TWI770013B - 導電性塗料及使用其之屏蔽封裝體之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題為提供一種藉由噴塗可形成具有良好之屏蔽性、且與封裝體之密著性亦良好之屏蔽層的導電性塗料、及使用其之屏蔽封裝體之製造方法。
本發明所使用之導電性塗料至少含有：(A)包含環氧樹脂之黏結劑成分、(B)金屬粒子、(C)硬化劑、(D)溶劑及(E)碳粉末；並且，相對於前述(A)黏結劑成分100質量份，前述(B)金屬粒子之含量為200~1800質量份，前述(C)硬化劑之含量為0.3~40質量份，前述(D)溶劑之含量為20~600質量份，前述(E)碳粉末之含量為0.5~10質量份。

Description

導電性塗料及使用其之屏蔽封裝體之製造方法
本發明關於導電性塗料及使用其之屏蔽封裝體之製造方法。
背景技術
於行動電話或平板電腦等電子機器中，近年來安裝有多數個用以傳送大容量資料之無線通訊用電子零件。此種無線通訊用電子零件不僅具有容易產生雜訊之問題，且具有對雜訊之靈敏度高、若曝露於來自外部之雜訊則容易引起誤動作之問題。
另一方面，為了兼具電子機器之小型輕量化與高功能化，要求提高電子零件之安裝密度。然而，若提高安裝密度，有不僅成為雜訊產生源之電子零件增加，且受到雜訊影響之電子零件亦增加之問題。
先前以來，作為解決上述問題之方法，已知有於各個封裝體以屏蔽層覆蓋作為雜訊產生源之電子零件，藉此防止自電子零件產生雜訊，且防止雜訊入侵之所謂的屏蔽封裝體。例如於專利文獻1中記載有如下要旨：藉由對封裝體表面噴塗(噴霧)導電性或半導電性材料進行塗佈，可容易獲得屏蔽效果較高之電磁屏蔽構件。然而，使用僅由金屬粒子與溶劑構成之溶液藉由噴塗形成屏蔽層 時，有不僅無法獲得良好之屏蔽性，且屏蔽層與封裝體之密著性差之問題。
又，為了噴塗(噴霧)導電性或半導電性材料進行塗佈(噴塗)，自噴嘴噴射包含金屬粒子等導電性填料、樹脂黏結劑與溶劑之導電性塗料，而於封裝體等形成導電性塗膜。然而，若長時間持續導電性塗料之噴塗作業，則有因溶劑之揮發等導電性塗料中之固形物成分、即樹脂固形物成分或導電性填料等堆積於噴嘴前端或其附近，堵塞一部份或全部的噴嘴開口部之問題。若堵塞一部份或全部的噴嘴開口部，由於導電性塗料變得無法從噴嘴前端正常地噴射，故無法形成厚度均勻之導電性塗膜。
為了防止上述固形物成分堆積於噴嘴前端附近，有效的方法是增加導電性塗料中之溶劑的比率並減少固形物成分之比率。然而，若增加溶劑比率，導電性塗料之黏度會下降，因此導電性塗料中所含之導電性填料變得容易沈降於塗裝裝置之塗料容器內、或連結塗裝容器與噴嘴之管內等，與上述相同亦產生堵塞噴嘴開口部之問題，依然不能正常地噴射導電性塗料，結果為難以形成厚度均勻之導電性塗膜。
若將噴嘴洗淨雖然可解決或防止噴嘴開口部堵塞，但若為此頻繁地中斷噴塗作業則生產性降低。因此，先前之導電性塗料難以有效率地形成厚度均勻之導電性塗膜。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2003-258137號公報
專利文獻2：日本特開2008-42152號公報
發明概要
本發明是鑑於上述問題而完成者，其目的在於提供一種利用噴塗之塗佈穩定性優異之導電性塗料、即利用噴塗可有效率地形成厚度均勻之導電性塗膜的導電性塗料。又，其目的亦在於提供一種使用該導電性塗料可容易地形成具有良好之屏蔽性、且與封裝體之密著性亦良好之屏蔽層的屏蔽封裝體之製造方法。
為解決上述課題，本發明之導電性塗料至少含有：(A)包含環氧樹脂之黏結劑成分、(B)金屬粒子、(C)硬化劑、(D)溶劑及(E)碳粉末；並且，相對於前述(A)黏結劑成分100質量份，前述(B)金屬粒子之含量為200~1800質量份，前述(C)硬化劑之含量為0.3~40質量份，前述(D)溶劑之含量為20~600質量份，前述(E)碳粉末之含量為0.5~10質量份。
於上述導電性塗料中，上述(A)黏結劑成分宜進而含有(甲基)丙烯酸酯化合物。
又，(B)金屬粒子可具有選自由片狀、樹枝狀及纖維狀所構成群組中之至少一種形狀。
又，(E)碳粉末可選自石墨烯及石墨中之至少一種。
上述導電性塗料宜藉由錐板式旋轉黏度計以0.5rpm測得之黏度為100mPa．s以上。又，宜藉由單一圓筒形旋轉黏度計使用轉子No.5以10rpm測得之黏度為30dPa．s以下。
上述導電性塗料適合作為電子零件封裝體之屏蔽用。
本發明之屏蔽封裝體之製造方法是製造藉由屏蔽層被覆封裝體而成的屏蔽封裝體之方法，該封裝體是於基板上搭載有電子零件且藉由密封材密封該電子零件而成者，該屏蔽封裝體之製造方法至少具有以下步驟：於基板上搭載複數個電子零件且於該基板上填充密封材並使之硬化，藉此密封電子零件；在複數個電子零件間切削密封材形成槽部，藉由該等槽部使基板上之各電子零件之封裝體個別化；於經個別化之封裝體表面，藉由噴霧塗佈本發明之導電性塗料；加熱經塗佈有導電性塗料之封裝體，使導電性塗料硬化，從而形成屏蔽層；及沿著槽部切斷基板，藉此獲得經單個化之屏蔽封裝體。
本發明之導電性塗料藉由含有特定量碳粉末而使塗佈穩定性得以提高，使用此導電性塗料可藉由噴塗法有效率地形成均勻厚度之導電性塗膜。因此，藉由將此導電性塗料噴塗於封裝體表面，可高生產性地形成均勻厚度之屏蔽 層。
又，根據本發明之屏蔽封裝體之製造方法，可不使用大型裝置地有效率製造上述屏蔽性及與封裝體之密著性優異之屏蔽封裝體。
A:基板上經個別化之封裝體
B:經單個化之屏蔽封裝體
B1、B2、B9:單個化前之屏蔽封裝體
1:基板
2:電子零件
3:接地電路圖案(銅箔)
4:密封材
5:導電性塗料(屏蔽層)
11~19:槽
21:銅墊
22:導電性塗膜
25:罐子(塗料容器)
26:管子
26a:鬆弛處
27:噴嘴
28:旋轉台
29:攪拌裝置
30:氣體導入管
31:玻璃環氧樹脂基板(FR-4)
32~36:聚醯亞胺膠帶
41:導電性塗膜
圖1(a)~(e)是顯示屏蔽封裝體之製造方法之一實施形態的示意剖面圖。
圖2是顯示個別化前之屏蔽封裝體實例的俯視圖。
圖3是顯示使用於測定導電性塗膜之導電性的試料的俯視圖。
圖4是顯示使用於導電性塗料之塗佈穩定性試驗的噴塗裝置及載置有試料的旋轉台的示意圖。
圖5是顯示使用於導電性塗料之塗佈穩定性試驗的作為試料的玻璃環氧樹脂基板的俯視圖。
圖6是顯示導電性塗料之塗佈穩定性試驗中的塗膜厚度測定方法的示意剖面圖。
符號說明
A...基板上經個別化之封裝體
B...經單個化之屏蔽封裝體
B1、B2、B9...單個化前之屏蔽封裝體
1...基板
2...電子零件
3...接地電路圖案(銅箔)
4...密封材
5...導電性塗料(屏蔽層)
11~19...槽
21...銅墊
22...導電性塗膜
25...罐子(塗料容器)
26...管子
26a...鬆弛處
27...噴嘴
28...旋轉台
29...攪拌裝置
30...氣體導入管
31...玻璃環氧樹脂基板(FR-4)
32~36...聚醯亞胺膠帶
41...導電性塗膜
用以實施發明之形態
本發明之導電性塗料，如上所述至少含有：(A)包含環氧樹脂之黏結劑成分、(B)金屬粒子、(C)硬化劑、(D)溶劑及(E)碳粉末；並且，相對於前述(A)黏結劑成分100質量份，前述(B)金屬粒子之含量為200~1800質量份，前述(C)硬化劑之含量為0.3~40質量份，前述(D)溶劑之含量為20~600質量份，前述(E)碳粉末之含量為0.5~10質量份。此導電性塗料之用途並無特別限定，但適合使用於對單個化前之封裝體或已單個化之封裝體表面以噴塗等進行 霧狀噴射而形成屏蔽層，從而獲得屏蔽封裝體。
本發明之導電性塗料中之黏結劑成分是以環氧樹脂作為必要成分，亦可視需要進而包含(甲基)丙烯酸酯化合物。
環氧樹脂只要於分子內具有一個以上的環氧基即可，並無特別限定。作為具體例可列舉：雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂等雙酚型環氧樹脂、螺環型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萜烯型環氧樹脂、三(縮水甘油氧基苯基)甲烷、四(縮水甘油氧基苯基)乙烷等縮水甘油醚型環氧樹脂、四縮水甘油二胺基二苯基甲烷等縮水甘油胺型環氧樹脂、四溴代雙酚A型環氧樹脂、甲酚酚醛型環氧樹脂、苯酚酚醛型環氧樹脂、α-萘酚酚醛型環氧樹脂、溴化苯酚酚醛型環氧樹脂等酚醛型環氧樹脂、橡膠改性環氧樹脂等。此等可單獨使用一種，亦可併用二種以上。
由提高導電性塗料之噴塗性之觀點，較佳為併用常溫下為液狀之環氧樹脂與常溫下為固體之環氧樹脂作為環氧樹脂。所謂「常溫下為固體」是指於25℃下為無溶劑狀態且不具有流動性之狀態。藉由使用常溫下為固體之環氧樹脂(以下，有時稱為「固體環氧樹脂」)，能夠獲得可均勻地塗佈於塗佈對象物表面，形成無不均之導電性塗膜的導電性塗料。固體環氧樹脂可溶解於溶劑後使用。使用之溶劑並無特別限定，可自後述者中適當選擇。又，固體環氧樹脂之含有比率，宜為黏結劑成分100質量 份中佔5~30質量份之範圍內。
所謂可於本發明中使用之(甲基)丙烯酸酯化合物為丙烯酸酯化合物或丙烯酸甲酯化合物，只要為具有丙烯醯基或甲基丙烯醯基之化合物即可，並無特別限定。作為(甲基)丙烯酸酯化合物之例，可列舉：異戊基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、雙三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、2-羥基-3-丙烯醯氧基丙基丙烯酸甲酯、苯基縮水甘油醚丙烯酸酯六亞甲基二異氰酸酯胺基甲酸酯預聚物、雙酚A二縮水甘油醚丙烯酸加成物、乙二醇二丙烯酸甲酯、及二乙二醇二丙烯酸甲酯等。此等可單獨使用一種，亦可併用二種以上。
如上所述含有(甲基)丙烯酸酯化合物之情形的含有比率，於環氧樹脂與(甲基)丙烯酸酯化合物之合計量100質量份中以5~95質量份為佳、較佳為20~80質量份。藉由(甲基)丙烯酸酯化合物為5質量份以上，導電性塗料之保存穩定性優異，且可使導電性塗料更快速地硬化，亦可進一步提高導電性。進而可防止硬化時之塗料垂流。又，(甲基)丙烯酸酯化合物為95質量份以下時，封裝體與屏蔽層之密著性易變得良好。
於黏結劑成分中，除了上述環氧樹脂、(甲基)丙烯酸酯化合物以外，為了使導電性塗料之物性提高，可添加醇酸樹脂、三聚氰胺樹脂、二甲苯樹脂等作為改質劑。
於上述黏結劑成分中摻合改質劑時之含有 比率，由導電性塗膜與塗佈對象物之密著性之觀點，宜為黏結劑成分100質量份中40質量份以下、較佳為10質量份以下。
於本發明中，使用用以使上述黏結劑成分硬化之硬化劑。硬化劑並無特別限定，例如可列舉：酚系硬化劑、咪唑系硬化劑、胺系硬化劑、陽離子系硬化劑、自由基系硬化劑等。此等可單獨使用一種，亦可併用二種以上。
作為酚系硬化劑，例如可列舉：苯酚酚醛、萘酚系化合物等。
作為咪唑系硬化劑，例如可列舉：咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基-咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、2-苯基咪唑。
作為陽離子系硬化劑之例，可列舉鎓系化合物，其代表性者為：三氟化硼之胺鹽、對甲氧基苯重氮鎓六氟磷酸鹽、二苯基碘鎓六氟磷酸鹽、三苯基硫鎓、四正丁基磷鎓四苯基硼酸鹽、四正丁基磷鎓-o,o-二乙基二硫代磷酸鹽等。
作為自由基系硬化劑(聚合起始劑)之例，可列舉：過氧化二異丙苯、過氧化第三丁基異丙苯、過氧化氫第三丁基、過氧化氫異丙苯等。
硬化劑之含量宜相對於黏結劑成分之合計量100質量份為0.3~40質量份、較佳為0.5~35質量份。若 硬化劑之含量為0.3質量份以上，導電性塗膜與塗佈對象物表面之密著性、以及導電性塗膜之導電性變得良好，可獲得屏蔽效果優異之導電性塗膜，若為40質量份以下，則導電性塗料之保存穩定性提高。又，使用自由基系硬化劑作為硬化劑時，其含量宜相對於黏結劑成分之合計量100質量份為0.3~8質量份。若自由基系硬化劑之含量為0.3質量份以上，導電性塗膜與塗佈對象物表面之密著性、以及導電性塗膜之導電性變得良好，可容易獲得屏蔽效果優異之導電性塗膜，若為8質量份以下，則導電性塗料之保存穩定性提高。
可於本發明使用之金屬粒子，只要為具有導電性之粒子即可，並無特別限定，例如可列舉：銅粒子、銀粒子、鎳粒子、鍍銀之銅粒子、鍍金之銅粒子、鍍銀之鎳粒子、鍍金之鎳粒子等。作為金屬粒子之形狀，可列舉球狀、片狀(鱗片狀)、樹枝狀、纖維狀等，但由導電性塗料之塗佈穩定性較高、獲得之導電性塗膜之電阻值較低且可獲得屏蔽性得以進一步提高之導電性塗膜之方面來看，宜為片狀、樹枝狀中之任一者。此等金屬粒子可單獨使用一種，亦可併用二種以上。
再者，上述各種形狀中，於含有球狀金屬粒子之導電性塗料時容易產生沈降的問題，故於使塗佈穩定性提高之觀點，本案發明之有用性變特別高。然而，並非表示於本案發明之導電性塗料中宜含有球狀金屬粒子。
金屬粒子之含量宜相對於黏結劑成分100質 量份為200~1800質量份。若金屬粒子之含量為200質量份以上，導電性塗膜之導電性變得良好，若為1800質量份以下，則導電性塗膜與塗佈對象物之密著性、及硬化後之導電性塗料之物性變得良好，將本發明之導電性塗料使用於封裝體屏蔽用時，以後述之切割機切斷時不易產生屏蔽層缺損。
又，金屬粒子之平均粒徑宜為1~30μm、較佳為1~10μm。若金屬粒子之平均粒徑為1μm以上，金屬粒子之分散性為良好、可更提高塗佈穩定性，且亦具有不易被氧化之優點。又，若為30μm以下，則將導電性塗料使用於封裝體屏蔽用時，與封裝體之接地電路之連接性為良好。
金屬粒子為片狀時，金屬粒子之振實密度宜為4.0~6.5g/cm3。若振實密度為上述範圍內，所獲得之導電性塗膜之導電性亦變得良好。
又，片狀金屬粒子之縱橫比宜為2~10。若縱橫比為上述範圍內，導電性塗料之塗佈導電性變得更良好，所獲得之導電性塗膜之導電性亦變得更良好。
本發明之導電性塗料如上所述，為了提高塗佈穩定性而含有碳粉末。可使用之碳粉末並無特別限定，例如除了石墨烯、石墨、碳奈米管、碳奈米角、富勒烯等結晶碳外，亦可使用碳黑等無定形碳(非晶質碳)。此等中，將導電性塗料使用於封裝體屏蔽用時，從屏蔽封裝體之連接穩定性為良好、亦沒有對生物體安全性的問題之 方面來看，較佳為石墨烯或石墨。此等碳粉末可單獨使用一種，亦可併用二種以上。又，在不違反本發明目的之範圍內，碳粉末亦可包含碳以外的元素，不僅可包含不可避免的雜質，亦可包含例如於製造過程中視需要添加之添加劑等。
石墨(graphite)為碳之六角板狀結晶積層而成之礦物，石墨烯為層狀的石墨剝離後成為一個原子的單一層。石墨及石墨烯可無特別限制地使用市售者。又，碳黑亦可無特別限制地使用先前作為顏料或導電性填料而使用者。
本發明所使用之碳粉末之粒徑並無特別限定，但由添加時之作業性及朝導電性塗料之分散性之觀點來看，平均粒徑宜為0.5μm~300μm、較佳為1μm~200μm。
碳粉末之含量宜相對於黏結劑成分100質量份為0.5~10質量份。若碳粉末之含量為0.5質量份以上，由於防止金屬粉的沈降，故可獲得均勻厚度的導電性塗膜。又，若碳粉末的含量為10質量份以下，可防止金屬粉的沈降且獲得適當的黏度，即使長時間噴霧導電性塗料亦可抑制噴嘴堵塞，且將導電性塗料使用於封裝體屏蔽用時可使屏蔽層之連接穩定性無不均地更為良好。
為了藉由噴霧均勻地塗佈導電性塗料，本發明之導電性塗料宜藉由含有較所謂的導電性膠更多的溶劑而低黏度化。
本發明中使用之溶劑，並無特別限定，例如可列舉：甲基乙基酮、丙酮、苯乙酮、甲基溶纖劑、甲基溶纖劑乙酸酯、甲基卡必醇、二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙酸甲酯、乙酸丁酯等。此等可單獨使用一種，亦可併用二種以上。
溶劑之含量宜根據導電性塗料之用途或塗佈使用之機器等而適當調整，通常宜相對於黏結劑成分100質量份為20~600質量份。若溶劑之含量為20~600質量份，藉由噴塗之塗佈穩定性優異，將導電性塗料使用於封裝體屏蔽用時容易獲得穩定的屏蔽特性。
再者，在不損及發明目的之範圍內，於本發明之導電性塗料中可添加消泡劑、增稠劑、黏著劑、填充劑、阻燃劑、著色劑等周知之添加劑。
本發明之導電性塗料較好的是，若為低黏度以錐板式旋轉黏度計(所謂cone-plate式黏度計)測定黏度，若為高黏度以單一圓筒形旋轉黏度計(所謂B型或BH型黏度計)進行測定。
以錐板式旋轉黏度計進行測定時，較好的是使用布氏(BROOK FIELD)公司之cone spindle CP40(錐板角度：0.8°、錐板半徑：24mm)以0.5rpm測得之黏度為100mPa．s以上、較佳為150mPa．s以上。若黏度為100mPa．s以上，可防止塗佈面非水平時之液體垂流，容易無不均地形成導電性塗膜。又，只要為錐板式旋轉黏度計可測定之黏度則無論多高都沒有問題。
以單一圓筒形旋轉黏度計進行測定時，較好的是使用轉子No.5以10rpm測得之黏度為30dPa．s以下、較佳為25dPa．s以下。若為30dPa．s以下可防止噴嘴堵塞、容易無不均地形成導電性塗膜。再者，只要為單一圓筒形旋轉黏度計可測定之黏度則無論多低都沒有問題。
使用本發明之導電性塗料形成導電性塗膜之方法並無特別限定，但可使用以下方法。即，藉由周知之空氣噴塗、噴槍等噴塗裝置進行霧狀噴射、均勻地塗佈於塗佈對象物表面。此時的噴射壓力或噴射流量、噴嘴前端部與塗佈對象物的距離可視需要適當調整。接著，視需要加熱塗佈有導電性塗料的塗佈對象物，使溶劑充分乾燥後，進一步加熱使導電性塗料中之黏結劑成分充分硬化，藉此獲得導電性塗膜。此時的加熱溫度及加熱時間可根據黏結劑成分或硬化劑種類等進行適當調整。
將本發明之導電性塗料使用於封裝體屏蔽用時，藉由導電性塗料所獲得之屏蔽層，與以銅箔等形成之接地電路之密著性優異。具體而言，由於自封裝體之一部分露出之接地電路之銅箔與屏蔽層之密著性為良好，故於封裝體表面塗佈導電性塗料而形成屏蔽層後將封裝體切斷而單個化時，可防止屏蔽層因切斷時之衝擊而自接地電路剝離。
作為將本發明之導電性塗料使用於封裝體屏蔽用時之導電性塗料與銅箔之密著性，宜根據JIS K 6850：1999所測得之剪切強度為3.0MPa以上。若剪切強度為3.0MPa以上，可幾乎不存在屏蔽層因切斷單個化前之封裝體時之衝擊而自接地電路剝離之虞。
以下，使用圖式就用以使用本發明之導電性塗料獲得屏蔽封裝體之方法之一實施形態進行說明。
首先，如圖1(a)所示，準備於基板1上搭載複數個電子零件(IC等)2，於該等複數個電子零件2間設置有接地電路圖案(銅箔)3者。
接著，如圖1(b)所示，於該等電子零件2及接地電路圖案3上填充密封材4並使之硬化，將電子零件2密封。
接著，如圖1(c)中箭頭所示，於複數個電子零件2間切削密封材4形成槽部，藉由該等槽部使基板1之各電子零件之封裝體個別化。符號A表示各自個別化後之封裝體。接地電路之至少一部分自構成槽之壁面露出，槽之底部並未完全地貫通基板。
另一方面，將上述環氧樹脂、視需要使用之(甲基)丙烯酸酯化合物、金屬粒子、碳粉末、溶劑及硬化劑與視需要使用之改質劑以成為特定含有比率之方式進行混合，準備導電性塗料。
接著，藉由任意之噴塗裝置霧狀地噴射導電性塗料，以封裝體表面及自壁面露出之接地電路被導電性塗料被覆之方式均勻地塗佈。此時的噴射壓力及噴射流量、噴嘴前端部與封裝體表面之距離視需要而適當調整。
然後，將塗佈有導電性塗料之封裝體進行加熱使溶劑充分乾燥後，進一步加熱使導電性塗料中之黏結劑成分充分硬化，如圖1(d)所示，於封裝體表面形成屏蔽層5。此時的加熱條件可適當設定。圖2是顯示此狀態下之基板之俯視圖。符號B1、B2、...B9分別表示單個化前之屏蔽封裝體，符號11~19分別表示此等屏蔽封裝體間之槽。
接著，如圖1(e)中箭頭所示，藉由切割機等沿著單個化前之封裝體之槽之底部將基板切斷，藉此可獲得經單個化之封裝體B。
如此而獲得之經單個化之封裝體B，由於在封裝體表面(上表面部、側面部以及上表面部與側面部之交界之角部)皆形成有均勻之屏蔽層，故可獲得良好之屏蔽特性。又，由於屏蔽層與封裝體表面及接地電路之密著性優異，故可防止屏蔽層因藉由切割機等將封裝體單個化時之衝擊而自封裝體表面或接地電路剝離。
實施例
以下，基於實施例詳細地說明本發明之內容，但本發明並不限定於以下實施例。又，以下未特別說明時，標示「份」或「%」者為質量基準。
1.導電性塗料之調製及評價
[實施例、比較例]
相對於包含環氧樹脂之黏結劑成分100質量份，以表1所記載之比率調配並混合金屬粒子、硬化劑、溶劑及碳粉 末，獲得導電性塗料。使用之詳細各成分如下所述。
固體環氧樹脂：三菱化學(股)製、商品名「JER157S70」
液體環氧樹脂：
縮水甘油胺系環氧樹脂：(股)ADEKA製、商品名「EP-3905S」
縮水甘油醚系環氧樹脂：(股)ADEKA製、商品名「EP-4400」
(甲基)丙烯酸酯樹脂：2-羥基-3-丙烯醯氧基丙基丙烯酸甲酯(共榮社化學(股)製、商品名「Lightester G-201P」)碳粉末：
石墨烯：(股)ITEC製、商品名「iGRAFEN-αs」、平均粒徑10μm
石墨：日本黑鉛工業(股)製、製品名「CSPE」、平均粒徑4.5μm
硬化劑：苯酚酚醛(荒川化學工業(股)製、商品名「TAMANOL758」)15質量份與2-甲基咪唑(四國化成工業(股)製、商品名「2MZ-H」)5質量份
溶劑：甲基乙基酮(MEK)
金屬粉：被覆銀的銅粉
片狀：銀被覆量5質量%、平均粒徑5μm、縱橫比2~10
球狀：銀被覆量5質量%、平均粒徑5μm
以BH型黏度計或錐板式旋轉黏度計進行上述各實施例及比較例所獲得之導電性塗料(液溫25℃)之黏 度測定。BH型黏度計之測定使用轉子No.5以轉數10rpm進行。錐板式旋轉黏度計之測定時使用布氏(BROOK FIELD)公司之商品名「程式化黏度計DV-II+Pro」、cone spindle CP40以0.5rpm進行。將所測得之黏度顯示於表1。再者，黏度欄中之「-」表示以該黏度計不能測定。
(1)導電性塗膜之導電性
如圖3所示，以聚醯亞胺膠帶遮蔽設置有銅墊21之玻璃環氧樹脂基板中之塗佈位置以外的部份，藉由手動噴塗器(ANEST岩田(股)製、商品名「LPH-101A-144LVG」)塗佈各實施例及比較例所獲得之導電性塗料，於80℃預加熱60分鐘後，於160℃加熱60分鐘，藉此正式硬化，藉由剝離聚醯亞胺膠帶，獲得銅墊21間之長度(圖3中之x)60mm、寬度(圖3中之y)5mm、厚度約20μm之導電性塗膜22。針對此硬化物樣品使用試驗機測定兩端的電阻值R，由下式(1)計算片電阻。以N=5進行試驗，求出其平均值。若片電阻為100mΩ/□以下，可判斷導電性為良好。
片電阻(Ω/□)=(0.5×R)/6...(1)
(2)導電性塗料之密著性(浸焊前後之剪切強度測定)
作為屏蔽層與封裝體表面或接地電路之密著性之評價，根據JIS K 6850：1999測定剪切強度。具體而言，於寬度25mm×長度100mm×厚度1.6mm之銅板上的長度12.5mm區域塗佈導電性塗料，於常溫下放置5分鐘使溶 劑乾燥後，於其上貼合寬度25mm×長度100mm×厚度1.6mm之銅板。接著，於80℃加熱60分鐘，進而於160℃加熱60分鐘，使銅板彼此接著。接著，使用拉伸強度試驗機((股)島津製作所公司製、商品名「Autograph AGS-X」)平行地拉伸接著面，將破斷時之最大荷重除以接著面積，算出剪切強度。若剪切強度為3.0MPa以上，可無問題地使用。
各實施例之剪切強度皆為3.0MPa以上，確認可適合用作屏蔽層。
進而評價浸焊後之密著性。封裝體於浸焊步驟中曝露於高溫。因此，曝露於高溫後之屏蔽層與封裝體表面及接地電路之密著性亦變得重要。因此，為測定浸焊後之密著性，與上述相同進行將導電性塗料塗佈於銅板並進行貼合，於80℃加熱60分鐘後，於160℃加熱60分鐘，使導電性塗料硬化。然後，測定於260℃加熱30秒鐘後之剪切強度。剪切強度之測定方法與上述相同。
若浸焊後之剪切強度為3.0MPa以上，可無問題地使用作為屏蔽層。各實施例之導電性塗料之剪切強度皆為3.0MPa以上，確認可適合用作屏蔽層。
(3)導電性塗料之塗佈穩定性
使用圖4示意圖所示之塗佈裝置(Spraying Systems Japan(股)製、噴霧車III、噴嘴：YB1/8MVAU-SS+SUMV91-SS)將上述各實施例及比較例之導電性塗料按以下要領噴霧塗佈於圖5所示之正方形 之玻璃環氧樹脂基板(FR-4、10cm×10cm×厚度1mm)，評價導電性塗料之塗佈穩定性。
於圖4中符號25表示罐子(塗料容器)、符號26表示管子、符號27表示噴嘴、符號28表示旋轉台、符號29表示攪拌裝置、符號30表示氣體導入管、符號31表示玻璃環氧樹脂基板。罐子25為大致圓筒形且容量3L的容器，具備具有攪拌葉片的攪拌裝置29，從氣體導入管30導入氮氣等氣體，將內部加壓。管子26為長度3m、內徑4mm，將罐子25與噴嘴27相互連接。管子26於一部份具有鬆弛處(26a)，鬆弛處部分之高低差(圖4中t)為3cm。噴嘴27之長度為78mm、噴射口徑為0.5mm。從旋轉板28之上表面到噴嘴27之前端部之距離為8cm。
於玻璃環氧樹脂基板31，如圖5所示，在玻璃環氧樹脂基板31之各角部附近分別黏貼4片的聚醯亞胺膠帶32~35，於玻璃環氧樹脂基板31之中央部黏貼聚醯亞胺膠帶36。各聚醯亞胺膠帶32~36之面積為1cm×1cm(圖5中尺寸a及b皆為1cm)，各聚醯亞胺膠帶32~35在距離玻璃環氧樹脂基板31各邊1cm內側(圖5中尺寸c及d皆為1cm)，以膠帶邊與基板邊平行之方式黏貼。
將該玻璃環氧樹脂基板31載置於上述塗佈裝置之旋轉台28之上表面中央部。從噴嘴27之前端部至玻璃環氧樹脂基板31之水平距離(圖4中s)為25cm。接著，朝上述罐子25投入導電性塗料2kg後立即使旋轉台28以160rpm旋轉，以下述噴塗條件進行噴塗，於80℃加熱 60分鐘，接著於160℃加熱60分鐘，形成厚度30μm的導電性塗膜。進而，將上述導電性塗料投入罐子25中經過20分鐘後，於與上述相同條件下進行噴塗，於相同條件下進行加熱，以厚度成為約30μm之方式形成導電性塗膜，評價兩個導電性塗膜厚度之均勻性。
<噴塗條件>
液壓：0.1MPa、圖案空氣：0.07MPa
室溫：25℃、溼度：60%
塗佈時間及塗佈次數：如表1中所記載
加熱完成後於室溫放置30分鐘後，將聚醯亞胺膠帶32~36分別剝離，如圖6所示分別以測微器測定剝離部分(箭頭X)之玻璃環氧樹脂基板31之厚度與和該剝離部分鄰接之於玻璃環氧樹脂基板31上形成有導電性塗膜41之部分(箭頭Y)之厚度，藉由後者減去前者，求出5處的導電性塗膜的厚度。求得5處厚度的最大值與最小值作為導電性塗膜厚度均勻性的評價。若將導電性塗料投入罐子後立即藉由噴塗所產生之5處塗膜、以及投入20分鐘後之藉由噴塗所產生之5處塗膜的厚度全部為30μm±5μm之範圍內，則判斷塗佈穩定性良好(○)。將結果顯示於表1。
Figure 106108722-A0305-02-0024-3
如表1所示，根據各實施例之導電性塗料，藉由噴塗法可形成導電性為良好且均勻厚度之導電性塗膜，導電性塗膜與銅板之密著性亦為良好。即，可確認藉由含有特定量碳粉末，導電性塗料之分散穩定性得以提高。

Claims (7)

  1. 一種導電性塗料，至少含有：(A)包含常溫下為液狀之環氧樹脂與常溫下為固體之環氧樹脂的黏結劑成分、(B)金屬粒子、(C)硬化劑、(D)溶劑及(E)石墨烯；並且，相對於前述(A)黏結劑成分100質量份，前述(B)金屬粒子之含量為200~1800質量份，前述(C)硬化劑之含量為0.3~40質量份，前述(D)溶劑之含量為20~600質量份，前述(E)石墨烯之含量為0.5~10質量份。
  2. 如請求項1之導電性塗料，其中前述(A)黏結劑成分進而含有(甲基)丙烯酸酯化合物。
  3. 如請求項1或2之導電性塗料，其中前述(B)金屬粒子具有選自由片狀、樹枝狀及纖維狀所構成群組中之至少一種形狀。
  4. 如請求項1或2之導電性塗料，其係藉由錐板式旋轉黏度計以0.5rpm測得之黏度為100mPa．s以上。
  5. 如請求項1或2之導電性塗料，其係藉由單一圓筒形旋轉黏度計並使用轉子No.5以10rpm測得之黏度為30dPa．s以下。
  6. 如請求項1或2之導電性塗料，其係使用作為電子零件封裝體之屏蔽。
  7. 一種屏蔽封裝體之製造方法，是製造藉由屏蔽層被覆封裝體而成的屏蔽封裝體之方法，該封裝體是 於基板上搭載有電子零件且藉由密封材密封該電子零件而成者，該屏蔽封裝體之製造方法至少具有以下步驟：於基板上搭載複數個電子零件且於該基板上填充密封材並使其硬化，藉此密封前述電子零件；在前述複數個電子零件間切削密封材而形成槽部，並藉由該等槽部而使基板上之各電子零件的封裝體個別化；於前述經個別化的封裝體表面，藉由噴霧塗佈如請求項1~5中任一項之導電性塗料；加熱前述經塗佈有導電性塗料之封裝體，使前述導電性塗料硬化，從而形成屏蔽層；及沿著前述槽部切斷前述基板，藉此獲得經單個化之屏蔽封裝體。
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