KR102608700B1

KR102608700B1 - 전자파 차폐 필름 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR102608700B1
Application number: KR1020187014245A
Authority: KR
Inventors: 기요시 이와이; 요시하루 야나기; 데루아키 쓰지; 다케시 니시야마; 노부오 후지
Original assignee: 타츠타 전선 주식회사; 도레이 케이피 필름 가부시키가이샤
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2023-11-30
Also published as: KR20180097520A; TW201801602A; CN108476607A; CN108476607B; JPWO2017111158A1; JP6949724B2; WO2017111158A1; TWI748975B

Abstract

전자파(電磁波) 차폐 필름(shielding film)(1)은, 니켈을 주성분으로 하는 제1 금속층(5)과, 동을 주성분으로 하는 제2 금속층(6)에 의해 구성된 차폐층(2)과, 차폐층(2)의 제2 금속층(6) 측의 면에 설치된 접착제층(3)과, 차폐층(2)의 제1 금속층 측의 면에 설치된 보호층(4)을 구비하고 있다. 제2 금속층(6)의 평균 결정(結晶) 입경(粒徑)이 50nm 이상 200nm 이하이다.

Description

전자파 차폐 필름 및 그의 제조 방법

본 개시는, 전자파(電磁波) 차폐 필름(shielding film) 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 스마트폰이나 태블릿형(tablet type) 정보 단말기에는, 대용량의 데이터를 고속으로 전송하는 성능이 요구되고 있고, 또한, 대용량의 데이터를 고속 전송하기 위해서는 고주파 신호를 사용할 필요가 있다. 그러나, 고주파 신호를 사용하면, 프린트 배선판에 설치된 신호 회로로부터 전자파 노이즈가 발생하여, 주변 기기가 오동작하기 쉽다. 이에, 이와 같은 오동작을 방지하기 위하여, 프린트 배선판을 전자파로부터 차폐하는 것이 중요하게 된다.

프린트 배선판을 차폐하는 방법으로서, 차폐층과 도전성(導電性) 접착제층을 가지는 전자파 차폐 필름을 사용하는 것이 검토되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼3을 참조).

이들 전자파 차폐 필름은, 도전성 접착제층을, 프린트 배선판의 그라운드 회로를 피복하는 절연층에 설치된 개구부와 중첩시키고, 가열 가압하여, 개구부에 도전성 접착제를 충전한다. 이로써, 차폐층과 프린트 배선판의 그라운드 회로가, 도전성 접착제를 통하여 접속되고, 프린트 배선판이 차폐된다. 그 후, 차폐된 프린트 배선판은, 프린트 배선판과 전자 부품을 접속하기 위해, 리플로우 공정에 있어서 270℃ 정도의 고온에 노출된다.

또한, 전자 부품을 프린트 배선판에 접합한 후, 전자 부품의 위치를 미세하게 수정하기 위하여, 프린트 배선판을 가열하여 전자 부품을 프린트 배선판으로부터 박리한 후에, 다시, 부착하는, 리페어로 불리는 작업이 행해지는 경우가 있다. 그리고, 리페어 작업을 거친 후, 전자 부품을 프린트 배선판에 부착할 필요가 있으므로, 전자파 차폐 필름은, 리플로우 공정에 있어서, 다시, 고온에 노출되게 된다.

일본공개특허 제2004-095566호 공보 WO2006/088127호 팜플렛 WO2009/019963호 팜플렛

여기서, 상기 특허문헌 1∼3에 기재된 전자파 차폐 필름에 있어서는, 차폐 프린트 배선판을 복수 회의 리플로우 공정에 노출하면, 도전성 접착제층의 유동 및 금속 표면의 산화가 생겨, 차폐 필름과 프린트 배선판의 전기적인 접속이 저하되어, 결과적으로, 차폐 특성이 저하되는 문제가 있었다.

이에, 본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 복수 회의 리플로우 공정에 노출된 경우라도, 프린트 배선판과의 안정적인 접속을 유지할 수 있는 전자파 차폐 필름, 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전자파 차폐 필름은, 니켈을 주성분으로 하는 제1 금속층과 동(銅)을 주성분으로 하는 제2 금속층에 의해 구성된 차폐층과, 차폐층의 제2 금속층 측에 설치된 접착제층과, 차폐층의 제1 금속층 측에 설치된 보호층을 구비하고, 제2 금속층의 평균 결정(結晶) 입경(粒徑)이 50nm 이상 200nm 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전자파 차폐 필름은, 제2 금속층의 평균 결정 입경이 50nm 이상 200nm 이하이므로, 복수 회의 리플로우 공정에 노출되어도 프린트 배선판과의 접속을 안정적으로 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 차폐 프린트 배선판의 단면도이다.
도 3은 실시예의 내(耐)리플로우성 평가에서의 전기 저항값의 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 전자파 차폐 필름에 대하여 구체적으로 설명한다. 그리고, 본 발명은, 이하의 실시형태로 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서, 적절하게 변경하여 적용할 수 있다.

<전자파 차폐 필름>

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 전자파 차폐 필름(1)은, 제1 금속층(5)과 제2 금속층(6)에 의해 구성된 차폐층(2)과, 차폐층(2)의 제2 금속층(6) 측의 면에 설치된 접착제층(3)과, 차폐층(2)의 제1 금속층 측의 면에 설치된 보호층(4)을 구비하고 있다.

<차폐층>

차폐층(2)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 보호층(4)의 한쪽 면에 설치된 제1 금속층(5)과, 제1 금속층(5)의 표면에 설치된 제2 금속층(6)에 의해 구성되어 있다.

여기서, 본 실시형태에 있어서는, 전자파 차폐 필름(1)과 프린트 배선판의 사이의 전기적인 접속의 저하를 방지하는 관점에서, 제2 금속층(6)의 평균 결정 입경을 50nm 이상 200nm 이하로 제어하는 것이 필요하며, 50nm 이상 150nm 이하로 제어하는 것이 보다 바람직하다. 표면 산화를 억제하기 위해서는 평균 결정 입경은 작은 것이 바람직하지만, 성막 속도가 늦어지는 경우도 있으므로, 진공증착법에 의해 평균 결정 입경이 50nm 이상이 되도록 제막(製膜)함으로써, 안정적으로 제조할 수 있다. 또한, 평균 결정 입경을 200nm 이하로 함으로써, 제2 금속층(6)의 표면 산화 방지 효과를 얻을 수 있고, 150nm 이하로 함으로써, 보다 높은 효과를 얻을 수 있다.

제1 금속층(5)과 제2 금속층(6)은, 금속막 또는 도전성 입자로 이루어지는 전기 전도막 등으로 할 수 있고, 본 실시형태에 있어서는, 제1 금속층(5)은 니켈을 주성분으로 하고 있고, 제2 금속층(6)은 동을 주성분으로 하고 있다. 이는, 진공증착법만으로 보호층(4) 상에 동막을 성막하면, 보호층(4)과 동막의 밀착력을 충분히 확보할 수 없으므로, 밀착력 확보의 목적으로, 보호층(4) 상에 스퍼터링법에 의해 바탕층으로서 제1 금속층(5)을 형성하고, 그 위에 동을 주성분으로 한 제2 금속층(6)을 증착하는 방법이 취해진다. 그러나, 바탕층인 제1 금속층(5)으로서 동을 스퍼터링법으로 성막하면, 평균 결정 입경이 큰 스퍼터링법으로 형성된 동의 영향을 받아, 그 위에 진공증착으로 형성하는 제2 금속층(6)의 평균 결정 입경도 커져버려 제어가 곤란하게 된다. 이에, 제2 금속층(6)으로의 평균 결정 입경으로의 영향이 작은 니켈을, 제1 금속층(5)으로 하고 스퍼터링법으로 성막하는 것이 바람직하다.

그리고, 이와 같은 구성일 때, 제2 금속층(6)의 접착제층(3) 측의 표면에는 안정된 얇은 산화 피막이 형성되는 것으로 추측된다. 또한, 이 얇은 산화 피막은 고온 환경에 있어서도 보호막으로서 작용하여, 산화의 진행을 억제하는 것으로 여겨진다. 이 때문에, 차폐 프린트 배선판을 복수 회의 리플로우 공정에 노출한 경우라도, 전자파 차폐 필름(1)과 프린트 배선판의 사이의 산화 피막의 증가에 의한 전기적인 접속의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 전자파 차폐 필름(1)과 프린트 배선판의 안정적인 접속을 유지할 수 있다.

그리고, 여기서 일컫는 「평균 결정 입경」이란, X선 회절(RIGAKU Ultima IV)을 사용하여 평균 결정 입경을 측정한 결과이다. 또한, X선 관구(管球)의 전압과 전류: 40kV-40mA, 주사 속도: 2°/min, 발산 슬릿(slit)(DS): 2/3°, 산란 슬릿(SS): 2/3°, 수광 슬릿(RS): 0.3mm의 측정 조건에서 측정하고, 평균 결정 입경의 측정에는, 제2 금속층(6)의 우선 배향면인 (111)회절선의 반값폭(FWHM)으로부터 셰러(Scherrer)식을 사용하여 계산한다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 제1 금속층(5)의 두께(T₁)와, 제2 금속층(6)의 두께(T₂)의 합계가, 0.105㎛ 이상 3.03㎛ 이하(즉, 0.105㎛≤T₁＋T₂≤3.03㎛)인 것이 바람직하다. 이는, 0.105㎛ 미만인 경우에는, 전자파 차폐로서의 성능이 불충분하며, 또한, 전자파 차폐 성능의 관점에서 제2 금속층(6)의 두께는 두꺼운 것이 바람직하지만, 3.03㎛보다 큰 경우에는, 제2 금속층(6)의 평균 결정 입경이 지나치게 커지게 되어, 제2 금속층(6)의 표면 산화 방지의 효과를 얻을 수 없는 문제가 생기는 경우가 있기 때문이다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 제2 금속층(6)의 두께(T₂)가 0.1㎛ 이상 3㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.2㎛ 이상 1.5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 0.1㎛ 미만인 경우에는, 전자파 차폐 성능이 불충분하게 되는 문제가 생기는 경우가 있기 때문이다. 또한, 0.1㎛ 이상이라도, 용도에 따라서는 전자파 차폐 성능이 불충분하며, 전자파 차폐 성능을 향상시키는 관점에서, 제2 금속층(6)의 두께는 0.2㎛ 이상이 바람직하다. 또한, 3㎛보다 큰 경우에는, 제2 금속층(6)의 평균 결정 입경이 더욱 지나치게 커지게 되어, 제2 금속층(6)의 표면 산화 방지의 효과를 얻을 수 없는 문제가 생기는 경우가 있기 때문이다. 또한, 표면 산화 방지의 관점에서, 제2 금속층(6)은 보다 얇은 것이 바람직하고, 납 프리(Pb-free) 땜납 사용에 의해 리플로우 시의 가열 조건이 더욱 엄격하게 되는 경우에는, 제2 금속층(6)의 두께는 1.5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 제1 금속층(5)의 두께(T₁)가 5nm 이상 30nm 이하인 것이 바람직하고, 7nm 이상 15nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 이는, 5nm 미만인 경우에는, 제1 금속층(5)과 보호층(4)과의 밀착성이 저하되는 문제가 생기는 경우가 있기 때문이다. 땜납 실장 등에서 사용되는 리플로우에 있어서, 납 프리 땜납 사용에 의해 가열 조건이 더욱 엄격하게 되는 경우에는, 더욱 밀착력을 안정시킬 필요가 있어, 7nm 이상인 것이, 보다 바람직하다. 또한, 30nm보다 큰 경우에는, 제1 금속층(5) 상에 형성되는 제2 금속층(6)의 평균 결정 입경이 더욱 커져, 제2 금속층(6)의 표면 산화를 방지하는 효과를 얻을 수 없는 문제가 생기는 경우가 있기 때문이다. 표면 산화를 방지하기 위해서는, 제1 금속층(5)의 두께(T₁)는 얇은 것이 바람직하고, 땜납 실장 등에서 사용되는 리플로우에 있어서, 납 프리 땜납 사용에 의해 가열 조건이 더욱 엄격하게 되는 경우에는, 15nm 이하인 것이 바람직하다.

<접착제층>

접착제층(3)은, 전자파 차폐 필름(1)을 프린트 배선판에 고정할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 접착성 수지 조성물과 도전성 필러를 가지는 도전성 접착제층으로 하는 것이 바람직하다.

접착성 수지 조성물로서는, 특별히 한정되지 않지만, 스티렌계 수지 조성물, 아세트산 비닐계 수지 조성물, 폴리에스테르계 수지 조성물, 폴리에틸렌계 수지 조성물, 폴리프로필렌계 수지 조성물, 이미드계 수지 조성물, 아미드계 수지 조성물, 혹은 아크릴계 수지 조성물 등의 열가소성 수지 조성물, 또는 페놀계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 우레탄계 수지 조성물, 멜라민계 수지 조성물, 혹은 알키드계 수지 조성물 등의 열경화성 수지 조성물 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

접착제층(3)에는, 필요에 따라, 경화 촉진제, 점착성 부여제, 산화 방지제, 안료, 염료, 가소제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링제, 충전제, 난연제, 및 점도 조절제 등 중에서 적어도 1개가 포함되어 있어도 된다.

접착제층(3)의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 필요에 따라 적절하게 설정할 수 있지만, 3㎛ 이상, 바람직하게는 4㎛ 이상, 10㎛ 이하, 바람직하게는 7㎛ 이하로 할 수 있다.

도전성 필러로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 금속 필러, 금속 피복 수지 필러, 카본 필러 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 금속 필러로서는, 동분(銅粉), 은분, 니켈분, 은 코팅 동분, 금 코팅 동분, 은 코팅 니켈분, 금 코팅 니켈분이 있고, 이들 금속분은, 전해법, 아토마이즈법, 환원법에 의해 제작할 수 있다.

또한, 특히, 필러끼리의 접촉을 얻기 쉽게 하기 위하여, 도전성 필러의 평균 입경을 3∼50 ㎛로 하는 것이 바람직하다. 또한, 도전성 필러의 형상으로서는, 구상(球狀), 플레이크(flake)상, 수지상, 섬유상 등을 예로 들 수 있다. 이들 중에서도, 접속 저항, 비용의 관점에서, 은분, 은 코팅 동분, 동분으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1인 것이 바람직하다.

접착제층(3)이 도전성 필러를 함유함으로써, 이방 도전성 접착제층 또는 등방 도전성 접착제층으로 할 수 있다.

도전성 필러의 배합량은, 등방 도전성 접착제층인 경우에는, 접착제층(3)의 전체량에 대하여, 39wt%를 넘어서 400wt% 이하의 범위 내에서 첨가할 수 있다. 또한, 이방 도전성 접착제층인 경우에는, 접착제층(3)의 전체량에 대하여, 3wt%∼39wt%의 범위에서 첨가할 수 있다.

<보호층>

보호층(4)은, 차폐층(2)을 보호할 수 있는 소정의 기계적인 강도, 내약품성 및 내열성 등을 만족시키고 있으면 된다. 보호층(4)은, 충분한 절연성을 가지고, 접착제층(3) 및 차폐층(2)을 보호할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 열가소성 수지 조성물, 열경화성 수지 조성물, 또는 활성 에너지선 경화성 조성물 등을 사용할 수 있다.

열가소성 수지 조성물로서는, 특별히 한정되지 않지만, 스티렌계 수지 조성물, 아세트산 비닐계 수지 조성물, 폴리에스테르계 수지 조성물, 폴리에틸렌계 수지 조성물, 폴리프로필렌계 수지 조성물, 이미드계 수지 조성물, 또는 아크릴계 수지 조성물 등을 사용할 수 있다. 열경화성 수지 조성물로서는, 특별히 한정되지 않지만, 페놀계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄계 수지 조성물, 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레아계 수지, 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄우레아계 수지, 멜라민계 수지 조성물, 또는 알키드계 수지 조성물 등을 사용할 수 있다. 또한, 활성 에너지선 경화성 조성물로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 분자 중에 적어도 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 중합성 화합물 등을 사용할 수 있다. 이들 수지는 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

또한, 이들 중에서도, 내리플로우성을 향상시켜, 전자파 차폐 필름(1)과 프린트 배선판과의 전기적인 접속의 저하를 방지하는 관점에서, 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄우레아계 수지 또는 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄우레아계 수지와 에폭시계 수지를 병용한 수지인 것이 바람직하다. 또한, 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄계 수지 또는 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄우레아계 수지는, 1∼30 mgKOH/g의 산가를 가지는 것이 바람직하고, 3∼20 mgKOH/g의 산가를 가지는 것이 보다 바람직하다. 또한, 산가가 1∼30 mgKOH/g의 범위 내이며, 또한 산가가 상이한 2 이상의 우레탄계 수지 또는 우레탄 우레아계 수지를 병용할 수도 있다. 산가가 1mgKOH/g 이상이면 전자파 차폐 필름의 내리플로우성이 양호하게 되고, 30mgKOH/g 이하이면 전자파 차폐 필름의 내굴곡성이 양호하게 된다. 그리고, 산가는 JIS K 0070-1992에 준거하여 측정된다. 또한, 보호층(4)은, 단독 재료에 의해 형성되어 있어도 되고, 2종 이상의 재료로 형성되어 있어도 된다.

보호층(4)에는, 필요에 따라, 경화 촉진제, 점착성 부여제, 산화 방지제, 안료, 염료, 가소제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링제, 충전제, 난연제, 점도 조절제, 및 블로킹(blocking) 방지제 등 중에서 적어도 1개가 포함되어 있어도 된다.

보호층(4)은, 재질 또는 경도 혹은 탄성율 등의 물성이 상이한 2층 이상의 적층체라도 된다. 예를 들면, 경도가 낮은 외층과, 경도가 높은 내층의 적층체로 하면, 외층이 쿠션 효과를 가지므로, 전자파 차폐 필름(1)을 프린트 배선판에 가열 가압하는 공정에 있어서 차폐층(2)에 가해지는 압력을 완화할 수 있다. 이 때문에, 프린트 배선판에 설치된 단차에 의해 차폐층(2)이 파괴되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 보호층(4)의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 필요에 따라 적절하게 설정할 수 있지만, 1㎛ 이상, 바람직하게는 4㎛ 이상, 그리고 20㎛ 이하, 바람직하게는 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5㎛ 이하로 할 수 있다. 보호층(4)의 두께를 1㎛ 이상으로 함으로써 접착제층(3) 및 차폐층(2)을 충분히 보호할 수 있다. 보호층(4)의 두께를 20㎛ 이하로 함으로써, 전자파 차폐 필름(1)의 굴곡성을 확보할 수 있어, 굴곡성이 요구되는 부재에, 1장의 전자파 차폐 필름(1)을 적용하는 것이 용이하게 된다.

(전자파 차폐 필름의 제조 방법)

다음으로, 본 발명의 전자파 차폐 필름(2)의 제조 방법의 일례를 설명한다. 본 발명의 전자파 차폐 필름(2)의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 보호층(4)을 형성하는 공정과, 보호층(4)의 표면에 제1 금속층(5)을 형성하는 공정과, 제1 금속층(5)의 보호층(4)과는 반대측의 표면에 제2 금속층(6)을 형성하는 공정과, 제2 금속층(6)의 제1 금속층(5)과는 반대측의 표면에 접착제층용 조성물을 도포한 후, 접착제 조성용 조성물을 경화하여 접착제층(3)을 형성하는 공정을 포함하는 제조 방법을 예시할 수 있다.

<보호층 형성 공정>

먼저, 보호층용 조성물을 조제한다. 이 보호층용 조성물은, 수지 조성물에, 용제 및 그 외의 배합제를 적량 가하여 조제할 수 있다. 용제는, 예를 들면, 톨루엔, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 디메틸포름아미드 등으로 할 수 있다. 그 외의 배합제로서는, 가교제나 중합용 촉매, 경화 촉진제, 및 착색제 등을 첨가할 수 있다. 그 외의 배합제는 필요에 따라 가하면 된다.

다음으로, 지지 기재(基材)의 한쪽 면에, 조제한 보호층용 조성물을 도포한다. 지지 기재의 한쪽 면에 보호층용 조성물을 도포하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 립 코팅, 콤마 코팅, 그라비아 코팅, 슬롯다이 코팅 등, 공지의 기술을 사용할 수 있다.

지지 기재는, 예를 들면, 필름상(狀)으로 할 수 있다. 지지 기재는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 폴리올레핀계, 폴리에스테르계, 폴리이미드계, 폴리페닐렌설파이드계 등의 재료에 의해 형성할 수 있다. 그리고, 지지 기재와 보호층용 조성물의 사이에, 이형제(離型劑)층을 형성해도 된다.

그리고, 지지 기재에 보호층용 조성물을 도포한 후, 가열 건조하여 용제를 제거함으로써, 보호층(4)이 형성된다. 그리고, 지지 기재는, 보호층(4)으로부터 박리할 수 있지만, 지지 기재의 박리는, 전자파 차폐 필름(1)을 프린트 배선판에 부착한 후에 행할 수 있다. 이와 같이 하면, 지지 기재에 의해 전자파 차폐 필름(1)을 보호할 수 있다.

<제1 금속층 형성 공정>

다음으로, 보호층(4)의 표면에 제1 금속층(5)을 형성한다. 보다 구체적으로는, 배치식(batch type) 진공증착기(알박(ULVAC) 제조, EBH-800) 내에 필름을 설치하고, 50mm×550mm 사이즈의 니켈 타깃을 사용하고, 아르곤 가스 분위기 중에서 진공 도달도 5×10^-1Pa 이하로 조정하고, DC 전원을 소정의 금속막 두께가 되는 시간, 연속하여 인가함으로써, 제1 금속층(5)을 형성할 수 있다. 그리고, 스퍼터링 후에 실시하는 제2 금속층(6)을 형성하는 진공 증착에 대해서는, 연속하여 처리를 행하고, 스퍼터링과 증착의 사이에 대기와 접하지 않도록 했다.

여기서, 본 실시형태에 있어서는, 제1 금속층(5)을 스퍼터링법으로 성막하면, 보호층(4)과의 충분한 밀착력을 얻을 수 있다. 또한, 제1 금속층(5)으로서 니켈을 사용함으로써, 제2 금속층(6)의 평균 결정 입경을 억제하여, 제2 금속층(6)의 표면 산화를 억제할 수 있다.

<제2 금속층 형성 공정>

다음으로, 제1 금속층(5)의 보호층(4)과는 반대측의 표면에 제2 금속층(6)을 형성한다. 보다 구체적으로는, 배치식 진공증착기(알박 제조, EBH-800) 내에 필름을 설치하고, 증착 보트 상에 목적하는 두께가 되는 양의 동을 탑재한 후에, 진공 도달도 9.0×10^-3Pa 이하가 될 때까지 진공 흡인을 하고 나서, 증발 보트를 가열하여 진공 증착을 실시했다. 그리고, 제1 금속층(5)의 형성과, 제2 금속층(6)의 형성에 대해서는 연속하여 처리를 행하고, 스퍼터링과 증착의 사이에 대기와 접하지 않도록 했다.

여기서, 본 실시형태에 있어서는, 평균 결정 입경이 작은 제2 금속층(6)을 성막하는 방법으로서는 진공증착법이 바람직하다. 스퍼터링법 등에서는 금속 결정의 성장 속도가 빠르고, 평균 결정 입경을 200nm 이하로 제어하는 것은 곤란하기 때문에, 제2 금속층(6)을 진공증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다.

<접착제층 형성 공정>

다음으로, 제2 금속층(6)의 제1 금속층(5)과는 반대측의 표면에 접착제층용 조성물을 도포하여, 접착제층(3)을 형성한다. 여기서, 접착제층용 조성물은, 수지 조성물과 용제를 포함한다. 수지 조성물은, 특별히 한정되지 않지만, 스티렌계 수지 조성물, 아세트산 비닐계 수지 조성물, 폴리에스테르계 수지 조성물, 폴리에틸렌계 수지 조성물, 폴리프로필렌계 수지 조성물, 이미드계 수지 조성물, 아미드계 수지 조성물, 혹은 아크릴계 수지 조성물 등의 열가소성 수지 조성물, 또는 페놀계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 우레탄계 수지 조성물, 멜라민계 수지 조성물, 혹은 알키드계 수지 조성물 등의 열경화성 수지 조성물 등으로 할 수 있다. 이들은 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

용제는, 예를 들면, 톨루엔, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 디메틸포름아미드 등으로 할 수 있다.

또한, 필요에 따라, 접착제층용 조성물에 경화 촉진제, 점착성 부여제, 산화 방지제, 안료, 염료, 가소제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링제, 충전제, 난연제, 및 점도 조절제 등 중에서 적어도 1개가 포함되어 있어도 된다. 접착제층용 조성물 중에서의 수지 조성물의 비율은, 접착제층(3)의 두께 등에 따라 적절하게 설정하면 된다.

제2 금속층(6) 상에 접착제층용 조성물을 도포하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 립 코팅, 콤마 코팅, 그라비아 코팅, 또는 슬롯다이 코팅 등을 사용할 수 있다.

그리고, 제2 금속층(6) 상에 접착제층용 조성물을 도포한 후, 가열 건조하여 용제를 제거함으로써, 접착제층(3)을 형성한다. 그리고, 필요에 따라, 접착제층(3)의 표면에 이형 필름을 접합해도 된다.

(차폐 프린트 배선판)

본 실시형태의 전자파 차폐 필름(1)은, 예를 들면, 도 2에 나타내는 차폐 프린트 배선판(30)에 사용할 수 있다. 이 차폐 프린트 배선판(30)은, 프린트 배선판(20)과, 전자파 차폐 필름(1)을 구비하고 있다.

프린트 배선판(20)은, 베이스층(11)과, 베이스층(11) 상에 형성된 프린트 회로(그라운드 회로)(12)와, 베이스층(11) 상에서, 프린트 회로(12)에 인접하여 설치된 절연성 접착제층(13)과, 프린트 회로(12)의 일부를 노출하기 위한 개구부(15)가 형성되고, 절연성 접착제층(13)을 덮도록 설치된 절연성의 커버레이(coverlay)(14)를 가지고 있다. 그리고, 절연성 접착제층(13)과 커버레이(14)에 의해, 프린트 배선판(20)의 절연층이 구성된다.

베이스층(11), 절연성 접착제층(13) 및 커버레이(14)는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 수지 필름 등으로 할 수 있다. 이 경우에, 폴리프로필렌, 가교 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리벤즈이미다졸, 폴리이미드, 폴리이미드아미드, 폴리에테르이미드, 또는 폴리페닐렌설파이드 등의 수지에 의해 형성할 수 있다. 프린트 회로(12)는, 예를 들면, 베이스층(11) 상에 형성된 동 배선 패턴 등으로 할 수 있다.

그리고, 전자파 차폐 필름(1)은, 접착제층(3)을 커버레이(14) 측으로 하여 프린트 배선판(20)과 접착되어 있다.

다음으로, 차폐 프린트 배선판(30)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 프린트 배선판(20) 상에, 전자파 차폐 필름(1)을 탑재하고, 프레스기로 가열하면서 가압한다. 가열에 의해 부드러워진 접착제층(3)의 일부는, 가압에 의해 커버레이(14)에 형성된 개구부(15)로 흘러든다. 이로써, 차폐층(2)과 프린트 배선판(20)의 그라운드 회로(12)가, 도전성 접착제를 통하여 접속되고, 차폐층(2)과 그라운드 회로(12)가 접속된다.

[실시예]

이하에, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명한다. 그리고, 본 발명은, 이들 실시예로 한정되지 않고, 이들 실시예를 본 발명의 취지에 기초하여 변형, 변경하는 것이 가능하며, 이들을 발명의 범위로부터 제외하는 것은 아니다.

(실시예 1)

<전자파 차폐 필름의 제조>

지지 기재로서, 두께가 60㎛이며, 표면에 이형 처리를 실시한 PET 필름을 사용했다. 다음으로, 지지 기재 상에, 비스페놀 A형 에폭시계 수지(미쓰비시 화학(주) 제조, jER1256) 및 메틸에틸케톤으로 이루어지는 보호층용 조성물(고형분량 30질량%)을 도포하고, 가열 건조함으로써, 5㎛의 두께를 가지는 보호층 부착 지지 기재를 제작했다.

다음으로, 보호층의 표면에 차폐층을 형성했다. 보다 구체적으로는, 배치식 진공증착기(알박 제조, EBH-800) 내에 보호층 부착 지지 기재를 설치하고, 아르곤 가스 분위기 중에서, 진공도달도 5×10^-1Pa 이하로 조정하고, 마그네트론(magnetron) 스퍼터링법(DC 전원 출력: 3.0kW)에 의해, 니켈을 5nm의 두께로 증착하여, 제1 금속층을 형성했다.

다음으로, 증착 보트 상에 동을 탑재한 후에, 진공도달도 9.0×10^-3Pa 이하가 될 때까지 진공 흡인을 행하고, 그 후, 증발 보트를 가열하여 진공 증착을 실시하여, 0.5㎛의 제2 금속층을 형성했다. 그리고, 제1 금속층의 형성과, 제2 금속층의 형성에 대해서는 연속하여 처리를 행하고, 스퍼터링과 증착의 사이에 대기와 접하지 않도록 했다.

이어서, 차폐층의 표면에, 에폭시계 수지와 평균 입경이 3㎛의 입경 구상의 은 코팅 동분(배합량 50wt%)으로 이루어지는 접착제를 도포하여, 5㎛의 두께를 가지는 접착제층을 형성했다.

<차폐 프린트 배선판의 제작>

다음으로, 제작한 전자파 차폐 필름과 프린트 배선판을, 전자파 차폐 필름의 접착제층과 프린트 배선판이 대향하도록 중첩시키고, 프레스기를 사용하여 170℃, 3.0MPa의 조건에서 1분간 가열 가압한 후, 동일한 온도 및 압력으로 3분간 가열 가압하고, 지지 기재를 보호층으로부터 박리하여, 차폐 프린트 배선판을 제작했다.

그리고, 프린트 배선판은, 서로 간격을 두고 평행하게 연장되는 2개의 동박(銅箔) 패턴과, 동박 패턴을 덮고, 또한 폴리이미드로 이루어지는 절연층(두께: 25㎛)을 가지고 있고, 절연층에는, 각 동박 패턴을 노출하는 개구부(직경: 1mm)를 설치했다. 또한, 이 개구부가 전자파 차폐 필름에 의해 완전히 덮어지도록, 전자파 차폐 필름의 접착제층과 프린트 배선판을 중첩하였다.

<내리플로우성 평가>

다음으로, 제작한 차폐 프린트 배선판의 내리플로우성의 평가를 행하였다. 리플로우의 조건으로서는, 납 프리 땜납을 상정(想定)하고, 차폐 프린트 배선판에서의 차폐 필름이 265℃에 1초간 노출되는 온도 프로파일을 설정했다.

그리고, 차폐 프린트 배선판을, 상기 프로파일의 온도 조건 하에서, 1∼5 회 노출한 후, 도 3에 나타낸 바와 같이, 프린트 배선판(40)에 형성된 2개의 동박 패턴(41) 사이의 전기 저항값을 저항계(42)로 측정하고, 동박 패턴(41)과 전자파 차폐 필름(43)과의 접속성을 평가했다.

그리고, 상기 리플로우 공정을 5회 행하고, 각 리플로우 후의 저항값의 변화를 평가했다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 2)

제1 금속층의 니켈 막 두께를 10nm로 변경한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 전자파 차폐 필름 및 차폐 프린트 배선판을 제작하고, 내리플로우성 평가를 행하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 3)

제1 금속층의 니켈 막 두께를 7nm로 변경한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 전자파 차폐 필름 및 차폐 프린트 배선판을 제작하고, 내리플로우성 평가를 행하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 4)

제1 금속층의 니켈 막 두께를 3nm로 변경한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 전자파 차폐 필름 및 차폐 프린트 배선판을 제작하고, 내리플로우성 평가를 행하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.

(비교예 1)

제1 금속층을 형성하는 금속을 동으로 변경하고, 동 막 두께를 10nm로 변경한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 전자파 차폐 필름 및 차폐 프린트 배선판을 제작하고, 내리플로우성 평가를 행하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

표 1에 나타낸 바와 같이, 제2 금속층의 평균 결정 입경이 50nm 이상 200nm 이하인 실시예 1∼4에 있어서는, 복수 회의 리플로우 공정에 노출된 경우라도, 저항값의 상승이 억제되어 있고, 전자파 차폐 필름과 프린트 배선판의 사이의 전기적인 접속이 안정적으로 유지되어 있는 것을 알 수 있다.

1: 전자파 차폐 필름
2: 차폐층
3: 접착제층
4: 보호층
5: 제1 금속층
6: 제2 금속층
11: 베이스층
12: 프린트 회로(그라운드 회로)
13: 절연성 접착제층
14: 커버레이
15: 개구부
20: 프린트 배선판
30: 프린트 배선판

Claims

니켈을 포함하는 제1 금속층과, 동(銅)을 포함하는 제2 금속층에 의해 구성된 차폐층(shielding layer)과,
상기 차폐층의 상기 제2 금속층 측의 면에 설치된 접착제층과,
상기 차폐층의 상기 제1 금속층 측의 면에 설치된 보호층
을 구비한 전자파(電磁波) 차폐 필름(shielding film)으로서,
상기 접착제층은 스티렌계 수지 조성물, 아세트산 비닐계 수지 조성물, 폴리에스테르계 수지 조성물, 폴리에틸렌계 수지 조성물, 폴리프로필렌계 수지 조성물, 이미드계 수지 조성물, 아미드계 수지 조성물, 아크릴계 수지 조성물, 페놀계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 우레탄계 수지 조성물, 멜라민계 수지 조성물, 및 알키드계 수지 조성물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 접착성 수지 조성물과, 금속 필러, 금속 피복 수지 필러 및 카본 필러로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 도전성 필러를 가지는 도전성 접착제층이고,
상기 도전성 필러의 평균 입경은 3∼50 ㎛이며,
상기 도전성 필러의 배합량은, 상기 접착제층의 전체량에 대하여, 39wt% 초과 400wt% 이하이고,
상기 접착제층의 두께는, 3㎛ 이상 10㎛ 이하이며,
상기 제2 금속층의 평균 결정(結晶) 입경(粒徑)이 50nm 이상 200nm 이하인, 전자파 차폐 필름.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속층의 두께와, 상기 제2 금속층의 두께의 합계가, 0.105㎛ 이상 3.03㎛ 이하인, 전자파 차폐 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 금속층의 두께가, 0.1㎛ 이상 3㎛ 이하인, 전자파 차폐 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 금속층의 두께가, 5nm 이상 30nm 이하인, 전자파 차폐 필름.
니켈을 포함하는 제1 금속층과 동을 포함하는 제2 금속층에 의해 구성된 차폐층과, 차폐층의 상기 제2 금속층 측에 설치된 접착제층과, 차폐층의 상기 제1 금속층 측에 설치된 보호층을 구비한 전자파 차폐 필름의 제조 방법으로서,
보호층을 형성하는 단계;
상기 보호층 상에 스퍼터링법에 의해 제1 금속층을 형성하는 단계;
상기 제1 금속층의 보호층과는 반대측의 표면에 진공증착법에 의해 제2 금속층을 형성하는 단계; 및
상기 제2 금속층의 제1 금속층과는 반대측의 표면에 접착제층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 접착제층은 스티렌계 수지 조성물, 아세트산 비닐계 수지 조성물, 폴리에스테르계 수지 조성물, 폴리에틸렌계 수지 조성물, 폴리프로필렌계 수지 조성물, 이미드계 수지 조성물, 아미드계 수지 조성물, 아크릴계 수지 조성물, 페놀계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 우레탄계 수지 조성물, 멜라민계 수지 조성물, 및 알키드계 수지 조성물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 접착성 수지 조성물과, 금속 필러, 금속 피복 수지 필러 및 카본 필러로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 도전성 필러를 가지는 도전성 접착제층이고,
상기 도전성 필러의 평균 입경은 3∼50 ㎛이며,
상기 도전성 필러의 배합량은, 상기 접착제층의 전체량에 대하여, 39wt% 초과 400wt% 이하이고,
상기 접착제층의 두께는, 3㎛ 이상 10㎛ 이하인, 전자파 차폐 필름의 제조 방법.