CN106465568B - 导电性接合膜、印刷布线板及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在用压制加工这一简易方法覆盖电子元件时能够防止因电阻增大而导致屏蔽性能下降的导电性接合膜、印刷布线板及电子设备。导电性接合膜1通过压制加工，使与印刷布线板的截断用凹部相应的部位向膜面方向伸展并覆盖电子元件5，以此屏蔽电磁波。本发明含有：由含导电性粒子10a的各向同性导电材料形成的导电性接合剂层10、以及在压制加工时比导电性接合剂层10靠近电子元件2一侧的、由含导电性粒子11a的各向异性导电材料形成的底部接合剂层11。

Description

导电性接合膜、印刷布线板及电子设备

技术领域

本发明涉及一种导电性接合膜、印刷布线板及电子设备。

背景技术

以往已经有一种屏蔽盖用于避免外部电磁波入侵印刷布线板上的电子元件并防止电子线路产生的电磁波向外部流出（如专利文献1）。这种屏蔽盖由不锈钢等金属层制成盖状，且配置时使其覆盖需要保护的电子元件。此外，关于该屏蔽盖，其金属层连接着印刷布线板上的接地用布线图案，屏蔽效果得以提高。

但是，屏蔽盖其内壁面需要和电子元件间留出空隙，以免内壁面接触印刷布线板上的电子元件，因此难以达到印刷布线板的薄型化。就此，如专利文献2和3所示，还有将导电膏印刷在印刷布线板上的方式。此外，专利文献4公开了一种技术，用与基板形状相应的热软化电磁屏蔽材料覆盖包括安装元件在内的整个基板，至少将上述屏蔽材料加热后冷却，使其紧密贴合在基板上。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：特开（日本专利）2001－345592号公报

专利文献2：特开（日本专利）2009－016715号公报

专利文献3：特开（日本专利）2010－245139号公报

专利文献4：特开（日本专利）平5-327270号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献2~4或制造工序复杂或负荷较大。因此，近年来，类似于专利文献1的屏蔽盖成为主流。此外，如专利文献4所述地让电磁屏蔽材料配合电子元件的形状时，电磁屏蔽材料变形所造成的电阻上升会降低屏蔽效果。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种导电性接合膜、印刷布线板及电子设备，通过本发明，在用压制加工这一简易方法覆盖电子元件时也不易出现因电阻增大而造成屏蔽性能下降的问题。

解决问题所采取的技术手段

本发明涉及一种导电性接合膜，通过压制加工使其与印刷布线板的截断用凹部相应的部位向膜面方向伸展并覆盖电子元件，以此屏蔽电磁波，该导电性接合膜含有：由含第一导电性粒子的各向同性导电材料形成的导电性接合剂层、以及在上述压制加工时位于比上述导电性接合剂层靠近上述电子元件一侧的位置的、由含第二导电性粒子的各向异性导电材料形成的底部接合剂层。

当通过压制加工用导电性接合膜覆盖电子元件时，导电性接合膜会随着印刷布线板的截断用凹部形状相应地伸展。此时，导电性接合膜由电子元件往外侧方向而逐渐大幅度伸展。在上述结构中，位于远离电子元件的最外侧的导电性接合剂层由含第一导电性粒子的各向同性导电材料形成，位于电子元件一侧的底部接合剂层由含第二导电性粒子的各向异性导电材料形成。各向同性导电材料所含导电性粒子的比例比各向异性导电材料多，因此，即使导电性接合剂层比底部接合剂层伸展幅度更大，也能够防止第一导电性粒子之间出现间隙并导致导电性能降低。因此，能够防止出现因电阻增加而导致屏蔽性能下降的问题。

此外，在本发明的导电性接合膜中，可以如下设置：所述第一导电性粒子在伸展后的所述导电性接合剂层中以至少一部分相互接触的密度分散。

通过上述结构，能够有效地防止导电性粒子相互之间最容易产生间隙的部位——即导电性接合剂层中伸展程度最大部位的导电性下降。

此外，本发明的导电性接合膜可以如下：所述导电性接合剂层中所含有的所述第一导电性粒子是平均长径为所述导电性接合剂层的伸展前层厚的15%~25%的薄片状粒子，所含有的该第一导电性粒子为所述导电性接合剂层总重量的40重量%~80重量%。

通过上述结构，在导电性粒子相互之间最容易产生间隙的部位——即导电性接合剂层中，第一导电性粒子的长径方向会与导电性接合剂层的膜面方向一致，因此，压制加工后第一导电性粒子相互之间容易接触，能够有效防止伸展程度最大的部位的导电性下降。

此外，本发明的导电性接合膜可以如下：所述第二导电性粒子的平均粒径是所述底部接合剂层伸展前层厚的10%~50%，且所含有的该第二导电性粒子为所述底部接合剂层总重量的40重量%~80重量%。

通过上述结构能够防止因第二导电性粒子相互之间出现间隙而导致整个底部接合剂层的导电性下降，进一步防止电阻增加所导致的屏蔽性能下降。

本发明的导电性接合膜中，所述第二导电性粒子可以是树枝状粒子。

在上述结构中，第二导电性粒子是树枝状粒子，与使用同样重量%的非树枝状粒子相比，能够提高第二导电性粒子相互之间的接触率。以此能够防止底部接合剂层的接合剂的量减少，从而能够在不降低导电性接合剂层与底部接合剂层的接合性的情况下提高导电性。

在本发明的导电性接合膜中也可以如下设置：所述导电性接合剂层的伸展前层厚为所述凹部的槽深的1%~3%，所述底部接合剂层的伸展前层厚为所述凹部的槽深的4%~8%，二者伸展前的总厚为所述凹部的槽深的5%~11%。

本发明的导电性接合膜也可以如下：所述导电性接合剂层的层厚为10µm~30µm，所述底部接合剂层的层厚为40µm~80µm。

本发明的导电性接合膜可以如下：转印膜层叠于所述导电性接合剂层的与底部接合剂层相反的面上，所述转印膜在150℃以上的温度条件下的储能模量为20MPa以下。

通过上述结构，转印膜在热压制加工时易于延伸，能够提升导电性接合膜对电子元件和印刷布线板的截断用凹部的填埋特性。

本发明的屏蔽印刷布线板的特征在于含有上述导电性接合膜。

本发明的电子设备的特征在于含有上述屏蔽印刷布线板。

发明效果

用压制加工这一简单的方法将导电性接合膜覆盖在电子元件上时能够防止因电阻增加而导致屏蔽性能下降。

附图说明

图1为导电性接合膜的截面图。

图2为导电性接合膜的详细说明图。

图3为导电性接合膜的压制加工说明图。

图4为实施例中层叠在环氧玻璃基板上的导电性接合膜的形态说明图。

图5为实施例中导电性接合膜的表面电阻值的测定方法说明图。

具体实施方式

下面参照附图就本发明的优选实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的导电性接合膜1设置在屏蔽印刷布线板100上，通过压制加工使与凹部相对应的部位向膜面方向伸展来覆盖电子元件2，以此进行电磁波屏蔽。

具体而言，印刷布线板100上设有：包括在基板4上的信号图案和接地图案等的布线在内的线路图案、电容器和电感等无源元件、以及集成线路芯片等电子元件2。这些电子元件2通过树脂塑封等封装材料3进行了一体封装。基板4上形成有多个由一体封装的电子元件2组成的单元模块，各个单元模块通过凹状的槽（凹部）进行区分。基板4以单元模块为单位从凹部截断，并作为印刷布线板100设置到笔记本电脑及平板终端等各种电子设备300中。另外，本发明中的印刷布线板的截断用凹部指的是上述凹部。

（导电性接合膜1）

使导电性接合膜1覆盖基板4上设置的多个单元模块，并进行压制加工。以此，导电性接合膜1中位于凹部上侧的部位进入凹部的槽内，向膜面方向伸展。

这种导电性接合膜1含有导电性接合剂层10、以及位于比导电性接合剂层10靠近电子元件2一侧的底部接合剂层11。即，导电性接合膜1由导电性接合剂层10和底部接合剂层11层叠形成。

导电性接合剂层10和底部接合剂层11由导电性粒子和粘合剂的混合物——即导电性接合剂形成。导电性接合剂的电连接是通过粘合剂内的导电性粒子连续地机械性接触而实现的，通过粘合剂的粘接力而保持了该电连接。

导电性接合剂层10和底部接合剂层11的粘合剂可以列举出丙烯酸类树脂、环氧类树脂、硅类树脂、热塑性弹性体类树脂、橡胶类树脂、聚酯类树脂、聚氨酯类树脂等。另外，接合剂可以是上述树脂的单独一种也可以是其混合物。此外，粘合剂也可以再含有增粘剂。作为增粘剂可以举出脂肪酸烃树脂、C5/C9混合树脂、松香、松香衍生物、萜烯树脂、芳香族类烃树脂、热反应性树脂等。

导电性接合剂层10和底部接合剂层11的导电性粒子使用的是碳、银、铜、镍、焊锡、铝、锡、铋及铜粉镀银得到的银包铜等金属填料、还有在树脂小球和玻璃微珠等物上镀金属而得到的填料或这些填料的混合物。

导电性粒子10a和11a的形状可以是球状、针状、纤维状、薄片状、树枝状中的任何一种。此外，如图2所示，在本实施方式中，导电性接合剂层10的导电性粒子10a（第一导电性粒子）使用薄片状导电性粒子，底部接合剂层11的导电性粒子11a（第二导电性粒子）使用树枝状导电性粒子。

(导电性接合膜1：导电性接合剂层10）

导电性接合剂层10由含导电性粒子10a的各向同性导电材料形成。导电性接合剂层10也可以是二层以上的多层结构。导电性接合剂层10伸展前的层厚下限以凹部槽深的1.0%为宜，更好为1.5%。此外，导电性接合剂层10伸展前的层厚上限以3.0%为宜，更好为2.0%。更具体而言，导电性接合剂层10层厚的下限以10µm为宜，15µm更好。导电性接合剂层10层厚的上限以30µm为宜，20µm更好。导电性接合剂层的下限不到上述值的话，伸展导电性接合膜1后导电性粒子之间难以接触，因此，伸展程度最大的部位的导电性将受损。而导电性接合剂层的上限超过上述值，则向微小的凹部进行填埋时的填埋特性将会变差，且从经济角度来看也不合算。

导电性接合剂层10由各向同性导电材料形成，故导电性接合剂层10能够在厚度方向、宽度方向和长边方向构成的三维全方向上确保通电状态。

导电性粒子10a最好在伸展后的导电性接合剂层10中以至少一部分相互接触的密度分散。另外，所谓“至少一部分相互接触”不限于在伸展后的导电性接合剂层10中使所含有的全部导电性粒子10a接触并连续（电连接）这一情况，只要有导电性粒子10a至少在厚度方向、宽度方向或长边方向相互接触实现电连接即可。

具体而言，导电性粒子10a的含有率下限为导电性接合剂层10总重量的40重量%则较为适宜，50重量%更好。导电性粒子10a的含有率上限为导电性接合剂层10的总重量的80重量%为宜，60重量%更好。导电性粒子的含有率下限不到上述值则导电性接合膜1伸展后导电性粒子之间难以接触，因此伸展程度最大的部位的导电性将受损。而导电性粒子的含有率上限超过上述值的话，接合性会下降，且经济上不合算。

如本实施方式的导电性粒子10a所示，导电性接合剂层10中所含有的第一导电性粒子最好为薄片状粒子。此外，导电性粒子10a平均长径的下限以导电性接合剂层10伸展前层厚的15%为宜，18%更好。导电性粒子10a平均长径的上限以导电性接合剂层10伸展前层厚的25%为宜，22%更好。第一导电性粒子10a的形状为有长径的薄片状，因此在后述导电性接合膜1的制造方法中的导电性接合剂层10的层叠步骤里，所含有的导电性粒子10a的长径方向将会与导电性接合剂层的膜面方向一致。以此，对具有截断用凹部的印刷布线板进行压制加工后，导电性粒子10a之间容易接触，能够有效地防止伸展到最大程度的部位的导电性下降。另外，导电性粒子的平均长径和平均粒径可以用激光衍射散射法测定。此外，导电性粒子10a的平均长径下限小于伸展前层厚的15%的话，导电性接合剂层10伸展后导电性粒子之间难以接触，因此会有损最大程度伸展部位的导电性。

另外，所谓“由各向同性导电材料形成导电性接合剂层10”是指导电性接合剂层10的厚度方向、宽度方向和长边方向均为通电状态。即，通过适当调整导电性接合剂层10的导电性粒子的形状、粘合剂的种类、相对于粘合剂的导电性粒子的混合比例、加压压制时的压力、以及温度等来获得各向同性导电材料。

(导电性接合膜1：底部接合剂层11）

底部接合剂层11由含导电性粒子11a的各向异性导电材料形成。另外，底部接合剂层11也可以是二层以上的多层结构。底部接合剂层11的伸展前的层厚下限以凹部的槽深的4%为宜，最好为5%。此外，底部接合剂层11伸展前的层厚上限以8%为宜，最好为6%。更具体而言，底部接合剂层11伸展前层厚的下限以40µm为宜，50µm更好。底部接合剂层11层厚的上限以80µm为宜，60µm更好。底部接合剂层的下限不到上述值的话，导电性接合膜1伸展后导电性粒子之间难以接触，所以最大程度伸展的部位的导电性将受损。而底部接合剂层的上限超过上述值的话，向微小的凹部进行填埋时的填埋特性会变差，且经济上也不合算。

形成底部接合剂层11的各向异性导电材料具有仅在加压方向使电流通过的性质。因此，用各向异性导电性接合剂形成的底部接合剂层11能够只在厚度方向保持使电流通过的状态。

导电性粒子11a的含有率下限为底部接合剂层11总重量的40重量%为宜，50重量%更好。导电性粒子11a的含有率上限为底部接合剂层11总重量的80重量%为宜，60重量%更好。导电性粒子的含有率下限不到上述值的话，导电性接合膜1伸展后导电性粒子之间难以接触，所以最大程度地伸展的部位的导电性将会受损。而导电性粒子的含有率上限超过上述值的话，接合性会下降，且经济上不合算。

如本实施方式的导电性粒子11a所示，底部接合剂层11中所含有的第二导电性粒子最好为树枝状粒子。此外，导电性粒子11a平均粒径的下限以底部接合剂层11伸展前层厚的10%为宜，20%更好。导电性粒子11a平均粒径的上限以底部接合剂层11伸展前层厚的50%为宜，40%更好。

所谓“底部接合剂层11由各向异性导电材料形成”是指底部接合剂层11处于只在一个方向（厚度方向）确保使电流通过的状态。即，通过适当调整底部接合剂层11的导电性粒子的形状、粘合剂的种类、导电性粒子相对于粘合剂的混合比例、加压压制时的压力、以及温度等来获得各向异性导电材料。

另外，导电性接合膜1本身的伸展前的层厚——即导电性接合剂层10和底部接合剂层11伸展前的总厚度（导电性接合剂层10的厚度和底部接合剂层11厚度的总合）的下限以凹部的槽深的5%为宜，更好为7%。此外，导电性接合膜1本身的伸展前的层厚——即导电性接合剂层10和底部接合剂层11伸展前的总厚度的上限以11%为宜，更好为9%。

(导电性接合膜1的制造方法)

如图3所示，导电性接合膜1在层叠有转印膜12的状态下置于电子元件2上，再放置缓冲膜13并在此状态下从上侧加压。关于导电性接合膜1的制造方法，首先，此转印膜12通过T形模具法等挤出成型，形成膜状。另外，转印膜12只要相对于导电性接合剂层10来说具有剥离性即可，无特别限定，比如可以使用涂镀了硅或非硅类的三聚氰胺离型剂或丙烯酸离型剂的PET膜等。另外，转印膜12宜在150℃以上的温度条件下的储能模量为20MPa以下。以此，在压制加工中将导电性接合膜1填埋到印刷布线板的截断用凹部时能够获得良好的填埋特性。

通过在此转印膜12上涂布含有导电性粒子10a的各向同性导电材料来在转印膜12上层叠导电性接合剂层10。另一方面，另行在通过挤出成型所形成的无图示的剥离膜上涂布含有导电性粒子11a的各向异性导电材料，以此形成底部接合剂层11。然后，对这二个层叠体进行层压，以此形成依次层叠有转印膜12、导电性接合剂层10、底部接合剂层11和无图示剥离膜的层叠结构体。

如此，所形成的导电性接合膜1处于夹在转印膜12和剥离膜之间的状态。另外，此层叠结构体可以以上述四层结构的形态卷成筒保管和运送等。此外，也可以在仅剥离剥离膜后以三层结构的形态卷筒并保管和运送等。当以三层结构卷筒时，宜对转印膜12上导电性接合剂层10所层叠面的相反一侧的面进行离型处理。

此外，不限于通过上述层压方法来进行制作，也可以针对在转印膜12上层叠有导电性接合剂层10的层叠体再涂布含有导电性粒子11a的各向异性导电材料，由此形成底部接合剂层11。以此即可在转印膜12上层叠导电性接合膜1。

（压制加工）

如图3所示，用层叠在转印膜12上的导电性接合膜1覆盖基板4上用封装材料3一体封装的电子元件2，在转印膜12一侧放置缓冲膜13并在此状态下进行压制加工。在本实施方式中，用平板进行压制加工，但不限于此，也可以使用挤入凹部用的模具。此时也可以不使用缓冲膜13。

在上述具体说明中，为了使本发明更易于理解而主要对特征性的部分进行了说明，但本发明不限于以上具体说明中所述实施方式，本发明也可以适用于其他实施方式，其应用范围应得到尽可能广泛的解释。

另外，本说明书中所使用的词语和语法仅用于确切地说明本发明，其并无限制对本发明的解释的作用。此外，只要是本领域技术人员就很容易从本说明书所述发明概念联想到本发明概念中所包含的其他结构、系统和方法等。因此，权利要求书所记述的内容应被视为包含不脱离本发明技术思想的范围内的其他等同结构。另外，为了充分理解本发明的目的和本发明的效果，望读者充分参考已公开的文献等。

实施例

（实施例1~4、比较例1~3）

实施例中使用的导电性接合膜由下述部分层叠而成：含薄片状导电性粒子的各向同性导电材料所形成的导电性接合剂层、以及由含树枝状的导电性粒子的各向异性导电材料形成的底部接合剂层。实施例1~4的导电性接合剂层在通过压制而伸展前的厚度分别为20µm、20µm、15µm、10µm。此外，实施例1~4的底部接合剂层在通过压制而伸展前的厚度分别为40µm、60µm、60µm、80µm。

比较例1、2使用的导电性接合膜由下述部分层叠而成：由含树枝状导电性粒子的各向异性导电材料形成的导电性接合剂层、以及由含薄片状导电性粒子的各向同性导电材料形成的底部接合剂层。此外，比较例3使用的导电性接合膜由下述部分层叠而成：由含树枝状导电性粒子的各向异性导电材料形成的导电性接合剂层、以及由含树枝状导电性粒子的各向异性导电材料形成的底部接合剂层。比较例1~3的导电性接合剂层在通过压制而伸展前的厚度分别为60µm、80µm、60µm。此外，比较例1~3的底部接合剂层通过压制而伸展前的厚度分别为20µm、20µm、60µm。

另外，实施例1~4和比较例1~3各自的导电性接合剂层和底部接合剂层中的导电性粒子的混入比例均为导电性接合剂层和底部接合剂层各自总量的60wt%。实施例1~4的导电性接合剂层和比较例1、2的底部接合剂层中使用的薄片状导电性粒子的平均长径和平均短径分别为5µm、1µm，实施例1~4和比较例3的底部接合剂层、以及比较例1~3的导电性接合剂层中使用的树枝状导电性粒子的平均粒径为13µm。在这些导电性接合膜上层叠转印膜，再放上缓冲膜，在压制对象上进行压制加工。

转印膜使用的是150℃的储能模量为10MPa的聚烯烃树脂（厚度50µm）。此外，缓冲膜使用的是三井化学东赛璐株式会社（Mitsui Chemicals Tohcello, Inc.）生产的CR1012MT4(厚度150µm）。压制加工在加热温度170℃、压制时间30分钟、压力3MPa的条件下进行。

压制的对象使用的是模拟电子元件装载基板而成的、在环氧玻璃基板上设置槽宽0.6mm、槽深1mm的格子形（分成8×8个区域）凹部后所得到的基板。

如上所述，通过压制加工将导电性接合膜贴在压制对象上。然后，对剥离了缓冲膜和转印膜后的实施例1~4和比较例1~3的导电性接合膜如图4、图5所示地测定所有相邻区域之间的表面电阻值（合计112次）。具体而言，如图4所示，环氧玻璃基板20上有由上述槽状凹部20b划分为8×8个的区域20a。各凹部20b在环氧玻璃基板20上以10mm间隔呈格子状设置。在环氧玻璃基板20上压制加工导电性接合膜1并覆盖所有区域20a的至少一部分。即，环氧玻璃基板20上的中央部位的6×6个区域20a全部被导电性接合膜1覆盖，位于环氧玻璃基板20的边缘的区域20a的一部分被导电性接合膜1覆盖。以此形态进行压制加工，则导电性接合膜1会填埋到环氧玻璃基板20的凹部20b。以此，导电性接合膜1上形成凹部1b。即，导电性接合膜1上形成由凹部1b划分出的区域1a。然后，如图5所示，测定夹着导电性接合膜1的凹部1b的相邻的区域1a间的表面电阻值R。对实施例1~4和比较例1~3的所有区域1a之间（112种组合各一次）进行如上表面电阻值R的测定。实施例1~4和比较例1~3中的表面电阻值R的最大值、最小值、平均值及其测评见表1。

另外，测评是如下实施的。具体而言，当表面电阻值的平均值、最大值和最小值均未达到1Ω时的情况记为“○”。将表面电阻值的平均值不到1Ω但最大值在1Ω以上的情况记为“△”。当表面电阻值的平均值和最大值均在1Ω以上的情况记为“X”。

表1

从表1得知，导电性膜中导电性接合剂层由含薄片状导电性粒子的各向同性导电材料形成，且底部接合剂层由含树枝状导电性粒子的各向异性导电材料所形成的实施例获得了良好的结果。例如，实施例2和比较例1中更换了层叠的顺序，但实施例2的表面电阻值平均值不到比较例1的表面电阻值平均值的十分之一，说明上述结构能够获得良好的结果。

编号说明

1 导电性接合膜

1a 区域

1b 凹部

2 电子元件

3 封装材料

4 基板

10 导电性接合剂层

10a 导电性粒子

11 底部接合剂层

11a 导电性粒子

12 转印膜

13 缓冲膜

20 环氧玻璃基板

20a 区域

20b 凹部

100 印刷布线板

300 电子设备

Claims (7)

1.一种导电性接合膜，通过压制加工使其与印刷布线板的截断用凹部相应的部位进入所述截断用凹部的槽内向膜面方向伸展并覆盖电子元件，以此屏蔽电磁波，该导电性接合膜的特征在于含有：

由含第一导电性粒子的各向同性导电材料形成的导电性接合剂层、

以及在所述压制加工时位于比所述导电性接合剂层靠近所述电子元件一侧的位置的、由含第二导电性粒子的各向异性导电材料形成的底部接合剂层；

其中，所述第一导电性粒子是平均长径为所述导电性接合剂层的伸展前层厚的15%~25%的薄片状粒子，

所含有的该第一导电性粒子为所述导电性接合剂层总重量的40重量%~80重量%。

2.根据权利要求1所述的导电性接合膜，其特征在于：

所述第二导电性粒子的平均粒径是所述底部接合剂层伸展前层厚的10%~50%，

所含有的该第二导电性粒子为所述底部接合剂层总重量的40重量%~80重量%。

3.根据权利要求2所述的导电性接合膜，其特征在于：

所述第二导电性粒子是树枝状粒子。

4.根据权利要求1至3其中任意一项所述的导电性接合膜，其特征在于：

所述导电性接合剂层的层厚为10µm~30µm，

所述底部接合剂层的层厚为40µm~80µm。

5.根据权利要求1所述的导电性接合膜，其特征在于：

转印膜层叠于所述导电性接合剂层的与底部接合剂层相反的面上，

所述转印膜在150℃以上的温度条件下的储能模量为20MPa以下。

6.一种屏蔽印刷布线板，其特征在于：

含有权利要求1至5其中任意一项所述的导电性接合膜。

7.一种电子设备，其特征在于：

含有权利要求6所述的屏蔽印刷布线板。