JPWO2019031394A1 - 導電性接着剤 - Google Patents
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Abstract
Description
熱硬化性樹脂(A)の第1樹脂成分(A1)は、1分子中に2以上の第1の官能基を有している。第1の官能基は、第2の樹脂成分(A2)に含まれる第2の官能基と反応するものであればどのようなものであってもよいが、例えばエポキシ基、アミド基又は水酸基等とすることができ、中でもエポキシ基が好ましい。
導電性フィラー(B)は、特に限定されないが、例えば、金属フィラー、金属被覆樹脂フィラー、カーボンフィラー及びそれらの混合物を使用することができる。金属フィラーとしては、銅粉、銀粉、ニッケル粉、銀コ−ト銅粉、金コート銅粉、銀コートニッケル粉、及び金コートニッケル粉等を挙げることができる。これら金属粉は、電解法、アトマイズ法、又は還元法等により作製することができる。中でも銀粉、銀コート銅粉及び銅粉のいずれかが好ましい。
本実施形態の導電性接着剤には、任意成分として消泡剤、酸化防止剤、粘度調整剤、希釈剤、沈降防止剤、レベリング剤、カップリング剤、着色剤、及び難燃剤等を添加することができる。
導電性接着剤の損失弾性率は、例えば損失弾性率調整剤(C)を添加することにより調整することができる。損失弾性率調整剤(C)は、例えば有機塩、タルク、カーボンブラック及びシリカ等とすることができる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの方法により、140℃〜200℃程度における損失弾性率を、所定の値に設定することが可能となる。
(電磁波シールドフィルム)
本開示の導電性接着剤は、図1に示すような、保護層112と導電性接着剤層111とを有する電磁波シールドフィルム101に用いることができる。このような電磁波シールドフィルムは、導電性接着剤層111をシールドとして機能させることができる。なお、図2に示すように、保護層112と導電性接着剤層111の間に別途シールド層113を設けることもできる。
保護層112は、充分な絶縁性を有し、導電性接着剤層111及び必要な場合にはシールド層113を保護できれば特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物、又は活性エネルギー線硬化性組成物等を用いることができる。
電磁波シールドフィルム101がシールド層113を有する場合、シールド層113は、金属層や導電性フィラー等により構成することができる。金属層である場合には、ニッケル、銅、銀、錫、金、パラジウム、アルミニウム、クロム、チタン、及び亜鉛等のいずれか、又は2つ以上を含む合金により構成することができる。金属層は、金属箔を用いたり、アディティブ法によって金属膜を堆積したりすることにより製造することができる。アディティブ法としては、電解メッキ法、無電解メッキ法、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、化学気相堆積(CVD)法、又はメタルオーガニック堆積(MOCVD)法等を用いることができる。
以下に電磁波シールドフィルム101の製造方法の一例について説明するが、これに限定されない。
まず、図3(a)に示すように、支持基材151の上に保護層用組成物を塗布して保護層112を形成する。保護層用組成物は、樹脂組成物に溶剤及びその他の配合剤を適量加えて調製することができる。溶剤は、例えば、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、プロパノール及びジメチルホルムアミド等とすることができる。その他の配合剤としては、架橋剤や重合用触媒、硬化促進剤、及び着色剤等を加えることができる。その他の配合剤は必要に応じて加えればよく、加えなくてもよい。支持基材151に保護層用組成物を塗布する方法は、特に限定されず、リップコーティング、コンマコーティング、グラビアコーティング、又はスロットダイコーティング等の、公知の技術を採用することができる。
次に、図3(b)に示すように、保護層112の表面にシールド層113を形成する。シールド層113が金属膜である場合には、電解めっき法、無電解めっき法、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、CVD法、又はMOCVD法等によってシールド層113を形成することができる。シールド層113が導電性フィラーで構成される場合には、導電性フィラーを配合した溶剤を保護層の表面に塗布し乾燥することで、シールド層113を形成することができる。なお、電磁波シールドフィルム101がシールド層113を有さない構成である場合には、この工程を省略することができる。
次に、図3(c)に示すように、シールド層113の上に導電性接着剤層用組成物を塗布した後、加熱乾燥して溶剤を除去し、導電性接着剤層111を形成する。
シールド層113の上に導電性接着剤層用組成物を塗布する方法としては、特に限定されず、リップコーティング、コンマコーティング、グラビアコーティング、又はスロットダイコーティング等を用いることができる。
本実施形態の電磁波シールドフィルム101は、図4に示すようなシールドプリント配線基板103に用いることができる。図4に示すように、シールドプリント配線基板103は、プリント配線基板102と、電磁波シールドフィルム101とを有している。
(導電性補強板)
本開示の導電性接着剤は、フレキシブルプリント配線基板への導電性(金属)補強板の取付けに用いることができる。
本実施形態の導電性接着剤は、埋め込み性が高いため、開口部148の径が1mm以下のように小さい場合においても、開口部148への埋め込みが十分に行われ、導電性補強板135とグランド回路145との良好な接続を確保することができる。埋め込み性が不十分であると、表面層146及び絶縁フィルム141と、導電性接着剤層130との間に微細な気泡が入る。その結果、リフロー工程において高温にさらされた際に、気泡が成長し導電性接着剤層130の接続抵抗が上昇し、最悪の場合剥離するおそれがある。しかし、本実施形態の導電性接着剤層130は、表面層146及び絶縁フィルム141との密着性に優れており、リフロー工程後においても良好な密着性を維持し、低い接続抵抗を維持することができる。
離型フィルム上にエポキシ系樹脂を厚さ6μmでコーティングして乾燥し、保護層を形成した。次いで、所定の材料を、遊星式攪拌・脱泡装置を用いて混合撹拌し、表1に示す組成を有する実施例1〜3、及び比較例1〜3の導電性接着剤組成物を作製した。
各実施例及び比較例の導電性接着剤組成物の動的粘弾性をレオメータ(MCR302、Anton Paar 社製)により30℃〜200℃の範囲について測定し、200℃における損失弾性率(G'')を求めた。測定試料には、導電性接着剤組成物を直径25mm、厚さ1mmのディスク状に成形したものを用い、以下の条件で測定した。
プレート:D−PP25/AL/S07 直径25mm
振り角:0.1%
周波数:1Hz
測定範囲:30〜200℃
昇温スピード:6℃/min
ポリイミドと導電性接着剤との密着性を、180°ピール試験により測定した。具体的には、電磁波シールドフィルムの導電性接着剤層側をポリイミドフィルム(東レ・デュポン製、カプトン100EN(登録商標))に貼り合わせ、温度:170℃、時間:3分、圧力2MPaの条件で貼り付けた。次いで、電磁波シールドフィルムの保護層側に、温度:120℃、時間:5秒、圧力0.5MPaの条件でボンディングフィルム(有沢製作所製)を貼り合わせた。次いで、ボンディングフィルムの上にポリイミドフィルム(東レ・デュポン製、カプトン100EN(登録商標))を貼り合わせ、評価用積層体を作製した。そして、ポリイミドフィルム/ボンディングフィルム/シールドフィルムの積層体を、50mm/分でポリイミドフィルムから引き剥がした。試験数をn=5とした平均値を表1に示す。
銅張積層板の銅箔の表面に形成された金メッキと導電性接着剤との密着性を、180°ピール試験により測定した。具体的には、電磁波シールドフィルムの導電性接着剤層側を、銅箔積層フィルムの銅箔の表面に設けた金めっき層に貼り合わせ、温度:170℃、時間:3分、圧力2MPaの条件で貼り付けた。次いで、電磁波シールドフィルムの保護層側に、温度:120℃、時間:5秒、圧力0.5MPaの条件でボンディングフィルム(有沢製作所製)を貼り合わせた。次いで、ボンディングフィルムの上にポリイミドフィルム(東レ・デュポン製、カプトン100H(登録商標))を貼り合わせ、評価用積層体を作製した。そして、ポリイミドフィルム/ボンディングフィルム/シールドフィルムの積層体を、50mm/分でポリイミドフィルムから引き剥がした。試験数をn=5とした平均値を表1に示す。
次に、各実施例及び比較例において作製した電磁波シールドフィルムとプリント配線基板とを、プレス機を用いて温度:170℃、時間:3分、圧力:2〜3MPaの条件で接着して、シールドプリント配線基板を作製した。
各実施例及び比較例において作製したシールドプリント配線基板を用いて、図9に示すように、表面に金めっき層である表面層126が設けられた2本の銅箔パターン125間の電気抵抗値を抵抗計205で測定し、銅箔パターン125と電磁波シールドフィルム101との接続性を評価し、初期接続抵抗値(リフロー前の接続抵抗値)とした。
第1樹脂成分(A1)には、エポキシ当量700g/eq、数平均分子量1200の固形エポキシ樹脂を用いた。第2樹脂成分には、Mnが18000、酸価が20mgKOH/g、ガラス転移温度が40℃、数平均分子量が18000であるであるポリウレタン変性ポリエステル樹脂を用いた。第1樹脂成分(A1)の第1樹脂成分(A1)及び第2樹脂成分(A2)の合計に対する比(A1/(A1+A2))は5質量%とした。硬化剤(A3)として2-フェニル-1H-イミダゾール-4,5-ジメタノール(2PHZPW、四国化成工業製)を、第1樹脂成分(A1)100質量部に対し6質量部加えた。
損失弾性率調整剤(C)を、平均粒子径2μmのメラミンシアヌレート71質量部とした以外は、実施例1と同様にした。
損失弾性率調整剤(C)を、平均粒子径6μmのポリリン酸メラミン塩71質量部とした以外は、実施例1と同様にした。
損失弾性率調整剤(C)を、トリスジエチルホスフィン酸アルミニウム塩(OP935、クリアントジャパン製)35.5質量部とした以外は、実施例1と同様にした。
損失弾性率調整剤(C)を、トリスジエチルホスフィン酸アルミニウム塩(OP935、クリアントジャパン製)142質量部とした以外は、実施例1と同様にした。
損失弾性率調整剤(C)を添加しなかった以外は、実施例1と同様にした。
102 プリント配線基板
104 プリント配線基板
111 導電接着剤層
112 保護層
113 シールド層
121 絶縁フィルム
122 ベース部材
123 接着剤層
125 グランド回路
126 表面層
128 開口部
130 導電性接着剤層
135 金属補強板
141 絶縁フィルム
142 ベース部材
143 接着剤層
145 グランド回路
146 表面層
148 開口部
151 支持基材
152 剥離基材
153 導電性接着フィルム
205 抵抗計
Claims (2)
- 熱硬化性樹脂(A)と、導電性フィラー(B)とを含み、
200℃における損失弾性率が5.0×104Pa以上、4.0×105以下である、導電性接着剤。 - 損失弾性率調整剤(C)を、前記熱硬化性樹脂(A)100質量部に対して、40質量部以上、140質量部以下含む、請求項1に記載の導電性接着剤。
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