專利名稱：電磁波屏蔽膜、使用其的柔性基板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電磁波屏蔽膜、使用其的柔性基板及其制造方法。更具體地說，涉及即使長期滑動后也能維持電磁波屏蔽效果的電磁波屏蔽膜、使用該膜形成了電磁波屏蔽層的柔性基板及其制造方法。
背景技術：
一直以來，在配置于移動電話的鉸鏈部等的柔性基板(FPC)層合電磁波屏蔽膜而進行電磁波屏蔽。作為電磁波屏蔽膜，使用至少具有導電層和保護層的電磁波屏蔽膜，該導電層由金屬粉分散于粘結(jié)劑樹脂而成的導電性膠粘劑(導電性漿料)形成。
伴隨著移動電話等的薄型化,對這樣的電磁波屏蔽膜要求與以往相比進一步的薄膜化，但是由于在其它條件相同的情況下屏蔽性伴隨著薄膜化而降低，抑制這樣的降低成為問題。此外，作為電磁波屏蔽對象的柔性基板用于在使用移動電話時頻繁進行彎曲或滑動的部分，隨著使用時間變長產(chǎn)生電磁波屏蔽效果降低的問題，也希望將其解決。為了提高電磁波屏蔽膜的諸性能，在金屬粒子的形狀或粒徑等方面也進行各種鉆研。例如，專利文獻I中公開了為了提高導電性、粘著性和電磁波屏蔽性，以一定的比例使用平均粒徑O. 5 μ m 20 μ m的銀粒子和一次粒子的平均粒徑為50 μ m以下的粒狀銀粒子。此外，專利文獻2中公開了為了得到能滿足對柔性基板所要求的彎折特性的導電性漿料組合物，使用平均粒徑2. O 5. O μ m的鱗片狀銀粉和平均粒徑10 19 μ m的樹枝狀鍍銀銅粉的混合粉末。但是，現(xiàn)狀是還沒有得到即使在數(shù)十萬次水平的彎曲或滑動后還維持電磁波屏蔽性的電磁波屏蔽膜?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻I :特開2005-294254號公報專利文獻2 :特開2009-230952號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明是鑒于以上所述做出的，目的是提供電磁波屏蔽膜，該電磁波屏蔽膜即使薄膜化也具有優(yōu)異的電磁波屏蔽性，并且即使用于移動電話等的鉸鏈部那樣頻繁進行重復彎曲或滑動的部分，也長時間保持初期的電磁波屏蔽性。此外，本發(fā)明的目的是提供使用該膜形成了電磁波屏蔽層的柔性基板及其制造方法。用于解決問題的手段S卩，本發(fā)明的電磁波屏蔽膜是將保護層層合于包含(A)金屬粉和(B)粘結(jié)劑樹脂的導電層而成的電磁波屏蔽膜，為了解決上述問題，上述導電層由含有(a)平均厚度50 300nm、平均粒徑3 10 μ m的薄片狀金屬粉和(b)平均粒徑3 10 μ m的針狀或樹枝狀金屬粉的導電性漿料形成。在上述電磁波屏蔽膜中，優(yōu)選的是，(A)金屬粉和(B)粘結(jié)劑樹脂的比例按重量比為A:B=50:50 80:20范圍內(nèi)(但是按固形份換算)，并且所述(a)薄片狀金屬粉和(b)針狀或樹枝狀金屬粉的比例按重量比為a:b=20:80 80:20范圍內(nèi)。本發(fā)明的柔性基板的制造方法是通過在柔性基板上加載上述本發(fā)明的電磁波屏蔽膜，然后在將該電磁波屏蔽膜與柔性基板一起在厚度方向加壓的同時進行加熱，由此在柔性基板上形成電磁波屏蔽層。此外，本發(fā)明的柔性基板是具有包含上述本發(fā)明的電磁波屏蔽膜的電磁波屏蔽層的柔性基板。發(fā)明效果
本發(fā)明的電磁波屏蔽膜具有優(yōu)異的電磁波屏蔽效果，在使用該電磁波屏蔽膜將電磁波屏蔽層設置于柔性基板的情況下，得到即使在數(shù)十萬次水平的彎曲或滑動后也以高水平保持電磁波屏蔽的效果。此外，通過具備本發(fā)明的電磁波屏蔽層的基板的制造方法，容易地得到具備電磁波屏蔽層的柔性基板，該電磁波屏蔽層長時間保持上述的優(yōu)異的電磁波屏蔽效果。


圖I是示出薄膜電阻的測定方法的示意性端面圖。圖2是示出連接電阻的測定方法的示意性端面圖，(b)是(a)的局部放大圖。圖3是示出滑動試驗的方法的示意性端面圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的電磁波屏蔽膜以及使用其的柔性基板的制造方法進行詳細說明。如上所述，本發(fā)明的電磁波屏蔽膜的特征在于至少具有包含金屬粉和粘結(jié)劑樹脂的導電層和保護層，作為金屬粉，將薄片狀金屬粉和針狀或樹枝狀金屬粉并用。本發(fā)明所述的“薄片狀金屬粉”通常是稱為鱗片狀或片狀等的金屬粉。將各種形狀的粒子壓碎、敲碎而形成的鱗片狀金屬粉由于在成本和生產(chǎn)性方面有利而合適地使用。薄片狀金屬粉的金屬的種類為金、銀、鍍銀銅、銅、鎳等，其中優(yōu)選銀、鍍銀銅。此夕卜，對于該薄片狀金屬粉的大小，優(yōu)選的是平均厚度為50 300nm并且平均粒徑為3 10 μ m的范圍。如果平均厚度大于300nm，難以發(fā)生薄片狀金屬粉的熔點降低，如果平均厚度小于50nm則生產(chǎn)成本大幅上升。此外，如果平均粒徑大于IOym則分散性降低，如果平均粒徑小于3 μ m，在金屬粉低填充時存在導電性降低的傾向。另一方面,對于“針狀或樹枝狀金屬粉”,無論針狀、樹枝狀(dendrimer)或者它們的混合物均可。在此，所謂樹枝狀不限于具有明確被認定為枝狀部分的，包含小粒糖果(金平糖)那樣具有突起的金屬粉或者具有大小各異的形狀的凸部的金屬粉。該針狀或樹枝狀金屬粉的金屬的種類與上述一樣為金、銀、鍍銀銅、銅、鎳等，其中優(yōu)選鍍銀銅。對于大小，優(yōu)選的是平均粒徑為3 10 μ m的范圍。如果平均粒徑大于10 μ m，屏蔽膜的薄膜化變困難，如果平均粒徑小于3 μ m,金屬粉的突起形狀的形成變困難。上述金屬粉的平均粒徑或平均厚度可以通過激光衍射散射法測定。
通過將上述的薄片狀金屬粉和針狀或樹枝狀金屬粉并用，與單獨使用它們中的任意一方的情況或者與其它形狀組合的情況(例如，將薄片狀金屬粉與球狀金屬粉并用的情況)相比，確認顯著提高對于重復彎曲、滑動的電磁波屏蔽效果的持續(xù)性。在現(xiàn)有技術中屏蔽效果隨著時間降低據(jù)認為是因為膜再三變形導致導電層的金屬粒子彼此的接觸狀態(tài)惡化，而推測在上述那樣將薄片狀金屬粉和針狀或樹枝狀金屬粉并用的情況下，針狀或樹枝狀金屬粉發(fā)生部分地扎入薄片狀金屬粉等的物理結(jié)合。并且，據(jù)認為如下所述經(jīng)過加壓的同時加熱的工序，金屬粉彼此發(fā)生金屬結(jié)合或者基于該金屬結(jié)合的牢固的結(jié)合，并且據(jù)認為經(jīng)過后述的軟焊條再流平(ii Π 'J 7 α—)工序，該結(jié)合變得更加牢固。優(yōu)選的是，上述薄片狀金屬粉(a)和針狀或樹枝狀金屬粉(b)按重量比以a:b=20:80 80:20的范圍內(nèi)的比例使用。如果相對于薄片狀金屬粉，針狀或樹枝狀金屬粉的比例在上述范圍之外，彎曲、滑動引起的導電性的降低變大。即屏蔽效果顯著降低。其次，作為粘結(jié)劑樹脂，可以沒有特別限制地使用環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹酯、丙烯酸 系樹脂、聚酰亞胺樹脂、酚醛樹脂、蜜胺樹脂等熱固性樹脂。其中，聚氨酯樹脂由于可撓性優(yōu)異而合適地使用。上述(A)金屬粉和(B)粘結(jié)劑樹脂的配合比例按重量比優(yōu)選為A:B=50:50 80:20的范圍(但是按固形份換算)，更優(yōu)選A:B=55:45 70:30的范圍。如果金屬粉少于50重量％，導電性的出現(xiàn)變得困難，如果多于80重量％則可撓性或粘著性降低。由上述金屬粉和粘結(jié)劑樹脂制造電磁波屏蔽膜的方法不受特別的限制，例如調(diào)制包含上述金屬粉和粘結(jié)劑樹脂的漿料，涂布于剝離紙而形成成為導電層的膜。該膜的厚度優(yōu)選為8 28 μ m，在后述的壓制工序后優(yōu)選變成5 25 μ m。如果壓制工序后的厚度不足5 μ m,難以得到充分的電磁波屏蔽性，如果超過25 μ m,由于薄膜化的要求而不優(yōu)選。對于上述導電層，根據(jù)需要，可以在不偏離本發(fā)明目的的范圍內(nèi)添加公知的添加齊U。作為添加劑的實例，列舉阻燃劑、流平劑、粘度調(diào)節(jié)劑等。作為阻燃劑，可以合適地使用磷類等無機類或有機類的阻燃劑。通過將構成保護層的膜層合于構成上述導電層的膜，得到本發(fā)明的電磁波屏蔽膜。或者，可以先形成構成保護層的膜，再將構成導電層的膜層合于該膜。構成保護層的膜可以通過環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等形成。此外，保護層的表面硬度按鉛筆硬度為H 4H是優(yōu)選的，為此，根據(jù)需要也可以將丙烯酸系等硬涂層層合于包含環(huán)氧樹脂或聚氨酯樹脂的層。如果保護層的表面硬度按鉛筆硬度小于H，容易帶瑕疵，另一方面，如果大于4H，存在可撓性變小、滑動特性降低的風險。此外，構成該保護層的膜的厚度優(yōu)選為3 15 μ m，在后述的壓制工序后優(yōu)選變成2 12 μ m。如果壓制工序后的厚度不足2 μ m，作為保護層的強度不足，如果超過12 μ m，由于薄膜化的要求而不優(yōu)選。進一步，作為電磁波屏蔽膜整體，后述的壓制工序前的厚度優(yōu)選為11 30μπι，壓制工序后優(yōu)選為7 28 μ m。其次，作為本發(fā)明的柔性基板的制造方法，可以通過在柔性基板上加載上述本發(fā)明的電磁波屏蔽膜，經(jīng)過在I 5MPa的壓力下加壓的同時加熱的壓制工序，在柔性基板上形成電磁波屏蔽層。壓制工序中的加熱溫度優(yōu)選為140 200°C。此外，通過將由上述壓制工序形成了電磁波屏蔽層的柔性基板供給軟焊條再流平工序，可以使滑動特性進一步飛躍地提高。軟焊條再流平工序的實施條件只要是軟焊條熔化的條件即可，不受特別的限制，通常為在約260°C約4秒鐘。由于金屬因薄膜化而熔點降低，本發(fā)明使用的薄片狀金屬粉即使是例如熔點為962°C的銀這樣的高熔點金屬，在該溫度范圍經(jīng)過再流平工序也熔融，發(fā)生上述的金屬結(jié)合或者基于該金屬結(jié)合的牢固的結(jié)合。需要說明的是，為了確保與作為被覆對象的柔性基板的粘著性，本發(fā)明的電磁波屏蔽膜優(yōu)選具有對于聚酰亞胺按180°剝離強度為2N以上的粘接力。實施例下面示出本發(fā)明的實施例，但是本發(fā)明不受以下實施例的限制。[實施例、比較例]通過在脫模膜上以6μπι的厚度涂布環(huán)氧系樹脂并干燥，在其上涂布丙烯酸系硬涂層液并干燥，形成包含環(huán)氧系軟層和丙烯酸系硬涂層的2層構造的保護層(后述圖1、2中的符號I)。在該保護層上涂布按表1、2所示的配比配制的導電性漿料，通過干燥形成導電 層(同樣的圖1、2中的符號2)，得到電磁波屏蔽膜。使用得到的電磁波屏蔽膜進行以下的評價。使用的粘結(jié)劑樹脂和金屬粉的細節(jié)如下所述。粘結(jié)劑樹脂大日精化工業(yè)(株)制，聚氨酯樹脂ΜΗ357金屬粉(a)鱗片狀銀粉平均厚度lOOnm，平均粒徑5 μ m，熔點約250°C。(b)樹枝狀鍍銀銅粉平均粒徑5 μ m。但是，在比較例3中，使用球狀鍍銀銅粉(平均粒徑6 7 μ m)代替樹枝狀鍍銀銅粉。(I)薄膜電阻將圖I中所示的立方體形狀的電極A、B (電極面積1cm2 (Ll=L2=L3=lcm),電極間隔d lcm,電極表面鍍金處理)加載于導電層2,對各電極按箭頭所不方向施加4. 9N的載荷，用4端子法測定A-B電極間的電阻值，以測定開始起I分鐘后的值作為薄膜電阻。測定氣氛溫度為常溫(18 28°C)，測定時使用249mmX50mm的切割樣品。試驗數(shù)為n=5的平均值不于表I。(2)180° 剝離強度將上述電磁波屏蔽膜的導電層側(cè)通過聚酰亞胺膜(東h 7 二 > (株)制，力I卜> IOOH (商品名))貼附于試驗板，還通過粘接劑層將聚酰亞胺膜(同樣是力卜> 100H)貼附于保護層側(cè)，以50mm/分鐘的速度從聚酰亞胺膜撕下。試驗數(shù)為n=5的平均值示于表
Io(3)連接電阻將上述電磁波屏蔽膜加載于柔性印刷基板(厚度53. 5 μ m)，在以3MPa的壓力加壓的同時在170°C加熱30分鐘，制成具備電磁波屏蔽層的柔性印刷基板(FPC)的評價用試樣，其具有圖2 (a)和(b)所示的斷面形狀，此后進行5次軟焊條再流平。在圖2 (a)和(b)中，符號I表不電磁波屏蔽膜的保護層，符號2表不其導電層。此外,符號3表不FPC的聚酰亞胺層(厚度12. 5 μ m),符號4表不銅層(Cu 18 μ m),符號5表不無電解鎳_金鍍層(Ni 3 5 μ m, Au 0. 05 O. I μ m)，符號6表示粘接劑層(厚度35 μ m)，符號7表示聚酰亞胺層(厚度25μπι)。a為接地部分的直徑。(b)是(a)中的接地部分的放大圖。測定接地部分的直徑(a)分別為O. 5mmΦ、O. 8mmΦ、I. OmmΦ的情況下的電阻值R (連接電阻)。試驗數(shù)為n=5的平均值不于表1、2。(4)滑動特性在將聚酰亞胺層(12. 5μηι)、粘接劑層(15μηι)、銅箔層(12μηι)和聚酰亞胺層(12. 5 μ m)從上起按此順序?qū)雍隙傻?層構造的FPC13的上下兩面層合電磁波屏蔽層
14、15 (長度100mm，寬度12mm)，制成評價用試樣。將該評價用試樣在長度方向彎曲以使得FPC13的上側(cè)成為內(nèi)側(cè)，如圖3所示用固定板11和滑動板12夾持(彎曲半徑b :1. 0mm)，通過銅箔(寬IOmm)將電磁波屏蔽膜14、15的導電層的長度方向兩端部與端子(未圖示)連接，分別測定這些膜14、15的電阻值，作為屏蔽層的初始電阻 。連續(xù)以黑點為基點在箭頭方向往復行進(滑動幅度50mm (c=c’ =25mm)，60個往復/分鐘)，測得屏蔽層電阻達到100 Ω時的往復行進次數(shù)(往復為“一次”)，作為“滑動特性”。此外，對上述評價用試驗供給軟焊條再流平工序3次后的試樣也進行同樣的試驗。結(jié)果示于表1、2中。在表中，“內(nèi)彎曲”表示彎曲時成為FPC13的內(nèi)側(cè)的電磁波屏蔽膜15的電阻值，“外彎曲”表示成為FPC13的外側(cè)的電磁波屏蔽膜15的電阻值。
權利要求
1.電磁波屏蔽膜，它是將保護層層合于包含(A)金屬粉和(B)粘結(jié)劑樹脂的導電層而成的電磁波屏蔽膜，其特征在于所述導電層由含有作為所述金屬粉的(a)平均厚度50 300nm、平均粒徑3 10 μ m的薄片狀金屬粉和(b)平均粒徑3 10 μ m的針狀或樹枝狀金屬粉的導電性漿料形成。
2.權利要求I所述的電磁波屏蔽膜，其特征在于所述導電層中的(A)金屬粉和(B)粘結(jié)劑樹脂的比例按重量比為A:B=50:50 80:20范圍內(nèi)(但是按固形份換算),并且所述(a)薄片狀金屬粉和(b)針狀或樹枝狀金屬粉的比例按重量比為a:b=20:80 80:20范圍內(nèi)。
3.柔性基板的制造方法，其特征在于通過在柔性基板上加載權利要求I或2所述的電磁波屏蔽膜，然后在將該電磁波屏蔽膜與柔性基板一起在厚度方向加壓的同時進行加熱，由此在所述柔性基板上形成電磁波屏蔽層。
4.柔性基板，其具有包含權利要求I或2所述的電磁波屏蔽膜的電磁波屏蔽層。
全文摘要
提供了電磁波屏蔽膜以及使用該膜形成電磁波屏蔽層的基板的制造方法，該電磁波屏蔽膜即使用于移動電話等的鉸鏈部等頻繁進行彎曲或滑動的部分，也長時間保持電磁波屏蔽效果。在將保護層層合于包含(A)金屬粉和(B)粘結(jié)劑樹脂的導電層而成的電磁波屏蔽膜中，導電層由含有(a)平均厚度50～300nm、平均粒徑3～10μm的薄片狀金屬粉和(b)平均粒徑3～10μm的針狀或樹枝狀金屬粉的導電性漿料形成。
文檔編號H05K9/00GK102792790SQ201180013319
公開日2012年11月21日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權日2010年3月11日
發(fā)明者巖井靖, 柳善治, 登峠雅之 申請人:大自達電線股份有限公司