KR102683110B1 - 전자파 쉴드 시트 및 그 제조 방법, 쉴드성 배선 기판, 그리고 전자 기기 - Google Patents
전자파 쉴드 시트 및 그 제조 방법, 쉴드성 배선 기판, 그리고 전자 기기Info
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Abstract
본 발명의 전자파 쉴드 시트는, 접착제층(A)과, 상기 접착제층(A) 상에 적층된 쉴드층(B)을 구비한다. 쉴드층(B)은, 접착제층(A) 상에 적층된 금속층(C)과, 바인더 성분(d-1)과 도전성 필러(d-2)를 함유하고, 금속층(C) 상에 적층된 도전성 필러 고충전층(D)을 갖고, 도전성 필러 고충전층(D) 100질량％에 대해, 도전성 필러(d-2)의 함유율을 75 ∼ 95질량％로 한다.
Description
본 발명은, 접착제층 및 쉴드층을 갖는 전자파 쉴드 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 쉴드성 배선 기판 및 전자 기기에 관한 것이다.
휴대 단말, PC, 서버 등을 비롯한 각종 전자 기기에는, 프린트 배선판 등의 기판이 내장되어 있다. 이들 기판에는, 외부로부터의 자장(磁場)이나 전파에 의한 오(誤)동작을 방지하기 위해, 또한, 전기 신호로부터의 불필요한 복사(輻射)를 저감하기 위해, 전자파 쉴드 구조가 마련되어 있다.
특허문헌 1에는, 반복 굴곡·접동(摺動)에 대하여 금속층의 파괴가 일어나기 어려운 프린트 배선판용 쉴드 필름의 제공을 과제로 하여, 편면 표면의 산술 평균 거칠기가 0.5 ∼ 5.0㎛인 절연층과, 이 절연층의 상술한 편면 표면을 따라 벨로우즈(bellows) 구조가 되도록 형성되어 있는 금속층을 구비하는 프린트 배선판용 쉴드 필름이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 쉴드 프린트 배선판을 제조할 때에 쉴드 특성이 저하되기 어렵고, 충분한 내절곡성(耐折曲性)을 갖는 전자파 쉴드 필름을 제공하는 것을 과제로 하여, 도전성 접착제층과, 개구부를 복수 갖고, 그 개구 면적 및 개구율이 특정 범위에 있는 금속층으로 이루어지는 쉴드층과, 절연층이 이 순으로 적층된 전자파 쉴드 필름이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 플렉서블 프린트 배선판(50) 측으로부터, 적어도 도전성 접착제층／전자파 흡수층／전자파 차폐층(금속층)의 적층 구성을 갖는 도전층이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 4에는, 소성 변형 가능한 금속층과, 플렉서블 배선판에 접착되는 접착제층을 구비하고, 쉴드 필름으로서도 이용할 수 있는 형상 유지 필름이 개시되어 있다.
전자파를 차단하는 대표적인 물질은 금속이며, 상기 특허문헌 1 등의 전자파 쉴드 필름에 있어서는 금속층이 전자파를 차폐하는 쉴드층으로서 기능한다.
전자파 쉴드 시트는, 통상, 제조 시에 롤상으로 권취(卷取)되어 보관되고, 사용 시에 되감겨져 이용된다. 또한, 사용 시에, 전자파 쉴드 시트를 원하는 사이즈 및 형상으로 타발(打拔) 가공하는 경우가 있다. 그러나, 롤상으로의 보관 시에 전자파 쉴드 시트에 응력이 축적되어 잔류(殘留) 변형이 생겨, 되감았을 때에 전자파 쉴드 시트에 뒤집힘(이하, 컬이라고 함)이 생긴다는 문제가 있다. 또한, 상술한 타발 가공을 행했을 때에, 전자파 쉴드 시트의 단부면(端面)이 말려 올라가는 현상(이하, 버(burr)라고 함)이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 전자파 쉴드 시트에 컬이나 버가 발생하면, 수율 저하나 제품의 신뢰성 저하가 인정되므로, 컬 및 버의 발생을 억제할 수 있는 전자파 쉴드 시트가 요구되고 있다.
전자파 쉴드 시트를 예를 들면 플렉서블 프린트 배선판에 피착하는 경우에는, 전자 기기 내부에서 절곡된 상태로 유지되는 경우가 있다. 이 때문에, 절곡된 상태에서도 전자파 쉴드 특성이 우수한, 이(易)변형성이 우수한 전자파 쉴드 시트가 시장에서 요구되고 있다. 또한, 전자파 쉴드 시트를 피착한 프린트 배선판 등에 있어서, 리플로우 공정 등의 고온 처리를 행했을 때에, 프린트 배선판 등으로부터 발생한 가스가 전자파 쉴드 시트를 투과하지 못하고 층간 부분 박리, 혹은 들뜸 등의 외관 불량을 발생시키는 경우가 있다. 이 때문에, 가스 투과성을 해결할 수 있는 전자파 쉴드 시트가 요구되고 있다.
본 발명은 상기 배경을 감안하여 이루어진 것이며, 컬 및 버를 억제할 수 있으며, 또한 전자파 쉴드 특성, 이변형성 및 가스 투과성을 겸비하는 전자파 쉴드 시트 및 그 제조 방법, 쉴드성 배선 기판, 그리고 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들이 예의(銳意) 검토를 거듭한 바, 이하의 태양에 있어서, 본 발명의 과제를 해결할 수 있는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
[1]: 접착제층(A)과, 상기 접착제층(A) 상에 적층된 쉴드층(B)을 구비하고,
쉴드층(B)은, 접착제층(A) 상에 적층된 금속층(C)과, 바인더 성분(d-1)과 도전성 필러(d-2)를 함유하고, 금속층(C) 상에 적층된 도전성 필러 고충전층(D)을 갖고, 상기 도전성 필러 고충전층(D)의 금속층(C)이 형성되어 있는 측과는 반대 측 상에는, 금속층이 형성되어 있지 않고,
도전성 필러 고충전층(D) 100질량％에 대해, 도전성 필러(d-2)의 함유율은 75 ∼ 95질량％인 전자파 쉴드 시트.
[2]: 접착제층(A)은, 바인더 성분(a-1)을 포함하고,
상기 바인더 성분(a-1)을 170℃ 30분의 조건으로 압압(押壓) 처리한 압압 처리물(a'-1)의 비유전율은 23℃, 주파수 28㎓에서 1.0 ∼ 3.5이며, 압압 처리물(a'-1)의 유전 정접은 23℃, 주파수 28㎓에서 0.0001 ∼ 0.02인 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 전자파 쉴드 시트.
[3]: 접착제층(A)은, 도전성 필러(a-2)를 함유하고,
도전성 필러 고충전층(D) 100질량％에 대해, 도전성 필러(d-2)의 함유율은 84 ∼ 95질량％이며,
접착제층(A) 100질량％에 대해, 도전성 필러(a-2)의 함유율은 15 ∼ 45질량％인 것을 특징으로 하는 [1] 또는 [2]에 기재된 전자파 쉴드 시트.
[4]: 쉴드층(B) 상에, 보호층(E)이 더 적층되어 있고,
보호층(E)은, 바인더 성분(e-1)을 포함하고,
상기 바인더 성분(e-1)을 170℃ 30분의 조건으로 압압 처리한 시트상 압압 처리물(e'-1)의 파단 강도는 15㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [3] 중 어느 것에 기재된 전자파 쉴드 시트.
[5]: 170℃ 30분의 조건으로 압압 처리한 후의 압압 처리물의 반발력은 0.01 ∼ 30mN／㎝인 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [4] 중 어느 것에 기재된 전자파 쉴드 시트.
[6]: 절연성 기재와, 상기 절연성 기재 상에 형성된 회로 패턴과, 상기 절연성 기재 및 상기 회로 패턴 상에 형성된 커버 코팅층을 구비하는 배선 회로 기판과,
전자파 쉴드 시트를 갖고,
상기 전자파 쉴드 시트는, 상기 커버 코팅층 상에, [1] 내지 [5] 중 어느 것에 기재된 전자파 쉴드 시트의 접착제층(A)을 이용하여 접합된 쉴드성 배선 기판.
[7]: [6]에 기재된 쉴드성 배선 기판을 구비하는 전자 기기.
[8]: 접착제층(A)과 쉴드층(B)의 적층 구성을 구비하는 전자파 쉴드 시트의 제조 방법으로서,
접착제층(A)을 형성하는 공정과,
쉴드층(B)의 일부로서 기능하는 금속층(C)을 형성하는 공정과,
바인더 성분(d-1)과 도전성 필러(d-2)를 함유하는 도전성 필러 함유 조성물을 도공하여, 쉴드층(B)의 일부로서 기능하는 도전성 필러 고충전층(D)을 형성하는 공정을 갖고,
도전성 필러 고충전층(D) 100질량％에 대해, 도전성 필러(d-2)의 함유율을 75 ∼ 95질량％로 하고, 접착제층(A), 금속층(C), 도전성 필러 고충전층(D)의 순으로 적층하고, 상기 도전성 필러 고충전층(D)의 금속층(C)이 형성되어 있는 측과는 반대 측 상에는, 금속층을 형성하지 않는, 전자파 쉴드 시트의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 컬 및 버를 억제할 수 있으며, 또한 전자파 쉴드 특성, 이변형성 및 가스 투과성을 겸비하는 전자파 쉴드 시트 및 그 제조 방법, 쉴드성 배선 기판, 그리고 전자 기기를 제공할 수 있다는 우수한 효과를 발휘한다.
도 1은 본 실시형태에 따른 전자파 쉴드 시트의 일례를 나타내는 모식적 단면도.
도 2는 본 실시형태에 따른 쉴드성 배선 기판의 요부(要部)의 일례를 나타내는 모식적 단면도.
도 3은 실시예에 따른 전자파 쉴드 시트의 컬의 평가 방법을 설명하기 위한 모식적 단면도.
도 4는 실시예에 따른 전자파 쉴드 시트의 이변형성의 평가 방법을 설명하기 위한 모식적 단면도.
도 5는 실시예에 따른 배선 회로 기판의 주면(主面) 측의 모식적 평면도.
도 6은 실시예에 따른 배선 회로 기판의 이면(裏面) 측의 모식적 평면도.
도 7은 실시예에 따른 쉴드성 배선 기판의 이면 측의 모식적 평면도.
도 2는 본 실시형태에 따른 쉴드성 배선 기판의 요부(要部)의 일례를 나타내는 모식적 단면도.
도 3은 실시예에 따른 전자파 쉴드 시트의 컬의 평가 방법을 설명하기 위한 모식적 단면도.
도 4는 실시예에 따른 전자파 쉴드 시트의 이변형성의 평가 방법을 설명하기 위한 모식적 단면도.
도 5는 실시예에 따른 배선 회로 기판의 주면(主面) 측의 모식적 평면도.
도 6은 실시예에 따른 배선 회로 기판의 이면(裏面) 측의 모식적 평면도.
도 7은 실시예에 따른 쉴드성 배선 기판의 이면 측의 모식적 평면도.
이하, 본 발명을 적용한 실시형태의 일례에 대해서 설명한다. 또, 본 발명의 취지에 합치하는 한, 다른 실시형태도 본 발명의 범주에 포함된다. 또한, 본 명세서에서 「∼」를 이용하여 특정되는 수치 범위는, 「∼」의 전후에 기재되는 수치를 포함한다. 또한, 본 명세서에서 「필름」이나 「시트」는, 두께에 따라 구별되지 않는 것으로 한다. 또한, 본 명세서 중에 나오는 각종 성분은 특별히 주석(注釋)하지 않는 한, 각각 독립적으로 1종 단독이어도 2종 이상을 병용해도 된다. 또한, 「α층 상에 적층된 β층」이란, α층의 바로 위에 β층이 직접 적층되어 있는 적층 구성 외, α층 상에 다른 층을 개재하여 β층이 적층되어 있는 적층 구성을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 특정하는 수치는, 실시예에 개시한 방법에 의해 구해지는 값이다.
[[전자파 쉴드 시트]]
본 발명의 실시형태에 따른 전자파 쉴드 시트(이하, 「본 시트」라고도 기재함)의 일례를 도 1에 나타낸다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 시트(1)는, 접착제층(A)과, 이 접착제층(A) 상에 적층된 쉴드층(B)을 구비한다. 쉴드층(B)은, 접착제층(A) 상에 적층된 금속층(C)과, 바인더 성분(d-1)과 도전성 필러(d-2)를 함유하고, 금속층(C) 상에 적층된 도전성 필러 고충전층(D)을 갖는다. 또한, 도전성 필러 고충전층(D)의 금속층(C)이 형성되어 있는 측과는 반대 측 상에는, 금속층이 형성되어 있지 않다. 도전성 필러 고충전층(D) 중의 도전성 필러(d-2)의 함유량은, 도전성 필러 고충전층(D) 100질량％에 대하여 75 ∼ 95질량％의 범위로 한다. 본 시트는, 프린트 배선판 등의 피착체에, 접착제층(A)을 개재하여 접합되고, 피착체의 전자파 차폐 부재로서 기능한다.
본 시트에 의하면, 쉴드층(B)을 금속층(C)만으로 구성하지 않고, 금속층과 바인더 성분(d-1)을 포함하는 도전성 필러 고충전층(D)을 병용함으로써, 우수한 전자파 쉴드성을 가지면서, 컬 및 버를 억제할 수 있으며, 또한 우수한 이변형성 및 가스 투과성을 겸비할 수 있다. 즉, 쉴드층(B)에 의해 전자파 쉴드성을 우수한 것으로 하면서, 금속층(C)과 도전성 필러 고충전층(D)을 조합한 것에 의해, 컬 및 버를 억제하여, 우수한 이변형성을 얻을 수 있다. 또한, 쉴드층을 금속층만으로 구성하는 경우에 비해, 금속층(C)과 바인더 성분(d-1)을 포함하는 도전성 필러 고충전층(D)을 병용하는 본 쉴드층(B)에서는, 치밀성이 높아 가스 투과성에 과제가 있는 금속층의 두께를 얇게 할 수 있으므로, 가스 투과성을 향상시킬 수 있다.
전자파 쉴드 시트는, 반송의 편리성이나 연속 생산성 등의 이유로부터, 통상, 롤상으로 생산·보관된다. 그러나, 전자파 쉴드 시트에는 금속층이 형성되어 있으므로, 롤상으로 권취하여 보관했을 때에 잔류 변형이 생겨, 되감았을 때에 컬이 생겨 버린다. 이 컬에 의해, 잘라냄이나 타발 가공 시의 핸들링성이 저하되어 버린다. 또한, 치수 정밀도가 나빠진다는 문제가 있다.
한편, 본 시트에 의하면, 쉴드층(B)의 일부로서 기능하는 도전성 필러 고충전층(D)의 바인더 성분(d-1)에 의한 응력 완화 효과에 의해, 상기 컬을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 롤상으로 권취된 전자파 쉴드 시트는, 사용 시에 되감겨져, 원하는 사이즈 및 형상으로 타발 가공하는 경우가 있다. 그러나, 전자파 쉴드 시트에는 금속층이 형성되어 있으므로, 종래의 전자파 쉴드 시트를 타발 가공하면, 그 단부면이 말려 올라가는 버가 발생하기 쉽다.
본 시트는, 쉴드층(B)으로서 금속층과 바인더 성분(d-1)을 포함하는 도전성 필러 고충전층을 병용함으로써, 버의 발생의 원인이 되는 금속층의 두께를 얇게 설계하는 것이 가능해진다. 또한, 타발 가공 시에 걸리는 본 시트에의 응력을, 도전성 필러 고충전층(D)의 바인더 성분(d-1)에 의해 완화시킬 수 있다. 이 때문에, 본 시트에 의하면 상기 버의 발생을 효과적으로 개선할 수 있다.
예를 들면, 전자파 쉴드 시트를 접합시킨 플렉서블 프린트 배선판(이하, FPC)은, 전자 기기 내에 절곡된 상태로 편성될 경우가 있다. 그러나, 전자파 쉴드 시트는 금속층을 포함하므로, 그 강성(剛性)에 의해 절곡 시에 반발력이 생긴다. 이 때문에, 이변형성이 우수한 전자파 쉴드 시트가 요구되고 있다.
본 시트는, 쉴드층(B)으로서 금속층(C)과, 도전성 필러가 특정의 함유율인 바인더 성분(d-1)을 포함하는 도전성 필러 고충전층(D)을 병용함으로써, 강성의 원인이 되는 금속층의 두께를 얇게 설계하는 것이 가능해진다. 또한, 쉴드층(B) 중, 절곡했을 때에 외측에 배치되는, 보다 응력 부하가 걸리는 층을 도전성 필러 고충전층(D)으로 함으로써, 금속층(C)의 파단, 크랙 및 외관 불량을 효과적으로 방지할 수 있다.
전자파 쉴드 시트를 접합시킨 FPC는, 납땜 리플로우(solder reflow) 공정 등의 고온 처리 공정이 있다. 이때, FPC로부터 발생하는 수증기 등의 아웃 가스의 투과성이 전자파 쉴드 시트에 요구된다. 그러나, 전자파 쉴드 시트에는 치밀한 금속층이 형성되어 있으므로, 이 금속층에 의해 아웃 가스가 체류하여, 발포(發泡), 들뜸, 층간의 부분 박리, 외관 불량 등이 생길 수 있다.
본 시트는, 쉴드층(B)으로서 금속층과 바인더 성분(d-1)을 포함하는 도전성 필러 고충전층을 병용함으로써, 가스 투과성을 저해하는 원인이 되는 금속층의 두께를 얇게 설계하는 것이 가능해진다. 금속층의 두께를 얇게 함으로써, 가스 투과성을 갖는 미소 세공(細孔)이 형성되기 쉬워진다. 또, 금속층에 가스 투과를 위한 세공을 별도 마련하는 것도 가능하지만, 생산 공정이 증가해 버린다는 문제가 있다.
본 시트는, 신호 배선 등이 내장되어 있는 전자 부품(피착체)과 보다 가까운 측에, 쉴드층(B) 중의 금속층(C)이 배치된다. 도전성 필러 고충전층(D)은 도전성 필러(d-2)가 바인더 성분(d-1)으로 분산된다. 이 때문에, 도전성을 나타내는 부분에 착목하면, 도전성 필러 고충전층(D)은 단독으로는 표면에 일정 정도의 요철을 갖는다.
한편, 고주파 용도의 FPC에 본 시트를 적용하는 경우, 본 시트의 쉴드층(B)에 있어서, 전류의 성질상, 고주파가 되면 전류는 금속층(C)의 표면을 흐르게 된다. 배선 회로 기판 중의 신호 배선에 있어서의 전송 특성은, 근방의 도전체에 흐르는 전류의 영향을 받기 때문에, 신호 배선과 근접하는 금속층(C)의 표면의 요철이 심하면, 금속 표면을 흐르는 전류와의 거리가 변동하여, 전송 특성이 불안정해진다. 그 때문에, 전송 특성의 관점에서는, 쉴드층(B)은 평활한 것이 바람직하다.
본 시트에 의하면, 쉴드층(B)의 전자 부품(피착체) 측은 평활해져, 전송 특성을 향상할 수 있다. 예를 들면, 증착, 도금에 의한 금속층(C) 형성에서는, 도전성 필러 고충전층(D) 표면의 오목부를 메우도록 금속층(C)을 형성할 수 있다. 또한, 금속층(C)이 구리박 등의 금속박인 경우에는, 도전성 필러 고충전층(D)의 표면 요철을 평활한 금속층(C)에 의해 덮는 것이 가능해진다.
(전자파 쉴드 시트의 반발력)
본 시트는, 우수한 이변형성을 얻는 관점에서는, 본 시트를 170℃ 30분의 조건으로 압압 처리한 후의 압압 처리물의 반발력이 0.01 ∼ 30mN／㎝인 것이 바람직하다. 이 범위로 함으로써 이변형성이 우수하며, 컬 및 버의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또, 본 시트의 압압 처리물의 반발력의 측정 방법은, 후술하는 실시예에 의해 구해지는 값을 말하는 것으로 한다. 이하, 각 층에 대해서 상세히 기술한다.
[접착제층(A)]
접착제층(A)은, 본 시트를 피착체에 접합하는 역할을 한다. 본 시트의 피착체에의 접합은, 통상, 열압착에 의해 행해진다. 또, 피착체에 접합한 후의 층을 접합층(A')이라고 하여, 피착체에의 접합 전의 본 시트의 접착제층(A)과 구별한다.
접착제층(A)은, 접착제 조성물을 이용하여 형성할 수 있다. 접착제 조성물은 바인더 성분(a-1)을 포함한다. 바인더 성분(a-1)은 적어도 수지를 포함한다. 수지의 바람직한 예로서, 열가소성 수지, 열경화성 수지를 예시할 수 있다. 열가소성 수지는, 유리 전이 온도 또는 융점 이상으로 가열함으로써 유연해지는 수지를 말하며, 열경화성 수지는, 가열하면 가교하여 고분자의 망목(網目) 구조를 형성하고, 경화되어 원래대로 돌아가지 않게 되는 수지를 말한다. 열경화성 수지 단독으로 경화되는 타입, 및 열경화성 수지와 경화제를 병용해서 경화되는 타입이 있다. 이들 중에서도, 바인더 성분(a-1)으로서 열경화성 수지와 경화제를 이용하는 것이 바람직하다.
바인더 성분(a-1)의 수지에 열가소성 수지를 이용하는 경우, 포함되는 열가소성 수지가 고체 상태로 존재하고, FPC 등의 피착체와 열프레스 시에 열가소성 수지가 용융하고, 냉각 후에 다시 고체화됨으로써, 원하는 접착 강도를 얻을 수 있다. 또한, 바인더 성분(a-1)의 수지에 열경화성 수지를 이용하는 경우, 포함되는 열경화성 수지와 경화제가 미(未)경화 상태로 존재하고(B 스테이지), FPC 등의 피착체와 열프레스 등에 의해 경화됨으로써(C 스테이지), 원하는 접착 강도를 얻을 수 있다. 또, 피착체의 접합 전에, 바인더 성분(a-1)의 일부가 경화된 반경화 상태여도 된다.
접착제층(A)은, 쉴드층(B)과의 접착성을 양호하게 발휘시키는 관점, 및 FPC의 커버레이 필름(예를 들면, 폴리이미드 수지) 등의 피착체와의 접착성을 보다 우수한 것으로 하는 관점에서는, 바인더 성분(a-1)에, 수산기 및 카르복시기 중 적어도 1종을 포함하는 열경화성 수지 또는／및 열가소성 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
본 시트를 FPC 등의 신호 전송하는 부재에 적용하는 경우에는, FPC 등의 전자 부품을 전송하는 고주파 신호의 전송 손실을 저감하기 위해, 본 시트의 접착제층(A)의 바인더 성분(a-1)을 170℃ × 30분의 조건으로 압압 처리한 압압 처리물(a'-1)의 23℃, 주파수 28㎓에서의 비유전율을 1.0 ∼ 3.5로 하며, 또한 유전 정접을 0.0001 ∼ 0.02로 하는 것이 바람직하다.
또, 바인더 성분(a-1)으로서 열경화성 수지를 포함하는 경우에는, 압압 처리물(a'-1)은 경화층이 된다. 또한, 통상, 170℃ × 30분의 처리에 의해 경화층이 되지만, 이러한 조건으로 경화층이 되지 않는 바인더 성분(a-1)에 관해서는, 가열 온도 및／또는 시간을 조정하여 경화층으로 한 후, 측정하는 것으로 한다. 여기에서 말하는 경화란, B 스테이지인 반경화가 아니라, C 스테이지인 완전 경화를 의미한다.
FPC 등의 전자 부품의 신호 전송 시에 생기는 전송 손실 중, 유전체 손실은 이하의 수식(1)으로 표시된다.
[수 1]
상기 식(1) 중의 α는 유전체의 전송 손실이며, K는 비례 상수, f는 주파수,εr는 비유전율, tanδ는 유전 정접이다.
접착제층(A)의 바인더 성분(a-1)의 상기 압압 처리물(a'-1)의 비유전율 및 유전 정접을 작게 함으로써, 상기 식(1)에 나타내는 바와 같이 유전체 손실을 저감할 수 있으며, 전송 손실을 저감할 수 있다.
본 시트에 있어서의 쉴드층(B)과, 상기 특정 범위의 비유전율 및 유전 정접을 갖는 압압 처리물(a'-1)이 얻어지는 바인더 성분(a-1)을 함유하는 접착제층(A)을 조합함으로써, 전송 손실을 보다 효과적으로 저감할 수 있다. 특히, 근년의 전자 기기의 고속 전송화(＝고주파화)에 의해 sub6대(3.6 ∼ 6㎓), 5G 밀리파대(28 ∼ 300㎓)라고 불리는 주파수 대역의 전송 손실의 저감이 요구되고 있지만, 이 주파수 대역의 전송 특성도 효과적으로 저감할 수 있다. 상기 비유전율의 보다 바람직한 상한치는 3.0이며, 더 바람직한 상한치는 2.5이다. 또한, 상기 유전 정접의 보다 바람직한 상한치는 0.01이며, 더 바람직한 상한치는 0.005이다.
피착체에 접합한 후의 본 시트의 접합층(A')은, 절연성이어도 도전성이어도 좋다. 도전성으로 하는 경우에는, 접착제층(A)을 형성하는 접착제 조성물에 도전성 필러(a-2)를 더 함유시키면 된다. 접합층(A')을 도전성으로 하는 경우, 등방 도전성이어도, 이방 도전성이어도 좋다. 또, 등방 도전성이란, 접합층(A')이 그 두께 방향 및 면 방향 중 어느 것에도 도전성을 갖는 것을 말하며, 이방 도전성이란, 접합층(A')이 실질적으로 그 두께 방향에만 도전성을 갖는 것을 말한다. 고주파 대역의 전송 특성을 양호하게 하는 관점 및 비용 절감의 관점에서는, 이방 도전성으로 하는 것이 바람직하다.
또, 접착제층(A)에 있어서 도전성 필러(a-2)를 함유시키면 비유전율 및 유전 정접의 값은, 도전성 필러를 함유시키기 전보다 값이 커지지만, 바인더 성분(a-1)의 압압 처리물(a'-1)의 23℃, 주파수 28㎓에서의 비유전율을 1.0 ∼ 3.5, 유전 정접을 0.0001 ∼ 0.02로 함으로써, 도전성 필러(a-2)를 가한 경우에도 우수한 전송 특성이 얻어진다. 이것은, 접착제층(A)의 바인더 성분(a-1)의 압압 처리물(a'-1)의 유전 특성을 제어함으로써, 도전성 필러(a-2)를 첨가하는 것에 의한 쉴드성을 높이는 효과와, 바인더 성분(a-1)의 저유전 효과와의 상승(相乘) 효과에 의하는 것이라고 생각된다.
접착제층(A)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 용도에 따라 적절히 설계할 수 있다. 박막화의 관점에서는, 접착제층(A)의 두께를 4 ∼ 10㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다.
본 시트를 FPC 등의 부품과 접합하는 경우에는, 납땜 리플로우로(reflow爐) 등의 가열에 견딜 수 있는 내열성이 요구된다. 이러한 경우에는, 바인더 성분(a-1)에 열경화성 수지와 경화제를 포함하고, 피착체에 접합한 후의 본 시트의 접합층(A')을 경화층으로 하는 것이 바람직하다. 이하, 접착제층(A)의 각 성분에 대해서 상세히 기술한다.
(바인더 성분(a-1))
열가소성 수지의 바람직한 예로서, 폴리올레핀계 수지, 비닐계 수지, 아크릴계 수지, 스티렌·아크릴계 수지, 디엔계 수지, 테르펜 수지, 석유 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리아미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리이미드 수지, 불소 수지 등을 들 수 있다. 전송 손실의 관점에서, 상술한 비유전율 및 유전 정접을 충족시키는 재료가 바람직하고, 특성 임피던스의 관점에서 상술한 비유전율을 충족시키는 재료가 바람직하다. 바람직한 예로서 불소계 수지 등을 들 수 있다. 또한, 액정 폴리머로 분류되는 것을 바람직한 예로서 들 수 있다. 열가소성 수지는, 단독 또는 2종류 이상 병용할 수 있다.
열경화성 수지에 함유하는 열경화성 관능기로서는, 예를 들면, 수산기, 페놀성 수산기, 산무수물기, 메톡시메틸기, 카르복시기, 아미노기, 에폭시기, 옥세타닐기, 옥사졸린기, 옥사진기, 아지리딘기, 티올기, 이소시아네이트기, 블록화 이소시아네이트기, 블록화 카르복시기, 실라놀기를 들 수 있다.
열경화성 수지는, 예를 들면, 아크릴 수지, 말레산 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리부타디엔계 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리우레탄우레아 수지, 폴리카보네이트 수지, 에폭시 수지, 옥세탄 수지, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 페놀계 수지, 알키드 수지, 아미노 수지, 폴리젖산 수지, 옥사졸린 수지, 벤조옥사진 수지, 폴리이미드벤즈옥사졸 수지, 폴리벤조옥사졸 수지, 실리콘 수지, 불소 수지를 예시할 수 있다. 열경화성 수지는, 단독 또는 2종류 이상을 병용할 수 있다.
경화제는, 열경화성 수지의 관능기와 반응 가능한 관능기를 2개 이상 갖고 있는 것이면 되고, 특별히 한정되지 않는다. 경화제의 일례로서, 에폭시 화합물, 산무수물기 함유 화합물, 이소시아네이트 화합물, 아지리딘 화합물, 아민 화합물, 페놀 화합물, 유기 금속 화합물(금속 킬레이트 화합물), 폴리올 화합물, 멜라민 화합물, 실란계 화합물, 카르보디이미드계 화합물, 벤조옥사진 화합물, 말레이미드 화합물, β-히드록시알킬아미드기 함유 화합물을 예시할 수 있다. 경화제는, 단독 또는 2종류 이상을 병용할 수 있다. 또, 경화제는, 저분자 화합물이어도 고분자 화합물이어도 좋다. 또, 경화제로서 고분자 화합물을 이용하는 경우, 배합량이 많은 성분을 열경화성 수지로 하고, 배합량이 적은 성분을 경화제로 한다.
열경화성 수지의 경화성 관능기가 수산기인 경우, 경화제는, 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물, 카르보디이미드 화합물, 유기 금속 화합물이 바람직하다. 또한, 열경화성 수지의 경화성 관능기가 아미노기인 경우, 경화제는 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물, 카르보디이미드 화합물, 유기 금속 화합물이 바람직하다. 또한, 열경화성 수지의 경화성 관능기가 카르복시기인 경우, 경화제는 에폭시 화합물, 유기 금속 화합물이 바람직하다.
경화제를 2종 이상 병용해서 이용하는 경우의 바람직한 조합으로서는, 에폭시 화합물과 유기 금속 화합물, 에폭시 화합물과 아지리딘 화합물과 유기 금속 화합물 등을 예시할 수 있다. 병용해서 이용함으로써, 가교 밀도를 올려, 가열 압착 시의 접착제층(A)의 층 외에의 돌출이나 내열성을 효과적으로 향상할 수 있다.
상기 이소시아네이트 화합물은, 예를 들면 톨릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트, 수첨(水添) 자일릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 수첨 디페닐메탄디이소시아네이트, 테트라메틸자일릴렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 폴리메틸렌폴리페닐이소시아네이트 등의 폴리이소시아네이트 화합물 및 이들 폴리이소시아네이트 화합물과 트리메틸올프로판 등의 폴리올 화합물과의 어덕트체, 이들 폴리이소시아네이트 화합물의 뷰렛체나 이소시아누레이트체, 더욱이는 이들 폴리이소시아네이트 화합물과 공지된 폴리에테르폴리올이나 폴리에스테르폴리올, 아크릴폴리올, 폴리부타디엔폴리올, 폴리이소프렌폴리올 등과의 어덕트체 등을 들 수 있다.
상기 에폭시 화합물은, 예를 들면, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 비스페놀A·에피클로로히드린형 에폭시 수지, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일릴렌디아민, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N-디글리시딜아닐린, N,N-디글리시딜톨루이딘 등을 들 수 있다.
상기 폴리카르보디이미드는, NISSHIN BOSEKI K. K. 제조의 카르보디라이트 시리즈를 들 수 있다. 그 중에서도 카르보디라이트 V-01, 03, 05, 07, 09는, 유기 용제와의 상용성이 우수하여 바람직하다.
상기 아지리딘 화합물은, 예를 들면, 2,2'-비스히드록시메틸부탄올트리스[3-(1-아지리디닐)프로피오네이트], 4,4'-비스(에틸렌이미노카르보닐아미노)디페닐메탄 등을 들 수 있다.
상기 유기 금속 화합물은, 금속과 유기물로 이루어지는 화합물이며, 열경화성 수지의 관능기와 반응하여 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 결합이어도 좋고, 금속-탄소 결합으로 한정되는 것은 아니다. 이에 더하여, 금속과 유기물의 결합 양식은 화학 결합, 배위 결합, 이온 결합 중 어느 것이어도 좋다.
상기 유기 알루미늄 화합물은 알루미늄 킬레이트 화합물이 바람직하다. 알루미늄 킬레이트 화합물은, 예를 들면, 에틸아세토아세테이트알루미늄디이소프로필레이트, 알루미늄트리스(에틸아세토아세테이트), 알킬아세토아세테이트알루미늄디이소프로필레이트, 알루미늄모노아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트), 알루미늄트리스(아세틸아세테이트), 알루미늄모노아세틸아세테이트비스(에틸아세토아세테이트), 알루미늄디-n-부톡시드모노메틸아세토아세테이트, 알루미늄디이소부톡시드모노메틸아세토아세테이트, 알루미늄디-sec-부톡시드모노메틸아세토아세테이트, 알루미늄이소프로필레이트, 모노-sec-부톡시알루미늄디이소프로필레이트, 알루미늄-sec-부틸레이트, 알루미늄에틸레이트 등을 들 수 있다.
상기 유기 티탄 화합물은 티탄 킬레이트 화합물이 바람직하다. 티탄 킬레이트 화합물은, 예를 들면, 티탄아세틸아세토네이트, 티탄테트라아세틸아세토네이트, 티탄에틸아세토아세테이트, 티탄옥틸렌글리콜레이트, 티탄에틸아세토아세테이트, 티탄-1,3-프로판디옥시비스(에틸아세토아세테이트), 폴리티탄아세틸아세틸아세토네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 테트라n-부틸티타네이트, 부틸티타네이트 다이머, 테트라옥틸티타네이트, tert-아밀티타네이트, 테트라tert-부틸티타네이트, 테트라스테아릴티타네이트, 티탄이소스테아레이트, 트리-n-부톡시티탄모노스테아레이트, 디-i-프로폭시티탄디스테아레이트, 티타늄스테아레이트, 디-i-프로폭시티탄디이소스테아레이트, (2-n-부톡시카르보닐벤조일옥시)트리부톡시티탄 등을 들 수 있다.
유기 지르코늄 화합물은 지르코늄 킬레이트 화합물이 바람직하다. 지르코늄 킬레이트 화합물은, 예를 들면, 지르코늄테트라아세틸아세토네이트, 지르코늄트리부톡시아세틸아세토네이트, 지르코늄모노부톡시아세틸아세토네이트비스(에틸아세토아세테이트), 지르코늄디부톡시비스(에틸아세토아세테이트), n-프로필지르코네이트, n-부틸지르코네이트, 스테아르산지르코늄, 옥틸산지르코늄 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 유기 티탄 화합물이 열경화 반응성과 경화 후의 내열성의 점에서 바람직하다.
경화제의 함유량은 적절히 설계 가능하지만, 열경화성 수지 100질량부에 대하여 1 ∼ 50질량부 포함하는 것이 바람직하다. 이 범위로 함으로써, 가교 밀도를 적절히 하고, 흡습성이나 접착성을 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 경화물의 탄성률을 적절히 유지할 수 있다. 경화제는, 열경화성 수지 100질량부에 대하여 3 ∼ 40질량부 포함하는 것이 보다 바람직하고, 3 ∼ 30질량부 포함하는 것이 더 바람직하다.
고주파 용도의 부품에 이용하는 경우에 있어서도 양호한 전송 특성을 유지하면서, 보다 우수한 접착 성능을 발휘할 수 있는 본 시트를 제공하는 관점에서, 바인더 성분(a-1)의 170℃ × 30분의 압압 처리물(a'-1)이 상술한 비유전율 및 유전 정접인 것이 바람직하다. 바인더 성분(a-1)의 바람직한 예로서, 카르복시기를 갖는 열경화성 수지와, 에폭시 화합물 및 유기 금속 화합물을 포함하는 경화제와의 조합이나, 페놀성 수산기를 갖는 열경화성 수지와, 폴리이소시아네이트기를 갖는 경화제와의 조합, 에폭시기를 갖는 열경화성 수지와 유기 금속 화합물을 포함하는 경화제와의 조합 등을 들 수 있다.
이들 중에서도 특히, 열경화성 수지가 카르복시기 함유 수지를 포함하고, 경화제로서, 에폭시 화합물을 포함하고, 또한, 유기 금속 화합물 및 이소시아네이트 화합물 중 적어도 한쪽을 포함하는 것이 바람직하다. 에폭시 화합물은, 카르복시산 1당량에 대하여 바람직하게는 0.5 ∼ 10배, 보다 바람직하게는 1 ∼ 5배의 에폭시 당량을 배합한다. 유기 금속 화합물 및 이소시아네이트 화합물의 토탈의 경화제 당량은, 카르복시산 1당량에 대하여 0.1 ∼ 5배로 배합하는 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 3배의 범위에서 배합하는 것이 보다 바람직하다. 상술한 바와 같이 경화제를 사용함으로써, 열경화 후의 미반응 관능기 수를 억제할 수 있기 때문에, 비유전율 및 유전 정접이 보다 저하된다.
또한, 바인더 성분(a-1) 중의 수지의 반응성 관능기가(산가)를 20㎎KOH／g 이하로 하는 것이 바람직하고, 10㎎KOH／g 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 경화 시에 많은 경화제와 반응하여, 강인(强靭)한 가교 구조를 형성하는 관점에서는, 반응성 관능기가(산가)의 하한치는 1㎎KOH／g으로 하는 것이 바람직하다.
(도전성 필러(a-2))
도전성 필러(a-2)는, 접합층(A')에 도전성을 부여하는 기능을 갖는다. 도전성의 접합층(A')으로 하는 경우에 있어서, 본 시트의 접착제층(A)의 단계에서의 도전성의 유무는 묻지 않는다. 도전성 필러(a-2)로서는, 금, 백금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 주석, 팔라듐, 크롬, 티탄, 아연, 망간, 인듐 등의 금속 분말, 합금 분말, 땜납 등의 저융점 금속 분말을 예시할 수 있다. 또한, 핵체의 표면을 피복한 피복층을 갖는 복합 미립자도 바람직하다. 예를 들면, 은 도금된 구리 분말, 금속 도금된 유리 섬유나 카본 필러 등을 들 수 있다. 또한, 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 등의 도전성 폴리머의 미립자를 이용해도 된다. 이들 중에서도, 도전율이 높은 은 분말, 은 도금된 구리 분말이나, 땜납 등의 저융점 금속 분말이 바람직하다. 도전성 필러는, 단독 또는 2종류 이상 병용할 수 있다.
도전성 필러(a-2)의 형상은, 접합층(A')에 있어서 원하는 도전성이 얻어지면 되고 형상은 한정되지 않는다. 예를 들면, 구상(球狀), 플레이크상(후술하는 엽상(葉狀) 입자도 포함함), 덴드라이트상, 플레이트상, 침상(針狀), 봉상(棒狀), 포도상을 들 수 있다. 서로 다른 형상의 도전성 필러(a-2) 2종류 이상을 혼합해도 된다. 이방 도전성을 발현시키기 위해서는, 구상, 덴드라이트상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 아웃 가스 투과성을 양호하게 하는 관점에서는, 플레이크상 입자보다 덴드라이트상 입자 및 구상 입자가 바람직하다. 도전성 필러(a-2)로서 덴드라이트상 입자를 이용하면, 도전성 필러끼리의 접점이 많아져, 본 시트를 FPC 등에 접합했을 때의 그라운드 접속성을 보다 높일 수 있다. 상세는 후술한다.
도전성 필러(a-2)의 평균 입자경은, 도전성을 충분히 확보하는 관점에서, 2㎛ 이상이 바람직하고, 5㎛ 이상이 보다 바람직하고, 7㎛ 이상이 더 바람직하다. 한편, 접착제층(A)의 얇기와 도전성을 양립시키는 관점에서는, 30㎛ 이하가 바람직하고, 20㎛ 이하가 보다 바람직하고, 15㎛ 이하가 더 바람직하다. 평균 입자경은, 레이저 회절·산란법 입도(粒度) 분포 측정 장치 등에 의해 구할 수 있다. 또, 평균 입자경은 D50 평균 입자경이며, D50 평균 입자경은, 레이저 회절·산란법 입도 분포 측정 장치 LS13320(BECKMAN COULTER 제조)을 사용하고, 토네이도 드라이 파우더 샘플 모듈로, 도전성 필러(a-2)를 측정하여 얻은 수치이며, 입자경 누적 분포에 있어서의 누적치가 50％인 입자경이다. 또한, 굴절률의 설정은 1.6으로 했다.
도전성 필러(a-2)의 함유량은 적절히 설계할 수 있지만, 접착제층(A) 100질량％에 대하여 45질량％ 이하인 것이 바람직하고, 15 ∼ 40질량％가 보다 바람직하고, 20 ∼ 30질량％가 더 바람직하다. 45질량％ 이하로 함으로써 아웃 가스 투과성 및 전송 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 15질량％ 이상으로 함으로써, 본 시트를 FPC 등의 배선 회로 기판에 접합했을 때의 그라운드 접속성을 보다 높일 수 있다. 상세는 후술한다.
(기타 성분)
접착제층(A)의 형성에 이용하는 접착제 조성물에는, 적절히, 용제를 이용할 수 있다. 또한, 상기 성분 외, 원하는 물성 향상이나 기능 부여를 목적으로 하여, 임의 성분으로서 실란커플링제, 경화 조제, 방청제, 환원제, 산화 방지제, 안료, 염료, 점착 부여 수지, 가소제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링 조정제, 충전제, 난연제 등을 배합할 수 있다.
[쉴드층(B)]
쉴드층(B)은, 외부로부터의 자장이나 전파에 의한 오동작을 방지하는 역할, 또는／및 전기 신호로부터의 불필요한 복사를 저감하는 역할을 한다. 쉴드층(B)은, 상술한 바와 같이, 접착제층(A) 상에 적층되어 있는 금속층(C)과, 바인더 성분(d-1)과 도전성 필러(d-2)를 함유하고, 금속층(C) 상에 적층되어 있는 도전성 필러 고충전층(D)을 갖는다. 쉴드층(B)은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 금속층(C) 및 도전성 필러 고충전층(D) 이외의 층이 적층되어 있어도 된다. 또, 본 명세서에서는 피착체에의 접합 전의 본 시트, 및 피착체에의 접합 후의 본 시트 모두 쉴드층(B)이라고 한다. 금속층(C) 및 도전성 필러 고충전층(D)도 마찬가지로 한다.
<금속층(C)>
금속층(C)은, 쉴드층(B)의 일부로서 기능한다. 금속층(C)을 구성하는 금속종은 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 한정되지 않지만, 일례로서, 금, 백금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 주석, 팔라듐, 크롬, 티탄, 아연, 망간, 인듐을 예시할 수 있다. 단일의 도전성 금속을 이용해도, 복수의 금속의 합금을 이용해도 좋다. 보다 우수한 쉴드 특성을 얻는 관점에서는, 금, 백금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 주석, 팔라듐, 크롬, 티탄, 아연으로부터 선택되는 금속을 95질량％ 이상 포함하는 것이 바람직하다. 이들 중에서도, 박층(薄層)이며 보다 우수한 쉴드 특성을 얻는 관점에서는, 금, 백금, 은, 구리를 포함하는 것이 바람직하고, 은, 구리가 특히 바람직하다.
고주파 쉴드성 및 비용의 면에서 구리, 은, 알루미늄이 보다 바람직하고, 구리가 더 바람직하다. 구리의 바람직한 예로서, 압연 구리박, 전해 구리박, 증착막, 스퍼터막을 들 수 있다. 전해 구리박을 사용하면 금속층(C)을 보다 얇게 할 수 있기 때문에 보다 바람직하다. 금속층(C)은 단층이어도 복층이어도 좋다.
금속층(C)의 두께는 용도에 따라 적절히 설계할 수 있지만, 쉴드 특성 및 전송 특성을 만족하면서, 이변형성 및 가스 투과성을 우수한 것으로 하는 관점에서는 0.05 ∼ 2㎛가 바람직하고, 0.1 ∼ 1.5㎛가 보다 바람직하고, 0.2 ∼ 1㎛가 더 바람직하다. 금속층(C)의 두께를 0.05 ∼ 2㎛로 함으로써, 금속층(C)의 형성 시에 세공 형성 공정을 별도 마련하지 않고 미소 세공을 용이하게 형성할 수 있다. 상기 미소 세공은, 전자파 노이즈 누출을 현저하게 저감하고, 가스 투과성을 발현한다는 이점을 갖는다. 특히 진공 증착에 의해 얻어지는 금속층(C)은, 미소 세공을 용이하게 형성할 수 있으므로, 가스 투과성을 양호하게 할 수 있다.
금속층(C)의 표면 거칠기는 적절히 설계할 수 있지만, 고주파 대역에서의 전송 특성을 양호하게 유지하는 관점에서는, 접착제층(A)과 접하는 금속층(C)의 계면의 표면 거칠기는 ISO 25178-2:2012에 준거하여 구한 하기 식에 의해 구해지는 제곱 평균 평방근 경사(Sdq)를 0.0001 ∼ 0.5로 하는 것이 바람직하다.
[수 2]
수식(2) 중의 A는 정의 표면의 면적, ∂x는 x축 방향, ∂y는 y축 방향, ∂z(x, y)는 z축 방향의 미소 변위를 나타낸다.
제곱 평균 평방근 경사(Sdq)는, 광학 현미경, 레이저 현미경, 및 전자 현미경 중 어느 것에 의해 얻어지는 표면 형상의 좌표 데이터를, 해석 소프트웨어에 의해 처리함으로써 산출할 수 있다. 제곱 평균 평방근 경사(Sdq)는, 정의 표면의 전체 점에서의 경사의 제곱 평균 평방근을 나타내고 있으며, 정의 표면에서의 요철의 심함을 표현하는 파라미터이다.
피착체에 접합하여 얻어진 본 시트는, FPC 등의 신호가 고주파 대역이 되면, 전류의 성질상, 전류가 쉴드층(B) 표면을 흐르게 된다. 이 때문에, 프린트 배선판 중의 신호 배선에 있어서의 전송 특성은, 근방의 도전체를 흐르는 전류의 영향을 받는다. 이 때문에, 신호 배선과 근접하는 금속층(C)의 표면의 요철이 심하면, 표면을 흐르는 전류와의 거리가 변동하여, 전송 특성이 불안정해진다. 접착제층(A) 측의 금속층(C)의 표면의 제곱 평균 평방근 경사(Sdq)를 상기 범위로 함으로써, 보다 우수한 전송 특성을 얻을 수 있다. 전송 특성의 관점에서는, 금속층(C)의 접착제층(A) 측의 표면의 제곱 평균 평방근 경사(Sdq)는 0.4 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.3 이하인 것이 더 바람직하다.
또, 이 금속층(C)의 제곱 평균 평방근 경사(Sdq)의 값은, 피착체에의 열프레스 등에 의한 접합 전후에 의해서도 기본적으로 변화하지 않는다. 그 때문에, 피착체에 접합한 후의 접합층(A')과 접하는 금속층(C)의 계면의 제곱 평균 평방근 경사(Sdq)의 바람직한 범위도 0.0001 ∼ 0.5가 된다.
금속층(C)은, 두께 방향으로 관통하는 세공을 복수 갖고 있어도 된다. 세공을 가짐으로써 납땜 리플로우 내성 및 가스 투과성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 세공의 개구율은, 납땜 리플로우 내성과 고주파 쉴드성을 높은 수준으로 양립하는 관점에서 0.10 ∼ 20％로 하는 것이 바람직하다.
<도전성 필러 고충전층(D)>
도전성 필러 고충전층(D)은, 쉴드층(B)의 일부로서 기능하는 층이며, 바인더 성분(d-1)과 도전성 필러(d-2)를 함유하는 층이다. 도전성 필러(d-2)의 함유율은, 도전성 필러 고충전층(D) 100질량％에 대하여 75 ∼ 95질량％로 한다. 이 범위로 함으로써, 쉴드 특성을 양호하게 유지하면서, 응력 완화 효과를 효과적으로 인출(引出)할 수 있다. 보다 바람직한 범위는 80 ∼ 92.5질량％이며, 더 바람직한 범위는 84 ∼ 90질량％이며, 특히 바람직한 범위는 85 ∼ 90질량％이다.
도전성 필러 고충전층(D)의 막두께는 특별히 한정되지 않지만, 박막화의 관점에서는 2 ∼ 8㎛가 바람직하다. 이하, 각 성분에 대해서 상세히 기술한다.
(바인더 성분(d-1))
바인더 성분(d-1)은 수지를 포함한다. 수지의 바람직한 예로서, 열가소성 수지, 열경화성 수지를 예시할 수 있다. 열경화성 수지는, 열경화성 수지 단독으로 경화되는 자기(自己) 가교형의 수지여도 되지만, 경화제와 조합하여 이용하는 것이 바람직하다. 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 경화제의 각각의 바람직한 예는, 바인더 성분(a-1)에서 예시한 화합물을 들 수 있다. 열가소성 수지 및 열경화성 수지는 어느 단독 또는 양자를 병용해서 이용된다.
FPC 등의 배선 회로 기판을 전송하는 고주파 신호의 전송 손실을 저감하기 위해, 본 시트의 도전성 필러 고충전층(D)의 바인더 성분(d-1)으로서, 이 바인더 성분(d-1)을 170℃ × 30분의 조건으로 압압 처리한 압압 처리물(d'-1)의 23℃, 주파수 28㎓에서의 비유전율이 1.0 ∼ 3.5이며, 또한 유전 정접이 0.0001 ∼ 0.02인 것이 바람직하다. 상기 비유전율의 보다 바람직한 상한치는 3.0이며, 더 바람직한 상한치는 2.5이다. 또한, 상기 유전 정접의 보다 바람직한 상한치는 0.01이며, 더 바람직한 상한치는 0.005이다. 또, 바인더 성분(d-1)으로서 열경화성 수지를 포함하는 경우에는, 압압 처리물(d'-1)은 경화층이 된다.
바인더 성분(d-1)을 170℃ 30분의 조건으로 압압 처리한 시트상 압압 처리물(d'-1)의 0 ∼ 300℃의 범위에서의 손실 정접 피크는, 0.1 이상인 것이 타발 가공성 향상의 관점에서 바람직하다. 0 ∼ 300℃의 범위에서의 손실 정접 피크가 0.1 이상임으로써, 타발 가공 시의 응력을 충분히 흡수, 완화할 수 있기 때문에 타발 가공성을 향상할 수 있다. 시트상 압압 처리물(d'-1)의 0 ∼ 300℃의 범위에서의 손실 정접 피크는, 0.3 이상인 것이 보다 바람직하다.
바인더 성분(d-1)을 170℃ 30분의 조건으로 압압 처리한 시트상 압압 처리물(d'-1)의 고무상 평탄역 E'rub은, 1.0 × 104 ∼ 1.0 × 108㎩의 범위 내인 것이 이변형성 향상의 관점에서 바람직하다. 시트상 압압 처리물(d'-1)의 고무상 평탄역 E'rub이 상기 범위에 있음으로써, 도전성 필러 고충전층(D)에 우수한 기계 강도를 부여할 수 있으며, 본 시트를 변형시켰을 때의 파손을 억제할 수 있다. 시트상 압압 처리물(d'-1)의 고무상 평탄역 E'rub은, 1.0 × 105 ∼ 1.0 × 108㎩인 것이 보다 바람직하다.
본 명세서에서, 시트상 압압 처리물(d'-1)의 고무상 평탄역 E'rub은, 150 ∼ 200℃에서의 시트상 압압 처리물(d'-1)의 저장 탄성률 평균치로 정의된다. 각 온도에서의 시트상 압압 처리물(d'-1)의 저장 탄성률은 동적 점탄성 측정 장치 등을 이용하여 구할 수 있다.
상기 특정 범위의 비유전율 및 유전 정접이 되는 도전성 필러 고충전층(D)은, 상기 특정 범위의 비유전율 및 유전 정접이 되는 접착제층(A)을 이용하는 경우에 비해, FPC 등의 배선 회로 기판의 신호 배선으로부터의 거리가 먼 위치에 배치되므로 효과는 작아지긴 하지만, 전송 손실 저감의 효과가 얻어진다. 전송 손실의 보다 효과적인 저감의 관점에서는, 바인더 성분(a-1)과 바인더 성분(d-1)의 압압 처리물 (a'-1)과 (d'-1) 각각의 23℃, 주파수 28㎓에서의 비유전율을 1.0 ∼ 3.5, 유전 정접을 0.0001 ∼ 0.02로 하는 것이 보다 바람직하다.
경화제의 열경화성 수지 100질량부에 대한 바람직한 함유량은 적절히 설계 가능하지만, 1 ∼ 50질량부 포함하는 것이 바람직하다. 이 범위로 함으로써, 가교 밀도를 적절히 하여, 흡습성이나 접착성을 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 경화물의 탄성률을 적절히 유지하여, 내절성을 양호하게 할 수 있다. 경화제는, 열경화성 수지 100질량부에 대하여 3 ∼ 40질량부 포함하는 것이 보다 바람직하고, 3 ∼ 30질량부 포함하는 것이 더 바람직하다.
본 시트를 FPC 등의 배선 회로 기판과 접합하는 경우에는, 납땜 리플로우로 등의 가열에 견딜 수 있는 내열성이 요구된다. 이러한 경우에는, 바인더 성분(d-1)에 열경화성 수지와 경화제를 포함하고, 본 시트를 피착체에 접합한 후의 도전성 필러 고충전층(D)을 경화층으로 하는 것이 바람직하다.
(도전성 필러(d-2))
도전성 필러(d-2)는, 쉴드 특성을 양호하게 유지하는 관점에서 금속 입자가 바람직하다. 또한, 금속이나 수지를 핵체로 하고, 핵체의 표면을 금속에 의해 피복한 피복층을 갖는 복합 미립자를 이용해도 된다.
금속 입자의 구체예로서는, 금, 백금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 주석, 팔라듐, 크롬, 티탄, 아연, 망간, 인듐을 예시할 수 있다. 이들 중에서도, 쉴드 특성을 양호하게 유지하는 관점에서는, 금, 백금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 주석, 팔라듐, 크롬, 티탄, 아연으로부터 선택되는 금속이 바람직하다. 금속 입자는, 1종 단독이어도 복수종을 혼합해도 좋고, 또한, 합금이어도 좋다. 또한, 금속층(C)에서 이용하는 금속종과 동일해도 달라도 좋다.
도전성 필러(d-2)의 형상은, 도전성 필러 고충전층(D)에 있어서 쉴드 특성 등의 전자파 쉴드 특성 및 이변형성이 얻어지면 되고 형상은 한정되지 않는다. 예를 들면, 구상, 플레이크상, 덴드라이트상, 플레이트상, 침상, 봉상, 포도상을 들 수 있다. 서로 다른 형상의 도전성 필러(d-2) 2종류 이상을 혼합해도 된다. 바람직한 예로서, 플레이크상 입자를 들 수 있다. 플레이크상 입자에는, 외연부(外緣部)에 노치가 복수 있는 엽상 입자(예를 들면, 덴드라이트상 입자를 편평화시킨 입자)도 포함하는 것으로 한다. 플레이크상 입자의 아스펙트비는 한정되지 않지만, 아스펙트비([평균 장경(㎛)]／[평균 두께(㎛)])가 1.1 ∼ 500의 범위에 있는 것이 바람직하다.
(기타 성분)
도전성 필러 고충전층(D)의 형성에 이용하는 도전성 필러 함유 조성물에는, 적절히, 용제를 이용할 수 있다. 또한, 상기 성분 외, 원하는 물성 향상이나 기능 부여를 목적으로 하여, 임의 성분으로서 실란커플링제, 경화 조제, 방청제, 환원제, 산화 방지제, 안료, 염료, 점착 부여 수지, 가소제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링 조정제, 충전제, 난연제 등을 배합할 수 있다.
[보호층(E)]
본 시트는, 쉴드층(B) 상에 보호층(E)을 더 적층해도 된다. 보호층(E)은, 쉴드층(B)이나 접착제층(A)을 보호하는 기능, 및 쉴드층(B)이 외부 도체와 전기적으로 접속하는 것을 방지하는 기능을 갖는다.
보호층(E)은 수지 조성물을 사용하여 형성할 수 있다. 수지 조성물은, 수지를 함유하는 바인더 성분(e-1)을 포함한다. 수지의 바람직한 예로서, 열가소성 수지, 열경화성 수지를 예시할 수 있다. 열경화성 수지는, 열경화성 수지 단독으로 경화되는 자기 가교형의 수지여도 되지만, 경화제와 조합하여 이용하는 것이 바람직하다. 열가소성 수지 및 열경화성 수지는 어느 단독 또는 양자를 병용해서 이용된다. 또, 본 명세서에서는 피착체에의 접합 전후 어느 쪽에서도 보호층(E)이라고 한다.
보호층(E)의 바인더 성분(e-1)을 170℃ 30분의 조건으로 압압 처리한 시트상 압압 처리물(e'-1)의 파단 강도는, 타발 가공성 향상의 관점에서 15㎫ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 17㎫ 이상인 것이 바람직하고, 20㎫ 이상인 것이 더 바람직하다. 파단 강도의 상한치는 한정되지 않지만, 통상, 50㎫ 이하이다.
보호층(E)의 바인더 성분(e-1)을 170℃ 30분의 조건으로 압압 처리한 시트상 압압 처리물(e'-1)의 파단 신도는, 타발 가공성의 관점에서 80％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 150％ 이상인 것이 바람직하고, 200％ 이상인 것이 더 바람직하다. 파단 신도의 상한치는 한정되지 않지만, 통상, 5000％ 이하이다.
보호층(E)의 바인더 성분(e-1)을 170℃ 30분의 조건으로 압압 처리한 시트상 압압 처리물(e'-1)의 0 ∼ 300℃의 범위에서의 손실 정접 피크는, 0.1 이상인 것이 타발 가공성 향상의 관점에서 바람직하다. 0 ∼ 300℃의 범위에서의 손실 정접 피크가 0.1 이상임으로써, 타발 가공 시의 응력을 충분히 흡수, 완화할 수 있기 때문에 타발 가공성을 향상할 수 있다. 시트상 압압 처리물(e'-1)의 0 ∼ 300℃의 범위에서의 손실 정접 피크는, 0.3 이상인 것이 보다 바람직하다.
시트상 압압 처리물(e'-1)의 손실 정접은, 하기 수식(3)에 의해 구할 수 있고, 0 ∼ 300℃의 범위에서 각 온도에서의 손실 정접을 플롯하여, 극대점에서의 손실 정접의 값을 피크로 한다. 시트상 압압 처리물(e'-1)의 손실 탄성률과 저장 탄성률은 동적 점탄성 측정에 의해 구할 수 있다.
수식(3):
(시트상 압압 처리물(e'-1)의 손실 정접) ＝
(시트상 압압 처리물(e'-1)의 손실 탄성률)／(시트상 압압 처리물(e'-1)의 저장 탄성률)
경화제의 함유량은 적절히 설계 가능하지만, 열경화성 수지 100질량부에 대하여 1 ∼ 50질량부 포함하는 것이 바람직하다. 이 범위로 함으로써, 가교 밀도를 적절히 하여, 흡습성이나 접착성을 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 경화물의 탄성률을 적절히 유지하여, 타발 가공성을 양호하게 할 수 있다. 경화제는, 열경화성 수지 100질량부에 대하여 3 ∼ 40질량부 포함하는 것이 보다 바람직하고, 3 ∼ 30질량부 포함하는 것이 더 바람직하다.
본 시트를 FPC 등의 부품과 접합하는 경우에는, 납땜 리플로우로 등의 가열에 견딜 수 있는 내열성이 요구된다. 이러한 경우에는, 바인더 성분(e-1)에 열경화성 수지와 경화제를 포함하고, 본 시트를 피착체에 접합한 후의 보호층(E)을 경화층으로 하는 것이 바람직하다.
(기타 임의 성분)
보호층(E)은, 적절히, 용제를 이용할 수 있다. 또한, 임의 성분으로서 비도전성 입자를 포함하고 있어도 된다. 비도전성 입자는 보호층(E)의 절연성을 향상시킴과 함께, 열프레스 시에 본 시트를 FPC 등의 피착체에의 압입력(押入力)을 높여, 그라운드 배선과의 접속성을 높이는 기능을 갖는다. 또한, 방열성을 높이기 위해 열전도성 입자 등을 이용해도 된다.
비도전성 입자로서는, 비도전성의 세라믹, 안료, 염료 등을 들 수 있고, 경도가 높고, 열프레스 시에 받는 압력을 완화하는 일 없이 금속층에 전달할 수 있는 점에서, 세라믹이 바람직하다. 비도전성 입자 중에서도, 체적 저항률 1.0 × 1010Ω·㎝ 이상의 비도전성 입자인 것이 바람직하다. 비도전성 입자가, 체적 저항률 1.0 × 1010Ω·㎝ 이상임으로써, 보호층(E)의 절연성을 보다 향상할 수 있다. 비도전성 입자에 포함되는 물질의 체적 저항률은, 1.0 × 1012Ω·㎝ 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.0 × 1014Ω·㎝ 이상인 것이 더 바람직하다. 체적 저항률 1.0 × 1010Ω·㎝ 이상의 물질로서는, 산화알루미늄 또는 삼산화알루미늄(알루미나), 이산화지르코늄(지르코니아), 이산화규소(실리카), 탄화붕소, 질화알루미늄, 질화붕소, 산화마그네슘(마그네시아), 산화티탄 등의 세라믹을 들 수 있고, 그 중에서도, 보다 바람직한 물질은 이산화지르코늄(ZrO2; 체적 저항률 1.0 × 1012Ω·㎝)이며, 더 바람직한 물질은 실리카(SiO2; 체적 저항률 1.0 × 1014Ω·㎝)이다. 비도전성 입자에 포함되는 물질의 체적 저항률은 JIS C2141에 준거하여 측정할 수 있다. 비도전성 입자의 형상은 한정되지 않지만, 예를 들면, 덩어리상, 부정 형상, 대략 구상, 구상, 진구상을 예시할 수 있다.
보호층(E)으로서의 기능을 방해하지 않는 범위에서, 보호층(E)을 착색하기 위해 안료를 첨가해도 된다. 안료로서, 카본 블랙, 카본 그라파이트, 카본 나노 튜브, 그라펜을 예시할 수 있다. 보호층(E) 외에 임의 성분으로서, 실란커플링제, 방청제, 환원제, 산화 방지제, 점착 부여 수지, 가소제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링 조정제, 충전제, 난연제 등을 배합할 수 있다.
보호층(E)의 두께는, 2 ∼ 20㎛인 것이 바람직하다. 보호층(E)의 두께가 2 ∼ 20㎛임으로써, 세정 약품 폭로 후의 보호층(E) 용해나 금속층으로부터의 박리를 억제할 수 있다.
(기타 임의의 층)
본 시트는, 다른 기능층을 더 구비하고 있어도 된다. 다른 기능층으로서, 하드 코팅성, 수증기 배리어성, 산소 배리어성, 열전도성, 저유전율, 고유전율성 또는 내열성 등의 기능을 갖는 층을 예시할 수 있다.
또, 본 시트는, 이물의 부착을 방지하기 위해 접착제층(A) 및 보호층(E)의 양(兩)주면에 박리성 시트를 첩부한 상태로 보존하는 것이 일반적이다. 박리성 시트는, 종이나 플라스틱 등의 기재에 공지된 박리 처리를 행한 시트이다.
[[전자파 쉴드 시트의 제조 방법]]
이하, 본 시트의 제조 방법의 일례에 대해서 설명한다. 단, 본 발명의 제조 방법은 이하의 제조 방법으로 한정되는 것은 아니다. 본 시트는, 접착제층(A)을 형성하는 공정과, 쉴드층(B)의 일부로서 기능하는 금속층(C)을 형성하는 공정과, 바인더 성분(d-1)과 도전성 필러(d-2)를 함유하는 도전성 필러 함유 조성물을 도공하여, 쉴드층(B)의 일부로서 기능하는 도전성 필러 고충전층(D)을 형성하는 공정을 갖는다. 도전성 필러 고충전층(D) 100질량％에 대해, 도전성 필러(d-2)의 함유율은 75 ∼ 95질량％로 한다.
본 시트의 적층순이, 접착제층(A)／금속층(C)／도전성 필러 고충전층(D)의 순이 되도록 한다. 각 층의 공정순은 임의이다. 각 층의 적층 방법은 공지된 방법에 의해 임의로 행할 수 있다. 예를 들면, 보호층(E) 상에 도전성 필러 고충전층(D)을 형성하고, 도전성 필러 고충전층(D) 상에 금속층(C)을 형성한 것과, 박리성 시트 상에 접착제층(A)을 형성한 것을 준비하고, 이들을 접착제층(A)／금속층(C)／도전성 필러 고충전층(D)／보호층(E)의 순이 되도록 라미네이트함으로써 형성할 수 있다.
(접착제층(A)의 형성 공정)
접착제층(A)의 형성에 이용하는 접착제 조성물을 조제한다. 구체적으로는, 배합 성분을 혼합하고, 교반함으로써 접착제 조성물을 얻을 수 있다. 교반은, 디스퍼매트(Dispermat), 호모지나이저 등의 공지된 교반 장치를 사용할 수 있다. 접착제 조성물을 조제한 후, 공지된 방법에 의해 접착제층(A)을 형성한다. 예를 들면, 접착제 조성물을 박리성 시트 상에 도공하여 건조함으로써 접착제층(A)을 형성할 수 있다. 도공 방법은, 예를 들면, 그라비아 코팅 방식, 키스 코팅 방식, 다이코팅 방식, 립 코팅 방식, 콤마 코팅 방식, 블레이드 방식, 롤 코팅 방식, 나이프 코팅 방식, 스프레이 코팅 방식, 바 코팅 방식, 스핀 코팅 방식, 딥 코팅 방식을 예시할 수 있다. 건조 공정은, 열풍 건조기, 적외선 히터 등의 공지된 건조 장치를 사용할 수 있다. 또한, T 다이와 같은 압출 성형기를 이용하여 시트상의 접착제층(A)을 형성해도 된다.
(금속층(C)의 형성 공정)
금속층(C)은, 예를 들면, 금속박, 금속 증착막, 금속 도금막 등을 사용할 수 있다. 또한, 진공 증착, 스퍼터링, CVD법, MO(메탈 오가닉)에 의해 금속층(C)을 형성할 수 있다. 1종 또는 2종 이상의 도전성 필러를 집적시킴으로써 금속층(C)을 형성해도 된다. 도전성 필러의 바람직한 예로서, 플레이크상 입자, 덴드라이트상 입자, 구상 입자를 들 수 있다. 도전성 필러는 1종 단독 또는 2종 이상을 조합해서 이용할 수 있다. 금속층(C)은, 도전성 필러 고충전층(D) 상에 형성하는 방법을 예시할 수 있다.
금속층(C) 표면의 제곱 평균 평방근 경사(Sdq)를 제어하는 방법은, 공지된 방법을 적용할 수 있다. 예를 들면, 일본 특허공개 제2017-13473호 공보에 기재되어 있는 버프를 이용하여 금속 표면을 연마하는 방법, 연마포지를 이용하여 금속 표면을 연마하는 방법, 소정의 제곱 평균 평방근 경사(Sdq)를 갖는 캐리어재 상에 금속층(C)을 형성하고, 캐리어재 표면의 요철을 금속층(C)에 전사(轉寫)하는 방법, 소정의 제곱 평균 평방근 경사(Sdq)를 갖는 필름과 금속층(C)을 압착하여, 필름 표면의 요철을 금속층(C)에 전사하는 방법을 들 수 있다.
금속층(C)의 막두께를 예를 들면 0.05 ∼ 2㎛ 정도로 함으로써, 세공 형성 공정을 별도 마련하지 않고 가스 투과성을 갖는 미소 세공을 금속층(C) 형성과 동시에 용이하게 형성할 수 있지만, 세공 형성 공정을 별도 마련해도 된다. 세공 형성 방법은, 종래 공지된 방법을 적용할 수 있다. 일례로서, 금속층(C) 상에 패턴 레지스트층을 형성하고, 원하는 위치에 세공을 형성하는 방법, 소정의 패턴으로 앵커제(anchor劑)를 스크린 인쇄하여 앵커제 인쇄면에 금속 도금하는 방법, 및 일본 특허공개 2015-63730호 공보에 기재되어 있는 방법을 들 수 있다.
(도전성 필러 고충전층(D)의 형성 공정)
도전성 필러 고충전층(D)의 형성에 이용하는 도전성 필러 함유 조성물을 조제한다. 구체적으로는, 배합 성분을 소정량 혼합하고, 교반함으로써 도전성 필러 함유 조성물을 얻을 수 있다. 교반은, 예를 들면, 접착제층(A)과 마찬가지의 교반 장치에 의해 행할 수 있다. 도전성 필러 함유 조성물을 조제한 후, 공지된 방법에 의해 도전성 필러 고충전층(D)을 형성한다. 예를 들면, 도전성 필러 함유 조성물을 박리성 시트 상에 도공하여 건조함으로써 도전성 필러 고충전층(D)을 형성할 수 있다. 또한, 보호층(E) 상에 도공하여 건조함으로써 도전성 필러 고충전층(D)을 형성해도 된다. 도공 방법·건조 방법의 바람직한 예로서, 접착제층(A)에서 설명한 도공예를 예시할 수 있다.
(보호층(E)의 형성 공정)
보호층(E)의 형성에 이용하는 수지 조성물을 조제한다. 구체적으로는, 배합 성분을 혼합하고, 교반함으로써 수지 조성물을 얻을 수 있다. 교반은, 예를 들면, 접착제층(A)과 마찬가지의 교반 장치에 의해 행할 수 있다. 수지 조성물을 조제한 후, 공지된 방법에 의해 보호층(E)을 형성한다. 예를 들면, 수지 조성물을 박리성 시트 상에 도공하여 건조함으로써 보호층(E)을 형성할 수 있다. 도공 방법·건조 방법의 바람직한 예로서, 접착제층(A)에서 설명한 도공예를 예시할 수 있다. 또한, T 다이와 같은 압출 성형기를 사용하여 수지 조성물을 시트상으로 압출함으로써 형성할 수도 있다. 또한, 보호층(E)은, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리아미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르에테르케톤 등의 절연성 수지를 성형한 필름을 사용할 수도 있다.
[[쉴드성 배선 기판]]
본 발명의 실시형태에 따른 쉴드성 배선 기판의 요부의 일례를 도 2에 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 쉴드성 배선 기판(20)은, 배선 회로 기판(10)과 전자파 쉴드 시트(2)를 구비한다. 배선 회로 기판(10)은, 절연성 기재(11)와, 이 절연성 기재(11) 상에 형성된 회로 패턴(12)과, 절연성 기재(11) 및 회로 패턴(12) 상에 형성된 커버 코팅층(13)을 구비한다. 전자파 쉴드 시트(2)는, 절연성 기재(11)에 본 시트의 접착제층(A)을 이용하여 접합되어 있다.
전자파 쉴드 시트(2)는 배선 회로 기판(10)에 첩부되어 있으면 되고 접합 영역은 적절히 설계 가능하지만, 도 2의 예에서는, 커버 코팅층(13) 상에 본 시트의 접착제층(A)을 이용하여 접합되어 있다. 도 2의 예에서는, 전자파 쉴드 시트(2)는 접합층(A')／금속층(C)／도전성 필러 고충전층(D)／보호층(E)의 4층 구조로 이루어진다. 접합 방법은 임의이지만, 통상, 열압착에 의해 접합한다. 열압착에 의해, 커버 코팅층(13)에 마련된 비아(via)(14) 내부에 접착제층(A)의 일부가 충전되고, 그라운드 배선(12b)의 노출면과 접착된다.
절연성 기재(11)는, 회로 패턴(12)의 지지체로서의 기능을 갖는다. 절연성 기재(11)는 특별히 한정되지 않는다. 굴곡성이 요구되는 경우의 바람직한 수지의 예로서 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리페닐렌설파이드를 예시할 수 있다. 고주파의 신호를 전송하는 배선 회로 기판의 용도를 고려하면, 비유전율 및 유전 정접이 낮은 수지가 바람직하고, 바람직한 수지의 예로서 든 것 중에서도, 액정 폴리머로 분류되는 것이 더 바람직하다. 액정 폴리머란, 가열 용융 시에 액정성을 나타내는 고분자를 가리킨다. 리지드성이 요구되는 절연성 기재의 경우에는, 내열성이 우수한 유리 에폭시가 바람직하다.
회로 패턴(12)은, 신호 배선(12a) 및 그라운드 배선(12b)을 갖는다. 회로 패턴(12)은, 예를 들면 수 ㎛ ∼ 수십 ㎛ 두께의 구리층에 의해 형성되어 있다. 신호 배선(12a)은, 예를 들면, 1개의 신호 배선으로 이루어지는 싱글 엔드 전송선, 2개의 신호 배선으로 이루어지는 차동 전송선에 적용할 수 있다. 차동 전송선에서는 2개의 신호 배선을 이용하여, 서로 역위상의 전류를 흘려, 신호 배선간의 전위차를 판독하므로 신호 배선에 부가되는 전자파 노이즈의 영향을 저감할 수 있으며, 본 발명의 전자파 쉴드 시트와 조합함으로써 한층 안정적인 신호 전송을 실현할 수 있기 때문에, 신호 배선(12a)에는 차동 전송선을 이용하는 것이 바람직하다.
커버 코팅층(13)은, 쉴드성 배선 기판(20)의 회로 패턴(12)을 덮어 외부 환경으로부터 보호하는 절연 재료이다. 커버 코팅층(13)은 공지된 절연성 재료를 적절히 선정할 수 있다. 폴리이미드 등의 내열성과 유연성을 구비한 수지가 바람직하다. 바람직한 예로서, 열경화성 접착제 부착 폴리이미드 필름, 열경화형 혹은 자외선 경화형의 솔더 레지스트, 감광성 커버레이 필름을 들 수 있다. 커버 코팅층(13)의 두께는 통상 10 ∼ 100㎛ 정도이다. 비아(14)의 개구 면적은 특별히 한정되지 않지만, 쉴드성 배선 기판(20)의 소형화의 관점에서는 0.8㎟ 이하가 바람직하다. 하한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 0.008㎟ 이상이다.
쉴드성 배선 기판의 배선 회로 기판(10)에의 본 시트의 접합은, 예를 들면, 온도 150 ∼ 190℃ 정도, 압력 1 ∼ 3㎫ 정도, 시간 1 ∼ 60분 정도의 조건으로 열프레스하는 방법이 일반적이다. 열프레스에 의해 접착제층(A)과 커버 코팅층(13)이 밀착함과 함께, 접착제층(A)이 유동하여 커버 코팅층(13)에 형성된 비아(14) 내에 충전된 접합층(A')이 얻어진다. 접합층(A')이 도전성을 나타내는 경우에는, 그라운드 배선(12b)과 전자파 쉴드 시트(2)가 전기적으로 도통(導通)한다. 접착제층(A), 도전성 필러 고충전층(D) 및 보호층(E) 중 어느 것 혹은 모두에 있어서, 바인더 성분에 열경화성 수지를 포함하는 경우에는, 열프레스 처리 또는／및 경화 처리에 의해, 해당하는 층이 경화층이 된다. 상기 경화 처리는, 열프레스 후에 150 ∼ 190℃ 정도에서 30 ∼ 90분간 포스트 큐어를 행하는 방법을 예시할 수 있다.
전자파의 누출을 보다 효과적으로 억제하기 위해, 배선 회로 기판(10)의 양면에 전자파 쉴드 시트(2)를 마련해도 된다. 쉴드성 배선 기판(20)에 있어서, 전자파 쉴드 시트(2)는 전자파를 차폐하는 기능 외에, 그라운드 회로로서 이용할 수 있다. 전자파 쉴드 시트(2)를 그라운드 회로로서 이용함으로써, 배선 회로 기판(10)의 그라운드 회로 영역의 면적을 축소하는 것이 가능해져, 소형화 및 비용 절감을 달성할 수 있다.
실시예
본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 이하의 실시예는 본 발명의 권리 범위를 하등 제한하는 것은 아니다. 또, 실시예에 있어서의 「부」 및 「％」는, 「질량부」 및 「질량％」를 각각 나타내고, Mw는 중량 평균 분자량을 의미한다. 표 중의 배합량은, 질량부이다. 또한, 수지의 산가와 중량 평균 분자량(Mw)과 유리 전이 온도(Tg), 및 도전성 필러의 평균 입자경의 측정은 다음의 방법으로 행했다.
<<바인더 성분의 수지의 산가의 측정>>
산가는 JIS K0070에 준하여 측정했다. 공전 삼각 플라스크 중에 시료 약 1g을 정밀하게 측량하여 취하고, 테트라히드로퓨란／에탄올(용량비: 테트라히드로퓨란／에탄올 ＝ 2／1) 혼합액 100mL를 더하여 용해한다. 이것에, 페놀프탈레인 시액을 지시약으로서 더해, 0.1N 알코올성 수산화칼륨 용액으로 적정(滴定)하고, 지시약이 담홍색을 30초간 유지했을 때를 종점으로 했다. 산가는 다음 식에 의해 구했다(단위: ㎎KOH／g).
산가(㎎KOH／g) ＝ (5.611 × a × F)／S
단,
S: 시료의 채취량(g)
a: 0.1N 알코올성 수산화칼륨 용액의 소비량(mL)
F: 0.1N 알코올성 수산화칼륨 용액의 역가(力價)
<<바인더 성분의 수지의 중량 평균 분자량(Mw)의 측정>>
Mw의 측정은 GPC(겔퍼미에이션 크로마토그래프) 「HPC-8020」(TOSOH CORPORATION 제조)에 의해 행했다. GPC는 용매(THF; 테트라히드로퓨란)에 용해한 물질을 그 분자 사이즈의 차에 의해 분리 정량하는 액체 크로마토그래프이다. 본 측정은, 칼럼에 「LF-604」(Showa Denko K.K. 제조: 신속 분석용 GPC 칼럼: 6㎜ID × 150㎜ 사이즈)를 직렬로 2개 접속하여 이용하고, 유량 0.6mL／min, 칼럼 온도 40℃의 조건으로 행했다. Mw의 결정은 폴리스티렌 환산으로 행했다.
<<바인더 성분의 수지의 유리 전이 온도(Tg)>>
Tg의 측정은, 시차 주사 열량 측정 「DSC-1」(Mettler-Toledo 제조)에 의해 측정했다.
<<도전성 필러의 D50 평균 입자경 측정>>
D50 평균 입자경은, 레이저 회절·산란법 입도 분포 측정 장치 LS13320(BECKMAN COULTER 제조)를 사용했다. 토네이도 드라이 파우더 샘플 모듈로, 도전성 필러를 측정하여 얻은 수치이며, 입자경 누적 분포에 있어서의 누적치가 50％인 입자경이다. 또, 굴절률의 설정은 1.6으로 했다.
<<원료>>
실시예 및 비교예에 이용한 원료를 이하에 나타낸다. 표 1 ∼ 3 중의 도전성 필러(a-2) 중의 1 ∼ 3의 필러 및 도전성 필러(d-2) 중의 1 ∼ 3의 필러는, 각각 이하의 도전성 필러 1 ∼ 3에 대응한다. 다른 수지, 경화제도 마찬가지이다.
·도전성 필러 1: 복합 미립자(핵체의 구리 100부에 대하여 은이 10부 피복된 덴드라이트상의 미립자) 평균 입경 D50: 11.0㎛(FUKUDA METAL FOIL & POWDER CO., LTD. 제조)
·도전성 필러 2: 복합 미립자(핵체의 구리 100부에 대하여 은이 10부 피복된 구상의 미립자) 평균 입경 D50: 10.0㎛(FUKUDA METAL FOIL & POWDER CO., LTD. 제조)
·도전성 필러 3: 복합 미립자(핵체의 구리 100부에 대하여 은이 10부 피복된 플레이크상의 미립자) 평균 입경 D50: 17.0㎛(FUKUDA METAL FOIL & POWDER CO., LTD. 제조)
·수지 1: 산가 6㎎KOH／g, Mw54,000, Tg7℃의 폴리이미드 수지(TOYOCHEM CO., LTD. 제조)
·수지 2: 산가 5㎎KOH／g, Mw61,000, Tg-5℃의 폴리우레탄 수지(TOYOCHEM CO., LTD. 제조)
·수지 3: 산가 10㎎KOH／g, Mw47,000, Tg12℃의 폴리에스테르 수지(TOYOCHEM CO., LTD. 제조)
·경화제 1: 에폭시 화합물, 「JER828」(비스페놀A형 에폭시 수지, 에폭시 당량 ＝ 189g／eq, Mitsubishi Chemical Corporation. 제조)
[실시예 1]
<<접착제층(A)의 제작>>
고형분 환산으로 수지 1을 100부, 도전성 필러 1을 39부, 경화제 1(에폭시 화합물)을 15부 용기에 투입하고, 불휘발분 농도가 40％가 되도록 혼합 용제(톨루엔:이소프로필알코올 ＝ 2:1(질량비))를 더해 디스퍼로 10분 교반하여 접착제 조성물을 얻었다.
얻어진 접착제 조성물을 바 코터로 건조 두께가 10㎛가 되도록 박리성 시트 상에 도공하고, 100℃의 전기 오븐에서 2분간 건조함으로써 접착제층(A)을 얻었다. 건조 두께는 ABS Digimatic Indicator ID-CX(Mitutoyo Corporation 제조)로 측정했다.
<<도전성 필러 고충전층(D)의 제작>>
고형분 환산으로 수지 1을 100부, 도전성 필러 3을 1035부, 경화제 1(에폭시 화합물)을 15부 용기에 투입하고, 불휘발분 농도가 40％가 되도록 혼합 용제(톨루엔:이소프로필알코올 ＝ 2:1(질량비))를 더해 디스퍼로 10분 교반하여 도전성 필러 함유 조성물을 얻었다.
얻어진 도전성 필러 함유 조성물을 바 코터로 건조 두께가 10㎛가 되도록 박리성 시트 상에 도공하고, 100℃의 전기 오븐에서 2분간 건조함으로써 도전성 필러 고충전층(D)을 얻었다. 도전성 필러 고충전층(D)의 건조 두께는 접착제층(A)과 마찬가지의 방법에 의해 측정했다.
<<금속층(C) 및 쉴드층(B)의 제작>>
박리성 시트가 부착된 도전성 필러 고충전층(D)의 도전성 필러 고충전층(D) 노출면에, 진공 구리 증착을 실시하여 금속층(C)을 형성함으로써, 박리성 시트 부착 쉴드층(B)을 얻었다. 금속층(C)의 접착제층(A) 측의 표면 거칠기(Sdq)는, 이하의 방법에 의해 측정했다. 즉, 노출된 금속층(C)의 표면을 레이저 마이크로스코프(KEYENCE CORPORATION 제조, VK-X100)를 사용하여, 측정 데이터 취득을 행했다. 취득한 측정 데이터를 해석 소프트웨어(ISO 25178 표면 성상(性狀) 계측 모듈 「VK-H1XR」을 구비한, 해석 어플리케이션 「VK-H1XA」, 모두 KEYENCE CORPORATION 제조)에 도입하여, ISO25178 표면 성상 계측을 실행했다(조건은, S-필터; 1㎛, L-필터; 0.2㎜). 또, 표면에 개구부를 갖는 금속층(C)에 대해서는, ISO 25178 표면 성상 계측을 실행할 때에는, 개구부는 계측 범위로부터 제외했다.
<<보호층(E)의 제작>>
고형분 환산으로 수지 1을 100부, 경화제 1(에폭시 화합물) 15부를 더해 디스퍼로 10분 교반함으로써 수지 조성물을 얻었다. 박리성 시트 부착 쉴드층(B)으로부터 박리성 시트를 제거하고, 도전성 필러 고충전층(D)의 노출면에, 바 코터를 사용하여 얻어진 수지 조성물을 건조 두께가 5㎛가 되도록 도공했다. 그리고, 100℃의 전기 오븐에서 2분간 건조하여 보호층(E)을 얻었다. 그 다음에, 보호층(E)에 미(微)점착 박리성 시트를 첩합하여, 실시예 1의 전자파 쉴드 시트를 얻었다. 건조 두께는 접착제층(A)과 마찬가지의 방법에 의해 측정했다.
[실시예 2 ∼ 30, 비교예 1 ∼ 5]
표 1 ∼ 3에 나타내는 바와 같이, 접착제층(A), 금속층(C), 도전성 필러 고충전층(D) 및 보호층(E)의 종류를 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 행함으로써, 실시예 2 ∼ 30, 비교예 1 ∼ 5의 전자파 쉴드 시트를 각각 얻었다. 또, 도전성 필러 함유율은, 각 층 100질량％ 중의 함유율이다.
[비교예 6]
표 3에 나타내는 성분을 이용하고, 또한, 접착제층(A), 도전성 필러 고충전층(D), 금속층(C) 및 보호층(E)의 순으로 적층한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해, 비교예 6에 따른 전자파 쉴드 시트를 얻었다.
<<열프레스 후의 금속층(C) 두께의 측정>>
금속층(C)의 두께는, 이하의 방법에 의해 측정했다.
전자파 쉴드 시트의 접착제층(A) 측의 박리성 시트를 벗기고, 노출된 접착제층(A)과 폴리이미드 필름(DU PONT-TORAY CO., LTD 제조 「Kapton 200EN」)을 첩합하고, 2㎫, 170℃의 조건으로 30분 열프레스했다. 이것을 폭 5㎜, 길이 5㎜ 정도의 크기로 절단한 후, 에폭시 수지(Petropoxy 154, MARUTO INSTRUMENT CO., LTD. 제조)를 슬라이드 글라스 상에 0.05g 적하하고, 전자파 쉴드 시트를 접착시켜, 슬라이드 글라스／전자파 쉴드 시트／폴리이미드 필름의 구성의 적층체를 얻었다. 얻어진 적층체를 크로스 섹션 폴리셔(JEOL Ltd. 제조, SM-09010)를 이용하여 폴리이미드 필름 측으로부터 이온 빔 조사에 의해 절단 가공하여, 열프레스 후의 전자파 쉴드 시트의 측정 시료를 얻었다.
얻어진 측정 시료의 단면(斷面)을 레이저 마이크로스코프(KEYENCE CORPORATION 제조, VK-X100)를 사용하여, 관찰한 확대 화상으로부터 열프레스 후의 금속층(C)의 두께를 측정했다. 배율은, 500 ∼ 2000배로 했다. 얻어진 전자파 쉴드 시트를 이용하여, 하기 평가를 행했다. 결과를 표 4, 5에 나타낸다.
<<압압 처리물(a'-1)의 비유전율(ε), 유전 정접(tanδ)>>
혼합 용제(톨루엔:이소프로필알코올 ＝ 2:1(질량비))에, 각 실시예 및 비교예에 있어서의 접착제층(A)의 바인더 성분(a-1)에 함유되는 수지 및 경화제를 더해, 디스퍼로 10분 교반함으로써 바인더 조성물(바인더 성분(a-1))을 얻었다. 그 다음에, 바인더 조성물을 건조 두께 25㎛가 되도록 박리성 시트에 도공하고, 100℃의 전기 오븐에서 2분간 건조하여, 박리성 시트 부착 바인더 시트를 얻었다. 그리고, 얻어진 박리성 시트 부착 바인더 시트로부터 박리성 시트를 박리하고, 진공열 라미네이터를 이용하여 4매 적층하고, 170℃, 30min으로 가열 처리하고, 50㎜ 사방으로 잘라내어, 두께 100㎛의 시험편을 얻었다. 이 시험편을 23℃ 상대습도 50％의 분위기 하에서 24시간 이상 보관하고, AET, Inc 제조의 유전율 측정 장치를 이용하여, 공동(空洞) 공진기법에 의해 측정 온도 23℃, 측정 주파수 28㎓에서의 비유전율 및 유전 정접을 구했다. 또, 압압 처리물(d'-1)의 비유전율(ε), 유전 정접(tanδ)의 값도 마찬가지의 방법에 의해 구할 수 있다.
<<시트상 압압 처리물(d'-1)의 고무상 평탄역 E'rub, 손실 정접, 및 시트상 압압 처리물(e'-1)의 손실 정접>>
혼합 용제(톨루엔:이소프로필알코올 ＝ 2:1(질량비))에, 각 실시예 및 비교예에 있어서의 도전성 필러 고충전층(D)의 바인더 성분(d-1)에 함유되는 수지 및 경화제를 더해, 디스퍼로 10분 교반함으로써 바인더 성분(d-1)을 각각 얻었다. 얻어진 바인더 성분(d-1)을, 바 코터를 이용하여 건조 두께가 30㎛가 되도록 박리성 시트에 도공하고, 100℃의 전기 오븐에서 2분간 건조하고, 170℃, 30min, 2㎫로 압압 처리하고, 그 후, 박리성 시트를 벗김으로써, 파단 강도 및 파단 신도 측정용의 시트상 압압 처리물(d'-1)을 얻었다. 이 시트상 압압 처리물(d'-1)의 중심 부분을 폭 5㎜·길이 30㎜로 잘라내어, 시료로 했다. 이 시료를, 동적 점탄성 측정 장치(동적 점탄성 측정 장치 DVA-200, IT Keisoku Seigyo. Co., Ltd. 제조)에 세트하고, 측정 온도 영역: -30 ∼ 300℃, 승온 속도: 10℃／분, 측정 주파수: 1㎐, 변형: 0.08％의 조건으로 동적 점탄성 측정을 행하고, 각 온도에서의 손실 탄성률 E'', 저장 탄성률 E'을 판독했다. 얻어진 저장 탄성률 중, 150 ∼ 200℃의 범위에 있는 것으로부터 평균치를 산출하여, 고무상 평탄역 E'rub로 했다. 또한, 손실 탄성률 E''을 저장 탄성률 E'로 나눔으로써 각 온도의 손실 정접을 산출하여, 손실 정접 곡선을 작성했다. 얻어진 손실 정접 곡선의 극대점을 손실 정접 피크로 했다.
보호층(E)의 바인더 성분(e-1)의 시트상 압압 처리물(e'-1)의 손실 정접 피크에 대해서도 마찬가지의 방법에 의해 구했다.
<<압압 처리물(e'-1)의 파단 강도, 파단 신도>>
혼합 용제(톨루엔:이소프로필알코올 ＝ 2:1(질량비))에, 각 실시예 및 비교예에 있어서의 보호층(E)의 바인더 성분(e-1)에 함유되는 수지 및 경화제를 더해, 디스퍼로 10분 교반함으로써 바인더 성분(e-1)을 얻었다. 얻어진 바인더 성분(e-1)을, 바 코터를 이용하여 건조 두께가 30㎛가 되도록 박리성 시트에 도공하고, 100℃의 전기 오븐에서 2분간 건조하고, 170℃, 30min, 2㎫로 압압 처리하고, 그 후, 박리성 시트를 벗김으로써, 파단 강도 및 파단 신도 측정용의 시트상 압압 처리물(e'-1)을 얻었다. 이 시트상 압압 처리물(e'-1)을 폭 20㎜ × 길이 60㎜의 크기로 절단하여 측정 시료로 했다. 측정 시료에 대해서, 소형 탁상 시험기 EZ-TEST(Shimadzu Corporation 제조)를 이용하여 온도 25℃, 상대습도 50％의 조건 하에서, 인장 시험(시험 속도 50㎜／min)을 실시했다. 얻어진 S-S 곡선(Stress-Strain 곡선)으로부터 시트상 압압 처리물(e'-1)의 파단 강도(N／20㎜) 및 파단 신도(％)를 산출했다.
<<전자파 쉴드 시트의 반발력>>
반발력은, JPCA-TM002 8.4.2에 기재된 시험 조건에 준하여 스티프니스(stiffness)치를 측정하여 평가했다. JPCA-TM002 8.4.2에 기재된 패턴 A(L／S: 1.0／1.0㎜, 라인 수: 3왕복(6개))의 편면 CCL(Copper Clad Laminate)을 준비했다. 그 다음에, 전자파 쉴드 시트를 폭 2㎝·길이 6㎝의 크기로 커트하여, 시료로 했다. 각 실시예 및 비교예의 전자파 쉴드 시트의 접착제층(A) 측의 박리성 시트를 벗기고, 노출된 접착제층(A)과, 상술한 편면 CCL을 서로 겹쳐 170℃, 2㎫, 30min의 조건으로 압착시켰다. 그 다음에, 폭 1.5㎝, 길이 3㎝로 커트하여 보호층(E) 측의 박리성 시트를 벗기고, JPCA-TM002 8.4.2에 기재된 시험 조건으로 스티프니스(stiffness)치를 측정함으로써, 피착체에 접합한 후의 전자파 쉴드 시트의 반발력을 구했다.
<타발 가공성>
타발 가공성은, 이하에 나타내는 방법으로 평가했다.
실시예, 비교예에서 얻어진 박리 필름이 부착된 전자파 쉴드 시트를, 타발 가공기로 10㎜ × 30mm로 총 피스 수 50개 떼어내어, 불량품에 해당하는 피스의 개수를 세었다. 이하에 나타내는 수식(4)을 이용하여 불량률을 산출하고, 타발 가공성을 평가했다.
수식(4):
(불량률) ＝ (불량품에 해당하는 피스 수)／(떼어낸 총 피스 수) × 100
또, 불량품이란, 떼어낸 형태로 가공된 후에, 금속층(C) 단부(端部)에서 버(젖힘)가 발생한 것을 가리킨다.
평가 기준은 이하와 같이 했다.
＋＋＋: 불량률이 10％ 미만. 매우 양호하다.
＋＋: 불량률이 10％ 이상 15％ 미만. 양호하다.
＋: 불량률이 15％ 이상 25％ 미만. 실용 가능.
NG: 불량률이 25％ 이상. 실용 불가.
<컬성>
양면에 박리성 시트가 부착되어 있는 전자파 쉴드 시트(길이 1000㎜, 폭 300㎜)를 준비했다. 그리고, 3.0인치 ABS 코어(SHOWA MARUTSUTSUCOMPANY LTD. 제조)에, 전자파 쉴드 시트의 길이 방향이 감는 방향이 되도록 권부하여, 300㎜ 길이의 롤상 시료를 얻었다. 이 롤상 시료의 내측은 접착제층(A), 외측은 보호층(E)이 되도록 했다. 얻어진 롤상 시료를 40℃ 습도 90％RH의 조건 하에 7일간 폭로한 후, 상기 박리성 시트 부착 전자파 쉴드 시트를 되감았다. 그리고, 길이 방향 500㎜ 지점이 중심이 되도록, 또한, 감는 방향(길이 방향)과 폭 방향이 각 변의 방향과 일치하도록 100㎜ × 100㎜ 사이즈로 재단하여, 평가용 시료(5)를 얻었다. 그 후, 평가용 시료(5)의 보호층(E)이 하측, 접착제층(A)이 상측이 되도록 수평인 대(60)에 두고, 평가용 시료(5)의 길이 방향(감는 방향)의 컬률을 평가했다. 구체적으로는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 평가용 시료(5)의 길이 방향(감는 방향)의 전자파 쉴드 시트의 수평 방향의 거리(L)를 측정했다. 그리고, 이하의 수식(5)을 이용하여 컬률을 계산했다.
수식(5) 컬률 ＝〔(100 - L)／100〕 × 100(％)
얻어진 컬률을 하기의 기준으로 평가했다.
＋＋＋: 컬률 10％ 미만. 매우 양호하다.
＋＋: 컬률 10％ 이상 20％ 미만. 양호하다.
＋: 컬률 20％ 이상 30％ 미만. 실용 가능.
NG: 컬률 30％ 이상. 실용 불가.
<이변형성>
이변형성은 도 4에 나타내는 시험 장치를 이용하여 평가했다. 우선, 전자파 쉴드 시트의 접착제층(A)의 박리성 시트를 박리하고, 접착제층(A)에, 두께가 50㎛인 폴리이미드 필름(DU PONT-TORAY CO., LTD 제조 「Kapton 200EN」)을 150℃, 1㎫ 및 30min의 조건으로 압착하여, 폴리이미드 필름에 열압착시킨 전자파 쉴드 시트를 얻었다. 그 후, 세로 치수 10㎜, 가로 치수 100㎜의 크기의 시험편(폴리이미드 필름／전자파 쉴드 시트)인 적층체(42)를 얻었다.
적층체(42)를, 기판(44)(폴리프로필렌제) 상에 재치한다. 또, 기판(44) 상에는, 스페이서로서, 대략 평행한 한 쌍의 스테인리스판(도시 생략)이 배치되어 있고, 이들 스테인리스판 사이에 시험편이 재치(載置)된다. 또한, 한 쌍의 스테인리스판의 간격은 3㎜이며, 스테인리스판의 두께는 0.15㎜이다. 그리고, 적층체(42)의 중심 부근의 절곡부(41a)에서 위로 접어 절곡하고, 절곡부(41a)로부터 일방 측(도 4의 우방 측)인 우부(41c)가, 절곡부(41a)로부터 타방 측인 좌부(41b)와 대향하는 상태로 한다. 또, 폴리이미드 필름／전자파 쉴드 시트의 적층체(42)의 위로 접을 때의 도 4 중의 외측이 전자파 쉴드 시트이다.
상기와 같이 기판(44) 상에 절곡된 시험편을 재치한 상태로, 상방으로부터 실리콘 고무판(45)에 의해, 소정의 가압력(0.1㎫)으로 적층체(42)를 5초간 프레스했다. 이때의 우부(41c)와 절곡부(41a)를 묶은 라인과, 좌부(41b)와 절곡부(41a)를 묶은 라인이 이루는 각도 θi에 대해, 프레스를 릴리스하고 나서 1분 경과 후, 우부(41c)와 절곡부(41a)를 묶은 라인과, 좌부(41b)와 절곡부(41a)를 묶은 라인이 이루는 각도 θ로부터 θi를 뺀 각도를, 반환 각도로서 계측하고, 이하의 평가 기준으로 평가했다.
＋＋＋: 반환각 10° 미만이며, 또한 절곡 개소에서 균열 등의 외관 불량이 없다. 매우 양호하다.
＋＋: 반환각 10° 이상 30° 미만이며, 또한 절곡 개소에서 균열 등의 외관 불량이 없다. 양호하다.
＋: 반환각 30° 이상 60° 미만이며, 또한 절곡 개소에서 균열 등의 외관 불량이 없다. 실용 가능.
NG: 반환각 60° 이상, 혹은 절곡 개소에서 균열 등의 외관 불량이 생긴다. 실용 불가.
<전송 특성>
전송 특성은, 전자파 쉴드 시트 부착 코플래너(coplanar) 회로를 갖는 배선 회로판을 이용하여 평가했다. 측정에 이용한 코플래너 회로를 갖는 플렉서블 프린트 배선판(15)(이하, 코플래너 회로를 갖는 배선 회로 기판이라고도 함)의 주면 측의 모식적 평면도를 도 5, 이면 측의 모식적 평면도를 도 6에 나타낸다. 우선, 두께 50㎛의 폴리이미드 필름(50)의 양면에, 두께 12㎛의 압연 구리박을 적층한 양면 CCL 「R-F775」(Panasonic Corporation 제조)를 준비했다. 그리고, 직사각형상의 4개의 코너부 근방에, 각각 6개소의 스루홀(52)(직경 0.1㎜)을 마련했다. 또, 도면 중에서는, 도시의 편의상, 각 코너부에 스루홀(52)을 2개만 나타내고 있다. 그 다음에, 무전해 도금 처리를 행한 후에, 전해 도금 처리를 행하여 10㎛의 구리 도금막(51)을 형성하고, 스루홀(52) 내에 형성된 구리 도금막을 개재하여 주면-이면간의 도통을 확보했다. 그 후, 도 5에 나타내는 바와 같이, 폴리이미드 필름(50)의 주면에 길이가 10㎝인 2개의 신호 배선(53), 및 그 외측에 신호 배선(53)과 병행(竝行)한 그라운드 배선(54), 및 그라운드 배선(54)으로부터 연장되고, 폴리이미드 필름(50)의 단변 방향의 스루홀(52)을 포함하는 영역에 그라운드 패턴(55)을 형성했다.
그 후, 폴리이미드 필름(50)의 이면에 형성된 구리박을 에칭하여, 그라운드 패턴(55)에 대응하는 위치에, 도 6에 나타내는 이면 측 그라운드 패턴(56)을 얻었다. 회로의 외관, 공차(公差)의 검사 사양은 JPCA 규격(JPCA-DG02)으로 했다. 다음으로, 폴리이미드 필름(50)의 주면 측에, 폴리이미드 필름(두께 12.5㎛)과 절연성 접착제층(두께 15㎛)으로 구성되는 커버 코팅층(8)「CISV1215(NIKKAN INDUSTRIES Co., Ltd. 제조)」을 첩부했다. 또, 도 5에서는, 신호 배선(53) 등의 구조를 알 수 있는 바와 같이, 커버 코팅층(8)을 투시도로 나타냈다. 그 후, 커버 코팅층(8)으로부터 노출된 구리박 패턴에 니켈 도금(미도시)을 행하고, 그 다음에 금 도금(미도시) 처리를 행했다.
다음으로 도 7에 나타내는 바와 같이, 접착제층(A)／쉴드층(B)／보호층(E)의 적층체로 이루어지는 전자파 쉴드 시트를 준비하고, 접착제층(A) 상에 마련된 박리 처리 시트(미도시)를 벗겼다. 그리고, 전자파 쉴드 시트의 접착제층(A)을 내측으로 하여 코플래너 회로를 갖는 배선 회로 기판(15)의 이전면(裏全面) 측에, 170℃, 2.0㎫, 30분의 조건으로 전자파 쉴드 시트를 압착함으로써, 각 실시예 및 비교예의 전자파 쉴드 시트(6)를 갖는 전자파 쉴드층 부착 코플래너 회로를 갖는 쉴드성 배선 기판(21)을 얻었다. 도 7에서는, 이면 측 그라운드 패턴(56)을 투시도로 나타냈다.
또, 신호 배선(53)의 L／S(라인／스페이스)는 특성 임피던스가 ±10Ω에 들어가도록 적절히 조정했다. 그라운드 배선(54)의 폭은 100㎛, 그라운드 배선(54)과 신호 배선(53) 사이의 거리는 1㎜로 했다.
전자파 쉴드 시트 부착 코플래너 회로를 갖는 쉴드성 배선 기판(21)의 노출된 신호 배선(53)에 네트워크 애널라이저 E5071C(Agilent Japan사 제조)를 접속하고, 15㎓의 사인파(sine wave)를 입력하여, 전송 손실을 측정함으로써 전송 특성을 평가했다. 측정한 전송 특성을 하기의 기준으로 평가했다.
＋＋＋: 15㎓에서의 전송 손실이 7.0dB 미만. 매우 양호하다.
＋＋: 15㎓에서의 전송 손실이 7.0dB 이상 7.5dB 미만. 양호하다.
＋: 15㎓에서의 전송 손실이 7.5dB 이상 8.0dB 미만. 실용 가능.
NG: 15㎓에서의 전송 손실이 8.0dB 이상. 실용 불가.
<가스 투과성>
가스 투과성은, 배선 회로 기판을 모방한 동장(銅張) 적층판에 전자파 쉴드 시트를 적층한 시험편과, 용융 땜납을 접촉시켜, 그 샘플의 외관 변화의 유무에 의해 평가했다. 가스 투과성이 높은 전자파 쉴드 시트는, 배선 회로 기판으로부터 발생하는 수증기 등의 아웃 가스가 효율적으로 배선 회로 기판 외로 빠져나갈 수 있기 때문에, 외관이 변화하지 않지만, 가스 투과성이 낮은 전자파 쉴드 시트에서는 아웃 가스가 효율적으로 빠져나가지 않아, 발포나 벗겨짐이 발생한다.
우선, 폭 25㎜·길이 70㎜의 전자파 쉴드 시트의 접착제층(A)의 박리성 시트를 벗기고, 노출된 접착제층(A)과, 총 두께 64㎛의 금 도금 처리된 동장 적층판(금 도금 0.3㎛／니켈 도금 1㎛／구리박 18㎛／접착제 20㎛／폴리이미드 필름 25㎛)의 금 도금면을 170℃, 2.0㎫, 30분의 조건으로 압착하고, 열경화시킨 적층체를 얻었다. 얻어진 적층체를 폭 10㎜·세로 65㎜의 크기로 잘라내어, 시료를 제작했다. 얻어진 시료를 40℃, 90％RH의 분위기 하에서 72시간 방치했다. 그 후, 시료의 폴리이미드 필름면을 아래로 하여 250℃의 용융 땜납 상에 1분간 띄웠다. 그리고, 취출한 시료의 외관을 육안으로 관찰하여, 이하의 기준으로 평가했다.
＋＋＋: 외관 변화 불량이, 육안으로 인정되지 않는다. 매우 양호하다.
＋＋: 외관 불량의 범위가 시료 중의 보호층(E) 면적의 10％ 이하. 양호하다.
＋: 외관 불량의 범위가 시료 중의 보호층(E) 면적의 10％보다 넓고, 30％ 이하. 실용 가능.
NG: 외관 불량의 범위가 시료 중의 보호층(E) 면적의 30％보다 넓다.
<고주파 쉴드성>
전자파 쉴드 시트를 박리성 필름에 끼워 2㎫의 압력으로 170℃ × 30분간, 열프레스(경화)하여, 박리성 필름을 제외한 상태의 것을 측정 샘플로 했다. 고주파 쉴드성은 ASTM D4935에 준거하여, keycom Corp. 제조의 동축관(同軸管) 타입의 쉴드 효과 측정 시스템을 이용하여, 100㎒ ∼ 15㎓ 조건으로 전자파의 조사를 행했다. 전자파가 전자파 쉴드 시트에서 감쇠하는 감쇠량을 측정하고, 이하의 기준에 따라서 평가했다. 또, 감쇠량의 측정치는, 데시벨(단위; dB)이다.
＋＋＋: 15㎓의 전자파 조사 시의 감쇠량이 -55dB 미만. 매우 양호하다.
＋＋: 15㎓의 전자파 조사 시의 감쇠량이 -55dB 이상 -50dB 미만. 양호.
＋: 15㎓의 전자파 조사 시의 감쇠량이 -50dB 이상 -45dB 미만. 실용 가능.
NG: 15㎓의 전자파 조사 시의 감쇠량이 -45dB 이상. 실용 불가.
[표 1]
[표 2]
[표 3]
[표 4]
[표 5]
본 발명에 의하면, 본 실시예에 나타내는 바와 같이, 컬 및 버를 억제할 수 있으며, 또한 전자파 쉴드 특성, 이변형성 및 가스 투과성을 겸비하는 전자파 쉴드 시트를 제공할 수 있다.
본 전자파 쉴드 시트는, FPC는 물론, 리지드 프린트 배선판, COF, TAB, 플렉서블 커넥터, 액정 디스플레이, 터치 패널 등에 사용할 수 있다. 또한, PC의 케이스, 건재(建材)의 벽 및 유리창 등의 건재, 차량, 선박, 항공기 등의 전자파를 차단하는 부재 등, 전자파를 쉴드할 필요가 있는 다양한 용도에 폭넓게 이용할 수 있다. 본 발명의 쉴드성 배선 기판은, 예를 들면, 액정 디스플레이, 터치 패널 등 외, 노트 PC, 휴대전화, 스마트폰, 태블릿 단말 등의 전자 기기에 탑재하여 이용할 수 있다.
이 출원은, 2021년 3월 19일에 출원된 일본 출원특원 2021-46610을 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 모든 것을 여기에 도입한다.
1, 2, 6: 전자파 쉴드 시트
5: 평가용 시료
8: 커버 코팅층
10, 15: 배선 회로 기판
11: 절연성 기재
12: 회로 패턴
12a: 신호 배선
12b: 그라운드 배선
13: 커버 코팅층
14: 비아
20, 21: 쉴드성 배선 기판
41a: 절곡부
41b: 좌부
41c: 우부
42: 적층체
44: 기판
45: 실리콘 고무판
50: 폴리이미드 필름
51: 구리 도금막
52: 스루홀
53: 신호 배선
54: 그라운드 배선
55: 그라운드 패턴
56: 이면 측 그라운드 패턴
60: 대
5: 평가용 시료
8: 커버 코팅층
10, 15: 배선 회로 기판
11: 절연성 기재
12: 회로 패턴
12a: 신호 배선
12b: 그라운드 배선
13: 커버 코팅층
14: 비아
20, 21: 쉴드성 배선 기판
41a: 절곡부
41b: 좌부
41c: 우부
42: 적층체
44: 기판
45: 실리콘 고무판
50: 폴리이미드 필름
51: 구리 도금막
52: 스루홀
53: 신호 배선
54: 그라운드 배선
55: 그라운드 패턴
56: 이면 측 그라운드 패턴
60: 대
Claims (8)
- 접착제층(A)과, 상기 접착제층(A) 상에 적층된 쉴드층(B)을 구비하고,
쉴드층(B)은, 접착제층(A) 상에 적층된 금속층(C)과, 바인더 성분(d-1)과 도전성 필러(d-2)를 함유하고, 금속층(C) 상에 적층된 도전성 필러 고충전층(D)을 갖고,
상기 도전성 필러 고충전층(D)의 금속층(C)이 형성되어 있는 측과는 반대 측 상에는, 금속층이 형성되어 있지 않고,
도전성 필러 고충전층(D) 100질량％에 대해, 도전성 필러(d-2)의 함유율은 75 ∼ 95질량％이고,
쉴드층(B) 상에, 보호층(E)이 더 적층되어 있고,
보호층(E)은, 바인더 성분(e-1)을 포함하고,
상기 바인더 성분(e-1)을 170℃ 30분의 조건으로 압압 처리한 시트상 압압 처리물(e'-1)의 파단 강도는 15㎫ 이상인,
전자파 쉴드 시트. - 제1항에 있어서,
접착제층(A)은, 바인더 성분(a-1)을 포함하고,
상기 바인더 성분(a-1)을 170℃ 30분의 조건으로 압압 처리한 압압 처리물(a'-1)의 비유전율은 23℃, 주파수 28㎓에서 1.0 ∼ 3.5이며, 압압 처리물(a'-1)의 유전 정접은 23℃, 주파수 28㎓에서 0.0001 ∼ 0.02인 것을 특징으로 하는, 전자파 쉴드 시트. - 제1항에 있어서,
접착제층(A)은, 도전성 필러(a-2)를 함유하고,
도전성 필러 고충전층(D) 100질량％에 대해, 도전성 필러(d-2)의 함유율은 84 ∼ 95질량％이며,
접착제층(A) 100질량％에 대해, 도전성 필러(a-2)의 함유율은 15 ∼ 45질량％인 것을 특징으로 하는, 전자파 쉴드 시트. - 제1항에 있어서,
170℃ 30분의 조건으로 압압 처리한 후의 압압 처리물의 반발력은 0.01 ∼ 30mN／㎝인 것을 특징으로 하는, 전자파 쉴드 시트. - 절연성 기재와, 상기 절연성 기재 상에 형성된 회로 패턴과, 상기 절연성 기재 및 상기 회로 패턴 상에 형성된 커버 코팅층을 구비하는 배선 회로 기판과,
전자파 쉴드 시트를 갖고,
상기 전자파 쉴드 시트는, 상기 커버 코팅층 상에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 전자파 쉴드 시트의 접착제층(A)을 이용하여 접합된 쉴드성 배선 기판. - 제5항에 기재된 쉴드성 배선 기판을 구비하는 전자 기기.
- 접착제층(A)과 쉴드층(B)의 적층 구성을 구비하는 전자파 쉴드 시트의 제조 방법으로서,
접착제층(A)을 형성하는 공정과,
쉴드층(B)의 일부로서 기능하는 금속층(C)을 형성하는 공정과,
바인더 성분(d-1)과 도전성 필러(d-2)를 함유하는 도전성 필러 함유 조성물을 도공하여, 쉴드층(B)의 일부로서 기능하는 도전성 필러 고충전층(D)을 형성하는 공정과,
쉴드층(B) 상에, 170℃ 30분의 조건으로 압압 처리한 시트상 압압 처리물(e'-1)의 파단 강도는 15㎫ 이상인 바인더 성분(e-1)을 포함하는 보호층(E)을 더 적층하는 공정을 갖고,
도전성 필러 고충전층(D) 100질량％에 대해, 도전성 필러(d-2)의 함유율을 75 ∼ 95질량％로 하고, 접착제층(A), 금속층(C), 도전성 필러 고충전층(D)의 순으로 적층하고, 상기 도전성 필러 고충전층(D)의 금속층(C)이 형성되어 있는 측과는 반대 측 상에는, 금속층을 형성하지 않는, 전자파 쉴드 시트의 제조 방법.
- 삭제
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2021-046610 | 2021-03-19 | ||
| JP2021046610A JP7001187B1 (ja) | 2021-03-19 | 2021-03-19 | 電磁波シールドシートおよびその製造方法、シールド性配線基板、並びに電子機器 |
| PCT/JP2022/009527 WO2022196402A1 (ja) | 2021-03-19 | 2022-03-04 | 電磁波シールドシートおよびその製造方法、シールド性配線基板、並びに電子機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220161471A KR20220161471A (ko) | 2022-12-06 |
| KR102683110B1 true KR102683110B1 (ko) | 2024-07-10 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018147423A1 (ja) * | 2017-02-13 | 2018-08-16 | タツタ電線株式会社 | グランド部材、シールドプリント配線板及びシールドプリント配線板の製造方法 |
| JP2019021837A (ja) * | 2017-07-20 | 2019-02-07 | 信越ポリマー株式会社 | 電磁波シールドフィルム及びその製造方法、並びに電磁波シールドフィルム付きプリント配線板及びその製造方法 |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018147423A1 (ja) * | 2017-02-13 | 2018-08-16 | タツタ電線株式会社 | グランド部材、シールドプリント配線板及びシールドプリント配線板の製造方法 |
| JP2019021837A (ja) * | 2017-07-20 | 2019-02-07 | 信越ポリマー株式会社 | 電磁波シールドフィルム及びその製造方法、並びに電磁波シールドフィルム付きプリント配線板及びその製造方法 |
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