TW202031117A - 電磁波遮蔽片以及電子零件搭載基板 - Google Patents
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Abstract
本發明的電磁波遮蔽片(10)是用以構成電子零件搭載基板(101)的電磁波遮蔽片且為具有緩衝層(7)與導電層(2)的積層體,所述電子零件搭載基板(101)包括將藉由電子零件(30)的搭載而形成的階差部及基板(20)的露出面的至少一部分加以被覆的電磁波遮蔽層(1),導電層(2)是包含黏合劑樹脂及導電性填料(3)的等向導電層,厚度為8 μm~70 μm,且緩衝層(7)的相反側的區域中的導電性填料(3)的含量多於緩衝層(7)側的區域中的導電性填料(3)的含量。
Description
本發明是有關於一種電磁波遮蔽片、具有由所述電磁波遮蔽片形成的電磁波遮蔽層的電子零件搭載基板,所述電磁波遮蔽片較佳地用於將藉由電子零件的搭載而形成於基板上的階差部及基板的露出面的至少一部分加以被覆。
關於搭載有積體電路(Integrated Circuit,IC)晶片等電子零件的電子零件搭載基板,伴隨著性能提高或高可靠性的要求,於電子零件的表面形成有具有各種功能的被覆層。該些被覆層的形成中,為了實現步驟簡單化,有藉由使用板狀材料進行熱壓而追隨搭載有電子零件的基板的凹凸來形成被覆層的方法。
專利文獻1中,提出了實現輕量化、薄型化且藉由吸收來遮斷高頻帶的電磁波的電磁波遮蔽片。另外,專利文獻2中,記載了如下導電性接著板:即便使用壓製加工等簡單的方法覆蓋電子零件,亦可不容易引起因電阻增加而導致遮蔽性能的下降等不良情況的發生。
另一方面,專利文獻3中,為了防止由來自外部的磁場或電波所引起的誤動作,另外,為了減少從電子基板內部產生的電信號的無用輻射,揭示了藉由熱壓而於電子零件的表面形成電磁波遮蔽片的方法。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2017-45946號公報
[專利文獻2]國際公開第2015/186624號
[專利文獻3]國際公開第2014/027673號
[發明所欲解決之課題]
專利文獻1中,藉由將電磁波遮蔽片進行熱壓而於電子零件的表面形成電磁波遮蔽層。所述電磁波遮蔽片包括含有導電性材料的電磁波遮斷層(導電層)。於所述導電層中,導電性材料的含量以電子零件的相反側高而電子零件側低的方式傾斜。另外,專利文獻2中揭示了包含異向導電層及等向導電層且異向導電層與電子零件接合的電磁波遮蔽片。
於任一種電磁波遮蔽片中,為了於搭載有電子零件的基板上所形成的凹凸部埋入電磁波遮蔽片,均使用緩衝材。但是,於所述電磁波遮蔽片中,難以充分具有導電層與緩衝材的密接性,於搬運時等引起剝離、良率變差的問題(以下為緩衝密接性)。
此外,於電子零件的頂面與側面之間的邊緣部,於熱壓時對電磁波遮蔽片施加拉伸應力,而導致導電層產生龜裂而連接可靠性下降的問題(以下為接地連接性)。
專利文獻3中記載了用於被覆基板上的凸部、且具有緩衝層與電磁波遮蔽層(導電層)的電磁波遮蔽用膜。但是,即便為所述積層體,緩衝層與導電層的密接性亦不充分,於搬運過程中或者裁剪為規定尺寸時,存在緩衝層與導電層剝離、良率變差的問題。
進而,於所述電磁波遮蔽片中,如圖14所示,存在於熱壓後因電磁波遮蔽層的熱收縮而電子零件搭載基板產生裂紋的問題(以下為基板裂紋)。
本發明是鑒於所述背景而形成,目的在於提供一種電磁波遮蔽片,其緩衝密接性良好,確實地追隨藉由電子零件的搭載所形成的階差部而變形,並且在該階差部中確實地進行與形成於基板的接地圖案的連接,由於高連接可靠性而長期發揮高電磁波遮蔽效果。
另外,目的在於提供一種使用所述電磁波遮蔽片將藉由電子零件的搭載而形成的階差部及基板的露出面的至少一部分加以被覆的電磁波遮蔽效果高的電子零件搭載基板。
[解決課題之手段]
本發明者等人反覆進行銳意研究,結果發現於以下形態中可解決本發明的課題,從而完成本發明。
即,本發明是一種用於形成構成電子零件搭載基板的電磁波遮蔽層的電磁波遮蔽片,所述電子零件搭載基板包括:基板;電子零件,搭載於所述基板的至少一面;以及電磁波遮蔽層,將藉由所述電子零件的搭載而形成的階差部及基板的露出面的至少一部分加以被覆;且本發明的特徵在於,所述電磁波遮蔽片為具有緩衝層與導電層的積層體,所述導電層是包含黏合劑樹脂及導電性填料的等向導電層,厚度為8 μm~70 μm,所述緩衝層的相反側的區域中的所述導電性填料的含量多於所述緩衝層側的區域中的所述導電性填料的含量。
[發明的效果]
本發明的電磁波遮蔽片中,緩衝層與導電層的密接性良好,於搬運時及電子零件搭載基板的製造時不易產生損失。此外,於熱壓時可確實地追隨階差部的形狀而變形,精度良好地進行於階差部中的埋入性。其結果,本發明的電磁波遮蔽片亦可將階差部及基板的露出面的至少一部分加以被覆,並且所形成的電磁波遮蔽層可與形成於基板的接地圖案連接而接地(earth contact)。進而,無遺漏地遮蔽由電子零件或基板所內藏的信號配線等所產生的無用輻射,另外,確實地發揮防止由來自外部的磁場或電波所引起的誤動作的電磁波遮蔽效果。此外,本發明的形成有電磁波遮蔽層的電子零件搭載基板可抑制裂紋。
藉此,發揮可以高良率提供一種無誤動作、可靠性高的電子零件搭載基板的優異效果。
以下,對應用本發明的實施方式的一例進行說明。再者,本說明書中所確定的數值是利用實施方式或者實施例所揭示的方法來求出的值。另外,本說明書中所確定的數值「A~B」是指滿足數值A與大於數值A的值以及數值B與小於數值B的值的範圍。另外,本說明書的所謂「板」,不僅包含日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)中所定義的「板」,亦包含「膜」。為了使說明明確,以下的記載及圖式適當簡化。另外,同一要素構件在不同實施方式中亦以同一符號來表示。本說明書中出現的各種成分只要未特別註釋,則可分別獨立地單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
另外,本發明中的「Mw」是藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定而求出的聚苯乙烯換算的重量平均分子量,導電性填料、電磁波吸收填料、以及無機填料的平均粒徑D50
可藉由利用雷射繞射·散射法來測定而求出。
<<電子零件搭載基板>>
本實施方式的電子零件搭載基板包括:基板;電子零件,搭載於所述基板的至少一面;以及電磁波遮蔽層,將藉由所述電子零件的搭載而形成的階差部及基板的露出面加以被覆。
所述電磁波遮蔽層用以將基板上的凹凸階差部(亦稱為階差部)加以被覆,且將電子零件的側面及頂面、與基板的露出的面的至少一部分加以被覆。
所述電磁波遮蔽層更佳為將整個面加以被覆,較佳為無間隙。
本實施方式的電子零件搭載基板中,例如藉由電子零件的搭載而形成的階差部的槽為網格狀,當將槽的寬度(a)設為1時,槽的深度(b)為1倍~6倍,於槽的寬度(a)為50 μm~500 μm的情況下,亦可藉由電磁波遮蔽層來均勻地被覆基板上的階差部,從而具有於槽中的埋入性良好的優異效果。
圖1示出本實施方式的電子零件搭載基板的示意性立體圖,圖2示出圖1的II-II切斷部剖面圖。電子零件搭載基板101包括基板20、電子零件30及電磁波遮蔽層1等。
於電子零件搭載基板101,亦可進而積層顯示出耐擦傷性、水蒸氣阻隔性、氧阻隔性的膜等其他層,或強化磁場切割的膜等。
<基板與電子零件>
基板20若為可搭載電子零件30且可耐受後述熱壓步驟的基板即可,可任意選擇。例如可列舉:包含銅箔等的導電圖案形成於表面或內部的工作板(work board)、安裝模組基板、印刷配線板或者利用增層法等而形成的增層基板。另外,不僅是剛性基板,亦可使用膜或板狀的可撓性基板。所述導電圖案例如為:用以與電子零件30進行電性連接的電極·配線圖案(未圖示)、用以與電磁波遮蔽層1進行電性連接的接地圖案22。接地圖案22較佳為配置於未搭載電子零件的區域的基板表面或基板的內部且於基板的側面露出的形態。於在基板的側面露出的情況下,亦較佳為於藉由半切割(half dicing)對基板進行部分切削的槽的側面使接地圖案露出。另外,亦較佳為藉由切割對基板進行全切而使接地圖案露出。藉由於接地圖案的側面被覆電磁波遮蔽層而進行接地,可進一步提高電磁波遮蔽性。於基板20內部,可任意地設置電極·配線圖案、通孔(未圖示)等。
於圖1的示例中,電子零件30於基板20上配置為5×4個陣列狀。而且,以將基板20及電子零件30的露出面加以被覆的方式設置有電磁波遮蔽層1。即,電磁波遮蔽層1是以追隨由電子零件30所形成的階差部即凹凸的方式來被覆。
電子零件30的個數、配置、形狀及種類為任意。亦可代替將電子零件30配置為陣列狀的形態,而將電子零件30配置於任意位置。於將電子零件搭載基板101單片化為單元模組的情況下,較佳為如圖2所示,為了從基板上表面,於基板的厚度方向上劃分單元模組,而設置半切割槽25。再者,本實施方式的電子零件搭載基板包含單片化為單元模組之前的基板、以及單片化為單元模組之後的基板此兩者。即,除了如圖2般的搭載有多個單元模組(電子零件30)的電子零件搭載基板101以外,亦包含如圖3般的單片化為單元模組之後的電子零件搭載基板102。當然,亦包含不經過單片化步驟,而於基板20上搭載一個電子零件30且由電磁波遮蔽層所被覆的電子零件搭載基板。即,本實施方式的電子零件搭載基板包括如下結構:於基板上搭載有至少一個電子零件,且於藉由電子零件的搭載而形成的階差部的至少一部分被覆電磁波遮蔽層。
電子零件30包含半導體積體電路等電子元件由密封樹脂來一體地被覆的零件整體。例如有如下形態:形成有積體電路(未圖示)的半導體晶片31(參照圖3)藉由密封樹脂32而進行模具成形。基板20與半導體晶片31是與經由該些的抵接區域,或者經由接合線33、焊球(未圖示)等而形成於基板20的配線或電極21進行電性連接。電子零件除了半導體晶片以外,可例示電感器(inductor)、熱阻器(thermistor)、電容器(capacitor)及電阻等。
電子零件的階差部的邊緣較佳為R為50 μm以下。只要未進行特殊處理,則藉由半切割而形成的槽的邊緣部成為銳角,R成為50 μm以下。為了減少電磁波遮蔽層的裂紋,有使邊緣部的R進一步成為鈍角的方法,但工時增加,成本提高。與此相對,於使用本實施方式的電磁波遮蔽片的情況下,即便邊緣為銳角,亦具有電磁波遮蔽層未破裂而可均勻地形成被覆層的優異效果。
本實施方式的電子零件30及基板20可廣泛應用於公知的形態。圖3的示例中,半導體晶片31經由內通孔23而與基板20的背面的焊球24連接。另外,於基板20內形成有用以與所述電磁波遮蔽層電性連接的接地圖案22。所述接地圖案22以於基板20的側面露出的方式配置。另外,可於電子零件30內搭載單個或多個電子元件等。
<電磁波遮蔽層>
電磁波遮蔽層是由本實施方式的電磁波遮蔽片所形成。
若使用圖2來對一例加以說明,則電磁波遮蔽層1是藉由於搭載有電子零件30的基板20上載置電磁波遮蔽片並進行熱壓而獲得。電磁波遮蔽層1是電磁波遮蔽片的導電層變形後硬化而成,且導電層含有黏合劑樹脂及導電性填料。電磁波遮蔽層中,導電性填料連續接觸,是顯示出等向導電性的等向導電層。
電磁波遮蔽層1可遮蔽由電子零件30及/或基板20所內藏的信號配線等所產生的無用輻射,另外,可防止由來自外部的磁場或電波所引起的誤動作。
電磁波遮蔽層的被覆區域較佳為將藉由電子零件30的搭載而形成的階差部(凹凸部)的整個區域加以被覆。電磁波遮蔽層為了充分發揮遮蔽效果,較佳為與在基板20的側面或上表面所露出的接地圖案22或/及電子零件的連接用配線等接地圖案(未圖示)連接的結構。
電磁波遮蔽層的厚度可根據用途來適當設計。於要求薄型化的用途中,將電子零件的上表面及側面加以被覆的電磁波遮蔽層的厚度較佳為8 μm~70 μm,更佳為15 μm~65 μm的範圍,進而佳為20 μm~60 μm。藉由設為所述厚度,可確保零件搭載基板的小型化與高遮蔽性。
容易產生電磁波遮蔽層的裂紋的場所為將電子零件30的邊緣部加以被覆的部位。若於電子零件的邊緣部產生電磁波遮蔽層的裂紋,則導致電磁波遮蔽效果的下降,因此階差部的被覆性特別重要。
[電磁波遮蔽片]
本實施方式的電磁波遮蔽片是具有緩衝層與導電層的積層體。該些層的積層方法可列舉:將各層進行層壓的方法;將導電性樹脂組成物塗敷、印刷於緩衝層上的方法;另外經由黏著劑層或接著劑層貼合各層的方法等。
另外,所述導電層是包含黏合劑樹脂及導電性填料的等向導電層,厚度為8 μm~70 μm,沿著所述緩衝層的相反側的面的區域中的導電性填料的含量多於沿著與所述緩衝層接觸的面側的區域中的導電性填料的含量。換言之,於將與緩衝層接觸的面定義為b面,將其相反側的面定義為a面時,關於導電性填料的含量,a面側大於b面側。
另外,所述電磁波遮蔽片較佳為於相對於積層方向垂直的剖面中,從所述緩衝層的相反側到厚度30%的區域中的導電性填料專有面積率(A)為25%~55%,從所述緩衝層側到厚度30%的區域中的導電性填料專有面積率(B)為15%~40%,且導電性填料專有面積率(A)大於導電性填料專有面積率(B)。
藉此可形成緩衝密接性及接地連接性優異的電磁波遮蔽層。
藉由使用所述電磁波遮蔽片,可形成一種電磁波遮蔽層,其緩衝密接性良好,確實地追隨藉由電子零件的搭載所形成的階差部而變形,並且在該階差部中確實地進行與形成於基板的接地圖案的連接,由於高連接可靠性而長期發揮高電磁波遮蔽效果。
緩衝層及導電層在熱壓之前必須密接。緩衝層相對於導電層的剝離強度較佳為0.2 N/25 mm~3 N/25 mm,更佳為0.5 N/25 mm~2.5 N/25 mm。藉由將剝離強度設為0.2 N/25 mm以上,抑制搬運時或裁剪時的層間剝離,從而提高良率。另一方面,藉由將剝離強度設為3 N/25 mm以下,可於熱壓後不損傷遮蔽層而容易地剝離緩衝層。所述剝離強度可藉由後述導電層的導電性填料專有面積率(B)來控制。此外,亦可藉由層壓時的壓力或溫度、緩衝層的電暈處理引起的表面活性化進行控制。
本實施方式的電磁波遮蔽片如圖4所示,包括:導電層2、形成於導電層2的一主面上的緩衝層7。於導電層的其他主面上亦可積層脫模性基材(未圖示)。
(緩衝層)
緩衝層7是於熱壓時熔融的層,作為促進導電層2的對藉由電子零件30的搭載而形成的階差部的追隨性的緩衝材而發揮功能。此外,是具有脫模性,不與導電層2接合,於熱壓步驟後可從導電層2上剝離的層。
再者,緩衝層7亦可具有脫模層,於該情況下,是指將具有緩衝性的構件、與脫模層合併的結構。
緩衝層可由至少包含熱塑性樹脂的熱塑性樹脂組成物而形成。另外,熱塑性樹脂組成物亦可除了熱塑性樹脂以外,還包含塑化劑或熱硬化劑、無機填料等。
作為熱塑性樹脂,可列舉:聚烯烴系樹脂、接枝有酸的酸改質聚烯烴系樹脂、聚烯烴與不飽和酯的共聚合樹脂、乙烯基系樹脂、苯乙烯·丙烯酸系樹脂、二烯系樹脂、纖維素系樹脂、聚醯胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯亞胺系樹脂、或者氟樹脂等。
該些樹脂中,較佳為聚烯烴系樹脂、接枝有酸的酸改質聚烯烴系樹脂、聚烯烴與不飽和酯的共聚合樹脂、乙烯基系樹脂。
熱塑性樹脂可單獨使用一種,或者可視需要以任意的比率混合兩種以上而使用。
聚烯烴系樹脂較佳為乙烯、丙烯、α-烯烴化合物等均聚物或者共聚物。具體而言,例如可列舉:低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物等。
該些樹脂中,較佳為聚乙烯樹脂及聚丙烯樹脂,更佳為聚乙烯樹脂。
酸改質聚烯烴系樹脂較佳為接枝有順丁烯二酸或丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸等的聚烯烴樹脂。
該些樹脂中,較佳為順丁烯二酸改質聚烯烴樹脂。
作為聚烯烴與不飽和酯的共聚合樹脂中的不飽和酯,可列舉:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異丁酯、順丁烯二酸二甲酯、順丁烯二酸二乙酯以及甲基丙烯酸縮水甘油酯等。
該些樹脂中,較佳為包含作為聚烯烴的乙烯、作為不飽和酯的甲基丙烯酸縮水甘油酯的乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚樹脂。
乙烯基系樹脂較佳為藉由乙酸乙烯酯等乙烯酯的聚合而獲得的聚合物以及乙烯酯與乙烯等烯烴化合物的共聚物。具體而言,例如可列舉:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙酸乙烯酯共聚物、部分皂化聚乙烯醇等。
該些樹脂中,較佳為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
苯乙烯·丙烯酸系樹脂較佳為:包含苯乙烯、(甲基)丙烯腈、丙烯醯胺類、順丁烯二醯亞胺類等的均聚物或共聚物。具體而言,例如可列舉:間規聚苯乙烯(syndiotactic polystyrene)、聚丙烯腈、丙烯酸共聚物等。
二烯系樹脂較佳為丁二烯、異戊二烯等共軛二烯化合物的均聚物或共聚物以及它們的氫化物。具體而言,例如可列舉:苯乙烯-丁二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯·丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁烯·丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯嵌段共聚物與苯乙烯-乙烯·丁烯嵌段共聚物的混合物等。
纖維素系樹脂較佳為乙酸丁酸纖維素樹脂。聚碳酸酯樹脂較佳為雙酚A聚碳酸酯。
聚醯亞胺系樹脂較佳為熱塑性聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醯胺酸型聚醯亞胺樹脂。
緩衝層7如圖6所示,於熱壓後容易將緩衝層與電磁波遮蔽層剝離,因此可設為除了包含緩衝性的構件6,還包含脫模層8的形態。脫模層8較佳為形成包含聚丙烯、聚甲基戊烯、環狀烯烴聚合物、矽酮、氟樹脂的層。其中,進而佳為聚丙烯、聚甲基戊烯、矽酮、氟樹脂。除了所述形態以外,於緩衝性的構件6塗佈醇酸(alkyd)、矽酮等脫模劑的形態亦較佳。
脫模層的厚度較佳為0.001 μm~70 μm,更佳為0.01 μm~50 μm。
市售的緩衝層可使用三井東賽璐(Mitsui Chemicals Tohcello)公司製造的「CR1012」、「CR1012MT4」、「CR1031」、「CR1033」、「CR1040」、「CR2031MT4」等。該些市售的緩衝層成為將緩衝層的兩面作為脫模層而以聚甲基戊烯來夾入的層結構,本說明書中將該些的一體結構稱為緩衝層。
緩衝層的厚度較佳為50 μm~300 μm,更佳為75 μm~250 μm,進而佳為100 μm~200 μm。藉由設為50 μm以上,可提高埋入性。藉由設為300 μm以下,可使電磁波遮蔽片的操作性良好。再者,於緩衝層7具有脫模層的情況下,所述厚度為包含脫模層的值。
(導電層)
導電層是用以形成電磁波遮蔽層的層,至少含有黏合劑樹脂及導電性填料。導電層於熱壓後作為電磁波遮蔽層而發揮功能。所述導電層的特徵在於:厚度為8 μm~70 μm,從所述緩衝層的相反側的界面到厚度30%的區域中的導電性填料專有面積率(A)為25%~55%,從所述緩衝層的界面到厚度30%的區域中的導電性填料專有面積率(B)為15%~40%,且導電性填料專有面積率(A)大於導電性填料專有面積率(B)。
導電層的厚度為8 μm~70 μm,較佳為15 μm~65 μm的範圍,更佳為20 μm~60 μm。藉此,可有效地發揮遮蔽性、埋入性及接地連接性且減少電子零件搭載基板的裂紋。
導電層以及所述緩衝層的厚度的測定方法可藉由接觸式的膜厚計及利用剖面觀察的測量等進行測定。
《導電性填料專有面積率(A)》
本說明書中的所謂導電性填料專有面積率(A),表示如圖4所示,於在厚度方向上切斷電磁波遮蔽片的切斷面中,從緩衝層的相反側到厚度30%的區域中的導電層中的導電性填料的含有比率。
若更詳細地進行說明,則使用橫截面拋光機(Cross-section Polisher)(日本電子公司製造的SM-09010)並藉由離子束照射對電磁波遮蔽片進行切斷加工而形成電磁波遮蔽片的厚度方向的切斷面。
導電性填料專有面積率(A)可藉由後述實施例中說明的方法求出。
此處,所謂從緩衝層的相反側界面到厚度30%的區域,是指電磁波遮蔽片的厚度中的、從緩衝層的相反側的導電層的界面到30%的區域。例如於導電層的厚度為100 μm的情況下,表示厚度方向的切斷面的、從緩衝層的相反側的導電層界面到厚度30 μm的區域。
導電性填料專有面積率(A)為25%~55%,較佳為30%~52%的範圍,更佳為35%~48%。藉由將導電性填料專有面積率(A)設為25%以上,可提高接地連接性。另一方面,藉由將導電性填料專有面積率(A)設為55%以下,可提高埋入性。
《導電性填料專有面積率(B)》
本說明書中的所謂導電性填料專有面積率(B),表示如圖4所示,於在厚度方向上切斷電磁波遮蔽片10的切斷面中,從緩衝層側到厚度30%的區域中的導電層2中的導電性填料3的含有比率。
關於導電性填料專有面積率(B),除了將導電層2切斷面的範圍指定區域設為到緩衝層側的30%以外,可利用與導電性填料專有面積率(A)相同的方法求出。
導電性填料專有面積率(B)為15%~40%,較佳為18%~37%的範圍,更佳為22%~34%。藉由將導電性填料專有面積率(B)設為15%以上,可提高遮蔽性且抑制基板裂紋。另一方面,藉由將導電性填料專有面積率(B)設為40%以下,可提高與緩衝層的剝離強度且提高與緩衝層的密接性。
下述式(1)所表示的所述導電性填料專有面積率(A)與所述導電性填料專有面積率(B)的專有面積率差較佳為1%~31%,更佳為3%~28%,進而佳為8%~25%。藉由設為所述範圍內,可提高遮蔽性與接地連接性,且進一步抑制基板裂紋。
式(1)
專有面積率差(%)=導電性填料專有面積率(A)-導電性填料專有面積率(B)
關於導電性填料專有面積率(A)與導電性填料專有面積率(B)之間的區域、即剩餘的40%的區域,並無特別限制,但該些區域的導電性填料專有面積率較佳為取(A)與(B)的中間值。
電磁波遮蔽片的導電層的特徵在於,導電性填料專有面積率(A)大於導電性填料專有面積率(B)。藉此,對接地圖案的連接可靠性提高。另一方面,與緩衝層接觸的面中黏合劑成分相對地變多,與緩衝層的密接性變得良好,於搬運或裁剪電磁波遮蔽片時不易引起層間剝離,因此良率提高。
《導電層的製造方法》
如圖5所示,所述導電層可藉由形成在緩衝層7的相反側為導電層5、在緩衝層側為導電層4的、導電性填料3的含量不同的至少兩種等向導電層且將該些積層而形成。各等向導電層可藉由將含有黏合劑樹脂與導電性填料的導電性樹脂組成物塗敷於脫模性基材上後使其乾燥而形成,作為導電層整體為等向導電性,若緩衝層7的相反側的區域中的導電性填料3的含量多於緩衝層7側的區域中的導電性填料3的含量,則並無限制。
於由導電層5、導電層4此兩層形成導電層2的情況下,導電層2依次積層導電層5、導電層4,導電層4與緩衝層積層,因此將導電層5的導電性填料的含量設定得較高。導電層5的導電性填料的含量較佳為61質量%~78質量%,更佳為64質量%~76質量%。導電層4的導電性填料的含量較佳為51質量%~67質量%,更佳為53質量%~65質量%。
然後,藉由將導電層4與緩衝層貼合,可形成電磁波遮蔽片。另一方面,亦可藉由於緩衝層7上直接塗敷導電性樹脂組成物而形成導電層4,且與脫模性基材狀的導電層5貼合而形成。
導電層較佳為具有空孔。所謂空孔,於在厚度方向上切斷導電層的剖面觀察中,是於導電層的內部所具有的空氣積存或者多個氣泡,於圖15中示出一例。如圖15所示,空孔9較佳為於厚度方向上切斷的剖面中存在於導電層的中央部。藉由於導電層中具有空孔,於電磁波遮蔽片的熱壓時,電子零件對凸部的壓製的壓力被適度緩和,可更均勻地形成電磁波遮蔽層。藉此,對階差部的埋入性變得良好,接地連接性提高。空孔於熱壓後可從電磁波遮蔽層內消失,亦可殘存。
另外,除了所述製法以外,可藉由於脫模性基材上塗敷含有黏合劑樹脂、導電性填料及溶劑的導電性樹脂組成物後,使導電性填料沈降而形成導電性填料濃度的濃淡後使其乾燥而獲得。導電性填料的沈降可藉由控制導電性樹脂組成物的黏度、觸變性及沈降時間來控制。
然後,可藉由將脫模性基材上的導電層的導電性填料的濃度低的面與緩衝層貼合而形成電磁波遮蔽片。
塗敷導電性樹脂組成物的方法例如可使用:凹版塗佈(gravure coating)方式、吻合塗佈(kiss coating)方式、模塗佈(die coating)方式、唇式塗佈(lip coating)方式、刮刀式塗佈(comma coating)方式、刀片(blade)方式、輥塗佈(roll coating)方式、刀式塗佈(knife coating)方式、噴射塗佈(spray coating)方式、棒塗佈(bar coating)方式、旋轉塗佈(spin coating)方式、浸漬塗佈(dip coating)方式。
<<黏合劑樹脂>>
對形成導電層的黏合劑樹脂進行說明。
黏合劑樹脂較佳為使用熱硬化性樹脂。熱硬化性樹脂可使用硬化性化合物反應類型。進而,熱硬化性樹脂亦可自交聯。於使用熱硬化性樹脂的情況下,較佳為具有可與硬化性化合物進行反應的反應性官能基。
熱硬化性樹脂的較佳例可列舉:聚胺基甲酸酯樹脂(polyurethane resin)、聚胺基甲酸酯脲樹脂(polyurethane urea resin)、丙烯酸系樹脂、聚酯樹脂(polyester resin)、聚醯胺樹脂(polyamide resin)、環氧系樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂(polycarbonate resin)、聚醯胺醯亞胺樹脂(polyamide imide resin)、聚酯醯胺樹脂(polyester amide resin)、聚醚酯樹脂(polyether ester resin)、以及聚醯亞胺樹脂(polyimide resin)。熱硬化性樹脂亦可具有可自交聯的官能基。例如,於回流焊時的嚴酷條件下使用的情況下的熱硬化性樹脂較佳為包含環氧系樹脂、環氧酯系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、胺基甲酸酯脲系樹脂、聚碳酸酯系樹脂及聚醯胺中的至少一種。另外,若為可耐受加熱步驟的範圍,則可將熱硬化性樹脂與熱塑性樹脂併用。
熱硬化性樹脂的反應性官能基有:羧基、羥基、環氧基等。於具有羧基的情況下,熱硬化性樹脂的酸值較佳為3~30。藉由將酸值設為所述範圍,而獲得邊緣部抗裂性提高的效果。酸值的更佳範圍為4~20,進而佳的範圍為5~10。
熱硬化性樹脂的重量平均分子量Mw較佳為20,000~150,000。藉由設為20,000以上,可有效地提高耐擦傷性。另外,藉由設為150,000以下,可獲得提高階差追隨性的效果。
硬化性化合物具有可與熱硬化性樹脂的反應性官能基進行交聯的官能基。硬化性化合物較佳為:環氧化合物、異氰酸酯(isocyanate)化合物、聚碳化二亞胺(polycarbodiimide)化合物、氮丙啶(aziridine)化合物、含酸酐基的化合物、二氰二胺(dicyandiamide)化合物、芳香族二胺化合物等胺化合物、苯酚酚醛清漆(phenol novolac)樹脂等酚化合物、有機金屬化合物等。硬化性化合物亦可為樹脂。於該情況下,熱硬化性樹脂與硬化性化合物的區別為,將含量多者設為熱硬化性樹脂,將含量少者設為硬化性化合物。
硬化性化合物的結構、分子量可根據用途來適當設計。
硬化性化合物相對於熱硬化性樹脂100質量份而較佳為包含1質量份~70質量份,更佳為3質量份~65質量份,進而佳為3質量份~60質量份。
所述環氧化合物若具有環氧基,則並無特別限制,但較佳為多官能的環氧化合物。熱壓等中,可藉由環氧化合物的環氧基與熱硬化性樹脂的羧基或羥基進行熱交聯而獲得交聯結構。作為環氧化合物,於常溫·常壓下顯示液狀的環氧化合物亦較佳。
黏合劑樹脂除了所述以外,亦可使用黏著賦予樹脂或熱塑性樹脂。熱塑性樹脂的較佳例可列舉:聚烯烴系樹脂、乙烯基系樹脂、苯乙烯·丙烯酸系樹脂、二烯系樹脂、萜烯(terpene)系樹脂、石油系樹脂、纖維素(cellulose)系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、氟系樹脂。黏著賦予樹脂可例示:松香(rosin)系樹脂、萜烯系樹脂、脂環式系石油樹脂及芳香族系石油樹脂等。另外,可使用導電性聚合物。導電性聚合物可例示:聚乙烯二氧噻吩(polyethylene dioxythiophene)、聚乙炔(polyacetylene)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)、聚苯胺(polyaniline)。
<<導電性填料>>
導電性填料可例示金屬填料、導電性陶瓷填料以及它們的混合物。金屬填料可例示:金、銀、銅、鎳等金屬粉,焊料等合金粉,塗銀的銅粉、塗金的銅粉、塗銀的鎳粉、塗金的鎳粉的核殼(core-shell)型填料。就獲得優異的導電特性的觀點而言,較佳為含有銀的導電性填料。就成本的觀點而言,尤佳為塗銀的銅粉。塗銀的銅中的銀的含量,於導電性填料100質量%中較佳為6質量%~20質量%,更佳為8質量%~17質量%,進而佳為10質量%~15質量%。於核殼型填料的情況下,塗佈層相對於核部的被覆率於表面整體100質量%中,以平均計較佳為60質量%以上,更佳為70質量%以上,進而佳為80質量%以上。核部可為非金屬,但就導電性的觀點而言,較佳為導電性物質,更佳為金屬填料。
導電性填料的形狀較佳為薄片狀(鱗片狀)。另外,亦可將薄片狀與其他形狀的導電性填料併用。所併用的導電性填料的形狀並無特別限定,較佳為樹枝(枝晶(dendrite))狀、纖維狀、針狀或球狀的導電性填料。所併用的導電性填料可單獨或者混合而使用。於併用的情況下,可例示:薄片狀導電性填料及樹枝狀填料的組合、薄片狀導電性填料、樹枝狀導電性填料及球狀導電性填料的組合、薄片狀導電性填料及球狀導電性填料的組合。該些組合中,就提高電磁波遮蔽層的遮蔽性及接地連接性的觀點而言,更佳為薄片狀導電性填料單獨或者薄片狀導電性填料與樹枝狀導電性填料的組合。
薄片狀導電性填料的平均粒徑D50
較佳為2 μm~100 μm,更佳為2 μm~80 μm。進而佳為3 μm~50 μm,尤佳為5 μm~20 μm。樹枝狀導電性填料的平均粒徑D50
的較佳範圍較佳為2 μm~100 μm,更佳為2 μm~80 μm。進而佳為3 μm~50 μm,尤佳為5 μm~20 μm。
另外,構成導電層的導電性樹脂組成物除了黏合劑樹脂以外,除了導電性填料以外,亦可包含著色劑、阻燃劑、無機添加劑、潤滑劑、抗結塊劑等。
作為著色劑,例如可列舉:有機顏料、碳黑、群青、紅丹、鋅華、氧化鈦、石墨。其中,藉由包含黑色系的著色劑,遮蔽層的印刷視認性提高。
作為阻燃劑,例如可列舉:含鹵素的阻燃劑、含磷的阻燃劑、含氮的阻燃劑、無機阻燃劑。
作為無機添加劑,例如可列舉:玻璃纖維、二氧化矽(silica)、滑石(talc)、陶瓷。
作為潤滑劑,例如可列舉:脂肪酸酯、烴樹脂、石蠟(paraffin)、高級脂肪酸、脂肪酸醯胺、脂肪族醇、金屬皂、改質矽酮。
作為抗結塊劑,例如可列舉:碳酸鈣、二氧化矽、聚甲基倍半矽氧烷(Polymethylsilsesquioxane)、矽酸鋁鹽。
<電子零件搭載基板的製造方法>
本實施方式的電子零件搭載基板可藉由如下步驟製造:
步驟(a),於基板搭載電子零件;
步驟(b),於搭載有電子零件的基板上,以將所述導電層相向配置的方式載置使緩衝層及導電層依次積層而成的電磁波遮蔽片;
步驟(c),以導電層追隨藉由電子零件的搭載而形成的階差部以及基板的露出面的方式,藉由熱壓而接合,獲得電磁波遮蔽層;
步驟(d),將緩衝層去除。
以下,使用圖7~圖11對本實施方式的電子零件搭載基板的製造方法的一例進行說明。但是,並不限定於此。
「步驟(a)」
步驟(a)是於基板搭載電子零件的步驟。
首先,於基板20搭載電子零件30。圖7是藉由步驟(a)而獲得的本實施方式的電子零件搭載基板的製造步驟階段的基板的一例。如該圖所示,於基板20上搭載半導體晶片(未圖示),於形成有半導體晶片的基板20上,利用密封樹脂進行模具成形,以從電子零件間的上方到達基板20內部的方式,藉由切割等將成型樹脂及基板20進行半切。亦可為於預先半切的基板上將電子零件30配置為陣列狀的方法。再者,於圖7的示例中,所謂電子零件30是指將半導體晶片進行模具成形的一體物,是指由絕緣體所保護的電子元件整體。半切除了到達基板內部的形態以外,還有切割至基板面的形態。另外,亦可將基板整體於該階段進行切割。於該情況下,較佳為於帶有黏著膠帶的基體上載置基板且以不產生位置偏移的方式來放置。
就消除埋入性的不均的觀點而言,所述電子零件間的槽較佳為網格狀。另外,就消除基板裂紋的方面而言,較佳為槽的深度(b)相對於所述槽的寬度(a)為1倍~6倍的關係且將槽的寬度(a)設為50 μm~500 μm。
進行模具成形的情況下的密封樹脂的材料並無特別限定,但通常使用熱硬化性樹脂。密封樹脂的形成方法並無特別限定,可列舉:印刷、層壓、轉注成形(transfer molding)、壓縮、澆鑄等。模具成形為任意,電子零件的搭載方法亦可任意變更。
「步驟(b)」
步驟(b)是於步驟(a)後,於搭載有電子零件的基板上,以將所述導電層2側相向配置的方式載置電磁波遮蔽片的步驟。
如圖8所示,於步驟(a)後,於搭載有電子零件30的基板20上設置電磁波遮蔽片。電磁波遮蔽片是以導電層2側相向配置的方式,載置於與基板20及電子零件30的接合區域。載置後,亦可暫時貼附。
所謂暫時黏貼,是指以與電子零件30的至少一部分的上表面接觸的方式暫時接合,導電層2於B階段固定於被黏接體的狀態。亦可根據製造設備或基板20的尺寸等,而於基板20的每個區域使用多個電磁波遮蔽片,或者對每個電子零件30使用電磁波遮蔽片,但就製造步驟的簡化的觀點而言,較佳為對搭載於基板20上的多個電子零件30整體使用一片電磁波遮蔽片。
「步驟(c)」
步驟(c)是於步驟(b)後,以導電層追隨藉由電子零件的搭載而形成的階差部以及基板的露出面的方式,藉由熱壓而接合,獲得電磁波遮蔽層的步驟。
如圖9所示,將藉由步驟(b)而獲得的製造基板夾持於一對壓製基板40間,進行熱壓。導電層是藉由因緩衝層7的熔融而引起的擠壓,以沿著設置於製造基板的半切割槽25的方式延伸,追隨電子零件30及基板20而被覆,形成電磁波遮蔽層1。藉由將壓製基板40釋放而獲得如圖10所示的製造基板。
熱壓步驟的壓力可根據電子零件30的耐久性、製造設備或者需求,而於可確保導電層的被覆性的範圍內任意設定。壓力範圍並未限定,但較佳為0.5 MPa~15.0 MPa左右,更佳為1 MPa~13.0 MPa的範圍,進而佳為2 MPa~10.0 MPa的範圍。再者,亦可視需要於電磁波遮蔽層上設置保護層等。加熱壓製前後的膜厚的差較佳為1%以上且小於20%的範圍,更佳為2%以上且小於15%的範圍,藉由設為小於20%,可減少電磁波遮蔽層的裂紋量。藉由設為1%以上,階差追隨性變得良好。
熱壓時間可根據電子零件的耐熱性、導電層中使用的黏合劑樹脂、以及生產步驟等而設定。熱壓時間較佳為1分鐘~2小時左右的範圍。再者,熱壓時間更佳為1分鐘~1小時左右。於使用熱硬化性樹脂作為黏合劑樹脂的情況下,較佳為藉由該熱壓熱硬化性樹脂的硬化完畢,但於殘存未硬化部的情況下,亦可另外設置利用烘箱或IR加熱器等的烘烤步驟。但若熱硬化性樹脂可流動,則亦可於熱壓前部分性地硬化或者實質上硬化完畢。
熱壓裝置可使用擠壓式熱壓裝置、轉注模具裝置、壓縮模具裝置、真空壓空成形裝置等。
再者,圖9所示的表示壓製的方向的箭頭為一例,並不限定為上下。
「步驟(d)」
步驟(d)是於步驟(c)後,將緩衝層去除的步驟。
繼而,如圖11所示,將由電磁波遮蔽層1來被覆上層的緩衝層7剝離。藉此,獲得具有將電子零件30加以被覆的電磁波遮蔽層1的電子零件搭載基板101(參照圖1、圖2)。
步驟(d)後,使用切割刀片等,於基板20的與電子零件搭載基板101的單品的製品區域對應的位置,於XY方向上自電磁波遮蔽層1側切割。藉此,獲得電子零件30由電磁波遮蔽層1所被覆的電子零件搭載基板。關於電磁波遮蔽層1,獲得形成於基板20的接地圖案22與電磁波遮蔽層進行電性連接的電子零件搭載基板。
再者,利用切割的單片化亦可從步驟(c)中所得的製造基板的基板20面側進行切割。所述方法就抑制電磁波遮蔽層的毛刺、提高緩衝層7的剝離性的觀點而言較佳。
根據本實施方式的製造方法,藉由使用電磁波遮蔽片且經過步驟(a)~步驟(d)而形成電磁波遮蔽層1,可製造具有如下電磁波遮蔽層1的電子零件搭載基板101,所述電磁波遮蔽層1於電子零件30的邊緣部抑制裂紋,均勻地埋入槽中,接地連接可靠性高。另外,可將具有凹凸的多個電子零件總括地加以被覆,因此生產性優異。進而,可與零件的配置位置或形狀等無關地形成電磁波遮蔽層,因此通用性高。亦容易根據製造基板的尺寸,裁剪成最合適的尺寸。另外,藉由使用本實施方式的電磁波遮蔽片,可提供具有形狀追隨性優異的電磁波遮蔽層1的電子零件搭載基板101。
另外,將電磁波遮蔽片向基板的面方向按壓並壓接,因此電子零件的頂面的電磁波遮蔽層的平滑性優異。因此,於利用噴墨方式或雷射標記方式印刷製品名或批號時,可提供文字的視認性提高的高品質的電子零件搭載基板。另外,具有藉由控制熱壓時的條件容易控制厚度、薄型化亦容易的優點。
<<電子機器>>
本實施方式的電子零件搭載基板例如可經由形成於基板20的背面的焊球24等而安裝於安裝基板,可搭載於電子機器。例如,本實施方式的電子零件搭載基板可用於以個人電腦、平板終端、智慧型手機、無人飛機(drone)等為代表的多種電子機器。
[實施例]
以下,藉由實施例對本發明進行更詳細的說明,但本發明並不限定於以下的實施例。另外,實施例中的「份」表示「質量份」,「%」表示「質量%」。另外,本發明中記載的值是利用以下方法來求出。
(1)試驗基板的製作
準備於包含環氧玻璃的基板上,陣列狀地搭載有經模具密封的電子零件的基板。基板的厚度為0.3 mm,模具密封厚度、即從基板上表面至模具密封材的頂面為止的高度(零件高度)H為0.7 mm。接地圖案形成於基板的內部。然後,沿著零件彼此的間隙即槽進行半切割,獲得試驗基板(參照圖12)。半切槽深度為0.8 mm(基板20的切割槽深度為0.1 mm),半切槽寬度為200 μm。成為藉由半切而基板內部的接地圖案於側面側露出的狀態。
以下,示出實施例中使用的材料。
導電性填料1:「包含銀的鱗片狀粒子,平均粒徑D50
=6.0 μm,厚度0.8 μm」
黏合劑樹脂1:聚胺基甲酸酯系樹脂,酸值為10[mgKOH/g](東洋化學(Toyochem)公司製造)
黏合劑樹脂2:聚碳酸酯系樹脂,酸值為5[mgKOH/g](東洋化學公司製造)
硬化性化合物1:環氧樹脂「丹納考爾(Denacol)EX830」(二官能環氧樹脂環氧當量=268 g/eq),長瀨化成(Nagase ChemteX)公司製造
硬化性化合物2:環氧樹脂「YX8000」(氫化雙酚環氧樹脂環氧當量=210 g/eq),三菱化學公司製造
硬化性化合物3:環氧樹脂「jER157S70」(雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂環氧當量=208 g/eq),三菱化學公司製造
硬化促進劑:氮丙啶化合物「卡密塔特(Chemitite)PZ-33」,(日本觸媒公司製造)
脫模性基材:於表面塗佈有矽酮脫模劑的厚度為50 μm的聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)膜
緩衝層:三層TPX「CR1040」(三井化學東賽璐公司製造)
<平均粒徑D50
>
平均粒徑D50
是使用雷射繞射·散射法粒度分佈測定裝置LS13320(貝克曼·庫爾特(Beckman Coulter)公司製造),利用龍捲風乾粉(tornado dry powder)樣品模組,對導電性填料、電波吸收填料、或無機填料進行測定而獲得的平均粒徑D50
的數值,是粒徑累積分佈的累積值為50%的粒徑。分佈為體積分佈,將折射率設定為1.6。若為該粒徑即可,可為一次粒子,亦可為二次粒子。
<導電性填料的厚度>
基於將測定電磁波遮蔽層的厚度的切斷面圖像以電子顯微鏡放大至千倍~5萬倍左右的圖像,測定不同的粒子約10個~20個,使用其平均值。
<厚度測定>
電磁波遮蔽層的厚度是利用研磨法而使電子零件搭載基板的剖面露出,利用雷射顯微鏡來測定電子零件的上表面區域的厚度最厚的部位的膜厚。對於不同的電子零件搭載基板的剖面露出的樣品5個,同樣地進行測定,將其平均值作為厚度。
<導電性填料專有面積率(A)、導電性填料專有面積率(B)的測定>
以圖15為例進行說明。首先,使用橫截面拋光機(Cross-section Polisher)(日本電子公司製造的SM-09010)並藉由離子束照射對電磁波遮蔽片進行切斷加工而形成電磁波遮蔽片的厚度方向的切斷面。繼而,對所得的電磁波遮蔽片的剖面進行鉑蒸鍍,使用場發射型電子顯微鏡(日立製作所公司製造、S-4700),觀察圖15的放大圖像。觀察條件設為加速電壓:5 kV、發射電流:8 mA、倍率:1300倍。
對於所得的放大圖像,使用自由軟件「GIMP2.8.18」讀取資料,如圖15所示,自動調整臨限值,將導電性填料變換為白色,將導電性填料以外的成分變換為黑色。然後,藉由對從導電層的緩衝層的相反側到厚度30%的區域進行範圍指定,在直方圖中選擇白色區域(0~254),求出白色的畫素數的百分率、即、將到導電層的厚度30%的區域的剖面積設為100%時的導電性填料的成分所佔的面積率。而且,藉由評價分別不同的5個樣品並計算出平均值,而求出導電性填料專有面積率(A)。導電性填料專有面積率(B)除了選擇緩衝層側的導電層的剖面範圍以外,利用與導電性填料專有面積率(A)相同的方法進行測定。
<酸值的測定>
於帶塞的三角燒瓶中精密量取約1 g的熱硬化性樹脂,添加甲苯/乙醇(容量比:甲苯/乙醇=2/1)混合液50 mL加以溶解。於其中添加酚酞(phenolphthalein)試劑來作為指示劑,保持30秒。然後,以0.1 mol/L的醇性氫氧化鉀溶液來滴定至溶液呈現淡紅色為止。酸值是利用下式來求出。酸值設為樹脂的乾燥狀態的數值。
酸值(mgKOH/g)=(a×F×56.1×0.1)/S
S:試樣的採集量×(試樣的固體成分/100)(g)
a:0.1 mol/L醇性氫氧化鉀溶液的滴定量(mL)
F:0.1 mol/L醇性氫氧化鉀溶液的滴定度
<重量平均分子量(Mw)的測定>
重量平均分子量(Mw)的測定使用東曹公司製造的GPC(凝膠滲透層析法)「HPC-8020」。GPC是將溶解於溶媒(四氫呋喃(tetrahydrofuran,THF))中的物質根據其分子尺寸的差進行分離定量的液相層析法。測定是將兩根「LF-604」(昭和電工公司製造:迅速分析用GPC管柱:6 mmID×150 mm尺寸)串聯連接而用於管柱,於流量0.6 mL/min、管柱溫度40℃的條件下進行,重量平均分子量(Mw)的決定利用聚苯乙烯換算進行。
<剝離強度的測定>
將所得的電磁波遮蔽片準備寬度25 mm·長度70 mm而作為試樣。自試樣剝離導電層的脫模性基材,於導電層貼合黏著帶(於25 μm的PET膜上塗佈有25 μm的丙烯酸系黏著劑而成的黏著帶(東洋化學(Toyochem)公司製造的「LE301-25K」))。繼而,針對所述積層體,使用拉伸試驗機(島津製作所公司製造),於23℃50%RH的環境下,以剝離速度50 mm/min、剝離角度180°將導電層與黏著帶自緩衝層剝離,藉此測定剝離強度。
[實施例1]
將50份的黏合劑樹脂1(固體成分)、50份的黏合劑樹脂2(固體成分)、10份的硬化性化合物1、20份的硬化性化合物2、10份的硬化性化合物3、1份的硬化促進劑1、149份的導電性填料1投入容器,以不揮發成分濃度成為45質量%的方式添加甲苯:異丙醇(質量比2:1)的混合溶劑,利用分散器(disperser)來攪拌10分鐘,藉此獲得導電性樹脂組成物。以乾燥厚度成為25 μm的方式,使用刮刀片,將該導電性樹脂組成物塗敷於脫模性基材。然後,於100℃下乾燥2分鐘,藉此獲得積層有脫模性基材及導電層4(導電層b)的板B。
另外,將50份的黏合劑樹脂1(固體成分)、50份的黏合劑樹脂2(固體成分)、10份的硬化性化合物1、20份的硬化性化合物2、10份的硬化性化合物3、1份的硬化促進劑1、376份的導電性填料1投入容器,以不揮發成分濃度成為45質量%的方式添加甲苯:異丙醇(質量比2:1)的混合溶劑,利用分散器來攪拌10分鐘,藉此獲得導電性樹脂組成物。以乾燥厚度成為25 μm的方式,使用刮刀片,將該導電性樹脂組成物塗敷於脫模性基材。然後,於100℃下乾燥2分鐘,藉此獲得積層有脫模性基材及導電層5(導電層a)的板A。
將板B及板A藉由熱輥層壓與導電層4及導電層5貼合。繼而,剝離板B的脫模性基材,藉由熱輥層壓而於緩衝層的單面貼合板B,藉此獲得緩衝層/導電層4/導電層5/脫模性基材依次積層而成的電磁波遮蔽片。貼合的條件為70℃、3 kgf/cm2
。
將所得的電磁波遮蔽片切割為10 cm×10 cm,剝離脫模性基材,將導電層5載置於所述試驗基板。然後,從電磁波遮蔽片的緩衝層的上方,以5 MPa、160℃的條件對基板面熱壓20分鐘。熱壓後,加以冷卻,剝離緩衝層,藉此獲得形成有電磁波遮蔽層的電子零件搭載基板。
[實施例2~實施例22、比較例1~比較例3]
除了將各層的厚度與各種物性、各成分與其調配量(質量份)、試驗基板的電子零件的槽寬度、槽深度變更為如表1~表3所示以外,與實施例1同樣地製作電子零件搭載基板。表1~表3中所示的黏合劑樹脂及硬化性化合物的調配量為固體成分質量。
[實施例23]
除了將貼合板B及板A的條件設為真空中、90℃、3 kgf/cm2
以外,與實施例1同樣地製作電磁波遮蔽片,獲得電子零件搭載基板。
基於以下的測定方法及評價基準,對所述實施例及比較例進行評價。
<緩衝密接性評價>
將所得的電磁波遮蔽片切割為寬度10 mm·長度10 mm而作為試樣。將20個試樣放入至90 mL麥越瓶(Mayobin)(直徑45 mm高度80 mm的圓柱狀的帶蓋的玻璃瓶)中後,蓋上蓋子。而且,將麥越瓶(Mayobin)設置於塗料調節器,攪拌30分鐘。然後,藉由目視確認試樣的緩衝層與導電層的層間剝離,評價緩衝層的密接性。
+++:所有的試樣中無剝離。是非常良好的結果。
++:所有的試樣中雖無剝離,但於端部產生浮起。是良好的結果。
+:剝離的試樣小於5個。實際使用上無問題。
NG:剝離的試樣為5個以下。無法實際使用。
<遮蔽性評價>
將所得的電磁波遮蔽片準備縱50 mm·橫50 mm的大小而作為試樣。於150℃、2 MPa的條件下對所述試樣進行30分鐘熱壓接,進行正式硬化。繼而,剝離導電層的剝離性板,使用三菱化學分析技術(Mitsubishi Chemical Analytech)公司製造的「羅斯塔(LORESTA)GP」的四探針探頭測定導電層的表面電阻值。評價基準如以下所述。
+++:小於0.2[Ω/□]。是非常良好的結果。
++:為0.2[Ω/□]以上且小於0.6[Ω/□]。是良好的結果。
+:為0.6[Ω/□]以上且小於1.2[Ω/□]。實際使用上無問題。
NG:為1.2[Ω/□]以上。無法實際使用。
<接地連接性評價>
對於所得的電子零件搭載基板,使用日置(HIOKI)公司製造的RM3544及針型引線探針(lead probe)來測定圖13的剖面圖所示的底部的接地端子a-b間的連接電阻值,藉此評價接地連接性。即,確認電磁波遮蔽層是否與側面側露出的接地圖案接地(earth contact)。
評價基準如以下所述。
+++:連接電阻值小於200 mΩ。是非常良好的結果。
++:連接電阻值為200 mΩ以上且小於500 mΩ。是良好的結果。
+:連接電阻值為500 mΩ以上且小於1000 mΩ。實際使用上無問題。
NG:連接電阻值為1000 mΩ以上。無法實際使用。
<基板裂紋評價>
藉由雷射顯微鏡觀察圖13所示的電子零件搭載基板的相當於槽部的背側的部分的裂紋並進行評價。觀察是對不同的槽的20個部位進行評價。
評價基準如以下所述。
+++:無裂紋。是非常良好的結果。
++:裂紋的產生部位小於5。是良好的結果。
+:裂紋的產生部位為5以上且小於10。實際使用上無問題。
NG:裂紋的產生部位為10以上。無法實際使用。
將實施例及比較例的電子零件搭載基板及電磁波遮蔽片的評價結果示於表1~表3中。
[表1]
實施例 | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
導電層b(緩衝層) | 黏合劑樹脂1(聚胺基甲酸酯樹脂) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
黏合劑樹脂2(聚碳酸酯樹脂) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
硬化性化合物1(丹納考爾(Denacol)EX830) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
硬化性化合物2(jERYX8000) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
硬化性化合物3(jER157S70) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
硬化促進劑(PZ-33) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
導電性填料1(薄片狀Ag) | 149 | 158 | 177 | 245 | 264 | 284 | 201 | 201 | 201 | |
固體成分中的導電性填料[質量%] | 51% | 53% | 56% | 63% | 65% | 67% | 59% | 59% | 59% | |
厚度[μm] | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | |
導電層a(緩衝層的相反側) | 黏合劑樹脂1(聚胺基甲酸酯樹脂) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
黏合劑樹脂2(聚碳酸酯樹脂) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
硬化性化合物1(丹納考爾(Denacol)EX830) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
硬化性化合物2(jERYX8000) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
硬化性化合物3(jER157S70) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
硬化促進劑(PZ-33) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
導電性填料1(薄片狀Ag) | 376 | 376 | 376 | 376 | 376 | 376 | 219 | 240 | 256 | |
固體成分中的導電性填料[質量%] | 73% | 73% | 73% | 73% | 73% | 73% | 61% | 63% | 65% | |
厚度[μm] | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | |
膜物性 | 導電性填料專有面積率(B)[%] | 16.0 | 18.0 | 22.1 | 33.5 | 36.0 | 38.4 | 26.7 | 26.7 | 26.7 |
導電性填料專有面積率(A)[%] | 46.9 | 46.9 | 46.9 | 46.9 | 46.9 | 46.9 | 29.7 | 32.8 | 35.0 | |
式(1)=(A)-(B)[%] | 31 | 29 | 25 | 13 | 11 | 9 | 3 | 6 | 8 | |
導電層的厚度[μm] | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
剝離強度[N/25mm] | 2.9 | 2.8 | 2.3 | 1.5 | 0.9 | 0.8 | 1.8 | 1.8 | 1.8 | |
空孔的有無 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | |
被黏接體 | 槽寬度[μm] | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
槽深度[μm] | 800 | 800 | 800 | 800 | 800 | 800 | 800 | 800 | 800 | |
槽深度/槽寬度 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
性能評價 | 緩衝密接性 | +++ | +++ | +++ | +++ | ++ | + | +++ | +++ | +++ |
遮蔽性 | + | ++ | +++ | +++ | +++ | +++ | + | ++ | +++ | |
接地連接性 | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | + | ++ | +++ | |
基板裂紋 | + | ++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ |
[表2]
實施例 | ||||||||||
10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
導電層b(緩衝層) | 黏合劑樹脂1(聚胺基甲酸酯樹脂) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
黏合劑樹脂2(聚碳酸酯樹脂) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
硬化性化合物1(丹納考爾(Denacol)EX830) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
硬化性化合物2(jERYX8000) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
硬化性化合物3(jER157S70) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
硬化促進劑(PZ-33) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
導電性填料1(薄片狀Ag) | 201 | 201 | 201 | 242 | 242 | 242 | 242 | 242 | 242 | |
固體成分中的導電性填料[質量%] | 59% | 59% | 59% | 63% | 63% | 63% | 63% | 63% | 63% | |
厚度[μm] | 25 | 25 | 25 | 4 | 7 | 10 | 30 | 32 | 34 | |
導電層a(緩衝層的相反側) | 黏合劑樹脂1(聚胺基甲酸酯樹脂) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
黏合劑樹脂2(聚碳酸酯樹脂) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
硬化性化合物1(丹納考爾(Denacol)EX830) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
硬化性化合物2(jERYX8000) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
硬化性化合物3(jER157S70) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
硬化促進劑(PZ-33) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
導電性填料1(薄片狀Ag) | 382 | 445 | 493 | 376 | 376 | 376 | 376 | 376 | 376 | |
固體成分中的導電性填料[質量%] | 73% | 76% | 78% | 73% | 73% | 73% | 73% | 73% | 73% | |
厚度[μm] | 25 | 25 | 25 | 4 | 8 | 10 | 30 | 33 | 34 | |
膜物性 | 導電性填料專有面積率(B)[%] | 26.7 | 26.7 | 26.7 | 33.1 | 33.1 | 33.1 | 33.1 | 33.1 | 33.1 |
導電性填料專有面積率(A)[%] | 47.4 | 51.6 | 54.3 | 46.9 | 46.9 | 46.9 | 46.9 | 46.9 | 46.9 | |
式(1)=(A)-(B)[%] | 21 | 25 | 28 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | |
導電層的厚度[μm] | 50 | 50 | 50 | 8 | 15 | 20 | 60 | 65 | 68 | |
剝離強度[N/25mm] | 1.8 | 1.8 | 1.8 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |
空孔的有無 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | |
被黏接體 | 槽寬度[μm] | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
槽深度[μm] | 800 | 800 | 800 | 800 | 800 | 800 | 800 | 800 | 800 | |
槽深度/槽寬度 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
性能評價 | 緩衝密接性 | +++ | +++ | +++ | + | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ |
遮蔽性 | +++ | +++ | +++ | + | ++ | +++ | +++ | +++ | +++ | |
接地連接性 | +++ | ++ | + | + | ++ | +++ | +++ | +++ | +++ | |
基板裂紋 | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | ++ | + |
[表3]
實施例 | 比較例 | ||||||||
19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 1 | 2 | 3 | ||
導電層b(緩衝層) | 黏合劑樹脂1(聚胺基甲酸酯樹脂) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
黏合劑樹脂2(聚碳酸酯樹脂) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
硬化性化合物1(丹納考爾(Denacol)EX830) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
硬化性化合物2(jERYX8000) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
硬化性化合物3(jER157S70) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
硬化促進劑(PZ-33) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
導電性填料1(薄片狀Ag) | 242 | 242 | 242 | 242 | 201 | 201 | 242 | 242 | |
固體成分中的導電性填料[質量%] | 63% | 63% | 63% | 63% | 59% | 59% | 63% | 63% | |
厚度[μm] | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 3 | 36 | |
導電層a(緩衝層的相反側) | 黏合劑樹脂1(聚胺基甲酸酯樹脂) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
黏合劑樹脂2(聚碳酸酯樹脂) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
硬化性化合物1(丹納考爾(Denacol)EX830) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
硬化性化合物2(jERYX8000) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
硬化性化合物3(jER157S70) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
硬化促進劑(PZ-33) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
導電性填料1(薄片狀Ag) | 376 | 376 | 376 | 376 | 240 | 186 | 376 | 376 | |
固體成分中的導電性填料[質量%] | 73% | 73% | 73% | 73% | 63% | 57% | 73% | 73% | |
厚度[μm] | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 3 | 36 | |
膜物性 | 導電性填料專有面積率(B)[%] | 33.1 | 33.1 | 33.1 | 33.1 | 26.7 | 26.7 | 33.1 | 33.1 |
導電性填料專有面積率(A)[%] | 46.9 | 46.9 | 46.9 | 46.9 | 32.8 | 24.0 | 46.9 | 46.9 | |
式(1)=(A)-(B)[%] | 14 | 14 | 14 | 14 | 6 | 3 | 14 | 14 | |
導電層的厚度[μm] | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 6 | 72 | |
剝離強度[N/25mm] | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.8 | 1.8 | 1.5 | 1.5 | |
空孔的有無 | 有 | 有 | 有 | 有 | 無 | 有 | 有 | 有 | |
被黏接體 | 槽寬度[μm] | 200 | 175 | 150 | 300 | 200 | 200 | 200 | 200 |
槽深度[μm] | 1000 | 1000 | 1000 | 400 | 800 | 800 | 800 | 800 | |
槽深度/槽寬度 | 5 | 6 | 7 | 1 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
性能評價 | 緩衝密接性 | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | + | +++ |
遮蔽性 | +++ | +++ | +++ | +++ | ++ | NG | NG | +++ | |
接地連接性 | ++ | ++ | + | +++ | + | NG | NG | +++ | |
基板裂紋 | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | NG |
1:電磁波遮蔽層
2、4、5:導電層
3:導電性填料
6:緩衝性的構件
7:緩衝層
8:脫模層
9:空孔
10:電磁波遮蔽片
20:基板
21:配線或電極
22:接地圖案
23:內通孔
24:焊球
25:半切割槽
30:電子零件
31:半導體晶片
32:密封樹脂
33:接合線
40:壓製基板
101、102:電子零件搭載基板
(a):槽的寬度
(b):槽的深度
a、b:接地端子
(A)、(B):導電性填料專有面積率
II-II:線
圖1是表示本實施方式的電子零件搭載基板的一例的示意性立體圖。
圖2是圖1的II-II切斷部剖面圖。
圖3是表示本實施方式的電子零件搭載基板的另一例的示意性剖面圖。
圖4是表示本實施方式的電磁波遮蔽片的一例的示意性剖面圖。
圖5是表示本實施方式的電磁波遮蔽片的另一例的示意性剖面圖。
圖6是表示本實施方式的電磁波遮蔽片的另一例的示意性剖面圖。
圖7是本實施方式的電子零件搭載基板的製造步驟剖面圖。
圖8是本實施方式的電子零件搭載基板的製造步驟剖面圖。
圖9是本實施方式的電子零件搭載基板的製造步驟剖面圖。
圖10是本實施方式的電子零件搭載基板的製造步驟剖面圖。
圖11是本實施方式的電子零件搭載基板的製造步驟剖面圖。
圖12是表示本實施例的電子零件搭載基板的另一例的示意性剖面圖。
圖13是表示本實施例的電子零件搭載基板的評價方法的示意性剖面圖。
圖14是表示基板裂紋的一例的圖。
圖15是表示導電性填料專有面積率(A)與導電性填料專有面積率(B)的測定用畫面例的圖。
2:導電層
3:導電性填料
7:緩衝層
10:電磁波遮蔽片
(A)、(B):導電性填料專有面積率
Claims (6)
- 一種電磁波遮蔽片,用於形成構成電子零件搭載基板的電磁波遮蔽層,所述電子零件搭載基板包括: 基板; 電子零件,搭載於所述基板的至少一面;以及 電磁波遮蔽層,將藉由所述電子零件的搭載而形成的階差部及所述基板的露出面的至少一部分加以被覆;且所述電磁波遮蔽片的特徵在於: 所述電磁波遮蔽片為具有緩衝層與導電層的積層體, 所述導電層是包含黏合劑樹脂及導電性填料的等向導電層, 厚度為8 μm~70 μm, 所述緩衝層的相反側的區域中的所述導電性填料的含量多於所述緩衝層側的區域中的所述導電性填料的含量。
- 如請求項1所述的電磁波遮蔽片,其中所述導電層是所述導電性填料的含量不同的兩層以上的等向導電層的積層體。
- 如請求項1或請求項2所述的電磁波遮蔽片,其中所述導電層於相對於厚度方向的切斷面中, 從所述緩衝層的相反側到厚度30%的區域中的所述導電性填料的導電性填料專有面積率(A)為25%~55%, 從所述緩衝層側到厚度30%的區域中的所述導電性填料的導電性填料專有面積率(B)為15%~40%, 且所述導電性填料專有面積率(A)大於所述導電性填料專有面積率(B)。
- 如請求項3所述的電磁波遮蔽片,其中由下述式(1)所表示的所述導電性填料專有面積率(A)與所述導電性填料專有面積率(B)的專有面積率差為1%~31%; 式(1) 專有面積率差(%)=導電性填料專有面積率(A)-導電性填料專有面積率(B)。
- 如請求項1或請求項2所述的電磁波遮蔽片,其中所述導電層具有空孔。
- 一種電子零件搭載基板,具有: 基板; 電子零件,搭載於所述基板的至少一面;以及 電磁波遮蔽層,由如請求項1至請求項5中任一項所述的電磁波遮蔽片形成; 所述電磁波遮蔽層是將藉由所述電子零件的搭載而形成的階差部及所述基板的露出面的至少一部分加以被覆而成。
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