TW202102068A - 電磁波遮蔽片及印刷配線板 - Google Patents
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Abstract
本發明的電磁波遮蔽片包括保護層、金屬層及導電性接著劑層。所述金屬層具有多個開口部,所述開口部的開口率為0.1%~20%。而且,電磁波遮蔽片的拉伸斷裂強度為10 N/20 mm~80 N/20 mm。
Description
本發明是有關於一種適合於與放出電磁波的零件的一部分接合來利用的電磁波遮蔽片(electromagnetic wave shielding sheet)及帶電磁波遮蔽片的印刷配線板。
[參考引用]
本申請基於且主張2019年5月30日提出申請的日本專利申請第2019-101051號的優先權,所述日本專利申請的公開內容全文併入本文供參考。
以移動終端、個人電腦(personal computer,PC)、伺服器(server)等為代表的各種電子設備中內置有印刷配線板(printed wiring board)等的基板。為了防止由來自外部的磁場或電波引起的誤動作,且為了減少來自電氣信號的無用輻射,而在這些基板上設置有電磁波遮蔽結構。
在國際公開第2013/077108號中,其課題為提供一種對從遮蔽膜的一面側向另一面側行進的電場波、磁場波及電磁波進行良好的遮蔽,即使應用於高頻信號系統中也具有良好的傳輸特性的遮蔽膜、遮蔽印刷配線板及遮蔽膜的製造方法,而公開了以下的構成。即,公開一種遮蔽膜,其特徵在於包括層壓狀態的層厚為0.5 μm~12 μm的金屬層與各向異性導電層。並且,記載了:通過印刷配線板的接地(GND)電路與各向異性導電層進行接地的構成,可對從遮蔽膜的一面側向另一面側行進的電場波、磁場波及電磁波進行良好的遮蔽。
在國際公開第2014/192494號中,記載了一種包括在電磁波遮蔽片的金屬薄膜層中具有直徑為0.1 μm~100 μm、數量為10個/cm2
~1000個/cm2
的針孔(pinhole)的金屬箔與導電性接著劑層的印刷配線板用遮蔽膜,以解決因加熱壓製或回流焊步驟中產生的揮發成分而使遮蔽印刷配線板的層間密接受到破壞的問題。
隨著傳輸信號的高速傳輸化,也對電磁波遮蔽片要求高頻用的高遮蔽性及高頻用的傳輸特性。因此,一直認為較佳為在電磁波遮蔽片的導電層中像國際公開第2013/077108號中所記載的那樣使用金屬層。
但是,將使用有金屬層的電磁波遮蔽片黏貼於印刷配線板而成的遮蔽印刷配線板存在如下的問題:在進行回流焊等的加熱處理時,因從印刷配線板的內部產生的揮發成分而在層間發生浮起,並因發泡等而導致外觀不良及連接不良(以下,有時稱為回流焊耐性)。
為了解決此問題,在國際公開第2014/192494號中提出了將具有針孔的金屬層應用於電磁波遮蔽片,但依據所述針孔的直徑及個數,回流焊耐性未能發揮出可堪使用的性能。
另外,存在當對具有針孔的電磁波遮蔽片進行熱壓時,以針孔為開端在金屬層中發生龜裂,電磁波遮蔽性惡化的問題(以下,稱為裂紋耐性)。
而且,隨著電子設備的小型化,印刷配線板的電路面積也被縮小,用於GND接地的通路(via)的開口面積正在小型化,但國際公開第2013/077108號及國際公開第2014/192494號的電磁波遮蔽片對所述小開口通路的GND接地的可靠性差,存在電磁波遮蔽性惡化的問題。
本發明是鑒於所述背景而成,其目的在於提供一種回流焊耐性及裂紋耐性良好且即使是對於小開口的通路也能夠進行可靠性高的GND接地、在用於高頻傳輸電路中的情況下也具有高的電磁波遮蔽性的電磁波遮蔽片及使用有所述電磁波遮蔽片的印刷配線板。
本發明者們反覆努力研究,發現了在以下的實施形態中可解決本發明的課題,從而完成了本發明。
即,通過使本發明的電磁波遮蔽片包括保護層、金屬層及導電性接著劑層,所述金屬層具有多個開口部,所述開口部的開口率為0.1%~20%,拉伸斷裂強度為10 N/20 mm~80 N/20 mm,而得到解決。
根據本發明,可提供一種回流焊耐性及裂紋耐性良好且即使是對於小開口的通路也能夠進行可靠性高的GND接地、在用於高頻傳輸電路中的情況下也具有高的電磁波遮蔽性的電磁波遮蔽片。
本發明的以上及其他目的、特徵及優點通過下文給出的詳細說明及僅以例示方式給出的附圖,將得到更充分的理解,因此不應被視為是對本發明進行限制。
以下,對應用本發明的實施方式的一例進行說明。另外,以下的圖中的各構件的尺寸(size)或比率是為了便於說明,並不限定於此。而且,在本說明書中,“任意的數A~任意的數B”的記載是指在所述範圍內包含數A作為下限值、包含數B作為上限值。而且,本說明書中的“片”不僅包含日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)中所定義的“片”,而且也包含“膜”。而且,本說明書中所指定的數值是利用實施方式或實施例中所揭示的方法而求出的值。
本發明的電磁波遮蔽片10包括導電性接著劑層1、金屬層2、保護層3依次層壓而成的層壓體(參照圖1)。電磁波遮蔽片10可將導電性接著劑層1配置於零件(未圖示)上,通過接合處理來與所述零件接合。接合處理只要為可將導電性接著劑層1與零件接合的處理則可為任何處理,例如可較佳地使用熱處理或熱壓接處理。保護層3承擔保護導電性接著劑層1及金屬層2的作用,配置於比金屬層2更靠表層側的位置。金屬層2是夾持於保護層3與導電性接著劑層1之間的層,主要承擔遮蔽電磁波的作用。在印刷配線板中,金屬層2承擔遮蔽由零件內部的信號配線等產生的電磁雜訊,遮蔽來自外部的信號的作用。
金屬層2具有多個開口部4,所述開口部4的開口率為0.1%~20%。而且,本實施方式的電磁波遮蔽片10的拉伸斷裂強度為10 N/20 mm~80 N/20 mm。
開口部4也是保護層3與導電性接著劑層1進行接著的部位,承擔提高回流焊耐性的作用。而且,通過將根據開口部4與非開口部的面積計算的開口率設為0.1%~20%,可兼顧回流焊耐性與高的電磁波遮蔽性。通過進一步將電磁波遮蔽片10的拉伸斷裂強度設為10 N/20 mm~80 N/20 mm,使裂紋耐性提高,可抑制電磁波遮蔽性的劣化。
以下,針對本實施方式的電磁波遮蔽片及印刷配線板進行詳細的說明。首先,針對構成本實施方式的電磁波遮蔽片的金屬層、導電性接著劑層及保護層進行詳細的說明。
《金屬層》
本發明的金屬層具有多個開口部,所述開口部的開口率為0.1%~20%。通過將開口部的開口率設為此種範圍,維持高的電磁波遮蔽性,可兼顧回流焊耐性與裂紋耐性。開口率可根據開口部的面積與個數來調整。而且,開口率是根據下述數式(1)而求出。
開口率(%)=每單位面積中的開口部面積/(每單位面積中的開口部面積+每單位面積中的非開口部面積)×100 ・・・數式(1)
開口率的下限更佳為0.3%,進而佳為0.5%。開口率的上限更佳為15%,進而佳為6.5%。
而且,通過使開口率為0.1%~20%的範圍,可保持回流焊耐性與高的電磁波遮蔽性能及小開口通路的連接可靠性。
開口率的測定例如可通過以下的方式求出,即:使用利用雷射顯微鏡及掃描型電子顯微鏡(SEM)將金屬層從面方向垂直地放大500倍~5000倍而得的圖像,將開口部與非開口部二值化,將每單位面積中的二值化後的顏色的像素數作為各自的面積。
而且,本發明的金屬層的開口部中,所述開口部的根據數式(2)求出的圓形度係數的平均值可為0.5以上。
圓形度係數=(面積×4π)/(周長)2
・・・數式(2)
其中,所述周長是指讀入利用光學顯微鏡、雷射顯微鏡及電子顯微鏡中的任一者對金屬層進行觀察而得的圖像,提取所述開口部的平面成為相對於觀察視點垂直的方向、可確認到整體的所述開口部,對所述提取的所述開口部進行二維投影時的外周的長度,所述面積是指對所述提取的所述開口部進行二維投影時由外周劃定的區域的廣度。
如上所述,本發明的金屬層具有多個開口部,較佳為在金屬層的整個面具有開口部。開口部承擔在對印刷配線板進行回流焊等的加熱處理時,使印刷配線板的聚醯亞胺膜或覆蓋層接著劑中所含的揮發成分逃逸至外部的作用。由此,可抑制覆蓋層接著劑與電磁波遮蔽片的界面剝離導致的外觀不良及連接可靠性的下降。通過進一步如圖1的剖面示意圖所示,在開口部內部將保護層與導電性接著劑層接著,保護層/金屬層/導電性接著劑層彼此的界面的接著力進一步提高,回流焊耐性進一步提高。
開口部的形狀較佳為圓,根據數式(2)求出的圓形度係數的平均值為0.5以上。通過將圓形度係數的平均值設為0.5以上,即使對金屬層施加面方向的張力,也不易在開口周壁中產生龜裂,因此可提高裂紋耐性。圓形度係數的平均值更佳為0.7以上。
另外,通過使圓形度係數為所述範圍,可提高高溫高濕經時後的電磁波遮蔽性。這是因為,在圓形度係數的值小的情況下,開口部變形,在貼合導電層與保護層時,會在開口部中產生未完全填滿的空隙部。在將電磁波遮蔽片在高溫高濕環境下長時間保管時,水分會侵入至所述空隙,而在開口部周邊產生鏽。由此,導電性局部性地惡化,所以認為電磁波遮蔽性也惡化。
通過使用所述數式(2)的圓形度係數,可把握開口部的外緣的凹凸程度(起伏程度)。正圓的圓形度係數為1,隨著凹凸形狀的增大,圓形度係數會下降。即,圓形度係數大於0且為1以下。本說明書中的圓形度係數是使用Mac-View Ver.4(邁騰(mountech)公司)的解析軟件,針對金屬層的開口部,通過雷射顯微鏡或電子顯微鏡讀入圖像(500倍~1萬倍左右),並利用手動識別模式選擇約20個開口部。以粒子基準數據是投影面積圓當量直徑、分布是體積分布的設定,算出圓形度係數,求出20個的平均值。在所述數式(2)中,面積是將以形成二維投影時的外周的線的內部的面積為平板面,對此平板面進行二維投影時的開口部的外周作為周長的長度。
開口部每1個的面積較佳為0.7 μm2
~5000 μm2
,更佳為10 μm2
~4000 μm2
,進而佳為20 μm2
~2000 μm2
。通過將開口部面積設為0.7 μm2
以上,保護層與導電性接著劑層變得接著良好,回流焊耐性變得更優異。通過將開口部面積設為5000 μm2
以下,可製成高的電磁波遮蔽性優異者,因此較佳。
開口部的個數較佳為100個/cm2
~200000個/cm2
,更佳為1000個/cm2
~150000個/cm2
,進而佳為1000個/cm2
~20000個/cm2
。通過將開口部的個數設為100個/cm2
以上,變得容易使揮發成分有效率地去至外部,因此可進一步提高回流焊耐性。通過將開口部的數量設為200000個/cm2
以下,可確保高的電磁波遮蔽性,因此較佳。
金屬層的厚度較佳為0.5 μm~5 μm。金屬層的厚度更佳為1.0 μm~4.5 μm,進而佳為1 μm~4 μm。通過使金屬層的厚度處於0.5 μm~5 μm的範圍,能夠取得高的電磁波遮蔽性能與裂紋耐性的平衡。
金屬層例如可使用金屬箔、金屬蒸鍍膜、金屬鍍敷膜。
金屬箔中使用的金屬例如較佳為鋁、銅、銀、金等導電性金屬,就電磁波遮蔽性及成本的方面而言,更佳為銅、銀、鋁,進而佳為銅。銅例如較佳為使用壓延銅箔或電解銅箔,更佳為電解銅箔。若使用電解銅箔,則可進一步減薄金屬層的厚度。而且,金屬箔也可通過鍍敷來形成。
金屬蒸鍍膜及金屬鍍敷膜中使用的金屬例如較佳為鋁、銅、銀、金,更佳為銅、銀。就薄膜化的方面而言,金屬層較佳為蒸鍍膜。就電磁波遮蔽性的方面而言,較佳為金屬箔。
<金屬層的製造方法>
具有開口部的金屬層的製造方法可應用以往公知的方法,可應用在金屬箔上形成圖案抗蝕劑層並對金屬箔進行蝕刻而形成開口部的方法(i)、通過網版印刷以規定的圖案來印刷導電性糊的方法(ii)、以規定的圖案進行底塗劑(Anchor Agent)的網版印刷,僅對底塗劑印刷面進行金屬鍍敷的方法(iii)及日本專利特開2015‐63730號公報中所記載的製造方法(iv)等。
即,在支撐體上進行水溶性或溶劑可溶性的油墨的圖案印刷,在其表面形成金屬蒸鍍膜,並除去圖案。通過在其表面形成脫模層並進行電解鍍敷,可獲得帶載體的具有開口部的金屬層。這些中,形成圖案抗蝕劑層並對金屬箔進行蝕刻的開口部形成方法(i)可精密地控制開口部的形狀,因此較佳。但是,金屬層的製造方法並不限制於蝕刻工法(i),只要可控制開口部的形狀,也可以是其他方法。
《導電性接著劑層》
導電性接著劑層可使用導電性樹脂組合物來形成。導電性樹脂組合物包含熱硬化性樹脂及導電性填料。導電性接著劑層可使用各向同性導電性接著劑層或各向異性導電性接著劑層中的任一者。各向同性導電性接著劑層在將電磁波遮蔽片水平放置的狀態下,在上下方向及水平方向上具有導電性。而且,各向異性導電性接著劑層在將電磁波遮蔽片水平放置的狀態下,僅在上下方向上具有導電性。
導電性接著劑層可為各向同性導電性或各向異性導電性中的任一者,在為各向異性導電性的情況下,成本降低成為可能,因此較佳。
<熱硬化性樹脂>
熱硬化性樹脂是具有多個能夠與硬化劑反應的官能基的樹脂。官能基例如可列舉:羥基、酚性羥基、甲氧基甲基、羧基、氨基、環氧基、氧雜環丁基、噁唑啉基、噁嗪基、氮丙啶基、硫醇基、異氰酸酯基、嵌段型異氰酸酯基、嵌段型羧基、矽醇基等。熱硬化性樹脂例如可列舉:丙烯酸樹脂、馬來酸樹脂、聚丁二烯系樹脂、聚酯樹脂、聚氨基甲酸酯樹脂、聚氨基甲酸酯脲樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、酚系樹脂、醇酸樹脂、氨基樹脂、聚乳酸樹脂、噁唑啉樹脂、苯並噁嗪樹脂、矽酮樹脂、氟樹脂等公知的樹脂。
熱硬化性樹脂可單獨使用或併用兩種以上。
這些中,就回流焊耐性的方面而言,較佳為聚氨基甲酸酯樹脂、聚氨基甲酸酯脲樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂。
熱硬化性樹脂的酸值較佳為1 mgKOH/g~50 mgKOH/g,更佳為3 mgKOH/g~30 mgKOH/g。通過將酸值設為1 mgKOH/g~50 mgKOH/g,回流焊耐性進一步提高。
熱硬化性樹脂在導電性接著劑層的固形成分中的含量較佳為調配10重量%~80重量%,更佳為15重量%~80重量%。通過設為所述調配的範圍,可提高回流焊耐性與裂紋耐性。
<硬化劑>
硬化劑具有多個能夠與熱硬化性樹脂的官能基反應的官能基。硬化劑例如可列舉:環氧化合物、含有酸酐基的化合物、異氰酸酯化合物、氮丙啶化合物、胺化合物、酚化合物、有機金屬化合物等公知的化合物。
硬化劑可單獨使用或併用兩種以上。
各種硬化劑較佳相對於熱硬化性樹脂100重量份而含有7重量份~50重量份,更佳為9重量份~40重量份,進而佳為10重量份~30重量份。
<導電性填料>
導電性填料具有對導電性接著劑層賦予導電性的功能。導電性填料中,作為原材料,例如較佳為金、鉑、銀、銅及鎳等導電性金屬及其合金、以及導電性聚合物的微粒子,就價格與導電性的方面而言,更佳為銀。
而且,就降低成本的觀點而言,也較佳為非單一原材料的微粒子而是將金屬或樹脂作為核體,並具有對核體的表面進行包覆的包覆層的複合微粒子。此處,核體較佳是從價格低廉的鎳、二氧化矽、銅及其合金、以及樹脂中適當選擇。包覆層佳為導電性金屬或導電性聚合物。導電性金屬例如可列舉:金、鉑、銀、鎳、錳及銦等、以及其合金。而且,導電性聚合物可列舉聚苯胺、聚乙炔等。這些之中,就價格與導電性的方面而言,較佳為銀。
關於導電性填料的形狀,只要可獲得所期望的導電性即可,形狀並無限定。具體而言,例如較佳為球狀、薄片狀、葉狀、樹枝狀、板狀、針狀、棒狀、葡萄狀。而且,也可將這些不同形狀的導電性填料混合兩種。
導電性填料可單獨使用或併用兩種以上。
導電性填料的平均粒徑為D50
平均粒徑,就充分地確保導電性的觀點而言,較佳為2 μm以上,更佳為5 μm以上,進而佳為設為7 μm以上。另一方面,就兼顧導電性接著劑層的薄度的觀點而言,較佳為30 μm以下,更佳為20 μm以下,進而佳設為15 μm以下。D50
平均粒徑可利用雷射繞射·散射法粒度分布測定裝置等而求出。
導電性填料在導電性接著劑層中的含量較佳為35重量%~90重量%,更佳為39重量%~85重量%,進而佳為40重量%~80重量%。通過設為35重量%以上,小開口通路的連接可靠性提高。另一方面,通過設為90重量%以下,導電性接著劑層的接著力增高,因此回流焊耐性提高。
導電性樹脂組合物還可調配矽烷偶聯劑、防鏽劑、還原劑、抗氧化劑、顏料、染料、黏著賦予樹脂、塑化劑、紫外線吸收劑、消泡劑、流平調整劑、填充劑、阻燃劑等作為任意成分。
導電性樹脂組合物可將至此為止說明的材料混合並加以攪拌而獲得。攪拌例如可使用分散機(dispermat)、均質機等公知的攪拌裝置。
導電性接著劑層的製作可使用公知的方法。例如,通過將導電性樹脂組合物塗敷於剝離性片上並進行乾燥而形成導電性接著劑層的方法、或者也可通過使用T字模那樣的擠出成形機將導電性樹脂組合物擠出為片狀來形成。
塗敷方法例如可使用凹版塗布方式、吻合式塗布方式、模塗方式、唇塗方式、缺角輪塗布方式、刮刀方式、輥塗方式、刀式塗布方式、噴霧塗布方式、棒塗方式、旋塗方式、浸漬塗布方式等公知的塗敷方法。較佳為在塗敷時進行乾燥步驟。乾燥步驟例如可使用熱風乾燥機、紅外線加熱器等公知的乾燥裝置。
導電性接著劑層的厚度較佳為2 μm~30 μm,更佳為3 μm~15 μm,進而佳4 μm~9 μm。而且,通過使厚度處於2 μm~30 μm的範圍,可提高回流焊耐性與小開口通路的連接可靠性。
《保護層》
保護層可使用以往公知的樹脂組合物來形成。
樹脂組合物可包含導電性樹脂組合物中所說明的熱硬化性樹脂及硬化劑以及視需要的所述任意成分。另外,保護層及導電性接著劑層中使用的熱硬化性樹脂、硬化劑可相同或不同。
樹脂組合物可利用與導電性樹脂組合物同樣的方法來獲得。
而且,保護層也可使用將聚酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚苯硫醚等絕緣性樹脂成形而成的膜。
保護層的厚度通常為2 μm~12 μm左右。
《電磁波遮蔽片》
本發明的電磁波遮蔽片至少包括保護層、具有開口部的金屬層及導電性接著劑層。
本發明的電磁波遮蔽片包括具有多個開口部且金屬層的開口率為0.1%~20%的金屬層,因此特別是在傳輸高頻(例如100 MHz至50 GHz)的信號的配線板中可進一步抑制串擾等。
而且,本發明的電磁波遮蔽片的拉伸斷裂強度為10 N/20 mm~80 N/20 mm。通過設為所述範圍,使裂紋耐性提高,可抑制電磁波遮蔽性的劣化。拉伸斷裂強度更佳的範圍為20 N/20 mm~70 N/20 mm,進而佳的範圍為30 N/20 mm~65 N/20 mm。
在本發明中,電磁波遮蔽片的拉伸斷裂強度例如可使用金屬層中的開口部的開口率、厚度、開口部的圓形度係數來控制。
具體而言,越減小金屬層的開口率,拉伸斷裂強度越高,越提高金屬層的開口率,拉伸斷裂強度越低。這是因為:越降低金屬層的開口率,金屬層與導電性接著劑層的接觸面積越大,金屬層與導電性接著劑層越不易剝離。
而且,越減薄金屬層的厚度,拉伸斷裂強度越低,越增厚金屬層的厚度,拉伸斷裂強度越高。這是因為:越增厚金屬層的厚度,金屬層的強度越高。
而且,越降低金屬層的開口部的圓形度係數,拉伸斷裂強度越低,越提高開口部的圓形度係數,拉伸斷裂強度越高。這是因為:開口部的圓形度係數越高,開口部的形狀越接近於圓,對電磁波遮蔽片施加了拉伸變形應力時的裂紋產生起點越減少。
並且,在本發明中,除了這些以外,也可通過保護層、導電性接著劑層的組成或構成來控制電磁波遮蔽片的拉伸斷裂強度。例如,通過增加導電性接著劑層中的硬化劑的含量,可提高包含樹脂與硬化劑的硬化系的硬化度,從而可提高導電性接著劑層的強度,提高電磁波遮蔽片的拉伸斷裂強度。
另外,提高導電性接著劑層的強度的方法不僅僅是前述的方法,也可使用變更樹脂的種類或硬化劑的種類、及添加填料等方法。而且,關於保護層,也可通過與所述導電性接著劑層同樣的方法來進行強度的控制。
而且,本發明的電磁波遮蔽片可具有如下優異的電磁波遮蔽性,即:將其貼合於具有共面電路的配線板,對具有微帶線電路的配線板的信號配線與電磁波遮蔽片的保護層進行層壓,在微帶線電路的信號配線中流通10 GHz的正弦波時,共面電路的串擾不足-45 dB。
具體而言,例如像以下那樣可對電磁波遮蔽性進行評價。
首先,準備共面電路。
共面電路是在聚醯亞胺膜等的絕緣性基材的單面側印刷有信號配線的平面傳輸電路之一,在本發明中,共面電路使用在聚醯亞胺膜上以夾持2根信號配線的形式平行地形成有接地配線的電路。另外,所述共面電路在相向的面上經由通孔(through hole)而設置有GND接地用的接地圖案。
使電磁波遮蔽片的導電性接著劑層面貼合於共面電路的與信號配線相反側的絕緣性基材面,通過熱壓接而形成電磁波遮蔽層。此時,電磁波遮蔽片與一部分露出的接地圖案導通。
其次,將另行準備的具有微帶線電路的印刷配線基板的信號配線配置於形成於共面電路的電磁波遮蔽層的保護層面,獲得測定用的測試片。將網絡分析儀(network analyzer)連接至此測試片的共面電路及微帶線電路,測定在微帶線電路的信號配線中流通10 MHz至20 GHz的正弦波時共面電路中的串擾,可對電磁波遮蔽性進行評價。
另外,在所述共面電路及微帶線電路上,雖會貼附帶接著劑的聚醯亞胺覆蓋膜,但使用以連接網絡分析儀的探針的電路的一部分露出。
在本發明中,在微帶線電路的信號配線中流通10 GHz的正弦波時的、共面電路的串擾較佳為不足-45 dB,更佳為不足-50 dB,進而佳為不足-55 dB。通過使串擾不足-45 dB,可獲得高的電磁波遮蔽性。
本發明的電磁波遮蔽片具有多個開口部,所述開口部的開口率為0.1%~20%。而且,電磁波遮蔽片的拉伸斷裂強度為10 N/20 mm~80 N/20 mm。由此,回流焊耐性及裂紋耐性優異。結果,金屬層中,面方向的電阻值變化的情況少,可穩定地維持高的電磁波遮蔽性,在封裝於狹窄的框體內時減少電子零件的不良狀況。
電磁波遮蔽片通過在導電性接著劑層中所含的熱硬化性樹脂與硬化劑未硬化的狀態下存在(B階段),與配線板通過熱壓進行硬化(C階段),可獲得所期望的接著強度。另外,所述未硬化狀態包含硬化劑的一部分進行了硬化的半硬化狀態。
剝離性片為對紙或塑料等基材進行了公知的剝離處理的片。
另外,為了防止異物的附著,通常以將剝離性片貼附於導電性接著劑層及保護層的狀態來保存電磁波遮蔽片。
電磁波遮蔽片除了保護層、金屬層及導電性接著劑層以外,也可包括其他功能層。其他功能層是具有硬塗性、水蒸氣阻擋性、氧氣阻擋性、導熱性、低介電常數性、高介電常數性或耐熱性等功能的層。
本發明的電磁波遮蔽片可用於需要遮蔽電磁波的各種用途。例如,柔性印刷配線板自不待言,也可用於剛性印刷配線板、覆晶薄膜(Chip On Film,COF)、卷帶自動結合(Tape Automated Bonding,TAB)、柔性連接器、液晶顯示器、觸控螢幕等。而且,也可用作個人電腦的殼體、建材的壁及窗玻璃等建材,遮蔽車輛、船舶、飛機等的電磁波的構件。
<電磁波遮蔽片的製作方法>
在電磁波遮蔽片的製作中,層壓導電性接著劑層與金屬層的方法可使用公知的方法。
例如,可列舉以下的方法(i)~方法(v)等。
方法(i)在剝離性片上形成導電性接著劑層,將導電性接著劑層重疊於帶銅載體的具有開口部的電解銅箔的電解銅箔面側並進行層壓後,將銅載體剝離。然後,將剝離了銅載體的面與另行形成於剝離性片上的保護層重疊並進行層壓。方法(ii)在剝離性片上形成保護層,將保護層重疊於帶銅載體的具有開口部的電解銅箔的電解銅箔面側並進行層壓後,將銅載體剝離。然後,將剝離了銅載體的面與另行形成於剝離性片上的導電性接著劑層重疊並進行層壓。方法(iii)在帶銅載體的具有開口部的電解銅箔的電解銅箔面側塗敷樹脂組合物來形成保護層,並貼合剝離性片。之後,將銅載體剝離,重疊另行形成於剝離性片上的導電性接著劑層並進行層壓。方法(iv)在剝離性片上形成導電性接著劑層,將導電性接著劑層重疊於帶銅載體的電解銅箔的電解銅箔面側並進行層壓後,將銅載體剝離。然後,將剝離了銅載體的面與另行形成於剝離性片上的保護層重疊並進行層壓,之後利用針狀的治具對電磁波遮蔽片形成開口部。方法(v)將形成於剝離性片上的保護層重疊於帶銅載體的具有開口部的電解銅箔的電解銅箔面側並進行層壓後,將銅載體剝離。然後,在剝離了銅載體的面形成導電性接著劑層。
《印刷配線板》
本發明的印刷配線板包括:電磁波遮蔽片、面塗層、以及包括具有信號配線及接地配線的電路圖案及絕緣性基材的配線板。電磁波遮蔽片包括保護層、金屬層及導電性接著劑層,所述金屬層具有多個開口部,所述開口部的開口率為0.1%~20%,電磁波遮蔽片的拉伸斷裂強度為10 N/20 mm~80 N/20 mm。
在本發明的印刷配線板中,電磁波遮蔽層是對包括保護層、金屬層及導電性接著劑層的電磁波遮蔽片進行熱壓接而成。金屬層具有多個開口部,所述開口部的開口率為0.1%~20%,電磁波遮蔽片的拉伸斷裂強度為10 N/20 mm~80 N/20 mm。
配線板在絕緣性基材的表面包括具有信號配線及接地配線的電路圖案。在所述配線板上,形成對信號配線與接地配線進行絕緣保護、在接地配線上的至少一部分具有通路的面塗層。將所述電磁波遮蔽片的導電性接著劑層面配置於所述面塗層上後,對所述電磁波遮蔽片進行熱壓接,使導電性接著劑層流入至通路內部與接地配線接著,由此可進行製造。
參照圖1,針對本發明的印刷配線板7的一例進行說明。
電磁波遮蔽片10為包括保護層3、具有多個開口部的金屬層2、導電性接著劑層1的構成。
面塗層8為對配線板的信號配線6進行覆蓋並保護其免受外部環境的破壞的絕緣材料。
面塗層8較佳為帶熱硬化性接著劑的聚醯亞胺膜、熱硬化型或紫外線硬化型的阻焊劑、或者感光性覆蓋膜,為了進行微細加工,更佳為感光性覆蓋膜。而且,面塗層通常是使用聚醯亞胺等具有耐熱性與柔軟性的公知的樹脂。面塗層8的厚度通常為10 μm~100 μm左右。
電路圖案包括接地的接地配線5、將電性信號發送至電子零件的信號配線6。兩者通常是通過對銅箔進行蝕刻處理而形成。電路圖案的厚度通常為1 μm~50 μm左右。
絕緣性基材9是電路圖案的支撐體,較佳為聚酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚苯硫醚、液晶聚合物等能夠彎曲的塑料,更佳為液晶聚合物及聚醯亞胺。這些中,若考慮傳輸高頻的信號的印刷配線板的用途,則進而佳為相對介電常數及介電損耗正切低的液晶聚合物。
在配線板為剛性配線板的情況下,絕緣性基材的構成材料較佳為玻璃環氧。通過包括像這些這樣的絕緣性基材,配線板獲得高的耐熱性。
電磁波遮蔽片10與配線板的熱壓通常在溫度150℃~190℃左右、壓力1 MPa~3 MPa左右、時間1分鐘~60分鐘左右的條件下進行。通過熱壓,導電性接著劑層1與面塗層8密接,並且導電性接著劑層1發生流動而填埋形成於面塗層8的通路11,由此在與接地配線5之間實現導通。通過熱壓,熱硬化性樹脂進行反應而硬化。
另外,也有時為了促進硬化,而在熱壓後以150℃~190℃進行30分鐘~90分鐘的後固化。另外,有時將電磁波遮蔽片在熱壓後稱為電磁波遮蔽層。
所述通路11的開口面積較佳為0.008 mm2
以上且0.8 mm2
以下。更佳為0.3 mm2
以下,尤其佳為0.03 mm2
以下。通過設為所述範圍,確保接地連接可靠性,可一面保持高的電磁波遮蔽性一面縮窄接地配線的區域,從而可實現印刷配線板的小型化。
通路的形狀並無特別限定,可根據用途使用圓、正方形、長方形、三角形及不定形等中的任一種。
就可更有效果地抑制電磁波的洩漏的方面而言,較佳為將所述電磁波遮蔽層形成於配線基板的兩面。本發明的電磁波遮蔽片包括保護層、金屬層及導電性接著劑層,金屬層具有多個開口部,所述開口部的開口率為0.1%~20%。而且,在金屬層的開口部中,根據數式(2)求出的圓形度係數的平均值可為0.5以上。本發明的電磁波遮蔽片由於包括此種構成,所以在配線基板的兩面形成電磁波遮蔽層後,進行了回流處理的情況下,也會經由開口部4將內部殘留氣體排出至外部,因此不會發生發泡。另外,本發明的印刷配線板中的電磁波遮蔽片10除了對電磁波進行遮蔽以外,還可用作接地電路,由此,通過省略接地電路的一部分,縮小印刷配線板的面積,成本降低成為可能,並且可組裝至框體內的狹小區域。
而且,關於信號配線,並無特別限定,可在包括一根信號配線的單端(single ended)、包括2根信號配線的差動電路的任一電路中使用,但較佳為差動電路。另一方面,當在印刷配線板的電路圖案面積中存在限制,難以並聯形成接地電路時,也可不在信號電路的橫向設置接地電路,而將電磁波遮蔽片用作接地電路,製成在厚度方向上具有接地的印刷配線板結構。
本發明的印刷配線板較佳為除了配備(搭載)於液晶顯示器、觸控螢幕等以外,還配備(搭載)於筆記型PC、行動電話、智慧型手機、平板終端等電子設備。
[實施例]
以下,通過實施例對本發明進行更詳細的說明,但本發明並不限定於以下的實施例。而且,實施例中的“份”表示“重量份”,“%”表示“重量%”。
另外,樹脂的酸值、重量平均分子量(Mw)、玻璃化轉變溫度(Tg)、導電性填料的平均粒徑、金屬層的開口部的圓形度係數及電磁波遮蔽片的拉伸斷裂強度的測定是利用以下的方法來進行。
<樹脂的酸值的測定>
酸值是依據JIS K0070進行測定。在帶塞錐形瓶中精密地量取約1 g的試樣,加入四氫呋喃/乙醇(容量比:四氫呋喃/乙醇=2/1)混合液100 ml進行溶解。向其中加入酚酞試液作為指示劑,以0.1 N醇性氫氧化鉀溶液進行滴定,將指示劑保持淡紅色30秒鐘的時刻設為終點。根據下式求出酸值(單位:mgKOH/g)。
酸值(mgKOH/g)=(5.611×a×F)/S
其中, S:試樣的採取量(g)
a:0.1N醇性氫氧化鉀溶液的消耗量(ml)
F:0.1N醇性氫氧化鉀溶液的滴定度
<樹脂的重量平均分子量(Mw)的測定>
重量平均分子量(Mw)的測定是使用東曹(Tosoh)股份有限公司製造的凝膠滲透色譜儀(Gel Permeation Chromatograph,GPC)“HPC-8020”。GPC是根據溶解於溶媒(THF;四氫呋喃(tetrahydrofuran))中的物質的分子大小的差異而對其進行分離定量的液相色譜儀。本發明中的測定是串聯地連接2根“LF-604”(昭和電工股份有限公司製造:迅速分析用GPC管柱:6 mmID×150 mm大小)而用作管柱,並以流量0.6 ml/min、管柱溫度40℃的條件來進行,重量平均分子量(Mw)的確定是通過聚苯乙烯換算來進行。
<樹脂的玻璃化轉變溫度(Tg)>
Tg的測定是通過差示掃描量熱測定(梅特勒-托利多(Mettler Toledo)公司製造的“DSC-1”)來測定。
<導電性填料的平均粒徑測定>
D50
平均粒徑是使用雷射繞射·散射法粒度分布測定裝置LS13320(貝克曼庫爾特(Beckman Coulter)公司製造),並通過旋風乾燥粉體樣品模塊(tornado dry powder sample module)測定導電性填料而獲得的數值,且為粒徑累積分布中的累積值為50%的粒徑。另外,將折射率的設定設為1.6。
<開口部的圓形度係數的測定>
以使金屬層的開口部進入20個左右的方式,使用反射型電子顯微鏡JSM-IT100(日本電子股份有限公司)以2000倍~5000倍的倍率獲取金屬層的平面圖像,並通過所述方法進行解析。
<拉伸斷裂強度的測定>
準備2枚電磁波遮蔽片,剝離各自的導電性接著劑層側的脫模膜,利用熱輥層壓機使彼此的導電性接著劑層面貼合,獲得層壓體。將所述層壓體切斷為寬度20 mm×長度60 mm的大小後,將保護層側的剝離性膜兩面均剝離,製成測定試樣。針對測定試樣,使用小型臺式試驗機EZ-TEST(島津製作所公司製造),在溫度25℃、相對濕度50%的條件下,實施拉伸試驗(試驗速度50 mm/min)。根據所獲得的S-S曲線(應力-應變(Stress-Strain)曲線)算出電磁波遮蔽片的拉伸斷裂強度(N/20 mm)。
繼而,以下示出實施例中所使用的原料。
《原料》
導電性填料:複合微粒子(相對於作為核體的銅100重量份而包覆有10重量份的銀的樹突狀的微粒子)、平均粒徑D50
:11.0 μm 福田金屬箔粉工業公司製造
熱硬化性樹脂:酸值5 mgKOH/g、重量平均分子量為54,000、Tg為-7℃的聚氨基甲酸酯脲樹脂(東洋化工(TOYO CHEM)公司製造)
環氧化合物:“JER828”(雙酚A型環氧樹脂 環氧當量=189 g/eq)三菱化學公司製造
氮丙啶化合物:“凱米泰特(Chemitite)PZ-33”日本催化劑公司製造
<導電性樹脂組合物1的製造>
以固形成分換算,將熱硬化性樹脂100份、導電性填料52份、環氧化合物10份及氮丙啶化合物0.5份裝入至容器中,以不揮發成分濃度成為40%的方式添加混合溶劑(甲苯:異丙醇=2:1(重量比)),並利用分散機攪拌10分鐘,獲得導電性樹脂組合物。
使用棒塗機,以乾燥厚度成為10 μm的方式將導電性樹脂組合物塗敷於剝離性片上,利用100℃的電烘箱進行2分鐘乾燥,由此獲得導電性樹脂組合物(導電性接著劑層)1。
<導電性樹脂組合物2~導電性樹脂組合物15的製造>
除了改變導電性填料的添加量、環氧化合物的添加量以外,利用與導電性樹脂組合物1同樣的方法製作表1及表2所示的導電性樹脂組合物(導電性接著劑層)2~導電性樹脂組合物(導電性接著劑層)15。
表1
表2
導電性 樹脂組合物1 | 導電性 樹脂組合物2 | 導電性 樹脂組合物3 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物5 | 導電性 樹脂組合物6 | 導電性 樹脂組合物7 | 導電性 樹脂組合物8 | 導電性 樹脂組合物9 | 導電性 樹脂組合物10 | |
熱硬化性樹脂 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
環氧化合物 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
氮丙啶化合物 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
導電填料 | 52 | 59.63 | 71 | 74 | 166 | 205 | 257 | 331 | 993 | 1259 |
導電填料 含有率[質量%] | 32% | 35% | 39% | 40% | 60% | 65% | 70% | 75% | 90% | 92% |
導電性 樹脂組合物11 | 導電性 樹脂組合物12 | 導電性 樹脂組合物13 | 導電性 樹脂組合物14 | 導電性 樹脂組合物15 | |
熱硬化性樹脂 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
環氧化合物 | 6.5 | 8.5 | 29.5 | 39.5 | 49.5 |
氮丙啶化合物 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
導電填料 | 72 | 73 | 87 | 94 | 100 |
導電填料 含有率[質量%] | 40% | 40% | 40% | 40% | 40% |
[實施例1]
以固形成分換算,加入熱硬化性樹脂100份、環氧化合物10份以及氮丙啶化合物1份,利用分散機攪拌10分鐘,由此獲得樹脂組合物。使用棒塗機,以乾燥厚度成為5 μm的方式將所獲得的樹脂組合物塗敷於銅箔1,利用100℃的電烘箱進行2分鐘乾燥,之後將微黏著剝離性片貼合於保護層。
繼而,剝離銅箔的銅載體,將導電性接著劑層黏合在銅箔面上,由此獲得包括“剝離性片/保護層/銅箔/導電性接著劑層/剝離性片”的電磁波遮蔽片。銅箔1與導電性接著劑層的貼合是在溫度90℃、壓力3 kgf/cm2
下,通過熱層壓機來貼合。
另外,銅箔是具有圖3所示的開口部的圓形度係數及開口率等的銅箔。銅箔的開口部是通過在經由剝離層而形成於銅載體上的銅箔上形成圖案抗蝕劑層並對銅箔進行蝕刻而形成。
[實施例2~實施例33、比較例1~比較例3]
除變更實施例1中的導電性接著劑層及銅箔的種類以外,通過與實施例同樣地進行,而分別獲得實施例2~實施例33、比較例1~比較例3的電磁波遮蔽片。
另外,實施例及比較例的銅箔與實施例1同樣地是通過在經由剝離層而形成於銅載體上的銅箔上形成圖案抗蝕劑層,並通過蝕刻來形成開口部的方法而獲得。將實施例及比較例中的銅箔的開口部的圓形度係數及開口率等示於表3~表6。
使用所獲得的電磁波遮蔽片進行下述評價。將結果示於表3~表6。
<回流焊耐性>
回流焊耐性是通過使電磁波遮蔽片與熔融焊料接觸後外觀變化的有無來評價。回流焊耐性高的電磁波遮蔽片的外觀不變化,但回流焊耐性低的電磁波遮蔽片發生發泡或剝離。
首先,剝離寬度25 mm·長度70 mm的電磁波遮蔽片的導電性接著劑層的剝離性片,將露出的導電性接著劑層與總厚64 μm的經鍍金處理的覆銅層壓板(鍍金0.3 μm/鍍鎳1 μm/銅箔18 μm/接著劑20 μm/聚醯亞胺膜25 μm)的鍍金面在150℃、2.0 MPa、30分鐘的條件下進行壓接,使其熱硬化而獲得層壓體。將所獲得的層壓體切割成寬度10 mm·長度65 mm的大小而製作試樣。將所獲得的試樣在40℃、90%RH的氣體環境下放置72小時。之後,使試樣的聚醯亞胺膜面朝下在250℃的熔融焊料上漂浮1分鐘,繼而取出試樣,以目視觀察其外觀,按照以下基準評價有無發泡、隆起、剝離等異常。
◎ :外觀完全無變化。
〇 :觀察到少量小的發泡。
△ :觀察到大量小的發泡。
△△:在試樣整個面觀察到小的發泡。
× :觀察到嚴重的發泡或剝離。
<電磁波遮蔽性>
電磁波遮蔽性是對串擾進行測定來評價。串擾是使用以下的測定用試樣來評價。
(具有共面電路的配線板的製造)
圖2中示出測定中所使用的具有共面電路的柔性印刷配線板(以下,也稱為具有共面電路的配線板)20的主面側的示意性平面圖,圖3中示出背面側的示意性平面圖。首先,準備在厚度50 μm的聚醯亞胺膜50的兩面層壓厚度12 μm的壓延銅箔而成的兩面CCL“R-F775”(松下(Panasonic)公司製造)。然後,在矩形形狀的4個角部附近分別設置6處通孔51(直徑0.1 mm)。另外,圖中為了便於圖示,在各角部僅示出2個通孔51。繼而,在進行無電解鍍敷處理後,進行電解鍍敷處理而形成10 μm的鍍銅膜52,經由通孔51而確保兩主面間的導通。之後,如圖2所示,在聚醯亞胺膜50的主面形成長度為10 cm的2根信號配線53、及其外側的與信號配線53並行的接地配線54、及自接地配線54延伸、聚醯亞胺膜50的短邊方向的包含通孔51的區域的接地圖案(i)55。
之後,對形成於聚醯亞胺膜50的背面的銅箔進行蝕刻,而在與接地圖案(i)55對應的位置獲得圖3所示那樣的背面側接地圖案(ii)56。電路的外觀、公差的檢查規格設為日本電子封裝和電路協會(JPCA)標準(JPCA-DG02)。其次,在聚醯亞胺膜50的主面側貼附包括聚醯亞胺膜8a(厚度12.5 μm)與導電性接著劑層8b(厚度15 μm)的面塗層8“CISV1215(尼關工業公司(Nikkan Industries Co.ltd.))製造”(參照圖2)。另外,在圖2中,利用透視圖來示出面塗層8,以便明白信號配線53等的結構。之後,對從面塗層8中露出的銅箔圖案進行鍍鎳(未圖示),繼而進行鍍金(未圖示)處理。
其次,如圖4所示,準備包括導電性接著劑層1、金屬層2、保護層3的層壓體的電磁波遮蔽片10,並將設於電磁波遮蔽片10的導電性接著劑層1上的剝離性片(未圖示)剝離。然後,將電磁波遮蔽片10的導電性接著劑層1作為內側,在150℃、2.0 MPa、30分鐘的條件下壓接在具有共面電路的配線板20的整個背面側,由此獲得帶電磁波遮蔽片的具有共面電路的配線板20。在圖4中,利用透視圖來示出背面側接地圖案(ii)56。
(具有微帶線電路的配線板的製造)
像圖5及圖6那樣,另行製作具有微帶線電路的配線板30。首先,準備層壓厚度12 μm的壓延銅箔而成的兩面CCL“R-F775”(松下(Panasonic)公司製造)。然後,在其中一個面通過蝕刻而形成長度為10 cm的2根信號配線35。電路的外觀、公差的檢查規格設為JPCA標準(JPCA-DG02)。其次,在信號配線35側貼附包括聚醯亞胺膜31a(厚度12.5 μm)與導電性接著劑層31b(厚度15 μm)的覆蓋層31“CISV1215(尼關工業公司(Nikkan Industries Co.ltd.))製造”(參照圖5)。另外,在圖5中,利用透視圖來示出覆蓋層31,以便明白信號配線35等的結構。之後,對從覆蓋層31中露出的信號配線35進行鍍鎳(未圖示),繼而進行鍍金(未圖示)處理。而且,如圖6所示,在聚醯亞胺膜33的背面側設有接地層34。
(測試片的製作)
繼而,以使具有微帶線電路的配線板30的信號配線35側與具有共面電路的配線板20的電磁波遮蔽片10側接觸的方式進行層壓,並利用治具進行固定。將層壓體的示意性剖面圖示於圖7及圖8。圖7相當於圖2的XI-XI切斷部剖面圖,圖8相當於圖2的XII-XII切斷部剖面圖。
將網絡分析儀E5071C(日本安捷倫(Agilent Japan)公司製造)連接於具有微帶線電路的配線板30所露出的信號配線35及具有共面電路的配線板20所露出的信號配線53。然後,對具有微帶線電路的配線板30的信號配線35輸入10 Mhz~20 GHz的正弦波,測定此時具有共面電路的配線板20中的串擾,通過此值確認電磁波遮蔽性的影響。
另外,以使特性阻抗處於±10 Ω的方式適當調整信號配線35的L/S(線/空間)。接地配線54的寬度為100 μm,接地配線54與信號配線53之間的距離設為1 mm。
利用下述的基準對測定的串擾進行評價。將評價結果(電磁波遮蔽性)示於表3~表6。
◎:10 GHz下的串擾不足-55 dB
〇:10 GHz下的串擾為-55 dB以上且不足-50 dB
△:10 GHz下的串擾為-50 dB以上且不足-45 dB
×:10 GHz下的串擾為-45 dB以上
<高溫高濕經時後的電磁波遮蔽性>
將帶電磁波遮蔽片的具有共面電路的配線板20在85℃、85%的高溫高濕環境下放置500小時後,測定10 GHz下的串擾。另外,除在高溫高濕環境下放置500小時的方面以外,與所示電磁波遮蔽性的測定同樣。
◎:10 GHz下的串擾不足-55 dB
〇:10 GHz下的串擾為-55 dB以上且不足-50 dB
△:10 GHz下的串擾為-50 dB以上且不足-45 dB
×:10 GHz下的串擾為-45 dB以上
<裂紋耐性>
針對寬度50 mm·長度50 mm的電磁波遮蔽片,不剝離導電性接著劑層的剝離性片,在150℃、5.0 MPa、30分鐘的條件下進行熱壓。之後,剝離剝離性片,從導電性接著側利用光學顯微鏡來確認金屬層有無裂紋。評價基準如下。
◎:無裂紋 為非常良好的結果。
○:裂紋部位為1個~5個 為良好的結果。
△:裂紋部位為6個~10個 在實用上無問題。
×:裂紋部位為11個以上 不可實用
<向小開口通路的連接可靠性>
如圖9(1)~圖9(3)所示,在厚度25 μm的聚醯亞胺膜21上形成彼此未電性連接的厚度18 μm的銅箔電路22A及銅箔電路22B。其次,在銅箔電路22A上層壓具有厚度37.5 μm、直徑1.1 mm(通路面積為1.0 mm2
)的圓形通路24的帶接著劑的聚醯亞胺覆蓋層23,形成柔性印刷配線板。
而且,準備寬度20 mm、長度50 mm的大小的電磁波遮蔽片25。然後,如圖9(4)~圖9(6)所示,自電磁波遮蔽片25將剝離性片剝離,將露出的導電性接著劑層25b在150℃、2 MPa、30分鐘的條件下壓接於如上所述那樣形成的柔性印刷配線板,並使電磁波遮蔽片的導電性接著劑層25b及保護層25a硬化。
繼而,去除試樣的保護層25a側的剝離性片,使用三菱化學製造的“勞萊斯塔(Loresta)GP”BSP探針來測定圖9(4)的平面圖中所示的22A-22B間的初期連接電阻值。另外,圖9(2)為圖9(1)的D-D'剖面圖,圖9(3)為圖9(1)的C-C'剖面圖。同樣地,圖9(5)為圖9(4)的D-D'剖面圖,圖9(6)為圖9(4)的C-C'剖面圖。針對通路的直徑,從1.1 mm(通路面積為1.0 mm2
)起至0.1 mm(通路面積為0.008 mm2
)為止以0.1 mm刻度來進行製作,針對各者,與所述同樣地進行連接可靠性試驗,確認連接電阻值成為200 mΩ以下的最少通路直徑。
連接可靠性的評價基準如下。
◎:最少通路直徑為0.2 mm(通路面積為0.03 mm2
)以下。為非常良好的結果。
○:最少通路直徑為0.3 mm(通路面積為0.07 mm2
)以上且0.6 mm(通路面積為0.3 mm2
)以下。為良好的結果。
△:最少通路直徑為0.7 mm(通路面積為0.4 mm2
)以上且1.0 mm(通路面積為0.8 mm2
)以下。在實用上無問題。
×:最少通路直徑為1.1 mm(通路面積為1.0 mm2
),或者不是200 mΩ以下。不可實用。
[表3]
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | 實施例10 | 實施例11 | ||
保護層 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | |
金屬層 | 金屬層的種類 | 銅箔1 | 銅箔2 | 銅箔3 | 銅箔4 | 銅箔5 | 銅箔6 | 銅箔7 | 銅箔8 | 銅箔9 | 銅箔10 | 銅箔11 |
開口部的直徑 [μm] | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
開口部面積 [μm2 ] | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | |
開口部數量 [個/cm2 ] | 350 | 600 | 1000 | 1500 | 3200 | 20000 | 30000 | 35000 | 45000 | 50000 | 62000 | |
開口率 [%] | 0.1% | 0.2% | 0.3% | 0.5% | 1.0% | 6.3% | 9.4% | 11.0% | 14.1% | 15.7% | 19.5% | |
開口部的圓形度係數 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | |
厚度 [μm] | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
導電性接著劑層 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | |
電磁波遮蔽片的 拉伸斷裂強度 | 80 | 60 | 55 | 53 | 50 | 45 | 40 | 38 | 35 | 31 | 28 | |
回流焊耐性 | △ | 〇 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
電磁波遮蔽性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | 〇 | 〇 | △ | △ | |
高溫高濕經時後的 電磁波遮蔽性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | 〇 | 〇 | 〇 | △ | △ | |
裂紋耐性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | 〇 | |
小開口通路的連接可靠性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
[表4]
實施例12 | 實施例13 | 實施例14 | 實施例15 | 實施例16 | 實施例17 | 實施例18 | 實施例19 | ||
保護層 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | |
金屬層 | 金屬層的種類 | 銅箔12 | 銅箔13 | 銅箔14 | 銅箔15 | 銅箔16 | 銅箔17 | 銅箔18 | 銅箔19 |
開口部的直徑 [μm] | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
開口部面積 [μm2 ] | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | |
開口部數量 [個/cm2 ] | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | |
開口率 [%] | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | |
開口部的圓形度係數 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | |
厚度 [μm] | 3 | 3 | 0.5 | 1 | 4 | 4.5 | 5 | 5.5 | |
導電性接著劑層 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | |
電磁波遮蔽片的 拉伸斷裂強度 | 20 | 30 | 13 | 30 | 57 | 68 | 79 | 80 | |
回流焊耐性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
電磁波遮蔽性 | ◎ | ◎ | 〇 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
高溫高濕經時後的 電磁波遮蔽性 | △ | 〇 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
裂紋耐性 | 〇 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | △ | |
小開口通路的連接可靠性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
[表5]
實施例20 | 實施例21 | 實施例22 | 實施例23 | 實施例24 | 實施例25 | 實施例26 | 實施例27 | 實施例28 | ||
保護層 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | |
金屬層 | 金屬層的種類 | 銅箔6 | 銅箔6 | 銅箔6 | 銅箔6 | 銅箔6 | 銅箔6 | 銅箔6 | 銅箔6 | 銅箔6 |
開口部的直徑 [μm] | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
開口部面積 [μm2 ] | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | |
開口部數量 [個/cm2 ] | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | |
開口率 [%] | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | |
開口部的圓形度係數 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | |
厚度 [μm] | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
導電性接著劑層 | 導電性 樹脂組合物1 | 導電性 樹脂組合物2 | 導電性 樹脂組合物3 | 導電性 樹脂組合物5 | 導電性 樹脂組合物6 | 導電性 樹脂組合物7 | 導電性 樹脂組合物8 | 導電性 樹脂組合物9 | 導電性 樹脂組合物10 | |
電磁波遮蔽片的 拉伸斷裂強度 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
回流焊耐性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | 〇 | △ | △ | △△ | |
電磁波遮蔽性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
高溫高濕經時後的 電磁波遮蔽性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
裂紋耐性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
小開口通路的連接可靠性 | △ | 〇 | 〇 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
[表6]
實施例29 | 實施例30 | 實施例31 | 實施例32 | 實施例33 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | ||
保護層 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | 樹脂組合物1 | |
金屬層 | 金屬層的種類 | 銅箔6 | 銅箔6 | 銅箔6 | 銅箔6 | 銅箔6 | 銅箔20 | 銅箔21 | 銅箔22 |
開口部的直徑 [μm] | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
開口部面積 [μm2 ] | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | 314 | |
開口部數量 [個/cm2 ] | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | 90 | 68000 | 3200 | |
開口率 [%] | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 1.0% | 0.03% | 21.4% | 1.0% | |
開口部的圓形度係數 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | |
厚度 [μm] | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 0.1 | |
導電性接著劑層 | 導電性 樹脂組合物11 | 導電性 樹脂組合物12 | 導電性 樹脂組合物13 | 導電性 樹脂組合物14 | 導電性 樹脂組合物15 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | 導電性 樹脂組合物4 | |
電磁波遮蔽片的 拉伸斷裂強度 | 13 | 26 | 60 | 68 | 76 | 90 | 19 | 5 | |
回流焊耐性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | ◎ | ◎ | |
電磁波遮蔽性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | △ | |
高溫高濕經時後的 電磁波遮蔽性 | 〇 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | ◎ | |
裂紋耐性 | △ | 〇 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | △ | × | |
小開口通路的連接可靠性 | ◎ | ◎ | ◎ | 〇 | △ | ◎ | × | ◎ |
根據所闡述的本發明,顯而易見的是,本發明的實施例可以多種方式變形。此種變形不應被視為偏離本發明的精神及範圍,且對於所屬領域中的技術人員而言顯而易見的所有此種改造均旨在包含於所述申請專利範圍的範圍內。
1、8b、25b、31b:導電性接著劑層
2:金屬層
3、25a:保護層
4:開口部
5、54:接地配線
6、35、53:信號配線
7:印刷配線板
8:面塗層
8a、21、31a、33、50:聚醯亞胺膜
9:絕緣性基材
10、25:電磁波遮蔽片
11、24:通路
20:具有共面電路的配線板(具有共面電路的柔性印刷配線板)
22A、22B:銅箔電路
23:聚醯亞胺覆蓋層
30:具有微帶線電路的配線板
31:覆蓋層
34:接地層
51:通孔
52:鍍銅膜
55:接地圖案(i)
56:背面側接地圖案(ii)
圖1是表示本實施方式的印刷配線板的一例的、示意性的切斷部剖面圖。
圖2是實施例及比較例的印刷配線板的主面側的示意性平面圖。
圖3是實施例及比較例的印刷配線板的背面側的示意性平面圖。
圖4是實施例及比較例的印刷配線板的背面側的示意性平面圖。
圖5是具有串擾(crosstalk)測定用的微帶線(microstripline)電路的印刷配線板的主面側的示意性平面圖。
圖6是具有串擾測定用的微帶線電路的印刷配線板的背面側的示意性平面圖。
圖7是圖2的XI-XI切斷部剖面圖。
圖8是圖2的XII-XII切斷部剖面圖。
圖9(1)~圖9(6)是向小開口通路的連接可靠性評價的示意性平面圖。
1:導電性接著劑層
2:金屬層
3:保護層
4:開口部
5:接地配線
6:信號配線
7:印刷配線板
8:面塗層
9:絕緣性基材
10:電磁波遮蔽片
11:通路
Claims (7)
- 一種電磁波遮蔽片,其特徵在於,包括: 保護層、金屬層及導電性接著劑層, 所述金屬層具有多個開口部,所述開口部的開口率為0.1%~20%, 拉伸斷裂強度為10 N/20 mm~80 N/20 mm。
- 如申請專利範圍第1項所述的電磁波遮蔽片,其中所述金屬層的所述開口部的根據下述數式求出的圓形度係數的平均值為0.5以上; 圓形度係數=(面積×4π)/(周長)2 其中,所述周長是指讀入利用光學顯微鏡、雷射顯微鏡及電子顯微鏡中的任一者對金屬層進行觀察而得的圖像,提取所述開口部的平面成為相對於觀察視點垂直的方向、可確認到整體的所述開口部,對提取的所述開口部進行二維投影時的外周的長度;所述面積是指對所述提取的所述開口部進行二維投影時由外周劃定的區域的廣度。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電磁波遮蔽片,其中所述金屬層的厚度為0.5 μm~5 μm。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電磁波遮蔽片,其中所述導電性接著劑層含有熱硬化性樹脂及導電性填料, 所述導電性接著劑層中的所述導電性填料的含量為35質量%~90質量%。
- 如申請專利範圍第3項所述的電磁波遮蔽片,其中所述導電性接著劑層含有熱硬化性樹脂及導電性填料, 所述導電性接著劑層中的所述導電性填料的含量為35質量%~90質量%。
- 一種印刷配線板,其特徵在於,包括:根據申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的電磁波遮蔽片、面塗層、以及具有信號配線及絕緣性基材的配線板。
- 如申請專利範圍第6項所述的印刷配線板,其中所述信號配線具有信號電路及接地電路, 為了露出所述接地電路而在所述面塗層中設有通路, 所述通路面積為0.008 mm2 以上且0.8 mm2 以下。
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