KR102231053B1 - 전자파 차폐 필름, 차폐 프린트 배선판 및 전자 기기 - Google Patents
전자파 차폐 필름, 차폐 프린트 배선판 및 전자 기기 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 차폐 프린트 배선판을 제조할 때 차폐층과 도전성 접착제층의 층간 밀착이 파괴되기 어렵고, 전자파 차폐 특성이 충분히 높은 전자파 차폐 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은 도전성 접착제층과, 상기 도전성 접착제층 위에 적층된 차폐층과, 상기 차폐층 위에 적층된 절연층으로 이루어지는 전자파 차폐 필름으로서, 상기 차폐층에는 복수의 개구부가 형성되어 있고, 하기 층간 박리 평가에서, 팽창이 생기지 않고, KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 상기 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 특성이 85dB 이상인 것을 특징으로 한다.
층간 박리 평가 : 전자파 차폐 필름을 열프레스에 의해 프린트 배선판 상에 부착하고, 얻어진 차폐 프린트 배선판을 265℃로 가열하고, 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이 가열 및 냉각을 합계 5회 행한 후, 상기 전자파 차폐 필름에 팽창이 발생하고 있는지의 여부를 육안으로 관찰한다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은 도전성 접착제층과, 상기 도전성 접착제층 위에 적층된 차폐층과, 상기 차폐층 위에 적층된 절연층으로 이루어지는 전자파 차폐 필름으로서, 상기 차폐층에는 복수의 개구부가 형성되어 있고, 하기 층간 박리 평가에서, 팽창이 생기지 않고, KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 상기 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 특성이 85dB 이상인 것을 특징으로 한다.
층간 박리 평가 : 전자파 차폐 필름을 열프레스에 의해 프린트 배선판 상에 부착하고, 얻어진 차폐 프린트 배선판을 265℃로 가열하고, 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이 가열 및 냉각을 합계 5회 행한 후, 상기 전자파 차폐 필름에 팽창이 발생하고 있는지의 여부를 육안으로 관찰한다.
Description
본 발명은, 전자파 차폐 필름, 차폐 프린트 배선판 및 전자 기기에 관한 것이다.
종래부터, 예를 들면, 플렉시블 프린트 배선판(FPC) 등의 프린트 배선판에 전자파 차폐 필름을 부착하여, 외부로부터의 전자파를 차폐하는 것이 행해지고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1의 전자파 차폐 필름은, 접착제층과, 금속 박막(차폐층)과, 절연층이 순서대로 적층된 구성을 갖는다. 이 전자파 차폐 필름을 플렉시블 프린트 배선판에 중첩한 상태에서 가열 프레스하는 것에 의해, 전자파 차폐 필름은 접착제층에 의해 프린트 배선판에 접착되어, 차폐 프린트 배선판이 제작된다. 이 접착 후, 땜납 리플로우에 의해 프린트 배선판에 부품이 실장된다. 또한, 플렉시블 프린트 배선판은, 베이스 필름 상의 프린트 패턴이 절연 필름으로 피복된 구성으로 되어 있다.
특허문헌 1과 같은 차폐 프린트 배선판은, 가열 프레스 공정이나 땜납 리플로우 공정에서 가열되면, 전자파 차폐 필름의 접착제층이나 프린트 배선판의 절연 필름 등으로부터 가스가 발생한다. 또한, 프린트 배선판의 베이스 필름이 폴리이미드 등 흡습성이 높은 수지로 형성되어 있는 경우에는, 가열에 의해 베이스 필름으로부터 수증기가 발생하는 경우가 있다. 접착제층이나 절연 필름이나 베이스 필름으로부터 발생한 이들 휘발 성분은 금속 박막을 통과할 수 없으므로, 금속 박막과 접착제층 사이에 고여 버린다. 그러므로, 땜납 리플로우 공정에서 급격한 가열을 행하면, 금속 박막과 접착제층 사이에 고인 휘발 성분에 의해, 금속 박막과 접착제층의 층간 밀착이 파괴되어 버리는 경우가 있다.
그 결과, 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 특성이 악화되어 버리는 경우가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이고, 본 발명의 목적은, 차폐 프린트 배선판을 제조할 때 차폐층과 도전성(導電性) 접착제층의 층간 밀착이 파괴되기 어렵고, 전자파 차폐 특성이 충분히 높은 전자파 차폐 필름을 제공하는 것이다.
즉, 본 발명의 전자파 차폐 필름은 도전성 접착제층과, 상기 도전성 접착제층 위에 적층된 차폐층과, 상기 차폐층 위에 적층된 절연층으로 이루어지는 전자파 차폐 필름으로서, 상기 차폐층에는 복수의 개구부가 형성되어 있고, 하기 층간 박리 평가에서 팽창이 생기지 않고, KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 상기 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 특성이 85dB 이상인 것을 특징으로 한다.
층간 박리 평가: 전자파 차폐 필름을 열프레스에 의해 프린트 배선판 상에 부착하고, 얻어진 차폐 프린트 배선판을 265℃로 가열하고, 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이 가열 및 냉각을 합계 5회 행한 후, 상기 전자파 차폐 필름에 팽창이 발생하고 있는지의 여부를 육안으로 관찰한다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 차폐층에는 복수의 개구부가 형성되어 있다.
그러므로, 본 발명의 전자파 차폐 필름을 사용하여 차폐 프린트 배선판을 제조할 때의, 가열 프레스 공정이나 땜납 리플로우 공정 등에서 차폐층과 도전성 접착제층 사이에 휘발 성분이 발생하였다고 해도, 휘발 성분은 차폐층의 개구부를 통과할 수 있다.
따라서, 차폐층과 도전성 접착제층 사이에 휘발 성분이 고이기 어려워진다. 그 결과, 층간 밀착이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
그러므로, 후술하는 층간 박리 평가에서 팽창이 생기지 않고, 후술하는 KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 특성이 높아진다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은, 층간 박리 평가에서 팽창이 생기지 않는다. 즉, 차폐층과 도전성 접착제층 사이의 층간 밀착이 파괴되기 어렵다.
그리고, 층간 박리 평가란 이하의 평가를 의미한다.
전자파 차폐 필름을 열프레스에 의해 프린트 배선판 상에 부착하고, 얻어진 차폐 프린트 배선판을 265℃로 가열하고, 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이 가열 및 냉각을 합계 5회 행한 후, 상기 전자파 차폐 필름에 팽창이 발생하고 있는지의 여부를 육안으로 관찰한다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은, KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 특성이 85dB 이상이다. 즉, 충분히 높은 차폐 특성을 갖는다.
그리고, 「KEC법」이란 이하의 방법을 의미한다.
도 1은, KEC법에서 사용되는 시스템의 구성을 모식적으로 나타내는 모식도이다.
KEC법에서 사용되는 시스템은, 전자파 차폐 효과 측정 장치(80)와, 스펙트럼·애널라이저(91)와, 10dB의 감쇠를 행하는 어테뉴에이터(92)와, 3dB의 감쇠를 행하는 어테뉴에이터(93)와, 프리앰프(94)로 구성된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 전자파 차폐 효과 측정 장치(80)에는, 2개의 측정 지그(83)가 대향하여 설치되어 있다. 이 측정 지그(83) 사이에, 전자파 차폐 필름(도 1 중, 도면부호 "110"으로 나타냄)이 협지되도록 설치한다. 측정 지그(83)에는, TEM셀(Transverse Electro Magnetic Cell)의 치수 배분이 도입되고, 그 전송 축방향에 수직한 면내에서 좌우 대칭으로 분할된 구조로 되어 있다. 다만, 전자파 차폐 필름(110)의 삽입에 의해 단락 회로가 형성되는 것을 방지하기 위해, 평판형의 중심 도체(84)는 각 측정 지그(83)와의 사이에 간극을 형성하여 배치되어 있다.
KEC법에서는, 먼저 스펙트럼·애널라이저(91)로부터 출력한 신호를, 어테뉴에이터(92)를 통하여 송신측의 측정 지그(83)에 입력한다. 그리고, 수신측의 측정 지그(83)에서 받아 어테뉴에이터(93)를 통한 신호를 프리앰프(94)로 증폭하고 나서, 스펙트럼·애널라이저(91)에 의해 신호 레벨을 측정한다. 그리고, 스펙트럼·애널라이저(91)는, 전자파 차폐 필름(110)을 전자파 차폐 효과 측정 장치(80)에 설치하고 있지 않은 상태를 기준으로서, 전자파 차폐 필름(110)을 전자파 차폐 효과 측정 장치(80)에 설치한 경우의 감쇠량을 출력한다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은, 이와 같은 장치를 이용하여 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 특성이 85dB 이상이다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은 JIS P8115:2001에 규정되는 MIT 내절(耐折) 피로 시험에 있어서 절곡 횟수가 600회에서 단선(斷線)이 발생하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 전자파 차폐 필름이 이와 같이 높은 내절곡성을 가지는 경우, 본 발명의 전자파 차폐 필름을 플렉시블 프린트 배선판 등에 사용하였다고 해도, 단선이 생기기 어렵다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 개구부의 개구 면적과 개구 피치가, 하기 식(1) 및 식(2)의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.
y≥0.02x+3 … (1)
y≤0.38x …… (2)
[식(1) 및 식(2) 중, y는 개구 면적(㎛2)의 평방근을 나타내고, x는 개구 피치(㎛)를 나타냄]
개구부의 개구 면적과 개구 피치가 상기 식(1) 및 식(2)의 관계를 만족시키는 경우, 층간 박리 평가, 및 KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 특성이 양호해진다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 개구부의 개구 면적은 70∼71000㎛2이고, 또한 상기 개구부의 개구율은 0.05∼3.6%인 것이 바람직하다.
차폐층에 형성된 개구부의 개구 면적 및 개구율이 상기 범위이면, 내절곡성이 충분하고, 또한 차폐층과 도전성 접착제층 사이에 휘발 성분이 고이는 것을 방지할 수 있다.
개구부의 개구 면적이 70㎛2 미만이면, 개구부가 지나치게 좁아서, 휘발 성분이 차폐층을 통과하기 어려워진다. 그 결과, 차폐층과 도전성 접착제층 사이에 휘발 성분이 고이기 쉬워진다. 그러므로, 상기 전자파 차폐 필름을 사용하여 차폐 프린트 배선판을 제조할 때, 차폐층과 도전성 접착제층의 층간 밀착이 파괴되기 쉬워진다. 그 결과, 차폐 특성이 저하된다.
개구부의 개구 면적이 71000㎛2를 초과하면, 개구부가 지나치게 넓어서, 차폐층이 약해지고, 내절곡성이 저하된다.
개구부의 개구율이 0.05% 미만이면, 개구부의 비율이 지나치게 적어, 휘발 성분이 차폐층을 통과하기 어려워진다. 그 결과, 차폐층과 도전성 접착제층 사이에 휘발 성분이 고이기 쉬워진다.
개구부의 개구율이 3.6%를 초과하면, 개구부의 비율이 지나치게 많아, 차폐층이 약해지고, 내절곡성이 저하된다.
그리고, 본 명세서에 있어서, 「개구율」이란, 차폐층의 주면(主面) 전체의 면적에 대한, 복수의 개구부의 총개구 면적을 의미한다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 개구부의 개구 피치는 10∼10000㎛인 것이 바람직하다.
개구부의 개구 피치가 10㎛ 미만이면, 차폐층 전체에서 개구부의 비율이 많아진다. 그 결과, 차폐층이 약해지고, 내절곡성이 저하된다.
개구부의 개구 피치가 10000㎛를 초과하면, 차폐층 전체에서 개구부의 비율이 적어진다. 그 결과, 휘발 성분이 차폐층을 통과하기 어려워져, 차폐층과 도전성 접착제층 사이에 휘발 성분이 고이기 쉬워진다.
그리고, 본 명세서에 있어서, 「개구부의 개구 피치」란, 가장 가깝게 이웃하는 개구부끼리의 중심간의 거리를 말한다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 차폐층의 두께는 0.5㎛ 이상인 것이 바람직하다.
차폐층의 두께가 0.5㎛ 미만이면, 차폐층이 지나치게 얇으므로, 차폐 특성이 낮아진다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 차폐층은 구리층을 포함하는 것이 바람직하다.
구리는 도전성 및 경제성의 관점에서 차폐층에 호적한 재료이다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 차폐층은 은층을 더 포함하고, 상기 은층은 상기 절연층 측에 배치되어 있고, 상기 구리층은 상기 도전성 접착제층 측에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성의 전자파 차폐 필름은, 절연층에 개구부가 형성되도록 은 페이스트를 도포하여 은층으로 하고, 은층에 구리를 도금하는 것에 의해 용이하게 제작할 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은 플렉시블 프린트 배선판용인 것이 바람직하다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은 상기와 같이, 차폐 프린트 배선판을 제조할 때 차폐층과 도전성 접착제층 사이에 휘발 성분이 고이기 어렵다. 또한, 본 발명의 전자파 차폐 필름은 충분한 내절곡성을 갖는다. 그러므로, 본 발명의 전자파 차폐 필름은 플렉시블 프린트 배선판에 사용되어 반복 절곡되었다고 해도, 파손되기 어렵다.
따라서, 본 발명의 전자파 차폐 필름은, 플렉시블 프린트 배선판용 전자파 차폐 필름으로서 호적하게 사용할 수 있다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판은, 프린트 회로가 형성된 베이스 부재와, 상기 프린트 회로를 덮도록 상기 베이스 부재 상에 설치된 절연 필름을 가지는 프린트 배선판과, 상기 프린트 배선판 상에 설치된 전자파 차폐 필름을 포함하는 차폐 프린트 배선판으로서, 상기 전자파 차폐 필름은, 상기 본 발명의 전자파 차폐 필름인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 상기 프린트 배선판은 플렉시블 프린트 배선판인 것이 바람직하다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판은, 충분한 내절곡성을 가지는 본 발명의 전자파 차폐 필름을 갖는다. 그러므로, 본 발명의 차폐 프린트 배선판도 충분한 내절곡성을 갖는다.
본 발명의 전자 기기는, 상기 본 발명의 차폐 프린트 배선판이 절곡된 상태로 조립되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 본 발명의 차폐 프린트 배선판은 충분한 내절곡성을 갖는다. 그러므로, 절곡된 상태로 전자 기기에 조립되었다고 해도 파손되기 어렵다. 따라서, 본 발명의 전자 기기는, 차폐 프린트 배선판을 배치하기 위한 공간을 좁게 할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 전자 기기는 박형으로 할 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 차폐층에 복수의 개구부가 형성되어 있고, 층간 박리 평가에 있어서, 팽창이 생기지 않고, KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 상기 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 특성이 85dB 이상이다.
그러므로, 본 발명의 전자파 차폐 필름을 사용하여 차폐 프린트 배선판을 제조할 때의, 가열 프레스 공정이나 땜납 리플로우 공정 등에 있어서 차폐층과 도전성 접착제층 사이에 휘발 성분이 발생해도, 휘발 성분은 차폐층의 개구부를 통과할 수 있다. 따라서, 차폐층과 도전성 접착제층 사이에 휘발 성분이 고이기 어려워진다. 그 결과, 층간 밀착이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자파 차폐 필름은 높은 차폐 특성을 갖는다.
[도 1] KEC법에서 사용되는 시스템의 구성을 모식적으로 나타내는 모식도이다.
[도 2] 본 발명의 전자파 차폐 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 3] 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는, 차폐층에 개구부가 형성되어 있지 않은 전자파 차폐 필름을 사용하여 차폐 프린트 배선판을 제조하는 경우를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
[도 4] 도 4의 (a)∼도 4의 (c)는, 본 발명의 전자파 차폐 필름을 구성하는 차폐층에 있어서의 개구부의 배열 패턴의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
[도 5] 차폐층이 구리층 및 은층으로 이루어지는 본 발명의 전자파 차폐 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 6] 도 6의 (a)∼도 6의 (c)는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법의 일례를 모식적으로 순서대로 나타내는 공정도이다.
[도 7] 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 절연층 준비 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 8] 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 은 페이스트 인쇄 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 9] 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 은 페이스트 인쇄 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 10] 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 은 페이스트 인쇄 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 11] 도 11의 (a) 및 도 11의 (b)는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 구리 도금 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 12] 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 도전성 접착제층 형성 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 13] 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 층간 박리 평가를 나타내고 있는 도면이다.
[도 14] 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 특성의 평가를 나타내고 있는 도면이다.
[도 15] 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 층간 박리 평가 및 전자파 차폐 특성의 평가의 종합 평가를 나타내고 있는 도면이다.
[도 16] 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 내절곡성의 평가를 나타내고 있는 도면이다.
[도 17] 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 층간 박리 평가, 전자파 차폐 특성의 평가, 및 내절곡성의 평가의 종합 평가를 나타내고 있는 도면이다.
[도 2] 본 발명의 전자파 차폐 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 3] 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는, 차폐층에 개구부가 형성되어 있지 않은 전자파 차폐 필름을 사용하여 차폐 프린트 배선판을 제조하는 경우를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
[도 4] 도 4의 (a)∼도 4의 (c)는, 본 발명의 전자파 차폐 필름을 구성하는 차폐층에 있어서의 개구부의 배열 패턴의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
[도 5] 차폐층이 구리층 및 은층으로 이루어지는 본 발명의 전자파 차폐 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 6] 도 6의 (a)∼도 6의 (c)는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법의 일례를 모식적으로 순서대로 나타내는 공정도이다.
[도 7] 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 절연층 준비 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 8] 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 은 페이스트 인쇄 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 9] 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 은 페이스트 인쇄 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 10] 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 은 페이스트 인쇄 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 11] 도 11의 (a) 및 도 11의 (b)는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 구리 도금 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 12] 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 도전성 접착제층 형성 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 13] 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 층간 박리 평가를 나타내고 있는 도면이다.
[도 14] 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 특성의 평가를 나타내고 있는 도면이다.
[도 15] 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 층간 박리 평가 및 전자파 차폐 특성의 평가의 종합 평가를 나타내고 있는 도면이다.
[도 16] 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 내절곡성의 평가를 나타내고 있는 도면이다.
[도 17] 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 층간 박리 평가, 전자파 차폐 특성의 평가, 및 내절곡성의 평가의 종합 평가를 나타내고 있는 도면이다.
이하, 본 발명의 전자파 차폐 필름에 대하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 변경시키지 않는 범위에서 적절히 변경하여 적용할 수 있다.
도 2는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 전자파 차폐 필름(10)은 도전성 접착제층(20)과, 도전성 접착제층(20) 위에 적층된 차폐층(30)과, 차폐층(30) 위에 적층된 절연층(40)으로 이루어진다.
또한, 차폐층(30)에는 복수의 개구부(50)가 형성되어 있다.
(도전성 접착제층)
전자파 차폐 필름(10)에서는, 도전성 접착제층(20)은 도전성을 가지고 접착제로서 기능할 수 있으면 어떠한 재료로 구성되어 있어도 된다.
예를 들면, 도전성 접착제층(20)은 도전성 입자와, 접착성 수지 조성물로 구성되어 있어도 된다.
도전성 입자로서는 특별히 한정되지 않지만, 금속 미립자, 카본 나노 튜브, 탄소 섬유, 금속 섬유 등이어도 된다.
도전성 입자가 금속 미립자인 경우, 금속 미립자로서는 특별히 한정되지 않지만, 은 분말, 구리 분말, 니켈 분말, 땜납 분말, 알루미늄 분말, 구리 분말에 은 도금을 실시한 은 코팅 구리 분말, 고분자 미립자나 글라스 비즈 등을 금속으로 피복한 미립자 등이어도 된다.
이들 중에서는 경제성의 관점에서, 저가로 입수할 수 있는 구리 분말 또는 은 코팅 구리 분말인 것이 바람직하다.
도전성 입자의 평균 입자 직경은 특별히 한정되지 않지만, 0.5∼15.0㎛인 것이 바람직하다. 도전성 입자의 평균 입자 직경이 0.5㎛ 이상이면, 도전성 접착제층의 도전성이 양호하게 된다. 도전성 입자의 평균 입자 직경이 15.0㎛ 이하이면, 도전성 접착제층을 얇게 할 수 있다.
도전성 입자의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 구형, 편평형, 인편형, 덴드라이트형, 봉형, 섬유형 등으로부터 적절히 선택할 수 있다.
접착성 수지 조성물의 재료로서는 특별히 한정되지 않지만, 스티렌계 수지 조성물, 아세트산비닐계 수지 조성물, 폴리에스테르계 수지 조성물, 폴리에틸렌계 수지 조성물, 폴리프로필렌계 수지 조성물, 이미드계 수지 조성물, 아미드계 수지 조성물, 아크릴계 수지 조성물 등의 열가소성 수지 조성물이나, 페놀계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 우레탄계 수지 조성물, 멜라민계 수지 조성물, 알키드계 수지 조성물 등의 열경화성 수지 조성물 등을 사용할 수 있다.
접착성 수지 조성물의 재료는 이들의 1종 단독이어도 되고, 2종 이상의 조합이어도 된다.
도전성 접착제층(20)에는 필요에 따라서, 경화 촉진제, 점착성 부여제, 산화 방지제, 안료, 염료, 가소제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링제, 충전제, 난연제, 점도 조절제 등이 포함되어 있어도 된다.
도전성 접착제층(20)에 있어서의 도전성 입자의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 15∼80 질량%인 것이 바람직하고, 15∼60 질량%인 것이 보다 바람직하다.
상기 범위이면, 도전성 접착제층의 프린트 배선판으로의 접착성이 향상된다.
도전성 접착제층(20)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 필요에 따라서 적절히 설정할 수 있지만, 0.5∼20.0㎛인 것이 바람직하다.
도전성 접착제층의 두께가 0.5㎛ 미만이면, 양호한 도전성이 얻기 어려워진다. 도전성 접착제층의 두께가 20.0㎛를 초과하면, 전자파 차폐 필름 전체의 두께가 두꺼워져 취급이 어려워진다.
또한, 도전성 접착제층(20)은 이방 도전성을 가지는 것이 바람직하다.
도전성 접착제층(20)이 이방 도전성을 가지면, 등방 도전성을 가지는 경우에 비하여, 프린트 배선판의 신호 회로에서 전송되는 고주파 신호의 전송 특성이 향상된다.
(절연층)
전자파 차폐 필름(10)에서는, 절연층(40)은 충분한 절연성을 가지고, 도전성 접착제층(20) 및 차폐층(30)을 보호할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 열가소성 수지 조성물, 열경화성 수지 조성물, 활성 에너지선 경화성 조성물 등으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 열가소성 수지 조성물로서는 특별히 한정되지 않지만, 스티렌계 수지 조성물, 아세트산비닐계 수지 조성물, 폴리에스테르계 수지 조성물, 폴리에틸렌계 수지 조성물, 폴리프로필렌계 수지 조성물, 이미드계 수지 조성물, 아크릴계 수지 조성물 등을 들 수 있다.
상기 열경화성 수지 조성물로서는 특별히 한정되지 않지만, 페놀계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 우레탄계 수지 조성물, 멜라민계 수지 조성물, 알키드계 수지 조성물 등을 들 수 있다.
상기 활성 에너지선 경화성 조성물로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 분자 중에 적어도 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 중합성 화합물 등을 들 수 있다.
절연층(40)은 1종 단독의 재료로 구성되어 있어도 되고, 2종 이상의 재료로 구성되어 있어도 된다.
절연층(40)에는 필요에 따라서, 경화 촉진제, 점착성 부여제, 산화 방지제, 안료, 염료, 가소제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링제, 충전제, 난연제, 점도 조절제, 블로킹 방지제 등이 포함되어 있어도 된다.
절연층(40)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 필요에 따라서 적절히 설정할 수 있지만, 1∼15㎛인 것이 바람직하고, 3∼10㎛인 것이 보다 바람직하다.
절연층(40)의 두께가 1㎛ 미만이면, 지나치게 얇으므로 도전성 접착제층(20) 및 차폐층(30)을 충분히 보호하기 어려워진다.
절연층(40)의 두께가 15㎛를 초과하면, 지나치게 두꺼우므로 전자파 차폐 필름(10)이 절곡되기 어려워지고, 또한, 절연층(40) 자체가 파손되기 쉬워진다. 그러므로, 내절곡성이 요구되는 부재에 대해 적용하기 어려워진다.
(차폐층)
본 발명의 전자파 차폐 필름의 차폐층을 설명하기 전에, 차폐층에 개구부가 형성되어 있지 않은 전자파 차폐 필름을 사용하여 차폐 프린트 배선판을 제조하는 경우에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는, 차폐층에 개구부가 형성되어 있지 않은 전자파 차폐 필름을 사용하여 차폐 프린트 배선판을 제조하는 경우를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 차폐 프린트 배선판을 제조할 때, 전자파 차폐 필름(510)을 배치한 차폐 프린트 배선판은 가열 프레스나 땜납 리플로우에 의해 가열되게 된다.
상기 가열에 의해, 전자파 차폐 필름(510)의 도전성 접착제층(520), 프린트 배선판의 절연 필름, 베이스 필름 등으로부터 휘발 성분(560)이 발생한다.
이와 같은 상태에서 급격한 가열이 행해지면, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 차폐층(530)과 도전성 접착제층(520) 사이에 고인 휘발 성분에 의해, 차폐층(530)과 도전성 접착제층(520)의 층간 밀착이 파괴되어 버리는 경우가 있다.
그러나, 도 2에 나타내는 전자파 차폐 필름(10)에서는, 차폐층(30)에 복수의 개구부(50)가 형성되어 있다.
그러므로, 전자파 차폐 필름(10)을 사용하여 차폐 프린트 배선판을 제조할 때, 가열에 의해 차폐층(30)과 도전성 접착제층(20) 사이에 휘발 성분이 발생해도, 휘발 성분은 차폐층(30)의 개구부(50)를 통과할 수 있다.
따라서, 차폐층(30)과 도전성 접착제층(20) 사이에 휘발 성분이 고이기 어려워진다. 그 결과, 층간 밀착이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
그러므로, 전자파 차폐 필름(10)은 상기 층간 박리 평가에서 팽창이 생기지 않고, 상기 KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 특성을 85dB 이상으로 할 수 있다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 개구부(50)의 개구 면적은 70∼71000㎛2인 것이 바람직하고, 또한 개구부(50)의 개구율은 0.05∼3.6%인 것이 바람직하다.
개구부(50)의 개구 면적은 70∼32000㎛2인 것이 보다 바람직하고, 70∼10000㎛2인 것이 더욱 바람직하고, 80∼8000㎛2인 것이 보다 더 바람직하다.
또한, 개구부(50)의 개구율은 0.1∼3.6%인 것이 보다 바람직하다.
차폐층(30)에 형성된 개구부(50)의 개구 면적 및 개구율이 상기 범위이면, 내절곡성이 충분하고, 또한 차폐층(30)과 도전성 접착제층(20) 사이에 휘발 성분이 고이는 것을 방지할 수 있다.
그러므로, 층간 박리 평가 및 KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 특성이 양호해진다.
차폐층의 개구부의 개구 면적이 70㎛2 미만이면, 개구부가 지나치게 좁아서, 휘발 성분이 차폐층을 통과하기 어려워진다. 그 결과, 차폐층과 도전성 접착제층 사이에 휘발 성분이 고이기 쉬워진다.
차폐층의 개구부의 개구 면적이 71000㎛2를 초과하면, 개구부가 지나치게 넓어서, 차폐층이 약해지고, 내절곡성이 저하된다.
차폐층의 개구부의 개구율이 0.05% 미만이면, 개구부의 비율이 지나치게 적어, 휘발 성분이 차폐층을 통과하기 어려워진다. 그 결과, 차폐층과 도전성 접착제층 사이에 휘발 성분이 고이기 쉬워진다.
차폐층의 개구부의 개구율이 3.6%를 초과하면, 개구부의 비율이 지나치게 많아, 차폐층이 약해지고, 내절곡성이 저하된다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 개구부(50)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 원형, 타원형, 레이스트랙형, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 팔각형, 별형 등이어도 된다.
이들 중에서는, 개구부(50)의 형성의 용이함에서 원형인 것이 바람직하다.
또한, 복수의 개구부(50)의 형상은 1종 단독이어도 되고, 복수 종류가 조합되어 있어도 된다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 개구부(50)의 개구 피치는 10∼10000㎛인 것이 바람직하고, 25∼2000㎛인 것이 보다 바람직하고, 250∼2000㎛인 것이 더욱 바람직하다.
개구부의 개구 피치가 10㎛ 미만이면, 차폐층 전체에서 개구부의 비율이 많아진다. 그 결과, 차폐층이 약해지고, 내절곡성이 저하된다.
개구부의 개구 피치가 10000㎛를 초과하면, 차폐층 전체에서 개구부의 비율이 적어진다. 그 결과, 휘발 성분이 차폐층을 통과하기 어려워져, 차폐층과 도전성 접착제층 사이에 휘발 성분이 고이기 쉬워진다. 그 결과, 차폐층과 도전성 접착제층의 층간 밀착이 파괴되기 쉬워지고, 차폐 특성도 저하되기 쉬워진다.
전자파 차폐 필름(10)에 있어서, 개구부(50)의 개구 면적과 개구 피치는, 하기 식(1) 및 식(2)의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.
y≥0.02x+3 … (1)
y≤0.38x …… (2)
[식(1) 및 식(2) 중, y는 개구 면적(㎛2)의 평방근을 나타내고, x는 개구 피치(㎛)를 나타냄]
전자파 차폐 필름(10)에 있어서, 개구부의 개구 면적과 개구 피치가, 상기 식(1) 및 식(2)를 만족시키는 경우, 층간 박리 평가, 및 KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 특성이 양호해진다.
전자파 차폐 필름(10)에 있어서, 개구부(50)의 배열 패턴은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 이하에 나타내는 배열 패턴이어도 된다.
도 4의 (a)∼도 4의 (c)는, 본 발명의 전자파 차폐 필름을 구성하는 차폐층에 있어서의 개구부의 배열 패턴의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 개구부(50)의 배열 패턴은, 정삼각형을 종횡으로 연속적으로 배열한 평면에 있어서, 각 개구부(50)의 중심이 정삼각형의 꼭짓점에 위치하는 것 같은 배열 패턴이어도 된다.
또한, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 개구부(50)의 배열 패턴은, 정사각형을 종횡으로 연속적으로 배열한 평면에 있어서, 개구부(50)의 중심이 정사각형의 꼭짓점에 위치하는 것 같은 배열 패턴이어도 된다.
또한, 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이, 개구부(50)의 배열 패턴은, 정육각형을 종횡으로 연속적으로 배열한 평면에 있어서, 개구부(50)의 중심이 정육각형의 꼭짓점에 위치하는 것 같은 배열 패턴이어도 된다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 차폐층(30)의 두께는 0.5㎛ 이상인 것이 바람직하고, 1.0㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 차폐층(30)의 두께는, 10㎛ 이하인 것이 바람직하다.
차폐층의 두께가 0.5㎛ 미만이면, 차폐층이 지나치게 얇으므로, 차폐 특성이 낮아진다.
또한, 차폐층(30)의 두께가 1.0㎛ 이상이면, 주파수가 0.01∼10GHz인 고주파의 신호를 전송하는 신호 전달계에 있어서 전송 특성이 양호해진다.
그리고, 차폐층에 개구부가 형성되어 있지 않은 경우, 차폐층이 두꺼워지면, 차폐 프린트 배선판을 제조할 때, 차폐층과 도전성 접착제층 사이에서의 층간 밀착의 파괴가 발생하기 쉬워진다. 특히, 차폐층(30)의 두께가 1.0㎛를 초과하면, 층간 밀착의 파괴가 현저하게 발생한다. 그러나, 전자파 차폐 필름(10)에서는, 차폐층(30)에는 개구부(50)가 형성되어 있으므로, 차폐층(30)과 도전성 접착제층(20) 사이의 층간 밀착이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은, 주파수가 0.01∼10GHz인 신호를 전송하는 신호 전달계에 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에 있어서, 차폐층은 전자파 차폐성을 가지면 어떠한 재료로 이루어져 있어도 되고, 예를 들면 금속층으로 되어 있어도 된다.
차폐층은 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 주석, 팔라듐, 크롬, 티탄, 아연 등의 재료로 이루어지는 층을 포함해도 되고, 구리층을 포함하는 것이 바람직하다.
구리는 도전성 및 경제성의 관점에서 차폐층에 있어서 호적한 재료이다.
그리고, 상기 차폐층은 상기 금속의 합금으로 이루어지는 층을 포함해도 된다.
또한, 차폐층은 복수의 금속의 층이 적층되어 있어도 된다.
특히, 차폐층은 구리층 및 은층을 포함하는 것이 바람직하다.
차폐층이 구리층 및 은층을 포함하는 경우에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는, 차폐층이 구리층 및 은층으로 이루어지는 본 발명의 전자파 차폐 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5에 나타내는 전자파 차폐 필름(110)은 도전성 접착제층(120)과, 도전성 접착제층(120) 위에 적층된 차폐층(130)과, 차폐층(130) 위에 적층된 절연층(140)으로 이루어진다.
또한, 차폐층(130)은 구리층(132) 및 은층(131)으로 이루어지고, 은층(131)은 절연층(140) 측에 배치되어 있고, 구리층(132)은 도전성 접착제층(120) 측에 배치되어 있다.
이와 같은 구성의 전자파 차폐 필름(110)은, 절연층(140)에 개구부(150)가 형성되도록 은 페이스트를 도포하여 은층으로 하고, 은층에 구리를 도금하는 것에 의해 용이하게 제작할 수 있다.
(기타의 구성)
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 절연층과 차폐층 사이에 앵커 코트층이 형성되어 있어도 된다.
앵커 코트층의 재료로서는 우레탄 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지를 쉘로 하고 아크릴 수지를 코어로 하는 코어·쉘(core-shell)형 복합 수지, 에폭시 수지, 이미드 수지, 아미드 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지, 요소 포름알데히드 수지, 폴리이소시아네이트에 페놀 등의 블록화제를 반응시켜 얻어진 블록 이소시아네이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐프로리돈 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 절연층 측에 지지체 필름을 가지고 있어도 되고, 도전성 접착제층 측에 박리성 필름을 가지고 있어도 된다. 전자파 차폐 필름이, 지지체 필름이나 박리성 필름을 가지고 있으면, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 수송이나, 본 발명의 전자파 차폐 필름을 사용한 차폐 프린트 배선판 등을 제조할 때의 작업에 있어서, 본 발명의 전자파 차폐 필름이 취급하기 용이해진다.
또한, 차폐 프린트 배선판 등에 본 발명의 전자파 차폐 필름을 배치할 때, 이와 같은 지지체 필름이나 박리성 필름은 박리되게 된다.
또한, 본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 본 발명의 전자파 차폐 필름은, JIS P8115:2001에 규정되는 MIT 내절 피로 시험에 있어서 절곡 횟수가 600회에서 단선이 발생하지 않는 것이 바람직하고, 절곡 횟수가 2000회에서 단선이 발생하지 않는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 전자파 차폐 필름이 이와 같이 높은 내절곡성을 가지는 경우, 본 발명의 전자파 차폐 필름을 플렉시블 프린트 배선판 등에 사용하였다고 해도, 단선이 생기기 어렵다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은, 전자파를 차단할 목적이면 어떠한 용도로 사용해도 된다.
특히, 본 발명의 전자파 차폐 필름은 프린트 배선판, 특히, 플렉시블 프린트 배선판에 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은 상기한 바와 같이, 차폐 프린트 배선판을 제조할 때 차폐층과 도전성 접착제층 사이에 휘발 성분이 고이기 어렵다. 또한, 본 발명의 전자파 차폐 필름은 충분한 내절곡성을 갖는다. 그러므로, 본 발명의 전자파 차폐 필름은 플렉시블 프린트 배선판에 사용되어 반복 절곡되었다고 해도, 파손되기 어렵다.
따라서, 본 발명의 전자파 차폐 필름은, 플렉시블 프린트 배선판용 전자파 차폐 필름으로서, 바람직하게 사용할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 전자파 차폐 필름을 가지는 차폐 프린트 배선판은, 본 발명의 차폐 프린트 배선판이다.
즉, 본 발명의 차폐 프린트 배선판은 프린트 회로가 형성된 베이스 부재와, 상기 프린트 회로를 덮도록 상기 베이스 부재 상에 설치된 절연 필름을 가지는 프린트 배선판과, 상기 프린트 배선판 상에 설치된 전자파 차폐 필름을 가지는 차폐 프린트 배선판으로서, 상기 전자파 차폐 필름은 상기 본 발명의 전자파 차폐 필름인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프린트 배선판은 플렉시블 프린트 배선판인 것이 바람직하다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판은 충분한 내절곡성을 가지는 본 발명의 전자파 차폐 필름을 갖는다. 그러므로, 본 발명의 차폐 프린트 배선판도 충분한 내절곡성을 갖는다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판은 전자 기기에 조립되어 사용되게 된다.
특히, 상기 본 발명의 차폐 프린트 배선판이 절곡된 상태로 조립되어 있는 전자 기기는, 본 발명의 전자 기기이다.
상기와 같이, 본 발명의 차폐 프린트 배선판은 충분한 내절곡성을 갖는다. 그러므로, 절곡된 상태로 전자 기기에 조립되었다고 해도 파손되기 어렵다. 따라서, 본 발명의 전자 기기는 차폐 프린트 배선판을 배치하기 위한 공간을 좁게 할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 전자 기기는 박형으로 할 수 있다.
(전자파 차폐 필름의 제조 방법)
다음에, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 대하여 설명한다. 그리고, 본 발명의 전자파 차폐 필름은 이하에 나타내는 방법으로 제조된 것에 한정되지 않는다.
먼저, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 일례인 전자파 차폐 필름(10)의 제조 방법의 일례를 설명한다.
전자파 차폐 필름(10)을 제조하는 방법은, (1) 차폐층 형성 공정, (2) 절연층 형성 공정, 및 (3) 도전성 접착제층 형성 공정을 포함한다.
이들 공정을, 도면을 참조하여 이하에 상술한다.
도 6의 (a)∼도 6의 (c)는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법의 일례를 모식적으로 순서대로 나타내는 공정도이다.
(1) 차폐층 형성 공정
먼저, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 전자파 차폐성을 가지는 시트(35)를 준비하고, 시트(35)에 개구부(50)를 형성하여 차폐층(30)을 제작한다.
이 때, 개구부(50)의 개구 면적과 개구 피치가, 하기 식(1) 및 식(2)의 관계를 만족시키도록 개구부를 형성하는 것이 바람직하다.
y≥0.02x+3 … (1)
y≤0.38x …… (2)
[식(1) 및 식(2) 중, y는 개구 면적(㎛2)의 평방근을 나타내고, x는 개구 피치(㎛)를 나타냄]
개구부(50)는 펀칭이나, 레이저 조사(照射) 등에 의해 형성할 수 있다.
또한, 시트(35)가 구리 등의 에칭 가능한 재료로 이루어지는 경우, 시트(35)의 표면에 개구부(50)가 형성되는 것 같은 패턴의 레지스트를 배치하고, 에칭에 의해 개구부(50)를 형성해도 된다.
또한, 도전성 페이스트나, 도금 촉매로서 기능하는 페이스트를, 시트(35)의 표면에 인쇄해도 된다. 이 인쇄에 있어서, 소정의 패턴으로 인쇄하는 것에 의해 개구부(50)를 형성해도 된다.
상기 도금 촉매로서 기능하는 페이스트를 인쇄하는 경우, 페이스트를 인쇄하여 개구부(50)를 형성한 후, 무전해 도금법이나 전해 도금법에 의해 금속막을 형성하는 것에 의해 차폐층을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 도금 촉매로서 기능하는 페이스트로서는 니켈, 구리, 크롬, 아연, 금, 은, 알루미늄, 주석, 코발트, 팔라듐, 납, 백금, 카드뮴 및 로듐 등으로 이루어지는 금속을 함유하는 유동체를 사용할 수 있다.
(2) 절연층 형성 공정
다음에, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 차폐층(30)의 한쪽 면에, 절연층용 수지 조성물(45)을 코팅하고 경화시켜 절연층(40)을 형성한다.
절연층용 수지 조성물을 코팅하는 방법으로서는 종래 공지의 코팅 방법, 예를 들면 그라비아 코트 방식, 키스 코트 방식, 다이 코트 방식, 립 코트 방식, 콤마 코트 방식, 블레이드 코트 방식, 롤 코트 방식, 나이프 코트 방식, 스프레이 코트 방식, 바 코트 방식, 스핀 코트 방식, 딥 코트 방식 등을 들 수 있다.
절연층용 수지 조성물을 경화시키는 방법으로서는, 절연층용 수지 조성물의 종류에 따라서, 종래 공지의 각종 방법을 채용할 수 있다.
(3) 도전성 접착제층 형성 공정
다음에, 도 6의 (c)에 나타낸 바와 같이, 차폐층(30)의 절연층(40)이 형성된 면과 반대의 면에 도전성 접착제층용 조성물(25)을 코팅하여 도전성 접착제층(20)을 형성한다.
도전성 접착제층용 조성물(25)을 코팅하는 방법으로서는, 종래 공지의 코팅 방법, 예를 들면, 그라비아 코트 방식, 키스 코트 방식, 다이 코트 방식, 립 코트 방식, 콤마 코트 방식, 블레이드 코트 방식, 롤 코트 방식, 나이프 코트 방식, 스프레이 코트 방식, 바 코트 방식, 스핀 코트 방식, 딥 코트 방식 등을 들 수 있다.
이상의 공정을 경과하여, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 일례인, 전자파 차폐 필름(10)을 제조할 수 있다.
다음에, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 일례이고, 차폐층이 구리층 및 은층으로 이루어지는 전자파 차폐 필름(110)을 제조하는 방법의 일례를 설명한다.
전자파 차폐 필름(110)을 제조하는 방법은, (1) 절연층 준비 공정, (2) 은 페이스트 인쇄 공정, (3) 구리 도금 공정 및 (4) 도전성 접착제층 형성 공정을 포함한다.
이들 공정을, 도 7∼도 12를 이용하여 이하에 상술한다.
(1) 절연층 준비 공정
도 7은, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 절연층 준비 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
먼저, 도 7에 나타낸 바와 같이, 절연층(140)을 준비한다.
절연층(140)은 종래의 방법에 의해 준비할 수 있다.
(2) 도금 촉매로서 금속을 함유하는 유동체의 인쇄 공정(은 페이스트 인쇄 공정)
다음에, 절연층의 한쪽 주면에 은 페이스트를 도금 촉매로서 인쇄한다. 이 때, 은 페이스트에 개구부가 형성되게 한다.
은 페이스트를 인쇄하는 방법으로서는 그라비아 인쇄 등의 요판(凹版) 인쇄나, 플렉소 인쇄 등 철판(凸版) 인쇄에 의한 방법, 스크린 인쇄에 의한 방법, 요판이나 철판, 스크린 등으로 패턴을 형성한 것을 전사하여 행하는 오프셋 인쇄에 의한 방법, 판이 불필요한 잉크젯 인쇄에 의한 방법 등을 들 수 있다.
이하에 그라비아 인쇄에 의해 은 페이스트를 인쇄하는 방법을 설명한다.
도 8∼도 10은, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 은 페이스트 인쇄 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
먼저, 도 8에 나타낸 바와 같이, 복수의 기둥형의 돌기부(72)가 표면에 형성된 롤형의 판동(70)을 준비한다. 그리고, 돌기부(72)가 형성되어 있지 않은 판동의 표면은 돌기부 비형성 영역(71)이다.
다음에, 도 9에 나타낸 바와 같이, 돌기부 비형성 영역(71)에 은 페이스트(133)를 취하여 넣는다. 이 때, 돌기부(72)의 상면(73)에 은 페이스트(133)가 도포되지 않게 한다.
그리고, 도 10에 나타낸 바와 같이, 압통(impression cylinder)(75)과, 은 페이스트(133)를 취해 넣은 판동(70) 사이에 절연층(140)을 통과시키는 것에 의해, 절연층(140)의 한쪽 주면에 은 페이스트(133)를 인쇄한다.
상기 인쇄에 있어서, 돌기부(72)가 닿는 절연층(140)의 부분에는, 은 페이스트(133)가 인쇄되지 않고, 개구부(150)로 할 수 있다.
절연층(140)에 인쇄된 은 페이스트(133)는 은층(131)으로 된다.
은 페이스트(133)는 은 입자를 포함하고 있으면, 이외에 분산제, 증점제, 레벨링제, 소포제 등의 각종 첨가제를 포함해도 된다.
은 입자의 형상은 특별히 한정되지 않고, 구형, 플레이크형, 수지(樹枝)형, 침형, 섬유형, 임의의 형상의 재료를 사용할 수 있다.
상기 은 입자가 입자형인 것인 경우, 나노 사이즈의 것이 바람직하다. 구체적으로는, 평균 입자 직경이 1∼100㎚의 범위인 은 입자가 바람직하고, 1∼50㎚의 범위인 은 입자가 보다 바람직하다.
그리고, 본 명세서에 있어서 「평균 입자 직경」이란, 은 입자를 분산용 용매에 의해 희석하고, 동적 광산란법에 의해 측정한 부피 평균값을 의미한다.
이 측정에는 마이크로트랙사 제조의 「나노 트랙 UPA-150」을 이용할 수 있다.
또한, 인쇄하는 은 페이스트에 의해 형성되는 은층의 두께는 5∼200㎚인 것이 바람직하다.
(3) 구리 도금 공정
도 11의 (a) 및 도 11의 (b)는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 구리 도금 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
다음에, 도 11의 (a) 및 도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이, 은층(131) 위에 구리를 도금하는 것에 의해, 은층(131) 위에 구리층(132)을 형성한다.
구리의 도금 방법은 특별히 한정되지 않고, 종래의 무전해 도금, 전해 도금을 이용할 수 있다.
무전해 도금에 의해 구리를 도금하는 경우, 도금액으로서는 황산구리와, 환원제와, 수성 매체, 유기 용제 등의 용매를 함유하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
전해 도금법에 의해 구리를 도금하는 경우, 도금액으로서 황산구리와, 황산과, 수성 매체를 함유하는 것을 사용하고, 원하는 구리의 두께로 되도록, 도금 처리 시간, 전류 밀도, 도금용 첨가제의 사용량 등을 제어함으로써 조정하는 것이 바람직하다.
도금하는 구리의 두께는 0.1∼10㎛인 것이 바람직하다.
이상의 공정을 경과하여, 은층(131) 및 구리층(132)으로 이루어지는 차폐층(130)을 형성할 수 있다.
(4) 도전성 접착제층 형성 공정
도 12의 (a) 및 도 12의 (b)는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 있어서의 도전성 접착제층 형성 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다. 그리고, 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)에서는 도 11의 (b)을 상하로 반전시켜, 그 후의 공정을 도시하고 있다.
다음에, 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 구리층(132) 위에 도전성 접착제층용 조성물(125)을 코팅하여 도전성 접착제층(120)을 형성한다. 도전성 접착제층용 조성물(125)을 코팅하는 방법으로서는 종래 공지의 코팅 방법, 예를 들면 그라비아 코트 방식, 키스 코트 방식, 다이 코트 방식, 립 코트 방식, 콤마 코트 방식, 블레이드 코트 방식, 롤 코트 방식, 나이프 코트 방식, 스프레이 코트 방식, 바 코트 방식, 스핀 코트 방식, 딥 코트 방식 등을 들 수 있다.
이상의 공정을 경과하여, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 일례인 전자파 차폐 필름(110)을 제조할 수 있다.
[실시예]
차폐층의 개구부의 면적(개구부의 면적 평방근)이 79㎛2(8.89㎛), 1963㎛2(44.30㎛), 4418㎛2(66.47㎛), 7854㎛2(88.62㎛), 12272㎛2(110.78㎛), 17671㎛2(132.93㎛), 31416㎛2(177.25㎛), 49087㎛2(221.56㎛) 또는 70686㎛2(265.87㎛)이고, 개구 피치가 10㎛, 50㎛, 100㎛, 200㎛, 500㎛, 750㎛, 1000㎛, 1500㎛, 2000㎛, 3000㎛, 4000㎛, 5000㎛, 7500㎛ 또는 10000㎛인 합계 126종의 전자파 차폐 필름을 이하의 방법에 의해 제조하였다.
그리고, 차폐층의 개구부의 형상은 원형이다.
(조제예 1 : 은 페이스트의 조제예)
에탄올 35 질량부와, 이온 교환수 65 질량부의 혼합 용매에, 분산제로서 폴리에틸렌이민 화합물을 사용하여 평균 입자 직경 30㎚의 은 입자를 분산시키는 것에 의해, 은 농도가 15질량%의 은 페이스트를 얻었다.
(전자파 차폐 필름의 제조)
(1) 절연층 준비 공정
두께가 5㎛인 에폭시 수지로 이루어지는 절연층을 준비하였다.
(2) 은 페이스트 인쇄 공정
다음에, 도 8∼도 10에 나타낸 바와 같은 방법으로, 롤형의 판동을 이용하여, 절연층의 한쪽 주면에 복수의 개구부가 형성되도록, 은 페이스트를 인쇄하여 은층을 형성하였다.
개구부의 개구 면적 및 개구 피치의 조합은 상기한 바와 같다.
또한, 은층의 두께는 50㎚로 하였다.
은 페이스트로서는 조제예 1에서 얻어진 은 페이스트를 사용하였다.
또한, 개구부의 형상은 원형이고, 개구부의 배열 패턴은 정삼각형을 종횡으로 연속적으로 배열한 평면에 있어서, 각 개구부의 중심이 정삼각형의 꼭짓점에 위치하는 것 같은 배열 패턴으로 하였다.
(3) 구리 도금 공정
다음에, 은 페이스트 인쇄 후의 절연층을 무전해 구리 도금액(오쿠노 세이야쿠 가부시키가이샤 제조의 「ARG 카퍼」, pH 12.5) 중에 55℃에서 20분간 침지하고, 은층 위에 무전해 구리 도금막(두께 0.5㎛)을 형성하였다.
이어서, 상기에서 얻어진 무전해 구리 도금막의 표면을 캐소드에 설치하고, 인 함유 구리를 애노드에 설치하고, 황산구리를 포함하는 전기 도금액을 사용하여 전류 밀도 2.5A/d㎡로 30분간 전기 도금을 행함으로써, 은층 위에 합계의 두께가 1㎛인 구리 도금층을 적층하였다. 전기 도금액으로서는 황산구리 70g/리터, 황산 200g/리터, 염소 이온 50mg/리터, 토플티나 SF(오쿠노 세이야쿠 고교 가부시키가이샤 제조의 광택제) 5g/리터의 용액을 사용하였다.
(4) 도전성 접착제층 형성 공정
구리층 위에 두께가 15㎛로 되도록, 인 함유 에폭시 수지에 Ag 코팅 Cu 분말을 20 질량% 첨가한 도전성 접착제층을 코팅하고, 전자파 차폐 필름을 제조하였다.
그리고, 코팅 방법으로서는 립 코트 방식을 이용하였다.
(층간 박리 평가)
이하의 방법에 의해, 전자파 차폐 필름의 층간 박리 평가를 행하였다.
먼저, 각 전자파 차폐 필름을 열프레스에 의해 프린트 배선판 상에 부착하였다.
이어서, 상기 차폐 프린트 배선판을 23℃, 63% RH의 클린룸 내에 7일간 방치한 후, 리플로우 시의 온도 조건에 30초간 노출시켜 층간 박리의 유무를 평가하였다. 그리고, 리플로우 시의 온도 조건으로서는, 납프리 땜납을 상정(想定)하고, 최고 265℃의 온도 프로파일을 설정하였다. 또한, 층간 박리의 유무는, 차폐 프린트 배선판을 대기 리플로우에 5회 통과시키고, 팽창의 유무를 육안으로 관찰하였다.
결과를 도 13에 나타낸다.
도 13은, 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 층간 박리 평가를 나타내고 있는 도면이다.
도 13에 있어서 부호 「○」는, 층간 박리 평가에서 팽창이 생기지 않은 전자파 차폐 필름을 나타낸다.
도 13에 있어서 부호 「×」는, 층간 박리 평가에서 팽창이 발생하고 있는 전자파 차폐 필름을 나타낸다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 개구 면적의 평방근을 y로 하고, 개구 피치를 x로 하면, y와 x의 관계가 하기 식(1)을 만족시키면 전자파 차폐 필름의 층간 박리 평가가 양호해진다.
y≥0.02x+3 … (1)
(KEC법에 의한 전자파 차폐 특성의 평가)
각 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 특성에 대하여, 일반 사단법인 KEC 간사이 전자 공업 진흥 센터에서 개발된 전자파 차폐 효과 측정 장치를 이용하여, 온도 25℃, 상대 습도 30∼50%의 조건으로, 각 전자파 차폐 필름을 사방 15cm로 재단하고, 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 특성의 측정을 행하여 평가하였다.
결과를 도 14에 나타낸다.
도 14는, 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 특성의 평가를 나타내고 있는 도면이다.
도 14에 있어서 부호 「○」는, KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 특성이 85dB 이상인 전자파 차폐 필름을 나타낸다.
도 14에 있어서 부호 「×」는, KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 특성이 85dB 미만인 전자파 차폐 필름을 나타낸다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 개구 면적의 평방근을 y로 하고, 개구 피치를 x로 하면, y와 x의 관계가 하기 식(2)을 만족시키면 전자파 차폐 필름의 KEC법에 의한 전자파 차폐 특성의 평가가 양호해진다.
y≤0.38x … (2)
(층간 박리 평가 및 KEC법에 의한 전자파 차폐 특성의 평가의 종합 평가)
도 15는, 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 층간 박리 평가 및 전자파 차폐 특성의 평가의 종합 평가를 나타내고 있는 도면이다.
도 15에 있어서 부호 「○」는, 층간 박리 평가에서 팽창이 생겨 있지 않고, 또한 KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 특성이 85dB 이상인 전자파 차폐 필름을 나타낸다.
도 15에 있어서 부호 「×」는, 층간 박리 평가에서 팽창이 생겨 있고, 및/또는, KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 특성이 85dB 미만인 전자파 차폐 필름을 나타낸다.
도 15에 있어서 부호 「○」로 나타내어지는 전자파 차폐 필름은, 본 발명의 실시예에 관한 전자파 차폐 필름이고, 부호 「×」로 나타내어지는 전자파 차폐 필름은, 본 발명의 비교예에 관한 전자파 차폐 필름이다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 개구 면적의 평방근을 y로 하고, 개구 피치를 x로 하면, y와 x의 관계가 하기 식(1) 및 식(2)의 관계를 만족시키는 전자파 차폐 필름이, 본 발명의 실시예에 관한 전자파 차폐 필름이다.
y≥0.02x+3 … (1)
y≤0.38x … (2)
(내절곡성의 평가)
각 전자파 차폐 필름을 이하의 방법으로 평가하였다.
각 전자파 차폐 필름을 열프레스에 의해 50㎛ 두께의 폴리이미드 필름의 양면에 부착하고, 세로×가로=130㎜×15㎜의 크기로 커트하여 시험편으로 하고, MIT 내절 피로 시험기(가부시키가이샤 야스다 세이키 세이사쿠쇼 제조, No.307 MIT형 내절도 시험기)를 이용하여, JIS P8115:2001에 규정되는 방법에 기초하여 내절곡성을 측정하였다.
시험 조건은 이하와 같다.
절곡 클램프 선단 R : 0.38㎜
절곡 각도 : ±135°
절곡 속도 : 175cpm
하중 : 500gf
검출 방법 : 내장 전통(電通) 장치에 의해, 차폐 필름의 단선을 감지
결과를 도 16에 나타낸다.
도 16은, 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 내절곡성의 평가를 나타내고 있는 도면이다.
도 16에 있어서 부호 「○」는, 내절곡성의 평가에서 절곡 횟수가 600회에서 단선이 발생하지 않는 전자파 차폐 필름을 나타낸다.
도 16에 있어서 부호 「×」는, 내절곡성의 평가에서 절곡 횟수가 600회 미만에서 단선이 발생한 전자파 차폐 필름을 나타낸다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 개구 면적의 평방근을 y로 하고, 개구 피치를 x로 하면, y와 x의 관계가 하기 식(3)을 만족시키면 전자파 차폐 필름의 내절곡성이 양호해진다.
y≤0.135x … (3)
(층간 박리 평가, KEC법에 의한 전자파 차폐 특성의 평가 및 내절곡성의 평가의 종합 평가)
도 17은, 세로축을 개구 면적의 평방근으로 하고, 가로축을 개구 피치로 하는 전자파 차폐 필름의 산포도이고, 전자파 차폐 필름의 층간 박리 평가, 전자파 차폐 특성의 평가, 및 내절곡성의 평가의 종합 평가를 나타내고 있는 도면이다.
도 17에 있어서 부호 「◎」는, 층간 박리 평가에서 팽창이 생겨 있지 않고, KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 특성이 85dB 이상이며, 또한 내절곡성의 평가에서 절곡 횟수가 600회에서 단선이 발생하지 않는 전자파 차폐 필름을 나타낸다.
도 17에 있어서 부호 「○」는, 층간 박리 평가에서 팽창이 생겨 있지 않고, KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 특성이 85dB 이상이며, 또한 내절곡성의 평가에서 절곡 횟수가 600회 미만에서 단선이 발생한 전자파 차폐 필름을 나타낸다.
도 17에 있어서 부호 「×」는, 층간 박리 평가에서 팽창이 생겨 있고, 및/또는, KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 전자파 차폐 특성이, 85dB 미만인 전자파 차폐 필름을 나타낸다.
10, 110 : 전자파 차폐 필름
20, 120 : 도전성 접착제층
25, 125 : 도전성 접착제층용 조성물
30, 130 : 차폐층
40, 140 : 절연층
45 : 절연층용 수지 조성물
50, 150 : 개구부
70 : 판동
71 : 돌기부 비형성 영역
72 : 돌기부
73 : 돌기부의 상면
75 : 압통
80 : 전자파 차폐 효과 측정 장치
83 : 측정 지그
84 : 중심 도체
91 : 스펙트럼·애널라이저
92, 93 : 어테뉴에이터
94 : 프리앰프
131 : 은층
132 : 구리층
133 : 은 페이스트
20, 120 : 도전성 접착제층
25, 125 : 도전성 접착제층용 조성물
30, 130 : 차폐층
40, 140 : 절연층
45 : 절연층용 수지 조성물
50, 150 : 개구부
70 : 판동
71 : 돌기부 비형성 영역
72 : 돌기부
73 : 돌기부의 상면
75 : 압통
80 : 전자파 차폐 효과 측정 장치
83 : 측정 지그
84 : 중심 도체
91 : 스펙트럼·애널라이저
92, 93 : 어테뉴에이터
94 : 프리앰프
131 : 은층
132 : 구리층
133 : 은 페이스트
Claims (12)
- 도전성(導電性) 접착제층과, 상기 도전성 접착제층 위에 적층된 차폐층과, 상기 차폐층 위에 적층된 절연층으로 이루어지는 전자파 차폐 필름으로서,
상기 차폐층에는, 복수의 개구부가 형성되어 있고,
하기 층간 박리 평가에서, 팽창이 생기지 않고,
KEC법으로 측정한 200MHz에 있어서의 상기 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 특성이 85dB 이상이며,
상기 개구부의 개구 면적과 개구 피치가, 하기 식(1) 및 식(2)의 관계를 만족시키고,
y≥0.02x+3 … (1)
y≤0.38x … (2)
[상기 식(1) 및 식(2) 중, y는 개구 면적(㎛2)의 평방근을 나타내고, x는 개구 피치(㎛)를 나타냄]
상기 층간 박리 평가는, 전자파 차폐 필름을 열프레스에 의해 프린트 배선판 상에 부착하고, 얻어진 차폐 프린트 배선판을 265℃로 가열하고, 그 후, 실온까지 냉각시키고, 상기 가열 및 냉각을 합계 5회 행한 후, 상기 전자파 차폐 필름에 팽창이 발생하고 있는지의 여부를 육안으로 관찰하는 것인, 전자파 차폐 필름. - 제1항에 있어서,
JIS P8115:2001로 규정되는 MIT 내절(耐折) 피로 시험에 있어서 절곡 횟수가 600회에서 단선(斷線)이 발생하지 않는, 전자파 차폐 필름. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 개구부의 개구 면적은 70㎛2∼71000㎛2이고, 또한,
상기 개구부의 개구율은 0.05%∼3.6%인, 전자파 차폐 필름. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 개구부의 개구 피치는 10㎛∼10000㎛인, 전자파 차폐 필름. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 차폐층의 두께는 0.5㎛ 이상인, 전자파 차폐 필름. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 차폐층은 구리층을 포함하는, 전자파 차폐 필름. - 제6항에 있어서,
상기 차폐층은 은층을 더 포함하고,
상기 은층은 상기 절연층 측에 배치되어 있고,
상기 구리층은 상기 도전성 접착제층 측에 배치되어 있는, 전자파 차폐 필름. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전자파 차폐 필름은 플렉시블 프린트 배선판용인, 전자파 차폐 필름. - 프린트 회로가 형성된 베이스 부재;
상기 프린트 회로를 덮도록 상기 베이스 부재 상에 설치된 절연 필름을 가지는 프린트 배선판; 및
상기 프린트 배선판 상에 설치된 전자파 차폐 필름
을 가지는 차폐 프린트 배선판으로서,
상기 전자파 차폐 필름은, 제1항 또는 제2항에 기재된 전자파 차폐 필름인,
차폐 프린트 배선판. - 제9항에 있어서,
상기 프린트 배선판은 플렉시블 프린트 배선판인, 차폐 프린트 배선판. - 제9항에 기재된 차폐 프린트 배선판이 절곡된 상태로 조립되어 있는, 전자 기기.
- 삭제
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