JP7482093B2 - アンテナ一体型モジュール - Google Patents
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Description
第一導電性組成物の組成は、(A)重量平均分子量が1000以上40万以下である(メタ)アクリル系樹脂と、(B)分子内にグリシジル基、及び/又は(メタ)アクリロイル基を有するモノマーと、(C)平均粒子径(D50)が10nm~700nmである粒状樹脂成分と、(D)平均粒子径(D50)が10~500nmである導電性フィラーと、(E)平均粒子径(D50)が1~50μmである鱗片状導電性フィラーと、(F)ラジカル重合開始剤と(G)エポキシ樹脂硬化剤と、を少なくとも含有し、上記粒状樹脂成分(C)の含有割合が、上記アクリル系樹脂(A)、上記モノマー(B)、及び上記粒状樹脂成分(C)を含む樹脂成分中、3~27質量%であり、上記導電性フィラー(D)と上記導電性フィラー(E)との合計の含有量が、上記樹脂成分100質量部に対して、2000~12000質量部であり、上記ラジカル重合開始剤(F)の含有量が、上記樹脂成分100質量部に対して、0.5~40質量部であり、上記エポキシ樹脂硬化剤(G)の含有量が、上記樹脂成分100質量部に対して、0.5~40質量部であるものとする。
第二導電性組成物の組成は、ダイマー酸型エポキシ樹脂5~20質量部を含む、エポキシ樹脂100質量部に対して、導電性フィラー400~600質量部を含有し、導電性フィラーが、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した平均粒子径(D50)5~8μmの導電性フィラー(a)と、平均粒子径(D50)2~3μmの導電性フィラー(b)とを含有し、導電性フィラー(a)と導電性フィラー(b)との含有割合((a):(b))が、質量比で97:3~50:50であるものとする。
[実施例、比較例]
表1に示す割合で各成分を配合して混合し、導電性組成物1を得た。使用した各成分の詳細は以下のとおりである。
・(メタ)アクリル系樹脂2:分子量=100000、共栄社化学(株)製「KC-1700P」
・マスターバッチ2:平均粒子径100nmのシリコーンからなる粒状樹脂成分をビスフェノールF型エポキシ樹脂に分散させたマスターバッチ、粒状樹脂成分の含有量は25質量%
・導電性フィラー2:銀被覆銅合金粉(平均粒子径=5μm、フレーク状、アスペクト比=2~10、タップ密度=5.8g/cm3)
・導電性フィラー3:銀被覆銅合金粉(平均粒子径=70μm、フレーク状、アスペクト比=2~10、タップ密度=5.5g/cm3)
・エポキシ樹脂硬化剤:四国化成工業株式会社製「2E4MZ(2-エチル-4-メチルイミダゾール)」
・溶剤:メチルエチルケトン(MEK)
円錐平板型回転粘度計を用いて計測した。円錐平板型回転粘度計の測定はコーンプレート型粘度計(ブルックフィールド製 VICOMETER DV-II+Pro)コーンスピンドルCP52(コーン角度:3.0°、コーン半径:12mm)を用いて計測した。
図3に示すように、銅箔で形成された電極パッド21が60mmの間隔をあけて両端に設けられたガラスエポキシ基板20上に、幅5mmのスリットを設けた厚さ55μmのポリイミドフィルムを、スリットの端部が両端の電極パッド21と重なるように貼り付けてマスキングした。その上に金属製スキージにて導電性組成物1を塗布し、100℃×10分、190℃で30分間加熱することにより硬化させ、ポリイミドフィルムを剥離し、長さ70mm、幅5mm、厚さ約40μmの硬化物22が両端の電極パッド21間を接続するように形成された基板20を得た。この硬化物サンプルにつき、テスターを用いて電極パッド間の抵抗値(R、Ω)を測定し、断面積(S、cm2)と長さ(L、cm)から次式(1)により体積抵抗率(Ω・cm)を計算した。
得られた導電性組成物1をシリコーンの型に充填し、常温、大気圧下に48時間放置し、厚さ3mm、幅5mm、長さ8mmの試験片を得た。得られた試験片を、100℃で10分間加熱した後、190℃で30分間加熱することにより、試験片を硬化させた。得られた試験片について、昇温5℃/minの条件でTMA測定(TMA4000SE:NETZSCH製)を実施し、試験片の線膨張係数を測定した。なお、比較例2については、50℃から100℃における線膨張係数α1と、170℃から200℃における線膨張係数α2を表1に示した。
得られた導電性組成物1を適宜溶剤で希釈し、基板(FR-4 アンクラッド板 横20cm×縦2cm×厚さ100μm)の表面に10μmの厚さでそれぞれスプレー塗布し、100℃で10分間加熱した後、190℃で30分間加熱して、導電性組成物1を硬化させた。得られた基板の横方向一端部を平面に固定し、もう一方の端部の平面からの距離を反り量(mm)として計測した。
ASTM規格D3599に従い、クロスハッチ試験により測定した。
[実施例、比較例]
表2~5に示す割合で各成分を配合して混合し、導電性組成物2を得た。使用した各成分の詳細は以下のとおりである。
・エポキシ樹脂(b):グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、(株)ADEKA製「ED502」、エポキシ当量=320g/eq
・ダイマー酸型エポキシ樹脂:上記式(2)において、n1=7、n2=7、n4=4、n5=5のものを使用した。
・導電性フィラー(b):銀コート銅粒子、D50=8μm、球状
・導電性フィラー(c):銀コート銅粒子、D50=6μm、球状
・導電性フィラー(d):銀コート銅粒子、D50=5μm、球状
・導電性フィラー(e):銀粒子、D50=4μm、球状
・導電性フィラー(f):銀コート銅粒子、D50=3μm、球状
・導電性フィラー(g):銀粒子、D50=2μm、球状
・導電性フィラー(h):銀粒子、D50=1μm、球状
・硬化剤(b):フェノールノボラック系硬化剤、荒川化学工業(株)製「タマノル758」
JIS K7117-1に準拠し、単一円筒形回転粘度計(いわゆるB型又はBH型粘度計)でローターNo.7を用いて10rpmにおける粘度を測定した。
幅100μm、深さ1300μmの溝が形成された基板を用意し、得られた導電性組成物2を、真空印刷工法により以下の印刷条件により溝に充填しサンプルを得た。そして、得られたサンプルを、80℃で60分間加熱し、さらに160℃で60分間加熱することにより硬化させた。得られたサンプルについて、硬化前、及び硬化後に、エクスロン・インターナショナル社製のX線透過装置「Y.Cheetah μHD」を用いて、以下の測定条件にてトレンチ部を観察し、ボイドの有無を確認した。ボイドが生じていないものは、充填性が優れているとして「○」と評価し、ボイドが生じていたものは、充填性が劣っているとして「×」と評価した。
<印刷条件>
印圧:0.5MPa
スキージ角度:10°
スキージ速度:15mm/秒
クリアランス:2.0mm
真空度:0.13kPa
ウレタンスキージ硬度:80度
<測定条件>
電圧:50kV
電流:80μA
電力:4W
ガラスエポキシ基板上にメタル版を用いて導電性組成物2をライン印刷(長さ60mm、幅1mm、厚さ約100μm)し、80℃で60分間予備加熱した後、160℃で60分間加熱することにより本硬化させた。このペースト硬化物サンプルにつき、テスターを用いて両端の抵抗値を測定し、断面積(S、cm2)と長さ(L、cm)から上記式(1)により体積抵抗率を計算した。サンプルは、ガラスエポキシ基板3枚に各5本のライン印刷を施して合計15本形成し、その平均値を求めた。
Claims (3)
- 基板と、
前記基板に載置された電子部品と、
前記電子部品を封止材により封止した封止層と、
前記封止層の表面に塗布された第一導電性組成物が硬化してなるアンテナ部と、
前記基板と前記アンテナ部とを接続するように前記封止層に形成された溝部と、
前記溝部に充填された第二導電性組成物が硬化してなり、前記電子部品と前記アンテナ部とを電気的に接続する接続部とを有し、
前記第一導電性組成物が、
(A)重量平均分子量が1000以上40万以下である(メタ)アクリル系樹脂と、
(B)分子内にグリシジル基、及び/又は(メタ)アクリロイル基を有するモノマーと、
(C)平均粒子径(D50)が10nm~700nmである粒状樹脂成分と、
(D)平均粒子径(D50)が10~500nmである導電性フィラーと、
(E)平均粒子径(D50)が1~50μmである鱗片状導電性フィラーと、
(F)ラジカル重合開始剤と
(G)エポキシ樹脂硬化剤と、
を少なくとも含有し、
前記粒状樹脂成分(C)の含有割合が、前記アクリル系樹脂(A)、前記モノマー(B)、及び前記粒状樹脂成分(C)を含む樹脂成分中、3~27質量%であり、
前記導電性フィラー(D)と前記導電性フィラー(E)との合計の含有量が、前記樹脂成分100質量部に対して、2000~12000質量部であり、
前記ラジカル重合開始剤(F)の含有量が、前記樹脂成分100質量部に対して、0.5~40質量部であり、
前記エポキシ樹脂硬化剤(G)の含有量が、前記樹脂成分100質量部に対して、0.5~40質量部であり、
前記第二導電性組成物が、
ダイマー酸型エポキシ樹脂5~20質量部を含む、エポキシ樹脂100質量部に対して、導電性フィラー400~600質量部を含有し、
前記導電性フィラーが、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した平均粒子径(D50)5~8μmの導電性フィラー(a)と、平均粒子径(D50)2~3μmの導電性フィラー(b)とを含有し、
前記導電性フィラー(a)と前記導電性フィラー(b)との含有割合((a):(b))が、質量比で97:3~50:50である、アンテナ一体型モジュール。 - 前記アンテナ部は、50℃から100℃における線膨張係数α1、及び170℃から200℃における線膨張係数α2がいずれも30ppm/℃以下である、請求項1に記載のアンテナ一体型モジュール。
- 前記アンテナ部は、体積抵抗率が2×10-5Ω・cm以下である、請求項1又は2に記載のアンテナ一体型モジュール。
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