專利名稱:電磁波屏蔽材料及印刷電路板的制作方法
技術領域:
本發明涉及用于計算機、通信設備、攝像機等裝置內等的電磁波屏蔽材料及印刷 電路板。
背景技術:
以往,使用金屬層的電磁波屏蔽材料已公知。例如,專利文獻1中公開了通過濺 射、沉積或鍍敷形成1層或2層以上膜厚度為1 μ m-8 μ m的金屬膜所構成的電磁波屏蔽材 料。專利文獻2中公開了使用真空鍍敷法在ABS或PC類聚合物合金上第一層形成為Cu膜 (膜厚度為0. 3 μ m-3 μ m)、第二層形成為Sn-Cr膜或Sn-Ni膜(膜厚度為0. 1 μ m_3 μ m) 所構成的電磁波屏蔽膜。專利文獻3中公開了以10wt% -60wt%的復合金屬氫氧化物與 40wt% -90wt%的粘合劑形成基層并通過無電解鍍方式在該基層的表面鍍敷銅和/或鎳所 構成的電磁波屏蔽材料。專利文獻1、2、3所公開的這些電磁波屏蔽材料等,由于具有多個金屬層彼此以抵 接狀態疊層的結構,因此,即使在一個金屬層因反復彎折所產生的金屬疲勞而遭破壞并導 致被破壞部分喪失導電性的情況下,通過其他金屬層替代被破壞部分也能夠保持電磁屏蔽 效果。專利文獻1 日本國專利申請公開公報“特開2004-U8158號”專利文獻2 日本國專利申請公開公報“特開2003-112389號”專利文獻3 日本國專利申請公開公報“特開平09-135097號”
發明內容
然而,近年來,在計算機、通信設備、攝像機等裝置中,對能夠承受由大的折彎半徑 到小的折彎半徑(1.0mm)的反復彎曲、滑動的電磁波屏蔽材料和印刷電路板產生需求。從 而,若使用上述現有專利文獻1、2、3中所公開的電磁波屏蔽材料,盡管較于單層金屬層能 夠保持長時間的電磁波屏蔽效果,但是,由于多個金屬層之間以抵接狀態相互疊層,因而存 在局限性,人們期望能夠實現更長時間的電磁屏蔽效果。于是,本發明的目的在于提供即使進行反復彎曲、滑動的情況下也能夠長時間保 持電磁屏蔽效果的電磁波屏蔽材料及印刷電路板。本發明的電磁波屏蔽材料具有層疊的多個金屬層以及位于所述金屬層的至少一 個層間的導電性粘合劑層。根據上述結構,由于導電性粘合劑層位于金屬層的層間,因而金屬層彼此通過導 電性粘合劑層而間接接觸,從而成為互相導通的狀態。由此,電磁波屏蔽材料通過電氣一體 化的多個金屬層的導電性,具有電磁屏蔽效果。在這里,例如在對電磁波屏蔽材料進行由大的折彎半徑到小的折彎半徑(1.0mm 等)進行反復彎曲、滑動操作的情況下,金屬層有時會因應力變化導致的金屬疲勞等而遭 破壞。但是,所有金屬層在同一部位遭破壞的概率低。并且,由于導電性粘合劑層位于金屬層的層間,從而金屬層彼此成為空出間隔而設置的狀態,因此,當金屬層遭破壞時,能夠通 過導電性粘合劑層阻止破壞沿電磁波屏蔽材料的層方向即厚度方向發展,使破壞對鄰近金 屬層的影響降低。結果,能夠進一步降低所有金屬層在同一部位遭破壞的概率。因此,多個金屬層同時在同一部位遭破壞的可能性低,除此之外,即使一個金屬層 的某部分遭破壞而成為失去導電性的狀態,導電性粘合劑層及其他金屬層也能夠避開該遭 破壞部分來保持導電性,因此,能夠長時間防止電磁屏蔽效果的減弱和消失。并且,由于金屬層的至少一個層間設置有導電性粘合劑層,因此,能夠使由多層構 成的金屬層以多種多樣的層疊形態包含于電磁波屏蔽材料中。即,電磁波屏蔽材料除了可 以具有金屬層彼此通過導電性粘合劑層間接接觸的層疊形態之外,還可以具有金屬層彼此 直接接觸的層疊形態。由此,能夠按照用途區分使用金屬層通過導電性粘合劑層間接接觸 的電磁波屏蔽材料或金屬層直接接觸的電磁波屏蔽材料。在本發明中,所述導電性粘合劑層可以位于至少一個屏蔽材料表面。根據上述結構,由于將位于至少一個屏蔽材料表面的層作為導電性粘合劑層,因 此,通過將屏蔽材料表面的導電性粘合劑層與印刷電路板等基板粘合,能夠接合基板與電 磁波屏蔽材料。由此,能夠簡單且短時間內進行將電磁波屏蔽材料安裝于基板的作業,并能 夠適宜地用于彎曲用途的基板。在本發明中,多個金屬層中的至少一個金屬層可以沿所述屏蔽材料表面形成為波 紋結構。根據上述結構,波紋結構的金屬層通過波紋部分相對于屏蔽材料表面能夠伸縮自 如。從而,即使由于電磁波屏蔽材料發生彎曲等而對金屬層在伸長方向或收縮方向產生應 力的情況下,波紋結構的金屬層也能夠通過伸縮來緩和應力。由此,電磁波屏蔽材料能夠通 過減輕波紋結構的金屬層的金屬疲勞來更長時間防止電磁屏蔽效果的減弱和消失。在本發明中,所述導電性粘合劑層與所述金屬層可以交替設置。根據上述結構,由于在所有的金屬層層間存在導電性粘合劑層,因而能夠將所有 的金屬層彼此空出間隔地設置。由此,由于能夠進一步降低所有的金屬層在同一部位產生 破壞的概率,因此,能夠更長時間防止電磁屏蔽效果的減弱和消失。在本發明中,所述導電性粘合劑層可以由各向異性導電材料形成。根據上述結構,由于以各向異性導電材料形成導電性粘合劑層,因此與以各向同 性導電材料形成導電性粘合劑層的情況相比,應對折彎的能力較強。由此,通過降低由反復 彎曲導致導電性粘合劑層產生破壞的可能性,能夠更長時間防止電磁屏蔽效果的減弱和消 失。在本發明中,所述導電性粘合劑層可以由導電材料形成,其中,該導電材料由粘合 劑和以軟磁性材料作為主成分的導電性粒子混合而成。根據上述結構,通過導電性粒子發揮高磁化作用,即便對于高頻率電磁波也能夠 抑制磁導率的下降,因此,電磁波屏蔽材料能夠吸收電波。由此,電磁波屏蔽材料除了具有 電磁屏蔽效果的功能之外,還具有吸收電波的功能。在本發明的印刷電路板中,所述電磁波屏蔽材料通過所述導電性粘合劑層貼附在 包含印刷電路的基板的至少單面上。根據上述結構,即使印刷電路板用于彎曲的用途中,也能夠更長時間保持電磁屏蔽效果。
圖1是電磁波屏蔽材料的剖面示意圖。圖2是電磁波屏蔽材料的剖面示意圖。圖3是電磁波屏蔽材料的剖面示意圖。圖4是電磁波屏蔽材料的剖面示意圖。圖5是電磁波屏蔽材料的剖面示意圖。圖6是電磁波屏蔽材料的剖面示意圖。圖7是電磁波屏蔽材料的剖面示意圖。圖8是表示耐彎曲性試驗方法的說明圖。圖9是表示電磁波屏蔽材料劣化的狀態的說明圖。圖10是表示電磁波屏蔽材料劣化的狀態的說明圖。圖IlA是印刷電路板制造過程的說明圖,圖示為準備工序。圖IlB是印刷電路板制造過程的說明圖,圖示為加壓工序。圖IlC是印刷電路板制造過程的說明圖,圖示為剝離工序。圖IlD是印刷電路板制造過程的說明圖,圖示為制造完成狀態。圖12是印刷電路板的剖面示意圖。附圖標記說明11第一導電性粘合劑層12第二導電性粘合劑層13第三導電性粘合劑層21第一金屬層22第二金屬層23第三金屬層31第一離型片32第二離型片51絕緣層101電磁波屏蔽材料102電磁波屏蔽材料103電磁波屏蔽材料104電磁波屏蔽材料105電磁波屏蔽材料110印刷電路板
具體實施例方式基于圖1至圖12對本發明實施方式的電磁波屏蔽材料進行說明。(整體結構)電磁波屏蔽材料具有疊層的多個金屬層以及位于這些金屬層的至少一個層間的導電性粘合劑層。換言之,電磁波屏蔽材料在金屬層的至少一個層間具有導電性粘合劑層。 另外,若電磁波屏蔽材料是如上所述在層間具有導電性粘合劑層的結構,則無需再設置其 他的層,還可以是將其他金屬層和導電性粘合劑層任意組合的結構。根據上述結構,通過在多個金屬層的至少一個層間設置有導電性粘合劑層,電磁 波屏蔽材料能夠使由多層構成的金屬層以各式各樣的層疊形態包含于電磁波屏蔽材料中。 由此,能夠按照用途區分使用金屬層通過導電性粘合劑層間接接觸或金屬層彼此直接接觸 的各種層疊形態的電磁波屏蔽材料。具體說明層疊形態,例如圖1至圖5所示,在電磁波屏蔽材料101 105中,第一 金屬層21與第二金屬層22相互疊層,并且,具有位于第一金屬層21與第二金屬層22層間 的第一導電性粘合劑層11。即,電磁波屏蔽材料101 105至少具備依次層疊第一導電性 粘合劑層11、第一金屬層21、第二導電性粘合劑層12這三層而成的結構。另外,電磁波屏蔽材料101 105在未使用狀態下其表面分別由第一離型片31及 第二離型片32覆蓋以保護由第一導電性粘合劑層11和第一金屬層21等形成的層疊結構 體。并且,使用時,剝離第一離型片31及第二離型片32,使層疊結構體的表面暴露在外。例 如,圖1所示的電磁波屏蔽材料101中,第一金屬層21及第二導電性粘合劑層12處于暴露 在外的狀態。若詳細說明,則如圖1所示,電磁波屏蔽材料101還能以導電性粘合劑層與金屬層 交替設置的結構形成。即,電磁波屏蔽材料101可以形成為依次層疊第一金屬層21、第一導 電性粘合劑層11、第二金屬層22、第二導電性粘合劑層12的結構,也可以形成為按照金屬 層、導電性粘合劑層這樣的設置順序層疊4層以上的結構。另外,如圖2所示,電磁波屏蔽材料102可構成為金屬層21及金屬層22彼此通 過第一導電性粘合劑層11處于間接接觸的層疊形態,并且,金屬層21及金屬層23彼此處 于直接接觸的層疊形態。即,電磁波屏蔽材料102可以形成為依次層疊第三金屬層23、第 一金屬層21、第一導電性粘合劑層11、第二金屬層22、第二導電性粘合劑層12這五層的結 構。另外,如圖3所示,電磁波屏蔽材料103可以形成為依次層疊第三導電性粘合劑層13、 第三金屬層23、第一金屬層21、第一導電性粘合劑層11、第二金屬層22、第二導電性粘合劑 層12這六層的結構。并且,如圖4所示,電磁波屏蔽材料104還可以具備絕緣層51。S卩,電磁波屏蔽材 料104可以形成為依次層疊絕緣層51、第一金屬層21、第一導電性粘合劑層11、第二金屬層 22、第二導電性粘合劑層12這五層的結構。圖1至圖5所示的各結構中,電磁波屏蔽材料101 105由于第一導電性粘合劑 層11位于第一金屬層21與第二金屬層22的層間,因而金屬層21與金屬層22彼此通過第 一導電性粘合劑層11間接接觸,從而處于相互導通的狀態。由此,電磁波屏蔽材料101 105通過電氣一體化的多個金屬層21及金屬層22的導電性,具有電磁屏蔽效果。在這里,如圖8所示,在對圖1所示的電磁波屏蔽材料101以小的折彎半徑(1. Omm 等)進行反復彎曲、滑動操作的情況下,第一金屬層21與第二金屬層22的至少之一有時會 因應力的變化所導致的金屬疲勞等而產生龜裂41。而且,又如圖9所示,若還繼續反復彎 曲、滑動,則龜裂41有可能在與彎曲方向交叉的寬度方向及厚度方向增長,從而遍及整個 寬度方向及整個層方向而導致整體破壞。若因這種龜裂41而產生破壞,則金屬層21及金屬層22處于龜裂41兩側的區域將處于電絕緣狀態。此外,雙點劃線構成的虛擬線表示圖 4所示的電磁波屏蔽材料104的狀態。但是,第一金屬層21及第二金屬層22在同一部位產生龜裂41的概率低。并且, 由于在第一金屬層21與第二金屬層22的層間存在第一導電性粘合劑層11,因而金屬層21 及金屬層22彼此將處于空出間隔而設置的狀態,因此,當金屬層21及金屬層22中的至少 一個因龜裂41而遭破壞時,能夠通過第一導電性粘合劑層11阻止龜裂41 (破壞)沿層方 向擴展、減小該破壞對鄰近的金屬層21及金屬層22的影響,所述層方向是電磁波屏蔽材料 101的厚度方向。結果,對于電磁波屏蔽材料101 105而言,所有金屬層21及金屬層22 在同一部位產生破壞的概率進一步降低。對此,如圖10所示,金屬層21及金屬層22彼此處于直接接觸狀態的情況下,金屬 層21、22中的一者產生的龜裂41直接影響另一者,因此,在同一部位容易產生龜裂41。因此,圖1至圖5所示的電磁波屏蔽材料101 105中,第一金屬層21及第二金 屬層22同時在同一部位遭破壞的可能性低,并且,即使一個金屬層21或22的某部分遭破 壞而成為喪失導電性的狀態,第一金屬層21及其他金屬層22通過避開該破壞部分來保持 導電性,因此,能夠長時間防止電磁屏蔽效果的減弱和消失。并且,如圖1所示,在導電性粘合劑層11、12與金屬層21、22交替設置的結構的情 況下,能夠將所有的金屬層21、22彼此空出間隔來設置。由此,由于能夠進一步降低所有的 金屬層21及金屬層22在同一部位產生破壞的概率,因此,能夠更長時間防止電磁屏蔽效果 的減弱和消失。另外,電磁波屏蔽材料中的導電性粘合劑層可以位于至少一個屏蔽材料表面。具 體而言,如圖1及圖2所示,第二導電性粘合劑層12可以設置于電磁波屏蔽材料101、102 的一個屏蔽材料表面,還可以如圖3所示,第二導電性粘合劑層12設置于電磁波屏蔽材料 103的一個屏蔽材料表面,并且第三導電性粘合劑層13設置于電磁波屏蔽材料103的另一 個屏蔽材料表面。在此,“屏蔽材料表面”是指,使用時將第一離型片31及第二離型片32剝 離后處于暴露在外狀態的位置。根據上述結構,例如,如圖1所示,由于位于屏蔽材料表面的層成為第二導電性粘 合劑層12,因此,通過將屏蔽材料表面的第二導電性粘合劑層12與印刷電路板等基板粘 合,能夠簡單地接合基板與電磁波屏蔽材料101。(金屬層)對圖1至圖5所示的電磁波屏蔽材料101 105中的金屬層21、22、23進行詳細說 明。作為形成這些金屬層21、22、23的金屬材料,例如可以列舉鎳、銅、銀、錫、金、鈀、鋁、鎘、 鈦、鋅以及包含這些材料中任意一種以上的合金等。另外,金屬層21、22、23的金屬材料以 及厚度可以根據所需的電磁屏蔽效果及反復彎曲、滑動耐性進行適當選擇,但對于厚度而 言,采用0. 1 μ m-8 μ m程度的厚度即可。另外,金屬層21、22、23的形成方法有電解鍍敷法、 無電解鍍敷法、濺射法、電子束沉積法、真空沉積法、CVD法、金屬有機法(metal organic) 等。另外,金屬層可以是金屬箔。另外,金屬層21、22、23中一個以上的金屬層可以沿屏蔽材料表面形成為波紋結 構。具體而言,電磁波屏蔽材料101可以具有如圖6所示的波紋結構的第一金屬層21,該波 紋結構相對于沿屏蔽材料表面的一個方向(X軸方向)波浪型地上下起伏;或者,電磁波屏蔽材料101可以具有如圖7所示的波紋結構的第一金屬層21,該波紋結構相對于沿屏蔽材 料表面彼此交叉的兩個方向、優選為彼此垂直的兩個方向(X軸方向、Y軸方向)分別波浪 型地上下起伏。根據上述結構,波紋結構的第一金屬層21通過波紋部分相對于屏蔽材料表面能 夠伸縮自如。因此,即使由于電磁波屏蔽材料發生彎曲等而對第一金屬層21在伸長方向或 收縮方向產生應力的情況下,波紋結構的第一金屬層21也能夠通過伸縮來緩和應力。由 此,電磁波屏蔽材料能夠通過減輕波紋結構的第一金屬層21的金屬疲勞,更長時間防止電 磁屏蔽效果的減弱和消失。根據圖6所示的電磁波屏蔽材料101,能夠充分減輕作用于第一金屬層21以使其 在X軸方向伸縮的彎曲所導致的金屬疲勞。另外,根據圖7所示的電磁波屏蔽材料101,能 夠充分減輕作用于第一金屬層21以使其在屏蔽材料表面的任意方向伸縮的彎曲所導致的 金屬疲勞。此外,波紋結構的形成方法有將第一導電性粘合劑層11的表面算術平均粗糙度 設為0. 5μπι 5. Ομπι,利用該表面粗糙度使第一金屬層21成為波紋結構,其中,所述第一 導電性粘合劑層11是形成第一金屬層21的基部。另外,波紋結構的其他形成方法有通過 對平滑的基部(第一導電性粘合劑層11)堆積多個鱗片狀金屬粒子來形成第一金屬層21。 鱗片狀金屬粒子的平均粒徑為1 μ m 100 μ m、厚度為0. 1 μ m 8 μ m,厚度超過8 μ m的粒 子由于將使得金屬層22過厚而不能得到希望厚度的膜,因此是不理想的。另外,作為鱗片狀金屬粒子的材料,例如可以是鎳、銅、銀、錫、金、鈀、鋁、鎘、鈦、鋅 以及包含這些材料中任意一種以上的合金等,根據所需的電磁屏蔽效果及反復彎曲、滑動 耐性可以適當選擇一種以上的材料。另外,對這種鱗片狀金屬粒子堆積而成的金屬層,通過 在預定溫度以上的加熱條件下進行加壓,能夠在鱗片狀金屬粒子之間形成間隙部分并且還 產生金屬間的結合,由此成為電連接的層。另外,預先調整此時的第一金屬層21的厚度,使 得在將包含該第一金屬層21的電磁波屏蔽材料101在預定溫度(例如,150°C )以上的條 件下通過加壓擠壓貼附于印刷電路板上時該第一金屬層21的厚度成為0. 1 μ m 8 μ m。另外,金屬層21、22可以使用具有多個孔或多個空隙的多孔質(多孔的)材料。具 有多個孔的多孔質金屬層21、22的情況下,孔的直徑為0. 1 μ m 10 μ m ;具有多個空隙的 多孔質金屬層21、22的情況下,空隙的大小為0. Iym ΙΟμπι,空隙率為 50%。另 外,若空隙率超過50%,則導電性將非常低。(導電性粘合劑層)例如如圖1所示,導電性粘合劑層11、12由導電性粘合劑形成。導電性粘合劑作 為導電性粒子和粘合物(環氧樹脂等)的混合體而形成。即,導電性粘合劑層2是使導電 性粒子分散于環氧類樹脂等熱固化性樹脂中或熱固化性樹脂與熱可塑性樹脂的混合樹脂 中的導電性粘合劑層。導電性粘合劑的電連接通過粘合物內的導電性粒子連續且機械地接 觸來實現,通過粘合物的粘合力來保持。導電性粘合劑由各向同性導電性粘合劑或各向異性導電性粘合劑形成。各向同性導電性粘合劑具有與現有焊料同樣的電氣性質。因此,以各向同性導電 性粘合劑形成導電性粘合劑層11、12的情況下,能夠使電磁波屏蔽材料101可確保在導電 性粘合劑層11、12中在三維的全方向上處于電導通狀態,所述三維由厚度方向及寬度方向、長度方向構成。另一方面,以各向異性導電性粘合劑形成導電性粘合劑層11、12的情況 下,能夠使電磁波屏蔽材料101可確保在導電性粘合劑層11、12中僅在由厚度方向構成的 二維方向上處于電導通狀態。另外,導電性粘合劑層11、12的一者可以由各向異性導電性粘合劑形成,另一者 可以由各向同性導電性粘合劑形成。即,電磁波屏蔽材料101可以由以各向異性導電性粘 合劑形成的導電性粘合劑層與以各向同性導電性粘合劑形成的導電性粘合劑層混合構成。各向同性導電性粘合劑是由包含導電性粒子的粘合物形成的混合體,是能夠以 100°C 200°C加熱壓接的粘合劑。導電性粒子是平均粒徑為5 μ m 50 μ m的金屬粉末或 低熔點金屬粉末,且100重量份的粘合物混合150 250重量份的導電粒子。此處的低熔點 金屬粉末的熔點為300°C以下,其中含有熔化后熔點從初始熔點升高的合金粒子。此外,粘 合物采用其中包含結構性粘合材料(未圖示)和/或耐熱性粘合劑(未圖示)的粘合劑, 還可以包含還原性添加劑(未圖示)。例如,通過在各向異性導電性粘合劑中散布樹脂包覆導電性粒子,由此,具有只在 加熱加壓方向導通的性質。導電性粒子有銅粉、銀粉、鎳粉、覆銀銅粉、覆金銅粉、覆銀鎳粉、 覆金鎳粉,這些金屬粉能夠通過電解法、原子化法、還原法來形成。另外,除了以上所述之 外,還可以使用樹脂包覆金屬粉的粒子、金屬粉包覆樹脂的粒子。低熔點金屬粉末可以由錫-銀-銅、錫-銀-銅-鉍、錫-銀-銅-銦、 錫-銀-銅-鉍-銦、錫-銀-鉍-銦、錫-鉍、錫-銀-鉍、錫-鋅-鉍、錫-鋅、錫-銦等 金屬成分構成。具體而言,可以使用千住金屬工業(株)生產的ECOSolder(商品編號M20、 M30、M31、M33、M35、M37、M41、M42、M51、M704、M705、M706、M707、M715、M716、L11、L20、L21、 L23)和旭化成(株)生產的合金粉末(公開于日本國專利申請公開公報“特開2000-144203 號”、“特開2001-176331號”中)等。另外,導電性粘合劑層11、12可以由以導電性粒子和粘合劑混合而成的導電材料 形成,其中所述導電性粒子以軟磁性材料作為主成分。這種情況下,通過導電性粒子發揮高 磁化作用,即使對高頻率電磁波也能夠抑制磁導率的下降,從而能夠吸收電波。由此,電磁 波屏蔽材料101除了具有電磁屏蔽效果的功能之外,還具有吸收電波的功能。結構性粘合材料例如有丁腈橡膠-環氧樹脂、丁腈橡膠-酚醛樹脂、丁腈橡 膠-環氧樹脂、CTBN-環氧樹脂、尼龍-環氧樹脂、飽和無定形聚酯-環氧樹脂、環氧-酚醛 樹脂、環氧-芳香族聚酰胺、合成橡膠-環氧樹脂等。在此,合成橡膠首選的有聚酯類、聚酰 胺類合成橡膠。耐熱性粘合劑例如有環氧-硅雜化樹脂、苯酚-硅雜化材料(silicon hybrid)、 聚酰亞胺-硅雜化材料、可溶性聚酰亞胺-硅雜化材料、聚酰胺酰亞胺-硅雜化材料、聚酰 胺酰亞胺樹脂、聚酰亞胺樹脂等。還原性添加劑可以使用氨基苯酚、醌、對苯二酚、鄰苯二酚、焦櫚酚、胡桃醌、羥基 蒽醌、二羥蒽醌、蒽絳酚、1,8_ 二羥基蒽醌、羥基茜草素、醌茜素等還原性物質。另一方面,各向異性導電性粘合劑具有基本上與各向同性導電性粘合劑相同成分 的粘合物,且使導電性粒子分散在粘合物內。此外,由于不易產生彎曲所導致的龜裂、以及 各向異性導電性粘合劑比各向同性導電性粘合劑容易薄膜化,因而優選導電性粘合劑由各 向異性導電性粘合劑形成。
(離型片)如上所述疊層的導電性粘合劑層11、12及金屬層21、22由第一離型片31及第二 離型片32夾持。S卩,電磁波屏蔽材料101具有導電性粘合劑層11、12和金屬層21、22以及 離型片31、32。第一離型片31及第二離型片32可采用在聚酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等底膜上涂 布有硅類、非硅類離型劑的離型片。此外,對第一離型片31、32的厚度沒有特別的限制,可 考慮使用的簡便性而適宜決定。另外,優選地,對第一離型片31及第二離型片32分色或形成為不同透明度的形 態。在這種情況下,由于容易辨別電磁波屏蔽材料101的一面(正面)和另一面(背面), 因此,能夠提高操作性。(絕緣層)圖4所示的絕緣層51由覆蓋膜或絕緣樹脂的涂布層形成。另外,將絕緣層51作 為覆蓋膜的情況下,能夠省略第一離型片31。覆蓋膜的情況下,以工程塑料形成,例如,聚丙 烯、交聯聚乙烯、聚酯、聚苯并咪唑、聚酰亞胺、聚亞胺酰胺、聚醚酰亞胺、聚苯硫(PPQ、聚萘 二甲酸乙二醇酯等。不太要求耐熱性的情況下,廉價的聚酯膜是首選的,要求難燃性的情況 下,首選聚苯硫膜,另外還要求耐熱性的情況下首選聚酰亞胺膜。絕緣樹脂的情況下,只要是具有絕緣性的樹脂即可,例如熱固化性樹脂或紫外線 固化性樹脂等。熱固化性樹脂有例如苯酚樹脂、丙烯樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、硅樹 脂、丙烯酸改性有機硅樹脂等。紫外線固化性樹脂有例如環氧丙烯酸酯樹脂、聚酯丙烯酸酯 樹脂及它們的異丁烯酸改性品。此外,固化形態可以是熱固化、紫外線固化、電子束固化等 中的一個,只要能進行固化即可。(粘性樹脂層)另外,對于圖1至圖5所示的電磁波屏蔽材料101 105,可以在屏蔽材料表面由 第一導電性粘合劑層11和第二金屬層22等形成的全部表面層或一部分表面層上形成粘性 樹脂層。對于粘性樹脂層,只要是對電路基板等對象物具備粘性的樹脂即可,對其沒有特別 的限制,但優選為聚酯類樹脂、丙烯類樹脂、氨基甲酸乙酯類樹脂及環氧類樹脂中的一種。 并且,在這些樹脂中特別優選以環氧類樹脂作為粘性樹脂層的構成材料。在采用環氧類樹 脂的情況下,除了能提高粘性及連接電阻之外,還提高回流耐性。電磁波屏蔽材料101 105具備粘性樹脂層的情況下,當粘性樹脂層與電路基板 等對象物接觸時,具有粘性的粘性樹脂層就附著于對象物上,因此,能夠使電磁波屏蔽材料 101 105在對象物的預定位置保持定位狀態。由此,例如,將電磁波屏蔽材料101 105 定位于對象物的預定位置之后,在對兩者進行加熱及加壓使其粘合的一類列粘合處理時, 由于電磁波屏蔽材料101 105附著于對象物上并保持定位狀態,因此,能夠高精度地粘合 于預定位置上,不需要用于防止電磁波屏蔽材料101 105位移的特別的器械和操作,因此 能夠容易地進行粘合。(使用方法)接下來,對于圖1至圖4所示的電磁波屏蔽材料101 104的使用方法進行說明。 如圖12所示,電磁波屏蔽材料101 104用于對電路基板66 (基體膜)進行電磁屏蔽。另 外,圖5所示的電磁波屏蔽材料105,使用前通過在電磁波屏蔽材料105及電路基板66的至少一者上設置導電性粘合劑層,能夠進行與圖1至圖4所示的電磁波屏蔽材料101 104 同樣的安裝操作工序,從而用于電路基板66中。在此,電路基板66具備底膜63 ;形成于底膜63上的印刷電路64(信號電路6 及接地電路64b);以及形成于除至少一部分(非絕緣部)6 以外的印刷電路64上的絕緣 膜65。底膜63及絕緣膜65都以工程塑料形成。例如,聚丙烯、交聯聚乙烯、聚酯、聚苯并 咪唑、聚酰亞胺、聚亞胺酰胺、聚醚酰亞胺、聚苯硫(PPQ等樹脂。不太要求耐熱性的情況下 首選廉價的聚酯膜,要求難燃性的情況下首選聚苯硫膜,另外還要求耐熱性的情況下首選 聚酰亞胺膜。另外,底膜63與印刷電路64可以通過粘合劑來粘合,也可以不使用粘合劑,而是 與所謂的無粘合劑型敷銅箔疊層板相同地粘合。另外,可以使用粘合劑將絕緣膜65與可撓 性絕緣膜粘在一起,也可以通過感光性絕緣樹脂的涂刷、干燥、曝光、顯影、熱處理等一系列 方法來形成絕緣膜65。另外,電路基板66能夠適當地采用以下基板來實施,即,只在底膜 的一面具有印刷電路的單面型印刷電路板、在底膜的兩面具有印刷電路的兩面型印刷電路 板、多個這種印刷電路板疊層所形成的多層型印刷電路板、具有多層部件搭載部與線纜部 的FLEXB0ARD (注冊商標)和將構成多層部的部件作為硬質部件的剛撓基板、或用于帶載封 裝(Tape Carrier Package)的 TAB 帶等。接下來說明將圖4所示的電磁波屏蔽材料104安裝于電路基板66的安裝操作工 序。換言之,對使用了圖4所示電磁波屏蔽材料104的印刷電路板110的制造方法進行說明。首先,如圖IlA所示,準備分別具備第一離型片31及第二離型片32狀態下的電磁 波屏蔽材料104。然后,將其中一個離型片例如第二離型片32從第二導電性粘合劑層12上 剝離,從而使第二導電性粘合劑層12處于暴露在外的狀態(剝離工序)。之后,一邊將電磁波屏蔽材料104的第二導電性粘合劑層12定位于電路基板66 上面(絕緣膜65—側的面)的預定位置一邊使兩者接觸。此時,若在第二導電性粘合劑層 12的表面上形成有粘性樹脂層,那么電磁波屏蔽材料104就通過粘性樹脂層的粘性附著于 電路基板66上。由此,即使在移開電磁波屏蔽材料104的情況下,電磁波屏蔽材料104與 電路基板66的位置關系也不會瓦解。接下來,如圖IlB所示,電磁波屏蔽材料104及電路基板66 —邊保持重疊狀態一 邊被送入到壓力機69(69a、69b)中。然后,電磁波屏蔽材料104及電路基板66通過壓力加 工處理(130°C 190°C、1MI^ 4MPa)而被熱壓接。因加熱而變軟的第二導電性粘合劑層 12的一部分由于受加壓而流至絕緣去除部65a。另外,第二導電性粘合劑層12及第一導電 性粘合劑層11由于在加壓方向壓縮、導電性粒子彼此在加壓方向接觸,因此只在加壓方向 具有導電性。結果,電磁波屏蔽材料104的第一金屬層21及第二金屬層22與接地電路64b 通過導電性粘合劑層11、12的導電性粒子而電連接(粘合工序)。之后,在150°C的加熱環 境下進行60分鐘左右的后固化處理(后固化工序)。接下來,從壓力機69移出通過粘合而成一體的電磁波屏蔽材料104及電路基板 66。然后,如圖IlC所示,從絕緣層51剝離第一離型片31。由此,如圖IlD及圖12所示,制 造出在電路基板66上安裝有電磁波屏蔽材料104的印刷電路板110。
如上所述制造的印刷電路板110具有形成有電路圖案的電路基板66、通過一邊 抵接一邊進行加壓及加熱與電路基板66粘合的電磁波屏蔽材料104。由此,印刷電路板110 通過電磁波屏蔽材料104中的金屬層21、22使電路基板66的電路信號穩定。并且,印刷電 路板110還被發現具有電磁屏蔽效果功能,特別是對于以小的折彎半徑(1.0mm)反復彎曲、 滑動,也不會降低電磁波屏蔽特性且受到物理上的保護。另外,電磁波屏蔽材料101 105能夠應用于FPC、C0F(覆晶薄膜)、RF(柔性印制 板)、多層柔性基板、剛性基板等,但并不局限于此。實施例使用實施例對本發明進行具體說明。首先,如圖4所示,準備電磁波屏蔽材料104,所述電磁波屏蔽材料104由絕緣層 51、第一金屬層21、第一導電性粘合劑層11、第二金屬層22、第二導電性粘合劑層12層疊而 成。其中,絕緣層51由層厚被設定為5μπι的環氧樹脂構成,第一金屬層21由層厚被設定 為0. 1 μ m的銀沉積層構成,第一導電性粘合劑層11由層厚被設定為17 μ m的各向異性導 電性樹脂糊A構成,第二金屬層22由層厚被設定為0. Iym的銀沉積層構成,第二導電性粘 合劑層12由層厚被設定為5 μ m的各向異性導電性樹脂糊B構成。接下來,如圖8所示,剝離電磁波屏蔽材料104中的第一離型片31及第二離型片 32,使第二導電性粘合劑層12與印刷電路板71(彎曲試驗用FPC)抵接。然后,通過壓力機 加熱、加壓且進行粘合以在印刷電路板71上形成屏蔽層,將其作為實施例1的試驗品。如表1所示,按照以上的制作方法制作了導電性粘合劑層及金屬層的材料和厚度 變化的各種試驗品。具體而言,作為實施例2的試驗品,使用了由以下各層層疊而成的電磁波屏蔽材 料104,S卩,由5 μ m的環氧樹脂構成的絕緣層51、由0. 1 μ m的銀沉積層構成的第一金屬層 21、由5 μ m的各向異性導電性樹脂糊A構成的第一導電性粘合劑層11、由0. 1 μ m的銀沉積 層構成的第二金屬層22、以及由5 μ m的各向異性導電性樹脂糊B構成的第二導電性粘合劑 層12。在此,“各向異性導電性樹脂糊A”以環氧類樹脂(100重量份)與覆銀銅粉(20重 量份)形成。“各向異性導電性樹脂糊B”以環氧類樹脂(100重量份)與覆銀銅粉(60重 量份)形成。并且,作為比較例1的試驗品,使用僅由以下各層層疊而成的電磁波屏蔽材料, 即由5 μ m的環氧樹脂構成的絕緣層51、由0. 1 μ m的銀沉積層構成的第一金屬層21、由 17ym的各向異性導電性樹脂糊A構成的第一導電性粘合劑層11。另外,作為比較例2的 試驗品,使用只具有由5μπι的環氧樹脂構成的絕緣層51與由20 μ m的銀糊形成的第一金 屬層21的電磁波屏蔽材料。(耐彎曲性試驗)按照IPC標準,如圖8所示,將帶有屏蔽層的印刷電路板111(所述實施例及比較 例中的任意一個)以曲率半徑為1. Omm的狀態彎曲成U型并安裝在固定板121與滑動板 122之間,在23°C的試驗環境中使滑動板122以50mm的沖程、100次/分鐘的滑動速度(滑 動往返速度為100次往返/分鐘)在豎直方向上滑動,來驗證此時的印刷電路板用屏蔽膜 的金屬層耐性(電磁屏蔽性的保持能力)及是否能保護印刷電路板。
此外,上述實施例及比較例的試驗品中,各印刷電路板的印刷電路的線數為20 根、線寬為0. 075mm、間隔為0. 075mm。另外,對于印刷電路板用屏蔽膜中的金屬層耐性(電 磁屏蔽性的保持能力)及是否能保護印刷電路板,通過測量各試驗品的金屬層的電阻值 (10Ω、100Ω、⑴Ω)與印刷電路中電阻增大的變化率為10%以上的滑動次數來進行驗證。 驗證結果如下表1所示。
權利要求
1.電磁波屏蔽材料,其特征在于,具有 層疊的多個金屬層;以及位于所述金屬層的至少一個層間的導電性粘合劑層。
2.根據權利要求1所述的電磁波屏蔽材料,其特征在于 所述導電性粘合劑層位于至少一個屏蔽材料表面。
3.根據權利要求1或2所述的電磁波屏蔽材料,其特征在于所述金屬層中的至少一個金屬層沿所述屏蔽材料表面形成為波紋結構。
4.根據權利要求1或2所述的電磁波屏蔽材料,其特征在于 所述導電性粘合劑層與所述金屬層交替設置。
5.根據權利要求1或2所述的電磁波屏蔽材料,其特征在于 所述導電性粘合劑層由各向異性導電材料形成。1
6.根據權利要求1或2所述的電磁波屏蔽材料,其特征在于所述導電性粘合劑層由導電材料形成,該導電材料由粘合劑和以軟磁性材料作為主成 分的導電性粒子混合而成。
7.印刷電路板,其特征在于權利要求1或2所述的電磁波屏蔽材料通過所述導電性粘合劑層貼附于包含印刷電路 的基板的至少單面上。
全文摘要
提供即使在反復彎曲、滑動操作的情況下也能夠長時間保持電磁屏蔽效果的電磁波屏蔽材料。在電磁波屏蔽材料(101)中,第一金屬層(21)與第二金屬層(22)相互層疊且在第一金屬層(21)與第二金屬層(22)層間形成有第一導電性粘合劑層(11),由此,第一金屬層(21)、第一導電性粘合劑層(11)、第二金屬層(22)、第二導電性粘合劑層(12)依次層疊在一起。并且,電磁波屏蔽材料(101)的表面分別由第一離型片(31)及第二離型片(32)所覆蓋以保護由第一導電性粘合劑層(11)和第一金屬層(21)等形成的層疊結構。
文檔編號H05K9/00GK102047777SQ200980120040
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月27日 優先權日2008年5月30日
發明者川上齊德, 登峠雅之 申請人:大自達電線股份有限公司