KR20230070200A - 전자파 차폐 필름 및 차폐 프린트 배선판 - Google Patents

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타츠타 전선 주식회사
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Abstract

박형화 가능하며, 필 강도가 강하고, 도전성, 차폐성, 및 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성이 높은 전자파 차폐 필름을 제공한다. 본 발명의 전자파 차폐 필름은, 도전성 입자 및 접착성 수지 조성물을 포함하는 도전성 접착제층을 구비한 전자파 차폐 필름으로서, 상기 도전성 입자는, 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자를 포함하고, 상기 구상 도전성 입자의 평균 입자 직경은 1∼10 μm이며, 상기 도전성 접착제층 중의 상기 플레이크상 도전성 입자 및 상기 구상 도전성 입자의 함유량은, 70∼80 wt%이며, 상기 플레이크상 도전성 입자와 상기 구상 도전성 입자의 중량비는, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=6/4∼8/2이며, 상기 도전성 접착제층의 두께는, 5∼20 μm인 것을 특징으로 한다.

Description

전자파 차폐 필름 및 차폐 프린트 배선판
본 발명은, 전자파 차폐 필름 및 차폐 프린트 배선판에 관한 것이다.
플렉시블 프린트 배선판은, 소형화, 고기능화가 빠른 속도로 진행하는 휴대 전화기 등의 모바일 기기나, 비디오카메라, 노트 PC 등의 전자기기에 있어서, 복잡한 기구(機構) 중에 회로를 내장하기 위해 다용(多用)되고 있다. 또한, 그 우수한 가요성을 살려, 프린터 헤드와 같은 가동부와 제어부의 접속에도 이용되고 있다. 이들 전자기기에서는, 전자파 차폐 대책이 필수로 되어 있고, 장치 내에서 사용되는 플렉시블 프린트 배선판에 있어서도, 전자파 차폐 대책을 실시한 플렉시블 프린트 배선판(이하, 「차폐 프린트 배선판」으로도 기재함)이 사용되도록 되어 왔다.
모바일 기기에는, 다기능화(예를 들면, 카메라 기능 탑재나 GPS 기능 탑재 등)가 요구되고 있고, 다기능화를 실현하기 위하여, 프린트 배선판의 고밀도화도 행해지고 있다. 특히, 최근, 통신주파수가 10GHz 정도로 높아지는 5G 통신규격에 의한 모바일 기기의 고성능화에 대응하기 위하여, 전자파 차폐 필름의 고차폐화가 요구되고 있다.
프린트 배선판을 고밀도로 배치하는 데 있어서, 모바일 기기 자체의 거대화에는 한도가 있으므로, 차폐 프린트 배선판의 두께를 얇게 하는 방법이 채택되고 있다.
또한, 차폐 프린트 배선판의 두께를 얇게 할 경우, 전자파 차폐 필름을 얇게 하는 방법이 고려된다.
그러나, 전자파 차폐 필름의 두께가 얇을 경우, 단차가 있는 프린트 배선판에 전자파 차폐 필름을 열압착한 경우, 단차부에서 전자파 차폐 필름의 도전성 접착제층이 연신되어, 전기저항값이 상승하거나, 전자파 차폐 필름 자체가 파손되는 경우가 있다.
특허문헌 1에는, 이와 같은 과제를 해결할 수 있는 전자파 차폐 필름(전자파 차폐 시트)으로서, 플레이크상 도전성 미립자와, 바인더 수지를 포함하는 도전층, 및 절연층을 구비한 전자파 차폐 시트로서, 상기 도전층의 절단면에서의 상기 플레이크상 도전성 미립자의 평균 아스펙트비가 7∼15이며, 가열압착 전의 상기 도전층의 단면적을 100으로 했을 때의 도전성 미립자 이외의 성분이 차지하는 면적이 55∼80이며, 상기 전자파 차폐 시트를 150℃, 2MPa, 30분간의 조건으로 가열압착 전후의 도전성 미립자 이외의 성분이 차지하는 면적의 차이가 5∼25인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 시트가 개시되어 있다.
일본공개특허 제2016-115725호 공보
특허문헌 1에 기재된 전자파 차폐 필름을 구비하는 차폐 프린트 배선판에서는, 도전층과 절연층의 계면 및 도전층과 프린트 배선판의 계면에 플레이크상 도전성 미립자가 위치하는 경우가 있고, 도전층과 절연층의 접착면이나, 도전층과 프린트 배선판의 접촉면이 작아져, 도전층의 필 강도가 저하되는 경우가 있었다.
이에 따라, 사용 시에 전자파 차폐 필름의 절연층이 박리되거나, 전자파 차폐 필름 자체가 프린트 배선판으로부터 박리되는 문제가 있었다.
또한, 전자파 차폐 필름을, 단차를 가지는 프린트 배선판에 배치할 때, 전자파 차폐 필름이 단차에 의해 파단하거나, 단차에 양호하게 추종하지 않아 들뜨는 경우가 있어, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성에 대하여 개량의 여지가 있었다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 발명이며, 본 발명의 목적은, 박형화 가능하며, 필 강도가 강하고, 도전성, 차폐성, 및 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성이 높은 전자파 차폐 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은, 도전성 입자 및 접착성 수지 조성물을 포함하는 도전성 접착제층을 구비한 전자파 차폐 필름으로서, 상기 도전성 입자는, 플레이크상 도전성 입자 및 구상(球狀) 도전성 입자를 포함하고, 상기 구상 도전성 입자의 평균 입자 직경은 1∼10 μm이며, 상기 도전성 접착제층 중의 상기 플레이크상 도전성 입자 및 상기 구상 도전성 입자의 함유량은, 70∼80 wt%이며, 상기 플레이크상 도전성 입자와 상기 구상 도전성 입자의 중량비는, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=6/4∼8/2이며, 상기 도전성 접착제층의 두께는, 5∼20 μm인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 도전성 입자는, 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자를 포함한다.
플레이크상 도전성 입자는 충분한 유연성을 가지므로, 전자파 차폐 필름이 반복적으로 굴곡된 경우, 플레이크상 도전성 입자도 추종해서 굴곡할 수 있어, 플레이크상 도전성 입자의 위치가 어긋나기 어려워진다. 그 결과, 도전성 입자끼리의 접촉을 충분히 유지할 수 있어, 전기저항값이 상승하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 구상 도전성 입자가 포함되면, 도전성 접착제층의 두께 방향에서의 플레이크상 도전성 입자끼리의 사이에 구상 도전성 입자가 협지되여, 플레이크상 도전성 입자 사이에 도전성 수지 조성물이 많이 존재한다. 이에 따라, 도전성 접착제층의 기계적 강도가 향상되어, 필 강도가 높아진다.
또한, 구상 도전성 입자가, 플레이크상 도전성 입자끼리의 사이에 들어가, 플레이크상 도전성 입자끼리가 구상 도전성 입자를 통하여 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 도전성 접착제층의 차폐성이 향상된다.
그리고, 본 명세서에 있어서, 「플레이크상 도전성 입자」는, 상기 전자파 차폐 필름을, 150℃, 2MPa, 30min의 조건으로 가열가압한 후의 도전성 접착제층의 절단면에 있어서, 아스펙트비가 18 이상인 도전성 입자를 의미한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「구상 도전성 입자」는, 상기 전자파 차폐 필름을, 150℃, 2MPa, 30min의 조건으로 가열가압한 후의 도전성 접착제층의 절단면에 있어서, 아스펙트비가 18 미만인 도전성 입자를 의미한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「도전성 접착제층의 절단면에서의 도전성 입자의 아스펙트비」는, 상기 전자파 차폐 필름을, 150℃, 2MPa, 30min의 조건으로 가열가압한 후의 전자파 차폐 필름을 절단한 단면의 SEM 화상으로부터 도출한, 도전성 입자의 아스펙트비의 평균값을 의미한다. 구체적으로는, 주사형 전자현미경(JSM-6510LA 일본전자(日本電子)가부시키가이샤 제조)을 사용하여, 촬영배율 3000배로 촬영한 화상 데이터를, 화상 처리 소프트웨어(SEM Control User Interface Ver3.10)를 사용하여, 1화상당 100개의 도전성 입자의 장축과 단축을 계측하고, 각각의 도전성 입자의 장축÷단축을 산출하고, 상하한 15%를 제외한 후의 수치의 평균값을 아스펙트비로 한다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 구상 도전성 입자의 평균 입자 직경은 1∼10 μm이다.
구상 도전성 입자의 평균 입자 직경이 1㎛ 미만이면, 구상 도전성 입자가 입체적인 장애가 되기 어렵고, 플레이크상 도전성 입자가 도전성 접착제층의 표면에 노출하기 쉬워진다. 그 결과, 도전성 접착제층의 필 강도가 저하된다. 구상 도전성 입자의 평균 입자 직경이 10μm를 초과하면, 도전성 접착제층의 도전성이 저하되고, 차폐성이 저하된다.
그리고, 본 명세서에 있어서, 「도전성 입자의 길이」는, 전자파 차폐 필름을 절단한 단면의 SEM 화상에 있어서, 화상 처리 소프트웨어(SEM Control User Interface Ver3.10)를 사용하여 산출한 입자의 장축 길이의 값을 의미한다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 도전성 접착제층 중의 상기 플레이크상 도전성 입자 및 상기 구상 도전성 입자의 함유량은, 70∼80 wt%이다.
도전성 접착제층 중의 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자의 함유량이 70wt% 미만이면, 도전성 입자가 적으므로, 플레이크상 도전성 입자끼리의 사이에 구상 도전성 입자가 협지되기 어려워진다. 그 결과, 플레이크상 도전성 입자끼리가 구상 도전성 입자를 통하여 전기적으로 접속되기 어려워져, 전자파 차폐 필름의 차폐성이 저하된다.
도전성 접착제층 중의 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자의 함유량이 80wt%를 초과하면, 상대적으로 접착성 수지 조성물의 함유량이 저하된다. 도전성 접착제층의 필 강도는 접착성 수지 조성물의 함유량에 의존하고 있으므로, 도전성 접착제층의 필 강도가 저하된다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 플레이크상 도전성 입자와 구상 도전성 입자의 중량비는, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=6/4∼8/2이다.
플레이크상 도전성 입자와 구상 도전성 입자의 중량비가, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=6/4 미만이면, 구상 도전성 입자의 비율이 지나치게 많아져, 플레이크상 도전성 입자가 중첩하는 면적이 적어지고, 또한 플레이크상 도전성 입자 사이에 구상 도전성 입자가 많이 존재함으로써, 플레이크상 도전성 입자 간의 간격이 커지고, 도전성(차폐성)이 저하된다. 또한, 굴곡시켰을 때에도, 도전성 입자 사이의 접속을 악화시킨다.
플레이크상 도전성 입자와 구상 도전성 입자의 중량비가, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=8/2을 초과하면, 플레이크상 도전성 입자가 중첩하는 면적이 커져 차폐 성능은 향상되지만, 플레이크상 도전성 입자의 간격이 좁아져, 도전성 접착제층의 필 강도가 저하되어, 차폐 프린트 배선판으로부터 박리되는 원인이 된다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 도전성 접착제층의 두께는, 5∼20 μm이다.
도전성 접착제층의 두께가 5μm 미만이면, 고차폐 성능을 확보하기 위하여, 도전성 입자의 충전량이 높아지고, 유연성 및 필 강도를 유지할 수 없게 된다.
도전성 접착제층의 두께가 20μm를 초과하면, 고차폐화로의 설계가 용이하게 되지만 전자파 차폐 필름의 박형화를 할 수 없다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은, 절연층을 더 구비하고 있어도 된다.
전자파 차폐 필름이 절연층를 구비함으로써, 핸들링이 향상된다. 또한, 도전성 접착제층과 외부를 절연할 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은, 상기 절연층과, 상기 도전성 접착제층 사이에 금속층을 구비하고 있어도 된다.
전자파 차폐 필름이 금속층을 구비하면, 전자파 차폐 효과가 향상된다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판은, 베이스 필름, 상기 베이스 필름 위에 배치된 프린트 회로 및 상기 프린트 회로를 덮도록 배치된 커버레이를 구비하는 프린트 배선판과, 도전성 입자 및 접착성 수지 조성물을 포함하는 도전성 접착제층을 구비한 전자파 차폐 필름을 포함하고, 상기 도전성 접착제층이 상기 커버레이와 접촉하도록 상기 전자파 차폐 필름이 상기 프린트 배선판에 배치된 차폐 프린트 배선판으로서, 상기 도전성 입자는, 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자를 포함하고, 상기 구상 도전성 입자의 평균 입자 직경은 1∼10 μm이며, 상기 도전성 접착제층 중의 상기 플레이크상 도전성 입자 및 상기 구상 도전성 입자의 함유량은, 70∼80 wt%이며, 상기 플레이크상 도전성 입자와 상기 구상 도전성 입자의 중량비는, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=6/4∼8/2이며, 상기 도전성 접착제층의 두께는, 5∼20 μm인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 도전성 입자는, 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자를 포함한다.
플레이크상 도전성 입자는 충분한 유연성을 가지므로, 차폐 프린트 배선판이 반복적으로 굴곡된 경우, 플레이크상 도전성 입자도 추종해서 굴곡할 수 있어, 플레이크상 도전성 입자의 위치가 어긋나기 어려워진다. 그 결과, 도전성 입자끼리의 접촉을 충분히 유지할 수 있고, 전기저항값이 상승하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 구상 도전성 입자가 포함되면, 도전성 접착제층의 두께 방향에서의 플레이크상 도전성 입자끼리의 사이에 구상 도전성 입자가 협지되어, 플레이크상 도전성 입자 사이에 접착성 수지 조성물이 많이 존재한다. 이에 따라, 도전성 접착제층의 기계적 강도가 향상되어, 필 강도가 높아진다.
또한, 구상 도전성 입자가, 플레이크상 도전성 입자끼리의 사이에 들어가, 플레이크상 도전성 입자끼리가 구상 도전성 입자를 통하여 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 도전성 접착제층의 차폐성이 향상된다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 구상 도전성 입자의 평균 입자 직경은 1∼10 μm이다.
구상 도전성 입자의 평균 입자 직경이 1㎛ 미만이면, 구상 도전성 입자가 입체적인 장애가 되기 어렵고, 플레이크상 도전성 입자가 도전성 접착제층의 표면에 노출하기 쉬워진다. 그 결과, 도전성 접착제층의 필 강도가 저하된다. 구상 도전성 입자의 평균 입자 직경이 10μm를 초과하면, 도전성 접착제층의 도전성이 저하되고, 차폐성이 저하된다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 상기 도전성 접착제층 중의 상기 플레이크상 도전성 입자 및 상기 구상 도전성 입자의 함유량은, 70∼80 wt%이다.
도전성 접착제층 중의 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자의 함유량이 70wt% 미만이면, 도전성 입자가 적으므로, 플레이크상 도전성 입자끼리의 사이에 구상 도전성 입자가 협지되기 어려워진다. 그 결과, 플레이크상 도전성 입자끼리가 구상 도전성 입자를 통하여 전기적으로 접속되기 어려워져 차폐성이 저하된다.
도전성 접착제층 중의 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자의 함유량이 80wt%를 초과하면, 상대적으로 접착성 수지 조성물의 함유량이 저하된다. 도전성 접착제층의 필 강도는 접착성 수지 조성물의 함유량에 의존하고 있으므로, 도전성 접착제층의 필 강도가 저하된다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 플레이크상 도전성 입자와 구상 도전성 입자의 중량비는, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=6/4∼8/2이다.
플레이크상 도전성 입자와 구상 도전성 입자의 중량비가, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=6/4 미만이면, 구상 도전성 입자의 비율이 지나치게 많아져, 전자파 차폐 필름을 굴곡시켰을 때, 도전성 입자의 위치가 어긋나기 쉬워져, 도전성 접착제층의 도전성이 저하된다. 그 결과, 도전성 접착제층의 차폐성이 저하된다.
플레이크상 도전성 입자와 구상 도전성 입자의 중량비가, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=8/2을 초과하면, 플레이크상 도전성 입자가, 도전성 접착제층의 표면에 노출하기 쉬워져서, 도전성 접착제층의 필 강도가 저하된다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 도전성 접착제층의 두께는, 5∼20 μm이며, 바람직하게는 8∼15μm이다.
도전성 접착제층의 두께가 5μm 미만이면, 고차폐 성능을 확보하기 위하여, 도전성 입자의 충전량이 높아지고, 유연성 및 필 강도를 유지할 수 없게 된다.
도전성 접착제층의 두께가 20μm를 초과하면, 고차폐화로의 설계가 용이하게 되지만 전자파 차폐 필름의 박형화를 할 수 없어, 차폐 프린트 배선판이 커진다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 상기 프린트 회로는 그라운드 회로를 포함하고, 상기 커버레이에는 상기 그라운드 회로를 노출하는 개구부가 형성되어 있고, 상기 도전성 접착제층은, 상기 개구부를 메우고, 상기 그라운드 회로와 접촉하고 있어도 된다.
이와 같은 구성이면, 도전성 접착제층과 그라운드 회로가 전기적으로 접속되게 된다. 이에 따라, 양호한 그라운드 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도전성 접착제층의 구성이 상기한 구성이므로, 이와 같은 개구부가 있더라도 도전성 접착제층은 개구부의 형상에 추종하여, 개구부를 메울 수 있다. 이에 따라, 개구부에 간극이 생기기 어렵다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 상기 도전성 접착제층의 상기 커버레이와 접촉하고 있지 않은 측에는, 절연층이 배치되어 있어도 된다.
이와 같은 절연층에 의해, 도전성 접착제층과 외부를 절연할 수 있다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 상기 도전성 접착제층과 상기 절연층 사이에는 금속층이 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 금속층이 배치되어 있으면, 전자파 차폐 효과가 향상된다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 도전성 입자가, 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자를 포함하고, 구상 도전성 입자의 평균 입자 직경, 도전성 접착제층 중의 상기 플레이크상 도전성 입자 및 상기 구상 도전성 입자의 함유량, 플레이크상 도전성 입자와 상기 구상 도전성 입자의 중량비, 및 도전성 접착제층의 두께가 소정값으로 한정되어 있다.
이에 따라, 본 발명의 전자파 차폐 필름은, 박형화 가능하며, 필 강도가 강하고, 도전성, 차폐성, 및 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성이 높다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름을 사용한 차폐 프린트 배선판의 제조 방법의 프린트 배선판 준비 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름을 사용한 차폐 프린트 배선판의 제조 방법의 전자파 차폐 필름 첩부 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름을 사용한 차폐 프린트 배선판의 제조 방법의 가열가압 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은, 실시예 1에 따른 전자파 차폐 필름의 단면의 SEM 화상이다.
도 7a는, 접속저항값 측정 시험의 방법을 모식적으로 나타내는 측면 단면도이다.
도 7b는, 접속저항값 측정 시험의 방법을 모식적으로 나타내는 측면 단면도이다.
도 8은, KEC법에서 사용되는 시스템의 구성을 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 9a는, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가에서의 접속저항값 측정의 방법을 모식적으로 나타내는 측면 단면도이다.
도 9b는, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가에서의 접속저항값 측정의 방법을 모식적으로 나타내는 측면 단면도이다.
도 10a는, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가에 있어서, 접속저항값 측정용 프린트 배선판에 압착 후의 실시예 1에 따른 전자파 차폐 필름의 단차를, 위쪽으로부터의 평면시(平面視)가 되도록 촬영한 사진이다.
도 10b는, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가에 있어서, 접속저항값 측정용 프린트 배선판에 압착 후의 실시예 1에 따른 전자파 차폐 필름의 단차의 단면의 사진이다.
도 11은, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가에 있어서, 접속저항값 측정용 프린트 배선판에 압착 후의 비교예 5에 따른 전자파 차폐 필름의 단차를, 위쪽으로부터의 평면시가 되도록 촬영한 사진이다.
도 12a는, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가에 있어서, 접속저항값 측정용 프린트 배선판에 압착 후의 비교예 6에 따른 전자파 차폐 필름의 단차를, 위쪽으로부터의 평면시가 되도록 촬영한 사진이다.
도 12b는, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가에 있어서, 접속저항값 측정용 프린트 배선판에 압착 후의 비교예 6에 따른 전자파 차폐 필름의 단차의 단면의 사진이다.
이하, 본 발명의 전자파 차폐 필름 및 차폐 프린트 배선판에 대하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명은, 이하의 실시형태로 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 변경시키지 않는 범위에 있어서 적절하게 변경하여 적용할 수 있다.
(제1 실시형태)
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 전자파 차폐 필름(10)은, 도전성 입자(21) 및 접착성 수지 조성물(22)을 포함하는 도전성 접착제층(20)과, 도전성 접착제층(20) 위에 적층된 절연층(30)과, 도전성 접착제층(20) 및 절연층(30) 사이에 배치된 금속층(40)으로 이루어진다.
또한, 도전성 입자(21)는, 플레이크상 도전성 입자(21a) 및 구상 도전성 입자(21b)를 포함한다.
플레이크상 도전성 입자(21a)는 충분한 유연성을 가지므로, 전자파 차폐 필름(10)이 반복적으로 굴곡된 경우, 플레이크상 도전성 입자(21a)도 추종해서 굴곡할 수 있어, 플레이크상 도전성 입자(21a)의 위치가 어긋나기 어려워진다. 그 결과, 도전성 입자(21)끼리의 접촉을 충분히 유지할 수 있고, 전기저항값이 상승하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 구상 도전성 입자(21b)가 포함되면, 도전성 접착제층(20)의 두께 방향에서의 플레이크상 도전성 입자(21a)끼리의 사이에 구상 도전성 입자(21b)가 협지되어, 플레이크상 도전성 입자(21a) 사이에 접착성 수지 조성물이 많이 존재한다. 이에 따라, 도전성 접착제층(20)의 기계적 강도가 향상되어, 필 강도가 높아진다.
또한, 구상 도전성 입자(21b)가, 플레이크상 도전성 입자(21a)끼리의 사이에 들어가, 플레이크상 도전성 입자(21a)끼리가 구상 도전성 입자(21b)를 통하여 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 도전성 접착제층(20)의 차폐성이 향상된다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 플레이크상 도전성 입자(21a)의 평균 입자 직경은, 0.5∼30 μm인 것이 바람직하고, 1∼10 μm인 것이 보다 바람직하다.
플레이크상 도전성 입자(21a)의 평균 입자 직경이 이 범위 내이면, 플레이크상 도전성 입자(21a)가 적절한 크기 및 강도가 된다.
이에 따라, 도전성 접착제층의 도전성 및 내굴곡성이 향상된다. 따라서, 도전성 접착제층을 얇게 하는 것이 가능하게 된다.
즉, 도전성 접착제층의 도전성 및 내굴곡성을 유지한 채로, 도전성 접착제층을 얇게 할 수 있다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 전자파 차폐 필름(10)을, 150℃, 2MPa, 30min의 조건으로 가열가압한 후의 도전성 접착제층(20)의 절단면에 있어서, 플레이크상 도전성 입자(21a)의 평균 아스펙트비는 18∼150인 것이 바람직하고, 20∼100이 보다 바람직하고, 20∼50인 것이 더욱 바람직하다.
플레이크상 도전성 입자(21a)의 평균 아스펙트비가 18 이상이면, 플레이크상 도전성 입자(21a)가 충분한 유연성을 가지므로, 전자파 차폐 필름(10)이 반복적으로 굴곡된 경우, 플레이크상 도전성 입자(21a)도 추종해서 굴곡할 수 있어, 플레이크상 도전성 입자(21a)의 위치가 어긋나기 어렵고, 플레이크상 도전성 입자(21a)가 파손되기 어렵게 된다. 그 결과, 전기저항값이 상승하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 차폐 필름의 밀착성도 향상된다.
플레이크상 도전성 입자(21a)의 평균 아스펙트비가 150 이하이면, 도전성 입자수의 관점에서 두께 방향으로의 도통이 발현하기 쉽고, 차폐성이 양호하게 되는 점에서 바람직하다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 구상 도전성 입자(21b)의 평균 입자 직경은 1∼10 μm이다.
구상 도전성 입자의 평균 입자 직경이 1㎛ 미만이면, 구상 도전성 입자가 입체적인 장애가 되기 어렵고, 플레이크상 도전성 입자가 도전성 접착제층의 표면에 노출하기 쉬워진다. 그 결과, 도전성 접착제층의 필 강도가 저하된다.
구상 도전성 입자의 평균 입자 직경이 10μm를 초과하면, 도전성 접착제층의 도전성이 저하되고, 차폐성이 저하된다.
또한, 도전성 접착제층(20) 중의 플레이크상 도전성 입자(21a) 및 구상 도전성 입자(21b)의 함유량은, 70∼80 wt%이다.
도전성 접착제층 중의 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자의 함유량이 70wt% 미만이면, 도전성 입자가 적으므로, 플레이크상 도전성 입자끼리의 사이에 구상 도전성 입자가 협지되기 어려워진다. 그 결과, 플레이크상 도전성 입자끼리가 구상 도전성 입자를 통하여 전기적으로 접속되기 어려워져, 전자파 차폐 필름의 차폐성이 저하된다,
도전성 접착제층 중의 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자의 함유량이 80wt%를 초과하면, 상대적으로 접착성 수지 조성물의 함유량이 저하된다. 도전성 접착제층의 필 강도는 접착성 수지 조성물의 함유량에 의존하고 있으므로, 도전성 접착제층의 필 강도가 저하된다.
또한, 플레이크상 도전성 입자(21a)와 구상 도전성 입자(21b)의 중량비는, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=6/4∼8/2이다. 플레이크상 도전성 입자와 구상 도전성 입자의 중량비가, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=6/4 미만이면, 구상 도전성 입자의 비율이 지나치게 많아져, 전자파 차폐 필름을 굴곡시켰을 때, 도전성 입자의 위치가 어긋나기 쉬워져, 도전성 접착제층의 도전성이 저하된다. 그 결과, 도전성 접착제층의 차폐성이 저하된다.
플레이크상 도전성 입자와 구상 도전성 입자의 중량비가, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=8/2을 초과하면, 플레이크상 도전성 입자가, 도전성 접착제층의 표면에 노출하기 쉬워져, 도전성 접착제층의 필 강도가 저하된다.
플레이크상 도전성 입자(21a) 및 구상 도전성 입자(21b)는, 은, 동, 니켈, 알루미늄, 동에 은 도금을 실시한 은 코팅 동 등의 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.
플레이크상 도전성 입자(21a) 및 구상 도전성 입자(21b)는 동일한 재료로 구성되어 있어도 되고, 상이한 재료로 구성되어 있어도 된다.
구상 도전성 입자(21b)의 제조 방법으로서는, 노즐로부터 원료입자를 분사해서 가스압 등을 제어하는 아토마이즈법 예로 들 수 있다.
가스압 등을 제어함으로써, 구상 도전성 입자(21b)의 형상을 제어할 수 있다. 이로써, 진구형이나 찌그러진 구상의 구상 도전성 입자(21b)를 제조할 수 있다.
또한, 아토마이즈법에 의해 구상 도전성 입자(21b)를 제조하면, 구상 도전성 입자(21b)의 아스펙트비를 1에 근접시킬 수 있다.
접착성 수지 조성물(22)의 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만, 스티렌계 수지 조성물, 아세트산 비닐계 수지 조성물, 폴리에스테르계 수지 조성물, 폴리에틸렌계 수지 조성물, 폴리프로필렌계 수지 조성물, 이미드계 수지 조성물, 아미드계 수지 조성물, 아크릴계 수지 조성물 등의 열가소성 수지 조성물이나, 페놀계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 우레탄계 수지 조성물, 멜라민계 수지 조성물, 알키드계 수지 조성물 등의 열경화성 수지 조성물 등을 사용할 수 있다.
접착성 수지 조성물의 재료는 이들 중 1종 단독이라도 되고, 2종 이상의 조합이라도 된다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 전자파 차폐 필름(10)을, 150℃, 2MPa, 30min의 조건으로 가열가압한 후의 도전성 접착제층(20)의 절단면에 있어서, 절단면의 전체면적에 대한 접착성 수지 조성물(22)의 면적의 비율이 60∼95 %인 것이 바람직하다.
이 면적의 비율이 60% 미만이면, 도전성 입자(21)의 비율이 상대적으로 많아지게 되어, 도전성 입자(21)가 밀집하여, 도전성 접착제층(20)의 유연성이 저하된다. 그 결과, 단차 추종성이 저하된다.
이 면적의 비율이 95%를 초과하면, 도전성 입자(21)끼리의 접촉 개소가 적어지고, 도전성이 저하된다. 그 결과, 차폐성이 저하된다.
그리고, 본 명세서에 있어서, 「절단면의 전체면적에 대한 접착성 수지 조성물의 면적의 비율」이란, 전자파 차폐 필름을 절단한 단면의 SEM 화상으로부터 도출된, 접착성 수지 조성물의 면적의 비율을 의미한다.
구체적인 산출 방법은, 하기와 같다.
도전성 접착제층의 절단면에 대하여 주사형 전자현미경(SEM)을 사용하여 관찰한다.
절단면을 수직 방향으로부터 SEM으로 관찰하면, 접착성 수지 조성물과 도전성 입자 사이에 콘트라스트 차가 생겨 도전성 입자의 형상을 인식할 수 있다.
전자파 차폐 필름을 절단한 단면의 SEM 화상을 화상 해석 소프트웨어 「GIMP2.10.6」을 사용하여, 접착성 수지 조성물의 부분과, 도전성 입자의 부분을 흑색과 백색으로 2치화한다.
그 후, 흑색과 백색의 픽셀수를 카운트함으로써 픽셀수의 비율로부터, 접착성 수지 조성물의 면적의 비율을 산출한다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 전자파 차폐 필름(10)을, 150℃, 2MPa, 30min의 조건으로 가열가압한 후의 도전성 접착제층(20)의 절단면에 있어서, 플레이크상 도전성 입자간 거리는, 1.5μm 이상이 바람직하고, 2㎛ 이상이 보다 바람직하고, 4㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 9㎛ 이하가 바람직하고, 8㎛ 이하가 보다 바람직하고, 6㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
플레이크상 도전성 입자간 거리가 1.5μm 이상이면, 필 강도가 높아진다.
플레이크상 도전성 입자간 거리가 9㎛ 이하이면, 차폐성이 향상된다.
그리고, 플레이크상 도전성 입자간 거리는 하기 방법으로 측정할 수 있다.
도전성 접착제층의 절단면에 대하여 주사형 전자현미경(SEM)을 사용하여 관찰한다.
다음으로, 1화상당 10조(組)의 이웃하는 플레이크상 도전성 입자를 선택한다. 다음으로, 각각의 인접하는 플레이크상 도전성 입자의 두께 방향에서의 거리를 계측한다. 그 값을 평균하여, 각각의 인접하는 플레이크상 도전성 입자간 거리로 한다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 도전성 접착제층(20)의 두께는, 5∼20 μm이며, 8∼15 μm인 것이 보다 바람직하다.
도전성 접착제층의 두께가 5μm 미만이면, 고차폐 성능을 확보하기 위하여, 도전성 입자의 충전량이 높아지고, 유연성 및 필 강도를 유지할 수없게 된다.
도전성 접착제층의 두께가 20μm를 초과하면, 고차폐화로의 설계가 용이하게 되지만 전자파 차폐 필름의 박형화를 할 수 없다.
도전성 접착제층(20)은, 난연제, 난연조제, 경화촉진제, 점착성부여제, 산화방지제, 안료, 염료, 가소제, 자외선흡수제, 소포제, 레벨링제, 충전재, 점도조절제 등을 더 포함해도 된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 전자파 차폐 필름(10)은, 절연층(30)을 구비한다. 이에 따라, 핸들링이 향상된다. 또한, 도전성 접착제층(20)과 외부를 절연할 수 있다.
전자파 차폐 필름(10)의 절연층(30)은 충분한 절연성을 가지고, 도전성 접착제층(20) 및 금속층(40)을 보호할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 열가소성 수지 조성물, 열경화성 수지 조성물, 활성에너지선 경화성 조성물 등으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 열가소성 수지 조성물로서는, 특별히 한정되지 않지만, 스티렌계 수지 조성물, 아세트산 비닐계 수지 조성물, 폴리에스테르계 수지 조성물, 폴리에틸렌계 수지 조성물, 폴리프로필렌계 수지 조성물, 이미드계 수지 조성물, 아크릴계 수지 조성물 등을 예로 들 수 있다.
상기 열경화성 수지 조성물로서는, 특별히 한정되지 않지만, 페놀계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 우레탄계 수지 조성물, 멜라민계 수지 조성물, 알키드계 수지 조성물 등을 예로 들 수 있다.
상기 활성에너지선 경화성 조성물로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 분자 중에 적어도 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 중합성 화합물 등이 있다.
절연층(30)은, 1종 단독의 재료로 구성되어 있어도 되고, 2종 이상의 재료로 구성되어 있어도 된다.
절연층(30)에는, 필요에 따라, 경화촉진제, 점착성부여제, 산화방지제, 안료, 염료, 가소제, 자외선흡수제, 소포제, 레벨링제, 충전재, 난연제, 점도조절제, 블록킹방지제 등이 포함되어 있어도 된다.
절연층(30)의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 필요에 따라 적절하게 설정할 수 있지만, 1∼15 μm인 것이 바람직하고, 3∼10 μm인 것이 보다 바람직하다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 전자파 차폐 필름(10)은, 금속층(40)을 구비한다. 이에 따라, 전자파 차폐 효과가 향상된다.
금속층(40)은, 금, 은, 동, 알루미늄, 니켈, 주석, 팔라듐, 크롬, 티탄, 아연 등의 재료로 이루어지는 층을 포함해도 되며, 동층을 포함하는 것이 바람직하다.
동은, 도전성 및 경제성의 관점에서 금속층(40)에 있어서 바람직한 재료이다. 그리고, 금속층(40)은, 상기 금속의 합금으로 이루어지는 층을 포함해도 된다.
금속층(40)의 두께로서는, 0.01∼10 μm인 것이 바람직하다.
금속층의 두께가 0.01㎛ 미만에서는, 충분한 차폐 효과가 얻어지기 어렵다.
금속층의 두께가 10μm를 초과하면 굴곡하기 어려워진다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 절연층(30)과 금속층(40) 사이에 앵커코팅층이 형성되어 있어도 된다.
앵커코팅층의 재료로서는, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지를 쉘(shell)로 하고 아크릴 수지를 코어로 하는 코어·쉘형 복합 수지, 에폭시 수지, 이미드 수지, 아미드 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지, 요소 포름알데히드 수지, 폴리이소시아네이트에 페놀 등의 블록화제를 반응시켜서 얻어진 블록 이소시아네이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 등을 예로 들 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름을 사용한 차폐 프린트 배선판의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름을 사용한 차폐 프린트 배선판의 제조 방법의 프린트 배선판 준비 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름을 사용한 차폐 프린트 배선판의 제조 방법의 전자파 차폐 필름 첩부 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름을 사용한 차폐 프린트 배선판의 제조 방법의 가열가압 공정을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
(1) 프린트 배선판 준비 공정
먼저, 도 2에 나타낸 바와 같이, 베이스 필름(51), 베이스 필름(51) 위에 배치된 프린트 회로(52) 및 프린트 회로(52)를 덮도록 배치된 커버레이(53)를 구비하는 프린트 배선판(50)을 준비한다.
그리고, 프린트 배선판(50)에서는, 프린트 회로(52)는 그라운드 회로(52a)를 포함하고, 커버레이(53)에는 그라운드 회로(52a)를 노출하는 개구부(53a)가 형성되어 있다.
베이스 필름(51) 및 커버레이(53)의 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 엔지니어링 플라스틱으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같은 엔지니어링 플라스틱으로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 가교 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리벤즈이미다졸, 폴리이미드, 폴리이미드아미드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌설파이드 등의 수지가 있다.
또한, 이들 엔지니어링 플라스틱 중, 난연성이 요구되는 경우에는, 폴리페닐렌설파이드 필름이 바람직하고, 내열성이 요구되는 경우에는 폴리이미드 필름이 바람직하다. 그리고, 베이스 필름(51)의 두께는, 10∼40 μm인 것이 바람직하다. 또한, 커버레이(53)의 두께는, 10∼30 μm인 것이 바람직하다.
프린트 회로(52)는, 특별히 한정되지 않지만, 도전 재료를 에칭 처리하는 것 등에 의해 형성할 수 있다.
도전 재료로서는, 동, 니켈, 은, 금 등을 예로 들 수 있다.
(2) 전자파 차폐 필름 첩부 공정
다음으로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 전자파 차폐 필름(10)을 준비하고, 도전성 접착제층(20)이 커버레이(53)에 접하도록 전자파 차폐 필름(10)을 프린트 배선판(50)에 배치한다.
(3) 가열가압 공정
다음으로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 가열가압을 행하여, 전자파 차폐 필름(10)을, 프린트 배선판(50)에 첨부한다.
가열가압의 조건은, 150∼200 ℃, 2∼5 MPa, 1∼10 min이 바람직하다.
가열가압 공정에 의해, 도전성 접착제층(20)이, 개구부(53a)를 메우게 된다.
이상의 공정을 거쳐 차폐 프린트 배선판(60)을 제조할 수 있다.
그리고, 차폐 프린트 배선판(60)은, 본 발명의 차폐 프린트 배선판의 일례이기도 하다.
차폐 프린트 배선판(60)에서는, 전자파 차폐 필름(10)의 도전성 접착제층(20)에, 플레이크상 도전성 입자(21a) 및 구상 도전성 입자(21b)가 포함된다.
플레이크상 도전성 입자(21a)는 충분한 유연성을 가지므로, 차폐 프린트 배선판(60)이 반복적으로 굴곡된 경우, 플레이크상 도전성 입자(21a)도 추종해서 굴곡할 수 있어, 플레이크상 도전성 입자(21a)의 위치가 어긋나기 어려워진다. 그 결과, 도전성 입자(21)끼리의 접촉을 충분히 유지할 수 있어, 전기저항값이 상승하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 구상 도전성 입자(21b)가 포함되면, 도전성 접착제층(20)의 두께 방향에서의 플레이크상 도전성 입자(21a)끼리의 사이에 구상 도전성 입자(21b)가 협지되어, 플레이크상 도전성 입자(21a) 사이에 접착성 수지 조성물이 많이 존재한다. 이에 따라, 도전성 접착제층(20)의 기계적 강도가 향상되어, 필 강도가 높아진다.
또한, 구상 도전성 입자(21b)가, 플레이크상 도전성 입자(21a)끼리의 사이에 들어가, 플레이크상 도전성 입자(21a)끼리가 구상 도전성 입자(21b)를 통하여 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 도전성 접착제층(20)의 차폐성이 향상된다.
차폐 프린트 배선판(60)에서는, 구상 도전성 입자(21b)의 평균 입자 직경은 1∼10 μm이다.
구상 도전성 입자의 평균 입자 직경이 1㎛ 미만이면, 구상 도전성 입자가 입체적인 장애가 되기 어렵고, 플레이크상 도전성 입자가 도전성 접착제층의 표면에 노출하기 쉬워진다. 그 결과, 도전성 접착제층의 필 강도가 저하된다.
구상 도전성 입자의 평균 입자 직경이 10μm를 초과하면, 도전성 접착제층의 도전성이 저하되어, 차폐성이 저하된다.
차폐 프린트 배선판(60)에서는, 도전성 접착제층(20) 중의 플레이크상 도전성 입자(21a) 및 구상 도전성 입자(21b)의 함유량은, 70∼80 wt%이다.
도전성 접착제층 중의 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자의 함유량이 70wt% 미만이면, 도전성 입자가 적으므로, 플레이크상 도전성 입자끼리의 사이에 구상 도전성 입자가 협지되기 어려워진다. 그 결과, 플레이크상 도전성 입자끼리가 구상 도전성 입자를 통하여 전기적으로 접속되기 어려워져, 전자파 차폐 필름의 차폐성이 저하된다.
도전성 접착제층 중의 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자의 함유량이 80wt%를 초과하면, 상대적으로 접착성 수지 조성물의 함유량이 저하된다. 도전성 접착제층의 필 강도는 접착성 수지 조성물의 함유량에 의존하고 있으므로, 도전성 접착제층의 필 강도가 저하된다.
차폐 프린트 배선판(60)에서는, 플레이크상 도전성 입자(21a)와 구상 도전성 입자(21b)의 중량비는, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=6/4∼8/2이다.
플레이크상 도전성 입자와 구상 도전성 입자의 중량비가, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=6/4 미만이면, 구상 도전성 입자의 비율이 지나치게 많아져, 플레이크상 도전성 입자가 중첩하는 면적이 적어지고, 또한 플레이크상 도전성 입자 사이에 구상 도전성 입자가 많이 존재함으로써, 플레이크상 도전성 입자간의 간격이 커지고, 도전성(차폐성)이 저하된다. 또한, 굴곡시켰을 때에도, 도전성 입자간의 접속을 악화시킨다.
플레이크상 도전성 입자와 구상 도전성 입자의 중량비가, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=8/2을 초과하면, 플레이크상 도전성 입자가 중첩하는 면적이 커져 차폐 성능은 향상되지만, 플레이크상 도전성 입자의 간격이 좁아져, 도전성 접착제층의 필 강도가 저하되고, 차폐 프린트 배선판으로부터 박리되는 원인이 된다.
차폐 프린트 배선판(60)에서는, 도전성 접착제층(20)의 두께는, 5∼20 μm이며, 8∼15 μm인 것이 바람직하다.
도전성 접착제층의 두께가 5μm 미만이면, 고차폐 성능을 확보하기 위하여, 도전성 입자의 충전량이 높아져, 유연성 및 필 강도를 유지할 수 없게 된다.
도전성 접착제층의 두께가 20μm를 초과하면, 고차폐화로의 설계가 용이하게 되지만 전자파 차폐 필름의 박형화를 할 수 없어, 차폐 프린트 배선판이 커진다.
(제2 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름을 설명한다.
도 5는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5에 나타낸, 전자파 차폐 필름(110)은, 금속층(40)이 배치되어 있지 않은 점 이외에는, 상기 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자파 차폐 필름(10)과 동일한 구성이다.
즉, 전자파 차폐 필름(110)은, 플레이크상 도전성 입자(21a) 및 구상 도전성 입자(21b)를 포함하는 도전성 입자(21), 접착성 수지 조성물(22)을 포함하는 도전성 접착제층(20)과, 도전성 접착제층(20) 위에 적층된 절연층(30)으로 이루어진다.
전자파 차폐 필름(110)에서의, 도전성 접착제층(20), 플레이크상 도전성 입자(21a) 및 구상 도전성 입자(21b), 접착성 수지 조성물(22) 및 절연층(30)의 바람직한 구성은, 상기 전자파 차폐 필름(110)에서의 도전성 접착제층(20), 플레이크상 도전성 입자(21a) 및 구상 도전성 입자(21b), 접착성 수지 조성물(22) 및 절연층(30)의 바람직한 구성과 동일하다.
이와 같은 구성이라도, 전자파 차폐 필름(110)은, 박형화 가능하며, 필 강도가 강하고, 도전성, 차폐성, 및 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성이 높다.
실시예
이하에서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하는 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
전사(轉寫) 필름에 에폭시 수지를 도포하고, 전기 오븐을 사용하여, 100℃로 2분간 가열하여, 두께 5μm의 절연층을 제작했다.
다음으로, 표 1에 기재된 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자, 및 접착성 수지 조성물(크레졸노볼락형 에폭시 수지: DIC사 제조 「에피클론 N-655-EXP」)을 준비하고, 표 1에 기재된 배합량이 되도록 이들을 혼합하여, 도전성 수지 조성물을 제작했다. 그리고, 플레이크상 도전성 입자분 및 구상 도전성 입자의 평균 입자 직경은, Microtrac사에서 제조한 MT3300EXII를 사용하여 레이저회절산란식 입도분포 측정법에 의해 측정했다.
다음으로, 절연층 위에 도전성 수지 조성물을 도포하고, 두께 15μm의 도전성 접착제층을 형성하여, 실시예 1에 따른 전자파 차폐 필름을 제조했다.
(실시예 2∼9) 및 (비교예 1∼15)
플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자의 종류, 배합 비율 및 함유량, 및 도전성 접착제층의 두께를, 표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이 한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2∼9 및 비교예 1∼15에 관한 전자파 차폐 필름을 제조했다.
[표 1]
Figure pct00001
[표 2]
Figure pct00002
(가열가압 시험)
두께 25μm의 폴리이미드 수지판을 준비하고, 도전성 접착제층이 상기 폴리이미드 수지판과 접하도록, 각 실시예 및 각 비교예에 따른 전자파 차폐 필름을 배치했다.
다음으로, 150℃, 2MPa, 30min의 조건으로 가열가압하고, 각 실시예 및 각 비교예에 따른 전자파 차폐 필름을 폴리이미드 수지판에 첨부했다.
가열가압 시험 후의 전자파 차폐 필름을 절단하고, SEM 화상을 찍고, 화상 처리 소프트웨어(SEM Control User Interface Ver3.10)를 사용하여, 각 도전성 입자의 입자 직경 및 아스펙트비를 측정했다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
또한, SEM 화상으로부터, 플레이크상 도전성 입자간 거리를 측정했다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 1에 따른 전자파 차폐 필름의 단면의 SEM 화상을 대표예로서 나타낸다.
도 6은, 실시예 1에 따른 전자파 차폐 필름의 단면의 SEM 화상이다.
또한, 별도로, 상기한 가열가압 조건과 동일한 조건으로, 각 실시예 및 각 비교예에 따른 전자파 차폐 필름을 폴리이미드 수지판에 첨부하고, 그 후, 전자파 차폐 필름을 폴리이미드 수지판으로부터 박리할 때의 필 강도를 측정했다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
(접속저항값 측정 시험)
각 실시예 및 각 비교예에 따른 전자파 차폐 필름을 사용하여 하기 방법에 의해, 각 실시예 및 각 비교예에 따른 전자파 차폐 필름의 전기저항값을 측정했다. 측정 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
도 7a 및 도 7b는, 접속저항값 측정 시험의 방법을 모식적으로 나타내는 측면 단면도이다.
도 7a에 나타낸 바와 같이, 베이스 필름(51) 위에 서로 접속되어 있지 않은 2개의 프린트 회로(52)가 형성되고, 베이스 필름(51) 및 프린트 회로(52)를 덮는, 커버레이(53)가 형성된 접속저항값 측정용 프린트 배선판(50A)을 준비했다. 그리고, 커버레이(53)에는, 각 프린트 회로(52)의 일부가 노출하는, 직경 0.8mm, 깊이(도 7a 중, 부호 LA로 나타내는 거리) 27.5μm의 개구부(53a)가 형성되어 있다.
다음으로, 도 7b에 나타낸 바와 같이, 각 실시예 및 각 비교예에 따른 전자파 차폐 필름(110)의 도전성 접착제층(20)이, 커버레이(53)와 접촉하도록 전자파 차폐 필름(110)을 접속저항값 측정용 프린트 배선판(50A)에 첩부하고, 프레스기로 온도: 170℃, 시간 30분, 압력 3MPa의 조건으로 압착했다. 이로써, 개구부(53a)에 도전성 접착제층(20)이 들어가고, 도전성 접착제층(20)과 프린트 회로(52)가 접촉하고, 프린트 회로(52)끼리가 도전성 접착제층(20)을 통하여 전기적으로 접속 가능하게 된다.
그 후, 프린트 회로(52) 사이의 전기저항값을 저항기(70)로 측정했다.
(차폐성의 평가)
각 실시예 및 각 비교예에 따른 전자파 차폐 필름의 차폐성에 대하여, 일반사단법인 KEC간사이(關西)전자공업진흥센터에서 개발된 전자파 차폐 효과 측정 장치를 사용한 KEC법에 의해 평가했다.
도 8은, KEC법에서 사용되는 시스템의 구성을 모식적으로 나타내는 모식도이다.
KEC법에서 사용되는 시스템은, 전자파 차폐 효과 측정 장치(80), 스펙트럼·아날라이저(91), 10dB의 감쇠를 행하는 감쇠기(92), 3dB의 감쇠를 행하는 감쇠기(93) 및 프리앰프(94)로 구성된다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 전자파 차폐 효과 측정 장치(80)에는, 2개의 측정 지그(83)가 대향하여 설치되어 있다. 이 측정 지그(83) 사이에, 각 실시예 및 각 비교예에 따른 전자파 차폐 필름(도 8 중, 부호 110으로 나타냄)이 협지되도록 설치한다. 측정 지그(83)에는, TEM셀(Transverse Electro Magnetic Cell)의 치수 배분이 도입되고, 그 전송축 방향에 수직한 면 내에서 좌우 대칭으로 분할한 구조로 되어 있다. 다만, 전자파 차폐 필름(110)의 삽입에 의해 단락(短絡) 회로가 형성되는 것을 방지하기 위하여, 평판형의 중심도체(84)는 각 측정 지그(83)와의 사이에 간극을 형성하여 배치되어 있다.
KEC법에서는, 먼저, 스펙트럼·아날라이저(91)로부터 출력한 신호를, 감쇠기(92)를 통하여 송신측의 측정 지그(83)에 입력한다. 그리고, 수신측의 측정 지그(83)에서 받아서 감쇠기(93)를 통한 신호를 프리앰프(94)로 증폭하고 나서, 스펙트럼·아날라이저(91)에 의해 신호 레벨을 측정한다. 그리고, 스펙트럼·아날라이저(91)는, 전자파 차폐 필름(110)을 전자파 차폐 효과 측정 장치(80)에 설치하고 있지 않은 상태를 기준으로 하여, 전자파 차폐 필름(110)을 전자파 차폐 효과 측정 장치(80)에 설치한 경우의 감쇠량을 출력한다.
이와 같은 장치를 사용하여, 온도 25℃, 상대 습도 30∼50 %의 조건에서, 각 실시예 및 각 비교예에 따른 전자파 차폐 필름을 15cm×15cm로 재단(裁斷)하고, 200MHz에서의 차폐성의 측정을 행하였다. 측정 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
(단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가)
각 실시예 및 각 비교예에 따른 전자파 차폐 필름을 사용하여 하기 방법에 의해, 각 실시예 및 각 비교예에 따른 전자파 차폐 필름의 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성을 측정했다.
도 9a 및 도 9b는, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가에서의 접속저항값 측정의 방법을 모식적으로 나타내는 측면 단면도이다.
먼저, 도 9a에 나타낸 접속저항값 측정용 프린트 배선판(150)을 준비했다.
접속저항값 측정용 프린트 배선판(150)은, 프린트 배선판부(151)와, 프린트 배선판부(151) 위에 형성된 단차형성부(152)로 구성된다. 프린트 배선판부(151)는, 베이스 필름(151a), 베이스 필름(151a) 위에 적층된 하방동층(下方銅層)(151b) 및 하방동층(151b) 위에 형성된 커버레이(151c)로 이루어진다.
하방동층(151b)은, 하방 전자파 차폐 필름 배치부(171a) 및 하방 단자 접속부(171b)를 가지고, 커버레이(151c)에는, 이들을 노출하는 제1 홈부(151c1) 및 제2 홈부(151c2)가 형성되어 있다.
즉, 하방 전자파 차폐 필름 배치부(171a)는 제1 홈부(151c1)에 의해 노출되고, 하방 단자 접속부(171b)는, 제2 홈부(151c2)에 의해 노출된다.
그리고, 하방 단자 접속부(171b)에는, 니켈-금 도금이 실시되어 있다. 단차형성부(152)는, 접착제층(152d)과, 접착제층(152d) 위에 형성된 단차부형성용 절연층(152a)과, 단차부형성용 절연층(152a) 위에 형성된 상방동층(152b)으로 이루어진다.
단차형성부(152)는, 접착제층(152d)을 통하여 프린트 배선판부(151) 위에 배치되고, 단차(160)을 형성하고 있다. 또한, 상방동층(152b)에는, 니켈-금 도금이 실시되어 있다.
상방동층(152b)은, 상방 전자파 차폐 필름 배치부(172a) 및 상방 단자 접속부(172b)를 가지고, 이들을 노출하도록 상방동층(152b) 위에 레지스트(153)가 형성되어 있다.
접속저항값 측정용 프린트 배선판(150)에서의 단차의 높이(도 9a 중, 부호 LB로 나타내는 거리)는 288μm였다.
다음으로, 도 9b에 나타낸 바와 같이, 각 실시예 및 각 비교예에 따른 전자파 차폐 필름(110)의 도전성 접착제층(20)이, 단차(160) 측으로 되도록, 전자파 차폐 필름(110)을 접속저항값 측정용 프린트 배선판(150)에 첩부하고, 프레스기로 온도: 170℃, 시간 30분, 압력 3MPa의 조건으로 압착했다.
이로써, 도전성 접착제층(20)과 하방 전자파 차폐 필름 배치부(171a)가 접촉하고, 도전성 접착제층(20)과 상방 전자파 차폐 필름 배치부(172a)가 접촉한다. 그 결과, 하방동층(151b)과 상방동층(152b)이 도전성 접착제층(20)을 통하여 전기적으로 접속 가능하게 된다.
그 후, 하방 단자 접속부(171b) 및 상방 단자 접속부(172b)에 단자를 접속하고, 전기저항값을 저항기(170)로 측정했다. 측정 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
그 후, 단차(160)에서의 각 전자파 차폐 필름의 외관을 관찰하고 평가했다.
평가 기준은 하기와 같다.
결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
○: 파단 및 들뜸이 생기지 않음.
×: 파단 및/ 또는 들뜸이 생김.
그리고, 「파단」이란, 단차(160)에 의해, 전자파 차폐 필름 중 적어도 일부가 단렬(斷裂)하고 있는 상태를 의미한다.
또한, 「파단」이란, 접속저항값 측정용 프린트 배선판(150)에 배치된 전자파 차폐 필름의 위쪽으로부터 평면시했을 때, 단차(160)에 의해 형성되는 전자파 차폐 필름 사면(斜面)의 폭이 100μm를 초과하는 상태를 의미한다.
「들뜸」은, 전자파 차폐 필름과, 접속저항값 측정용 프린트 배선판(150) 사이에 보이드가 생기는 것에 의해 일어나는 현상이다.
상기한 외관의 평가로서, 실시예 1, 비교예 5 및 비교예 6에 따른 전자파 차폐 필름을 사용한 경우의 사진을 예시한다.
도 10a는, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가에 있어서, 접속저항값 측정용 프린트 배선판에 압착 후의 실시예 1에 따른 전자파 차폐 필름의 단차를, 위쪽으로부터의 평면시가 되도록 촬영한 사진이다.
도 10b는, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가에 있어서, 접속저항값 측정용 프린트 배선판에 압착 후의 실시예 1에 따른 전자파 차폐 필름의 단차의 단면의 사진이다.
도 11은, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가에 있어서, 접속저항값 측정용 프린트 배선판에 압착 후의 비교예 5에 따른 전자파 차폐 필름의 단차를, 위쪽으로부터의 평면시가 되도록 촬영한 사진이다.
도 12a는, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가에 있어서, 접속저항값 측정용 프린트 배선판에 압착 후의 비교예 6에 따른 전자파 차폐 필름의 단차를, 위쪽으로부터의 평면시가 되도록 촬영한 사진이다.
도 12b는, 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성의 평가에 있어서, 접속저항값 측정용 프린트 배선판에 압착 후의 비교예 6에 따른 전자파 차폐 필름의 단차의 단면의 사진이다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 외관의 관찰에 있어서, 비교예 5에 따른 전자파 차폐 필름에는 「파단」이 생기고 있었다.
도 12a 및 도 12b에 나타낸 바와 같이, 상기 외관의 관찰에 있어서, 비교예 6에 따른 전자파 차폐 필름에는 「들뜸」이 생기고 있었다.
표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 필름은, 박형화 가능하며, 필 강도가 강하고, 도전성, 차폐성, 및 단차에 대한 내굴곡성 및 추종성에 우수한 것이 판명되었다.
10, 110: 전자파 차폐 필름
20: 도전성 접착제층
21: 도전성 입자
21a: 플레이크상 도전성 입자
21b: 구상 도전성 입자
22: 접착성 수지 조성물
30: 절연층
40: 금속층
50: 프린트 배선판
50A: 접속저항값 측정용 프린트 배선판
51: 베이스 필름
52: 프린트 회로
52a: 그라운드 회로
53: 커버레이
53a: 개구부
60: 차폐 프린트 배선판
70: 저항기
80: 전자파 차폐 효과 측정 장치
83: 측정 지그
84: 중심도체
91: 스펙트럼·애널라이저
92, 93: 감쇠기
94: 프리앰프
150: 접속저항값 측정용 프린트 배선판
151: 프린트 배선판부
151a: 베이스 필름
151b: 하방동층
151c: 커버레이
151c1: 제1 홈부
151c2: 제2 홈부
152: 단차형성부
152a: 단차부형성용 절연층
152b: 상방동층
152d: 접착제층
153: 레지스트
160: 단차
170: 저항기
171a: 하방 전자파 차폐 필름 배치부
171b: 하방 단자 접속부
172a: 상방 전자파 차폐 필름 배치부
172b: 상방 단자 접속부

Claims (7)

  1. 도전성 입자 및 접착성 수지 조성물을 포함하는 도전성 접착제층을 구비한 전자파 차폐 필름으로서,
    상기 도전성 입자는, 플레이크상(狀) 도전성 입자 및 구상(球狀) 도전성 입자를 포함하고,
    상기 구상 도전성 입자의 평균 입자 직경은 1∼10 μm이며,
    상기 도전성 접착제층 중의 상기 플레이크상 도전성 입자 및 상기 구상 도전성 입자의 함유량은, 70∼80 wt%이며,
    상기 플레이크상 도전성 입자와 상기 구상 도전성 입자의 중량비는, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=6/4∼8/2이며,
    상기 도전성 접착제층의 두께는, 5∼20 μm인,
    전자파 차폐 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    절연층을 더 구비하는 전자파 차폐 필름.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 절연층과 상기 도전성 접착제층 사이에 금속층을 구비하는, 전자파 차폐 필름.
  4. 베이스 필름, 상기 베이스 필름 위에 배치된 프린트 회로 및 상기 프린트 회로를 덮도록 배치된 커버레이를 구비하는 프린트 배선판과,
    도전성 입자 및 접착성 수지 조성물을 포함하는 도전성 접착제층을 구비한 전자파 차폐 필름을 포함하고,
    상기 도전성 접착제층이 상기 커버레이와 접촉하도록 상기 전자파 차폐 필름이 상기 프린트 배선판에 배치된 차폐 프린트 배선판으로서,
    상기 도전성 입자는, 플레이크상 도전성 입자 및 구상 도전성 입자를 포함하고,
    상기 구상 도전성 입자의 평균 입자 직경은 1∼10 μm이며,
    상기 도전성 접착제층 중의 상기 플레이크상 도전성 입자 및 상기 구상 도전성 입자의 함유량은, 70∼80 wt%이며,
    상기 플레이크상 도전성 입자와 상기 구상 도전성 입자의 중량비는, [플레이크상 도전성 입자]/[구상 도전성 입자]=6/4∼8/2이며,
    상기 도전성 접착제층의 두께는, 5∼20 μm인,
    차폐 프린트 배선판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프린트 회로는 그라운드 회로를 포함하고,
    상기 커버레이에는 상기 그라운드 회로를 노출하는 개구부가 형성되어 있고,
    상기 도전성 접착제층은, 상기 개구부를 메우고, 상기 그라운드 회로와 접촉하고 있는, 차폐 프린트 배선판.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 도전성 접착제층의 상기 커버레이와 접촉하고 있지 않는 측에는, 절연층이 배치되어 있는, 차폐 프린트 배선판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 도전성 접착제층과 상기 절연층 사이에는 금속층이 배치되어 있는, 차폐 프린트 배선판.
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