KR20150138199A - 연자성 열경화성 접착 필름, 자성 필름 적층 회로 기판, 및 위치 검출 장치 - Google Patents

연자성 열경화성 접착 필름, 자성 필름 적층 회로 기판, 및 위치 검출 장치 Download PDF

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Abstract

연자성 열경화성 접착 필름은, 자성층과, 자성층의 한쪽 면에 적층되는 표층을 구비하는 연자성 열경화성 접착 필름이다. 자성층은, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 및 연자성 입자를 함유하는 자성 조성물로 형성된다. 표층은, 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지를 함유하고, 또한 연자성 입자를 실질적으로 함유하지 않는 표층 조성물로 형성되어 있다.

Description

연자성 열경화성 접착 필름, 자성 필름 적층 회로 기판, 및 위치 검출 장치{SOFT MAGNETIC THERMOSETTING ADHESIVE FILM, MAGNETIC FILM LAMINATE CIRCUIT BOARD, AND POSITION DETECTION DEVICE}
본 발명은 연자성 열경화성 접착 필름, 자성 필름 적층 회로 기판, 및 위치 검출 장치에 관한 것이다.
펜형의 위치 지시기를 위치 검출 평면 상에서 이동시켜 위치를 검출하는 위치 검출 장치는 디지타이저라고 불리고, 컴퓨터의 입력 장치로서 보급되고 있다. 이 위치 검출 장치는, 위치 검출 평면판과, 그 아래에 배치되고, 루프 코일이 기판의 표면에 형성된 회로 기판(센서 기판)을 구비하고 있다. 그리고, 위치 지시기와 루프 코일에 의해서 발생하는 전자 유도를 이용하는 것에 의해, 위치 지시기의 위치를 검출한다.
위치 검출 장치에는, 전자 유도 시에 발생하는 자속을 제어하여 통신을 효율화하기 위해서, 센서 기판의 위치 검출 평면과는 반대측의 면(반대면)에, 연자성 물질을 함유하는 연자성 필름을 배치하는 방법이 제안되어 있다(예컨대 하기 특허문헌 1 참조).
하기 특허문헌 1에는, 연자성 분말과, 아크릴 고무, 페놀 수지, 에폭시 수지 및 멜라민 등으로 이루어지는 바인더 수지와, 포스핀산 금속염을 함유하는 자성 필름이 개시되어 있다.
일본 특허공개 2012-212790호 공보
그런데, 센서 기판에는, 박형화를 위해서, 그 기판의 양면에 루프 코일 등의 배선 패턴이 형성된 양면 회로 기판이 채용되고 있는 경우가 있다. 그리고, 자성 필름을 배선 패턴이 형성된 기판에 적층시키는 경우, 일반적으로 양면 접착 테이프를 통해서 자성 필름과 회로 기판을 적층시킨다.
그렇게 하면, 배선 사이의 기판 부분에, 양면 접착 테이프나 자성 필름을 완전히 매입할 수 없어, 양면 접착 테이프나 자성 필름과 배선 사이에 간극이 생긴다. 그와 같은 간극이 생기면, 자성 필름을 적층한 회로 기판은, 전자 부품의 실장 등에 의한 리플로우 공정이 실시되므로, 그 리플로우 공정에 의한 고온에 의해서, 그 간극을 기점으로 하여 보이드가 발생한다. 그 결과, 자성 필름 표면에 요철이 발현되거나, 자성 필름과 회로 기판이 박리되는 경우가 생긴다.
본 발명의 목적은, 내리플로우성을 구비하는 연자성 열경화성 접착 필름, 그 연자성 열경화성 접착 필름으로부터 얻어지는 자성 필름 적층 회로 기판 및 위치 검출 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 연자성 열경화성 접착 필름은, 자성층과, 상기 자성층의 한쪽 면에 적층되는 표층을 구비하는 연자성 열경화성 접착 필름으로서, 상기 자성층은, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 및 연자성 입자를 함유하는 자성 조성물로 형성되며, 상기 표층은, 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지를 함유하고, 또한 연자성 입자를 실질적으로 함유하지 않는 표층 조성물로 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 연자성 열경화성 접착 필름에서는, 상기 표층 조성물에 있어서의 아크릴 수지의 함유 비율이, 상기 아크릴 수지, 상기 에폭시 수지 및 상기 페놀 수지로 이루어지는 수지 성분 100질량부에 대하여, 10질량부 이상 80질량부 이하인 것이 적합하다.
본 발명의 연자성 열경화성 접착 필름에서는, 상기 표층은 평균 입자경 100μm 이하의 무기 입자를 더 함유하고, 상기 무기 입자의 함유 비율이 45질량% 이하인 것이 적합하다.
본 발명의 연자성 열경화성 접착 필름에서는, 상기 표층의 두께가 15μm 이상 55μm 이하인 것이 적합하다.
본 발명의 자성 필름 적층 회로 기판은, 상기 연자성 열경화성 접착 필름을, 한쪽 면에 배선이 설치되어 있는 회로 기판의 한쪽 면에 적층하고, 상기 연자성 열경화성 접착 필름을 열경화하는 것에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 자성 필름 적층 회로 기판에서는, 상기 배선의 두께에 대하여, 상기 표층의 두께가 1∼4배인 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 위치 검출 장치는, 상기 자성 필름 적층 회로 기판을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 연자성 열경화성 접착 필름을 회로 기판에 적층시키면, 배선 패턴의 배선 사이의 간극에, 표층 조성물, 즉 연자성 입자를 제외한 수지 성분을 확실하게 매입할 수 있다. 그 때문에, 내리플로우성이 우수한 회로 기판을 얻을 수 있다.
본 발명의 자성 필름 적층 회로 기판에서는, 자성 필름이 회로 기판에 확실하게 접착되어 있기 때문에, 리플로우 처리 시에, 자성 필름과 회로 기판의 박리나 자성 필름의 표면의 요철 발생을 억제할 수 있다. 그 때문에, 내리플로우성이 우수하다.
본 발명의 위치 검출 장치는, 리플로우 처리 후에 있어서도, 연자성 입자를 함유하는 자성 필름이 회로 기판과 확실하게 접착되어 있다. 그 때문에, 위치 검출 장치의 성능의 열화가 억제되어, 확실하게 위치 검출이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 자성 필름 적층 회로 기판의 제조 방법의 일 실시형태의 제조 공정도이며, 도 1A는 연자성 열경화성 접착 필름과 회로 기판을 준비하는 공정, 도 1B는 연자성 열경화성 접착 필름을 회로 기판에 접촉시키는 공정, 도 1C는 연자성 열경화성 접착 필름을 회로 기판에 압압(押壓)하는 공정, 도 1D는 연자성 열경화성 접착 필름을 회로 기판에 가열하는 공정을 나타낸다.
본 발명의 연자성 열경화성 접착 필름은, 자성층과, 상기 자성층의 한쪽 면에 적층되는 표층을 구비한다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 연자성 열경화성 접착 필름은, 접착성 및 열경화성을 구비하는 표층과, 자성 및 열경화성을 구비하는 자성층을 구비하는 연자성 열경화성 접착 필름이다.
표층은 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지를 함유하는 표층 조성물로 형성된다.
표층 조성물은 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지로 이루어지는 수지 성분 및 필요에 따라, 열경화 촉매, 무기 입자 등을 함유한다.
아크릴 수지로서는, 예컨대, 직쇄 또는 분기의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산 알킬 에스터의 1종 또는 2종 이상을 모노머 성분으로 하고, 그 모노머 성분을 중합하는 것에 의해 얻어지는 아크릴계 중합체 등을 들 수 있다. 한편, 「(메트)아크릴」은 「아크릴 및/또는 메타크릴」을 나타낸다.
알킬기로서는, 예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, t-뷰틸기, 아이소뷰틸기, 아밀기, 아이소아밀기, 헥실기, 헵틸기, 사이클로헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기, 아이소옥틸기, 노닐기, 아이소노닐기, 데실기, 아이소데실기, 운데실기, 라우릴기, 트라이데실기, 테트라데실기, 스테아릴기, 옥타데실기, 도데실기 등의 탄소수 1∼20의 알킬기를 들 수 있다. 바람직하게는 탄소수 1∼6의 알킬기를 들 수 있다.
아크릴계 중합체는 (메트)아크릴산 알킬 에스터와 기타 모노머의 공중합체여도 된다.
기타 모노머로서는, 예를 들면, 예컨대 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트 등의 글리시딜기 함유 모노머, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 카복시에틸 아크릴레이트, 카복시펜틸 아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등의 카복실기 함유 모노머, 예컨대 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산 무수물 모노머, 예컨대 (메트)아크릴산 2-하이드록시에틸, (메트)아크릴산 2-하이드록시프로필, (메트)아크릴산 4-하이드록시뷰틸, (메트)아크릴산 6-하이드록시헥실, (메트)아크릴산 8-하이드록시옥틸, (메트)아크릴산 10-하이드록시데실, (메트)아크릴산 12-하이드록시라우릴 또는 (4-하이드록시메틸사이클로헥실)-메틸 아크릴레이트 등의 하이드록실기 함유 모노머, 예컨대 스타이렌설폰산, 알릴설폰산, 2-(메트)아크릴아마이도-2-메틸프로페인설폰산, (메트)아크릴아마이도프로페인설폰산, 설포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌설폰산 등의 설폰산기 함유 모노머, 2-하이드록시에틸아크릴로일포스페이트 등 인산기 함유 모노머, 예컨대 스타이렌 모노머, 아크릴로나이트릴 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 바람직하게는 글리시딜기 함유 모노머, 카복실기 함유 모노머 또는 하이드록실기 함유 모노머를 들 수 있다. 아크릴 수지가 (메트)아크릴산 알킬 에스터와 이들 기타 모노머의 공중합체인 경우, 즉 아크릴 수지가 글리시딜기, 카복실기 또는 하이드록실기를 갖는 경우, 연자성 열경화성 접착 필름의 내리플로우성이 한층 더 우수하다.
(메트)아크릴산 알킬 에스터와 기타 모노머의 공중합체인 경우, 기타 모노머의 배합 비율(질량)은, 공중합체에 대하여, 바람직하게는 40질량% 이하이다.
아크릴 수지의 중량 평균 분자량은, 예컨대 1×105 이상, 바람직하게는 3×105 이상이고, 또한, 예컨대 1×106 이하이기도 하다. 이 범위로 하는 것에 의해, 연자성 열경화성 접착 필름의 접착성 및 내리플로우성이 우수하다. 한편, 중량 평균 분자량은 겔 침투 크로마토그래피(GPC)에 의해, 표준 폴리스타이렌 환산값에 의해 측정된다.
아크릴 수지의 유리 전이점(Tg)은, 예컨대 -30℃ 이상, 바람직하게는 -20℃ 이상이고, 또한, 예컨대 30℃ 이하, 바람직하게는 15℃ 이하이기도 하다. 상기 하한 이상이면, 연자성 열경화성 접착 필름의 접착성이 우수하다. 한편, 상기 상한 이하이면, 연자성 열경화성 접착 필름의 취급성이 우수하다. 한편, 유리 전이점은 동적 점탄성 측정 장치(DMA, 주파수 1Hz, 승온 속도 10℃/min)를 이용하여 측정되는 손실 정접(tanδ)의 극대값에 의해 얻어진다.
아크릴 수지의 함유 비율은, 수지 성분(즉 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지, 나아가서는 필요에 따라 배합되는 기타 수지(후술)로 이루어지는 성분) 100질량부에 대하여, 예컨대 5질량부 이상, 바람직하게는 10질량부 이상, 보다 바람직하게는 20질량부 이상, 더 바람직하게는 40질량부 이상이고, 또한, 예컨대 90질량부 이하, 바람직하게는 80질량부 이하, 보다 바람직하게는 70질량부 이하, 더 바람직하게는 60질량부 이하이기도 하다. 아크릴 수지의 함유 비율이 상기 상한을 상회하면, 연자성 열경화성 접착 필름의 회로 배선 기판에 대한 매입성이 뒤떨어져, 내리플로우성이 뒤떨어지는 경우가 생긴다. 한편, 아크릴 수지의 함유 비율이 상기 하한을 하회하면, 연자성 열경화성 접착 필름의 수지 성분의 유동성이 지나치게 높아진다.
에폭시 수지는 접착제 조성물로서 일반적으로 이용되는 것이면 한정되지 않고, 예컨대, 비스페놀형 에폭시 수지(특히 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 브롬화 비스페놀 A형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 AF형 에폭시 수지 등), 페놀형 에폭시 수지(특히 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 오쏘크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등), 바이페닐형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 플루온렌형 에폭시 수지, 트리스하이드록시페닐메테인형 에폭시 수지, 테트라페닐올에테인형 에폭시 수지 등의 2작용 에폭시 수지나 다작용 에폭시 수지를 들 수 있다. 또한, 예컨대, 하이단토인형 에폭시 수지, 트리스글리시딜 아이소사이아누레이트형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지 등도 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상을 병용하여 이용할 수 있다.
이들 에폭시 수지 중, 바람직하게는 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 오쏘크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 바이페닐형 에폭시 수지, 트리스하이드록시페닐메테인형 수지, 테트라페닐올에테인형 에폭시 수지를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 비스페놀형 에폭시 수지를 들 수 있다. 이들 에폭시 수지를 함유시키는 것에 의해, 페놀 수지와의 반응성이 우수하고, 그 결과, 연자성 열경화성 접착 필름이 양호한 내리플로우성이 구비된다.
페놀 수지는 에폭시 수지의 경화제이며, 예컨대 페놀 노볼락 수지, 페놀 아르알킬 수지, 크레졸 노볼락 수지, tert-뷰틸페놀 노볼락 수지, 노닐페놀 노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지, 예컨대 레졸형 페놀 수지, 예컨대 폴리파라옥시스타이렌 등의 폴리옥시스타이렌을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 병용할 수 있다. 이들 페놀 수지 중, 바람직하게는 노볼락형 수지, 보다 바람직하게는 페놀 노볼락 수지, 페놀 아르알킬 수지, 더 바람직하게는 페놀 아르알킬 수지를 들 수 있다. 이들 페놀 수지를 함유하는 것에 의해, 자성 필름 적층 회로 기판의 절연성을 향상시킬 수 있다.
에폭시 수지의 에폭시 당량 100g/eq에 대한 페놀 수지의 하이드록실기 당량이 1g/eq 이상 100g/eq 미만인 경우, 수지 성분 100질량부에 대한 에폭시 수지의 함유 비율은, 예컨대 15질량부 이상, 바람직하게는 35질량부 이상이고, 또한, 예컨대 70질량부 이하이기도 하며, 수지 성분 100질량부에 대한 페놀 수지의 함유 비율은, 예컨대 5질량부 이상, 바람직하게는 15질량부 이상이고, 또한, 예컨대 30질량부 이하이기도 하다.
에폭시 수지의 에폭시 당량 100g/eq에 대한 페놀 수지의 하이드록실기 당량이 100g/eq 이상 200g/eq 미만인 경우, 수지 성분 100질량부에 대한 에폭시 수지의 함유 비율은, 예컨대 10질량부 이상, 바람직하게는 25질량부 이상이고, 또한, 예컨대 50질량부 이하이기도 하며, 수지 성분 100질량부에 대한 페놀 수지의 함유 비율은, 예컨대 10질량부 이상, 바람직하게는 25질량부 이상이고, 또한, 예컨대 50질량부 이하이기도 하다.
에폭시 수지의 에폭시 당량 100g/eq에 대한 페놀 수지의 하이드록실기 당량이 200g/eq 이상 1000g/eq 이하인 경우, 수지 성분 100질량부에 대한 에폭시 수지의 함유 비율은, 예컨대 5질량부 이상, 바람직하게는 15질량부 이상이고, 또한, 예컨대 30질량부 이하기도 하며, 수지 성분 100질량부에 대한 페놀 수지의 함유 비율은, 예컨대 15질량부 이상, 바람직하게는 35질량부 이상이고, 또한, 예컨대 70질량부 이하이기도 하다.
한편, 에폭시 수지가 2종 병용되는 경우의 에폭시 당량은, 각 에폭시 수지의 에폭시 당량에, 에폭시 수지의 총량에 대한 각 에폭시 수지의 질량 비율을 곱하여, 그들을 합산한 전체 에폭시 수지의 에폭시 당량이다.
또한, 페놀 수지 중의 하이드록실기 당량은, 에폭시 수지의 에폭시기 1당량당, 예컨대 0.2당량 이상, 바람직하게는 0.5당량 이상이고, 또한, 예컨대 2.0당량 이하, 바람직하게는 1.2당량 이하이기도 하다. 하이드록실기의 양이 상기 범위 내이면, 연자성 열경화성 접착 필름의 경화 반응이 양호해지고, 또한 열화를 억제할 수 있다.
특히, 에폭시 수지와 페놀 수지의 합계 함유 비율은, 수지 성분 100질량부에 대하여, 예컨대 10질량부 이상, 바람직하게는 20질량부 이상, 보다 바람직하게는 30질량부 이상, 더 바람직하게는 40질량부 이상이고, 또한, 예컨대 95질량부 이하, 바람직하게는 90질량부 이하, 보다 바람직하게는 80질량부 이하, 더 바람직하게는 60질량부 이하이기도 하다.
합계 함유 비율이 상기 범위 미만이면, 접합 시의 탄성률이 높아지기 때문에, 회로 기판의 배선 사이로의 연자성 열경화성 접착 필름의 매입성이 뒤떨어지는 경우가 있다. 한편, 합계 함유 비율이 상기 범위를 초과하면, 아크릴 수지의 함유 비율이 적어지고, 점도가 과도하게 저하되어, 성막성이 낮아지는 경우가 있다.
표층 조성물에 있어서의 수지 성분의 함유 비율은, 예컨대 10질량% 이상, 바람직하게는 20질량% 이상이고, 또한, 예컨대 90질량% 이하, 바람직하게는 80질량% 이하이기도 하다. 수지 성분의 함유 비율이 상기 범위이면, 내리플로우성, 절연성, 성막성 등이 우수하다.
수지 성분은 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지 이외의 기타 수지를 함유할 수도 있다. 이와 같은 수지로서는, 예컨대 열가소성 수지 및 열경화성 수지를 들 수 있다. 이들 수지는 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
열가소성 수지로서는, 예컨대, 천연 고무, 뷰틸 고무, 아이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체, 공중합체, 폴리뷰타다이엔 수지, 폴리카보네이트 수지, 열가소성 폴리이미드 수지, 폴리아마이드 수지(6-나일론, 6,6-나일론 등), 페녹시 수지, 포화 폴리에스터 수지(PET, PBT 등), 폴리아마이드이미드 수지, 불소 수지 등을 들 수 있다.
열경화성 수지로서는, 예컨대 아미노 수지, 불포화 폴리에스터 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 열경화성 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다.
수지 성분 중에 있어서의 기타 수지의 함유 비율은, 예컨대 10질량부 이하, 바람직하게는 5질량부 이하이다.
표층 조성물은, 바람직하게는 열경화 촉매를 함유한다.
열경화 촉매로서는, 가열에 의해 수지 성분의 경화를 촉진하는 촉매이면 한정적이지 않고, 예컨대 이미다졸 골격을 갖는 염, 트라이페닐포스핀 구조를 갖는 염, 트라이페닐보레인 구조를 갖는 염, 아미노기 함유 화합물 등을 들 수 있다.
이미다졸 골격을 갖는 염으로서는, 예컨대, 2-페닐-1H-이미다졸4,5-다이메탄올(상품명: 2PHZ-PW), 2-페닐이미다졸(상품명; 2PZ), 2-에틸-4-메틸이미다졸(상품명; 2E4MZ), 2-메틸이미다졸(상품명; 2MZ), 2-운데실이미다졸(상품명; C11Z), 2-페닐-4,5-다이하이드록시메틸이미다졸(상품명; 2-PHZ), 2,4-다이아미노-6-(2'-메틸이미다졸릴(1)')에틸-s-트라이아진·아이소사이아누르산 부가물(상품명; 2MAOK-PW) 등을 들 수 있다(상기 상품명은 모두 시코쿠화성(주)제).
트라이페닐포스핀 구조를 갖는 염으로서는, 예컨대, 트라이페닐포스핀, 트라이뷰틸포스핀, 트라이(p-메틸페닐)포스핀, 트라이(노닐페닐)포스핀, 다이페닐톨릴포스핀 등의 트라이오가노포스핀, 테트라페닐포스포늄 브로마이드(상품명; TPP-PB), 메틸트라이페닐포스포늄(상품명; TPP-MB), 메틸트라이페닐포스포늄 클로라이드(상품명; TPP-MC), 메톡시메틸트라이페닐포스포늄(상품명; TPP-MOC), 벤질트라이페닐포스포늄 클로라이드(상품명; TPP-ZC), 메틸트라이페닐포스포늄(상품명; TPP-MB) 등을 들 수 있다(상기 상품명은 모두 홋코화학사제).
트라이페닐보레인 구조를 갖는 염으로서는, 예컨대 트라이(p메틸페닐)포스핀 등을 들 수 있다. 또한, 트라이페닐보레인 구조를 갖는 염으로서는, 추가로 트라이페닐포스핀 구조를 갖는 것도 포함된다. 트라이페닐포스핀 구조 및 트라이페닐보레인 구조를 갖는 염으로서는, 테트라페닐포스포늄 테트라페닐보레이트(상품명; TPP-K), 테트라페닐포스포늄 테트라-p-트라이보레이트(상품명; TPP-MK), 벤질트라이페닐포스포늄 테트라페닐보레이트(상품명; TPP-ZK), 트라이페닐포스핀 트라이페닐보레인(상품명; TPP-S) 등을 들 수 있다(상기 상품명은 모두 홋코화학사제).
아미노기 함유 화합물로서는, 예컨대 모노에탄올아민 트라이플루오로보레이트(스텔라케미파(주)제), 다이사이안다이아마이드(나카라이테스크(주)제) 등을 들 수 있다.
열경화 촉매의 형상은, 예컨대 구상, 타원체상 등을 들 수 있다.
열경화 촉매는 단독으로 사용하거나 또는 2종류 이상 병용할 수 있다.
열경화 촉매의 배합 비율은, 수지 성분 100질량부에 대하여, 예컨대 0.2질량부 이상, 바람직하게는 0.3질량부 이상이고, 또한, 예컨대 1질량부 이하, 바람직하게는 0.6질량부 이하이기도 하다. 열경화 촉매의 배합 비율이 상기 상한 이하이면, 연자성 열경화성 접착 필름에 있어서의 실온 하에서의 장기 보존성을 양호하게 할 수 있다. 한편, 열경화 촉매의 배합 비율이 하한 이상이면, 연자성 열경화성 접착 필름을 저온도이면서 단시간에 가열 경화시킬 수 있고, 또한 연자성 열경화성 접착 필름의 내리플로우성을 양호하게 할 수 있다.
표층 조성물은, 바람직하게는 무기 입자를 함유한다. 이에 의해, 연자성 열경화성 접착 필름의 열전도성이나 탄성률을 향상시킬 수 있다.
무기 입자를 구성하는 재료로서는, 예컨대 실리카, 점토, 석고, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화알루미나, 산화베릴륨, 탄화규소, 질화규소 등의 세라믹류, 예컨대 알루미늄, 구리, 은, 금, 니켈, 크로뮴, 납, 주석, 아연, 팔라듐, 땜납 등의 금속, 또는 합금류, 그 밖에 카본 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 바람직하게는 실리카, 특히 바람직하게는 용융 실리카를 들 수 있다.
무기 입자의 평균 입자경은, 예컨대 100μm 이하, 바람직하게는 80μm 이하이고, 또한, 예컨대 0.1μm 이상이다.
평균 입자경은 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에 의해서 측정된다.
무기 입자를 배합하는 경우, 표층 조성물에 대하여, 예컨대 100질량% 이하, 바람직하게는 45질량% 이하이고, 또한, 예컨대 1질량% 이상, 바람직하게는 10질량% 이상이다.
이들 무기 입자는 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 이용할 수 있다.
표층 조성물은 필요에 따라 첨가제를 함유할 수도 있다. 첨가제로서는, 예컨대 가교제 등의 시판 중이거나 또는 공지된 것을 들 수 있다.
가교제로서는, 예컨대, 톨릴렌 다이아이소사이아네이트, 다이페닐메테인 다이아이소사이아네이트, p-페닐렌 다이아이소사이아네이트, 1,5-나프탈렌 다이아이소사이아네이트, 다가 알코올과 다이아이소사이아네이트의 부가물 등의 폴리아이소사이아네이트 화합물을 들 수 있다.
가교제의 함유 비율로서는, 표층 조성물 100질량부에 대하여, 예컨대 0.05질량부 이상 7질량부 이하이다. 가교제의 양을 상기 상한 이하로 하면, 접착력이 보다 양호해지는 한편, 상기 하한 이상으로 하면, 연자성 열경화성 접착 필름의 내리플로우가 보다 양호해진다.
표층 조성물(나아가서는 표층)은 연자성 입자를 실질적으로 함유하지 않는다.
연자성 입자를 실질적으로 함유하지 않는다는 것은, 표층 조성물(나아가서는 표층) 중에 있어서의 연자성 입자의 함유 비율이 5질량% 이하, 바람직하게는 1질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.1질량% 이하인 경우를 나타낸다. 이와 같은 함유 비율을 구비하는 연자성 열경화성 접착 필름을 회로 기판에 적층하면, 회로 기판의 절연성의 열화를 방지하면서, 연자성 열경화성 접착 필름의 특성(자기 특성)을 회로 기판에 부여할 수 있다.
한편, 연자성 입자는 후술하는 자성층에서 상술한다.
자성층은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 및 연자성 입자를 함유하는 자성 조성물로 형성된다.
자성 조성물은 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지로 이루어지는 수지 성분, 연자성 입자 및 필요에 따라, 열경화 촉매 등을 함유한다.
아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지는, 표층에서 전술한 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지와 마찬가지의 것을 들 수 있다. 이와 같은 수지를 함유하는 것에 의해, 표층과의 상용성이 양호해져, 표층 및 자성층 사이에서의 박리를 억제할 수 있다.
아크릴 수지의 함유 비율은, 수지 성분 100질량부에 대하여, 예컨대 10질량부 이상, 바람직하게는 20질량부 이상, 보다 바람직하게는 40질량부 이상이고, 또한, 예컨대 80질량부 이하, 바람직하게는 70질량부 이하, 더 바람직하게는 60질량부 이하이기도 하다.
에폭시 수지 및 페놀 수지의 각각의 함유 비율은, 표층 조성물에 있어서의 함유 비율과 마찬가지이고, 에폭시 수지와 페놀 수지의 합계 함유 비율은, 수지 성분 100질량부에 대하여, 예컨대 20질량부 이상, 바람직하게는 30질량부 이상, 보다 바람직하게는 40질량부 이상이고, 또한, 예컨대 90질량부 이하, 바람직하게는 80질량부 이하, 더 바람직하게는 60질량부 이하이기도 하다.
자성 조성물에 있어서의 수지 성분의 함유 비율은, 예컨대 10질량% 이상, 바람직하게는 20질량% 이상이고, 또한, 예컨대 90질량% 이하, 바람직하게는 80질량% 이하이기도 하다. 상기 범위로 하는 것에 의해, 성막성, 내리플로우성이 우수하다.
자성 조성물에 있어서의 수지 성분에는, 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지 이외에도 기타 수지를 함유할 수 있고, 이들의 종류 및 배합 비율은 표층 조성물에 있어서의 기타 수지와 마찬가지이다.
연자성 입자를 구성하는 연자성 재료로서는, 예컨대, 자성 스테인레스(Fe-Cr-Al-Si 합금), 센더스트(Fe-Si-Al 합금), 퍼말로이(Fe-Ni 합금), 규소 구리(Fe-Cu-Si 합금), Fe-Si 합금, Fe-Si-B(-Cu-Nb) 합금, Fe-Si-Cr-Ni 합금, Fe-Si-Cr 합금, Fe-Si-Al-Ni-Cr 합금, 페라이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 자기 특성의 점에서, 바람직하게는 센더스트(Fe-Si-Al 합금)를 들 수 있다.
이들 중에서도, 보다 바람직하게는 Si 함유 비율이 9∼15질량%인 Fe-Si-Al 합금을 들 수 있다. 이에 의해, 자성 필름의 투자율(透磁率) 실부를 크게 할 수 있다.
연자성 입자의 형상으로서는, 바람직하게는 편평상(판상)을 들 수 있다. 편평률(편평도)은, 예컨대 8 이상, 바람직하게는 15 이상이고, 또한, 예컨대 80 이하, 바람직하게는 65 이하이다. 한편, 편평률은 50% 입경(D50)의 입경을 연자성 입자의 평균 두께로 나눈 어스펙트비로서 산출된다.
연자성 입자의 평균 입자경(평균 길이)은, 예컨대 3.5μm 이상, 바람직하게는 10μm 이상이고, 또한, 예컨대 100μm 이하이기도 하다. 평균 두께는, 예컨대 0.3μm 이상, 바람직하게는 0.5μm 이상이고, 또한, 예컨대 3μm 이하, 바람직하게는 2.5μm 이하이기도 하다. 연자성 입자의 편평률, 평균 입자경, 평균 두께 등을 조정하는 것에 의해, 연자성 입자에 의한 반자계의 영향을 작게 할 수 있고, 그 결과, 연자성 입자의 투자율을 증가시킬 수 있다. 한편, 연자성 입자의 크기를 균일하게 하기 위해서, 필요에 따라, 체 등을 사용하여 분급된 연자성 입자를 이용해도 된다.
연자성 입자는, 그의 표면에, 예컨대 커플링제로 커플링 처리되어 있어도 된다. 커플링 처리된 연자성 입자를 이용하는 것에 의해, 연자성 입자와 수지 성분의 계면이 보강되기 때문에, 자성층에 연자성 입자를 높은 비율로 충전할 수 있다.
커플링제로서는, 예컨대 γ-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실레인, γ-글리시독시프로필트라이메톡시실레인, γ-글리시독시프로필메틸다이에톡시실레인 등의 실레인 커플링제 등을 들 수 있다.
한편, 이 커플링 처리된 연자성 입자를 자성층에 함유시키는 경우에는, 미리 실레인 커플링 처리되어 있는 연자성 입자를 원료로서 이용하면 되고, 또한 연자성 열경화성 접착 필름을 제조할 때에, 연자성 열경화성 조성물과 함께 커플링제를 혼합하는 것에 의해 커플링 처리해도 된다.
자성 조성물(나아가서는 자성층)에 있어서의 연자성 입자의 함유 비율은, 예컨대 50질량% 이상, 바람직하게는 60질량% 이상, 보다 바람직하게는 70질량% 이상이고, 또한, 예컨대 98질량% 이하, 바람직하게는 97질량% 이하이기도 하다. 상기 상한 이하의 범위로 하는 것에 의해, 연자성 열경화성 접착 필름으로 할 때의 성막성이 우수하다. 한편, 상기 하한 이상의 범위로 하는 것에 의해, 연자성 열경화성 접착 필름은 자기 특성이 우수하다.
자성 조성물은, 바람직하게는 열경화 촉매를 함유한다.
열경화 촉매로서는, 표층 조성물에서 전술한 열경화 촉매와 마찬가지의 것을 들 수 있다. 열경화 촉매의 배합 비율은, 자성층에 있어서의 수지 성분 100질량부에 대하여, 예컨대 0.2질량부 이상, 바람직하게는 0.3질량부 이상이고, 또한, 예컨대 1질량부 이하, 바람직하게는 0.6질량부 이하이기도 하다.
자성 조성물은 필요에 따라 첨가제를 함유할 수도 있다. 첨가제로서는, 예컨대 가교제, 무기 입자 등의 시판 중이거나 또는 공지된 것을 들 수 있다. 이들은 자성층에서 전술한 가교제 및 무기 입자와 마찬가지의 것을 들 수 있다.
다음으로, 본 발명의 연자성 열경화성 접착 필름의 제조 방법에 대하여 설명한다.
연자성 열경화성 접착 필름을 제작하기 위해서는, 예컨대 자성층을 제작하고, 그의 표면에 표층을 적층시킨다.
자성층을 제작하기 위해서는, 우선 전술한 자성 조성물을 용매에 용해 또는 분산시킨 자성 조성물 용액을 조제한다.
용매로서는, 예컨대 아세톤, 메틸 에틸 케톤 등 케톤류, 예컨대 아세트산 에틸 등의 에스터류, 예컨대 N,N-다이메틸폼아마이드 등의 아마이드류 등의 유기 용매 등을 들 수 있다. 또한, 용매로서, 예컨대 물, 예컨대 메탄올, 에탄올, 프로판올, 아이소프로판올 등의 알코올 등의 수계 용매도 들 수 있다.
자성 조성물 용액에 있어서의 고형분량은, 예컨대 10질량% 이상, 바람직하게는 30질량% 이상이고, 또한, 예컨대 90질량% 이하, 바람직하게는 70질량% 이하이기도 하다.
이어서, 자성 조성물 용액을 기재(세퍼레이터, 코어재 등)의 표면에 소정 두께가 되도록 도포하여 도포막을 형성한 후, 도포막을 소정 조건 하에서 건조시킨다. 이에 의해, 연자성 열경화성 접착 필름이 얻어진다.
도포 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예컨대 닥터 블레이드법, 롤 도공, 스크린 도공, 그라비어 도공 등을 들 수 있다.
건조 조건으로서는, 건조 온도는, 예컨대 70℃ 이상 160℃ 이하이고, 건조 시간은, 예컨대 1분 이상 5분간 이하이다.
한편, 표층의 적층 방법으로서는, 전술한 도공 이외에도, 미리 형성한 표층(시트상)을 자성층에 공지된 방법으로 적층 또는 전사하는 방법도 들 수 있다.
얻어지는 자성층에서는, 연자성 입자가 자성층에 대하여, 예컨대 30체적% 이상, 바람직하게는 40체적% 이상, 보다 바람직하게는 50체적% 이상, 또한, 예컨대 90체적% 이하, 바람직하게는 85체적% 이하, 바람직하게는 80체적% 이하 함유되어 있다. 연자성 입자가 상기 범위 내이면, 연자성 열경화성 접착 필름의 자기 특성이 우수하다.
자성층의 두께는, 예컨대 5μm 이상, 바람직하게는 30μm 이상, 보다 바람직하게는 50μm 이상이고, 또한, 예컨대 500μm 이하, 바람직하게는 300μm 이하, 보다 바람직하게는 250μm 이하이기도 하다.
자성층은 실온(구체적으로는 25℃)에서 반경화 상태(B 스테이지 상태)이다.
또한, 자성층은, 바람직하게는, 편평상 연자성 입자가 함유되고, 그 편평상 연자성 입자가 자성층의 2차원의 면내 방향으로 배열되어 있다. 즉, 편평상 연자성 입자의 길이 방향(두께 방향과 직교하는 방향)이 자성층(연자성 열경화성 접착 필름)의 면 방향을 따르도록 배향되어 있다. 이에 의해, 자성층은, 연자성 입자가 고비율로 충전되어, 자기 특성이 우수하다.
세퍼레이터로서는, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 종이 등을 들 수 있다. 이들은 그의 표면에, 예컨대 불소계 박리제, 장쇄 알킬 아크릴레이트계 박리제, 실리콘계 박리제 등에 의해 이형 처리되어 있다.
코어재로서는, 예컨대 플라스틱 필름(예컨대 폴리이미드 필름, 폴리에스터 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름 등), 금속 필름(예컨대 알루미늄박 등), 예컨대 유리 섬유나 플라스틱제 부직 섬유 등으로 강화된 수지 기판, 실리콘 기판, 유리 기판 등을 들 수 있다.
세퍼레이터 또는 코어재의 두께는, 예컨대 1μm 이상 500μm 이하이다.
이어서, 자성층의 표면에 표층을 적층한다.
표층을 적층하기 위해서는, 우선 전술한 표층 조성물을 용매에 용해 또는 분산시킨 표층 조성물 용액을 조제한다.
용매로서는, 전술한 것을 들 수 있다.
표층 조성물 용액에 있어서의 고형분량은, 예컨대 10질량% 이상, 바람직하게는 30질량% 이상이고, 또한, 예컨대 90질량% 이하, 바람직하게는 70질량% 이하이기도 하다.
이어서, 표층 조성물 용액을 자성층의 표면에 소정 두께가 되도록 도포하여 도포막을 형성한 후, 도포막을 소정 조건 하에서 건조시킨다. 이에 의해, 자성층의 표면에 표층이 적층된 연자성 열경화성 접착 필름이 얻어진다.
도포 방법으로서는, 전술한 도공 등을 들 수 있다.
건조 조건으로서는, 건조 온도는, 예컨대 70℃ 이상 160℃ 이하이고, 건조 시간은, 예컨대 1분 이상 5분간 이하이다.
얻어지는 표층은 실온(구체적으로는 25℃)에서 반경화 상태(B 스테이지 상태)이다.
표층의 두께는, 예컨대 5μm 이상, 바람직하게는 10μm 이상, 보다 바람직하게는 15μm 이상이고, 또한, 예컨대 100μm 이하, 바람직하게는 80μm 이하, 보다 바람직하게는 55μm 이하이기도 하다.
이렇게 해서 얻어지는 연자성 열경화성 접착 필름의 두께(총 두께)는, 예컨대 10μm 이상, 보다 바람직하게는 40μm 이상이고, 또한, 예컨대 600μm 이하, 바람직하게는 380μm 이하이기도 하다.
본 발명의 연자성 열경화성 접착 필름은, 예컨대 연자성 열경화성 접착 필름만으로 이루어지는 단층 구조, 코어재의 편면 또는 양면에 연자성 열경화성 접착 필름이 적층된 다층 구조, 연자성 열경화성 접착 필름의 편면 또는 양면에 세퍼레이터가 적층된 다층 구조 등의 층 구조로 해서 조제할 수 있다.
본 발명의 바람직한 층 구조로서는, 연자성 열경화성 접착 필름의 편면 또는 양면에 세퍼레이터가 적층된 다층 구조이다. 이에 의해, 실용에 제공되기까지 연자성 열경화성 접착 필름을 보호할 수 있고, 또한, 세퍼레이터를 회로 기판에 전사할 때의 지지 기재로서 이용할 수도 있다.
다음으로, 자성 필름 적층 회로 기판의 제조 방법(연자성 열경화성 접착 필름의 첩부 방법)의 일 실시형태에 대하여, 도 1을 참조하여 설명한다.
이 방법에서는, 우선 도 1A에 나타내는 바와 같이, 표층(1)과 자성층(2)을 구비하고, 자성층(2)에 세퍼레이터(3)가 적층된 연자성 열경화성 접착 필름(4)과, 배선 패턴(5)이 기판(6)의 표면에 형성된 회로 기판(7)을 준비한다. 이어서, 연자성 열경화성 접착 필름(4)과, 회로 기판(7)을, 표층(1)이 배선 패턴(5)과 대향하도록, 간격을 띄워 두께 방향으로 배치한다.
연자성 열경화성 접착 필름(4)은 상기의 방법으로 얻을 수 있고, 그의 자성층(2)에는, 연자성 입자(14)가 자성 조성물(12) 중에 분산되어 있다. 한편, 도 1A의 태양에서는, 연자성 입자(14)로서, 편평상 연자성 입자(14)를 이용하고 있고, 그 편평상 연자성 입자(14)는 그의 길이 방향(두께 방향과 직교하는 방향)이 연자성 열경화성 접착 필름(4)의 면 방향을 따르도록 배향되어 있다. 한편, 표층(1)은 표층 조성물(11)로 형성되어 있고, 연자성 입자(14)를 함유하지 않는다.
회로 기판(7)은, 예컨대 전자 유도 방식으로 사용되는 회로 기판(7) 등이며, 기판(6)의 한쪽 면에, 루프 코일 등의 배선 패턴(5)이 형성되어 있다. 배선 패턴(5)은 세미애디티브(semi-additive)법 또는 서브트랙티브(subtractive)법 등에 의해서 형성된다.
기판(6)을 구성하는 절연 재료로서는, 예컨대 유리 에폭시 기판, 유리 기판, PET 기판, 테플론 기판, 세라믹 기판, 폴리이미드 기판 등을 들 수 있다.
배선 패턴(5)을 구성하는 각 배선(8)의 폭은, 예컨대 5μm 이상, 바람직하게는 9μm 이상이고, 또한 예컨대 500μm 이하, 바람직하게는 300μm 이하이기도 하다.
각 배선(8) 사이의 간극(9)(피치 사이, 도 1A에서 나타내는 X의 길이)은, 예컨대 50μm 이상, 바람직하게는 80μm 이상이고, 또한, 예컨대 3 mm 이하, 바람직하게는 2mm 이하이기도 하다. 연자성 열경화성 접착 필름(4)은 상기 범위의 간극(9)에 대하여 우수한 매입성을 발현할 수 있다.
배선(8)의 두께(높이, 도 1A에서 나타내는 Y의 길이)는, 예컨대 5μm 이상, 바람직하게는 10μm 이상이고, 또한, 예컨대 50μm 이하, 바람직하게는 35μm 이하이기도 하다. 배선(8)의 두께에 대한 표층(1)의 두께는, 예컨대 1배 이상, 바람직하게는 2배 이상이고, 예컨대 5배 이하, 바람직하게는 4배 이하이며, 연자성 열경화성 접착 필름(4)의 표층(1)의 두께는 그와 같은 범위로 조정된다. 연자성 열경화성 접착 필름(4)은 상기 범위의 높이에 대하여 우수한 매입성을 발현할 수 있다.
이어서, 도 1B에 나타내는 바와 같이, 표층(1)과 배선(8)의 상면을 접촉시킨다.
그 후, 도 1C에 나타내는 바와 같이, 연자성 열경화성 접착 필름(4)을 배선(8)에 압압한다. 이에 의해, 표층(1)을 형성하는 표층 조성물(11)이 유동하여, 배선 패턴(5)이 표층 조성물(11)에 매몰된다. 즉, 배선 패턴(5)을 구성하는 각 배선(8)의 표면 및 측면이 표층 조성물(11)로 피복된다. 이와 함께, 배선 패턴(5)으로부터 노출되는 기판(6)의 표면이 표층 조성물(11)로 피복된다.
압력은, 예컨대 10MPa 이상, 바람직하게는 20MPa 이상이고, 또한, 예컨대 100MPa 이하, 바람직하게는 50MPa 이하이다.
이어서, 도 1D에 나타내는 바와 같이, 연자성 열경화성 접착 필름(4)을 가열한다. 이에 의해, 열경화된 자성 필름(10)이 회로 기판(7)에 적층된 자성 필름 적층 회로 기판(13)이 얻어진다.
가열 온도는, 예컨대 80℃ 이상, 바람직하게는 100℃ 이상이고, 또한, 예컨대 200℃ 이하, 바람직하게는 175℃ 이하, 보다 바람직하게는 140℃ 이하이기도 하다.
가열 시간은, 예컨대 0.1시간 이상, 바람직하게는 0.2시간 이상이고, 또한, 예컨대 24시간 이하, 바람직하게는 3시간 이하, 보다 바람직하게는 2시간 이하이기도 하다.
이렇게 해서 얻어지는 자성 필름 적층 회로 기판(13)은, 배선 패턴(5)이 형성된 회로 기판(7)과, 그 회로 기판(7)에 적층되는 자성 필름(10)을 구비하고 있다.
자성 필름(10)은, 열경화된 경화 자성층(2a)과, 그 경화 자성층(2a)의 한쪽 면에 적층되는 열경화된 경화 표층(1a)을 구비한다.
경화 자성층(2a)은 자성 조성물(12)이 경화되어서 형성되어 있다. 구체적으로는, 연자성 입자(14)와, 자성 조성물 중의 수지 성분이 열경화된 경화 수지 성분과, 필요에 따라 첨가되는 열경화성 촉매 및 첨가제를 구비하는 경화 자성 조성물(12a)로 형성되고, 경화 상태(C 스테이지 상태)이다.
경화 표층(1a)은 표층 조성물(11)이 경화되어서 형성되어 있다. 구체적으로는, 표층 조성물(11) 중의 수지 성분이 열경화된 경화 수지 성분과, 필요에 따라 첨가되는 열경화성 촉매, 무기 입자 및 첨가제를 구비하는 경화 표층 조성물(11a)로 형성되고, 경화 상태이다.
경화 자성층(2a)의 두께는 자성층(2)의 두께와 대략 동일하며, 경화 표층(1a)의 두께는 표층(1)의 두께와 대략 동일하다.
자성 필름 적층 회로 기판(13)에서는, 배선 패턴(5)이 경화 표층(1a)에 매몰되어 있다. 즉, 배선 패턴(5)을 구성하는 각 배선(8)의 표면 및 측면이 경화 표층(1a)으로 피복되어 있다. 이와 함께, 배선 패턴(5)으로부터 노출되는 기판(6)의 표면은 경화 표층(1a)(나아가서는 자성 필름(10))으로 피복되어 있다.
또한, 세퍼레이터(3)와 배선(8) 또는 기판(6) 사이, 및 배선(8) 사이의 간극(9)에는, 경화 표층 조성물(11a)이 가득 차 있지만, 연자성 입자(14)는 실질적으로 존재해 있지 않다.
한편, 상기의 방법에서는, 연자성 열경화성 접착 필름(4)을 배선(8)에 압압한 후, 연자성 열경화성 접착 필름(4)을 가열했지만, 압압과 동시에 가열할 수도 있다.
한편, 도 1의 실시태양에서는, 한쪽 면에만 배선 패턴(5)이 형성되어 있는 회로 기판(7)이 이용되고 있었지만, 한쪽 면 및 다른 쪽 면에 배선 패턴(5)이 형성되어 있는 회로 기판(7)을 이용할 수도 있다. 그 경우, 다른 쪽 면도 한쪽 면과 마찬가지로 연자성 열경화성 접착 필름(4)을 적층할 수 있다.
본 발명의 위치 검출 장치는, 예컨대, 상기의 자성 필름 적층 회로 기판(13) 및 그 자성 필름 적층 회로 기판에 실장되는 센서부를 구비하는 센서 기판과, 센서 기판 위에 대향 배치되는 위치 검출 평면판을 구비하고 있다.
자성 필름 적층 회로 기판(13)에 센서부를 실장할 때에 있어서의 리플로우 공정의 방법으로서는, 예컨대 열풍 리플로우, 적외선 리플로우 등을 들 수 있다. 또한, 전체 가열 또는 국부 가열 중 어느 방식이어도 된다.
리플로우 공정에서의 가열 온도는, 예컨대 200℃ 이상, 바람직하게는 240℃ 이상이고, 또한, 예컨대 300℃ 이하, 바람직하게는 265℃ 이하이다. 가열 시간은, 예컨대 1초 이상, 바람직하게는 5초 이상, 보다 바람직하게는 30초 이상이고, 또한, 예컨대 2분 이하, 바람직하게는 1.5분 이하이다.
상기에서 얻어진 센서 기판에, 위치 검출 평면판을, 간격을 띄워 대향 배치시키는 것에 의해, 위치 검출 장치가 제조된다.
그리고, 이 연자성 열경화성 접착 필름(4)은, 자성층(2)과, 상기 자성층(2)의 한쪽 면에 적층되는 표층(1)을 구비하는 연자성 열경화성 접착 필름(4)으로서, 자성층(2)은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 및 연자성 입자(14)를 함유하는 자성 조성물(12)로 형성되고, 표층(1)은 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지를 함유하며, 또한 연자성 입자(14)를 실질적으로 함유하지 않는 표층 조성물(11)로 형성되어 있다.
그 때문에, 연자성 열경화성 접착 필름(4)을 회로 기판(7)에 적층시키면, 연자성 열경화성 접착 필름(4)이 각 배선(8) 사이의 간극(9)에, 표층 조성물(11)을 확실하게 매입할 수 있고, 또한 연자성 열경화성 접착 필름(4)과 기판(6)이 양호하게 접착된다. 그 결과, 이 연자성 열경화성 접착 필름(4)을 이용하면, 내리플로우성을 구비하는 자성 필름 적층 회로 기판(13)을 얻을 수 있다.
또한, 매입성이 양호하기 때문에, 자성층(2)과 기판(6)의 거리를 근접시킬 수 있어, 자성 필름 적층 회로 기판(13)의 박형화가 가능해진다.
또한, 매입된 표층 조성물(11)에는, 실질적으로 연자성 입자(14)를 함유하고 있지 않다. 즉, 배선(8) 사이에 연자성 입자(14)가 편재되는 것이 억제되어 있다. 그 결과, 배선(8)끼리가 연자성 입자(14)를 통해서 단락되는 것이 억제되어, 양호한 절연성을 구비한다.
또한, 자성 필름 적층 회로 기판(13)은, 연자성 열경화성 접착 필름(4)을, 한쪽 면에 배선(8)이 설치되어 있는 회로 기판(7)의 한쪽 면에 적층하고, 연자성 열경화성 접착 필름(4)을 열경화하는 것에 의해 얻어지고 있다.
그 때문에, 각 배선(8) 사이의 간극(9)에 경화 표층(1a)이 확실하게 매입되어, 경화 표층(1a)이 강고하게 기판(6) 및 배선(8)에 접착되어 있다. 그 때문에, 고온 하에서 리플로우 처리하더라도, 자성 필름(10)과 회로 기판(7)이 박리되기 어렵고, 또한 자성 필름(10)의 표면의 요철의 발생을 억제할 수 있다. 그 때문에, 내리플로우성이 우수하다. 또한, 배선(8) 사이에 연자성 입자(14)가 존재하지 않기 때문에, 연자성 입자(14)에 의한 단락을 방지하여, 절연성이 우수하다. 또한, 배선(8)의 상면에, 연자성 입자(14)를 함유하는 경화 자성층(2a)이 적층되어 있기 때문에, 양호한 자성 특성을 구비한다. 또한, 경화 자성층(2a)과 기판(6)의 거리가 근접해 있기 때문에, 박형화되어 있다.
이 위치 검출 장치에서는, 자성 필름(10)이 회로 기판(7)과 확실하게 접착되어 있다. 또한, 이 자성 필름(10)은 연자성 입자(14)를 함유하고 있다. 그 때문에, 위치 검출 장치의 성능의 열화가 억제되어, 확실하게 위치 검출이 가능해진다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 전혀 실시예 및 비교예에 한정되지 않는다. 또한, 이하에 나타내는 실시예의 수치는, 상기의 실시형태에 있어서 기재되는 수치(즉 상한치 또는 하한치)로 대체할 수 있다.
실시예 1
(자성층의 제작)
연자성 입자가 80체적%가 되도록, 연자성 입자(Fe-Si-Al 합금, 편평상, 메이토사제) 95질량부, 아크릴산 에틸-메타크릴산 메틸을 주성분으로 하는 아크릴산 에스터계 폴리머(네가미공업사제, 상품명 「파라크론 W-197CM」) 50질량부, 비스페놀 A형 에폭시 수지(JER사제, 에피코트 1004) 20질량부, 비스페놀 A형 에폭시 수지(JER사제, 에피코트 YL980) 12질량부, 페놀 아르알킬 수지(미쓰이화학사제, 밀렉스 XLC-4L) 18질량부, 및 2-페닐-1H-이미다졸4,5-다이메탄올(열경화 촉매, 시코쿠화성사제, 상품명; 큐어졸 2PHZ-PW) 0.5질량부를 혼합하는 것에 의해, 자성 조성물을 얻었다.
이 자성 조성물을 메틸 에틸 케톤으로 용해시키는 것에 의해, 고형분 농도 15질량%의 자성 조성물 용액을 조제했다.
이 자성 조성물 용액을, 실리콘 이형 처리한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름으로 이루어지는 세퍼레이터(두께가 50μm) 상에 도포하고, 그 후 130℃에서 2분간 건조시켰다.
이에 의해, 세퍼레이터가 적층된 자성층(자성층만의 두께, 50μm)을 제조했다. 이 자성층은 반경화 상태였다.
(연자성 열경화성 접착 필름의 제작)
이어서, 아크릴산 에틸-메타크릴산 메틸을 주성분으로 하는 아크릴산 에스터계 폴리머(네가미공업사제, 상품명 「파라크론 W-197CM」) 80질량부, 비스페놀 A형 에폭시 수지(JER사제, 에피코트 1004) 8질량부, 비스페놀 A형 에폭시 수지(JER사제, 에피코트 YL980) 5질량부, 페놀 아르알킬 수지(미쓰이화학사제, 밀렉스 XLC-4L) 7질량부, 2-페닐-1H-이미다졸4,5-다이메탄올(열경화 촉매, 시코쿠화성사제, 상품명; 큐어졸 2PHZ-PW) 0.5질량부, 실리카(마이크론사제, 상품명; SP10, 평균 입자경 2.5μm) 45질량부를 혼합하는 것에 의해, 표층 조성물을 얻었다.
이 표층 조성물을 메틸 에틸 케톤으로 용해시키는 것에 의해, 고형분 농도 15질량%의 표층 조성물 용액을 조제했다.
이 표층 조성물 용액을, 상기에서 제작한 자성층 상에 도포하고, 그 후 130℃에서 2분간 건조시켰다.
이에 의해, 표층이 자성층에 적층된 연자성 열경화성 접착 필름을 제조했다. 이 표층(두께 55μm)은 반경화 상태였다.
실시예 2∼10
표 1에 기재된 재료 및 배합 비율로 자성 조성물 및 표층 조성물을 얻었다. 이들 자성 조성물 및 표층 조성물을 이용하여, 표 1의 두께로 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 각 실시예의 연자성 열경화성 접착 필름을 제조했다.
비교예 1
실시예 1에서 제작한 자성층을 비교예 1의 연자성 열경화성 접착 필름으로 했다. 즉, 표층을 구비하고 있지 않은 자성층을 비교예 1의 연자성 열경화성 접착 필름으로 했다.
(평가)
·내리플로우성
루프 코일상의 배선 패턴이 기판의 한쪽 면에 형성된 회로 기판(배선의 폭 100μm, 배선의 높이 15μm, 간극의 간격(피치 사이) 200μm)에, 표층이 배선 패턴과 접촉하도록, 각 실시예 및 비교예의 연자성 열경화성 접착 필름을 적층하고, 175℃, 30분 가열하는 것에 의해, 연자성 열경화성 접착 필름을 열경화시켜, 자성 필름 적층 회로 기판을 얻었다.
이 자성 필름 적층 회로 기판을, 260℃ 이상의 온도를 10초 유지하도록 온도 설정한 IR 리플로우로에 통과시켜, 리플로우 처리 기판을 얻었다.
이 리플로우 처리 기판에 대하여, 자성 필름과 회로 기판의 계면을 관찰했다. 이 계면에 있어서, 계면에서 박리가 발생해 있었던 경우, 또는 자성 필름 표면에 요철이 발생해 있었던 경우를 ×로 평가하고, 계면 박리가 발생해 있었지만, 필름 표면에 요철이 발생해 있지 않았던 경우를 △로 평가하고, 박리 및 요철의 발생이 확인되지 않았던 경우를 ○로 평가했다.
그 결과를 표 1에 나타낸다.
·절연성
배선의 폭 50μm, 배선의 높이 15μm, 간극의 간격(피치 사이) 50μm이고 서로 빗장으로 짜여진 도통하고 있지 않는 테스트용 배선 패턴을 준비했다. 그의, 그 테스트용 배선 패턴 상에, 각 실시예 및 각 비교예의 연자성 열경화성 접착 필름을, 그 표층이 배선 패턴과 접촉하도록 적층시킨 후, 175℃, 60분으로 가열하여, 자성 필름으로 했다. 그리고, 테스트용 배선 패턴의 양 전극 사이에 10V의 전압을 걸어, 절연 저항을 측정했다.
저항값이 1×109Ω 이상이었던 경우를 ○로 평가하고, 저항값이 1×106Ω 이상 1×109Ω 미만이었던 경우를 △로 평가하고, 저항값이 1×106Ω 미만이었던 경우를 ×로 평가했다.
·성막성
각 실시예 및 각 비교예의 연자성 열경화성 접착 필름을 제조했을 때에, 각 표층 조성물 용액을 자성층에 도포했을 때의 도포 안정성, 및 제조한 연자성 열경화성 접착 필름의 표면을 관찰했다. 한편, 비교예 1에 있어서는, 자성 조성물 용액을 세퍼레이터에 도포했을 때의 도포 안정성 및 제조한 연자성 열경화성 필름의 표면을 관찰했다.
표층 조성물 용액(또는 비교예 1에 있어서는 자성 조성물)을 자성층(또는 세퍼레이터)에 안정되게 도포할 수 있고, 제조한 연자성 열경화성 접착 필름의 표면에 거칠함이 발생해 있지 않았던 경우를 ○로 평가하고, 연자성 열경화성 조성물 용액을 안정되게 도포할 수 있었지만, 연자성 열경화성 접착 필름의 표면에 거칠함을 확인할 수 있었던 경우를 △로 평가하고, 표층 조성물 용액을 안정되게 도포할 수 없었던 경우를 ×로 평가했다.
그 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
표에 있어서의 각 성분 중의 수치는, 특단의 기재가 없는 경우에는, 질량부수를 나타낸다.
또한, 표 중, 각 성분의 약칭에 대하여, 이하에 그의 상세를 기재한다.
·Fe-Si-Al 합금: 상품명 「SP-7」, 연자성 입자, 평균 입자경 65μm, 편평상, 메이토사제
·파라크론 W-197CM: 상품명, 아크릴산 에틸-메타크릴산 메틸을 주성분으로 하는 아크릴산 에스터계 폴리머, 네가미공업사제
·에피코트 1004: 상품명, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 에폭시 당량 875∼975g/eq, JER사제,
·에피코트 YL980: 상품명, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 에폭시 당량 180∼190g/eq, JER사제
·밀렉스 XLC-4L: 상품명, 페놀 아르알킬 수지, 하이드록실기 당량 170g/eq, 미쓰이화학사제
·큐어졸 2PHZ-PW: 상품명, 2-페닐-1H-이미다졸4,5-다이메탄올, 시코쿠화성사제
·실리카: 상품명 「SP10」, 용융 실리카, 마이크론사제, 평균 입자경(D50) 2.5μm
한편, 상기 발명은, 본 발명의 예시의 실시형태로서 제공했지만, 이것은 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 당해 기술분야의 당업자에 의해서 분명한 본 발명의 변형예는 후기의 특허청구범위에 포함된다.
본 발명의 연자성 열경화성 접착 필름, 자성 필름 적층 회로 기판 및 위치 검출 장치는 각종 공업 제품에 적용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 연자성 열경화성 접착 필름 및 자성 필름 적층 회로 기판은 위치 검출 장치 등에 이용할 수 있고, 또한 본 발명의 위치 검출 장치는 디지타이저 등의 컴퓨터의 입력 장치에 이용할 수 있다.
1: 표층
2: 자성층
4: 연자성 열경화성 접착 필름
7: 회로 기판
8: 배선
10: 자성 필름
11: 표층 조성물
12: 자성 조성물
13: 자성 필름 적층 회로 기판

Claims (7)

  1. 자성층과, 상기 자성층의 한쪽 면에 적층되는 표층을 구비하는 연자성 열경화성 접착 필름으로서,
    상기 자성층은, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 및 연자성 입자를 함유하는 자성 조성물로 형성되며,
    상기 표층은, 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지를 함유하고, 또한 연자성 입자를 실질적으로 함유하지 않는 표층 조성물로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연자성 열경화성 접착 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표층 조성물에 있어서의 아크릴 수지의 함유 비율이, 상기 아크릴 수지, 상기 에폭시 수지 및 상기 페놀 수지로 이루어지는 수지 성분 100질량부에 대하여, 10질량부 이상 80질량부 이하인 것을 특징으로 하는 연자성 열경화성 접착 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 표층은 평균 입자경 100μm 이하의 무기 입자를 더 함유하고, 상기 무기 입자의 함유 비율이 45질량% 이하인 것을 특징으로 하는 연자성 열경화성 접착 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 표층의 두께가 15μm 이상 55μm 이하인 것을 특징으로 하는 연자성 열경화성 접착 필름.
  5. 자성층과, 상기 자성층의 한쪽 면에 적층되는 표층을 구비하는 연자성 열경화성 접착 필름으로서, 상기 자성층은, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 및 연자성 입자를 함유하는 자성 조성물로 형성되며, 상기 표층은, 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지를 함유하고, 또한 연자성 입자를 실질적으로 함유하지 않는 표층 조성물로 형성되어 있는 연자성 열경화성 접착 필름을, 한쪽 면에 배선이 설치되어 있는 회로 기판의 한쪽 면에 적층하고, 상기 연자성 열경화성 접착 필름을 열경화하는 것에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 자성 필름 적층 회로 기판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 배선의 두께에 대하여, 상기 표층의 두께가 1∼4배인 것을 특징으로 하는 자성 필름 적층 회로 기판.
  7. 자성층과, 상기 자성층의 한쪽 면에 적층되는 표층을 구비하는 연자성 열경화성 접착 필름으로서, 상기 자성층은, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 및 연자성 입자를 함유하는 자성 조성물로 형성되며, 상기 표층은, 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지를 함유하고, 또한 연자성 입자를 실질적으로 함유하지 않는 표층 조성물로 형성되어 있는 연자성 열경화성 접착 필름을, 한쪽 면에 배선이 설치되어 있는 회로 기판의 한쪽 면에 적층하고, 상기 연자성 열경화성 접착 필름을 열경화하는 것에 의해 얻어지는 자성 필름 적층 회로 기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
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