KR20230118923A - 전자파 차폐 필름 및 차폐 프린트 배선판 - Google Patents

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KR20230118923A
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겐지 가미노
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타츠타 전선 주식회사
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Abstract

차폐층의 밀착 강도가 높고, 내절곡성이 우수한 전자파 차폐 필름을 제공한다. 본 발명의 전자파 차폐 필름은, 등방 도전성 접착제층과, 절연층과, 금속층이 순서대로 적층되어 있고, 상기 절연층과, 상기 금속층의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만인 것을 특징으로 한다.

Description

전자파 차폐 필름 및 차폐 프린트 배선판
본 발명은, 전자파 차폐 필름 및 차폐 프린트 배선판에 관한 것이다.
모바일 기기인 스마트폰, 태블릿 단말기 등에는, 내부로부터 발생하는 전자파나 외부로부터 침입하는 전자파를 차폐하기 위해, 전자파 차폐 필름을 첩부한, 차폐 부착 플렉시블 프린트 배선판(이하, 「차폐 프린트 배선판」으로도 기재함)이 이용되고 있다. 전자파 차폐 필름에 이용하는 차폐층은 증착, 스퍼터, 도금 등으로 형성된 박막의 금속층이나, 도전성(導電性) 필러를 고충전 배합한 도전성 페이스트 등이 형성되어 있다. 향후 5G 등이 본격적으로 확대되게 되면, 대용량의 데이터를 통신하기 위해, 고주파, 고속 전송화가 진행되고, 전자 기기의 노이즈 대책은 더욱 필요하게 된다.
이와 같은 전자파 차폐 필름으로서, 특허문헌 1에는, 폴리머 필름의 표면에, 두께가 1∼8㎛이고, 또한 Ni, Fe, Co, Ti, Zn, Cr, Sn, Cu 및 이들 금속을 적어도 1종 포함하는 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종으로 이루어지는 차폐층이 스퍼터링법, 증착법 또는 도금법 중 어느 하나의 방법에 의해 1층 또는 2층 이상 형성되어 있고, 폴리머 필름의 표면과 차폐층 사이에, 두께가 1㎛ 이하이고, 또한 Ni, Co, Zn, Fe, Cu, Ti, Cr, 이들 금속의 산화물, 질화물 및 이들 금속을 적어도 1종 포함하는 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종으로 이루어지는 하지층(下地層)이, 스퍼터링법 또는 증착법 중 어느 하나의 방법에 의해 1층 또는 2층 이상 형성되어 있는 전자파 차폐 재료(전자파 차폐 필름)이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, ABS 수지, PC 및 ABS/PC계 폴리머 알로이 중 어느 하나로 성형된 성형품에 주는 전자파 차폐막이며, Cu의 제1층, 및 Sn-Cr 피막의 제2 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐막(전자파 차폐 필름)이 개시되어 있다.
일본공개특허 제2004-128158호 공보 일본특허 제3826756호 공보
상기의 전자파 차폐 필름의 경우, 복수의 금속층끼리가 접촉하는 상태로 적층되어 있으므로, 차폐 층간의 밀착성이 충분하지 않고, 반복하여 절곡하면 크랙이 생기기 쉽다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 발명이며, 본 발명의 목적은, 차폐층의 밀착 강도가 높고, 내절곡성이 우수한 전자파 차폐 필름을 제공하는 것이다.
즉, 본 발명의 전자파 차폐 필름은, 등방(等方) 도전성 접착제층과, 절연층과, 금속층이 순서대로 적층되어 있고, 상기 절연층과, 상기 금속층의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 등방 도전성 접착제층 및 금속층의 양쪽이 전자파를 차폐하는 효과를 가지고 있다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 등방 도전성 접착제층 및 금속층의 사이에는, 절연층이 형성되어 있다. 그러므로, 금속층이 박리되기 어렵다. 또한, 본 발명의 전자파 차폐 필름을 반복하여 절곡하였다고 해도, 금속층에 크랙이 생기기 어렵다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 절연층과, 상기 금속층의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만이다.
절연층과, 금속층의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만이면, 금속층이 박리되기 어려워지고, 전자파 차폐 필름을 반복하여 절곡하였다고 해도 금속층에 크랙이 생기기 어려워진다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 금속층의 두께가 0.1∼8㎛인 것이 바람직하다.
상기 금속층의 두께가 0.1㎛ 미만이면, 금속층의 강도가 약해져 파손되기 쉬워진다.
상기 금속층의 두께가 8㎛를 넘으면, 금속층의 유연성이 저하되므로, 반복하여 절곡했을 때, 금속층에 크랙이 생기기 쉬워진다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 절연층의 두께가 0.5∼10㎛인 것이 바람직하다.
절연층의 두께가 0.5㎛ 미만이면, 절연층의 양이 적어지므로 금속층이 박리되기 쉬워진다.
절연층의 두께가 10㎛를 넘으면, 절연층이 두꺼우므로, 전자파 차폐 필름을 절곡했을 때, 금속층에 응력이 걸리기 쉬워진다. 그러므로, 반복하여 절곡했을 때, 금속층에 크랙이 생기기 쉬워진다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 금속층은 구리, 은 및 알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다.
이들 금속은 저가이고, 금속층이 이들 금속으로 이루어지면 우수한 전자파 차폐성을 나타낸다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 금속층에는 관통공이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
전자파 차폐 필름은 프린트 배선판에 배치되게 된다. 이 때, 전자파 차폐 필름은 열압착된다. 이 때, 절연층과 금속층 사이에 휘발 성분이 생기는 경우가 있다.
금속층에 관통공이 형성되어 있지 않은 경우, 이 휘발 성분이 열에 의해 팽창하고, 금속층과 절연층이 박리되는 경우가 있다. 그러나, 금속층에 관통공이 형성되어 있으면, 휘발 성분이 관통공을 통과할 수 있으므로, 금속층과 절연층이 박리되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 관통공의 1개당의 개구 면적은, 10∼80000μ㎡인 것이 바람직하다.
금속층에 형성된 관통공의 개구 면적이 상기 범위이면, 내절곡성이 충분하고, 또한, 금속층과 절연층 사이에 휘발 성분이 고이는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 관통공의 개구율은 0.05∼30%인 것이 바람직하다.
금속층에 형성된 관통공의 개구율이 상기 범위이면, 내절곡성이 충분하고, 또한, 금속층과 절연층 사이에 휘발 성분이 고이는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판은 베이스 필름과, 상기 베이스 필름 위에 배치된 그라운드 회로를 포함하는 프린트 회로와, 상기 프린트 회로를 덮는 커버 레이로 이루어지는 프린트 배선판과, 등방 도전성 접착제층과, 절연층과, 금속층이 순서대로 적층되어 있고, 상기 절연층과, 상기 금속층의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만인 전자파 차폐 필름을 구비하는 차폐 프린트 배선판으로서, 상기 등방 도전성 접착제층이 상기 커버 레이에 접촉하도록, 상기 전자파 차폐 필름은 상기 프린트 배선판에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판은, 등방 도전성 접착제층과, 절연층과, 금속층이 순서대로 적층되어 있고, 절연층과 금속층의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만인 전자파 차폐 필름을 구비한다. 즉, 본 발명의 차폐 프린트 배선판은 상기 본 발명의 전자파 차폐 필름을 구비한다.
그러므로, 본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 금속층이 박리되기 어렵고, 차폐 프린트 배선판을 반복하여 절곡하였다고 해도, 금속층에 크랙이 생기기 어렵다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 상기 커버 레이에는, 상기 그라운드 회로를 노출시키는 개구부가 형성되어 있고, 상기 개구부에는, 상기 등방 도전성 접착제층과, 상기 그라운드 회로가 접촉하도록 상기 등방 도전성 접착제층이 충전되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 차폐 프린트 배선판에서는, 등방 도전성 접착제층과 그라운드 회로가 충분히 접촉하고 전기적으로 접속된다. 본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 등방 도전성 접착제층이 전자파를 차폐하는 기능을 가지므로, 전자파 차폐 효과가 높아진다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 외부 그라운드에 상기 금속층이 전기적으로 접속하고 있다.
본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는 금속층이 전자파를 차폐하는 기능을 가지므로, 외부 그라운드에 금속층이 전기적으로 접속하고 있으면 전자파 차폐 효과가 높아진다.
본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 등방 도전성 접착제층 및 금속층의 사이에는, 절연층이 형성되어 있다. 그러므로, 금속층이 박리되기 어렵다. 또한, 본 발명의 전자파 차폐 필름을 반복하여 절곡하였다고 해도, 금속층에 크랙이 생기기 어렵다.
또한, 본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 상기 절연층과, 상기 금속층의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만이다.
절연층과 금속층의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만이면, 금속층이 박리되기 어려워지고, 전자파 차폐 필름을 반복하여 절곡하였다고 해도 금속층에 크랙이 생기기 어려워진다.
[도 1] 도 1은, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도(斷面圖)이다.
[도 2a] 도 2a는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에서의, 금속층 형성 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 2b] 도 2b는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에서의, 절연층 형성 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 2c] 도 2c는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에서의, 등방 도전성 접착제층 형성 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
[도 3] 도 3은, 본 발명의 차폐 프린트 배선판의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 4a] 도 4a는, 본 발명의 차폐 프린트 배선판의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 4b] 도 4b는, 본 발명의 차폐 프린트 배선판의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 4c] 도 4c는, 본 발명의 차폐 프린트 배선판의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 4d] 도 4d는, 본 발명의 차폐 프린트 배선판의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 전자파 차폐 필름에 대하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명은, 이하의 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 변경시키지 않는 범위에 있어서 적절히 변경하여 적용할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 1에 나타낸 전자파 차폐 필름(10)에서는, 등방 도전성 접착제층(20)과, 절연층(30)과, 금속층(40)이 순서대로 적층되어 있다.
또한, 전자파 차폐 필름(10)에서는, 절연층(30)과 금속층(40)의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만이다.
전자파 차폐 필름(10)은 프린트 배선판에 배치되게 된다. 전자파 차폐 필름(10)에서는, 등방 도전성 접착제층(20) 및 금속층(40)의 양쪽이 전자파를 차폐하는 효과를 가지고 있으므로, 전자파 차폐 필름(10)이 배치된 차폐 프린트 배선판에서는, 등방 도전성 접착제층(20) 및 금속층(40)에 의해 전자파를 차폐할 수 있다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 등방 도전성 접착제층(20) 및 금속층(40)의 사이에는, 절연층(30)이 형성되어 있다. 그러므로, 금속층(40)이 박리되기 어렵다. 또한, 전자파 차폐 필름(10)을 반복하여 절곡하였다고 해도, 금속층(40)에 크랙이 생기기 어렵다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 절연층(30)과 금속층(40)의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만이다. 이 두께는 1∼12㎛인 것이 바람직하다.
절연층(30)과 금속층(40)의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만이면, 금속층(40)이 박리되기 어려워지고, 전자파 차폐 필름(10)을 반복하여 절곡하였다고 해도 금속층(40)에 크랙이 생기기 어려워진다.
이하, 전자파 차폐 필름(10)의 각 구성에 대하여 설명한다.
(금속층)
금속층(40)을 구성하는 재료는 전자파를 차폐할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 구리, 은 및 알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다.
이들 금속은 저가이고, 금속층(40)이 이들 금속으로 이루어지면 우수한 전자파 차폐성을 나타낸다.
상기한 바와 같이 전자파 차폐 필름(10)에서는, 금속층(40)의 두께는 0.1∼8㎛인 것이 바람직하고, 0.1∼4㎛인 것이 보다 바람직하다.
상기 금속층의 두께가 0.1㎛ 미만이면, 금속층의 강도가 약해져 파손되기 쉬워진다.
상기 금속층의 두께가 8㎛를 넘으면, 금속층의 유연성이 저하되므로, 반복하여 절곡했을 때, 금속층에 크랙이 생기기 쉬워진다.
금속층(40)은 증착 금속층이어도 되고, 도금 금속층이어도 되고, 압연 또는 전해 금속박으로 이루어져 있어도 된다.
금속층(40)에는 관통공이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
전자파 차폐 필름(10)은 프린트 배선판에 배치되게 된다. 이 때, 전자파 차폐 필름(10)은 열압착된다. 이 때, 절연층(30)과 금속층(40) 사이에 휘발 성분이 생기는 경우가 있다.
금속층(40)에 관통공이 형성되어 있지 않은 경우, 이 휘발 성분이 열에 의해 팽창하고, 금속층(40)과 절연층(30)이 박리되는 경우가 있다. 그러나, 금속층(40)에 관통공이 형성되어 있으면, 휘발 성분이 관통공을 통과할 수 있으므로, 금속층(40)과 절연층(30)이 박리되는 것을 방지할 수 있다.
관통공의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 삼각형이나 사각형 등의 다각형상이어도 되고, 원형상이어도 되고, 타원형상이어도 된다.
금속층(40)에서는, 상기 관통공의 1개당의 개구 면적은 10∼80000μ㎡인 것이 바람직하고, 10∼8000μ㎡인 것이 보다 바람직하다.
금속층(40)에 형성된 관통공의 개구 면적이 상기 범위이면, 내절곡성이 충분하고, 또한, 금속층(40)과 절연층(30) 사이에 휘발 성분이 고이는 것을 방지할 수 있다.
금속층(40)에서는, 관통공의 개구율은 0.05∼30%인 것이 바람직하고, 0.1∼10%인 것이 보다 바람직하다.
금속층(40)에 형성된 관통공의 개구율이 상기 범위이면, 내절곡성이 충분하고, 또한, 금속층(40)과 절연층(30) 사이에 휘발 성분이 고이는 것을 방지할 수 있다.
금속층(40)에 있어서, 관통공은 등간격으로 배치되어 있어도 된다. 관통공이 등간격으로 배치되어 있는 경우에는, 관통공은 일정한 패턴으로 연속적으로 배치되어 있는 것이 바람직하다.
관통공의 배열 패턴으로서는, 금속층(40)을 평면에서 보았을 때, 정삼각형을 종횡으로 연속적으로 배열한 평면에 있어서, 관통공의 중심이 정삼각형의 꼭짓점에 위치하도록 한 배열 패턴이어도 된다. 또한, 금속층(40)을 평면에서 보았을 때, 정사각형을 종횡으로 연속하여 배열한 평면에 있어서, 관통공의 중심이 정사각형의 꼭짓점에 위치하도록 한 배열 패턴이어도 된다. 또한, 금속층(40)을 평면에서 보았을 때, 관통공의 중심이 정육각형의 꼭짓점에 위치하는 배열 패턴이어도 된다.
(절연층)
절연층(30)의 재료는, 금속층(40)을 충분히 접착할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 열경화성 수지 조성물이어도 되고, 열가소성 수지 조성물이어도 된다.
그리고, 전자파 차폐 필름(10)은, 프린트 배선판에 배치할 때 열압착되게 된다. 절연층(30)으로서 열경화성 수지 조성물을 사용할 것인지, 열가소성 수지 조성물을 사용할 것인지는, 열압착을 할 때의 조건에 의해 결정하는 것이 바람직하다.
그리고, 내열성의 관점에서, 절연층(30)은 열경화성 수지 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.
열가소성 수지 조성물에 포함되는 열가소성 수지로서는, 우레탄 수지, 폴리스티렌계 수지, 아세트산비닐계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지(예를 들면, 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 조성물 등), 아크릴계 수지 등을 예로 들 수 있다.
절연층(30)은 이들 수지 중 1종만으로 이루어져 있어도 되고, 2종 이상으로 이루어져 있어도 된다.
열경화성 수지 조성물에 포함되는 열경화성 수지로서는, 페놀계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 멜라민계 수지, 알키드계 수지 등, 폴리이미드계 수지를 들 수 있다.
절연층(30)은 이들 수지 중 1종만으로 이루어져 있어도 되고, 2종 이상으로 이루어져 있어도 된다.
절연층(30)의 두께는 0.5∼10㎛인 것이 바람직하고, 1∼5㎛인 것이 보다 바람직하다.
절연층의 두께가 0.5㎛ 미만이면, 절연층의 양이 적어지므로, 금속층이 박리되기 쉬워진다.
절연층의 두께가 10㎛를 넘으면, 절연층이 두꺼우므로, 전자파 차폐 필름을 절곡했을 때, 금속층에 응력이 걸리기 쉬워진다. 그러므로, 반복하여 절곡했을 때, 금속층에 크랙이 생기기 쉬워진다.
(등방 도전성 접착제층)
등방 도전성 접착제층(20)은 도전성 입자와 수지 조성물로 이루어진다.
도전성 입자로서는, 예를 들면 은 입자, 구리 입자, 니켈 입자, 알루미늄 입자, 구리에 은 도금을 실시한 은 코팅 구리 입자 등을 들 수 있다.
이들 도전성 입자는 도전성이 우수하므로, 등방 도전성 접착제층(20)에 바람직하게 도전성을 부여할 수 있다.
이들 도전성 입자는 등방 도전성 접착제층(20)에 1종 단독으로 포함되어 있어도 되고, 복수 종류가 포함되어 있어도 된다.
도전성 입자의 크기는 특별히 한정되지 않지만, 평균 입자 직경(d50)이 0.5∼20㎛인 것이 바람직하다.
평균 입자 직경(d50)이 0.5㎛ 이상이면, 도전성 입자의 분산성이 양호하여 응집을 억제할 수 있고, 또한 산화되기 어렵다.
평균 입자 직경(d50)이 20㎛ 이하이면, 그라운드 회로와의 접속성이 양호하게 된다.
등방 도전성 접착제층(20)에 포함되는 도전성 입자의 중량비율은 40∼80wt%인 것이 바람직하고, 50∼70wt%인 것이 보다 바람직하다. 도전성 입자의 중량비율이 40wt% 미만이면, 등방 도전성을 얻기 어려워진다.
도전성 입자의 중량비율이 80wt%를 넘으면, 등방 도전성 접착제층이 물러져, 전자파 차폐 필름이 파손되기 쉬워진다.
수지 조성물의 재료로서는 특별히 한정되지 않지만, 스티렌계 수지 조성물, 아세트산비닐계 수지 조성물, 폴리에스테르계 수지 조성물, 폴리에틸렌계 수지 조성물, 폴리프로필렌계 수지 조성물, 이미드계 수지 조성물, 아미드계 수지 조성물, 아크릴계 수지 조성물 등의 열가소성 수지 조성물이나, 페놀계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 우레탄계 수지 조성물, 멜라민계 수지 조성물, 알키드계 수지 조성물 등의 열경화성 수지 조성물 등을 사용할 수 있다.
이들 중에서는, 에폭시계 수지 조성물인 것이 바람직하다.
접착성 수지 조성물의 재료는 이들 1종 단독이어도 되고, 2종 이상의 조합이어도 된다.
그리고, 등방 도전성 접착제층(20)은 난연제, 난연조제, 경화 촉진제, 점착성(粘着性) 부여제, 산화 방지제, 안료, 염료, 가소제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링제, 충전재, 점도 조절제 등을 더 포함해도 된다.
등방 도전성 접착제층(20)의 두께는 3∼20㎛인 것이 바람직하고, 5∼10㎛인 것이 보다 바람직하다.
등방 도전성 접착제층(20)의 두께가 3㎛ 이상이면, 프린트 배선판의 커버 레이에 형성된 개구부로의 충전성이 보다 양호하게 된다.
등방 도전성 접착제층(20)의 두께가 20㎛ 이하이면, 전자파 차폐 필름의 박막화의 요구에 응할 수 있다.
전자파 차폐 필름(10)에서는, 금속층(40) 위에 보호층이 더 형성되어 있어도 된다.
보호층이 있는 것에 의해, 금속층(40)이 외부로부터의 충격 등에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 전자파 차폐 필름에서는, 보호층이 형성되어 있지 않아도 된다.
보호층의 재료는 절연성을 가지고, 금속층(40)을 보호할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 열가소성 수지 조성물, 열경화성 수지 조성물, 활성 에너지선 경화성 조성물 등으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
보호층의 열가소성 수지 조성물로서는 특별히 한정되지 않지만, 스티렌계 수지 조성물, 아세트산비닐계 수지 조성물, 폴리에스테르계 수지 조성물, 폴리에틸렌계 수지 조성물, 폴리프로필렌계 수지 조성물, 폴리아미드계 수지 조성물, 아크릴계 수지 조성물 등을 들 수 있다.
보호층의 열경화성 수지 조성물로서는 특별히 한정되지 않지만, 페놀계 수지 조성물, 에폭시계 수지 조성물, 우레탄계 수지 조성물, 멜라민계 수지 조성물, 알키드계 수지 조성물, 폴리이미드계 수지 조성물 등을 들 수 있다.
보호층의 활성 에너지선 경화성 조성물로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 분자 중에 적어도 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 중합성 화합물 등을 들 수 있다.
보호층은 1종 단독의 재료로 구성되어 있어도 되고, 2종 이상의 재료로 구성되어 있어도 된다.
보호층에는, 필요에 따라, 경화 촉진제, 점착성 부여제, 산화 방지제, 안료, 염료, 가소제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링제, 충전재, 난연제, 점도 조절제, 블록킹 방지제 등이 포함되어 있어도 된다.
보호층의 두께는 특별히 한정되지 않고, 필요에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 1∼15㎛인 것이 바람직하고, 3∼10㎛인 것이 보다 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 전자파 차폐 필름을 제조하는 경우, 금속층 형성 공정, 절연층 형성 공정 및 등방 도전성 접착제층 형성 공정을 행한다.
도 2a는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에서의, 금속층 형성 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
먼저, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 박리 필름(50)을 준비하고, 그 위에 금속층(40)을 형성한다.
박리 필름(50)의 종류는 특별히 한정되지 않고, 종래 사용되고 있는 비실리콘계 박리 필름, 미점착(微粘着) 필름 등을 사용할 수 있다.
금속층(40)을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 압연 또는 전해 금속박을 배치해도 되고, 증착에 의해 형성해도 되고, 도금에 의해 형성해도 된다.
도 2b는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에서의, 절연층 형성 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
다음으로, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 금속층(40) 위에 절연층(30)을 형성한다.
절연층(30)을 형성하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 바 코터에 의해 도포해도 된다.
도 2c는, 본 발명의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에서의, 등방 도전성 접착제층 형성 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
다음으로, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 절연층(30) 위에 등방 도전성 접착제층(20)을 형성한다.
등방 도전성 접착제층(20)을 형성하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 바 코터에 의해 도포해도 된다.
이상의 공정을 거쳐 제조된 적층체를 180℃ 반전하면, 도 1에 나타낸 전자파 차폐 필름(10)이 된다.
그리고, 박리 필름(50)은 사용 시에 벗길 수 있다.
다음으로 전자파 차폐 필름(10)을 구비하는 차폐 프린트 배선판(1)에 대하여 설명한다.
차폐 프린트 배선판(1)은 본 발명의 차폐 프린트 배선판의 일례이기도 하다.
도 3은, 본 발명의 차폐 프린트 배선판의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3에 나타낸 차폐 프린트 배선판(1)은, 베이스 필름(61)과, 베이스 필름(61) 위에 배치된 그라운드 회로(62a)를 포함하는 프린트 회로(62)와, 프린트 회로(62)를 덮는 커버 레이(63)로 이루어지는 프린트 배선판(60)과, 전자파 차폐 필름(10)을 구비한다.
차폐 프린트 배선판(1)에서는, 등방 도전성 접착제층(20)이 커버 레이(63)에 접촉하도록, 전자파 차폐 필름(10)이 프린트 배선판(60)에 배치되어 있다.
차폐 프린트 배선판(1)은 전자파 차폐 필름(10)을 구비하고 있다. 그러므로, 차폐 프린트 배선판(1)에서는, 금속층(40)이 박리되기 어렵고, 차폐 프린트 배선판(1)을 반복하여 절곡하였다고 해도, 금속층(40)에 크랙이 생기기 어렵다.
또한, 도 3에 나타낸 차폐 프린트 배선판(1)에서는, 커버 레이(63)에는, 그라운드 회로(62a)를 노출시키는 개구부(63a)가 형성되어 있다.
개구부(63a)에는, 등방 도전성 접착제층(20)과, 그라운드 회로(62a)가 접촉하도록 등방 도전성 접착제층(20)이 충전되어 있다.
이와 같은 차폐 프린트 배선판(1), 등방 도전성 접착제층(20)과 그라운드 회로(62a)가 충분히 접촉하고 전기적으로 접속된다. 차폐 프린트 배선판(1)에서는, 등방 도전성 접착제층(20)이 전자파를 차폐하는 기능을 가지므로, 전자파 차폐 효과가 높아진다.
그리고, 본 발명의 차폐 프린트 배선판에서는, 커버 레이에, 그라운드 회로를 노출시키는 개구부가 형성되어 있지 않아도 된다.
이 경우, 도전성 범프나, 도전성 핀으로 그라운드 회로와 등방 도전성 접착제층을 전기적으로 접속해도 된다.
차폐 프린트 배선판(1)에서는, 외부 그라운드(GND)에 금속층(40)이 전기적으로 접속하고 있다.
차폐 프린트 배선판(1)에서는 금속층(40)이 전자파를 차폐하는 기능을 가지므로, 외부 그라운드(GND)에 금속층(40)이 전기적으로 접속하고 있으면 전자파 차폐 효과가 높아진다.
외부 그라운드(GND)와 금속층(40)을 전기적으로 접속하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 도전성 접착제, 도전성 발포체, 도전성 개스킷 등을 사용하여 외부 그라운드(GND)와 금속층(40)을 전기적으로 접속할 수 있다.
또한, 본 발명의 차폐 프린트 배선판에 있어서, 전자파 차폐 필름의 금속층 위에 보호층이 더 형성되어 있는 경우에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
도 4a∼도 4d는, 본 발명의 차폐 프린트 배선판의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4a에 나타낸 차폐 프린트 배선판(1A)은, 베이스 필름(61)과, 베이스 필름(61) 위에 배치된 그라운드 회로(62a)를 포함하는 프린트 회로(62)와, 프린트 회로(62)를 덮는 커버 레이(63)로 이루어지는 프린트 배선판(60)과, 전자파 차폐 필름(11)을 구비한다.
전자파 차폐 필름(11)에서는, 등방 도전성 접착제층(20)과, 절연층(30)과, 금속층(40)과, 보호층(70)이 순서대로 적층되어 있다.
차폐 프린트 배선판(1A)에서는, 등방 도전성 접착제층(20)이 커버 레이(63)에 접촉하도록, 전자파 차폐 필름(11)이 프린트 배선판(60)에 배치되어 있다.
차폐 프린트 배선판(1A)은, 전자파 차폐 필름(11)의 보호층(70) 위에 평판형의 도전성 외부 접속 부재(81)와, 도전성 외부 접속 부재(81)의 한쪽 면으로부터 돌출하는 도전성 돌기(82)를 가지는 그라운드 부재(80A)를 더 구비하고 있다.
도전성 돌기(82)는 보호층(70)을 관통하여 금속층(40)과 접촉하고 있고, 도전성 외부 접속 부재(81)는 외부 그라운드(GND)와 전기적으로 접속되어 있다.
즉, 차폐 프린트 배선판(1A)에서는, 그라운드 부재(80A)를 통하여 금속층(40)이 외부 그라운드(GND)와 접속하고 있다.
그라운드 부재(80A)의 도전성 외부 접속 부재(81) 및 도전성 돌기(82)는 도전성을 가지고 있으면, 어떠한 재료로 구성되어 있어도 되고, 예를 들면 구리, 은, 알루미늄 등으로 되어 있어도 된다.
그라운드 부재(80A)에 있어서, 도전성 외부 접속 부재(81) 및 도전성 돌기(82)는 납땜이나 용접에 의해 접속되어 있어도 된다. 또한, 도전성 돌기(82)는 에칭에 의해 형성되어 있고, 도전성 외부 접속 부재(81) 및 도전성 돌기(82)는 일체화되어 있어도 된다.
도 4b에 나타낸 차폐 프린트 배선판(1B)은, 베이스 필름(61)과, 베이스 필름(61) 위에 배치된 그라운드 회로(62a)를 포함하는 프린트 회로(62)와, 프린트 회로(62)를 덮는 커버 레이(63)로 이루어지는 프린트 배선판(60)과, 전자파 차폐 필름(11)을 구비한다.
전자파 차폐 필름(11)에서는, 등방 도전성 접착제층(20)과, 절연층(30)과, 금속층(40)과, 보호층(70)이 순서대로 적층되어 있다.
차폐 프린트 배선판(1B)에서는, 등방 도전성 접착제층(20)이 커버 레이(63)에 접촉하도록, 전자파 차폐 필름(11)이 프린트 배선판(60)에 배치되어 있다.
차폐 프린트 배선판(1B)은, 전자파 차폐 필름(11)의 보호층(70) 위에 평판형의 도전성 외부 접속 부재(81)와, 도전성 외부 접속 부재(81)의 한쪽 면에 배치된 도전성 입자(83)를 가지는 그라운드 부재(80B)를 더 구비하고 있다.
도전성 입자(83)은 보호층(70)을 관통하여 금속층(40)과 접촉하고 있고, 도전성 외부 접속 부재(81)는 외부 그라운드(GND)와 전기적으로 접속되어 있다.
즉, 차폐 프린트 배선판(1B)에서는, 그라운드 부재(80B)를 통하여 금속층(40)이 외부 그라운드(GND)와 접속하고 있다.
그라운드 부재(80B)의 도전성 외부 접속 부재(81)는 도전성을 가지고 있으면, 어떠한 재료로 구성되어 있어도 되고, 예를 들면 구리, 은, 알루미늄 등으로 되어 있어도 된다.
또한, 그라운드 부재(80B)의 도전성 입자(83)은 도전성을 가지고 있으면, 어떠한 재료로 구성되어 있어도 되고, 예를 들면 구리, 은, 알루미늄 등으로 되어 있어도 된다.
그라운드 부재(80B)에 있어서, 도전성 입자(83)는 도전성 외부 접속 부재(81)에 도전성 접착제에 의해 접착되어 있어도 된다.
도 4c에 나타낸 차폐 프린트 배선판(1C)은, 베이스 필름(61)과, 베이스 필름(61) 위에 배치된 그라운드 회로(62a)를 포함하는 프린트 회로(62)와, 프린트 회로(62)를 덮는 커버 레이(63)로 이루어지는 프린트 배선판(60)과, 전자파 차폐 필름(11)을 구비한다.
전자파 차폐 필름(11)에서는, 등방 도전성 접착제층(20)과, 절연층(30)과, 금속층(40)과, 보호층(70)이 순서대로 적층되어 있다.
차폐 프린트 배선판(1C)에서는, 등방 도전성 접착제층(20)이 커버 레이(63)에 접촉하도록, 전자파 차폐 필름(11)이 프린트 배선판(60)에 배치되어 있다.
차폐 프린트 배선판(1C)은 전자파 차폐 필름(11)의 보호층(70) 위에 도전성 외부 접속 부재(84)로 이루어지는 그라운드 부재(80C)를 더 구비하고 있다.
도전성 외부 접속 부재(84)는 평판이 복수 회 굴곡되어 형성된 형상이고, 돌출한 볼록부(84a)를 가진다.
볼록부(84a)는 보호층(70)을 관통하여 금속층(40)과 접촉하고 있고, 도전성 외부 접속 부재(84)는 외부 그라운드(GND)와 전기적으로 접속되어 있다.
즉, 차폐 프린트 배선판(1C)에서는, 그라운드 부재(80C)를 통하여 금속층(40)이 외부 그라운드(GND)와 접속하고 있다.
그라운드 부재(80C)의 도전성 외부 접속 부재(84)는 도전성을 가지고 있으면, 어떠한 재료로 구성되어 있어도 되고, 예를 들면 구리, 니켈, 은, 알루미늄 등으로 되어 있어도 된다.
도 4d에 나타낸 차폐 프린트 배선판(1D)은, 베이스 필름(61)과, 베이스 필름(61) 위에 배치된 그라운드 회로(62a)를 포함하는 프린트 회로(62)와, 프린트 회로(62)를 덮는 커버 레이(63)로 이루어지는 프린트 배선판(60)과, 전자파 차폐 필름(12)을 구비한다.
전자파 차폐 필름(12)에서는, 등방 도전성 접착제층(20)과, 절연층(30)과, 금속층(40)과, 보호층(70)이 순서대로 적층되어 있다.
차폐 프린트 배선판(1D)에서는, 등방 도전성 접착제층(20)이 커버 레이(63)에 접촉하도록, 전자파 차폐 필름(12)이 프린트 배선판(60)에 배치되어 있다.
차폐 프린트 배선판(1D)에 있어서, 전자파 차폐 필름(12)의 보호층(71)에는, 금속층(40)을 노출시키는 개구부(71a)가 형성되어 있다.
그리고, 금속층(40)은 개구부(71a)를 통하여 외부 그라운드(GND)와 전기적으로 접속하고 있다.
그리고, 차폐 프린트 배선판(1D)에서는, 보호층(71)의 개구부(71a)를 도전성 접착제로 메우고, 해당 도전성 접착제를 통하여, 금속층(40)이 외부 그라운드(GND)에 접속되어 있어도 된다.
베이스 필름(61) 및 커버 레이(63)의 재료는 특별히 한정되지 않지만, 엔지니어링 플라스틱으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같은 엔지니어링 플라스틱으로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 가교 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리벤즈이미다졸, 폴리이미드, 폴리이미드아미드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌설파이드 등의 수지를 들 수 있다.
또한, 이들 엔지니어링 플라스틱 중, 난연성이 요구되는 경우에는, 폴리페닐렌설파이드 필름이 바람직하고, 내열성이 요구되는 경우에는 폴리이미드 필름이 바람직하다. 그리고, 베이스 필름(61)의 두께는 10∼40㎛인 것이 바람직하다. 또한, 커버 레이(63)의 두께는 20∼50㎛인 것이 바람직하다.
프린트 회로(62) 및 그라운드 회로(62a)는 특별히 한정되지 않지만, 도전 재료를 에칭 처리하는 것 등에 의해 형성할 수 있다.
도전 재료로서는, 구리, 니켈, 은, 금 등을 들 수 있다.
차폐 프린트 배선판(1)을 제조하는 방법으로서는, 프린트 배선판(60) 및 전자파 차폐 필름(10)을 준비하고, 프린트 배선판(60)에 전자파 차폐 필름(10)을 배치하는 방법을 예로 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 등방 도전성 접착제층(20)이 커버 레이(63)에 접하도록, 전자파 차폐 필름(10)을 프린트 배선판(60)에 열압착하는 방법을 들 수 있다.
열압착의 조건으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 150∼200℃, 2∼5MPa, 1∼60min의 조건을 들 수 있다.
상기 열압착을 행하는 것에 의해, 등방 도전성 접착제층(20)이 개구부(63a)를 충전하게 된다.
그 결과, 그라운드 회로(62a)와 등방 도전성 접착제층(20)이 전기적으로 접속된다. 이로써, 전자파 차폐 효과가 향상된다.
<실시예>
이하에 본 발명을 보다 구체적으로 설명하는 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
(금속층 형성 공정)
비실리콘계의 이형제를 형성한 박리 필름의 표면에 은(Ag)을 증착하고, 두께 0.1㎛의 금속층을 형성하였다.
(절연층 형성 공정)
금속층 위에, 에폭시계 수지를 도포하고, 두께 1.0㎛의 절연층을 형성하였다.
(등방 도전성 접착제층 형성 공정)
은 코팅 구리 분말로 이루어지는 도전성 입자를 60wt%, 에폭시계 수지를 40wt% 포함하는 등방 도전성 접착제를 준비하였다.
해당 등방 도전성 접착제층을 절연층 위에 도포하고, 두께 15㎛의 등방 도전성 접착제층을 형성하였다.
이상의 공정을 거쳐 실시예 1에 관련된 전자파 차폐 필름을 제작하였다.
(실시예 2∼13) 및 (비교예 1∼6)
금속층의 재료와 두께, 및 절연층의 두께를 표 1과 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 실시예 2∼13 및 비교예 1∼3에 관련된 전자파 차폐 필름을 제작하였다.
또한, 금속층의 재료와 두께를 표 1과 같이 변경하고, 절연층을 형성하지 않았던 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 비교예 4∼6에 관련된 전자파 차폐 필름을 제작하였다.
[표 1]
(MIT 시험)
박리 필름을 벗긴 각 실시예 및 각 비교예의 전자파 차폐 필름의 내절곡성을 하기의 방법으로 측정하였다.
등방 도전성 접착제층이 50㎛ 두께의 폴리이미드 필름에 접하도록, 각 전자파 차폐 필름을 폴리이미드 필름에 배치하고, 열압착(170℃, 3MPa, 30분)에 의해 첩부하였다. 그 후, 세로×가로=130㎜×15㎜의 크기로 자르고, 박리 필름을 벗겨 시험편으로 하였다. 각 시험편의 내절곡성을, MIT 내절 피로 시험기(가부시키가이샤 야스다 세이키 세이사쿠쇼 제조, No. 307 MIT형 내절도 시험기)를 이용하여, JIS P8115:2001에 규정되는 방법에 기초하여 내절곡성을 측정하였다.
시험 조건은, 다음과 같다.
절곡 클램프 선단 R: 0.38㎜
절곡 각도: ±135°
절곡 속도: 175cpm
하중: 500gf
검출 방법: 내장 통전 장치로 차폐 필름의 단선(斷線)을 감지
MIT 시험의 평가 기준은 다음과 같다. 결과를 표 1에 나타낸다.
○: 절곡 횟수가 1000회 이상으로 금속층의 단선이 확인됨
△: 절곡 횟수가 300회 이상, 999회 미만으로 금속층의 단선이 확인됨
×: 절곡 횟수가 300회 미만으로 금속층의 단선이 확인됨
(밀착 강도 시험)
박리 필름을 벗긴 각 실시예 및 각 비교예의 전자파 차폐 필름의 밀착 강도를 하기의 방법으로 측정하였다.
등방 도전성 접착제층이 25㎛ 두께의 폴리이미드 필름에 접하도록, 각 전자파 차폐 필름을 폴리이미드 필름에 배치하고, 온도: 170℃, 시간: 30분, 압력: 3MPa의 조건에서 열압착하였다.
전자파 차폐 필름의 금속층측을 양면 테이프에 의해 고정하고, 상온에서 인장(引張) 속도 50㎜/분, 박리 각도 180°로 폴리이미드 필름을 박리하고, 박리 시의 박리 강도를 측정하고, 그 최댓값과 최솟값의 평균값을 밀착 강도로 하였다.
밀착 강도 시험의 평가 기준은 다음과 같다. 결과를 표 1에 나타낸다.
○: 4.0N/cm 이상의 인장력에서 금속층이 박리됨
△: 3.0N/cm 이상, 4.0N/cm 미만의 인장력에서 금속층이 박리됨
×: 3.0N/cm 미만의 인장력에서 금속층이 박리됨
표 1에 나타낸 바와 같이, 등방 도전성 접착제층과 금속층 사이에 절연층을 포함하고, 절연층과 금속층의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만인 실시예 1∼13에 관련된 전자파 차폐 필름은, MIT 시험 및 밀착 강도 시험의 양쪽이 양호하였다.
한편, 절연층과 금속층의 합계 두께가 20㎛를 넘는 비교예 1∼3에 관련된 전자파 차폐 필름에서는, MIT 시험이 양호하지 않고, 반복하여 굴곡시켰을 때 금속층에 크랙이 들어가기 쉬운 것이 판명되었다.
또한, 등방 도전성 접착제층과 금속층 사이에 절연층을 포함하지 않는 비교예 4∼6에 관련된 전자파 차폐 필름에서는, 밀착 강도 시험이 양호하지 않고, 금속층이 박리되기 쉬운 것이 판명되었다.
1, 1A, 1B, 1C, 1D : 차폐 프린트 배선판
10, 11, 12 : 전자파 차폐 필름
20 : 등방 도전성 접착제층
30 : 절연층
40 : 금속층
50 : 박리 필름
60 : 프린트 배선판
61 : 베이스 필름
62 : 프린트 회로
62a : 그라운드 회로
63 : 커버 레이
63a : 개구부
70, 71 : 보호층
71a : 개구부
80A, 80B, 80C : 그라운드 부재
81, 84 : 도전성 외부 접속 부재
82 : 도전성 돌기
83 : 도전성 입자
84a : 볼록부
GND : 외부 그라운드

Claims (10)

  1. 등방(等方) 도전성 접착제층과,
    절연층과,
    금속층이 순서대로 적층되어 있고,
    상기 절연층과, 상기 금속층의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만인,
    전자파 차폐 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속층의 두께가 0.1∼8㎛인, 전자파 차폐 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 절연층의 두께가 0.5∼10㎛인, 전자파 차폐 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속층은, 구리, 은 및 알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 전자파 차폐 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속층에는 관통공이 형성되어 있는, 전자파 차폐 필름.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 관통공의 1개당의 개구 면적은, 10∼80000μ㎡인, 전자파 차폐 필름.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 관통공의 개구율은, 0.05∼30%인, 전자파 차폐 필름.
  8. 베이스 필름과, 상기 베이스 필름 위에 배치된 그라운드 회로를 포함하는 프린트 회로와, 상기 프린트 회로를 덮는 커버 레이로 이루어지는 프린트 배선판; 및
    등방 도전성 접착제층과, 절연층과, 금속층이 순서대로 적층되어 있고, 상기 절연층과, 상기 금속층의 합계 두께가 0.5㎛ 이상, 20㎛ 미만인 전자파 차폐 필름;을 구비하는 차폐 프린트 배선판으로서,
    상기 등방 도전성 접착제층이 상기 커버 레이에 접촉하도록, 상기 전자파 차폐 필름은, 상기 프린트 배선판에 배치되어 있는,
    차폐 프린트 배선판.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커버 레이에는, 상기 그라운드 회로를 노출시키는 개구부가 형성되어 있고,
    상기 개구부에는, 상기 등방 도전성 접착제층과, 상기 그라운드 회로가 접촉하도록 상기 등방 도전성 접착제층이 충전되어 있는, 차폐 프린트 배선판.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    외부 그라운드에 상기 금속층이 전기적으로 접속하고 있는, 차폐 프린트 배선판.
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