KR20220148802A - 전자파 차폐 필름 - Google Patents
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Abstract
경제적으로 우수하면서, 프린트 배선판과의 접착성이 우수하고, 고열 환경 하를 거친 후에 있어서, 우수한 차폐 성능을 발휘할 수 있고, 전자파 차폐층과 그라운드 회로의 접속 안정성이 우수한 전자파 차폐 필름을 제공한다. 전자파 차폐 필름(1)은, 전자파 차폐층(2)과, 전자파 차폐층(2)의 한쪽 면에 형성된 도전성 접착제층(3)을 구비하고, 전자파 차폐층(2)은 구성 재료로서 알루미늄을 포함하고, 도전성 접착제층(3)은 도전성 입자로서 니켈 입자를 포함하고, 상기 니켈 입자의 원형도의 평균값이 0.85 이하이며, 상기 원형도의 10% 누적값이 0.65 이하이다.
Description
본 개시는, 전자파 차폐 필름에 관한 것이다.
종래부터, 스마트폰이나 태블릿 단말기를 비롯한 휴대 기기 등에는, 내부로부터 발생하는 전자파나 외부로부터 침입하는 전자파를 차단하기 위해, 전자파 차폐 필름을 첩부한 플렉시블 프린트 배선판(FPC)이 사용되고 있다.
전자파 차폐 필름으로서는, 예를 들면 금속 박막 등의 전자파 차폐층과, 도전성(導電性) 입자를 포함하는 도전성 접착제층을 구비하는 것이 알려져 있다. 전자파 차폐 필름의 도전성 접착제층을, 프린트 배선판의, 회로 패턴을 피복하는 절연층에 중첩한 상태로 가열 프레스하는 것에 의해, 전자파 차폐 필름은 프린트 배선판에 접착되어 차폐 프린트 배선판이 제작된다.
절연층에는 그라운드 회로를 노출시키는 개구부가 형성되어 있고, 전자파 차폐 필름을 프린트 배선판 상에 탑재한 상태로 가열 프레스함으로써, 상기 도전성 접착제층이 유동하여 상기 개구부가 도전성 접착제에 의해 충전된다. 이로써, 전자파 차폐층과 프린트 배선판의 회로 패턴으로 포함되는 그라운드 회로가, 도전성 접착제를 통하여 전기적으로 접속되고, 전자파 차폐 필름은 차폐 성능을 발휘할 수 있다.
그 후 차폐 프린트 배선판에는, 땜납 리플로우 공정을 거침으로써 부품이 실장된다. 땜납 리플로우 공정에서는, 예를 들면 270℃ 정도의 고온에 노출된다.
또한, 최근, 상기 전자파 차폐 필름으로서는, 비용 삭감의 관점에서, 전자파 차폐층으로서 알루미늄을 사용한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 2 참조).
그러나, 특허문헌 1에 기재된 전자파 차폐 필름에 있어서의, 알루미늄을 사용한 전자파 차폐층과 도전성 입자의 조합에서는, 상기 땜납 리플로우 공정을 통과한 후에 있어서, 전자파 차폐층과 그라운드 회로의 도통(導通) 저항이 상승하고, 본래의 차폐 성능을 발휘할 수 없다는 문제가 있었다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 전자파 차폐 필름에 있어서의, 알루미늄을 사용한 전자파 차폐층과 도전성 입자의 조합에서는, 프린트 배선판과의 접착성이 뒤떨지는, 상기 땜납 리플로우 공정을 통과한 후에 있어서, 전자파 차폐층과 그라운드 회로의 접속 안정성이 얻어지지 않는다는 문제가 있었다. 그러므로, 프린트 배선판과의 접착성이 우수하고, 고열 환경 하를 거친 후에 있어서, 우수한 차폐 성능을 발휘할 수 있고, 전자파 차폐층과 그라운드 회로의 접속 안정성이 우수한 전자파 차폐 필름이 요구되고 있다.
따라서, 본 개시의 목적은, 경제적으로 우수하면서, 프린트 배선판과의 접착성이 우수하고, 고열 환경 하를 거친 후에 있어서, 우수한 차폐 성능을 발휘할 수 있고, 전자파 차폐층과 그라운드 회로의 접속 안정성이 우수한 전자파 차폐 필름을 제공하는 것에 있다.
본 개시의 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과, 전자파 차폐층에 알루미늄을 사용하고, 또한 도전성 접착제층 중의 도전성 입자로서 특정한 니켈 입자를 이용한 전자파 차폐 필름에 의하면, 경제적으로 우수하면서, 프린트 배선판과의 접착성이 우수하고, 고열 환경 하를 거친 후에 있어서, 우수한 차폐 성능을 발휘할 수 있고, 전자파 차폐층과 그라운드 회로의 접속 안정성이 우수한 것을 찾아냈다. 본 개시는 이들 지견에 기초하여 완성시킨 것이다.
본 개시는, 전자파 차폐층과, 상기 전자파 차폐층의 한쪽 면에 형성된 도전성 접착제층을 구비하고,
상기 전자파 차폐층은 구성 재료로서 알루미늄을 포함하고,
상기 도전성 접착제층은 도전성 입자로서 니켈 입자를 포함하고, 상기 니켈 입자의 원형도(圓形度)의 평균값이 0.85 이하이며, 상기 원형도의 10% 누적값이 0.65 이하인 전자파 차폐 필름을 제공한다.
상기 전자파 차폐 필름은, 전자파 차폐층의 구성 재료로서, 은이나 구리와 비교하여 저가인 알루미늄을 사용함으로써 경제적으로 우수하다. 그리고, 도전성 접착제층 중의 도전성 입자로서, 원형도의 평균값이 0.85 이하이며, 원형도의 10% 누적값이 0.65 이하인 니켈 입자를 사용한다. 상기 원형도는, 니켈 입자의 2차원 형상에 대하여 원과의 가까움을 나타내는 지표이며, 높을수록 2차원 형상은 원에 가깝고, 원형도가 1.0이면 그 형상은 진원(眞圓)인 것을 나타낸다. 즉, 니켈 입자의 원형도의 평균값이 0.85 이하인 것은, 니켈 입자의 2차원 형상이 진원과는 어느 정도 동떨어져 있는 것을 나타내고, 니켈 입자의 원형도의 10% 누적값이 0.65 이하인 것은, 원형도가 작은 니켈 입자의 비율이 어느 정도 많은 것을 나타낸다. 이와 같은 니켈 입자를 도전성 입자로서 사용함으로써, 상기 전자파 차폐 필름은, 전자파 차폐층의 구성 재료로서 알루미늄을 사용하면서, 프린트 배선판과의 접착성이 우수하고, 고열 환경 하를 거친 후에 있어서, 우수한 차폐 성능을 발휘할 수 있고, 전자파 차폐층과 그라운드 회로의 접속 안정성이 우수하다.
상기 니켈 입자의 형상은 필라멘트형인 것이 바람직하다.
상기 니켈 입자의 평균 아스펙트비는 0.70 이하인 것이 바람직하다.
상기 니켈 입자의 아스펙트비의 10% 누적값은 0.50 이하인 것이 바람직하다.
상기 니켈 입자의 메디안 직경은 1∼30㎛인 것이 바람직하다.
상기 도전성 접착제층 중의 상기 니켈 입자의 함유 비율은 2∼80 질량%인 것이 바람직하다.
본 개시의 전자파 차폐 필름은 경제적으로 우수하면서, 프린트 배선판과의 접착성이 우수하고, 고열 환경 하를 거친 후에 있어서, 우수한 차폐 성능을 발휘할 수 있고, 전자파 차폐층과 그라운드 회로의 접속 안정성이 우수하다.
[도 1] 본 개시의 전자파 차폐 필름의 일 실시형태를 나타내는 단면(斷面) 모식도다.
[전자파 차폐 필름]
본 개시의 전자파 차폐 필름은 전자파 차폐층과, 상기 전자파 차폐층 중 적어도 한쪽 면에 형성된 도전성 접착제층을 적어도 구비한다. 상기 전자파 차폐 필름은, 상기 전자파 차폐층 및 상기 도전성 접착제층 이외의 다른 층을 구비하고 있어도 된다. 상기 다른 층으로서는, 상기 전자파 차폐층의, 상기 도전성 접착제층과는 반대측에 절연층을 구비하고 있어도 된다.
상기 전자파 차폐 필름의 일 실시형태에 대하여, 이하에 설명한다. 도 1은, 상기 전자파 차폐 필름의 일 실시형태를 나타내는 단면 모식도다.
도 1에 나타낸 전자파 차폐 필름(1)은 전자파 차폐층(2)과, 전자파 차폐층(2)의 한쪽 면에 인접하여 형성된 도전성 접착제층(3)과, 전자파 차폐층(2)의 다른쪽 면에 인접하여 형성된 절연층(4)을 구비한다. 바꾸어 말하면, 전자파 차폐 필름(1)은 도전성 접착제층(3), 전자파 차폐층(2), 및 절연층(4)을 이 순서로 구비한다.
(전자파 차폐층)
상기 전자파 차폐층은 구성 재료로서 알루미늄을 포함한다. 구성 재료로서 알루미늄을 포함하는 상기 전자파 차폐층으로서는, 알루미늄층(알루미늄으로 이루어지는 층)이나 알루미늄과 다른 금속의 합금으로 이루어지는 합금층 등의 금속으로 이루어지는 금속층, 이들 층이 다른 층(필름이나 다른 금속층 등)의 표면에 형성된 것(금속 도금이 행해진 층) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 알루미늄층이나 상기 합금층 등의 금속층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 전하여, 증착(예를 들면, 진공 증착), 스퍼터링, 화학 기상 증착(CVD)법, 유기 금속 성장(MO)법, 도금, 압연(壓延) 가공 등을 들 수 있다. 상기 전자파 차폐층은 단층, 복층(예를 들면, 금속 도금이 행해진 층) 중 어느 것이라도 된다.
상기 전자파 차폐층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.01㎛ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1㎛ 이상이다. 상기 두께가 0.01㎛ 이상이면, 차폐 성능이 보다 양호하게 된다. 상기 두께는, 유연성이 우수한 관점 및 10MHz 이상의 고주파 신호의 전송 특성이 우수하고 전자파의 차폐 성능이 보다 우수한 관점에서, 12㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 3㎛ 이하이다. 또한, 알루미늄층의 두께가 상기 범위 내인 것이 바람직하다.
(도전성 접착제층)
상기 도전성 접착제층은 예를 들면 상기 전자파 차폐 필름을 프린트 배선판에 접착하기 위한 접착성과 도전성을 가진다. 도전성 접착제층은 전자파 차폐층과 인접하여 형성되어 있는 것이 바람직하다. 도전성 접착제층은 단층, 복층 중 어느 것이라도 된다.
상기 도전성 접착제층은 도전성 입자로서 니켈 입자를 포함한다. 전자파 차폐층에 사용되는 알루미늄은 산화하여 표면에 산화막을 형성하기 쉽지만, 니켈 입자는 그 경도(硬度) 등의 효과에 의해, 상기 산화막을 찢을 수 있고, 안정적으로 양호한 전기적 접속을 유지하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 다른 부드러운 금속 입자의 경우에는, 돌기 등을 가지는 형상이라도 산화막을 찢는 것이 곤란하고, 양호한 전기적 접속을 얻는 것이 곤란하다. 상기 니켈 입자는 1종만을 사용해도 되고, 본 개시의 목적을 훼손시키지 않는 범위 내에 있어서, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 니켈 입자의 원형도의 평균값은 0.85 이하이고, 바람직하게는 0.84 이하, 더욱 바람직하게는 0.83 이하이다. 상기 원형도의 평균값은 작은 쪽이 바람직하지만, 도전성 접착제층의 두께 방향 및 면 방향에서 보다 양호한 도전성이 얻어지는 관점에서, 예를 들면 0.60 이상, 바람직하게는 0.70 이상, 보다 바람직하게는 0.75 이상이다.
상기 니켈 입자의 원형도의 10% 누적값은 0.65 이하이고, 바람직하게는 0.64이하, 보다 바람직하게는 0.63 이하이다. 상기 원형도의 10% 누적값은 작은 쪽이 바람직하지만, 도전성 접착제층의 두께 방향 및 면 방향에서 보다 양호한 도전성이 얻어지는 관점에서, 예를 들면, 0.40 이상, 바람직하게는 0.45 이상, 보다 바람직하게는 0.50 이상이다.
원형도는, 입자의 투영상과 면적이 동등한 원의 주위 길이를 입자 투영상의 주위 길이로 나눈 값이다. 또한, 원형도의 10% 누적값은, 빈도 누적을 100%로 한 경우의 10% 누적에 상당하는 값이다. 상기 원형도에 관한 각종 값은 실시예에 있어서 설명하는 방법에 의해 측정할 수 있다.
상기 전자파 차폐 필름은, 전자파 차폐층의 구성 재료로서, 은이나 구리와 비교하여 저가인 알루미늄을 사용함으로써 경제적으로 우수하다. 그리고, 도전성 접착제층 중의 도전성 입자로서, 원형도의 평균값이 0.85 이하이고, 상기 원형도의 10% 누적값이 0.65 이하인 니켈 입자를 사용한다. 상기 원형도는, 니켈 입자의 투영상(2차원 형상)에 대하여 원과의 가까움을 나타내는 지표이며, 높을수록 2차원 형상은 원에 가깝고, 원형도가 1.0이면 그 형상은 진원인 것을 나타낸다. 즉, 니켈 입자의 원형도의 평균값이 0.85 이하인 것은, 니켈 입자의 2차원 형상이 진원과는 어느 정도 동떨어져 있는 것을 나타내고, 니켈 입자의 원형도의 10% 누적값이 0.65 이하인 것은, 원형도가 작은 니켈 입자의 비율이 어느 정도 많은 것을 나타낸다. 이와 같은 니켈 입자를 도전성 입자로서 사용함으로써, 상기 전자파 차폐 필름은, 전자파 차폐층의 구성 재료로서 알루미늄을 사용하면서, 프린트 배선판과의 접착성이 우수하고, 고열 환경 하를 거친 후에 있어서, 우수한 차폐 성능을 발휘할 수 있고, 전자파 차폐층과 그라운드 회로의 접속 안정성이 우수하다.
상기 니켈 입자의 평균 아스펙트비는 0.70 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.69 이하이다. 상기 평균 아스펙트비는 예를 들면 0.60 이상, 바람직하게는 0.65 이상이다.
상기 니켈 입자의 아스펙트비의 10% 누적값은 0.50 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.49 이하이다. 상기 아스펙트비의 10% 누적값은 예를 들면 0.35 이상, 바람직하게는 0.40 이상이다.
아스펙트비는, 투영상에서의 니켈 입자의 입자 도형을 직사각형으로 둘러쌌을 때의 최소 직사각형을 외접 직사각형으로 한 경우의 해당 외접 직사각형의 길이와 폭의 비(종횡비)이다. 상기 평균 아스펙트비가 0.70 이하인 것은, 상기 최소 직사각형에 있어서, 길이가 폭에 대하여 어느 정도 긴 것을 나타내고, 상기 아스펙트비의 10% 누적값이 0.50 이하인 것은, 아스펙트비가 작은 니켈 입자의 비율이 어느 정도 많은 것을 나타낸다. 이와 같은 니켈 입자를 도전성 입자로서 사용한 경우, 도전성 접착제층 중에 있어서 두께 방향으로 연장된 도전성 입자끼리가 접촉함으로써 두께 방향의 도전성이 보다 우수한 것으로 된다. 게다가, 도전성 접착제층 중에 있어서, 상기 니켈 입자가 면 방향으로도 배치된 결과, 전자파 차폐층과 그라운드 회로의 접속 개소가 증가함으로써, 고열 환경 하를 거친 후에 있어서 우수한 차폐 성능을 발휘할 수 있고, 저항값을 안정시킬 수 있는 것에 의한 것으로 추측된다. 상기 아스펙트비에 관한 각종 값은, 실시예에 있어서 설명하는 방법에 의해 측정할 수 있다.
상기 니켈 입자의 형상은 필라멘트형인 것이 바람직하다. 필라멘트형의 니켈 입자는 예를 들면, 1차 입자가 10개∼1000개 정도 쇄상으로 연결되어 필라멘트형의 2차 입자를 형성하고 있는, 니켈을 주성분으로 하는 입자이다. 상기 니켈 입자가 필라멘트형이면, 그 형상에 의한 효과로서, 상기 산화막을 찢는 것이 보다 용이하게 되고, 고열 환경 하를 거친 후의 접속 안정성이 보다 한층 우수하다.
상기 니켈 입자의 메디안 직경(D50)은 1∼30㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼20㎛, 보다 바람직하게는 3∼13㎛이다. 메디안 직경이 1㎛ 이상이면, 후술하는 저항값이 낮아지고, 차폐 성능이 보다 양호하게 된다. 메디안 직경이 30㎛ 이하(특히, 13㎛ 이하)이면, 도전성 접착제층 중에 있어서 상기 니켈 입자가 보다 분산되고, 프린트 배선판과의 접착성이 보다 우수하고, 고열 환경 하를 거친 후에 있어서, 전자파 차폐층과 그라운드 회로의 접속 안정성이 보다 우수하다. 상기 메디안 직경은, 레이저 회절식 입자 직경 분포 측정 장치에 의해 측정된 원 상당 직경이다.
상기 도전성 접착제층에서의 니켈 입자의 함유 비율은 특별히 한정되지 않지만, 도전성 접착제층의 총량 100 질량%에 대하여, 2∼60 질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3∼50 질량%, 더욱 바람직하게는 4∼40 질량%, 더욱 바람직하게는 4.5∼30 질량%, 특히 바람직하게는 5∼25 질량%이다. 상기 함유 비율이 2 질량% 이상이면, 도전성이 보다 양호하게 된다. 또한, 상기 함유 비율이 30 질량% 이상으로 다량으로 배합한 경우라도, 상기 전자파 차폐 필름은, 고열 환경 하를 거친 후에 있어서 프린트 배선판과의 접착성을 발휘할 수 있다. 상기 함유 비율이 60 질량% 이하이면, 바인더 성분을 충분히 함유시킬 수 있고, 프린트 배선판에 대한 접착성이 보다 양호하게 된다. 또한, 상기 함유 비율이 25 질량% 이하로 비교적 소량의 배합량이라도, 상기 전자파 차폐 필름은, 고열 환경 하를 거친 후에 있어서, 우수한 차폐 성능 및 전자파 차폐층과 그라운드 회로의 접속 안정성을 발휘할 수 있다.
상기 도전성 접착제층은 접착제로서 기능을 발휘할 수 있는 바인더 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 상기 바인더 성분으로서는, 열가소성 수지, 열경화형 수지, 활성 에너지선 경화형 화합물 등을 들 수 있다. 상기 바인더 성분은 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 열가소성 수지로서는, 예를 들면 폴리스티렌계 수지, 아세트산비닐계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지(예를 들면, 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 조성물 등), 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지는 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 열경화형 수지로서는, 열경화성을 가지는 수지(열경화성 수지) 및 상기 열경화성 수지를 경화하여 얻어지는 수지의 양쪽을 들 수 있다. 상기 열경화성 수지로서는, 예를 들면 페놀계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 멜라민계 수지, 알키드계 수지 등을 들 수 있다. 상기 열경화형 수지는 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 에폭시계 수지로서는, 예를 들면 비스페놀형 에폭시계 수지, 스피로 환형 에폭시계 수지, 나프탈렌형 에폭시계 수지, 비페닐형 에폭시계 수지, 테르펜형 에폭시계 수지, 글리시딜에테르형 에폭시계 수지, 글리시딜아민형 에폭시계 수지, 노볼락형 에폭시계 수지 등을 들 수 있다.
상기 비스페놀형 에폭시 수지로서는, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 테트라브로모비스페놀 A형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 상기 글리시딜에테르형 에폭시 수지로서는, 예를 들면 트리스(글리시딜옥시페닐)메탄, 테트라키스(글리시딜옥시페닐)에탄 등을 들 수 있다. 상기 글리시딜아민형 에폭시 수지로서는, 예를 들면 테트라글리시딜디아미노디페닐메탄 등을 들 수 있다. 상기 노볼락형 에폭시 수지로서는, 예를 들면 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, α-나프톨 노볼락형 에폭시 수지, 브롬화 페놀 노볼락형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
상기 활성 에너지선 경화형 화합물은, 활성 에너지선 조사(照射)에 의해 경화할 수 있는 화합물(활성 에너지선 경화성 화합물) 및 상기 활성 에너지선 경화성 화합물을 경화하여 얻어지는 화합물의 양쪽을 들 수 있다. 활성 에너지선 경화성 화합물로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 분자 중에 1개 이상(바람직하게는 2개 이상)의 라디칼 반응성기(예를 들면, (메타)아크릴로일기)를 가지는 중합성 화합물 등을 들 수 있다. 상기 활성 에너지선 경화형 화합물은 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 바인더 성분으로서는, 그 중에서도 열경화형 수지가 바람직하다. 이 경우, 전자파 차폐 필름을 프린트 배선판 위에 배치한 후, 가압 및 가열에 의해 바인더 성분을 경화시킬 수 있고, 접착성이 보다 양호하게 된다.
상기 바인더 성분이 열경화형 수지를 포함하는 경우, 상기 바인더 성분을 구성하는 성분으로서, 열경화 반응을 촉진하기 위한 경화제를 포함해도 된다. 상기 경화제는 상기 열경화성 수지의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있다. 상기 경화제는 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 도전성 접착제층에서의 바인더 성분의 함유 비율은 특별히 한정되지 않지만, 도전성 접착제층의 총량 100 질량%에 대하여, 40∼98 질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50∼97 질량%, 더욱 바람직하게는 60∼96 질량%, 더욱 바람직하게는 70∼95.5 질량%, 특히 바람직하게는 75∼95 질량%이다. 상기 함유 비율이 40 질량% 이상이면, 프린트 배선판에 대한 접착성이 보다 우수하다. 상기 함유 비율이 98 질량% 이하이면, 도전성 입자를 충분히 함유시킬 수 있다.
상기 도전성 접착제층은, 필요에 따라 등방(等方) 도전성 또는 이방(異方) 도전성을 가지는 층으로 할 수 있다. 상기 도전성 접착제층은, 그 중에서도, 프린트 배선판의 신호 회로에서 전송되는 고주파 신호의 전송 특성이 향상되는 관점에서, 이방 도전성을 가지는 것이 바람직하다.
상기 도전성 접착제층은, 본 개시의 효과를 훼손시키지 않는 범위 내에 있어서, 상기의 각 성분 이외의 기타의 성분을 함유하고 있어도 된다. 상기 기타의 성분으로서는, 공지 내지 관용의 접착제층에 포함되는 성분을 들 수 있다. 상기 기타의 성분으로서는, 예를 들면 경화 촉진제, 가소제, 난연제(難燃劑), 소포제, 점도 조정제, 산화 방지제, 희석제, 침강 방지제, 충전제, 착색제, 레벨링제, 커플링제, 자외선 흡수제, 점착(粘着) 부여 수지, 블록킹 방지제 등을 들 수 있다. 상기 기타의 성분은 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다. 그리고, 도전성 접착제층에 포함되는 전체 도전성 입자 중, 원형도의 평균값 및 10% 누적값이 전술한 범위 내인 니켈 입자의 비율은, 90 질량% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 98 질량% 이상이다.
상기 도전성 접착제층의 두께는 3∼20㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼15㎛이다. 그리고, 도전성 접착제층에 이방성을 갖게 하기 위해서는, 도전성 접착제층의 두께는, 상기 니켈 입자의 메디안 직경 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 전자파 차폐 필름과 프린트 배선판의 전기적 접속이 양호하게 된다.
(절연층)
상기 절연층은, 상기 전자파 차폐 필름에 있어서, 상기 도전성 접착제층 및/또는 상기 전자파 차폐층을 보호하는 기능을 가진다.
상기 절연층은 바인더 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 바인더 성분으로서는, 열가소성 수지, 열경화형 수지, 활성 에너지선 경화형 화합물 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지, 열경화형 수지, 및 활성 에너지선 경화형 화합물로서는 각각, 전술한 도전성 접착제층이 포함할 수 있는 바인더 성분으로서 예시된 것을 들 수 있다. 상기 바인더 성분은 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 절연층은, 본 개시의 효과를 훼손시키지 않는 범위 내에 있어서, 상기 바인더 성분 이외의 기타의 성분을 함유하고 있어도 된다. 상기 기타의 성분으로서는, 예를 들면 경화제, 경화 촉진제, 가소제, 난연제, 소포제, 점도 조정제, 산화 방지제, 희석제, 침강 방지제, 충전제, 착색제, 레벨링제, 커플링제, 자외선 흡수제, 점착 부여 수지, 블록킹 방지제 등을 들 수 있다. 상기 기타의 성분은 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 절연층은 단층이라도 되고 복층이라도 된다. 상기 절연층이 복층인 경우, 예를 들면 재질 또는 경도 혹은 탄성율 등의 물성이 상이한 2층 이상의 적층체라도 된다. 예를 들면, 경도가 낮은 외층과, 경도가 높은 내층의 적층체는, 외층이 쿠션 효과를 가지므로, 전자파 차폐 필름을 프린트 배선판에 가열 가압하는 공정에 있어서 전자파 차폐층에 가해지는 압력을 완화할 수 있다. 그러므로, 프린트 배선판에 형성된 단차(段差)에 의해 전자파 차폐층이 파괴되는 것을 억제할 수 있다.
상기 절연층의 두께는 특별히 한정되지 않고, 필요에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 1∼20㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼15㎛, 더욱 바람직하게는 3∼10㎛이다. 상기 두께가 1㎛ 이상이면, 보다 충분히 전자파 차폐층 및 도전성 접착제층을 보호할 수 있다. 상기 두께가 20㎛ 이하이면, 유연성 및 굴곡성이 우수하고, 또한 경제적으로도 유리하다.
상기 전자파 차폐 필름은 절연층측 및/또는 도전성 접착제층측에 세퍼레이터(박리 필름)을 구비하고 있어도 된다. 세퍼레이터는 상기 전자파 차폐 필름으로부터 박리 가능하도록 적층된다. 세퍼레이터는 절연층이나 도전성 접착제층을 피복하여 보호하기 위한 요소이며, 전자파 차폐 필름을 사용할 때는 벗겨진다.
상기 세퍼레이터로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 불소계 박리제나 장쇄 알킬아크릴레이트계 박리제 등의 박리제에 의해 표면 코팅된 플라스틱 필름이나 종이류 등을 들 수 있다.
상기 세퍼레이터의 두께는 10∼200㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15∼150㎛이다. 상기 두께가 10㎛ 이상이면, 보호 성능이 보다 우수하다. 상기 두께가 200㎛ 이하이면, 사용 시에 세퍼레이터를 박리하기 쉽다.
상기 전자파 차폐 필름은 절연층과 전자파 차폐층의 사이에 앵커 코트층이 더 형성되어 있어도 된다. 이와 같은 구성을 가지는 경우, 전자파 차폐층과 절연층의 접착성이 보다 양호하게 된다.
상기 앵커 코트층을 형성하는 재료로서는, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지를 쉘로 하고 아크릴계 수지를 코어로 하는 코어·쉘형 복합 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 멜라민계 수지, 페놀계 수지, 요소 포름알데히드계 수지, 폴리이소시아네이트에 페놀 등의 블록화제를 반응시켜 얻어진 블록 이소시아네이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 등을 들 수 있다. 상기 재료는 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 전자파 차폐 필름의, 하기 도전성 시험에 의해 구해지는 저항값(초기 저항값)은 특별히 한정되지 않지만, 500mΩ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 400mΩ 이하, 더욱 바람직하게는 300mΩ 미만이다. 상기 초기 저항값이 500mΩ 이하이면, 전자파 차폐 필름과 그라운드 회로의 도통이 양호하게 된다.
[도전성 시험]
프린트 배선판으로서, 폴리이미드 필름으로 이루어지는 베이스 부재 위에, 그라운드 회로에 유사한 2개의 동박(銅箔) 패턴이 형성되고, 그 위에 절연성의 접착제층 및 두께 25㎛의 폴리이미드 필름으로 이루어지는 커버 레이가 형성된 프린트 배선판을 이용한다. 커버 레이에는, 직경 1㎜의 그라운드 접속부를 모의한 원형개구부가 형성되어 있다. 그리고, 전자파 차폐 필름과 프린트 배선판을, 프레스기를 사용하여 온도: 170℃, 압력: 3.0MPa의 조건으로 60초간 에어빼기한 후, 180초간 가열 가압하여 접착하고, 오븐에서 150℃ 60분의 조건으로 더 가열하여, 2개의 동박 패턴간의 전기 저항값을 저항계로 측정하여 저항값으로 한다.
상기 전자파 차폐 필름의, 265℃의 열풍에 5초간 노출되는 것 같은 온도 프로파일에 설정한 리플로우 공정을 3사이클 통과시킨 후의, 도전성 시험에 의해 구해지는 저항값(리플로우 후 저항값)은 특별히 한정되지 않지만, 1000mΩ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 700mΩ 이하, 더욱 바람직하게는 500mΩ 미만이다. 상기 저항값이 1000mΩ 이하이면, 고온 환경 하를 거친 후의 전자파 차폐 필름과 그라운드 회로 도통이 양호하게 된다. 그리고, 상기 리플로우 후 저항값은, 상기 리플로우 공정을 3사이클 통과시킨 후의 전자파 차폐 필름에 대하여, 상기 초기 저항값의 도전성 시험과 동일하게 하여 측정된다.
상기 전자파 차폐 필름의, 하기 접착성 시험에 의해 구해지는 접착력은 특별히 한정되지 않지만, 3.0N/10㎜ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3.5N/10㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 4.0N/10㎜ 초과이다. 상기 접착력이 3.0N/10㎜ 이상이면, 고온 환경 하를 거친 후의 프린트 배선판과의 접착성이 우수하다.
[접착성 시험]
전자파 차폐 필름의 도전성 접착제 층면에, 두께 25㎛의 폴리이미드 필름을 맞붙이고, 프레스기를 사용하여 온도: 170℃, 압력: 3.0MPa의 조건으로 60초간 에어빼기한 후, 180초간 더 가열 가압하여 접착한다. 그 후 150℃, 60분의 조건으로 가열 처리하여, 측정 샘플을 제작한다. 이어서, 측정 샘플을 10㎜ 폭으로 컷팅하고, 인장 시험기를 사용하여 박리 속도 50㎜/min, 박리 각도 180°로, 도전성 접착제층과 폴리이미드 필름의 계면을 박리함으로써 접착 강도를 측정하여 접착력으로 한다.
상기 전자파 차폐 필름은 프린트 배선판 용도인 것이 바람직하고, 플렉시블 프린트 배선판(FPC) 용도인 것이 특히 바람직하다.
(전자파 차폐 필름의 제조 방법)
상기 전자파 차폐 필름의 제조 방법의 일 실시형태에 대하여 설명한다. 도 1에 나타낸 전자파 차폐 필름(1)의 제작에 있어서는, 먼저, 절연층(4) 및 전자파 차폐층(2)의 적층체와, 도전성 접착제층(3)을 개별로 제작한다. 그 후, 개별로 제작된 적층체와 도전성 접착제층(3)을 맞붙인다(라미네이트법).
상기 적층체의 제작에 있어서, 절연층(4)은 예를 들면 절연층(4) 형성용의 수지 조성물을, 세퍼레이트 필름 등의 임시 기재(基材) 또는 기재 상에 도포(도공)하고, 필요에 따라, 탈(脫)용매 및/또는 일부 경화시켜 형성할 수 있다.
상기 수지 조성물은 예를 들면, 전술한 절연층에 포함되는 각 성분에 더하여, 용제(용매)를 포함한다. 용제로서는, 예를 들면 톨루엔, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 디메틸포름아미드 등을 들 수 있다. 수지 조성물의 고형분 농도는, 형성하는 절연층의 두께 등에 따라 적절히 설정된다.
상기 수지 조성물의 도포에는, 공지의 코팅법이 이용되어도 된다. 예를 들면, 그라비아 롤 코터, 리버스 롤 코터, 키스 롤 코터, 립 코터, 딥 롤 코터, 바 코터, 나이프 코터, 스프레이 코터, 콤마 코터, 다이렉트 코터, 슬롯 다이 코터 등의 코터가 사용되어도 된다.
다음으로, 세퍼레이터 위에 형성된 절연층(4) 표면에, 전자파 차폐층(2)을 형성한다. 전자파 차폐층(2)의 형성은 증착법 또는 스퍼터링법에 의해 행하는 것이 바람직하다. 상기 증착법 및 스퍼터링법은, 공지 내지 관용의 방법을 채용할 수 있다. 이와 같이 하여, 절연층(4)/전자파 차폐층(2)의 적층체가 제작된다.
한편, 도전성 접착제(3)의 제작에 있어서, 도전성 접착제층(3)은 예를 들면 도전성 접착제층(3) 형성용의 접착제 조성물을, 세퍼레이트 필름 등의 임시 기재 또는 기재 상에 도포(도공)하고, 필요에 따라, 탈용매 및/또는 일부 경화시켜 형성할 수 있다.
상기 접착제 조성물은 예를 들면 전술한 도전성 접착제층에 포함되는 각 성분에 더하여, 용제(용매)를 포함한다. 용제로서는, 전술한 수지 조성물이 포함할 수 있는 용제로서 예시된 것을 들 수 있다. 상기 접착제 조성물의 고형분 농도는, 형성하는 도전성 접착제층의 두께 등에 따라 적절히 설정된다.
상기 접착제 조성물의 도포에는, 공지의 코팅법이 이용되어도 된다. 예를 들면, 전술한 수지 조성물의 도포에 사용되는 코터로서 예시된 것을 들 수 있다.
이어서, 각각 제작된 적층체의 노출면(전자파 차폐층(2) 측)과 도전성 접착제층(3)을 맞붙여, 전자파 차폐 필름(1)이 제작된다.
전자파 차폐 필름(1)은 상기 라미네이트법 이외의 다른 태양으로서, 각 층을 순차 적층하는 방법으로 제조해도 된다(다이렉트 코트법). 예를 들면, 도 1에 나타낸 전자파 차폐 필름(1)은, 전술한 적층체의 전자파 차폐층(2) 표면에, 도전성 접착제층(3) 형성용의 접착제 조성물을 도포(도공)하고, 필요에 따라 탈용매 및/또는 일부 경화시켜 도전성 접착제층(3)을 형성함으로써 제조할 수 있다.
상기 전자파 차폐 필름을 사용하여 차폐 프린트 배선판을 제작할 수 있다. 예를 들면, 상기 전자파 차폐 필름의 도전성 접착제층을 프린트 배선판(예를 들면, 커버 레이)에 맞붙임으로써, 프린트 배선판에 상기 전자파 차폐 필름이 맞붙여진 차폐 프린트 배선판을 얻을 수 있다. 상기 차폐 프린트 배선판에 있어서, 예를 들면 그 후의 가열 가압 처리에 의해, 상기 도전성 접착제층은 열경화되고 있어도 된다.
<실시예>
이하에, 실시예에 기초하여 본 개시의 전자파 차폐 필름의 일 실시형태에 대하여 보다 상세하게 설명하지만, 본 개시의 전자파 차폐 필름은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
(절연층의 형성)
고형분량이 20 질량%로 되도록, 톨루엔에 비스페놀 A형 에폭시계 수지(상품명 「jER1256」, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤 제조)를 100 질량부, 경화제(상품명 「ST14」, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤 제조)를 0.1 질량부 배합하고, 교반 혼합하여 수지 조성물을 조제했다. 얻어진 수지 조성물을, 표면을 이형 처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름의 이형 처리면에 도포하고, 가열에 의해 탈용매함으로써, 절연층(두께 6㎛)을 형성했다.
(전자파 차폐층의 형성)
얻어진 절연층의 표면에, 증착법에 의해 두께가 0.1㎛인 알루미늄층을 형성하고, 절연층과 전자파 차폐층의 적층체를 얻었다. 구체적으로는, 배치식 진공 증착 장치(상품명 「EBH-800」, 가부시키가이샤 알박 제조) 내에, 절연층을 형성한 PET 필름을 탑재하고, 아르곤 가스 분위기 중에서, 진공 도달도 5×10-1Pa 이하로 조정하여, 마그네트론 스퍼터링법(DC 전원 출력: 3.0kW)에 의해, 알루미늄을 0.1㎛의 두께로 되도록 증착시켰다.
(도전성 접착제층의 형성)
고형분량이 20 질량%로 되도록, 톨루엔에 비스페놀 A형 에폭시계 수지(상품명 「jER1256」, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤 제조)를 95 질량부, 경화제(상품명 「ST14」, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤 제조)를 0.1 질량부, 및 필라멘트형의 니켈 입자(No.1)로 이루어지는 도전성 입자를 5 질량부 배합하고, 교반 혼합하여 접착제 조성물을 조제했다. 그리고, 사용한 도전성 입자의 성질은 표 2에 나타낸 바와 같다. 얻어진 접착제 조성물을, 표면을 이형 처리한 PET 필름의 이형 처리면에 도포하고, 가열에 의해 탈용매함으로써, 도전성 접착제층(두께 12㎛)을 형성했다.
(전자파 차폐 필름의 제작)
얻어진 상기 도전성 접착제층을, 절연층 및 전자파 차폐층으로 이루어지는 상기 적층체의 전자파 차폐층면과 맞붙이고, 도전성 접착제층/전자파 차폐층/절연층의 구성으로 이루어지는 실시예 1의 전자파 차폐 필름을 제작했다.
<실시예 2∼4 및 비교예 1∼8>
도전성 접착제층에서의 니켈 입자의 종류 및 함유 비율을 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 전자파 차폐 필름을 제작했다. 그리고, 각 예에 있어서 사용한 도전성 입자의 성질은 표 2에 나타낸 바와 같다.
(평가)
실시예 및 비교예에서 얻어진 각 전자파 차폐 필름에 대하여 이하와 같이 평가했다. 평가 결과는 표 1에 기재했다.
(1) 원형도, 아스펙트비, 및 메디안 직경
도전성 입자의 원형도, 아스펙트비, 및 메디안 직경에 대하여, 플로우식 입자상 분석 장치(상품명 「FPIA-3000」, 시스멕스 가부시키가이샤 제조)를 사용하여 측정했다. 구체적으로는, 대물 렌즈 10배를 사용하고, 명시야의 광학 시스템에서, LPF 측정 모드로 4000∼20000개/μl의 농도로 조정한 도전성 입자 분산액에서 계측했다. 상기 도전성 입자 분산액은, 0.2 질량%로 조정한 헥사메타인산나트륨 수용액에 계면활성제를 0.1∼0.5ml 더하고, 측정 시료인 도전성 입자를 0.1±0.01g 더하여 조제했다. 도전성 입자가 분산된 현탁액은 초음파 분산기로 1∼3분의 분산 처리를 행하고 측정에 제공했다. 측정에 의해 얻어진 도전성 입자의, 원형도의 평균값, 원형도의 10% 누적값, 평균 아스펙트비, 아스펙트비의 10% 누적값, 및 메디안 직경을 각각 표 2에 나타냈다.
(2) 도전성 시험
실시예 및 비교예에서 제작한 전자파 차폐 필름을 평가용의 프린트 배선판 위로 적층하고, 그 후 프레스기를 사용하여, 온도: 170℃, 압력: 3.0MPa의 조건으로 60초간 에어빼기한 후, 180초간 더 가열 가압하여 접착했다. 그 후 절연층 상의 PET 필름을 박리하고, 오븐에서 150℃ 60분의 조건으로 가열하여, 평가용 기판을 제작했다. 그리고, 상기 프린트 배선판은, 서로 간격을 두고 평행하게 연장되는 2개의 동박 패턴과, 상기 동박 패턴을 덮고 또한, 폴리이미드로 이루어지는 절연 보호층(두께: 25㎛)을 가지고 있고, 상기 절연 보호층에는, 각 동박 패턴을 노출시키는 개구부(직경: 1㎜)가 형성되어 있다. 전자파 차폐 필름의 도전성 접착제층과 프린트 배선판을 중첩할 때, 이 개구부가 전자파 차폐 필름에 의해 완전히 덮히도록 했다. 그리고, 얻어진 평가용 기판의 2개의 동박 패턴 사이의 전기 저항값을, 저항계를 사용하여 측정하고, 리플로우 전의 프린트 배선판과 전자파 차폐층 사이의 저항값(초기 저항값)으로 했다.
다음으로, 리플로우 처리를 상정한 열처리를 행하고, 리플로우 후의 전기 저항값을 측정했다(리플로우 후 저항값). 이 열처리 및 전기 저항값의 측정을 3회 반복했다. 열처리는 납 프리 땜납의 사용을 상정하고, 평가용 기판에서의 전자파 차폐 필름이 265℃에 5초간 노출되는 바와 같은 온도 프로파일을 설정했다. 그리고, 초기 저항값 및 리플로우 후 저항값에 대하여 각각 하기의 평가 기준에 기초하여 평가했다.
(초기 저항값)
○(양호): 300mΩ 미만
△(가능): 300mΩ 이상 500mΩ 이하
×(불량): 500mΩ 초과
(리플로우 후 저항값)
○(양호): 500mΩ 미만
△(가능): 500mΩ 이상 1000mΩ 이하
×(불량): 1000mΩ 초과
(3) 접착성
실시예 및 비교예에서 제작한 전자파 차폐 필름의 도전성 접착제 층면에, 두께 25㎛의 폴리이미드 필름(상품명 「카프톤 100EN」, 도레이 듀폰 가부시키가이샤 제조)을 맞붙이고, 프레스기를 사용하여 온도: 170℃, 압력: 3.0MPa의 조건으로 60초간 에어빼기한 후, 180초간 더 가열 가압하여 접착했다. 그 후 오븐에서 150℃, 60분의 조건으로 가열 처리하여, 측정 샘플을 제작했다. 다음으로, 접착 강도 측정을 위해, 이 측정 샘플을 10㎜ 폭으로 컷팅하고, 인장 시험기(상품명 「AGS-X50N」, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼 제조)를 사용하여 박리 속도 50㎜/min, 박리 각도 180°의 조건으로, 도전성 접착제층과 폴리이미드 필름의 계면을 박리함으로써 접착 강도를 측정했다.
○(양호): 4.0N/10㎜ 초과
△(가능): 3.0N/10㎜ 이상 4.0N/10㎜ 이하
×(불량): 3.0N/10㎜ 미만
[표 1]
[표 2]
실시예의 전자파 차폐 필름은, 전자파 차폐층으로서 알루미늄층을 이용한 경우에 있어서, 접착성이 우수하고, 초기 저항값이 낮고, 그리고 리플로우 처리 후에는 저항값이 낮았다. 그러므로, 실시예의 전자파 차폐 필름은, 경제적으로 우수하면서, 프린트 배선판과의 접착성이 우수하고, 고열 환경 하를 거친 후에 있어서, 우수한 차폐 성능을 발휘할 수 있고, 전자파 차폐층과 그라운드 회로의 접속 안정성이 우수한 것으로 판단되었다. 한편, 도전성 접착제층에서의 도전성 입자로서, 원형도의 평균값 및 10% 누적값이 특정한 값을 초과하는 니켈 입자를 사용한 경우(비교예), 도전성 입자의 함유 비율을 변경해도, 접착성 및 리플로우 처리 후에서의 저항값을 양립할 수 있는 것은 얻어지지 않았다.
1 : 전자파 차폐 필름
2 : 전자파 차폐층
3 : 도전성 접착제층
4 : 절연층
2 : 전자파 차폐층
3 : 도전성 접착제층
4 : 절연층
Claims (6)
- 전자파 차폐층과, 상기 전자파 차폐층의 한쪽 면에 형성된 도전성(導電性) 접착제층을 구비하고,
상기 전자파 차폐층은 구성 재료로서 알루미늄을 포함하고,
상기 도전성 접착제층은 도전성 입자로서 니켈 입자를 포함하고, 상기 니켈 입자의 원형도(圓形度)의 평균값이 0.85 이하이며, 상기 원형도의 10% 누적값이 0.65 이하인,
전자파 차폐 필름. - 제1항에 있어서,
상기 니켈 입자의 형상은 필라멘트형인, 전자파 차폐 필름. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 니켈 입자의 평균 아스펙트비는 0.70 이하인, 전자파 차폐 필름. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 니켈 입자의 아스펙트비의 10% 누적값은 0.50 이하인, 전자파 차폐 필름. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 니켈 입자의 메디안 직경은 1∼30㎛인, 전자파 차폐 필름. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전성 접착제층 중의 상기 니켈 입자의 함유 비율은 2∼80 질량%인, 전자파 차폐 필름.
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