TWI468084B - Electromagnetic wave shielding material for FPC - Google Patents

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Description

FPC用電磁波屏蔽材料
本發明係關係一種FPC用電磁波屏蔽材料，其被覆重複受到彎曲動作的可撓性印刷基板(以下稱為FPC)，用於屏蔽電磁波。
在行動電話等行動用電子機器中，為了將框體的外形尺寸縮小以易於攜帶搬運，而使電子零件集成在印刷基板上。此外，為了縮小框體的外形尺寸，藉由將印刷基板分割成複數個，並在所分割的印刷基板間的連接配線上使用具有可撓性的FPC，則可折疊印刷基板，或使其進行滑動。
另外，近年來，為了防止受到從外部接收的電磁波雜訊或內部電子零件間彼此接收的電磁波雜訊的影響而導致電子機器進行錯誤動作的情形，故使用電磁波屏蔽材料被覆重要的電子零件或FPC。
習知，作為依此種電磁波屏蔽的目的而使用的電磁波屏蔽材料，係使用在軋延銅箔、軟質鋁箔等金屬箔的表面上設置有黏著劑層者。藉由由此種金屬箔所構成的電磁波屏蔽材料，被覆屏蔽對象物(例如，參照專利文獻1、2)。
具體而言，為了屏蔽重要的電子零件免於電磁波，利用金屬箔或金屬板作成密閉箱狀予以被覆。另外，為了屏蔽彎曲的FPC的配線免於電磁波，而在金屬箔的單面上設置接著 劑層，藉由該黏著劑層而進行貼合。
近年來，作為隨身攜帶的電子機器，行動電話急速普及。行動電話較佳係在不使用而收納在口袋等中時整體尺寸儘量縮小，在使用時則可將整體尺寸增大。故謀求將行動電話小型化‧薄型化、以及改善操作性。作為解決此等課題的方法，已採用將行動電話折疊為二的開閉方式、或滑動開閉方式的框體構造。
另外，不論是將行動電話折疊為二的開閉方式、或滑動開閉方式的任一框體構造，均需要頻繁地進行操作畫面的開閉(啟動、停止的操作)。操作畫面的開閉次數以數十次/天或者數百次/天的頻率進行。
如此，使用於行動電話的FPC及被覆FPC以進行電磁波屏蔽的FPC用電磁波屏蔽材料，係與習知行動式電子機器相比以非常多的頻率重複受到彎曲動作。因此，發揮FPC的電磁波屏蔽作用的FPC用電磁波屏蔽材料受到苛刻的重複應力。一旦無法耐受該重複應力，最終構成FPC用電磁波屏蔽材料的基材、以及金屬箔等的屏蔽材料將受到斷裂、剝離等損傷。其結果，有FPC用電磁波屏蔽材料的電磁波屏蔽機能降低或者消失之虞。
因此，已知有用於應付受到此種重複彎曲動作的電磁波屏蔽材料(例如，參照專利文獻3)。
專利文獻1：日本專利實開昭56-084221號公報
專利文獻2：日本專利特開昭61-222299號公報
專利文獻3：日本專利特開平7-122883號公報
如上述專利文獻1、2所揭示，在軋延銅箔、軟質鋁箔等金屬箔的表面上設置了黏著劑層的電磁波屏蔽材料中，在彎曲動作的次數少、使用時間較短的情況下，屏蔽性能並無故障。但是，在使用時間長達五年至十年、彎曲動作次數變多的情況，存在有彎曲特性的耐久性不足的問題。此種習知之電磁波屏蔽材料並不具有可使用於最近之行動電話的FPC用電磁波屏蔽材料所需要的、在100萬次以上的彎曲試驗中合格的彎曲特性。
另外，專利文獻3揭示有一種電磁波屏蔽材料，係在柔軟性薄膜的單面上設置金屬蒸鍍等金屬薄膜，在其上積層導電性接著劑。並記載有該電磁波屏蔽材料可被覆於受到重複彎曲的電線類而使用。根據專利文獻3的實施例，在厚度為12μm的聚酯薄膜的單面上設置厚度為0.5μm的含銀粉之導電性塗料的塗佈膜，在其上設置使混合有聚酯系接著劑與鎳粉末的導電性接著劑加熱乾燥且厚度為30μm的導電性接著劑層。另外，其記載有進行50萬次將沿著外徑10mm的心軸(mandrel)外周以180°的角度彎曲後恢復為直線的動作視為1周期的彎曲試驗，結果並無損傷。
然而，在最近的行動電話中，為了將框體的外形尺寸變小，而以0.1mm單位削減框體的厚度，謀求盡可能的薄型。可於此種薄型框體中使用的FPC用電磁波屏蔽材料必須具有優越彎曲性能。例如，要求其即使進行100萬次以上將沿著外徑2mm的心軸(mandrel)外周以180°的角度彎曲後恢復為直線的動作視為1周期的彎曲試驗亦無損傷。相較於習知，需要一種能夠克服苛刻條件下之彎曲試驗的FPC用電磁波屏蔽材料。
另外，專利文獻3之實施例所記載的電磁波屏蔽材料，係在厚度為12μm的樹脂薄膜上積層厚度為0.5μm的導電性塗料的塗佈膜、及厚度為30μm的導電性接著劑層。該電磁波屏蔽材料整體的厚度超過40μm。
如上所述，為了將行動電話的框體的外形尺寸盡可能地減薄，所以要求FPC用電磁波屏蔽材料的整體厚度減薄至30μm以下。亦即，相較於習知之FPC用電磁波屏蔽材料，要求整體的厚度更薄、且可耐受更嚴厲之彎曲試驗的結實的FPC用電磁波屏蔽材料。
另外，為了使黏著劑層具有導電性，使用於FPC用電磁波屏蔽材料的導電性黏著劑必須相當多量地添加導電性粉末(金屬微粒子或碳微粒子)。但是，若使導電性粉末的添加量變多，則黏著劑層的黏著力降低。
另外，在行動電話的FPC用電磁波屏蔽材料等中，因為 重複彎曲操作，所以基材與導電性膏層、以及導電性膏層和FPC之間的各層的接著介面將部分地於層間發生剝離。而有在該剝離處導電性膏層發生斷裂，電磁波屏蔽性能經時性降低之虞。
另外，為了使FPC用電磁波屏蔽材料的基材亦可耐受電子機器之壽命期間的重複彎曲操作(例如100萬次的彎曲試驗)，亦需要優越的彎曲特性。
本發明目的在於提供一種富有柔軟性並呈薄型，且即使重複進行苛刻的彎曲動作，電磁波屏蔽性能亦不致降低的彎曲特性優越的FPC用電磁波屏蔽材料。
為了耐受苛刻的彎曲動作、藉由高溫加熱所進行的導電性膏的燒成，本發明中使用由耐熱性樹脂之薄膜所構成的基材。本發明中，藉由在由所塗佈之電介質的薄樹脂薄膜所構成的基材上，依序積層接著劑層、導電性膏層的薄膜層，而達到提高基材與導電性膏層間的密著力。因此，本發明的技術思想在於，在確保FPC用電磁波屏蔽性能的同時，亦提高彎曲性能。
另外，本發明中，由耐熱性樹脂之薄膜所構成的基材係考慮到柔軟性和耐熱性，而使用所塗佈之電介質的薄樹脂薄膜。如此，能夠將除去了支撐體薄膜6及剝離薄膜7的FPC用電磁波屏蔽材料的整體厚度減薄至25μm以下。
另外，本發明中，為了增加屬於基材的由使用溶劑可溶性聚醯亞胺形成的聚醯亞胺薄膜所構成的薄樹脂薄膜、與導電性膏間的密著力，而在基材與導電性膏層之間設置接著劑層。
因此，為了解決上述問題，本發明提供一種FPC用電磁波屏蔽材料，其係在支撐體薄膜的單面上依序積層由所塗佈之電介質的薄樹脂薄膜所構成的基材、薄膜的接著劑層、導電性膏層。
另外，上述基材係由使用溶劑可溶性聚醯亞胺而形成的聚醯亞胺薄膜所構成，厚度較佳為1~9μm。
另外，上述薄膜的接著劑層係使具有環氧基的聚酯系樹脂組成物交聯而成，厚度較佳為0.05~1μm。
另外，上述接著劑層較佳係進一步含有光吸收材料，上述光吸收材料係由選自由碳黑、石墨、苯胺黑、菁黑、鈦黑、黑色氧化鐵、氧化鉻、氧化錳所構成群之一種以上的黑色顏料或有色顏料的一種以上所構成。
另外，構成上述導電性膏層的導電性膏較佳係含有選自由導電性金屬微粒子、碳奈米管、碳奈米纖維所構成之導電性填充材群中之一者以上、與黏結劑樹脂組成物。
另外，上述導電性膏層係藉由將含有平均粒子徑1~100nm的銀奈米粒子和黏結劑樹脂組成物的導電性膏以溫度150~250℃進行燒成，厚度較佳為0.1~2μm。
另外，構成上述導電性膏層的導電性膏乾燥後的體積電阻率較佳為1.5×10-5 Ω．cm以下。
另外，較佳係在上述導電性膏層上進一步積層導電性接著劑層。
另外，較佳係在上述導電性接著劑層上進一步貼合經剝離處理的剝離薄膜。
另外，本發明提供一種行動電話，係將上述FPC用電磁波屏蔽材料使用作為電磁波屏蔽用的構件。
另外，本發明提供一種電子機器，係將上述FPC用電磁波屏蔽材料使用作為電磁波屏蔽用的構件。
上述本發明的FPC用電磁波屏蔽材料係使用由使用具有高溫耐熱性之溶劑可溶性聚醯亞胺而形成的聚醯亞胺薄膜所構成的薄樹脂薄膜(厚度為1~9μm)。本發明的FPC用電磁波屏蔽材料係藉由進行導電性膏的燒成，而可提高導電性，同時可獲得能耐受苛刻彎曲動作的優越彎曲特性。
另外，藉由使用由使用溶劑可溶性聚醯亞胺而形成的聚醯亞胺薄膜所構成的薄樹脂薄膜(厚度為1~9μm)與導電性膏層，則可抑制厚度，且得到電磁波屏蔽性能。
藉此，可將除去了支撐體薄膜6及剝離薄膜7的FPC用電磁波屏蔽材料的整體厚度抑制在25μm以下，可將行動電話及電子機器的整體厚度減薄。
藉由在接著劑層內混合由一種以上的黑色顏料或有色顏料所構成的光吸收材料，則可使電磁波屏蔽薄膜的單面側著色成特定色。
如上述，根據本發明，可提供富有柔軟性、薄型、且即使重複進行苛刻的彎曲動作電磁波屏蔽性能亦不致降低的彎曲特性優越的FPC用電磁波屏蔽材料。
以下，針對本發明之較佳實施形態進行說明。
本發明之FPC用電磁波屏蔽材料係在貼合在屬於被黏接體的FPC等時，外表面為電介質，不需在該FPC用電磁波屏蔽材料外表面上貼合絕緣薄膜。另外，本發明之FPC用電磁波屏蔽材料係整體厚度減薄，提高對彎曲動作的彎曲性能。
如圖1所示，本發明之FPC用電磁波屏蔽材料5中，基材1為具有可撓性的薄樹脂薄膜，該薄樹脂薄膜係由厚度為1~9μm之使用溶劑可溶性聚醯亞胺而形成的聚醯亞胺薄膜所構成。在基材1的一面上積層支撐體薄膜6，在基材1的另一面依序積層使導電性膏層3與基材1之間的密著力提高的接著劑層2、含有導電性微粒子的導電性膏層3。如圖2所示，另一例之本發明之FPC用電磁波屏蔽材料10，係進一步在導電性膏層3上依序積層導電性接著劑層4、剝離薄膜7。該FPC用電磁波屏蔽材料10係如圖3所示，可作為 除去了2片剝離薄膜6、7的FPC用電磁波屏蔽材料11而使用。
(聚醯亞胺薄膜)
本發明之FPC用電磁波屏蔽材料5、10、11中，成為基材1的由使用溶劑可溶性聚醯亞胺而形成的聚醯亞胺薄膜所構成的薄樹脂薄膜，係具有屬於聚醯亞胺樹脂特徵的高機械強度、耐熱性、絕緣性、耐溶劑性，至260℃左右仍呈化學穩定。
作為聚醯亞胺，有如藉由加熱聚醯胺酸而進行的脫水縮合反應所生成的熱硬化型聚醯亞胺，與可溶於非脫水縮合型之溶劑的溶劑可溶性聚醯胺酸。
一般已知的聚醯亞胺薄膜的製造方法，有如於極性溶劑中使二胺與羧酸二酐反應，藉此合成屬於醯亞胺前驅物之聚醯胺酸後，對聚醯胺酸藉由熱或使用觸媒而進行脫水環化，以得到對應之聚醯亞胺的方法。然而，該醯亞胺化步驟中之加熱處理溫度較佳為200℃~300℃的溫度範圍。在加熱溫度低於該溫度的情況，有醯亞胺化不進行的可能性，故不佳，在加熱溫度較上述溫度高的情況，有發生化合物之熱分解之虞，亦不佳。
為了更加提高基材的可撓性，本發明之FPC用電磁波屏蔽材料係使用厚度未滿10μm的極薄之聚醯亞胺薄膜。
因此，在使用作為強度上之增強材料的支撐體薄膜6的單 面上，積層形成較薄的聚醯亞胺薄膜。然而，聚醯亞胺薄膜本身雖對於加熱溫度200℃~250℃之加熱處理具有耐熱性，但支撐體薄膜6由於需兼顧價格和耐熱溫度性能，而使用通用的耐熱性樹脂薄膜、例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂薄膜，因此無法採用習知之從屬於醯亞胺前驅物的聚醯胺酸形成聚醯亞胺的方法。
溶劑可溶性聚醯亞胺係聚醯亞胺的醯亞胺化完全，且可溶於溶劑。因此，塗佈經溶解於溶劑的塗佈液後，藉由在未滿200℃的低溫下使溶劑揮發，則可進行成膜。本發明的FPC用電磁波屏蔽材料中所使用的基材1，係在支撐體薄膜6的單面上塗佈屬於非脫水縮合型的溶劑可溶性聚醯亞胺的塗佈液後，以溫度未滿200℃的加熱溫度使其乾燥，而使用溶劑可溶性聚醯亞胺所形成的聚醯亞胺薄膜的薄樹脂薄膜。藉此，可於由通用的耐熱性樹脂薄膜形成的支撐體薄膜6的單面上，積層厚度為1~9μm的極薄的聚醯亞胺薄膜。可一邊將支撐體薄膜6沿其長度方向搬送，一邊在該支撐體薄膜6上連續地形成基材1、接著劑層2、導電性膏層3等。可藉由輥對輥(roll to roll)的生產方法生產本發明的FPC用電磁波屏蔽材料。
本發明中使用的非脫水縮合型的溶劑可溶性聚醯亞胺並無特別限定，可使用市售之溶劑可溶性聚醯亞胺的塗佈液。市售之溶劑可溶性聚醯亞胺的塗佈液，具體可舉例如Solpit 6,6-PI(Solpit工業)、Q-IP-0895D(PI技研)、PIQ(日立化成工業)、SPI-200N(新日鐵化學)、RIKACOAT SN-20、RIKACOAT PN-20(新日本理化)等。將溶劑可溶性聚醯亞胺的塗佈液塗佈於支撐體薄膜上的方法並無特別限定，例如，可藉由模塗機、刮刀式塗佈機、唇式塗佈機等的塗佈機進行塗佈。
本發明中使用的聚醯亞胺薄膜的厚度較佳為1~9μm。若將聚醯亞胺薄膜的厚度製成未滿0.8μm，則由於所製成之膜的機械性強度較弱，故於技術上困難。另外，若聚醯亞胺薄膜的厚度超過10μm，則無法得到具有優越彎曲性能的FPC用電磁波屏蔽材料5、11。
(支撐體薄膜)
本發明中使用的支撐體薄膜6的基材，可舉例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等的聚酯薄膜、聚丙烯或聚乙烯等的聚烯烴薄膜。
在支撐體薄膜6的基材為例如聚對苯二甲酸乙二酯等，基材具有某程度的剝離性時，可不於支撐體薄膜6上施行剝離處理，而直接地積層由所塗佈之電介質的薄樹脂薄膜所形成的基材。另外，亦可在支撐體薄膜6上施行易於剝離的剝離處理。
另外，使用作為上述支撐體薄膜6的基材薄膜，係在不具有剝離性時，塗佈氨基醇酸樹脂或聚矽氧樹脂等的剝離劑後，藉由加熱乾燥而施行剝離處理。由於本發明的FPC用 電磁波屏蔽材料10、11被貼合於FPC，所以最好該剝離劑中不使用聚矽氧樹脂。其原因在於，若將聚矽氧樹脂使用作為剝離劑，則有聚矽氧樹脂的一部分移動至接觸支撐體薄膜6表面之基材1的表面，進一步通過FPC用電磁波屏蔽材料11的內部，從基材1移行至電性接著劑層4的疑慮。並有移行至該導電性接著劑層4表面上的聚矽氧樹脂減弱導電性接著劑層4之接著力之虞。本發明之支撐體薄膜6的厚度，因為在貼附於FPC進行使用時由FPC用電磁波屏蔽材料11的整體的厚度中去除，所以無特別限定，通常為12~150μm左右的厚度。
(接著劑層)
本發明之FPC用電磁波屏蔽材料5、10、11中所使用的接著劑層2，係為了提高屬於基材1之由使用溶劑可溶性聚醯亞胺而形成的聚醯亞胺薄膜所構成的薄膜與導電性膏層3間的密著力而設置者。
接著劑層2係由於設置於其上之導電性膏層3的燒成溫度為150~250℃，所以需要使用耐熱性優越的接著劑。另外，接著劑層2必須具有對於屬於基材1的使用溶劑可溶性聚醯亞胺而形成的聚醯亞胺薄膜、與導電性膏層3之優越接著力。
作為用於接著劑層2的接著性樹脂組成物，較佳係使用聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、聚乙烯樹 脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂等熱可塑性樹脂。另外亦可為環氧樹脂、胺基樹脂、聚醯亞胺樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂等之熱硬化型樹脂。
作為接著劑層2的接著性樹脂組成物，特佳為使具有環氧基的聚酯系樹脂組成物交聯的接著性樹脂組成物，或將環氧樹脂作為硬化劑而混合於聚胺基甲酸酯系樹脂中的接著性樹脂組成物。因此，接著劑層2係較塗佈溶劑可溶性聚醯亞胺而積層的、由聚醯亞胺的薄膜所構成之基材1具有更堅硬的物性。具有環氧基的聚酯系樹脂組成物並無特別限定，例如可藉由於1分子中具有2個以上環氧基的環氧樹脂(其之未硬化樹脂)與於1分子中具有2個以上羧基的多元羧酸的反應等而獲得。具有環氧基的聚酯系樹脂組成物的交聯，可使用與環氧基進行反應的環氧樹脂用之交聯劑進行。
另外，接著劑層2可包含光吸收材料，該光吸收材料係由選自由碳黑、石墨、苯胺黑、菁黑、鈦黑、黑色氧化鐵、氧化鉻、氧化錳所構成群的一種以上的黑色顏料或著色顏料所構成。
接著劑層2中較佳係混入碳黑等之黑色顏料。由黑色顏料或著色顏料構成的光吸收材料較佳係在接著劑層2中以0.1~30重量%含有。黑色顏料或著色顏料較佳係根據SEM觀察的一次粒子的平均粒徑為0.02~0.1μm左右。
另外，作為黑色顏料，有將二氧化矽粒子等浸漬在黑色色 材中而僅使表層部成為黑色者，或從黑色的著色樹脂所形成、整體成為黑色者。另外，黑色顏料係除了全黑者以外，亦包含灰色、近黑的茶色、或近黑的綠色等之呈近似黑色之顏色的粒子，只要為不易反射光的暗色即可使用。
接著劑層2的厚度較佳為0.05~1μm左右，若是該程度的膜厚度，則可得到導電性膏層3的充分密著力。在接著劑層2的厚度為0.05μm以下的情況，存在有光吸收材料的微粒子露出、基材1與導電性膏層3的密著力降低之虞，另外，即使接著劑層2的厚度超過了1μm，對於由使用溶劑可溶性聚醯亞胺而形成的聚醯亞胺薄膜所構成的基材1或導電性膏層3的接著力的增加並無效果。因此，若接著劑層2的厚度超過1μm，則製造成本增加而不佳。
(導電性膏層)
用於本發明的導電性膏層3係使用將導電性填充材(filler)混入至成為黏結劑(binder)的樹脂組成物中的導電性膏。
作為導電性膏，較佳係含有選自由導電性金屬微粒子、碳奈米管、碳奈米纖維所構成的導電性填充材群中的一者以上、與黏結劑樹脂組成物。作為導電性金屬微粒子，可使用銅、銀、鎳、鋁等的金屬微粉末，較佳係使用導電性能高、價格便宜的銅或銀的微粉末或奈米粒子。另外，亦可使用屬於具有導電性之碳奈米粒子的碳奈米管、碳奈米纖維。
為了將導電性膏的燒成溫度抑制在150~250℃之溫度範 圍的低溫，金屬微粒子的平均粒子徑較佳為1~100nm的範圍，更佳為1~60nm的範圍。
最好導電性膏層3乾燥後的體積電阻率為1.5×10-5 Ω．cm以下。
本發明之FPC用電磁波屏蔽材料5、10、11的導電性膏層3，係藉由含有此種金屬微粒子，不僅可對應薄膜化，而且微粒子之間發生融黏，可同時實現導電率的提高。本發明使用的導電性膏係為了例如使平均粒子徑為1~100nm之範圍的金屬微粒子均勻地分散在分散溶劑中，較佳係藉由有機分子層被覆該金屬微粒子表面，使其在溶劑中的分散性能提高。最終，在導電性膏的加熱燒成步驟中，使金屬微粒子彼此表面接觸，而可得到導電性膏層3的導電性。導電性膏的加熱燒成，係為了例如藉由在150~250℃左右的溫度下進行加熱，使被覆金屬微粒子表面的有機分子層脫離、蒸散除去，故較佳係使燒成溫度在有機分子層的沸點範圍內。
在導電性膏中，作為與導電性填充材混合使用的黏結劑樹脂組成物，較佳係使用聚酯樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂等之熱可塑性樹脂。另外，亦可使用環氧樹脂、胺基樹脂、聚醯亞胺樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂等熱硬化性樹脂。
導電性膏係在此等黏結劑樹脂組成物中混入導電性金屬微粒子、碳奈米管、碳奈米纖維等的導電性填充材後，視需 要加入乙醇或乙醚等之有機溶劑，進行黏度的調整。另外，導電性膏黏度的調整係藉由有機溶劑的添加量(配合比)的增減進行。
導電性膏層3經燒成後的厚度較佳為0.1~2μm左右，更佳為0.3~1μm左右的厚度。若導電性膏層3燒成後的厚度比0.1μm薄，則難以獲得高電磁波屏蔽性能。另一方面，若導電性膏層3燒成後的厚度比2μm厚，則無法將除去了支撐體薄膜6及剝離薄膜7的FPC用電磁波屏蔽材料11的整體厚度控制在25μm以下。
(導電性接著劑層)
在本發明之FPC用電磁波屏蔽材料10、11中，積層於導電性膏層3上的導電性接著劑，係使用在丙烯酸系接著劑、聚胺基甲酸酯系接著劑、環氧系接著劑、橡膠系接著劑、聚矽氧系接著劑等一般使用的熱硬化型接著劑中混入了導電性之微粒子或四級銨鹽等之離子化合物、導電性高分子等者，並無特別限定。
導電性接著劑係不使用在常溫下顯示感壓接著性的黏著劑。本發明的導電性接著劑係藉由加熱加壓而得的接著劑，較佳係相對於重複的彎曲、其接著力不易降低的接著劑。
調配至導電性接著劑層4的導電性的微粒子並無特別限定，可應用習知者。可舉例如由碳黑或銀、鎳、銅、鋁等的金屬所構成的金屬微粒子、以及在此等金屬微粒子的表面被 覆了其他金屬的複合金屬微粒子。可適宜選擇使用此等導電性微粒子的一種或兩種以上。
另外，在上述導電性接著劑層4中，若為了得到優越的導電性，故為了使導電性的微粒子彼此之接觸、以及該粒子與導電性膏層及屬於被黏接體的FPC之間的接觸更良好，而含有多量的導電性物質，則接著力降低。另一方面，若為了提高接著力而減低導電性微粒子的含有量，則出現導電性微粒子與導電性膏層以及屬於被黏接體的FPC之間的接觸變得不充分、導電性降低的矛盾問題。因此，導電性微粒子的調配量係相對於接著劑(固形份)100重量部，通常為0.5~50重量部左右，更佳為2~10重量部。
另外，作為構成本發明之導電性接著劑層4的導電性接著劑，較佳係含有導電性微粒子的各向異性導電性接著劑，可使用公知的物質。作為該各向異性導電性接著劑，可使用例如以環氧樹脂等的絕緣性熱硬化性樹脂為主成分、分散了導電性微粒子的接著劑。
另外，作為使用於各向異性導電性接著劑的導電性微粒子，例如可以組合金、銀、鋅、錫、焊錫等的金屬微粒子的單體或2種以上。另外，作為導電性微粒子，可使用經金屬鍍覆的樹脂粒子。導電性微粒子的形狀較佳係具有微細粒子連接成直鏈狀的形狀，或者針形狀。若為此種形狀，則在藉由壓黏構件對FPC進行加熱加壓處理時，可依較低加壓力 使導電性微粒子嵌入至FPC的導體配線。
各向異性導電性接著劑與FPC的連接電阻值較佳為5Ω/cm以下。
導電性接著劑的接著力並無特別限制，其測定方法以JIS Z 0237中記載的試驗方法為根據。對於被黏接體表面的接著力係在剝離角度180度剝離、剝離速度300mm/分的條件下，較佳為5~30N/吋的範圍。在接著力未滿5N/吋時，例如，貼合於FPC的電磁波屏蔽材料將從FPC剝離，產生浮起部。
對FPC進行加熱加壓接著的條件並無特別限定，較佳例如溫度為160℃、加壓力為2.54MPa、熱壓30分鐘。
(剝離薄膜)
作為剝離薄膜7的基材，可舉例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等之聚酯薄膜、聚丙烯或聚乙烯等的聚烯烴薄膜。在將氨基醇酸樹脂或聚矽氧樹脂等的剝離劑塗佈於此等基材薄膜後，藉由加熱乾燥實施剝離處理。本發明的FPC用電磁波屏蔽材料10、11，由於貼合於FPC，所以在該剝離劑中較佳係不使用聚矽氧樹脂。其原因在於，若使用聚矽氧樹脂作為剝離劑，則有聚矽氧樹脂之一部分移行至接觸剝離薄膜7表面的導電性接著劑層4的表面上，進一步通過FPC用電磁波屏蔽材料11的內部，從導電性接著劑層4移行至基材1的疑慮。另外，有移行至該導電性接著劑層4表面上的聚矽氧樹脂減弱導電性接著 劑層4之接著力的可能性。使用於本發明的剝離薄膜7的厚度由於係在貼附於FPC進行使用時由FPC用電磁波屏蔽材料11的整體厚度中除去，所以無特別限定，通常為12~150μm左右的厚度。
本發明的FPC用電磁波屏蔽材料5、10、11可貼合於重複受到彎曲動作的FPC而使用，適合作為彎曲性能優越的FPC用電磁波屏蔽材料而使用。另外，本發明的FPC用電磁波屏蔽材料可作為電磁波屏蔽用構件而使用於行動電話或電子機器。
[實施例]
以下，根據實施例具體說明本發明。
(實施例1)
將厚度為50μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜(東洋紡股份有限公司製、商品號：E5100)作為支撐體薄膜6使用。在該支撐體薄膜6的單面上將溶劑可溶性聚醯亞胺的塗佈液以乾燥後的厚度成為4μm的方式進行流延塗佈，使其乾燥，積層由電介質的薄樹脂薄膜所構成的基材1。在形成的基材1上，使用將作為光吸收材料之黑色顏料的碳黑與耐熱溫度為260~280℃的聚酯系樹脂組成物混合、用於形成接著劑層2的塗料，以使乾燥後的厚度為0.3μm的方式塗佈，積層接著劑層2。在接著劑層2上，使用將一次平均粒子徑約為50nm的銀粒子混合調製成的導電性膏作為導電性 填充材，在以乾燥後的厚度成為0.3μm的方式塗佈後，用溫度150℃燒成而形成導電性膏層3，得到實施例1的FPC用電磁波屏蔽材料。測定乾燥的導電性膏層3的體積電阻率的值為1.5×10-5 Ω．cm以下。
(實施例2)
將厚度為50μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜(東洋紡股份有限公司製、商品號：E5100)作為支撐體薄膜6使用。在該支撐體薄膜6的單面上將溶劑可溶性聚醯亞胺的塗佈液以乾燥後的厚度成為8μm的方式進行流延塗佈，使其乾燥，積層由電介質的薄樹脂薄膜所構成的基材1。在形成的基材1上，使用將作為光吸收材料之黑色顏料的碳黑與耐熱溫度為260~280℃的聚酯系樹脂組成物混合、用於形成接著劑層2的塗料，以使乾燥後的厚度為0.3μm的方式塗佈，積層接著劑層2。在接著劑層2上，使用將一次平均粒子徑約為50nm的銀粒子混合調製成的導電性膏作為導電性填充材，在以乾燥後的厚度成為0.3μm的方式塗佈後，用溫度150℃燒成而形成導電性膏層3，得到實施例2的FPC用電磁波屏蔽材料。測定乾燥的導電性膏層3的體積電阻率的值為1.5×10-5 Ω．cm以下。
(比較例1)
除了未使用支撐體薄膜6，並且使用由厚度為10μm的熱硬化型聚醯亞胺所構成的聚醯亞胺薄膜作為基材1以外，其 餘與實施例1同樣進行，得到比較例1的FPC用電磁波屏蔽材料。
(導電性膏層3的表面電阻率的測定方法)
依照JIS-K-7194「導電性塑膠之4探針法的電阻率試驗方法」的規定，藉三菱化學(股)製之電阻率計(Loresta GP T600型)測定導電性膏層3的表面電阻率。
(彎曲試驗的測定方法(1))
將於導電性膏層3上使用熱硬化性接著劑(Three Bond製，商品號：33A-798)，依乾燥後厚度成為12μm的方式進行調整、塗佈而成者，於設有測試圖案之可撓性印刷基板上，與FPC用電磁波屏蔽材料之導電性接著劑層4側相對向重疊，以160℃、2.54MPa熱壓30分鐘後，裁斷為12.7mm×160mm的尺寸，得到試驗片。
依照IPC規格TM-650「TEST METHODS MANUAL」(JIS-C-6471的參考3「耐彎曲性」)，使用裁斷的試驗片在R=1.5mm的設定條件下進行IPC彎曲試驗，計測導電性膏層的電阻值因導電層的重複彎曲動作而與初期時之電阻值相比增加至2倍時的彎曲試驗的次數，評價彎曲性能。
彎曲試驗結果的判定，係根據彎曲試驗，將導電性膏層的電阻值因導電層的重複彎曲動作而與初期時的電阻值相比增加至2倍時的彎曲試驗的次數超過30萬次的情況視為合格(○)、30萬次以下的情況視為不合格(×)。
(彎曲試驗的測定方法(2))
將於導電性膏層3上使用熱硬化性接著劑(Three Bond製，商品號：33A-798)，依乾燥後厚度成為12μm的方式進行調整、塗佈而成者，於設有測試圖案之可撓性印刷基板上，與FPC用電磁波屏蔽材料之導電性接著劑層4側相對向重疊，以160℃、2.54MPa熱壓30分鐘後，裁斷為12.7mm×160mm的尺寸，得到試驗片。
依照IPC規格TM-650「TEST METHODS MANUAL」(JIS-C-6471的參考3「耐彎曲性」)，使用裁斷的試驗片在R=1.0mm的設定條件下進行IPC彎曲試驗，計測導電性膏層的電阻值因導電層的重複彎曲動作而與初期時之電阻值相比增加至2倍時的彎曲試驗的次數，評價彎曲性能。
彎曲試驗結果的判定，係根據彎曲試驗，將導電性膏層的電阻值因導電層的重複彎曲動作而與初期時的電阻值相比增加至2倍時的彎曲試驗的次數超過30萬次的情況視為合格(○)、30萬次以下的情況視為不合格(×)。
(柔軟性試驗的測定方法)
使用彎曲試驗中使用的樣本(寬17mm×長160mm)，將樣本安裝於東洋精機製作所(股)製之環剛度試驗機並開始測定，將樣本彎曲為環狀，藉由朝該環之直徑方向進行壓扁時之負載，評價韌性強弱。具體而言，依將使用彎曲試驗中所使用之樣本彎曲成環狀的外側成為電磁波屏蔽材料的方 式，製作外周80mm的輪，由輪上側依3.3mm/sec的速度施加力直到樣本之短軸距離成為1.5mm，測定於此狀態保持5秒時之樣本的應力。
(試驗結果)
針對實施例1~2、以及比較例1，按照上述的試驗方法進行導電性膏層的表面電阻率、彎曲試驗、以及柔軟性試驗，於表1表示所得之試驗結果。
根據表1所示的彎曲試驗的結果可知，屬於基材1的聚醯亞胺薄膜的厚度對FPC用電磁波屏蔽材料之柔軟性試驗的結果有較大影響。
在使用溶劑可溶性聚醯亞胺而形成的聚醯亞胺薄膜的厚度為4μm的薄膜時，由於FPC用電磁波屏蔽材料富有柔軟性，因而即使彎曲半徑小至R=1.0mm，亦可得到優越的彎曲性能。另外，在使用溶劑可溶性聚醯亞胺而形成的聚醯亞胺薄膜的厚度為8μm時，若彎曲半徑為R=1.5mm，則彎曲性能較佳，但若彎曲半徑小至R=1.0mm，則彎曲性能不良。
由此等試驗結果可知，具有優越彎曲性能的FPC用電磁波屏蔽材料，必須將由使用溶劑可溶性聚醯亞胺而形成的聚 醯亞胺薄膜所構成的基材的厚度形成為1~9μm的薄膜。但是，目前日本國內銷售的由熱固性聚醯亞胺所構成的聚醯亞胺薄膜的厚度，7.5μm為最薄規格產品的厚度。在本發明的FPC用電磁波屏蔽材料中，基材中需要使用較該厚度更薄的聚醯亞胺薄膜。因此，僅藉由在基材中使用藉由較薄地流延塗佈溶劑可溶性聚醯亞胺的塗佈液而得到的厚度為1~9μm的聚醯亞胺薄膜，即可獲得具有優越彎曲性能的FPC用電磁波屏蔽材料。
本發明的FPC用電磁波屏蔽材料可作為電磁波屏蔽構件而使用於行動電話、筆記型電腦、行動終端等各種電子機器。
1‧‧‧基材
2‧‧‧接著劑層
3‧‧‧導電性膏層
4‧‧‧導電性接著劑層
5、10、11‧‧‧FPC用電磁波屏蔽材料
6‧‧‧支撐體薄膜
7‧‧‧剝離薄膜
圖1為表示本發明之FPC用電磁波屏蔽材料之一例的概略剖面圖。
圖2為表示本發明之FPC用電磁波屏蔽材料之另一例的概略剖面圖。
圖3為表示由圖2之FPC用電磁波屏蔽材料除去了支撐體薄膜及剝離薄膜而使用之狀態的概略剖面圖。
1‧‧‧基材
2‧‧‧接著劑層
3‧‧‧導電性膏層
5‧‧‧FPC用電磁波屏蔽材料
6‧‧‧支撐體薄膜

Claims (9)

  1. 一種FPC用電磁波屏蔽材料，其特徵為，在由聚對苯二甲酸乙二酯所構成之支撐體薄膜的單面上，依序積層由流延塗佈之電介質的薄樹脂薄膜所構成的基材、薄膜的接著劑層、導電性膏層；上述基材係由使用溶劑可溶性聚醯亞胺而形成的聚醯亞胺薄膜所構成，厚度為1~9μm。
  2. 如申請專利範圍第1項之FPC用電磁波屏蔽材料，其中，上述薄膜的接著劑層係使具有環氧基的聚酯系樹脂組成物交聯而形成，厚度為0.05~1μm。
  3. 如申請專利範圍第1項之FPC用電磁波屏蔽材料，其中，上述接著劑層係進一步含有光吸收材料，上述光吸收材料係由選自由碳黑、石墨、苯胺黑、菁黑、鈦黑、黑色氧化鐵、氧化鉻、氧化錳所構成群的一種以上之黑色顏料或者有色顏料之一種以上所構成。
  4. 如申請專利範圍第1項之FPC用電磁波屏蔽材料，其中，上述導電性膏層係將含有平均粒子徑1~100nm之銀奈米粒子與黏結劑樹脂組成物而成的導電性膏以溫度150~250℃進行燒成，厚度為0.1~2μm。
  5. 如申請專利範圍第1項之FPC用電磁波屏蔽材料，其中，構成上述導電性膏層的導電性膏乾燥後的體積電阻率為1.5×10-5 Ω．cm以下。
  6. 如申請專利範圍第1項之FPC用電磁波屏蔽材料，其 中，在上述導電性膏層上進一步積層導電性接著劑層。
  7. 如申請專利範圍第6項之FPC用電磁波屏蔽材料，其中，在上述導電性接著劑層上進一步貼合經剝離處理的剝離薄膜。
  8. 一種攜帶電話，其特徵為，將申請專利範圍第1至7項中任一項之FPC用電磁波屏蔽材料使用作為電磁波屏蔽用的構件。
  9. 一種電子機器，其特徵為，將申請專利範圍第1至7項中任一項之FPC用電磁波屏蔽材料使用作為電磁波屏蔽用的構件。
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