KR20230163499A - 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법, 부재 세트, 및 금속 보강판 부착 프린트 배선판 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법은, 프린트 배선판(20)의 위쪽에, 열에 의해 연화되는 바인더 수지 및 도전성 필러를 함유하는 도전성 접착제(12)와, 금속 보강판(14)과, 쿠션재(16)가 이 순으로 배치된 부재 세트(17)를, 배선판(20)과 도전성 접착제(12)가 대향하도록 배치하는 공정 [1], 부재 세트(17)를 열프레스하고, 절연 보호막(22, 23)에 마련된 개구부(27)를 통해, 도전성 접착제(12)에 의해 그라운드 회로(25)와 금속 보강판(14)을 접착함과 함께, 그라운드 회로(25)와 금속 보강판(14)을 전기적으로 접속하는 공정 [2], 그리고 부재 세트(17)의 쿠션재(16)를 박리하는 공정 [3]을 구비한다.
Description
본 발명은 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법, 상기 제조 방법에 이용되는 부재 세트, 및 금속 보강판 부착 프린트 배선판에 관한 것이다.
OA 기기, 통신 기기 등 전자 기기의 추가적인 고성능화, 소형화에 수반하여, 플렉서블 프린트 배선판(이하, 「FPC」라고 표기함)은, 그 굽힐 수 있는 특성을 활용하여 전자 기기의 좁고 복잡한 내부 기판 등에 전자 회로를 편성하기 위해 사용되고 있다. 이 전자 회로에는, 발생하는 전자파를 차폐하는 전자파 쉴드층을 마련한 FPC를 사용하는 것이 일반적이지만, 근년의 전자 회로의 정보량 증대에 따른 고주파화, 및 전자 회로의 소형화에 기인하여 전자파 대책은, 더욱 중요도를 늘리고 있다.
전자파 쉴드층을 가진 FPC로서, 특허문헌 1에는, 도전성의 금속 보강판과 그라운드 회로를 도전성 접착제로 접속한 FPC가 개시되어 있다. 구체적으로는, 도전성 접착 시트를 이용하여, 스테인리스 등의 금속 보강판을 FPC에 첩부(貼付)함으로써, 금속 보강판을 그라운드 회로에 전기적으로 접속하고 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 전자파 쉴드성이 양호한 FPC를 얻을 수 있으며, 회로 신호를 안정적으로 전송할 수 있다. 특허문헌 2에는, 열경화성 수지와 도전성 필러를 포함하는 도전성 접착제에 관한 기술이 개시되어 있다.
FPC에 금속 보강판을 첩부하는 경우, 도전성 접착제에는, FPC의 절연 보호막에 형성된 개구부에의 매립성이 요구된다. 구체적으로는, 금속 보강판／도전성 접착제／FPC의 순으로 배치된 부재 세트를 소정의 프레스 온도(예를 들면 170℃)에서 열프레스할 때에 도전성 접착제의 연화(軟化)가 불충분하면, 개구부에의 도전성 접착제의 충전성이 악화된다는 문제가 있다. 특히 개구부가 작은 경우, 충전성이 현저하게 악화되어 도통(導通) 불량이 된다. 따라서, 프레스 온도(예를 들면 170℃)에서는 도전성 접착제를 부드럽게 할 필요가 있다.
한편, 프레스 공정의 프레스압에 의해 금속 보강판과 FPC 사이로부터 도전성 접착제의 번짐이 발생하면, 외관 불량 및 단락(短絡)의 원인이 되어, 문제가 되고 있었다.
또한, 도전성 접착제를 부드럽게 하면 금속 보강판과 FPC 사이로부터 도전성 접착제가 과잉으로 번져, 외관 불량 및 단락의 원인이 된다.
상기 과제를 감안하여 본 발명의 목적은, 개구부에의 도전성 접착제의 충전성이 양호하며, 외관 불량 및 단락을 방지할 수 있는 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법, 그리고 상기 프린트 배선판의 제조 방법에 이용되는 부재 세트, 및 금속 보강판 부착 프린트 배선판을 제공하는 것이다.
본 발명자들이 예의(銳意) 검토를 거듭한 바, 이하의 태양에 있어서, 본 발명의 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 일 태양에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법은, 그라운드 회로를 포함하는 회로 패턴과, 상기 회로 패턴을 절연 보호하고, 개구부를 갖는 절연 보호막이 형성된 프린트 배선판의 위쪽에, 열에 의해 연화되는 바인더 수지 및 도전성 필러를 함유하는 도전성 접착제와, 금속 보강판과, 쿠션재가 이 순으로 배치된 부재 세트를, 상기 프린트 배선판과 상기 도전성 접착제가 대향하도록 배치하는 공정 [1],
상기 부재 세트를 열프레스하고, 상기 절연 보호막에 마련된 개구부를 통해, 상기 도전성 접착제에 의해 상기 그라운드 회로와 상기 금속 보강판을 접착함과 함께, 상기 그라운드 회로와 상기 금속 보강판을 전기적으로 접속하는 공정 [2], 그리고
상기 부재 세트의 상기 쿠션재를 박리하는 공정 [3]을 구비한다.
또한, 본 발명의 일 태양에 따른 부재 세트는, 그라운드 회로를 포함하는 회로 패턴, 및 상기 회로 패턴을 절연 보호하고, 상기 그라운드 회로까지 관통하는 개구부가 형성된 절연 보호막을 갖는 프린트 배선판과, 상기 프린트 배선판에 열프레스에 의해 접합된 금속 보강판을 구비하는, 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조에 이용하는 부재 세트로서,
열에 의해 연화되는 바인더 수지 및 도전성 필러를 함유하고, 상기 열프레스에 의해 상기 개구부에 충전되어 상기 그라운드 회로와 상기 금속 보강판을 전기적으로 도통시키며, 또한 상기 금속 보강판을 상기 프린트 배선판에 접합하는 도전성 접착제와, 상기 금속 보강판과, 상기 열프레스 시에 연화되어, 상기 도전성 접착제 및 상기 금속 보강판의 측면 측으로 흘러들어가는 쿠션재가 이 순으로 배치된다.
본 발명에 의해, 개구부에의 도전성 접착제의 충전성이 양호하며, 외관 불량 및 단락을 방지할 수 있는 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법, 그리고 상기 프린트 배선판의 제조 방법에 이용되는 부재 세트, 금속 보강판 부착 프린트 배선판을 제공할 수 있다.
도 1a는 실시형태에 따른 부재 세트의 준비 공정 [1]을 설명하기 위한 도면이다.
도 1b는 실시형태에 따른 부재 세트의 준비 공정 [2]를 설명하기 위한 도면이다.
도 1c는 실시형태에 따른 부재 세트의 준비 공정 [3]을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a는 실시형태에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법(공정 [1])을 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 실시형태에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법(공정 [2])을 설명하기 위한 도면이다.
도 2c는 실시형태에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법(공정 [3])을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 실시형태에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 단면도이다.
도 4a는 실시형태에 따른 부재 세트의 단면도이다.
도 4b는 다른 실시형태에 따른 부재 세트의 단면도이다.
도 5a는 도전성 접착제의 개구부에의 매립성 불량을 설명하기 위한, 비교예에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 단면도이다.
도 5b는 도전성 접착제의 번짐 불량을 설명하기 위한, 비교예에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 단면도이다.
도 6a는 도전성 접착제의 번짐 불량을 설명하기 위한, 비교예에 따른 프린트 배선판의 평면도이다.
도 6b는 도전성 접착제의 번짐 불량을 설명하기 위한, 비교예에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 모식적 평면도이다.
도 1b는 실시형태에 따른 부재 세트의 준비 공정 [2]를 설명하기 위한 도면이다.
도 1c는 실시형태에 따른 부재 세트의 준비 공정 [3]을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a는 실시형태에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법(공정 [1])을 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 실시형태에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법(공정 [2])을 설명하기 위한 도면이다.
도 2c는 실시형태에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법(공정 [3])을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 실시형태에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 단면도이다.
도 4a는 실시형태에 따른 부재 세트의 단면도이다.
도 4b는 다른 실시형태에 따른 부재 세트의 단면도이다.
도 5a는 도전성 접착제의 개구부에의 매립성 불량을 설명하기 위한, 비교예에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 단면도이다.
도 5b는 도전성 접착제의 번짐 불량을 설명하기 위한, 비교예에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 단면도이다.
도 6a는 도전성 접착제의 번짐 불량을 설명하기 위한, 비교예에 따른 프린트 배선판의 평면도이다.
도 6b는 도전성 접착제의 번짐 불량을 설명하기 위한, 비교예에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 모식적 평면도이다.
본 명세서에서의 시트란, JIS에서 정의되는 시트뿐만 아니라, 필름도 포함하는 것으로 한다. 설명을 명확하게 하기 위해, 이하의 기재 및 도면은, 적절히, 간략화되어 있다. 본 명세서 중에 나오는 각종 성분은 특별히 주석하지 않는 한, 각각 독립적으로 1종 단독으로도 2종 이상을 병용해도 된다. 또, 본 명세서에서는, 「프린트 배선판」을, 「배선판」이라고 약기하는 경우가 있다. 이하, 본 발명의 실시형태의 예에 대해서 설명한다.
《금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법》
도 1a ∼ 도 2c를 이용하여 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 2a ∼ 도 2c에서는, 프린트 배선판에 도전성 접착제를 이용하여 금속 보강판을 첩부할 때의 제조 공정을 나타내고 있다. 또, 각각의 부재를 구성하는 재료의 상세에 대해서는 후술한다. 또한, 본 명세서에서, 「도전성 접착제」는, 열경화 전의 도전성 접착제를 나타내고, 「도전성 접착제층」은 도전성 접착제를 열경화함으로써 얻어진 층(즉, 열경화 후의 도전성 접착제)을 나타내는 것으로 하고, 양자에는 동일한 부호를 붙인다.
<부재 세트 준비 공정>
우선, 도 1a의 준비 공정 [1]에 나타내는 바와 같이, 박리성 필름(11) 상에 도전성 접착제(12)가 형성된 도전성 접착 시트(13)와, 금속 보강판(14)을 준비한다. 그리고, 도 1b의 준비 공정 [2]에 나타내는 바와 같이, 금속 보강판(14)에 도전성 접착 시트(13)의 도전성 접착제(12) 측을 첩부하여, 금속 보강판(14)에 도전성 접착 시트(13)를 가부착한다. 금속 보강판(14)에 도전성 접착 시트(13)를 가부착할 때의 온도(가부착 온도)는, 예를 들면 110℃ ∼ 150℃, 바람직하게는 130℃로 할 수 있다. 가부착 후, 도전성 접착제(12)는 반경화 상태이다.
다음으로, 도 1c의 준비 공정 [3]에 나타내는 바와 같이, 박리성 필름(11)을 벗겨, 도전성 접착제(12)의 금속 보강판(14)과 반대 측의 면을 노출시킨다. 그 후, 도전성 접착제(12)와 금속 보강판(14)과의 예비 적층체(15)를 소정의 사이즈로 절단한다(절단선을 부호 18로 나타내고 있음). 예비 적층체(15)의 절단은, 예를 들면 펀칭 가공을 이용하여 실시할 수 있다. 또, 박리성 필름(11)은 절단 공정 후에 벗겨도 된다.
<공정 [1]>
우선, 그라운드 회로를 포함하는 회로 패턴과, 상기 회로 패턴을 절연 보호하고, 개구부를 갖는 절연 보호막이 형성된 프린트 배선판을 준비한다. 그리고, 프린트 배선판의 절연 보호막의 위쪽에, 열에 의해 연화되는 바인더 수지 및 도전성 필러를 함유하는 도전성 접착제와, 금속 보강판과, 쿠션재를 이 순으로 갖는 부재 세트를, 상기 배선판과 상기 도전성 접착제가 대향하도록 배치하는 공정이다.
또, 본 발명의 부재 세트는, (ⅰ) 도전성 접착제／금속 보강판／쿠션재의 각 층을 일체로 하여 이용하는 경우, (ⅱ) 상기 각각의 층을 순서대로 프린트 배선판의 위쪽에 배치하여 이용하는 경우, (ⅲ) 도전성 접착제와 금속 보강판을 일체로 한 예비 적층체에, 쿠션재를 더 배치하여 이용하는 경우, (ⅳ) 도전성 접착제에, 금속 보강판과 쿠션재와의 예비 적층체를 배치하여 이용하는 경우를 포함한다. 즉, 본 부재 세트는, 열프레스 시에, 도전성 접착제와, 금속 보강판과, 쿠션재가 이 순으로 배치되어 있으면 좋고, 열프레스 직전에, 도전성 접착제와 금속 보강판, 및 금속 보강판과 쿠션 부재가, 각각 독립적으로 비일체여도, 일체여도 좋다. 여기에서 「일체」란 겹쳐쌓여 있을 뿐만 아니라, 첩부(라미네이트)되어 있는 것을 말하고, 비일체란, 첩부되어 있지 않고, 겹쳐져 있는 상태를 말한다. 본 부재 세트는, 열프레스 시에는 적어도 부재 세트가 일체가 된다.
예를 들면, 도 2a에 나타내는 바와 같이, 소정의 사이즈로 절단된 예비 적층체(15)를 배선판(20) 상에 배치한다. 또한 금속 보강판(14)의 상면에 쿠션재(16)를 배치함으로써 부재 세트(17)를 얻는다. 여기에서 배선판(20)은, 하측의 기재(21)와 상측의 절연성 필름(22)이 절연성 접착제(23)에 의해 접착된 구성을 갖는다. 기재(21) 상에는 신호 회로(24) 및 그라운드 회로(25)가 형성되어 있고, 이 그라운드 회로(25)의 위쪽에는 절연성 필름(22)과, 절연성 접착제(23)에 마련된 개구부(스루홀)(27)가 배치되어 있다. 즉, 기재(21) 상에 형성된 그라운드 회로(25)의 일부가 개구부(27)를 통해 노출되어 있다. 부재 세트(17)는, 배선판(20)의 개구부(27)의 위쪽에 배치한다. 또, 절연성 필름(22)과 절연성 접착제(23)는, 절연 보호막으로서 기능한다.
<공정 [2]>
공정 [2]는, 부재 세트를 열프레스하고, 프린트 배선판의 절연 보호막에 마련된 개구부를 통해, 도전성 접착제에 의해 상기 그라운드 회로와 금속 보강판을 접착함과 함께, 상기 그라운드 회로와 금속 보강판을 전기적으로 접속하는 공정이다.
예를 들면, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 공정 [1]에 이어, 부재 세트(17)／배선판(20)의 적층물을 소정의 온도(예를 들면 150 ∼ 190℃, 바람직하게는 170℃)에서 열프레스(가열·가압)한다. 이에 따라 도전성 접착제(12)가 연화되어 절연성 필름(22), 절연성 접착제(23)에 형성된 개구부(27) 내에 매립된다. 연화된 도전성 접착제(12)가 개구부(27) 내에 충전됨으로써, 도전성 접착제(12)가 개구부(27)에 의해 노출된 그라운드 회로(25)와 접촉한다. 열프레스 후, 도전성 접착제(12)가 경화하여 금속 보강판(14)과 배선판(20)이 접착됨과 함께, 그라운드 회로(25)와 금속 보강판(14)이 전기적으로 접속된다. 한편, 쿠션재(16)는 열과 압력에 의해 유동하고, 금속 보강판(14) 및 도전성 접착제(12)의 측면 측으로 흘러들어가 도전성 접착제(12)의 번짐을 억제한다. 즉, 쿠션재(16)는 열프레스 중에 도전성 접착제(12)가 금속 보강판보다 외부로 번지기 전에 도전성 접착제(12)의 측면으로 유동하며, 또한 번짐을 막는다. 이 상태에서 쿠션재(16)는 도전성 접착제(12)가 번짐을 억제하는 경도(점탄성)를 필요로 한다.
또, 열프레스 시의 압력은, 3 ∼ 30㎏／㎠ 정도가 바람직하다. 열프레스에 이용하는 장치는, 평판 압착기 또는 롤 압착기를 사용할 수 있다. 열프레스의 시간은, 쿠션재(16)／금속 보강판(14)／도전성 접착제(12)／배선판(20)의 부재 세트가 충분히 밀착하는 시간이면 특별히 한정되지는 않지만, 통상은 1분 ∼ 1시간 정도이다. 또한, 열프레스의 시간이 짧은 경우는, 열프레스 후에 150 ∼ 190℃의 오븐에서 30분 ∼ 3시간 가열하여 도전성 접착제(12)를 본 경화시키는 것이 바람직하다.
<공정 [3]>
공정 [3]은, 부재 세트의 쿠션재를 박리하는 공정이다.
열프레스 후, 도 2c에 나타내는 바와 같이, 온도가 저하되어 유동성이 소멸된 쿠션재(16)를 흡인 박리 장치 또는 수작업으로 박리한다.
이에 따라, 도 3에 나타내는 바와 같이 도전성 접착제층(12)을 통해 금속 보강판(14)과 배선판(20)의 그라운드 회로(25)가 전기적으로 접속된 전자파 쉴드성을 구비한 금속 보강판 부착 프린트 배선판(30)을 제조할 수 있다.
이어서, 각각의 부재를 구성하는 재료의 상세에 대해서 설명한다.
<부재 세트>
본 실시형태에 따른 부재 세트는, 상술한 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법에 이용되는 것으로서, 쿠션재, 금속 보강판 및 도전성 접착제의 순으로 배치된다. 도 4a에 나타내는 바와 같이 각 부재의 평면시(平面視) 상의 사이즈를 실질적으로 동일하게 해도 된다. 또한, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 금속 보강판 및 도전성 접착제의 평면시 상의 외연(外緣)의 외측에, 상기 금속 보강판 및 도전성 접착제가 중첩되어 있지 않은 쿠션재의 돌출 영역을 갖는 태양으로 해도 된다. 즉, 쿠션재의 평면시 상의 사이즈를 도전성 접착제 및 금속 보강판보다 크게 하며, 또한 쿠션재가 금속 보강판 등으로부터 평면시 상의 돌출하는 영역을 갖는 태양으로 해도 된다. 이러한 구성에 의해, 열프레스 시에, 도전성 접착제층의 측면 측으로의 번짐을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 부재 세트는, 번짐성을 방지하는 관점에서는, 쿠션재의 저장 탄성률은, 170℃에서 10㎫ 이상 100㎫ 이하이며, 상기 도전성 접착제의 저장 탄성률은, 170℃에서 2㎫ 이상 50㎫ 이하이며, 또한 상기 쿠션재의 저장 탄성률은, 상기 도전성 접착제의 저장 탄성률보다 높은 것이 바람직하다.
부재 세트는 상술한 바와 같이 금속 보강판(14)과 도전성 접착제(12)로 이루어지는 예비 적층체(15)를 형성 후, 쿠션재를 겹치는 공정으로 하거나, 배선판에 재치(載置)하기 전에 미리 도전성 접착제／금속 보강판／쿠션재가 일체화된 부재 세트(적층체)를 형성해도 된다.
개구부에의 매립성이 우수하며, 또한 도전성 접착제의 번짐성을 보다 효과적으로 발휘시키는 관점에서는, 이하의 (Ⅰ) 내지 (Ⅲ)의 조건 중 어느 것을 충족시키는 부재 세트가 바람직하다.
(Ⅰ) 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률은 5.5㎫ 이상 50㎫ 이하이며, 쿠션재의 170℃에서의 저장 탄성률은 10㎫ 이상 100㎫ 이하로, 저장 탄성률은 도전성 접착제보다 쿠션재가 높은 부재 세트.
(Ⅱ) 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률은 2㎫ 이상 50㎫ 이하이며, 쿠션재의 170℃에서의 저장 탄성률은 10㎫ 이상 100㎫ 이하로, 저장 탄성률은 도전성 접착제보다 쿠션재가 21㎫ 이상 50㎫ 이내의 범위에서 높은 부재 세트.
(Ⅲ) 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률은 2㎫ 이상 50㎫ 이하이며, 쿠션재의 170℃에서의 저장 탄성률은 10㎫ 이상 100㎫ 이하이며, 저장 탄성률은 도전성 접착제보다 쿠션재가 높고, 또한, 금속 보강판과 쿠션재의 두께의 비율(금속 보강판의 두께[㎛]／쿠션재의 두께[㎛])는 1.5 ∼ 2인 부재 세트.
이하, 각 층에 대해서 상세하게 설명한다.
(쿠션재)
쿠션재는, 열프레스기의 프레스압을 균일하게 금속 보강판 및 도전성 접착제에 전달하고, 열프레스 시에 유동하여, 도전성 접착제의 번짐을 억제하는 역할을 갖는다.
쿠션재의 저장 탄성률은 170℃에서 10㎫ 이상 100㎫ 이하인 것이 바람직하고, 12㎫ 이상 90㎫ 이하가 보다 바람직하고, 15㎫ 이상 70㎫ 이하가 더 바람직하다. 상기 범위로 함으로써 열프레스의 도전성 접착제의 번짐을 억제한다. 쿠션재의 저장 탄성률이 100㎫을 초과하는 경우, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 쿠션재가 프레스의 압을 분산할 수 없어 도전성 접착제(12)가 압에 강력하게 가해지기 때문에 연화되어, 번지기 쉬워진다. 한편, 저장 탄성률이 10㎫ 미만에서는 쿠션재의 경도가 부족하여, 도전성 접착제의 연화에 의한 번짐을 억제하기 어려워진다.
본 실시형태에 따른 쿠션재의 저장 탄성률은, 다음과 같이 하여 측정할 수 있다. 즉, 동적 점탄성 측정 장치를 이용하여 쿠션재의 25 ∼ 200℃의 온도 범위에서의 저장 탄성률(E'), 손실 탄성률(E''), 및 손실 정접(tanδ) 변화를 측정하고, 온도에서의 저장 탄성률(E')을 추출함으로써 구할 수 있다.
또한, 쿠션재의 멜트 플로 레이트(MFR)는, 0.002g／10min 이상 17g／10min 이하인 것이 바람직하고, 0.01g／10min 이상 4.0g／10min 이하가 보다 바람직하다. MFR을 0.002g／10min 이상으로 함으로써 열프레스 시에 도전성 접착제(12)가 연화되어 번지기 전에, 쿠션재가 측면에 도달하여 번짐을 억제하는 효과를 보다 효과적으로 발휘할 수 있다. 한편, 17g／10min 이하로 함으로써, 과잉의 유동을 억제하여, 프레스압을 균일하게 전달함으로써 도전성 접착제(12)의 매립을 양화(良化)시킨다.
쿠션재는, 열가소성 수지를 포함하는 열가소성 수지 조성물에 의해 형성할 수 있다. 또한, 열가소성 수지 조성물은, 열가소성 수지에 더하여, 가소제나 열경화제, 무기 필러 등을 포함하고 있어도 된다.
열가소성 수지로서는, 폴리올레핀계 수지, 산(酸)을 그래프트시킨 산 변성 폴리올레핀계 수지, 폴리올레핀과 불포화 에스테르와의 공중합 수지, 비닐계 수지, 스티렌·아크릴계 수지, 디엔계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리아미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리이미드계 수지, 또는 불소 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리올레핀계 수지, 산을 그래프트시킨 산 변성 폴리올레핀계 수지, 폴리올레핀과 불포화 에스테르와의 공중합 수지, 비닐계 수지가 바람직하다. 열가소성 수지는, 1종을 단독으로, 또는 필요에 따라 임의의 비율로 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.
폴리올레핀계 수지는, 에틸렌, 프로필렌, α-올레핀 화합물 등의 호모폴리머 또는 코폴리머가 바람직하다. 구체적으로는, 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 호모폴리머, 폴리프로필렌 코폴리머 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리에틸렌 수지 및 폴리프로필렌 수지가 바람직하고, 보다 바람직하게는, 폴리에틸렌 수지이다.
산 변성 폴리올레핀계 수지는, 말레산, 아크릴산, 메타크릴산 및 이타콘산 등이 그래프트된 폴리올레핀 수지가 바람직하다. 이들 중에서도, 말레산 변성 폴리올레핀 수지가 바람직하다.
폴리올레핀과 불포화 에스테르와의 공중합 수지에 있어서의 불포화 에스테르로서는 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산n-부틸, 아크릴산이소옥틸, 메타크릴산메틸, 메타크릴산이소부틸, 말레산디메틸, 말레산디에틸 및 메타크릴산글리시딜 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리올레핀으로서 에틸렌, 불포화 에스테르로서 메타크릴산글리시딜로 이루어지는, 에틸렌-메타크릴산글리시딜 공중합 수지가 바람직하다.
비닐계 수지는, 아세트산비닐 등의 비닐에스테르의 중합에 의해 얻어지는 폴리머, 및 비닐에스테르와 에틸렌 등의 올레핀 화합물과의 코폴리머가 바람직하다. 구체적으로는, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-프로피온산비닐 공중합체, 부분 비누화 폴리비닐알코올 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 에틸렌-아세트산비닐 공중합체가 바람직하다.
스티렌·아크릴계 수지는, 스티렌, (메타)아크릴로니트릴, 아크릴아미드류, 말레이미드류 등으로 이루어지는 호모폴리머 또는 코폴리머가 바람직하다. 구체적으로는, 신디오택틱폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 아크릴 코폴리머 등을 들 수 있다.
디엔계 수지는, 부타디엔이나 이소프렌 등의 공역디엔 화합물의 호모폴리머 또는 코폴리머, 및 그들 호모폴리머 또는 코폴리머의 수소 첨가물이 바람직하다. 구체적으로는, 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌-이소프렌 블록 코폴리머, 스티렌-에틸렌·부틸렌-스티렌 블록 코폴리머, 스티렌-에틸렌·프로필렌-스티렌 블록 코폴리머, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 코폴리머, 스티렌-부틸렌·부타디엔-스티렌 블록 코폴리머, 스티렌-에틸렌·부틸렌-스티렌 블록 코폴리머와 스티렌-에틸렌·부틸렌 블록 코폴리머와의 혼합물 등을 들 수 있다.
셀룰로오스계 수지는, 셀룰로오스 아세테이트부틸레이트 수지가 바람직하다. 폴리카보네이트 수지는, 비스페놀 A 폴리카보네이트가 바람직하다.
폴리이미드계 수지는, 열가소성 폴리이미드, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아믹산형 폴리이미드 수지가 바람직하다.
열프레스 후의 쿠션재와 금속 보강판이나 배선판, 그리고 열프레스기와의 박리를 용이하게 하기 위해, 쿠션재는, 쿠션성의 부재에 더해, 이형층(離形層)을 포함하는 형태로 할 수 있다. 이형층으로서는, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 환상(環狀) 올레핀폴리머, 실리콘, 불소 수지로 이루어지는 층을 형성하는 것이 바람직하다. 이 중에서도 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 실리콘, 불소 수지가 더 바람직하다. 상기 형태 외, 알키드, 실리콘 등의 이형제를 코팅하는 형태도 바람직하다.
이형층의 두께는 0.001 ∼ 70㎛가 바람직하고, 0.01 ∼ 50㎛가 보다 바람직하다.
시판되는 쿠션재로서는, Mitsui Chemicals Tohcello Inc. 제조 「CR1012」, 「CR1012MT4」, 「CR1040」, 「CR2031MT4」 등을 이용할 수 있다. 이들 시판되는 쿠션재는 쿠션재의 양면을 이형층으로 하여 폴리메틸펜텐으로 끼워 넣은 층 구성으로 되어 있으며 본원에서는 이들의 일체 구성을 쿠션재라고 부른다.
쿠션재의 두께는, 50 ∼ 300㎛가 바람직하고, 75 ∼ 250㎛가 보다 바람직하고, 100 ∼ 200㎛가 더 바람직하다. 50 ∼ 300㎛로 함으로써 번짐성을 향상시킬 수 있다. 또, 상기 두께는, 이형층을 가질 경우, 이형층을 포함한 값이다.
(금속 보강판)
금속 보강판은, 예를 들면 금, 은, 구리, 철 및 스테인리스의 도전성 금속을 들 수 있다. 이들 중에서 보강판으로서의 강도, 비용 및 화학적 안정성의 면에서 스테인리스가 바람직하다.
금속 보강판의 두께는, 50 ∼ 500㎛가 바람직하고, 60 ∼ 400㎛가 보다 바람직하고, 75 ∼ 300㎛가 더 바람직하다. 금속 보강판의 두께를 500㎛ 이하로 함으로써 쿠션재의 유동에 의해 번짐을 억제하는 것 외, 프린트 배선판의 경량화 및 소형화를 촉진할 수 있다. 50㎛ 이상으로 함으로써 금속 보강판의 강도가 향상되며 배선판의 신뢰성이 향상된다.
금속 보강판은, 표면의 부도체화에 따른 저항치 상승을 억제하기 위해, 도금층이 표면에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 도금층은, 금, 은, 니켈, 인 함유 니켈 도금이 바람직하다. 도금의 방법은 전해 도금법 또는 무전해 도금법으로 형성하는 것이 바람직하다. 도금층의 두께는, 0.1 ∼ 5㎛ 정도이며, 0.2 ∼ 4㎛가 보다 바람직하다. 또, 상기 금속 보강판의 두께는, 도금층을 가질 경우, 도금층을 포함한 값이다. 또, 비용을 저감하는 관점에서는 도금을 하지 않는 태양이 바람직하다.
번짐을 보다 효과적으로 억제하는 관점에서, 금속 보강판과 쿠션재의 두께의 비율(금속 보강판의 두께[㎛]／쿠션재의 두께[㎛])은, 2 이하인 것이 바람직하고, 1.7 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.3 이하가 더 바람직하다. 하한은 0.1 이상이 바람직하고, 0.5 이상이 보다 바람직하다.
(도전성 접착제)
본 실시형태에 따른 도전성 접착제는, 열에 의해 연화되는 바인더 수지와 도전성 필러를 적어도 포함하고, 하기의 특성을 구비하는 것이 바람직하다.
[저장 탄성률]
본 실시형태에서는, 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률을 2㎫ 이상 50㎫ 이하, 바람직하게는 4㎫ 이상 25㎫ 이하, 더 바람직하게는 7㎫ 이상 15㎫ 이하로 해도 된다. 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률을 이 범위로 함으로써, 열프레스 시(도 2a의 공정 [1] ∼ 도 2c의 공정 [3] 참조)에 도전성 접착제(12)를 충분히 연화시킬 수 있고, 도전성 접착제(12)의 개구부에의 충전성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 도전성 접착제(12)와 그라운드 회로(25) 사이에 극간(隙間)(29b)(도 5a 참조)이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 금속 보강판(14)과 그라운드 회로(25) 사이의 저항치가 높아지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 도전성 접착제가 과잉으로 연화됨으로써 번짐이 악화되는 것을 억제할 수 있다(도 5b 참조).
170℃에서의 저장 탄성률을 2㎫ 이상으로 하기 위한 방법으로서는, 예를 들면 바인더 수지의 중량 평균 분자량 Mw를 올리고, 바인더 수지를, 방향환을 많이 갖는 골격으로 하여 강직성(剛直性)을 높이고, 도전성 필러나 무기 필러 등의 필러 성분의 첨가량을 늘리고, 또한, 바인더 수지가 열경화성 수지인 경우는, B 스테이지에 있어서의 경화제와의 가교 밀도를 높이는 등의 방법을 들 수 있다.
170℃에서의 저장 탄성률을 50㎫ 이하로 하기 위한 방법으로서는, 예를 들면 바인더 수지의 중량 평균 분자량 Mw를 낮추고, 바인더 수지의 골격으로부터 방향환을 줄여 강직성을 낮추고, 도전성 필러나 무기 필러 등의 필러 성분의 첨가량을 줄이고, 또한 바인더 수지가 열경화성 수지인 경우는, 반경화 상태인 B 스테이지에 있어서의 경화제와의 가교 밀도를 낮추는 등의 방법을 들 수 있다.
본 실시형태에서는, 170℃에서의 도전성 접착제의 저장 탄성률을 상술한 범위로 함으로써, 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 시에 개구부에의 충전성이 양호한 도전성 접착제를 갖는 부재 세트, 및 금속 보강판 부착 프린트 배선판을 제공할 수 있다.
본 실시형태에 따른 도전성 접착제의 저장 탄성률은, 쿠션재와 마찬가지의 방법으로 구할 수 있다.
또한, 쿠션재의 저장 탄성률은, 상기 도전성 접착제의 저장 탄성률보다 높은 것이 바람직하다. 쿠션재와 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률차는, 4 ∼ 100㎫인 것이 바람직하고, 10 ∼ 87㎫이 보다 바람직하다. 상기 범위로 함으로써 번지는 도전성 접착제를 쿠션재에 의해 막는 효과가 보다 향상된다.
[손실 정접]
본 실시형태에서는, 도전성 접착제의 170℃에서의 손실 정접(tanδ)은, 0.05 이상 0.4 이하가 바람직하고, 0.15 이상 0.35 이하가 보다 바람직하고, 0.20 이상 0.3 이하가 더 바람직하다. 도전성 접착제의 170℃에서의 손실 정접(tanδ)을 이 범위로 함으로써, 도전성 접착제(12)의 개구부에의 충전성을 더욱 향상시킬 수 있다.
170℃에서의 손실 정접을 0.05 이상으로 하기 위한 방법으로서는, 예를 들면 바인더 수지의 중량 평균 분자량 Mw를 낮추고, 바인더 수지의 산가(酸價)를 낮추고, 바인더 수지의 유리 전이 온도(Tg)를 낮추고, 이에 더하여 상온에서 액상(液狀)인 경화제를 첨가하는 등을 들 수 있다.
170℃에서의 손실 정접을 0.40 이하로 하기 위한 방법으로서는, 예를 들면 바인더 수지의 중량 평균 분자량 Mw를 올리고, 바인더 수지의 산가를 올리고, 바인더 수지의 Tg를 올리고, 이에 더하여 상온에서 고형(固形)인 경화제를 첨가하는 등을 들 수 있다.
본 실시형태에 따른 도전성 접착제의 손실 정접(tanδ)은, 상술한 바와 같이 동적 점탄성 측정 장치를 이용하여 도전성 접착제의 25 ∼ 200℃의 온도 범위에서의 저장 탄성률(E'), 손실 탄성률(E''), 및 손실 정접(tanδ) 변화를 측정하여, 각각의 온도에서의 손실 정접(tanδ)을 추출함으로써 구할 수 있다.
[유리 전이 온도]
또한, 본 실시형태의 도전성 접착제는, 점탄성 측정에 의해 얻어지는 온도-손실 정접(tanδ) 곡선에서의 피크의 온도를 이용하여 구할 수 있다. 본 발명의 도전 접착제는 제1과 제2 유리 전이 온도를 갖는 것이 바람직하고, 저온 측의 피크를 제1 유리 전이 온도, 고온 측의 피크를 제2 유리 전이 온도라고 정의한다. 제1 유리 전이 온도는 10℃ 이상 45℃ 이하, 제2 유리 전이 온도는 70℃ 이상 140℃ 이하인 것이 바람직하다. 제1 유리 전이 온도가 25℃ 이상 40℃ 이하, 제2 유리 전이 온도가 75℃ 이상 110℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 제1 유리 전이 온도가 27℃ 이상 36℃ 이하, 제2 유리 전이 온도가 78℃ 이상 95℃ 이하인 것이 더 바람직하다. 도전성 접착제의 유리 전이 온도를 이러한 범위로 함으로써, 도전성 접착제의 밀착성, 개구부에의 충전성을 더욱 향상시킬 수 있다.
제1 유리 전이 온도를 10℃ 이상 45℃ 이하로 하기 위한 방법으로서는, 예를 들면, 바인더 수지의 Tg를 컨트롤하는 방법, 바인더 수지가 열경화성 수지인 경우는 경화제와의 가교 밀도를 컨트롤하는 방법을 들 수 있다.
제2 유리 전이 온도를 70℃ 이상 140℃ 이하로 하기 위해서는, 상기와 마찬가지의 방법에 의해 조정할 수 있다.
[막두께]
도전성 접착제의 두께는, 15 ∼ 70㎛가 바람직하고, 20 ∼ 65㎛가 보다 바람직하다. 두께를 15㎛ 이상으로 함으로써 소(小)개구 비아(via)에의 매립성을 향상시킬 수 있다. 두께를 70㎛ 이하로 함으로써 번짐성을 억제할 수 있다. 도전성 접착제의 두께의 측정 방법은, 접촉식의 막두께계, 단면 관찰에 의한 계측 등으로 측정할 수 있다.
[도전성 접착제의 제조 방법]
부재 세트를 구성하는 도전성 접착제는, 예를 들면, 도전성 수지 조성물을 이용하여, 박리성 필름 상에 도전성 접착제를 형성한 도전성 접착 시트에 의해 제조할 수 있다.
「도전성 수지 조성물」
본 실시형태에 따른 도전성 접착제는, 열에 의해 연화되는 바인더 수지, 및 도전성 미립자를 포함하는 도전성 수지 조성물에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
열에 의해 연화되는 바인더 수지로서는, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 특별히 한정되지 않지만, 열경화성 수지가 바람직하다. 또한, 후공정에서 리플로우 공정 등의 가열 공정이 없는 용도에 있어서는, 열가소성 수지가 바람직하다. 열경화성 수지는, 자기(自己) 가교성 타입 및 경화제 반응 타입을 사용할 수 있다. 경화제 반응 타입의 바인더 수지로서는, 경화제와 반응 가능한 반응성 관능기를 갖는 열경화성 수지가 바람직하다.
<열경화성 수지>
열경화성 수지는, 가열에 의한 가교 반응에 이용할 수 있는 관능기를 복수 갖는 수지이다.
관능기는, 예를 들면, 수산기, 페놀성 수산기, 카르복시기, 아미노기, 에폭시기, 옥세타닐기, 옥사졸린기, 옥사진기, 아지리딘기, 티올기, 이소시아네이트기, 블록화 이소시아네이트기, 실라놀기 등을 들 수 있다.
상기의 관능기를 갖는 열경화성 수지는, 예를 들면, 아크릴 수지, 말레산 수지, 폴리부타디엔계 수지, 폴리에스테르 수지, 축합형 폴리에스테르 수지, 부가형 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리우레탄우레아 수지, 에폭시 수지, 옥세탄 수지, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 페놀계 수지, 알키드 수지, 아미노 수지, 폴리젖산 수지, 옥사졸린 수지, 벤조옥사진 수지, 실리콘 수지, 불소 수지를 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리우레탄 수지, 폴리우레탄우레아 수지, 에폭시 수지, 부가형 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드이미드 수지가 바람직하다.
열경화성 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 5만 ∼ 20만이 바람직하고, 7만 ∼ 13만이 보다 바람직하다. 중량 평균 분자량(Mw)을 상기 범위로 함으로써 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률, 손실 정접을 바람직한 것으로 할 수 있다.
열경화성 수지의 유리 전이 온도(Tg)는 -20℃ ∼ 20℃가 바람직하고, -7℃ ∼ 150℃가 보다 바람직하다. 유리 전이 온도를 상기 범위로 함으로써 도전성 접착제의 25℃에서의 저장 탄성률을 바람직한 것으로 할 수 있다.
열경화성 수지의 산가는 1 ∼ 40㎎KOH／g이 바람직하고, 4 ∼ 15㎎KOH／g이 보다 바람직하고, 6 ∼ 13㎎KOH／g이 더 바람직하다. 열경화성 수지의 산가를 상기 범위로 함으로써 후술하는 경화제와의 가교 밀도를 최적화할 수 있고, 170℃에서의 저장 탄성률, 손실 정접을 바람직한 것으로 할 수 있다.
<경화제>
경화제는, 열경화성 수지의 종류에 따라 임의로 선택할 수 있다. 경화제로서, 가교 반응에 의해 도전성 접착제를 형성할 때에 반경화 상태로 하기 위해 기능하고, 도전성 접착 시트 형성 시에는 완전 경화하지 않고, 배선판 또는 금속 보강판에 열프레스할 때에 경화하는 경화제도 적절히 선택할 수 있다. 경화제는, 에폭시계 화합물, 이소시아네이트계 경화제, 아민계 경화제, 아지리딘계 경화제, 이미다졸계 경화제를 들 수 있다.
에폭시 화합물로서는, 글리시딜에테르형 에폭시 화합물, 글리시딜아민형 에폭시 화합물, 글리시딜에스테르형 에폭시 화합물, 환상 지방족(지환형) 에폭시 화합물 등이 바람직하다.
상기 글리시딜에테르형 에폭시 화합물로서는, 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 비스페놀 F형 에폭시 화합물, 비스페놀 S형 에폭시 화합물, 비스페놀 AD형 에폭시 화합물, 크레졸 노볼락형 에폭시 화합물, 페놀 노볼락형 에폭시 화합물, α-나프톨 노볼락형 에폭시 화합물, 비스페놀 A형 노볼락형 에폭시 화합물, 디시클로펜타디엔형 에폭시 화합물, 테트라브롬 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 브롬화 페놀 노볼락형 에폭시 화합물, 트리스(글리시딜옥시페닐)메탄, 테트라키스(글리시딜옥시페닐)에탄 등을 들 수 있다.
상기 글리시딜아민형 에폭시 화합물로서는, 테트라글리시딜디아미노디페닐메탄, 트리글리시딜파라아미노페놀, 트리글리시딜메타아미노페놀, 테트라글리시딜메타자일릴렌디아민 등을 들 수 있다.
상기 글리시딜에스테르형 에폭시 화합물로서는, 디글리시딜프탈레이트, 디글리시딜헥사히드로프탈레이트, 디글리시딜테트라히드로프탈레이트 등을 들 수 있다.
상기 환상 지방족(지환형) 에폭시 화합물로서는, 에폭시시클로헥실메틸-에폭시시클로헥산카복실레이트, 비스(에폭시시클로헥실)아디페이트 등을 들 수 있다.
이소시아네이트계 경화제는, 톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 테트라메틸자일릴렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
아민계 경화제는, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 메틸렌비스(2-클로로아닐린), 메틸렌비스(2-메틸-6-메틸아닐린), 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, n-부틸벤질프탈산 등을 들 수 있다.
아지리딘계 경화제는, 트리메틸올프로판-트리-β-아지리디닐프로피오네이트, 테트라메틸올메탄-트리-β-아지리디닐프로피오네이트, N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복시아미드), N,N'-헥사메틸렌-1,6-비스(1-아지리딘카르복시아미드) 등을 들 수 있다.
이미다졸계 경화제는, 2-메틸이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸륨트리멜리테이트 등을 들 수 있다.
경화제는, 열경화성 수지 100중량부에 대해, 0.3 ∼ 80중량부를 배합하는 것이 바람직하고, 1 ∼ 50중량부가 보다 바람직하다. 경화제의 첨가량을 0.3 ∼ 80중량부로 함으로써, 도전성 접착제의 가교 밀도를 최적인 것으로 하고, 170℃에서의 저장 탄성률을 2㎫ 이상 50㎫ 이하의 범위로 할 수 있다. 또한, 경화제의 첨가량을 0.3 ∼ 80중량부로 함으로써, 반경화 후에 도전성 접착 시트를 유동하기 어렵게 할 수 있기 때문에 블로킹이 억제되기 쉬워진다.
<열가소성 수지>
본 실시형태에서는 열가소성 수지를 병용해도 된다. 열가소성 수지로서는, 상기 경화성 관능기를 갖지 않는 폴리올레핀계 수지, 비닐계 수지, 스티렌·아크릴계 수지, 디엔계 수지, 테르펜 수지, 석유 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리아미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리이미드계 수지, 불소 수지 등을 들 수 있다.
폴리올레핀계 수지는, 에틸렌, 프로필렌, α-올레핀 화합물 등의 호모폴리머 또는 코폴리머가 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, 폴리에틸렌프로필렌 고무, 올레핀계 열가소성 엘라스토머, α-올레핀폴리머 등을 들 수 있다.
비닐계 수지는, 아세트산비닐 등의 비닐에스테르의 중합에 의해 얻어지는 폴리머 및 비닐에스테르와 에틸렌 등의 올레핀 화합물과의 코폴리머가 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 부분 비누화 폴리비닐알코올 등을 들 수 있다.
스티렌·아크릴계 수지는, 스티렌이나 (메타)아크릴로니트릴, 아크릴아미드류, (메타)아크릴산에스테르, 말레이미드류 등으로 이루어지는 호모폴리머 또는 코폴리머가 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, 신디오택틱폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 아크릴 코폴리머, 에틸렌-메타크릴산메틸 공중합체 등을 들 수 있다.
디엔계 수지는, 부타디엔이나 이소프렌 등의 공역디엔 화합물의 호모폴리머 또는 코폴리머 및 그들의 수소 첨가물이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌-이소프렌 블록 코폴리머 등을 들 수 있다. 테르펜 수지는, 테르펜류로 이루어지는 폴리머 또는 그 수소 첨가물이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, 방향족 변성 테르펜 수지, 테르펜페놀 수지, 수첨(水添) 테르펜 수지를 들 수 있다.
석유계 수지는, 디시클로펜타디엔형 석유 수지, 수첨 석유 수지가 바람직하다. 셀룰로오스계 수지는, 셀룰로오스 아세테이트부틸레이트 수지가 바람직하다. 폴리카보네이트 수지는, 비스페놀 A 폴리카보네이트가 바람직하다. 폴리이미드계 수지는, 열가소성 폴리이미드, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아믹산형 폴리이미드 수지가 바람직하다.
<도전성 미립자>
도전성 미립자는, 금, 백금, 은, 구리 및 니켈 등의 도전성 금속, 및 그 합금, 그리고 도전성 폴리머의 미립자가 바람직하다. 또한 단일 조성의 미립자가 아닌 금속이나 수지를 핵체로 하고, 상기 핵체의 표면을 피복하는 피복층을 핵체보다 도전성이 높은 소재로 형성한 복합 미립자가 비용 절감의 관점에서 바람직하다.
핵체는, 가격이 저렴한 니켈, 실리카, 구리 및 그 합금, 그리고 수지로부터 적절히 선택하는 것이 바람직하다.
피복층은, 도전성을 갖는 소재이면 좋고, 도전성 금속 또는 도전성 폴리머가 바람직하다. 도전성 금속은, 금, 백금, 은, 주석, 망간, 및 인듐 등, 그리고 그 합금을 들 수 있다. 또한 도전성 폴리머는, 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 도전성의 면에서 은이 바람직하다.
도전성 미립자는, 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상을 병용해도 좋다.
복합 미립자는, 핵체 100중량부에 대하여 1 ∼ 40중량부의 비율로 피복층을 갖는 것이 바람직하고, 5 ∼ 30중량부가 보다 바람직하다. 1 ∼ 40중량부로 피복하면, 도전성을 유지하면서, 보다 비용 절감을 할 수 있다. 또, 복합 미립자는, 피복층이 핵체를 완전히 덮는 것이 바람직하다. 그러나, 실제로는, 핵체의 일부가 노출되는 경우가 있다. 이러한 경우에도 핵체 표면 면적의 70％ 이상을 도전성 미립자가 덮고 있으면, 도전성을 유지하기 쉽다.
도전성 미립자의 형상은, 원하는 도전성이 얻어지면 좋고 형상은 한정되지 않는다. 예를 들면, 구상(球狀), 플레이크상, 엽상(葉狀), 수지상(樹枝狀), 플레이트상, 침상(針狀), 봉상(棒狀), 포도상이 바람직하다. 또, 금속 보강판과 배선판 사이의 세로 방향의 도통 패스를 효율적으로 형성하기 위해, 구상 및 수지상이 보다 바람직하다.
도전성 미립자의 평균 입자경은, D50 평균 입자경이, 1 ∼ 120㎛인 것이 바람직하고, 5 ∼ 60㎛가 보다 바람직하다. D50 평균 입자경이 이 범위에 있음으로써 블로킹이 일어나는 것을 억제할 수 있다. 또, D50 평균 입자경은, 레이저 회절·산란법 입도 분포 측정 장치에 의해 구할 수 있다. 예를 들면, 박리성 필름 상에 도전성 접착제를 갖는 도전성 접착 시트는, 롤상으로 권취(卷取)된 상태로 운반 등 된다. 블로킹이란, 이 롤상의 도전성 접착 시트로부터, 도전성 접착 시트를 권출(卷出)할 때에, 도전성 접착 시트가 박리성 필름의 이면에 부착되는 현상을 말한다.
도전성 접착제 100중량％ 중, 도전성 미립자의 첨가량은 30 ∼ 90중량％가 바람직하고, 40 ∼ 80중량％가 보다 바람직하다. 상기 첨가량으로 함으로써 170℃에서의 각 저장 탄성률을 바람직한 범위로 할 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 도전성 수지 조성물은, 다른 임의 성분으로서 용제, 내열안정제, 무기 필러, 안료, 염료, 점착 부여 수지, 가소제, 실란 커플링제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링 조정제 등을 배합할 수 있다.
무기 필러로서는, 예를 들면, 실리카, 알루미나, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 황산바륨, 탄산칼슘, 산화티탄, 산화아연, 삼산화안티몬, 산화마그네슘, 탈크, 몬모롤리나이트, 카올린, 벤토나이트 등을 들 수 있다. 상기 도전성 접착층이 무기 필러를 함유함으로써, 경화 전의 저장 탄성률을 제어하여 최적의 플로우량으로 컨트롤할 수 있다.
도전성 수지 조성물은, 상기의 각 성분을 혼합하고 교반하여 얻을 수 있다. 교반은, 공지(公知)된 교반 장치를 사용할 수 있고, 디스퍼 매트가 일반적이지만, 호모지나이저도 바람직하다.
상기 도전성 수지 조성물을 박리성 필름의 박리면에, 나이프 코팅, 다이 코팅, 립 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 바 코팅, 그라비아 코팅, 플렉소 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 및 스핀 코팅 등의 방법으로 도공하고, 통상 40 ∼ 20℃의 온도로 가열함으로써 용제 등의 휘발 성분을 제거하고, 도전성 접착제층을 갖는 도전성 접착 시트를 형성할 수 있다.
「박리성 필름」
박리성 필름은, 편면 혹은 양면에 이형 처리를 한 필름이면 제한없이 사용할 수 있다.
박리성 필름의 기재의 일례로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리불화비닐, 폴리불화비닐리덴, 경질(硬質) 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 나일론, 폴리이미드, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올, 에틸렌·비닐알코올 공중합체, 폴리카보네이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리부텐, 연질(軟質) 폴리염화비닐, 폴리불화비닐리덴, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 폴리아세트산비닐 등의 플라스틱 시트 등, 글라신지, 상질지, 크래프트지, 코팅지 등의 종이류(紙類), 각종 부직포, 합성지, 금속박이나, 이들을 조합한 복합 필름 등을 들 수 있다.
박리성 필름의 표면은 필요에 따라 매트 처리할 수 있다. 매트 처리는 샌드 매트, 에칭 매트, 코팅 매트, 케미컬 매트, 반죽 매트 등을 들 수 있다.
박리성 필름은, 기재에 이형제를 도포하여 얻을 수 있다. 이형제로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 탄화수소계 수지, 고급 지방산 및 그 금속염, 고급 지방산 비누, 왁스, 동식물 유지(油脂), 마이카, 탈크, 실리콘계 계면활성제, 실리콘 오일, 실리콘 수지, 불소계 계면활성제, 불소 수지, 불소 함유 실리콘 수지, 멜라민계 수지, 아크릴계 수지 등이 이용된다. 이형제의 도포 방법으로서는, 종래 공지된 방식, 그라비아 코팅 방식, 키스 코팅 방식, 다이 코팅 방식, 립 코팅 방식, 콤마 코팅 방식, 블레이드 코팅 방식, 롤 코팅 방식, 나이프 코팅 방식, 스프레이 코팅 방식, 바 코팅 방식, 스핀 코팅 방식, 딥 코팅 방식 등에 의해 행할 수 있다.
<프린트 배선판>
프린트 배선판은, 기재 상에, 그라운드 회로를 포함하는 회로 패턴과 상기 회로 패턴을 절연 보호하고, 개구부를 갖는 절연 보호막을 구비한다. 그라운드 회로를 포함하는 회로 패턴은 구리를 에칭하여 형성되는 것이 일반적이다. 절연 보호막은 폴리이미드 필름과 절연성 접착제로 이루어지는 폴리이미드 커버 레이 또는, 레지스트 필름, 솔더 레지스트에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 그라운드 회로 상의 개구부를 형성하는 방법으로서 드릴 가공, 에칭 가공, 레이저 가공이 바람직하다. 개구부의 면적 및 형상 등에 대해서는 후술한다.
《금속 보강판 부착 프린트 배선판》
본 실시형태에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판(30)(도 3 참조)은, 기재(21) 상에 그라운드 회로(25)를 포함하는 회로 패턴이 배치되어 있고, 그 상층에 절연 보호하는 절연 보호막(절연성 필름(22) 및 절연성 접착제(23))이 형성된 배선판(20)을 갖는다. 그리고, 절연 보호막에 마련된 개구부(27)를 통해 노출되어 있는 그라운드 회로(25)와, 배선판(20) 상에 배치되고, 상술한 도전성 접착제를 이용하여 구성된 도전성 접착제층(12)과, 도전성 접착제층(12) 상에 배치되고, 도전성 접착제층(12)을 통해 배선판(20)과 접착되어 있는 금속 보강판(14)을 구비한다. 본 실시형태에 따른 금속 보강판 부착 프린트 배선판(30)은, 도전성 접착제층(12)의 일부가 개구부(27)에 충전됨으로써, 그라운드 회로(25)와 금속 보강판(14)이 도전성 접착제층(12)을 통해 전기적으로 접속되어 있다. 배선판(20)에는 신호 회로(24)가 더 마련되어 있어도 된다.
금속 보강판 부착 프린트 배선판(30)의 개구부(27)(도 3 참조)의 면적은, 특별히 제한되지 않지만, 0.16㎟ 이상 0.81㎟ 이하로 해도 된다. 개구부(27)의 면적을 0.16㎟ 이상으로 함으로써, 개구부(27)에의 도전성 접착제(12)의 충전성을 양호하게 할 수 있다. 또한, 개구부(27)의 면적을 0.81㎟ 이하로 함으로써, 금속 보강판 부착 프린트 배선판(30)에 차지하는 개구부(27)의 면적을 작게 할 수 있다. 개구부(27)의 면적은, 바람직하게는 0.25㎟ 이상 0.64㎟ 이하, 더 바람직하게는 0.36㎟ 이상 0.49㎟ 이하로 해도 된다. 개구부(27)의 면적이 이 범위인 경우, 개구부(27)에의 도전성 접착제(12)의 충전성을 양호하게 할 수 있고, 도전성 접착제(12)와 그라운드 회로(25)와의 접촉 저항을 낮게 할 수 있다.
본 발명의 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법에 의해, 개구부의 면적이 작은 경우에도, 충분히 도전성 접착제의 충전이 가능하며, 매립성이 양호한 금속 보강판 부착 프린트 배선판으로 할 수 있다.
평면시했을 때의 개구부(27)의 형상은, 사각상(도 6a의 개구부(27b) 참조)이어도 좋고, 원형상(도 6a의 개구부(27a) 참조)이어도 좋다. 개구부(27)의 형상이 사각상인 경우는, 사각상의 개구부의 네 모퉁이에 도전성 접착제를 충전하는 것이 특히 곤란해져, 네 모퉁이에 도 5a에 나타내는 극간(29b)이 형성되기 쉽다. 그러나, 본 실시형태에 따른 도전성 접착제를 이용함으로써, 사각상의 개구부여도 도전성 접착제를 개구부 내에 양호하게 충전할 수 있다.
또한, 도 6a에 나타내는 개구부(27c)와 같이, 배선판(20)의 외주(外周)의 일부(측벽)에 개구부(27c)가 형성되어 있는 경우(도 6a에 나타내는 예에서는, 배선판(20)의 각부(角部)에 개구부(27c)가 형성되어 있음)는, 개구부(27c)의 외측에 도전성 접착제의 유동을 막는 벽이 마련되어 있지 않은 상태로 되어 있다. 이 경우는, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 도전성 접착제(12)를 이용하여 배선판(20)에 금속 보강판(14)을 접착했을 때에, 개구부(27c)의 외측을 향하여 도전성 접착제(12a)가 번져 버린다는 문제가 있었다.
이에 대하여 본 실시형태에서는, 열프레스 시에, 상술한 특성을 구비하는 쿠션재／금속 보강판／도전성 접착제로 이루어지는 부재 세트를 이용함으로써, 배선판(20)과 금속 보강판(14)을 접착했을 때에, 단부(端部)의 개구부(27c)로부터 도전성 접착제가 번지는 것을 억제할 수 있다(혹은 번짐량을 적게 할 수 있다).
이러한 금속 보강판 부착 프린트 배선판은, 예를 들면, 휴대 전화, 스마트폰, 노트 PC, 디지털 카메라, 액정 디스플레이 등의 전자 기기에 탑재할 수 있다. 또한, 자동차, 전차, 선박, 항공기 등의 수송 기기에도 바람직하게 탑재할 수 있다.
<변형예>
본 실시형태에 따른 부재 세트는, 복수의 프린트 배선판이 어레이상으로 형성된 대형 사이즈의 마더 기판에 대하여, 일괄 혹은 분할하여 금속 보강판을 접합하기 위해 이용해도 된다. 예를 들면, m행 × n열(m, n은 각각 독립적으로 1 이상의 정수이며, 적어도 한쪽은 2 이상임)의 구획 각각에 프린트 배선판이 형성된 대형의 마더 기판에 대해, 도전성 접착제 및 금속판으로 이루어지는 예비 적층체를 배치하고, 그 상층에 대형의 쿠션재를 배치함으로써, 도전성 접착제／금속판／쿠션재로 이루어지는 부재 세트를 얻고, 열프레스에 의해 일괄하여 금속 보강판 부착 프린트 배선판을 복수 갖는 마더 기판을 제조해도 된다. 또한, 대형의 쿠션재를 대신하여, 각각의 프린트 배선판에 대응하는 쿠션재를 배치하거나, 복수매의 쿠션재를, 복수의 프린트 배선판에 걸쳐 배치하거나 하여, 마찬가지의 공정에 의해 일괄 또는／및 분할하여 금속 보강판 부착 프린트 배선판을 복수 갖는 마더 기판을 제조해도 된다.
또한, 도전성 접착제와 금속 보강판 사이에, 금속박 등의 임의의 층을 마련해도 된다. 또한, 금속 보강판의 임의의 위치에 보호막을 형성해도 된다. 또한, 상기 실시형태에 있어서는, 본 부재 세트를 프린트 배선판에 적용하는 예에 대해서 기술했지만, 임의의 피착체에 대해서도 바람직하게 이용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예, 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예만으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 중의 「부」는 중량부를 의미하고, 「％」는 중량％를 의미하는 것으로 한다.
또한, 표 중의 배합량은, 중량부이며, 용제 이외에는, 불휘발분 환산치이다. 또, 표 중의 공란은 배합되어 있지 않은 것을 나타낸다.
[중량 평균 분자량(Mw)]
중량 평균 분자량(Mw)은, GPC(겔퍼미에이션 크로마토그래피) 측정으로 구한 폴리스티렌 환산의 수치이다. 측정 조건은, 이하와 같다.
장치: Shodex GPC System-21(Showa Denko K.K. 제조)
칼럼: 1개의 Shodex KF-802(Showa Denko K.K. 제조)와, 1개의 Shodex KF-803L(Showa Denko K.K. 제조)과, 1개의 Shodex KF-805L(Showa Denko K.K. 제조)을 직렬로 연결한 연결 칼럼
용매: 테트라히드로퓨란
유속: 1.0mL／min
온도: 40℃
시료 농도: 0.2％
시료 주입량: 100μL
[산가]
JIS K 0070의 전위차 적정법에 준거하여, 측정한 산가(㎎KOH／g)를 고형분 환산함으로써 구했다.
[유리 전이 온도(Tg)]
열경화성 수지의 유리 전이 온도의 측정은, 시차 주사 열량계(형번: DSC-1, Mettler-Toledo 제조)를 이용하여 측정했다.
[저장 탄성률], [제1, 제2 유리 전이 온도] 및 [손실 정접 tanδ]
동적 탄성률 측정 장치(형번: DVA-200, IT Keisoku Seigyo. Co., Ltd. 제조)를 이용하여, 후술하는 방법에 따라 제작한 도전성 접착 시트의 박리성 필름으로부터 박리한 도전성 접착제에 대하여, 변형 양식 「인장」, 주파수 10㎐, 승온 속도 10℃／분, 측정 온도 범위 -50 ∼ 300℃의 조건하에서 170℃에서의 저장 탄성률 E', 손실 정접 tanδ의 제1 피크 온도(제1 유리 전이 온도) 및 제2 피크 온도(제2 유리 전이 온도), 그리고 170℃에서의 손실 정접 tanδ을 측정했다. 쿠션재에 대해서도 마찬가지의 방법에 의해 구했다.
[멜트 플로 레이트(MFR)]
멜트 인덱서(형식 EB01, Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd. 제조)를 이용하고, JIS K7210에 준거하여 각 쿠션재의 MFR을 측정했다. 측정 온도는 230℃, 하중은 10㎏으로 했다. 또, 서로 다른 재질의 층을 중첩하여 형성한 쿠션재에 대해서는 미리 190℃의 2개 롤로 가다듬어, 서로 다른 재질의 층의 적층 상태를 혼련하여 균일화한 후에 MFR을 측정했다.
<도전성 수지 조성물, 쿠션재, 및 금속 보강판>
실시예 및 비교예에서 사용한 각 부재 세트 및 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제작에 이용하는 도전성 수지 조성물의 각 재료, 쿠션재, 금속 보강판을 이하에 나타낸다. 또, 표 1에 바인더 수지의 Mw, 산가 및 Tg를 나타낸다.
[바인더 수지]
바인더 수지(a-1 ∼ 6): 폴리우레탄계 수지(TOYOCHEM CO., LTD. 제조)
[표 1]
[도전성 미립자(도전성 필러)]
b-1: 은 코팅 구리 입자, D50 평균 입자경＝12㎛, 핵체: 수지상(Fukuda Metal Co., Ltd. 제조)
[경화제]
c-1: 비스페놀 A형 에폭시 수지: 에폭시 당량 189g／eq(jER1001, Mitsubishi Chemical Corporation. 제조)
[경화 촉진제]
d-1: 아지리딘 화합물(트리메틸올프로판트리스〔β-(N-아지리디닐)프로피오네이트〕, Nippon Shokubai Co., Ltd 제조)
[기타 성분]
e-1: 실리카(AEROSIL R974, NIPPON AEROSIL CO., LTD 제조)
[용매]
f-1: 톨루엔:이소프로필알코올(질량비＝2:1)의 혼합 용매
[쿠션재]
g-1: 폴리에틸렌테레프탈레이트(두께 25㎛, 170℃ 저장 탄성률 470㎫, MFR 측정 불가)
g-2: 폴리부틸렌테레프탈레이트(두께 50㎛, 170℃ 저장 탄성률 89㎫, MFR 17g／10min)
g-3: 폴리메틸펜텐(두께 50㎛, 170℃ 저장 탄성률 62㎫, MFR 0.002g／10min)
g-4: 폴리메틸펜텐／스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 코폴리머／폴리메틸펜텐의 3층으로 이루어지는 쿠션재(두께 25㎛／70㎛／25㎛, 170℃ 저장 탄성률 32㎫, MFR 0.06g／10min)
g-5: 폴리메틸펜텐／스티렌-부타디엔-스티렌 블록 코폴리머／폴리메틸펜텐의 3층으로 이루어지는 쿠션재(두께 25㎛／100㎛／25㎛, 170℃ 저장 탄성률 51㎫, MFR 0.2g／10min)
g-6: 폴리메틸펜텐／에틸렌-메타크릴산글리시딜 공중합체／폴리메틸펜텐의 3층으로 이루어지는 쿠션재(두께 25㎛／100㎛／25㎛, 170℃ 저장 탄성률 23㎫, MFR 0.2g／10min)
g-7: 연질 염화비닐(두께 75㎛, 170℃ 저장 탄성률 1㎫, MFR 66g／10min)
[금속 보강판]
h-1: 양 표면에 두께 2㎛의 니켈층을 형성한 총 두께 200㎛의 SUS304
h-2: 양 표면에 두께 2㎛의 니켈층을 형성한 총 두께 150㎛의 SUS304
h-3: 양 표면에 두께 2㎛의 니켈층을 형성한 총 두께 100㎛의 SUS304
h-4: 양 표면에 두께 2㎛의 니켈층을 형성한 총 두께 75㎛의 SUS304
[프린트 배선판]
프린트 배선판 1: 프린트 배선판 1은, 두께 75㎛의 폴리이미드 필름의 양면 각각에 두께 32㎛의 동박(銅箔) 회로가 형성되어 있다. 이 동박 회로 상에는, 한 변이 0.7㎜인 정방형이며 개구 면적이 0.49㎟인 스루홀(개구부)을 갖는 두께 37.5㎛의 접착제 부착 절연성 커버 필름이 형성되어 있다. 또한, 다른 한쪽의 동박 회로 상에는 스루홀을 갖지 않는 접착제가 부착된 두께 37.5㎛의 절연성의 커버 필름이 형성된 것이다(프린트 배선판이 휘지 않도록, 폴리이미드 필름에 대하여 동박 회로 및 커버 필름을 대칭으로 배치했다).
프린트 배선판 2: 한 변이 0.4㎜인 정방형이며 스루홀(개구부)의 개구 면적이 0.16㎟인 것 이외에는, 프린트 배선판 1과 마찬가지의 구성을 갖는 프린트 배선판이다.
프린트 배선판 3: 한 변이 0.2㎜인 정방형이며 스루홀(개구부)의 개구 면적이 0.04㎟인 것 이외에는, 프린트 배선판 1과 마찬가지의 구성을 갖는 프린트 배선판이다.
[실시예 1]
바인더 수지(a-1) 100중량부, 및 도전성 미립자(b-1) 250중량부를 용기에 투입하고, 불휘발분 농도가 40중량％가 되도록 용매(f-1)를 더하여 혼합했다. 그 다음에, 경화제(c-1) 40중량부, 및 경화 촉진제(d-1) 0.05중량부를 더해, 교반기에 의해 10분간 교반하여 도전성 수지 조성물을 조제했다.
다음으로, 상기 조제한 도전성 수지 조성물을, 닥터 블레이드를 사용하여, 건조 후의 두께가 60㎛가 되도록 박리성 필름(기재의 재질: 발포 폴리에틸렌테레프탈레이트, 기재의 두께 50㎛, 이형제: 알키드계 이형제)의 박리 처리된 한쪽 면 상에 도공하고, 100℃의 전기 오븐에서 2분간 건조함으로써 도전성 접착제가 형성된 도전성 접착 시트를 얻었다.
다음으로 도전성 접착 시트를 폭 20㎜, 길이 20㎜로 커트하고, 그 도전성 접착제가 노출된 면이 폭 20㎜, 길이 20㎜의 금속 보강판(h-1)에 접촉하도록, 상기 도전성 접착 시트를 상기 금속 보강판에 겹쳤다. 그 다음에, 롤 라미네이터를 이용하여, 90℃, 3kgf／㎠, 1m／min의 조건하에서, 상기 도전성 접착 시트와 상기 금속 보강판을 롤 라미네이트하여 도전성 접착 시트 부착 SUS판을 얻었다.
다음으로, 상기 도전성 접착 시트 부착 금속 보강판에 있어서의 도전성 접착 시트의 박리성 필름을 벗겨 제거한 후, 펀칭 가공기로 한 변이 10㎜인 정방형으로 펀칭하여, 도전성 접착제 부착 금속 보강판(이하, 「도전성 접착제 부착 금속 보강판」이라고 함)을 얻었다. 그 다음에, 별도로 제작한 프린트 배선판 1 ∼ 3을 이용하여, 도전성 접착제 부착 금속 보강판의 도전성 접착제가 노출된 면(도전성 접착제의 금속 보강판과 반대의 면)을 프린트 배선판에 겹치고, 롤 라미네이터를 이용하여 130℃, 3kgf／㎠, 1m／분의 조건하에서, 상기 도전성 접착제 부착 금속 보강판과 상기 프린트 배선판을 첩부했다. 그 후, 금속 보강판 상에 한 변이 20㎜인 정방형으로 커트한 쿠션재(g-2)를 겹친 부재 세트를 얻었다. 그 다음에, 이들을 170℃, 2㎫, 5분의 조건하에서 열프레스한 후, 쿠션재를 제거하고, 전기 오븐을 이용하여 160℃, 60분간 가열함으로써 각 금속 보강판 부착 프린트 배선판 1 ∼ 3을 얻었다.
[실시예 2 ∼ 23]
배합하는 각 성분의 종류 및 배합량을 표 2 ∼ 4에 기재한 바와 같이 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 조작하고, 각 실시예 2 ∼ 23의 부재 세트 그리고 금속 보강판 부착 프린트 배선판을 얻었다.
[비교예 1]
열프레스 시에 쿠션재를 이용하지 않았던 것 이외에는, 실시예 19와 마찬가지로 하여, 프린트 배선판 1 ∼ 3을 이용하여, 부재 세트 및 금속 보강판 부착 프린트 배선판을 얻었다.
표 2 ∼ 4에, 각 실시예의 쿠션재의 170℃ 저장 탄성률(㎫)-도전성 접착제의 170℃ 저장 탄성률(㎫)(표 중의 특성치 「(1)-(4)」), 그리고 금속 보강판의 두께(㎛)／쿠션재의 두께(㎛)(표 중의 특성치 「(3)／(2)」)의 값을 나타낸다.
<평가>
얻어진 각 금속 보강판 부착 프린트 배선판에 대해서, 매립성, 및 번짐 외관을 하기 방법에 따라서 평가했다. 그 평가 결과를 표 2 ∼ 4에 나타낸다.
[매립성]
서로 다른 개구 면적을 갖는 금속 보강판 부착 프린트 배선판 1 ∼ 3에 대해서, 저항치 측정기 및 BSP 프로브(형번: MCP-TP05P, Mitsubishi Chemical Analytech 제조)를 이용하여, 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 SUS판과 동박 회로 사이의 전기 저항(접속 저항치)을 측정하고, 이 측정치를 지표로 하여 하기 평가 기준에 따라 매립성을 평가했다.
＋＋＋: 접속 저항치가 20mΩ／□ 미만, 매우 양호.
＋＋: 접속 저항치가 20mΩ／□ 이상 100mΩ／□ 미만, 양호.
＋: 접속 저항치가 100mΩ／□ 이상 300mΩ／□ 미만, 실용 가능.
NG: 접속 저항치가 300mΩ／□ 이상, 실용 불가능.
[번짐]
금속 보강판 부착 프린트 배선판 1에 대해서, 배율 200배 ∼ 1000배의 확대경을 이용하여 금속 보강판의 단부로부터 비어져 나온 도전성 접착제의 플로우량(도전성 접착제층의 가장자리부의 최대 이동 거리, SUS판의 단부와 비어져 나온 도전성 접착제층의 단부와의 최대 길이)을 측정하고, 이 측정치를 지표로 하여 하기 평가 기준에 따라 외관을 평가했다.
＋＋＋: 플로우량이 100㎛ 이하, 매우 양호.
＋＋: 플로우량이 100㎛ 초과 130㎛ 이하, 양호.
＋: 플로우량이 130㎛ 초과 150㎛ 이하, 실용 가능.
NG: 플로우량이 150㎛ 초과, 실용 불가능.
[표 2]
[표 3]
[표 4]
이상, 본 발명을 상기 실시형태에 입각하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태의 구성으로만 한정되는 것은 아니고, 본원 특허청구범위의 청구항의 발명의 범위 내에서 당업자라면 할 수 있는 각종 변형, 수정, 조합을 포함하는 것은 물론이다.
본 명세서는, 상기 실시형태로부터 파악되는 이하에 나타내는 기술 사상의 발명도 개시한다.
(부기 1)
그라운드 회로를 포함하는 회로 패턴과, 상기 회로 패턴을 절연 보호하고, 개구부를 갖는 절연 보호막이 형성된 프린트 배선판의 위쪽에,
열에 의해 연화되는 바인더 수지 및 도전성 필러를 함유하는 도전성 접착제와, 두께가 50 ∼ 500㎛인 금속 보강판과, 170℃에서의 저장 탄성률이 상기 도전성 접착제보다 높은 쿠션재를 이 순으로 배치한 부재 세트를,
상기 프린트 배선판과 상기 도전성 접착제가 대향하도록 배치하는 공정 [1],
상기 부재 세트를 150 ∼ 190℃에서 열프레스하고, 상기 개구부를 통해 상기 그라운드 회로와 상기 금속 보강판을 전기적으로 접속하고, 상기 도전성 접착제에 의해 상기 그라운드 회로와 상기 금속 보강판을 접착함과 함께, 상기 쿠션재가, 상기 도전성 접착제 및 상기 금속 보강판의 측면 측으로 흘러들어가, 상기 금속 보강판보다 외부로의 상기 도전성 접착제의 번짐을 막는 공정 [2], 그리고
상기 쿠션재를 박리하는 공정 [3],
을 구비하고,
상기 공정 [1]에서, 공정 [1-1] 내지 공정 [1-3] 중 어느 것을 충족시키는 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법.
공정 [1-1]: 상기 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률은 5.5㎫ 이상 50㎫ 이하이며, 상기 쿠션재의 170℃에서의 저장 탄성률은 10㎫ 이상 100㎫ 이하이다.
공정 [1-2]: 상기 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률은 2㎫ 이상 50㎫ 이하이며, 상기 쿠션재의 170℃에서의 저장 탄성률은 10㎫ 이상 100㎫ 이하로, 상기 170℃에서의 저장 탄성률은, 상기 도전성 접착제보다 상기 쿠션재가 21㎫ 이상 50㎫ 이내의 범위에서 높다.
공정 [1-3]: 상기 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률은 2㎫ 이상 50㎫ 이하이며, 상기 쿠션 부재의 170℃에서의 탄성률은 10㎫ 이상 100㎫ 이하로, 상기 금속 보강판의 두께[㎛]／상기 쿠션재의 두께[㎛]는 1.5 ∼ 2이다.
(부기 2)
공정 [1-1] 또는 공정 [1-3]에서, 상기 쿠션재와 상기 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률차는, 10 ∼ 87㎫인, 부기 1에 기재된 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법.
(부기 3)
공정 [1-1] 또는 공정 [1-2]에서, 상기 금속 보강판과 상기 쿠션재의 두께의 비율(금속 보강판의 두께[㎛]／쿠션재의 두께[㎛])은, 2 이하인, 부기 1 또는 2에 기재된 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법.
(부기 4)
공정 [1-1] 내지 [1-3] 중 어느 하나의 공정에서,
170℃에서의 손실 정접(tanδ)은 0.05 이상 0.4 이하인, 상기 도전성 접착제를 이용하는 것을 특징으로 하는,
부기 1 내지 3 중 어느 것에 기재된 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법.
(부기 5)
공정 [1-1] 내지 [1-3] 중 어느 하나의 공정에서,
점탄성 측정에 의해 얻어지는 온도-손실 정접(tanδ) 곡선에서의,
제1 유리 전이 온도는 10℃ 이상 45℃ 이하이며,
제2 유리 전이 온도는 70℃ 이상 140℃ 이하인,
상기 도전성 접착제를 이용하는 것을 특징으로 하는,
부기 1 내지 4 중 어느 것에 기재된 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법.
(부기 6)
공정 [1-1] 내지 [1-3] 중 어느 하나의 공정에서,
평면시했을 때에, 상기 금속 보강판 및 상기 도전성 접착제보다 큰 상기 쿠션재를 이용하는 것을 특징으로 하는,
부기 1 내지 5 중 어느 것에 기재된 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법.
(부기 7)
공정 [1-1] 내지 [1-3] 중 어느 하나의 공정에서,
두께가 15 ∼ 70㎛인 상기 도전성 접착제를 이용하는 것을 특징으로 하는,
부기 1 내지 6 중 어느 것에 기재된 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법.
(부기 8)
공정 [1-1] 내지 [1-3] 중 어느 하나의 공정에서,
상기 프린트 배선판 상에, 상기 도전성 접착제를 배치하고,
상기 도전성 접착제 상에, 상기 금속 보강판을 배치하고,
상기 금속 보강판 상에, 상기 쿠션재를 배치하는 것을 특징으로 하는, 부기 1 내지 7 중 어느 것에 기재된 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법.
(부기 9)
공정 [1-1] 내지 [1-3] 중 어느 하나의 공정에서,
상기 도전성 접착제와, 상기 금속 보강판과의 예비 적층체를 미리 얻어 두고,
상기 프린트 배선판과 상기 예비 적층체 중의 상기 도전성 접착제가 대향하고, 상기 예비 적층체 중의 상기 금속 보강판과 상기 쿠션재가 대향하도록 배치하는 것을 특징으로 하는, 부기 1 내지 7 중 어느 것에 기재된 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법.
(부기 10)
공정 [1-1] 내지 [1-3] 중 어느 하나의 공정에서,
상기 도전성 접착제와, 상기 금속 보강판과, 상기 쿠션재를 이 순으로 적층하여 이루어지는 적층체를 미리 얻어 두고, 상기 프린트 배선판과 상기 적층체 중의 상기 도전성 접착제가 대향하도록 배치하는 것을 특징으로 하는, 부기 1 내지 7 중 어느 것에 기재된 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법.
(부기 11)
부기 1 내지 10 중 어느 것에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 금속 보강판 부착 프린트 배선판.
(부기 12)
평면시했을 때의 상기 개구부의 면적은 0.16㎟ 이상 0.81㎟ 이하인, 부기 11에 기재된 금속 보강판 부착 프린트 배선판.
(부기 13)
상기 개구부는, 상기 프린트 배선판의 외주의 일부에 형성되어 있는, 부기 11 또는 12에 기재된 금속 보강판 부착 프린트 배선판.
11: 박리성 필름
12: 도전성 접착제(도전성 접착제층)
13: 도전성 접착 시트
14: 금속 보강판
15: 예비 적층체
16: 쿠션재
17: 부재 세트
18: 절단선
20: 배선판
21: 기재
22: 절연성 필름
23: 절연성 접착제
24: 신호 회로
25: 그라운드 회로
27: 개구부
29b: 극간
30: 금속 보강판 부착 프린트 배선판
12: 도전성 접착제(도전성 접착제층)
13: 도전성 접착 시트
14: 금속 보강판
15: 예비 적층체
16: 쿠션재
17: 부재 세트
18: 절단선
20: 배선판
21: 기재
22: 절연성 필름
23: 절연성 접착제
24: 신호 회로
25: 그라운드 회로
27: 개구부
29b: 극간
30: 금속 보강판 부착 프린트 배선판
Claims (11)
- 그라운드 회로를 포함하는 회로 패턴과, 상기 회로 패턴을 절연 보호하고, 개구부를 갖는 절연 보호막이 형성된 프린트 배선판의 위쪽에,
열에 의해 연화되는 바인더 수지 및 도전성 필러를 함유하는 도전성 접착제와, 금속 보강판과, 쿠션재가 이 순으로 배치된 부재 세트를,
상기 프린트 배선판과 상기 도전성 접착제가 대향하도록 배치하는 공정 [1],
상기 부재 세트를 열프레스하고, 상기 절연 보호막에 마련된 개구부를 통해, 상기 도전성 접착제에 의해 상기 그라운드 회로와 상기 금속 보강판을 접착함과 함께, 상기 그라운드 회로와 상기 금속 보강판을 전기적으로 접속하는 공정 [2], 그리고
상기 부재 세트의 상기 쿠션재를 박리하는 공정 [3],
을 구비한 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조 방법. - 그라운드 회로를 포함하는 회로 패턴, 및 상기 회로 패턴을 절연 보호하고, 상기 그라운드 회로까지 관통하는 개구부가 형성된 절연 보호막을 갖는 프린트 배선판과, 상기 프린트 배선판에 열프레스에 의해 접합된 금속 보강판을 구비하는, 금속 보강판 부착 프린트 배선판의 제조에 이용하는 부재 세트로서,
열에 의해 연화되는 바인더 수지 및 도전성 필러를 함유하고, 상기 열프레스에 의해 상기 개구부에 충전되어 상기 그라운드 회로와 상기 금속 보강판을 전기적으로 도통시키며, 또한 상기 금속 보강판을 상기 프린트 배선판에 접합하는 도전성 접착제와,
상기 금속 보강판과,
상기 열프레스 시에 연화되어, 상기 도전성 접착제 및 상기 금속 보강판의 측면 측으로 흘러들어가는 쿠션재가 이 순으로 배치된, 부재 세트. - 제2항에 있어서,
상기 열프레스 시에, 상기 도전성 접착제의 측면 측으로의 번짐을 방지하기 위해, 상기 금속 보강판 및 상기 도전성 접착제의 평면시 상의 외연의 외측에, 상기 금속 보강판 및 도전성 접착제가 중첩되어 있지 않은 상기 쿠션재의 돌출 영역이 있는, 부재 세트. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 쿠션재의 저장 탄성률은,
170℃에서 10㎫ 이상 100㎫ 이하이며,
상기 도전성 접착제의 저장 탄성률은,
170℃에서 2㎫ 이상 50㎫ 이하이며,
상기 쿠션재의 저장 탄성률은, 상기 도전성 접착제의 저장 탄성률보다 높은 것을 특징으로 하는, 부재 세트. - 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 쿠션재의 230℃ 하중 10㎏에서의 멜트 플로 레이트(MFR)는, 0.001g／10min 이상 17g／10min 이하인 것을 특징으로 하는, 부재 세트. - 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전성 접착제의 손실 정접(tanδ)은,
170℃에서 0.05 이상 0.4 이하인, 부재 세트. - 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전성 접착제는,
점탄성 측정에 의해 얻어지는 온도-손실 정접(tanδ) 곡선에서,
제1 유리 전이 온도는 10℃ 이상 45℃ 이하이며,
제2 유리 전이 온도는 70℃ 이상 140℃ 이하인, 부재 세트. - 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
이하의 (Ⅰ) 내지 (Ⅲ)의 조건 중 어느 것을 충족시키는, 부재 세트.
(Ⅰ) 상기 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률은 5.5㎫ 이상 50㎫ 이하이며, 상기 쿠션재의 170℃에서의 저장 탄성률은 10㎫ 이상 100㎫ 이하로, 상기 저장 탄성률은 상기 도전성 접착제보다 상기 쿠션재가 높다.
(Ⅱ) 상기 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률은 2㎫ 이상 50㎫ 이하이며, 상기 쿠션재의 170℃에서의 저장 탄성률은 10㎫ 이상 100㎫ 이하로, 상기 저장 탄성률은 상기 도전성 접착제보다 상기 쿠션재가 21㎫ 이상 50㎫ 이내의 범위에서 높다.
(Ⅲ) 상기 도전성 접착제의 170℃에서의 저장 탄성률은 2㎫ 이상 50㎫ 이하이며, 상기 쿠션재의 170℃에서의 저장 탄성률은 10㎫ 이상 100㎫ 이하이며, 상기 저장 탄성률은 상기 도전성 접착제보다 상기 쿠션재가 높고, 또한, 상기 금속 보강판과 상기 쿠션재의 두께의 비율(금속 보강판의 두께[㎛]／쿠션재의 두께[㎛])은 1.5 ∼ 2이다. - 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 보강판의 두께는 50 ∼ 500㎛인, 부재 세트. - 제1항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지고,
평면시했을 때의 상기 개구부의 면적은 0.16㎟ 이상 0.81㎟ 이하인, 금속 보강판 부착 프린트 배선판. - 제10항에 있어서,
상기 개구부의 적어도 일부는, 상기 프린트 배선판의 상기 절연 보호막의 외주의 측벽에 의해 형성되어 있는, 금속 보강판 부착 프린트 배선판.
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| WO2014010524A1 (ja) | 2012-07-11 | 2014-01-16 | タツタ電線株式会社 | 硬化性導電性接着剤組成物、電磁波シールドフィルム、導電性接着フィルム、接着方法及び回路基板 |
| WO2019031394A1 (ja) | 2017-08-07 | 2019-02-14 | タツタ電線株式会社 | 導電性接着剤 |
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2021
- 2021-05-12 KR KR1020237037117A patent/KR20230163499A/ko unknown
- 2021-05-12 WO PCT/JP2021/018129 patent/WO2022239167A1/ja active Application Filing
- 2021-05-12 CN CN202180097940.5A patent/CN117280876A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014010524A1 (ja) | 2012-07-11 | 2014-01-16 | タツタ電線株式会社 | 硬化性導電性接着剤組成物、電磁波シールドフィルム、導電性接着フィルム、接着方法及び回路基板 |
| WO2019031394A1 (ja) | 2017-08-07 | 2019-02-14 | タツタ電線株式会社 | 導電性接着剤 |
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