KR101812713B1

KR101812713B1 - 전자파 차폐 시트, 전자파 차폐성 배선 회로 기판 및 전자 기기

Info

Publication number: KR101812713B1
Application number: KR1020177019793A
Authority: KR
Inventors: 츠토무 하야사카; 타카히로 마츠자와; 히데노부 코바야시; 쇼타 이노우에; 고 사카구치
Original assignee: 토요잉크Sc홀딩스주식회사; 토요켐주식회사
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2017-12-27
Also published as: CN111726936B; KR20170089015A; CN111726936A; WO2016136247A1; TWI598033B; CN107409483B; CN107409483A; TW201637557A; JP5861790B1; JP2016157838A

Abstract

부품과의 접합성이 뛰어나고, 전자파 등의 차폐성을 확보하면서 고주파 용도의 부품에 사용되는 경우에도 양호한 전송 특성을 유지할 수 있는 전자파 차폐 시트를 제공한다. 본 발명에 관련한 전자파 차폐 시트는 부품의 적어도 일부를 차폐하는 적층체로 이루어지며, 접합 처리를 함으로써 부품(20)과 접합되는 접착층(1), 도전층(2) 및 절연층(3)을 구비한다. 접착층(1)은, 바인더 성분으로서 (I)열 가소성 수지(A), 및 (II)열 경화성 수지(B)와 열 경화성 수지(B)에 대한 경화성 화합물(C) 중 적어도 한쪽을 포함하고, 접착층(1)은, 또한 도전성 필러를 함유하여 이방 도전성을 나타내고, 바인더 성분을 열 압착 처리한 후의 피막이 주파수 1GHz, 23℃에 있어서 아래의 (i) 및 (ii)를 충족한다. (i)비유전율이 1~3의 범위이며, (ii)유전정접이 0.0001~0.02이다

Description

전자파 차폐 시트, 전자파 차폐성 배선 회로 기판 및 전자 기기 {ELECTROMAGNETIC WAVE SHIELDING SHEET, ELECTROMAGNETIC WAVE SHIELDING WIRING CIRCUIT BOARD, AND ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은, 전자파를 방출하는 부품 중 일부에 접합해서 이용하는 데 적합한 전자파 차폐 시트에 관한 것이다. 또한, 상술한 전자파 차폐 시트를 이용해서 이루어지는 전자파 차폐성 배선 회로 기판 및 전자 기기에 관한 것이다.

휴대 단말, PC, 서버 등을 비롯한 각종 전자 기기에는 프린트 배선판과 같은 기판이 내장되어 있다. 이들 기판에는 외부에서의 자장이나 전파에 의한 오동작을 방지하기 위해서 또 전기 신호에서의 불필요한 복사(輻射)를 줄이기 위해서 전자파 쉴드 구조가 마련되었다(특허문헌 1, 2).

특허문헌 1에서는, 차폐 필름의 한쪽 면 측에서 다른 쪽 면 측으로 진행하는 전계파, 자계파 및 전자파를 잘 차폐해서 양호한 전송 특성을 가지는 차폐 필름, 차폐 프린트 배선판 및 차폐 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로서 아래의 구성을 개시한다. 즉, 층 두께가 0.5~12㎛의 도전층과 이방(異方) 도전성 접착제 층을 적층 상태로 구비한 것을 특징으로 하는 차폐 필름을 개시한다. 그리고, 프린트 회로가 형성된 베이스 부재와, 프린트 회로를 덮어 해당 베이스 부재 위에 설치된 커버레이 필름으로서 기능하는 절연 필름을 갖는 프린트 배선판 상에 전술된 차폐 필름을 적층한 차폐 프린트 배선판을 개시한다. 한편, 특허문헌 2에서는 절연성 접착층, 도전층 및 절연층의 적층 구조를 가지는 전자파 차폐 시트가 개시되고, 프린트 배선판의 커버레이 필름을 설치하지 않고 직접 전자파 차폐 시트의 절연성 접착층을 커버레이 필름 대신에 설치하는 구성이 개시되어 있다.

국제공개 제2013/077108호 일본 공개특허공보 제2014-090151호

그런데, 최근의 고속 데이터 통신 기술의 진전으로 신호의 전송 속도가 비약적으로 증가하고 있다. 고속 전송을 행하려면, 전송로의 특성 임피던스 정합이 중요해진다. 신호의 전송로에서의 송출 측 회로의 출력 임피던스와, 받는 측 회로의 입력 임피던스의 부정합점에 있어서, 입사파가 반사해서 신호파가 감쇠하면 일그러짐(歪)이 발생해서 특성이 떨어지기 때문이다. 반사 현상은 고주파나 고속의 펄스 신호를 전송하는 경우에 특히 현저해진다.

도 1에, 프린트 배선 기판에 전자파 차폐 시트를 펴 붙인(貼付) 차폐성 배선판의 모식적 단면도를 나타낸다. 전자파 차폐 시트(10)을 붙이면, 이 도면에 나타내는 바와 같이, 프린트 배선판(20)의 예를 들면 배선(25)과 전자파 차폐 시트(10)의 도전층(2) 사이에 커패시터 성분이 부가되어 특성 임피던스가 변화한다. 또한, 전송 특성이 떨어지는 문제가 있다. 즉, 전자파 차폐 시트(10)가 차폐하는 프린트 배선판의 전기 특성에 영향을 주게 되는 문제가 있다. 특히 고주파 신호에 대해서는 임피던스의 부정합점에서 신호의 반사가 발생해서 노이즈가 발생되기 쉬우므로 특성 열화(劣化)의 문제가 심각하다.

전자파 차폐성을 확보하면서 전송 특성에 대해서 개선할 수 있다면, 한층 더 고성능화를 기대할 수 있다. 또한, 내부 전자 회로 등의 설계 마진을 크게 하는 것도 가능해진다. 최근의 신호의 고속화나 고주파화에 따라 전송 특성의 개선은 성능 특성을 유지하고 향상시켜 가기 위해서 중요하다.

또한, 상기에서는 프린트 배선판의 예에 따라 설명했지만, 배선 및 전자 회로를 가지는 기판에 같은 과제가 존재한다.

본 발명은 상기 배경을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적하는 바는 부품과의 접합성이 뛰어나고, 전자파 등의 차폐성을 확보하면서 고주파 용도의 부품에 사용되는 경우에도 양호한 전송 특성을 유지할 수 있는 전자파 차폐 시트를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명자들이 예의 검토를 거듭한 결과, 다음의 양태에서 본 발명의 과제를 해결할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명에 관한 전자파 차폐 시트는 전자파를 방출하는 부품의 적어도 일부를 차폐하는 적층체로 구성되는 전자파 차폐 시트이며, 상기 적층체는 상기 부품 상에 배치해서 접합 처리를 함으로써 상기 부품과 접합되는 접착층과, 상기 접착층 위에 적층된 도전층과, 상기 도전층 위에 형성된 절연층을 구비한다. 그리고, 상기접착층은 바인더 성분으로서,

(I)열 가소성 수지(A), 및

(II)열 경화성 수지(B)와 그 열 경화성 수지(B)에 대한 경화성 화합물(C),

중 적어도 한쪽을 포함하고,

상기 접착층은 도전성 필러를 더 함유하여 이방(異方) 도전성을 보이고,

상기 바인더 성분을 열 압착 처리한 후의 피막(X)이 아래의 (i) 및 (ii)을 충족시킨다.

(i)비유전율(比誘電率)이, 주파수 1GHz, 23℃에서 1~3이다.

(ii)유전정접(誘電正接)이, 주파수 1GHz, 23℃에서 0.0001~0.02이다.

본 발명에 관련한 전자파 차폐성 배선 회로 기판은 배선 회로 기판상에 상기 양태의 전자파 차폐 시트가 접합된 것이다.

본 발명에 관련한 전자 기기는 상기 양태의 전자파 차폐 시트가 접합된 것이다.

본 발명에 따르면, 부품과의 접합성이 뛰어나고 전자파 등의 차폐성을 확보하면서 고주파 용도의 부품에 사용되는 경우에도 양호한 전송 특성을 유지할 수 있는 전자파 차폐 시트를 제공할 수 있는 우수한 효과를 발휘한다.

도 1은, 종래 예에 관련한 차폐성 배선판의 커패시터 성분을 설명하기 위한 모식적 단면도이고,
도 2는, 본 실시형태와 관련한 전자파 차폐 시트의 일 예를 나타내는 모식적인 절단부 단면도이고,
도 3은, 본 실시형태와 관련한 전자파 차폐성 배선 회로 기판의 일 예를 나타내는 모식적인 절단부 단면도이고,
도 4은, 제 1 변형 예에 관련한 전자파 차폐성 배선 회로 기판의 일 예를 나태는 모식적인 절단부 단면도이고,
도 5은, 제 2 변형 예에 관련한 전자파 차폐성 배선 회로 기판의 일 예를 나태는 모식적인 절단부 단면도이고,
도 6은, 제 3 변형 예에 관련한 전자파 차폐성 배선 회로 기판의 일 예를 나타내는 모식적인 절단부 단면도이고,
도 7은, 제 4 변형 예에 관련한 전자파 차폐성 배선 회로 기판의 일 예를 나타내는 모식적인 절단부 단면도이고,
도 8은, 실시 예 및 비교 예에 관련한 프린트 배선판의 주면 측의 모식적 평면도이고,
도 9는, 실시 예 및 비교 예에 관련한 프린트 배선판의 이면 측의 모식적 평면도이고,
도 10은, 실시 예 및 비교 예에 관련한 전자파 차폐 시트가 구비된 프린트 배선판의 모식적 평면도이고,
도 11은, 도 10의 XI-XI 절단부 단면도이고,
도 12는, 도 10의 XII-XII 절단부 단면도이다.

이하, 본 발명을 적용한 실시형태의 일 예에 대해서 설명한다. 또한, 이후의 도면에서의 각 부재의 크기나 비율은 설명의 편의상의 것이며 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「임의의 수 A~임의의 수 B」의 기재는, 해당 범위에 수 A가 하한값으로서, 수 B가 상한값으로서 포함된다. 또한, 본 명세서의 「시트」란, JIS에서 정의되는 「시트」뿐만 아니라, 「필름」도 포함하는 것으로 한다. 또, 본 명세서에서 특정한 수치는 실시형태 또는 실시 예에 개시된 방법으로 구해지는 값ㅎ이다.

본 발명에 관련한 전자파 차폐 시트(10)는 도 2에 나타내는 바와 같이 접착층(1), 도전층(2), 절연층(3)이 적어도 이 순서로 적층된 적층체로 구성된다. 전자파 차폐 시트(10)는, 부품(미도시) 위에 접착층(1)을 배치하고, 접합 처리에 의해 해당 부품과 접합할 수 있다. 접합 처리는 접합 가능하면 좋지만, 열 처리 또는 열 압착 처리가 적합하다. 절연층(3)은, 전자파 차폐 시트(10)를 보호하는 역할을 담당하여 도전층(2)보다 표층측에 배치된다. 도전층(2)은, 절연층(3)과 접착층(1) 사이에 끼워진 층이며, 주로 전자파를 차폐하는 역할을 담당한다. 프린트 배선판에 있어서는 부품 내부의 신호 배선 등에서 발생하는 전자 소음을 차폐하거나 외부에서의 신호를 차폐하는 역할을 담당한다.

전자파 차폐 시트(10)는 다른 층을 더 갖추고 있어도 좋다. 예를 들면, 절연층(3)의 표층에 내찰상성(耐擦傷性), 수증기 차단성, 산소 차단성 필름과 같은 다른 층이나, 접착층(1)과 도전층(2) 및/또는 도전층(2)과 절연층(3) 사이에 자계 차단을 강화하는 필름 등을 적층해도 좋다.

본 발명의 전자파 차폐 시트는, 전자파(電界波 및 磁界波)를 방출하는 부품의 복사 전자파 방지 및 외부에서의 자장이나 전파에 의한 오동작 방지에 알맞은 것이다. 부품으로서는, 퍼스널 컴퓨터, 모바일 기기 혹은 디지털 카메라 등에 내장되는 하드디스크, 케이블 및 프린트 배선판 등을 예시할 수 있다. 또한, 카드 리더 등에도 적합하다. 이하, 각층에 관해서 자세하게 설명한다.

[도전층] 도전층(2)은, 층(層) 내에 있어서 도전성을 나타내는 층이면 되고, 특별히 한정되지 않지만, 금속층 및 바인더 수지 중에 도전성 필러가 함유된 층을 예시할 수 있다. 도전층의 제조 방법은 공지의 방법을 사용할 수 있다. 금속층의 제조 방법은 금속박(金屬箔)을 사용하는 방법 외에, 진공 증착, 스퍼터링, CVD법, MO(메탈오가닉), 도금 등으로 형성할 수 있다. 이들 가운데에서도 양산성을 감안하면 진공 증착 또는 도금이 바람직하다. 바인더 수지 중에 도전성 필러가 함유된 층의 제조 방법은 가령 절연막 위에 도전성 필러를 함유한 수지 조성물을 도공·건조함으로써 얻을 수 있다. 도전층(2)은, 단층이라도 좋고 동일 또는 다른 종류를 복수 적층한 것이라도 좋다.

금속박의 적합한 예로서, 알루미늄, 구리, 은, 금 등을 예시할 수 있다. 차폐성, 접속 신뢰성 및 비용 면에서 구리, 은, 알루미늄이 더 바람직하고, 구리가 한층 더 바람직하다. 구리는, 예를 들면 압연 동박 또는 전해 동박을 사용하는 것이 바람직하며, 전해 동박을 사용하면 도전층을 더 얇게 할 수 있어서 더 바람직하다. 또한, 금속박은 도금으로 형성한 것이라도 좋다. 금속박의 두께의 하한은 0.1㎛ 이상이 바람직하고, 0.5㎛ 이상이 더 바람직하다. 한편, 금속박의 두께의 상한은 10㎛ 이하가 바람직하고 5㎛ 이하가 더 바람직하다.

진공 증착으로 얻어지는 금속층의 적합한 예로서, 알루미늄, 구리, 은, 금을 예시할 수 있다. 이들 중, 구리, 은이 더 바람직하다. 또한, 스패터로 얻어지는 금속층의 바람직한 예로서, 알루미늄, 구리, 은, 크롬, 금, 철, 팔라듐, 니켈, 백금, 은, 아연, 산화 인듐, 안티몬도프(antimony-dope) 산화주석을 예시할 수 있다. 이들 중, 구리, 은이 더 바람직하다. 진공 증착 및 스패터로 얻어지는 금속층의 두께의 하한은 0.005㎛ 이상이 바람직하고, 0.1㎛ 이상이 더 바람직하며, 상한은 3㎛ 이하가 바람직하다.

[절연층] 절연층은, 절연성 수지 조성물을 성형한 절연성 시트이며 도전층을 보호하는 역할 및 표층의 절연성을 확보하는 역할을 담당한다. 절연성 수지 조성물은 열 가소성 수지 또는 열 경화성 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 열 가소성 수지 및 열 경화성 수지로서는 특별히 한정되지 않지만, 후술되는 접착층에서 예시되는 수지를 적합하게 사용할 수 있다. 또, 절연층은 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리페닐렌설파이드 등의 수지 필름을 사용할 수 있다.

절연성 수지 조성물로는, 수지에 더하여 실란커플링제, 산화 방지제, 안료, 염료, 점착 부여 수지, 가소제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링 조정제, 충전제, 난연제 등을 배합할 수 있다.

절연층의 두께는 용도에 따라 변동할 수 있지만, 2~10㎛가 바람직하다. 상기 두께로 함으로써 전자파 차폐 시트의 여러 가지 물성의 균형을 잡는 것이 쉬워진다.

[접착층] 접착층(1)은,

(I)열 가소성 수지(A), 및

(II)열 경화성 수지(B) 및 열 경화성 수지(B)에 대한 경화성 화합물(C) 중 적어도 한쪽을 포함하는 것이며, (I), (II) 혹은 (I)와 (II)의 혼합물을 열 압착한 후의 피막(X)이 아래의 (i) 및 (ii)을 충족시킨 것을 이용한다.

(i)비유전율이, 주파수 1GHz, 23℃에서 1~3이다.

(ii)유전정접이, 주파수 1GHz, 23℃에서 0.0001~0.02이다.

또, 열 경화성 수지(B)란, 경화성 화합물(C)과 경화 반응하는 부위가 적어도 일부에 포함되어 있는 수지 전반을 포함하는 것으로 한다.

또, 본원 명세서의 비유전율 및 유전정접은, 아래의 방법으로 구해진 값을 말한다. 즉, 박리 처리된 폴리에스테르 필름 위에, (Ⅰ), (Ⅱ) 혹은 (Ⅰ)와 (Ⅱ)의 혼합물을 도공하여 건조 후의 막 두께가 70㎛가 되도록 균일하게 도공해서 건조시켜 도막을 얻는다. 그리고, 얻어진 도막을 적층해서 진공 라미네이트하고, 180℃, 2.0MPa의 조건에서 1시간 열 경화시켰다. 이어서, 양면의 박리 필름을 떼어 내서 평가용 시험편(試驗片)을 제작했다. 이 시험편에 관해서, 에이·이·티 주식화사 제품의 비유전율 측정 장치(공동 공진기 타입 ADMS01Oc)를 사용해서 측정 온도 23℃, 측정 주파수 1GHz에서의 비유전율 및 유전정접을 구하였다.

상기 비유전율의 하한은 1 이상이 더 바람직하고 2 이상이 한층 더 바람직하며, 상한은 3 이하가 더 바람직하고 2.8 이하가 한층 더 바람직하다. 또한, 상기 유전정접은 0이 바람직하나 기술적으로는 곤란하므로, 이러한 관점에서 유전정접의 하한은 0.0001이상이 바람직하다. 한편, 그 상한은 0.02 이하가 더 바람직하고, 0.01 이하가 한층 더 바람직하다.

또한, 후술하는 바와 같이, 본 발명에서의 접착층에 있어서는 바인더 성분에 도전성 필러를 함유시킬 수 있다. 도전성 필러를 함유시키면, 비유전율 및 유전정접의 값은 도전성 필러를 함유시키기 전보다 더 값이 커지지만, 본 발명자들이 검토를 거듭한 바, (I), (II) 혹은 (I)과 (II)의 혼합물을 열 압착한 후의 피막(X)이 상기 (i) 및 (ii)를 충족시킴으로써 도전성 필러를 추가한 경우에도 놀랍게도 본원 발명의 과제를 해결할 수 있다는 것을 알았다. 이것은 접착층의 (I), (II) 혹은 (I)과 (II)의 혼합물의 유전 특성을 제어함으로써, 도전성 필러를 첨가한 도전층에 있어서 차폐성을 높이는 효과와 바인더인 수지의 저유전(低誘電) 효과의 상승(相乘) 효과로 인해 본원 발명의 과제를 해결할 수 있는 것으로 생각된다.

도전성 필러를 포함시킨 접착층, 즉, 이방 도전성을 나타내는 접착층의 경우 접착층에 도전성 필러를 혼합시킨 뒤의 비유전율의 하한은 1 이상이 더 바람직하고, 2 이상이 한층 더 바람직하며, 상한은 10 이하가 더 바람직하고, 9 이하가 한층 더 바람직하다. 또한, 접착층에 도전 필러를 혼합시킨 후의 유전정접은 0이 바람직하지만 기술적으로는 곤란하기 때문에 이러한 관점에서 유전정접의 하한은 0.0001 이상이 바람직하다. 한편, 그 상한은 0.05 이하가 더 바람직하며, 0.03이하가 한층 더 바람직하다.

접착층(1)의 두께는 전자파 차폐 시트를 유연 프린트 배선판으로 사용하는 경우에는 유연성을 확보하는 차원에서 50㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 20㎛ 이하로 하는 것이 한층 더 바람직하다. 또한, 접착력을 확보한다는 관점에서 3㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 6㎛ 이상으로 하는 것이 한층 더 바람직하다.

경화성 화합물(C)은, 열 경화성 수지(B) 100질량부에 대해 0.2질량부 이상인 것이 바람직하고 1질량부 이상인 것이 더 바람직하며, 3질량부 이상인 것이 한층 더 바람직하다. 또한, 50질량부 이하인 것이 바람직하고 30질량부 이하인 것이 더 바람직하며, 20질량부 이하인 것이 한층 더 바람직하다. 경화성 화합물(C)을 0.2~50질량부의 범위로 함으로써 가교 밀도를 적절하게 해서 흡습성이나 접착성을 잘 유지할 수 있다. 또한, 경화물의 탄성률을 적절하게 유지하여 내절성(耐折性)을 좋게 할 수 있다.

전자파 차폐 시트를 프린트 배선판 등의 부품과 접합하는 경우에는 땜납 리플로 노(爐)와 같은 가열에 견딜 수 있는 적층체인 것이 요구된다. 이러한 관점에서 접착층(1)의 5%중량 열분해 온도가 240℃ 이상인 것이 바람직하고 260℃ 이상인 것이 더 바람직하며, 280℃ 이상인 것이 한층 더 바람직하다.

열 가소성 수지(A)로서는, 폴리아미드 수지, 액정 폴리머 수지, 메타크릴 수지, 아크릴 수지, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 부타디엔 고무, 에스테르아미드, 이소프렌 고무, 셀룰로오스, 페녹시 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 폴리이미드 수지 및 폴리아미드이미드 수지 등을 예시할 수 있다. 열 가소성 수지(A)는 1종을 단독으로 또는 여러 종류를 병용해서 사용할 수 있다.

열 경화성 수지(B)로서는, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리우레탄 우레아 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 지환(脂環) 올레핀 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 에폭시 수지, 페녹시 수지, 말레이미드 수지, 폴리이미드벤즈옥사졸 수지, 폴리벤즈옥사졸 수지, 폴리에스테르 아미드 수지, 폴리에스테르 이미드 수지, 비닐에스테르 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리에테르 케톤 수지, 폴리에테르 에테르 케톤 수지, 폴리푸마레이트 수지, 벤조옥사딘 수지, 카르보디이미드 수지, 불소 수지, 폴리올레핀 수지 및 실리콘 수지를 예시할 수 있다. 열 경화성 수지(B)는 1종을 단독으로 또는 여러 종류를 병용해서 사용할 수 있다.

경화성 화합물(C)은, 열 경화성 수지(B)에 대해서 경화에 기여할 수 있는 화합물 전반을 말한다. 열 경화성 수지(B)의 경화성 화합물(C)과의 반응 부위는 한정되지 않지만, 예를 들면, 카르복실기, 페놀성 수산기, (메타)아크릴기, 에폭시기, 옥세타닐기, 아미노기, 수산기, 멜캅트기, 시아노기, 이소시아네이트기, 아릴기, 비닐기 등을 꼽을 수 있다. 도전층(2)과의 접착성을 양호하게 발휘시키는 관점, 및 부품, 예를 들면, 프린트 배선 기판의 커버레이 필름(예컨대, 폴리이미드 수지)과의 접착성을 발현시키는 관점에서는 수산기 및 카르복실기를 적어도 1종 포함한 열 경화성 수지(B)가 바람직하다. 열 경화성 수지(B) 중의 경화성 관능기의 종류는 1 또는 복수로 할 수 있다.

경화성 화합물(C)은, 열 경화성 수지(B)의 관능기와 반응 가능한 부위를 2개 이상 가지고 있으면 되고 특별히 한정되지 않는다. 적합한 경화성 화합물(C)로서, 에폭시 화합물, 유기 금속 화합물(금속킬레이트 화합물), 산무수물기 함유 화합물, 이소시아네이트 화합물, 아지리딘 화합물, 아민 화합물, 폴리올 화합물, 멜라민 화합물, 실란계 화합물, 카르보디이미드계 화합물, 페놀 화합물, 벤조옥사딘 화합물, 말레이미드 화합물, β히드록시알킬아미드기 함유 화합물 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서도, 접착성 및 내열성의 양립을 도모하는 관점에서, 에폭시 화합물, 유기 금속 화합물, 아지리딘 화합물, 이소시아네이트 화합물이 바람직하다. 경화성 화합물(C)은 1종을 단독으로 또는 여러 종류를 병용해서 쓸 수 있다.

열 경화성 수지(B)의 경화성 관능기가 수산기인 경우, 경화성 화합물(C)은 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물, 카르보디이미드 화합물, 유기 금속 화합물(금속킬레이트 화합물)이 바람직하다. 또한, 경화성 관능기가 아미노기인 경우, 경화성 화합물(C)은 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물, 카르보디이미드 화합물, 유기 금속 화합물이 바람직하다. 그리고 또한, 열경화성 수지(B)의 경화성 관능기가 카르복실기인 경우, 경화성 화합물(C)은 에폭시 화합물, 유기 금속 화합물이 바람직하다.

접착층은, 이들 중에서도 특히 열 경화성 수지(B)가 카르복실기 함유 수지를 포함하고, 경화성 화합물(C)로서 에폭시 화합물을 포함하고, 그리고 또한 유기 금속 화합물 및 이소시아네이트 화합물 중 적어도 한쪽을 포함하는 것이 바람직하다. 에폭시 화합물은 카르본산 1당량에 대해서 바람직하게는 0.5~10배, 더 바람직하게는 1~5배의 에폭시 당량을 배합한다. 유기 금속 화합물 및 이소시아네이트 화합물의 총(total) 경화제 당량은 카르본산 1당량에 대해서 0.1~5배로 배합하는 것이 바람직하고, 0.5~3배의 범위로 배합하는 것이 더 바람직하다. 상술한 바와 같이 경화성 화합물(C)을 사용함으로써 열 경화 후의 미반응 관능기수를 억제할 수 있어서 유전율 및 유전정접이 더 낮아진다.

적합한 조합으로서, 카르복실기를 가지는 열 경화성 수지(B)와 에폭시 화합물 및 유기 금속 화합물을 포함하는 경화성 화합물(C)과의 조합이나, 페놀성 수산기를 가지는 열 경화성 수지(B)와 폴리이소시아네이트기를 가지는 경화성 화합물과의 조합, 에폭시기를 가지는 열 경화성 수지(B)와 유기 금속 화합물을 포함한 경화성 화합물(C)과의 조합 등을 꼽을 수 있다.

경화성 화합물(C)은, 단독 혹은 병용해서 사용할 수 있다. 병용해서 사용하는 경우의 바람직한 조합으로서는, 에폭시 화합물과 유기 금속 화합물, 에폭시 화합물과 아지리딘 화합물과 유기 금속 화합물 등을 예시할 수 있다. 병용해서 사용함으로써 가교 밀도를 높여서 가열 압착시 접착층의 층 밖으로 삐져나오는 것이나 내열성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

상기 이소시아네이트 화합물은, 예를 들면 톨릴렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 수첨(水添)크실렌 디이소시아네이트, 디페닐 메탄 디이소시아네이트, 수첨 디페닐 메탄 디이소시아네이트, 테트라 메틸 크실렌 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트 등의 폴리이소시아네이트 화합물 및 이들 폴리이소시아네이트 화합물과 트리메티롤프로판 등의 폴리올 화합물과의 어덕트체, 이들 폴리이소시아네이트 화합물의 뷰렛체나 이소시아누레이트체, 그리고 이들 폴리이소시아네이트 화합물과 공지의 폴리에테르 폴리올이나 폴리에스테르 폴리올, 아크릴 폴리올, 폴리부타디엔 폴리올, 폴리이소프렌 폴리올과의 어덕트체 등을 꼽을 수 있다.

상기 에폭시 화합물은, 예를 들면, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 1,6-헥산디올 디글리시딜 에테르, 비스페놀A·에피클로로히드린형 에폭시 수지, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-크실렌디아민, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N-디글리시딜아닐린, N,N-디글리시딜 톨루이딘 등을 꼽을 수 있다.

상기 폴리카르보디이미드는, Nisshinbo Chemical Inc. 제품의 카보딜라이트 시리즈를 꼽을 수 있다. 그 중에서도 카보딜라이트 V-01, 03, 05, 07, 09는 유기 용제와의 상용성(相溶性)이 훌륭해서 바람직하다.

상기 아지리딘 화합물은, 예를 들면, 2,2'-비스히드록시메틸 부탄올 트리스[3-(1-아지리디닐)프로피오네이트], 4,4'-비스(에틸렌이미노카르보닐아미노)디페닐 메탄 등이 꼽힌다.

상기 유기 금속 화합물은 금속과 유기물로 구성된 화합물이며, 열 경화성 수지(B)의 관능기와 반응해서 가교를 형성하는 것이다. 유기 금속 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 유기 알루미늄 화합물, 유기 티탄 화합물, 유기 지르코늄 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 금속과 유기물의 결합은 금속-산소 결합으로도 되고, 금속-탄소 결합에 한정되는 것은 아니다. 더불어 금속과 유기물의 결합 양식은, 화학 결합, 배위(配位) 결합, 이온 결합 중 어떤 것이라도 좋다.

상기 유기 알루미늄 화합물은 알루미늄 킬레이트 화합물이 바람직하다. 알루미늄 킬레이트 화합물은, 예를 들면, 에틸아세트 아세테이트 알루미늄 디이소프로필레이트, 알루미늄트리스(에틸아세트아세테이트), 알킬아세트아세테이트 알루미늄 디이소프로필레이트, 알루미늄 모노 아세틸 아세토네이트 비스(에틸아세트아세테이트), 알루미늄 트리스(아세틸아세테이트), 알루미늄 모노 아세틸 아세테이트 비스(에틸아세트아세테이트), 알루미늄 디-n-부톡시드 모노 메틸 아세트 아세테이트, 알루미늄 디 이소부톡시드 모노 메틸 아세트 아세테이트, 알루미늄 디-sec-부톡시드 모노 메틸 아세트아세테이트, 알루미늄 이소프로필레이트, 모노sec-부톡시 알루미늄 디이소프로필레이트, 알루미늄-sec-부틸레이트, 알루미늄 에틸레이트 등을 꼽을 수 있다.

상기 유기 티탄 화합물은 티탄 킬레이트 화합물이 바람직하다. 티탄 킬레이트 화합물은, 예를 들면, 티탄 아세틸 아세토네이트, 티탄 테트라 아세틸 아세토네이트, 티탄에틸아세트아세테이트, 티탄옥틸렌글리콜레이트, 티탄에틸아세트아세테이트, 티탄-1,3-프로판디옥시비스(에틸아세트아세테이트), 폴리티탄아세틸아세틸아세토네이트, 테트라 이소프로필 티타네이트, 테트라 노루말 부틸 티타네이트, 부틸 티타네이트 다이머, 테트라 옥틸 티타네이트, 터셔리(tertiary) 알루미늄 티타네이트, 테트라 터셔리 부틸 티타네이트, 테트라 스테아릴 티타네이트, 티탄이소스테아레이트, 트리-n-부톡시티탄모노스테아레이트, 디-i-프로폭시티탄디스테아레이트, 티타늄스테아레이트, 디-i-프로폭시티탄디이소스테아레이트, (2-n-부톡시 카르보닐 벤조일 옥시) 트리 부톡시 티탄 등을 꼽을 수 있다.

유기 지르코늄 화합물은 지르코늄 킬레이트 화합물이 바람직하다. 지르코늄 킬레이트 화합물은, 예를 들면, 지르코늄 테트라 아세틸 아세토네이트, 지르코늄 트리 부톡시 아세틸 아세토네이트, 지르코늄 모노 부톡시 아세틸 아세토네이트 비스(에틸아세트아세테이트), 지르코늄 디 부톡시 비스(에틸아세트아세테이트), 지르코늄 테트라 아세틸 아세토네이트, 노멀 프로필 지르코네이트, 노멀 부틸 지르코네이트, 스테아린산 지르코늄, 옥틸산 지르코늄 등을 꼽을 수 있다. 이들 중에서도 유기 티탄 화합물이 열경화 반응성과 경화후의 내열성의 면에서 바람직하다.

상기 (I) 또는 (II)에 사용되는 수지는, 상기 (i) (ii)을 충족시키는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 내열성의 관점에서는 (II)의 열 경화성 수지(B) 및 경화성 화합물(C)을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 (II)을 포함한 접착층에 있어서, 고주파 용도의 부품에 쓰이는 경우에도 양호한 전송 특성을 유지하면서 더 뛰어난 접착 성능을 발휘할 수 있는 전자파 차폐 시트를 제공한다는 점에서 접착층의 열 경화 후의 피막(Y)이 아래의 (a), (b) 중 적어도 한쪽을 만족시키는 것을 이용하는 것이 바람직하다.

(a)탄소 원자 수에 대한 질소 원자 수의 비율(이하, [N]이라고도 표기)이 1~10%이며, 또 탄소 원자 수에 대한 산소 원자 수의 비율(이하, [O]이라고도 표기)이 3~20%이다.

(b)접착층의 열 경화 후의 피막(Y)에 있어서, 카르복실기 및 수산기에서 선택되는 적어도 하나의 기(基)를 포함하고, 카르복실기를 포함하는 경우에는 탄소 수에 대한 카르복실기 수의 비율(이하, [COOH]라고도 표기한다)이 0.01~15%이며, 수산기를 포함하는 경우에는 탄소 수에 대한 수산기 수의 비율(이하, [OH]라고도 표기한다)이 0.5~20%의 범위이다. 이때, 접착층의 열 경화 후의 피막(Y)이란, 열 경화성 수지(B)가 경화성 화합물(C)에 의해 충분히 경화시켜져 있는 피막(Y)을 말한다. 다만, [COOH]와 [OH]의 합계가 35% 이하인 것이 바람직하고, 30% 이하인 것이 더 바람직하며, 25% 이하인 것이 한층 더 바람직하다.

상기 (a)의 범위의 피막(Y)을 사용함으로써 접착성을 보다 양호하게 유지할 수 있다. 상기 [N] 및 [O]는, X선 광전자 분광 분석(ESCA)에 의한 1S궤도 스펙트럼의 피크 면적에서 구한 값이며, 후술되는 실시 예에 기재된 방법으로 구한다. [N]의 하한은 1.5% 이상이 더 바람직하고 2% 이상이 한층 더 바람직하며, 상한은 8% 이하가 더 바람직하고 7% 이하가 한층 더 바람직하다. 또한, [O]의 하한은 3.5% 이상이 더 바람직하고 4% 이상이 한층 더 바람직하며, 상한은 18% 이하가 더 바람직하고 15% 이하가 한층 더 바람직하다.

상기 (b)의 범위의 피막(Y)을 사용함으로써 접착층의 접착력을 유지하면서 흡수율을 저하시켜 내습성이 높은 접착층을 제공할 수 있다.

[OH]의 하한은 0.7% 이상이 더 바람직하고 1% 이상이 한층 더 바람직하며, 상한은 18% 이하가 더 바람직하며 15% 이하가 한층 더 바람직하다. 또, [COOH]의 하한은 0.05% 이상이 더 바람직하고 0.1% 이상이 한층 더 바람직하며, 상한은 13% 이하가 더 바람직하고 10%이하가 한층 더 바람직하다.

접착층(1)은 도전성 필러를 함유시킴으로써 이방(異方) 도전성을 가지는 접착층으로 할 수 있다. 이때, 이방 도전성이란, 두께 방향으로 전기적인 도전 상태가 확보된 층이며, 면 내 방향으로도 도통이 도모되고 있는 등방(等方) 도전성과는 다른 것이다. 도전성을 부여하는 방식으로서 등방 도전성을 가지는 접착층을 사용하는 양태도 생각할 수 있지만, 등방 도전층의 경우, 고주파 신호가 흘렀을 때에 신호 회로와 등방 도전층 간의 수평 방향으로 전류가 흘러서 전송 손실이 증가하기 때문에 이방 도전성을 가지는 접착층을 사용하는 것이 바람직하다.

이방성을 충분히 확보한다는 관점에서, 도전성 필러의 평균 입자 지름은 2㎛ 이상이 바람직하고, 5㎛ 이상이 더 바람직하며, 7㎛ 이상으로 하는 것이 한층 더 바람직하다. 한편, 접착층의 얇기와 양립시키는 관점에서는, 30㎛ 이하가 바람직하고, 20㎛ 이하가 더 바람직하며, 15㎛ 이하로 하는 것이 한층 더 바람직하다. 도전성 필러의 함유량은 접착층의 전체량에 대해서 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 즉, 유연성과 접착력을 확보한다는 점에서는, 접착제의 고형분 중 50질량% 이하가 바람직하고, 30질량% 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 또, 도전성을 확보한다는 점에서는 1질량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 10질량% 이상으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 평균 입자 지름은 D50 평균 입자 지름이며, D50 평균 입자 지름은 레이저 회절·산란법 입도 분포 측정 장치 LS13320(베크만 쿨터사 제품)을 사용하여 토네이드 드라이 파우더 샘플 모듈로 도전성 미립자를 측정해서 얻은 수치이며, 입자 지름 누적 분포에서의 누적값이 50%인 입자 지름이다. 또한, 굴절률의 설정은 1.6로 하였다.

또한, 도전성 필러의 아스펙트비는 1~3인 것이 바람직하다. 여기에서 아스펙트비란, 도전성 필러의 입자의 장경(長徑)과 단경(短頸)의 비율(장경/단경)을 말한다. 아스펙트비는 전자 현미경을 이용하여 접착층의 두께 방향의 절단면에 나타나는 입자의 장경과 단경을 측정하여, 장경/단경의 비율을 구함으로써 구해진다. 본 원에 있어서는, 입자 100개의 장경/단경의 평균값을 아스펙트비로 한다. 장경이란, 해당 입자의 절단면의 최대 거리가 되는 값으로 하고, 단경은 장경에 대한 직각 방향에서의 최단 거리로 정의한다.

도전성 필러는 특별히 한정되지 않지만, 금속 필러, 카본 필러 및 그것들의 혼합물을 꼽을 수 있다. 금속 필러로서는, 은, 구리, 니켈 등의 금속 가루, 땜 납 등의 합금 가루, 은 코팅 구리가루, 금 코팅 구리가루, 은 코팅 니켈 가루, 금 코팅 니켈 가루 등이 있다. 은을 함유함으로써 보다 뛰어난 도전성이 얻어진다. 이들 중에서는 비용 면에서, 은 코팅 구리 가루가 특히 바람직하다. 금속 가루에 대한 코팅층의 피복율은 표면에 대해서 80% 이상 피복하는 것이 바람직하다.

도전성 필러에 있어서, 핵체를 피복하는 경우의 피복층은, 핵체의 적어도 일부를 피복하면 좋겠지만, 더 훌륭한 도전 특성을 얻기 위해서는 피복율이 높은 쪽이 바람직하다. 도전 특성을 양호하게 유지하는 관점에서는, 피복층에 의한 평균 피복율을 60% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 70% 이상으로 하는 것이 더 바람직하며, 80% 이상으로 하는 것이 한층 더 바람직하다. 또한, 본 명세서에서의 평균 피복률은, ESCA에 따른 분체(粉體)의 측정에 의해 구해진 값을 말한다. 상세한 조건은, AXIS-HS(시마즈제작소 제품/Kratos), X선원:Dual(Mg)15kV, 10mA Pass energy 80eV, Step:0.1 eV/Step, Speed:120초/원소, Dell:300, 적산 횟수:8의 조건으로 Ag 3d:2와 Cu 2P:1의 피크 면적에서 은과 구리의 질량 농도를 구해서 은의 질량 농도의 비율을 피복율로 하였다.

도액 안정성, 즉 필러끼리의 응집을 방해하여 도전성 수지 조성물을 코팅할 때에 코팅 면에 줄이나 번짐이 발생되는 것을 효과적으로 방지하는 관점에서는, 유리 섬유나 카본 필러 등의 핵체에 금속 도금을 시행하는 방법이 바람직하다. 이들 도전성 필러는 수지에 분산시킨 상태로 도포·건조해서 사용된다. 입자 형상은, 이방 도전성이 확보되면 좋고, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 구상, 수지(樹枝)상(덴트라이트 형태), 침상, 섬유상 들을 예시할 수 있다. 이방 도전성을 양호하게 확보하는 관점에서는, 구상, 수지상(덴드라이트 형태) 입자가 바람직하다.

접착층을 형성하는 수지 조성물로는, 다른 임의 성분으로서 실란 커플링제, 방청제, 환원제, 산화 방지제, 안료, 염료, 점착 부여 수지, 가소제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링 조정제, 충전제, 난연제 등을 배합할 수 있다.

전자파 차폐 시트(10)의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 일례로서 아래의 제조법으로 제작할 수 있다. 우선, 접착층(1)을 구성하는 조성물을, 박리 기재 위에 공지의 방법으로 도막을 형성할 수 있다. 예를 들면, 콤마 코팅, 나이프 코팅, 다이 코팅, 립 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 바 코팅, 그라비아 인쇄, 플랙소 인쇄, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 스핀 코팅 등으로 조성물을 도포 후, 통상 40~150℃로 건조함으로써 제조할 수 있다.

부품에 접합된 뒤의 접착층의 두께는 용도에 따라 변동할 수 있지만, 충분한 접착성과 양호한 이방 도전 특성을 얻기 위해서, 3~50㎛인 것이 바람직하다. 해당 접착층(1)의 두께의 하한은 4㎛ 이상인 것이 더 바람직하고, 6㎛ 이상인 것이 한층 더 바람직하다. 또한, 해당 접착층(1)의 두께의 상한은 30㎛ 이하인 것이 한층 더 바람직하다.

접착층, 도전층 및 절연층을 적층하는 방법은 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 박리성 시트 위에 접착층을 형성하고 도전층의 구리 캐리어가 부착된 전해 동박(銅箔)의 전해 동박 면 측에 접착층을 겹쳐 라미네이트 한 뒤에 구리 캐리어를 벗겨낸다. 그리고, 구리 캐리어를 벗겨낸 면과, 별도 박리성 시트 위에 형성한 절연층을 겹쳐서 라미네이트는 방법이 있다. 또한, 박리성 시트 위에 접착층을 형성하고, 그 표면에 무전해 도금 처리에 의해 도전층을 형성하여, 별도 박리성 시트상에 형성한 절연층과 상기 도전층을 겹쳐서 라미네이트 하는 방법 등을 꼽을 수 있다.

이어서, 본 발명의 전자파 차폐 시트를 배선 회로 기판에 접합한 전자파 차폐성 배선 회로 기판에 관해서 설명한다. 도 3에, 프린트 배선판에 전자파 차폐 시트를 접합한 모식적 설명도의 일 예를 나타낸다. 전자파 차폐 시트(10)는 부품인 프린트 배선판(20)의 표층에 접합되어 있다. 프린트 배선판(20)은 폴리이미드 등으로 이루어진 기판(21), 배선(25), 그라운드 패턴(24) 및 이들을 피복하는 절연성 접착제층(22), 폴리이미드 필름(23)으로 구성된 커버 레이층을 가진다. 전자파 차폐 시트(10)는, 프린트 배선판(20) 상에 열 압착 등의 접합 처리에 의해 붙여진다. 프린트 배선판(20)에는, 폴리이미드 필름(23)의 표면에서 그라운드 패턴(24)의 표면까지 관통하는 콘택트 홀이 마련되고, 콘택트 홀에 형성된 비아(31)를 통해서 그라운드 패턴(24)과 전자파 차폐 시트(10)의 이방 도전성을 나타내는 접착층(1)이 전기적으로 도통하게 되어 있다. 전자파 차폐 시트(10)를 프린트 배선판(20)에 붙이는 것만으로 도통을 도모할 수 있어서 제조가 간편해서 특히 연성 회로 기판 등에서 매우 적합하다.

도 4는 제 1 변형 예에 관련한 전자파 차폐성 배선 회로 기판의 모식적 단면도이다. 이 예에 있어서는, 비아(31) 대신에 도전층(2)의 접착층(1) 측 주면(主面) 위에 범프(32)를 설치하고, 이것과 그라운드 패턴(24)을 전기적으로 접속하도록 한 것이다. 범프(32)는, 예를 들면 도전층을 형성한 뒤에 그라운드 패턴(24)에 대응하는 도전층(2) 위에 배치하고, 그 뒤에 접착층(1)을 형성함으로써 얻을 수 있다. 이 방법에 따르면, 프린트 배선판(20)에 대해서 전자파 차폐 시트(10)의 접합 처리를 행함으로써, 그라운드 패턴(24)과 도전층(2)의 도통을 도모할 수 있다.

도 5는, 제2 변형 예에 관련한 전자파 차폐성 배선 회로 기판의 모식적 단면도이다. 이 예에 있어서는 범프(33)를 그라운드 패턴(24) 상에 미리 형성해두고, 전자파 차폐 시트(10)와 접합할 때에 도전층(2)과 전기적으로 접속시킬 수 있다.

도 6은, 제3 변형 예에 관련한 전자파 차폐성 배선 회로 기판의 모식적 단면도이다. 이 예에서는 전자파 차폐 시트(10)와 프린트 배선판(20)을 접합한 뒤에 절연층(3)의 표층 측에서 외부의 접지 부품을 이용해서 도전층(2)과 도통을 도모하는 것이다.

도 7은, 제4 변형 예에 관련한 전자파 차폐성 배선 회로 기판의 모식적 단면도이다. 이 예에 있어서는 절연층(3)의 표층에서 그라운드 패턴(24)까지 관통하는 그라운드 비어(41)를 마련하고 여기에 도전성 페이스트(35)를 충전함으로써 전자파 차폐 시트(10)와 그라운드 패턴(24)과의 도통을 도모할 수 있다. 절연층(3)의 표층에 노출된 도전성 페이스트(35)는 다시 외부에서 접지되어 있어도 좋다.

그런데, 고주파 회로의 경우 특성 임피던스(Z₀)는 아래 식 1 및 식 2로 나타내어진다.

[수식 1]

[수식 2]

여기에서, Z₀는 특성 임피이던스이며, Dk는 유연 프린트 배선판(이하, FPC라고도 함)의 커버레이의 유전율, d는 FPC의 커버레이의 두께, S는 전자파 차폐 시트의 도전층과 전송 회로의 겹친 면적, C는 커패시턴스이다. R은 도체 저항값(Ω/m), L은 인덕턴스(H/m), G는 절연층(기재)의 콘덕턴스(Ω/m), f는 주파수, j는 허수 기호이며, 고주파수가 되면 L과 C가 지배적이 된다. 일반적으로 차폐 필름을 피착하면 특성 임피던스(Z₀)는 저하되므로 임피던스 정합을 취하기 위해 특성 임피던스 Z₀을 높일 필요가 있다. 여기서 커패시턴스(C)의 값은 식 2에 의해 나타내어진다. 커페시턴스(C)의 값을 작게 함으로써 특성 임피던스 Z₀의 값을 올릴 수 있다.

식 2에서 커패시턴스(C)의 값을 작게 하려면, 배선(25) 폭(w)(도 1 참조)을 조정하는 방법, 커버레이 층(절연성 접착제층(22)+폴리이미드 필름(23))(도 1 참조)의 두께를 조정하는 방법, 커버레이 층의 비유전율을 낮추는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 회로 폭을 세선화(細線化)하는 방법은 생산 효율이 떨어지고 비용 증가로 이어지기 때문에 바람직하지 못하며, 커버레이 층을 두껍게 하는 방법은, 경박단소(輕薄短小)화의 요구에 역행하므로 바람직하지 않다. 특히, 유연 프린트 배선판 등에 있어서는 유연성이 저하되므로 바람직하지 않다. 접착층으로서, 상기 (i)를 만족시키는 재료를 사용함으로써 식 2의 Dk가 떨어져 유연 프린트 기판의 커버레이 층을 얇게 할 수도 있다. 또한, 커버레이 층을 구성하는 폴리이미드 필름(23)은 하나의 예이며, 회로 기판을 보호하는 기능을 가지는 보호층이면 되며 다른 재료로 바꿀 수도 있다.

전자파 차폐 시트를 부품에 가열 압착할 때에 접착층의 열 경화가 충분하지 못하면, 전자파 차폐 시트의 측부로부터 접착층이 튀어나와 외관 불량이 되는 경우가 있다. 이 때문에 열 압착 공정에 의해 전자파 차폐 시트를 붙일 때 튀어나오는 성질이 없거나 적은 것이 요구된다.

본 발명에 관한 전자파 차폐 시트에 따르면, 상기 (i) 및 (ii)를 만족하는 접착층을 이용함으로써, 전자파 등의 차폐성을 확보하면서 고주파 용도의 부품에 사용하는 경우에도 양호한 전송 특성을 유지할 수 있다. 이것은, 상기 (i) 및 (ii)를 충족하는 접착층을 이용함으로써 유전체의 전기 분극이 전장의 변화를 추종할 수 없게 되어 에너지의 일부가 열이 되는 현상을 억제할 수 있으며, 그 결과 유전체 손실을 줄일 수 있기 때문으로 생각된다. 상기 (i)를 충족함으로써 특성 임피던스 정합(整合)을 개선할 수 있다. 또, 상기 (i) 및 (ii)를 만족함으로써 고주파 신호의 전송 손실을 개선할 수 있다. 이 때문에 폭넓은 주파수 대역에서 알맞게 이용할 수 있다. 특히 임피던스 부정합과 전송 손실이 발생되기 쉬운 고주파(10MHz이상, 바람직하게는 1GHz이상)의 신호를 전송하는 신호 전송계에 대한 전자파 차폐 필름의 용도에서 매우 적합하다.

또한, 상기 (i) 및 (ii)를 충족하는 바인더 성분과 도전성 필러를 조합함으로써 부품과의 도통의 간편화를 도모할 뿐만 아니라 양호한 접착성을 이끌어내면서 전송 특성을 개선하고 특성 임피던스를 저하시킬 수 있다.

또, 상기 (i) 및 (ii)를 만족시키는 재료를 사용한 전자파 차폐 시트를 이용함으로써, 식(1), (2)로 나타내지는 특성 임피던스 Z₀을 낮출 수 있기 때문에 특성 임피던스 Z₀를 정합시킬 때에 신호 회로의 배선 폭(w) 또는/및 커버레이의 두께의 설계 마진을 넓게 취할 수 있다. 이 때문에, 수율을 개선하고 생산 비용을 줄일 수 있다. 따라서 회로의 생산성을 높일 수 있다.

본 발명의 전자파 차폐 시트는 배선 회로 기판뿐만 아니라 전자파를 방출하거나 혹은 차폐가 필요한 부품·각종 전자 기기에 접합해서 널리 적용할 수 있다.

≪실시 예≫

이하, 본 발명을 실시 예에 의해 한층 더 상세하게 설명하는데, 본 발명은 다음의 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시 예 중의 「부」라는 것은, 「질량부」를, 「%」라고 있는 것은 「질량%」를 각각 나타내는 것으로 한다.

우선 실시 예에서 사용한 원료를 아래에 나타낸다.

<수지>

R1(폴리아미드 수지): 열 경화성 폴리아미드 수지 산가 20[mgKOH/g](토요켐 주식회사 제품)

R2(폴리에스테르 수지): 부가형 폴리에스테르 수지 산가 19[mgKOH/g](토요 켐 주식회사 제품)

R3(우레탄 수지): 우레탄우레아 수지 산가 5[mgKOH/g](토요켐 주식회사 제품)

R4(올레핀 수지): 스틸렌 엘라스토머 산가 17[mgKOH/g](토요켐 주식회사 제품)

R5(폴리이미드 수지): 열 경화형 폴리이미드 수지 산가 21[mgKOH/g](토요켐 주식회사 제품)

<도전성 필러>

F1(은 코팅 구리가루): 「핵체에 구리, 피복층에 은을 사용한 수지상 입자 D50 평균 입자 지름=11.0㎛」(후쿠다 금속박분 공업사 제품)

<동박(銅箔)>

캐리어가 부착된 전해 동박: 「MT18SD-H(18㎛의 캐리어 동박에 3㎛의 전해 동박)」(미츠이 금속 주식회사 제품)

<경화성 화합물>

H1(테트라 페놀 에탄형 에폭시 경화제): 「jER1031S(미츠비시카가쿠 주식회사 제품)」

H2(페놀 노볼락형 에폭시 경화제): 「jER152(미츠비시카가쿠 주식회사 제품)」

H3(티탄 킬레이트 화합물): 「TC401」(마츠모토 화인 케미칼 주식회사 제품)

H4(알루미늄 킬레이트 화합물):「ALCH」(카와켄 화인 케미칼 주식회사 제품)

H5(이소시아누레이트형 블록 이소시아네이트): 「BL3175」(스미카 바이엘 우레탄 주식회사 제품)

H6(아지리딘 화합물): 「케미타이트 PZ-33」 (니혼쇼쿠바이 주식회사 제품)

<전자파 차폐 시트의 제작>

[실시 예 1] 수지 R1(폴리아미드 수지) 100부, 도전성 필러 F1(은 코팅 구리가루) 50부를 용기에 집어넣고, 비휘발분 농도가 40%가 되도록 톨루엔과 이소프로필 알코올의 혼합 용제(톨루엔 100부에 대해서 이소프로필 알코올 50부)를 더해서 혼합했다. 이어서, 경화성 화합물 H1(테트라 페놀 에탄형 에폭시 경화제) 15부 및 경화성 화합물 H3(티탄 킬레이트 화합물) 3부를 더하고, 디스퍼로 10분 섞어서 수지 조성물을 얻었다. 또한, 얻어진 수지 조성물을 바 코터를 사용해서 건조 두께가 15㎛가 되도록 박리성 시트 위에 도공하여 100℃의 전기 오븐에서 2분간 건조함으로써 접착층을 얻었다.

별도, 수지 R3(우레탄 수지) 100부, 경화성 화합물 H1(테트라 페놀 에탄형 에폭시 경화제) 10부 및 경화성 화합물 H6(아지리딘 화합물) 10부를 더해서 디스퍼로 10분 교반함으로써 절연성 수지 조성물을 얻었다. 그 다음에 얻어진 절연성 수지 조성물을 바 코터를 사용해서 건조 두께가 10㎛이 되도록 박리성 시트 위에 도공하여 100℃의 전기 오븐에서 2분간 건조함으로써 절연층을 얻었다.

절연층을 캐리어가 부착된 전해 동박의 전해 동박 쪽에 맞붙인 뒤, 캐리어 동박을 벗기고 절연층 위에 전해 동박을 적층했다. 이어서 전해 동박 면에 접착층을 붙여 맞춤으로써 「박리성시트/절연층/전해 동박/접착층/박리성 시트」로 구성된 전자파 차폐 시트를 얻었다. 전해 동박과 접착층의 맞붙임은, 온도는 90℃, 압력은 3kgf/㎠이고, 열 라미네이터에 의해 맞대어 붙였다.

[실시 예 2~29, 비교 예 1~6]

실시 예 1의 접착층의 조성과, 가열 압착 후의 접착층의 두께를 표 1에 기재한 대로 변경한 것 외에는 실시 예 1과 동일하게 함으로써 실시 예 2~29, 비교 예 1~6의 전자파 차폐 시트를 얻었다. 또한, 실시 예 14, 16~29는 도전성 필러를 함유하고 있지 않은 예이며, 후술되는 부기 1의 실시 예이다.

[표 1]

(접착층의 막 두께) 전자파 차폐 시트의 막 두께는 부품에 가열 압착한 뒤의 접착층의 두께이며 다음의 방법으로 측정했다. 우선, 전자파 차폐 시트의 접착층의 박리성 시트를 떼어 내고 노출된 접착층과 폴리이미드 필름(도레이·듀폰사 제품 「캡톤(Kapton) 200EN」)을 맞붙여서, 2MPa, 150℃의 조건으로 30분 가열 압착했다. 이를 폭 5mm, 길이 5mm 정도의 크기로 절단한 후, 에폭시 수지(페트로폭시154, 마루토사 제품)을 슬라이드 유리 위에 0.05g 적하(滴下)하고, 전자파 차폐 시트를 접착시켜 슬라이드 유리/전자파 차폐 시트/폴리이미드 필름의 구성의 적층체를 얻었다. 얻은 적층체를 크로스 섹션 폴리셔(니혼덴시 주식회사 제품, SM-09010)를 이용하여 폴리이미드 필름 측에서 이온 빔 조사에 의해 절단 가공해서, 가열 압착 후의 전자파 차폐 시트의 측정 시료를 얻었다.

얻어진 측정 시료의 단면을 레이저 마이크로 스코프(키엔스 주식회사 제품, VK-X100)를 사용하여, 관찰한 확대 화상으로부터 접착층의 두께를 측정했다. 배율은 500~2000배로 했다. 접착층의 도공·건조 후의 두께, 및 가열 압착 후의 접착층 두께를 표 1에 나타낸다.

[비유전율 및 유전정접]

접착층에 이용되는 (I)열 가소성 수지(A), 및 (II)열 경화성 수지(B)와 경화성 화합물(C)의 피막(X)(이하, 단순히 「피막(X)」라고도 함) 중 적어도 한쪽을 포함하는 비유전율 및 유전정접을 아래의 순서로 제작했다.

<실시 예 1의 측정 피막>

용기에, 수지(R1)를 100부, 경화성 화합물(H1)을 15부 및 경화성 화합물(H3)을 3부 준비해서 톨루엔 100부에 대해서 이소프로필 알코올을 50부 배합한 혼합용제를 더하여 불휘발분을 45%로 하였다. 게다가 용액을 디스퍼로 10분 교반한 뒤, 진공 탈포(脫泡) 처리함으로써 시료 용액을 얻었다. 얻어진 시료 용액을 건조 두께가 30㎛가 되도록 박리성 시트에 균일하게 도공해서 건조시킴으로써 프레 피막을 얻었다.

<실시 예 2~29 및 비교 예 1~6의 측정용 피막>

표 1에 나타내는 원료 및 배합량으로 변경하는 것 이외는 실시 예 1의 측정용 피막과 같은 방법으로 각각 실시 예 2~29 및 비교 예 1~6의 접착층의 프레 피막을 얻었다.

상기 피막(X)을 일본 전자회로 공업회의 유연 프린트 배선판 및 유연 프린트 배선판용 재료―2.통합규격―(JPCA-DG03)에 준거해서 아래의 순서로 비유전율, 유전정접을 측정했다.

실시 예 및 비교 예로 제작한 피막(X)을 원하는 두께가 되도록 복수 층 적층 하고 이것을 진공 라미네이트하여, 180℃, 2.0MPa의 조건으로 1시간 열 경화시켜 피막(X)을 얻었다. 피막(X)을 폭 3mm·세로 100mm의 크기로 잘라내고, 양면의 이형(離形) 시트를 떼어 내서 두께가 80㎛의 경화 피막을 평가용 시험편으로 만들었다. 에이·이·티 주식회사 제품의 비유전율 측정 장치 「ADMS01Oc」에, 시험편을 3개 세팅하고 공동 공진기(空洞共振器)법으로 측정 온도 23℃, 측정 주파수가 1GHz에서의 비유전율 및 유전정접을 구했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

[경화 후의 접착층의 [N], [O]의 정량(定量)]

용기에, 수지(R1)를 100부, 경화성 화합물(H1)을 15부, 경화성 화합물(H3)을 3부 더하고, 그리고 도전성 필러를 50부 더하여 준비한 것 이외는 비유전율 및 유전정접의 측정 피막과 같은 방법으로 프레 접착층을 얻어 180℃의 오븐에서 60분 처리함으로써 열 경화 후의 피막(Y)를 얻었다. 얻은 피막(Y)의 표면에 대해서 ESCA분석을 다음의 조건으로 행하여 질소 원자 수, 탄소 원자 수, 산소 원자 수로부터 [N] 및 [O]를 측정했다. 아래에 측정 조건을 나타낸다.

장치: AXIS-HS(시마즈 제작소사 제품/Kratos)

시료 챔버 내 진공도: 1×10^- ⁸Torr 이하

X선원:Dual(Mg)15kV, 5mA Pass energy 80eV

Step:0.1 eV/Step

Speed:120초/원소

Dell:300, 적산 횟수:5

광전자 취출각: 시료 표면에 대해서 90도

결합 에너지: C1s 메인 피크를 284.6eV로서 시프트 보정

C(1s)피크 영역: 280~296eV

O(1s)피크 영역: 530~534eV

N(1s)피크 영역: 395~405eV

상기 피크 영역에 출현한 피크를 직선 법으로 베이스 라인을 긋고, 각 원자의 원자 농도 「Atomic Conc」에서 탄소 원자 수에 대한 질소 원자 수의 비율과 산소 원자 수의 비율을 산출하였다.

[N]=N(1s)의 원자 수/C(1s)의 원자 수×100

[O]=O(1s)의 원자 수/C(1s)의 원자 수×100

상기 측정을 3개소, 장소를 바꿔서 측정하고, 그 평균값을 경화 후의 접착층의 [N], [O]로 했다.

[경화 후의 접착층의 잔존 관능기의 정량]

이어서, 접착층의 경화 후의 피막(Y) 표면에 있어서, [OH] 및 [COOH]를 측정했다. 수지는, 주로 탄소, 수소, 산소 원자로 구성되므로 통상 ESCA로 수산기나 카르복실기를 식별하지 못해서 정량 분석이 어렵다. 그러나, 카르복실기나 수산기와 선택적으로 결합하는 불소 시약을 처리함으로써 카르복실기 또는 수산기만 불소 수식되어 ESCA로 관능기를 식별하는 것이 가능해진다. 또한, 불소 결합은 ESCA의 검출 감도가 높아서 고감도의 표면의 관능기 정량 분석이 가능해진다. 본 발명자들이 예의 검토를 거듭한 결과, 피막(Y)에 있어서, 탄소 수에 대한 카르복실기 수의 비율[COOH]이 0.01~15%, 탄소 수에 대한 수산기 수의 비율[OH]이 0.5~20%의 범위임에 따라 부품에 대한 높은 접착성을 유지하면서 프린트 배선판 등의 고주파 용도의 부품에 본 발명의 전자파 차폐 시트를 붙인 경우에 양호한 전송 특성을 유지할 수 있음을 알아냈다.

상기와 같은 방법으로 얻은 피막(Y)을, 폭 30mm·길이 30mm로 자른 것을 유리판에 붙여 시료로 했다. 바이알 병 중, 밀폐 상태로 만들어 55℃로 24시간, 불소 수식 시약과 시료를 비접촉으로 기상 반응시켰다. 기상 반응이 종료 후, 시료를 반응 용기에서 꺼내서 질소 기류 중에서 건조하여 잔류 시약을 제거했다. 잔류 시약의 제거는 N(1s) 피크 면적의 변동이 없도록 온도와 시간을 적절히 조정해서 수행하였다.

불소 수식한 시료를, 전술한 [N], [O]의 정량과 같은 조건에서 ESCA 분석하여 접착층의 [OH] 및 [COOH]를 정량했다. 측정 시료는 3개 제작하고, 각각 산출한 값의 평균값을 냈다.

<[OH]의 측정 방법>

무수 트리 플루오로 아세트산에 의해 수산기의 기상 수식 반응을 한 뒤 잔류 시약을 제거하고, ESCA 측정에 의해 수산기 수의 비율을 산출하였다. 반응식과 산출식은 다음과 같다.

R-OH+(CF₃CO)₂O→ R-COOCF₃+CF₃OCOH

[OH]는, 다음 수식에 의해 산출된 값으로 나타낸다.

<식> [OH]={[F(1s)]/(3k[C(1s)]-2[F(1s)])r}×100(%)

[C(1s)]은 C(1s)의 피크 면적으로 280~296eV의 범위에서 직선의 베이스 라인을 그어서 구하고, F(1s)의 피크 면적[F(1s)]은 682~695eV의 범위에서 직선의 베이스 라인을 그어서 구하였다. 또한, 반응률(r)은 1로 하였다. 또, k는 장치 고유의 C(1s) 피크 면적에 대한 F(1s)피크 면적의 감도 보정값이며, AXIS-HS(시마즈 제작소사 제품/Kratos)를 이용하는 경우, 상기 장치 고유의 감도 보정값은 3.6로 하였다.

<[COOH]의 측정 방법>

트리플루오로에탄올, 피리딘, 디시클로헥실카르보디이미드 혼합 용액에 의해 카르복실기의 수식 반응을 행한 뒤, 잔류 시약을 제거하고, ESCA 측정에 의해 카르복실기의 비율을 산출하였다. 반응식과 산출식은 다음과 같다.

R-COOH+CF₃CH₂-OH C₆H₁₁-NCN-C₆H₁₁/C₅H₅N → R-COOCH₂CF₃+C₆H₁₁NCONC₆H₁₁

[COOH]는 다음 식에 의해 산출한 값으로 나타냈다.

<식> [COOH]={[F(1s)]/(3k[C(1s)]-2[F(1s)])r}×100(%)

[C(1s)]는 C(1s)의 피크 면적에서 280~296eV의 범위에서 직선의 베이스 라인을 그어 구하고, F(1s) 피크 면적 [F(1s)]는, 682~695eV의 범위에서 직선의 베이스 라인을 그어서 구했다. 또한, 전술과 마찬가지로 반응률(r)은 1, k는 3.6으로 하였다.

[표 2]

[흡습성] 흡습성은, 전자파 차폐 시트와 용융 납땜을 접촉시킨 뒤, 접착층의 외관 변화의 유무에 의해 평가했다. 흡습성이 낮은 시료는 외관이 변화하지 않지만, 흡습성이 높은 시료는 발포나 벗겨지는 일이 발생한다.

우선, 폭 25mm·길이 70mm의 전자파 차폐 시트의 접착층의 박리성 시트를 벗겨내어, 노출된 접착층과, 총 두께 64㎛의 금 도금처리된 동장적층판(銅張積層板)(금도금 0.3㎛/니켈 도금 1㎛/동박 18㎛/접착제 20㎛/폴리이미드 필름 25㎛)의 금도금면을 150℃, 2.0MPa, 30분의 조건으로 압착하고, 열 경화시켜서 적층체를 얻었다. 얻은 적층체를 폭 10mm·세로 65mm의 크기로 잘라내서 시료를 제작했다. 얻은 시료를 40℃, 90%RH의 분위기 속에서 72시간 방치하였다. 그 뒤, 시료의 폴리이미드 필름 면을 아래로 해서 250℃의 용융 땜납 위에 1분간 띄우고, 이어서 시료를 꺼내어, 그 외관을 눈으로 관찰하여 접착층의 발포, 부상, 벗겨짐과 같은 이상 유무를 다음 기준으로 평가했다.

우수(Excellent): 외관 변화 전혀 없다.

양호(Good): 작은 발포가 근소하게 관찰된다.

적합(Acceptable): 상기 양호(良) 미만, 아래의 부적합을 초과.

부적합(Poor): 심한 발포나 벗겨짐이 관찰된다.

[접착력] 전자파 차폐 시트를 폭 25mm·길이 70mm로 준비하여 시료로 하였다. 접착층 위에 마련된 박리성 시트를 벗겨내고, 노출된 접착층에 두께 50㎛의 폴리이미드 필름(도레이 듀폰사 제품 「캡톤 200EN」)을, 150℃, 2.0MPa, 30분의 조건으로 압착하여 열 경화시켰다. 이어서 접착력 측정을 위해 시료를 보강할 목적으로 절연층 쪽의 박리성 시트를 벗겨내고, 노출된 절연층에 토요켐 주식회사 제품의 접착시트를 사용하여 두께 50㎛의 폴리이미드 필름을, 150℃, 1MPa, 30분의 조건으로 압착함으로써 「폴리이미드 필름/접착 시트/전자파 차폐 시트/폴리이미드 필름」의 구성의 적층체를 얻었다. 이 적층체를 인장시험기(시마즈제작소사 제품)를 사용해서 23℃, 50%RH의 분위기 아래에서 박리속도 50mm/분, 박리 각도 90°로 전자파 차폐 시트의 도전층과 폴리이미드 필름과의 경계면을 박리함으로써 접착력을 측정했다. 평가 기준은 다음과 같다.

우수(Excellent): 6N/25mm 이상.

양호(Good): 4N/25mm 이상, 6N/25mm 미만으로 실용상 문제가 없다.

부적합(Poor): 4N/25mm 미만.

[돌출성]

이하의 샘플에 의해 삐져나오는 성질을 평가했다. 폭 50mm·길이 50mm의 전자파 차폐 시트를 준비하고, 중앙부에 펀칭기로 직경 5mm의 관통 구멍을 형성했다. 이어서, 접착층의 박리성 시트를 떼어 내고 접착층과 폴리이미드 필름(도레이 듀폰사 제품 「캡톤 200EN」)을 150℃, 2MPa, 30분의 조건에서 가열 압착했다. 실온에 냉각 후, 전자파 차폐 시트의 구멍 부분을 확대경으로 관찰하고, 구멍 내측으로 접착층이 삐져나온 길이를 측정했다. 삐져나온 길이는 가장 튀어나온 부분을 선택하였다. 평가 기준은 다음과 같다.

우수(Excellent): 삐져나온 길이가 0.1mm 미만.

양호(Good): 삐져나온 길이가 0.2mm 이상, 2.0 미만으로 실용상 문제가 없다.

부적합(Poor): 삐져나온 길이가 2mm 이상.

[내절성(耐折性)]

전자파 차폐 시트의 내절성을 JIS C6471에 준거하여 MIT시험에 의해 평가했다. 우선, 전자파 차폐 시트를 폭 15mm, 길이 120mm의 크기로 준비했다. 별도, 전자파 차폐 필름을 붙이는 피착체로서, 폴리이미드 필름(두께 12.5㎛「캡톤 50EN」도레이·듀폰사 제품)과 동박(두께 18㎛)을 적층한 2층 CCL을 바탕으로, JIS C6471에 근거한 형상으로 배선을 형성하고, 두께 12.5㎛의 폴리이미드 필름과 두께 15㎛의 열 경화성 접착제로 구성되는 커버레이 「CISV1215(닛칸코교 주식회사 제품)」을 붙여서 커버 코트 층을 형성했다. 또한, 전자파 차폐 시트의 도전층 쪽의 박리성 시트를 박리해서 노출된 도전층을 커버 코트 층에 대해서, 150℃, 30분간, 2.0MPa의 조건으로 압착함으로써 시료를 얻었다. 얻어진 시료에 대해서, 온도 25℃, 습도 50% 분위기 속에서 곡률 반경 0.38mm, 하중 500g, 속도 180회/분의 조건으로 MIT시험기를 사용해서 내절성을 측정했다. 평가는 굴곡(屈曲)을 3000회 행하여 배선이 단선될 때까지의 굴곡 횟수를 측정했다. 평가 기준은 다음과 같다.

우수(Excellent): 굴곡 횟수를 3000번 행해도 단선되지 않았다.

양호(Good): 단선까지의 굴곡 횟수가 2500회 이상, 3000회 미만으로 실용상 문제없다.

적합(Poor): 2500회 미만으로 단선되었다.

[고주파 용도 적성 평가]

고주파 용도 적성에 관해서 아래의 측정용 시료를 이용하여 평가했다.

도 8에, 측정에 이용한 코플라나 구조의 유연 프린트 배선판(이하, 프린트 배선판이라고도 함)(7)의 주면 측의 모식적 평면도를, 도 9에, 이면 측의 모식적 평면도를 나타낸다. 우선, 두께 50㎛의 폴리이미드 필름(50)의 양면에 두께 12㎛의 압연 동박을 적층한 양면 CCL「R-F775」(파나소닉 주식회사 제품)을 준비했다. 그리고, 직사각형 모양의 4개의 코너부 근방에 각각 6개소의 스루홀(51)(지름 0.1mm)을 마련하였다. 또한, 도면 중에서는 도시의 편의상, 각 코너부에 스루홀(51)을 2개만 나타내고 있다. 이어서, 무전해 도금 처리를 행한 후에 전해 도금 처리를 행해서 10㎛의 구리 도금막(52)을 형성하여, 스루홀(51)을 통해서 양쪽 주면(主面) 간의 도통을 확보하였다. 그 후, 도 8에 나타내는 바와 같이, 폴리이미드 필름(50)의 주면에 길이가 10cm인 두 개의 신호 배선(53), 및 그 바깥에 신호 배선(53)과 병행의 그라운드 배선(54) 및 그라운드 배선(54)에서 연장되고 폴리이미드 필름(50)의 짧은 방향의 스루홀(51)을 포함한 영역에 형성된 그라운드 패턴(55)을 형성했다.

그 뒤, 폴리이미드 필름(50)의 이면에 형성된 동박을 엣칭하고, 그라운드 패턴(55)에 대응하는 위치에, 도 9에 나타내는 바와 같은 이면 측 그라운드 패턴(56)을 얻었다. 회로의 외관, 공차의 검사 사양은 JPCA규격(JPCA-DG02)으로 했다. 이어서, 폴리이미드 필름(50)의 주면 측에 폴리이미드 필름(57a)(두께 12.5㎛)과 절연성 접착제층(57b)(두께15㎛)으로 구성되는 커버레이 57「CISV1215(닛칸코교 주식회사 제품)」을 붙였다(도 8참조). 또한, 도 8에 있어서는, 신호 배선(53) 등의 구조를 알 수 있도록 커버레이(57)를 투시도로 나타냈다. 그 뒤, 커버레이(57)에서 노출된 동박 패턴에 니켈 도금(미도시)을 수행하고 이어서 금도금(미도시) 처리를 행하였다.

도 10에, 상기 프린트 배선판(7)의 주면 측에 전자파 차폐 시트를 붙인 전자파 차폐 시트가 구비된 프린트 배선판(8)의 모식적 평면도를 나타낸다. 또한, 도 11에 도 10의 XI-XI 절단부 단면도를, 도 12에 도 10의 XII-XII 절단부 단면도를 나타낸다. 도 10에 있어서, 설명의 편의상, 전자파 차폐 시트(61)를 투시도로 나타냈다. 2장의 전자파 차폐 시트(61,62)를 준비하여 전자파 차폐 시트(61,62)의 접착층(71) 상에 마련된 박리 처리 시트(미도시)를 떼어냈다. 그리고, 전자파 차폐 시트(61,62)의 각각의 접착층(71)을 내측으로서 프린트 배선판(7)을 사이에 끼우고, 150℃, 2.0MPa, 30분의 조건으로 압착함으로써 전자파 차폐 시트가 구비된 프린트 배선판(8)을 얻었다. 전자파 차폐 시트(61,62)로서는, 접착층(71), 도전층(72) 및 절연층(73)이 이 순서대로 적층된 시트를 이용했다.

프린트 배선판(7)의 주면 측에 설치된 전자파 차폐 시트(61)는, 도 10에 나타내는 바와 같이 두 개의 개구부(60)가 설치되어 있다. 각각의 개구부(60)에서는 2개의 그라운드 패턴(55)에서 연장된 돌출부(58) 및 두 개의 신호 배선(53)의 단부가 노출된다. 이들 노출된 그라운드 패턴(55)과 신호 배선(53)에 스펙트럼 애널라이저를 접속시켜 시험한다. 프린트 배선판(7)의 이면 측에는 전자파 차폐 시트(61)와 대략 동일한 형상으로 개구부가 설치되지 않은 전자파 차폐 시트(62)가 프린트 배선판(7)을 통해서 중첩하는 영역에 설치되어 있다. 네트워크 애널라이저 E5071C(애질런트 재팬사 제품)를 이용하여 1MHz부터 20GHz 범위의 신호를 신호 배선(53)으로 보내고, 전자파 차폐 시트가 구비된 프린트 배선판(8)의 특성 임피던스와 전송 손실을 측정했다. 또한, 실시 예 1~15 및 비교 예 1~4는, 신호 회로의 L/S(라인/스페이스)을 30/100㎛로 하고, 식(1)에서 구해지는 특성 임피던스가 100mΩ±5mΩ의 범위 내가 되도록 커버레이와 차폐 시트의 접착제 층의 두께를 적절히 조정했다. 한편, 비교 예 5는, 커버레이와 차폐 시트의 접착제 층의 합계 두께를 50.5㎛로 하고, 특성 임피던스가 100mΩ±5mΩ의 범위 내가 되도록 신호 회로의 배선 폭을 조정하였다. 또한, 실시 예 1~15 및 비교 예 1~5에 있어서, 그라운드 배선(54)의 폭은 100㎛, 그라운드 배선(54)과 신호 배선(53) 사이의 거리는 1mm로 했다.

(커버레이와 접착층의 두께) 전자파 차폐 시트가 구비된 프린트 배선판(8)을 폭 5mm·길이 5mm 정도의 크기로 절단한 후, 슬라이드 유리 위에 에폭시 수지(페트로폭시 154, 마루토 주식회사 제품)를 0.05g 적하하고, 전자파 차폐 시트가 구비된 프린트 배선판(8)과 슬라이드 유리를 접착시켜 슬라이드 유리/전자파 차폐 시트가 구비된 프린트 배선판(8)의 적층체를 얻었다. 얻은 적층체를 크로스 섹션 폴리셔(일본전자 주식회사 제품, SM-09010)를 이용하여 프린트 배선판(8) 측에서 이온 빔 조사로 절단 가공해서 전자파 차폐 시트가 구비된 프린트 배선판(8)의 측정 시료를 얻었다.

얻은 측정 시료의 단면을 레이저 마이크로 스코프(키엔스사 제품, VK-X100)를 사용하여, 관찰한 확대 화상으로부터 도 12중의 화살표 T로 나타낸 위치(회로가 형성되지 않은 위치)에서의 접착층(71), 폴리이미드 필름(57a) 및 절연성 접착제층(57b)의 두께(이하, 본 명세서에서 상기 커버레이와 접착층의 두께의 합계를 FPC의 두께로 정의한다)를 측정했다. 배율을 500~2000배로 해서 FPC의 두께를 측정하여 다음과 같이 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

우수(Excellent): 커버레이와 전자파 차폐 시트의 접착층의 합계 두께가 48.5㎛ 미만.

양호(Good): 커버레이와 전자파 차폐 시트의 접착층의 합계 두께가 48.5㎛ 이상, 52.5㎛ 미만.

부적합(Poor): 커버레이와 전자파 차폐 시트의 접착층의 합계 두께가 52.5㎛ 이상.

[전송 손실] 고주파 신호에서의 전송 손실은 10GHz 및 20GHz의 전송 손실을 측정함으로써 평가했다. 평가 기준은 아래와 같다. 얻은 결과를 표 3에 나타낸다.

[10GHz]

우수(Excellent): 4.5dB 미만

양호(Good): 4.5dB 이상, 5.0dB 미만

부적합(Poor): 5.0dB 이상

[20GHz]

우수(Excellent): 7dB 미만

양호(Good): 7dB 이상, 7.5dB 미만

부적합(Poor): 7.5dB 이상

[표 3]

접착층으로서, 상기 (i) 및 (ii)를 충족하는 재료를 사용함으로써 표 3에 나타내는 바와 같이 회로의 L/S을 좁히지 않고 고주파 신호에서의 전송 손실을 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 알았다. 도전성 필러를 함유하지 않는, 즉, 도전성을 보이지 않는 접착층을 이용한 실시 예 14가 전송 손실을 효과적으로 억제할 수 있을 뿐 아니라 실시 예 14와 동일한 열 경화성 수지 및 경화제를 바인더 성분으로 하고, 이에 도전성 필러를 더한 실시 예 12, 13에 있어서도, 고주파 용도에서의 전송 특성을 양호하게 할 수 있다(전송 손실을 효과적으로 억제할 수 있다)라는 결과를 얻었다. 비교 예 2와 비교 예 5의 조성은 공통이지만, FPC의 두께를 실시 예와 마찬가지로 50.5㎛으로 한 비교 예 5에 있어서는 L/S를 좁힐 필요가 생기고, 그 결과 생산성이 저하된다.

<부기>

본 명세서는 상기 실시형태에서 파악되는 이하에 나타내는 기술 사상의 발명도 개시한다.

(부기 1): 전자파를 방출하는 부품의 적어도 일부를 차폐하는 적층체로 이루어지는 전자파 차폐 시트이며,

상기 적층체는,

상기 부품 위에 배치해서 접합 처리를 행함으로써 상기 부품과 접합되는 접착층과,

상기 접착층 위에 적층된 도전층과,

상기 접착층은 바인더 성분으로서,

(I)열 가소성 수지(A), 및

(II)열 경화성 수지(B)와 해당 열 경화성 수지(B)에 대한 경화성 화합물(C),

중 적어도 한쪽을 포함하고,

상기 바인더 성분을 열 압착 처리한 후의 피막(X)이 아래의 (i) 및 (ii)를 만족하는 전자파 차폐 시트.

(i)비유전율이, 주파수 1GHz, 23℃에서 1~3이다.

(ii)유전정접이, 주파수 1GHz, 23℃에서 0.0001~0.02이다.

(부기 2): 열 경화성 수지(B)는 카르복실기 함유 수지를 포함하고,

경화성 화합물(C)로서 에폭시 화합물을 포함하고, 그리고 또한 유기 금속 화합물 및 이소시아네이트 화합물 중 적어도 한쪽을 포함한 부기 1에 기재된 전자파 차폐 시트.

(부기 3): 상기 접합 처리 후의 상기 접착층의 두께가 3~50㎛인 부기 1 또는 2에 기재된 전자파 차폐 시트.

(부기 4): 상기 접착층은, 또한 도전성 필러를 함유하고, 이방(異方) 도전성을 나타내는 부기 1~3 중 어느 것에 기재된 전자파 차폐 시트.

(부기 5): 상기 도전성 필러가 구상 입자 및 덴드라이트 입자 중 적어도 한쪽에서 선택되는 부기 4에 기재된 전자파 차폐 시트.

(부기 6): 상기 바인더 성분은 전기(II)을 포함하고,

상기 접착층의 열 경화 후의 피막(Y)에 있어서, 탄소 원자 수에 대한 질소 원자 수의 비율이 1~10%이며, 또한 탄소 원자 수에 대한 산소 원자 수의 비율이 3~20%인 부기 1~5 중 어느 것에 기재된 전자파 차폐 시트.

(부기 7): 상기 바인더 성분은 상기 (II)을 포함하고,

상기 접착층의 열 경화 후의 피막(Y)은, 카르복실기 및 수산기에서 선택되는 적어도 하나의 기(基)를 포함하며,

상기 카르복실기를 포함하는 경우에는 탄소 수에 대한 카르복실기 수의 비율이 0.01~15%의 범위이며,

상기 수산기를 포함하는 경우에는 탄소 수에 대한 수산기 수의 비율이 0.5~20%범위에 있으며,

상기 탄소 수에 대한 카르복실기 수와 수산기 수의 합계가 35% 이하인 부기 1~6 중 어느 것에 기재된 전자파 차폐 시트.

(부기 8): 경화성 화합물(C)이 유기 금속 화합물을 함유하는 부기 1~7중 어느 것에 기재된 전자파 차폐 시트.

(부기 9): 상기 도전층은, 금속층인 부기 1~8중 어느 것에 기재된 전자파 차폐 시트.

(부기 10): 배선 회로 기판상에 부기 1~9중 어느 것에 기재된 전자파 차폐 시트가 접합된 전자파 차폐성 배선 회로 기판.

(부기 11): 부기 1~10중 어느 것에 기재된 전자파 차폐 시트가 접합된 전자 기기.

산업상의 이용 가능성

본 발명에 관련한 전자파 차폐 시트는 유연 프린트 배선판과 같은 전자파 차폐성 배선 회로 기판, 및 이를 탑재한 전자 기기에 적합하게 이용할 수 있다.

본 출원은 2015년 2월 25일에 출원된 일본출원 특원2015-035207을 기초로 하는 우선권을 주장하고 그 개시 전부를 여기에 포함한다.

1,71; 접착층
2,72; 도전층
3,73; 절연층
7; 프린트 배선판
8; 전자파 차폐 시트가 구비된 프린트 배선판
10,61,62; 전자파 차폐 시트
20; 프린트 배선판(부품)
21; 기판
22,57b; 절연성 접착제 층
23,57a; 폴리이미드 필름
24; 그라운드 패턴
25; 배선
31; 비아
32,33; 범프
34; 외부 어스
35; 도전성 페이스트
41; 그라운드 비아
50; 폴리이미드 필름
51; 스루홀
52; 구리 도금막
53; 신호 배선
54; 그라운드 배선
55; 그라운드 패턴
56; 이면측 그라운드 패턴
57; 커버 레이
58; 돌출부
60; 개구부

Claims

전자파를 방출하는 부품의 적어도 일부를 차폐하는 적층체로 이루어진 전자파 차폐 시트이며,
상기 적층체는,
상기 부품 위에 배치해서, 접합 처리를 행함에 따라 상기 부품과 접합되는 접착층과,
상기 접착층 위에 적층된 도전층과,
상기 도전층 위에 형성된 절연층을 구비하고,
상기 접착층은, 바인더 성분으로서,
(I)열 가소성 수지(A), 및
(II)열 경화성 수지(B)와 상기 열 경화성 수지(B)에 대한 경화성 화합물(C), 중 적어도 한쪽을 포함하며,
상기 접착층은, 도전성 필러를 더 함유하여, 이방(異方) 도전성을 나타내고,
상기 바인더 성분을 열 압착 처리한 후의 피막(X)이 아래의 (i) 및 (ii)를 만족시키는 전자파 차폐 시트:
(i)비유전율(比誘電率)이, 주파수 1GHz, 23℃에서 1~3이다.
(ii)유전정접(誘電正接)이, 주파수 1GHz, 23℃에서 0.0001~0.02이다.
제1항에 있어서,
열 경화성 수지(B)는 카르복실기 함유 수지를 포함하고,
경화성 화합물(C)로서, 에폭시 화합물을 포함하고, 그리고 유기 금속 화합물 및 이소시아네이트 화합물 중 적어도 한쪽을 포함하는 전자파 차폐 시트.
제1항에 있어서,
상기 접합 처리 후의 상기 접착층의 두께가 3~50㎛인 전자파 차폐 시트.
제1항에 있어서,
상기 도전성 필러가, 구상(球狀) 입자 및 덴드라이트 입자 중 적어도 한쪽에서 선택되는 전자파 차폐 시트.
제1항에 있어서,
상기 바인더 성분은, 상기 (II)을 포함하고,
상기 접착층의 열 경화 후의 피막(Y)에 있어서, 탄소 원자 수에 대한 질소 원자 수의 비율이 1~10%이며, 또 탄소 원자 수에 대한 산소 원자 수의 비율이 3~20%인 전자파 차폐 시트.
제1항에 있어서,
상기 바인더 성분은, 상기 (II)을 포함하고,
상기 접착층의 열 경화 후의 피막(Y)은, 카르복실기 및 수산기에서 선택되는 적어도 어느 기(基)를 포함하고,
상기 카르복실기를 포함할 경우에는, 탄소 수에 대한 카르복실기 수의 비율이 0.01~15%의 범위이며,
상기 수산기를 포함할 경우에는, 탄소 수에 대한 수산기 수의 비율이 0.5~20%의 범위에 있으며,
상기 탄소 수에 대한 카르복실기 수와 수산기 수의 합계가 35% 이하인 전자파 차폐 시트.
제1항에 있어서,
경화성 화합물(C)이 유기 금속 화합물을 함유하는 전자파 차폐 시트.
제1항에 있어서,
상기 도전층은 금속층인 전자파 차폐 시트.
배선 회로 기판 위에, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 전자파 차폐 시트가 접합된 전자파 차폐성 배선 회로 기판.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 전자파 차폐 시트가 접합된 전자 기기.