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TWI778233B - 導電性塗料及使用該導電性塗料之屏蔽封裝體之製造方法 - Google Patents

導電性塗料及使用該導電性塗料之屏蔽封裝體之製造方法 Download PDF

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TWI778233B
TWI778233B TW108106040A TW108106040A TWI778233B TW I778233 B TWI778233 B TW I778233B TW 108106040 A TW108106040 A TW 108106040A TW 108106040 A TW108106040 A TW 108106040A TW I778233 B TWI778233 B TW I778233B
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日商拓自達電線股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種可在低溫下硬化之導電性塗料。 本發明導電性塗料之特徵在於相對於包含環氧樹脂之黏結劑成分(A)100重量份，含有：500~200重量份之金屬粒子(B)、1~150重量份之硬化劑(C)、20~800重量份之溶劑(D)及0.5~5重量份之硬化觸媒(E)。

Description

導電性塗料及使用該導電性塗料之屏蔽封裝體之製造方法
本發明是有關於導電性塗料及使用該導電性塗料之屏蔽封裝體之製造方法。
發明背景 手機或平板終端等電子設備中，近年，大多安裝了用以傳送大容量數據之無線通訊用電子零件。這種無線通訊用電子零件不僅容易發生雜訊且對雜訊之敏感性高，而存在有當遭受來自外部之雜訊便容易引發誤作動的問題。
又，為了兼顧電子設備小型輕量化與高機能化，而尋求提高電子零件的安裝密度。然而，一旦提高安裝密度，不僅構成雜訊發生源之電子零件會增加，還有受雜訊影響之電子零件也會增加的問題。 習知上已知有一種技術，亦即對各個封裝體利用屏蔽層來被覆構成雜訊發生源之電子零件，藉以防止源自電子零件之雜訊產生，同時防止雜訊侵入，即所謂屏蔽封裝體。
作為用於形成所述屏蔽層之導電性塗料，專利文獻1中記載了一種導電性塗料，該導電性塗料至少具有：(A)黏結劑成分100質量份，該黏結劑成分以合計量不大於100質量份之範圍內含有：在常溫下為固態之固態環氧樹脂5~30質量份與在常溫下為液態之液態環氧樹脂20~90質量份；(B)金屬粒子500~1800質量份；及(C)硬化劑0.3~40質量份；前述金屬粒子具有(a)球狀金屬粒子與(b)小片狀金屬粒子；(a)球狀金屬粒子與(b)小片狀金屬粒子之重量比為(a)：(b)＝25：75~75：25；前述導電性塗料在液溫25℃下之黏度以圓錐平板型旋轉黏度計在轉速0.5rpm下測得之黏度為100~600mPa・s。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本特開2018-9112號公報
發明概要 發明欲解決之課題 藉由使用所述導電性塗料，可於電子零件形成屏蔽層。 於電子零件形成屏蔽層之方法舉例而言有將電子零件配置於基板並以密封材密封電子零件之後，再塗佈導電性塗料並加熱，以使導電性塗料硬化藉而形成屏蔽層之方法，該方法亦已行之有年。
於所述方法中，為了形成屏蔽層可使用專利文獻1所記載之導電性塗料。 但專利文獻1所記載之導電性塗料的硬化溫度高，故欲使專利文獻1所記載之導電性塗料硬化須為高溫。 因此，電子零件會因使導電性塗料硬化時之熱而受損。
本發明是為了解決上述課題而成者，而本發明之目的在於提供一種可在低溫下硬化之導電性塗料。
用以解決課題之手段 即，本發明導電性塗料之特徵在於相對於包含環氧樹脂之黏結劑成分(A)100重量份，含有：500~2500重量份之金屬粒子(B)、1~150重量份之硬化劑(C)、20~800重量份之溶劑(D)及0.5~5重量份之硬化觸媒(E)。
本發明導電性塗料係以上述比率含有包含環氧樹脂之黏結劑成分(A)、金屬粒子(B)、硬化劑(C)及溶劑(D)，故在該導電性塗料已硬化的情況下，可形成具良好屏蔽性能之屏蔽層。並且，該導電性塗料對電子零件之塗佈穩定性優異。
本發明之導電性塗料因含硬化觸媒(E)，故硬化溫度低。
本發明之導電性塗料中，上述金屬粒子(B)宜為選自於由銀粉、銀被覆銅粉及銀被覆銅合金粉所構成群組中之至少1種。 該等金屬粒子之導電性高。因此，本發明之導電性塗料硬化而變成屏蔽層時，屏蔽層會具充分之導電性。
本發明之導電性塗料中，上述硬化劑(C)宜為異氰酸酯硬化劑。 藉由使用異氰酸酯硬化劑，可使包含環氧樹脂之黏結劑成分(A)充分硬化。 又，就工業化地生產屏蔽封裝體的情況而言，係將導電性塗料充填至塗佈用機器，機械化地塗佈至塗佈對象。 在塗佈導電性塗料之步驟中，若經充填之導電性塗料的物性(例如黏度)會歷時性變化，則隨著時間經過，會容易於塗佈用機器發生堵塞等。 因此，導電性塗料宜保存穩定性高。 本發明之導電性塗料中，硬化劑(C)為異氰酸酯硬化劑時，導電性塗料之保存穩定性可提升。
本發明之導電性塗料中，上述硬化觸媒(E)宜為有機金屬化合物，而上述有機金屬化合物宜為選自於由2-乙基己酸鐵、乙醯丙酮鐵(III)、2-乙基己酸鋅、環烷酸鋅及乙醯丙酮鋅(II)所構成群組中之至少一者。 藉由使用該等化合物，導電性塗料的硬化溫度可適宜降低。
本發明之導電性塗料宜用於屏蔽封裝體。 藉由使用本發明之導電性塗料，可抑制製造時的熱對屏蔽封裝體所含電子零件造成之損害。
本發明之屏蔽封裝體之製造方法，該屏蔽封裝體係封裝體經以屏蔽層被覆者，且該封裝體於基板上搭載有電子零件且上述電子零件業經密封材密封，該製造方法之特徵在於具有以下步驟：封裝體形成步驟，係於基板上搭載多數個電子零件並於上述基板上充填密封材後使其硬化，藉以密封上述電子零件，製作封裝體；導電性塗料塗佈步驟，係於形成有上述封裝體之上述基板上塗佈上述本發明之導電性塗料；屏蔽層形成步驟，係將已塗佈上述導電性塗料之上述基板加熱，使上述導電性塗料硬化，藉以形成屏蔽層；及裁切步驟，係將上述基板裁切，以使上述封裝體單片化。
如上述，本發明之導電性塗料的硬化溫度低。因此，在屏蔽層形成步驟中，可抑制熱對電子零件造成之損害。 又，因可不用提高加熱溫度，故亦可降低加熱所需花費之成本。
本發明之屏蔽封裝體之製造方法宜包含封裝體分隔步驟，該封裝體分隔步驟係於上述封裝體形成步驟之後，切削上述多數個電子零件間之密封材而形成溝部，並利用該等溝部來分隔上述基板上之上述封裝體；並且，上述裁切步驟中，宜沿著上述溝部裁切上述基板。 依上述形成溝部，可易將封裝體單片化。
本發明之屏蔽封裝體之製造方法中，屏蔽層形成步驟的加熱溫度宜為120~150℃。 即便為所述之低加熱溫度，上述本發明導電性塗料仍可充分硬化。
發明效果 本發明之導電性塗料因含硬化觸媒(E)，故硬化溫度低。
用以實施發明之形態 以下具體說明本發明之導電性塗料。然而，本發明並不限於以下實施形態，可在不變更本發明要旨的範圍內適當地變更來應用。
本發明導電性塗料之特徵在於相對於包含環氧樹脂之黏結劑成分(A)100重量份，含有：500~2500重量份之金屬粒子(B)、1~150重量份之硬化劑(C)、20~800重量份之溶劑(D)及0.5~5重量份之硬化觸媒(E)。
本發明導電性塗料係以上述比率含有包含環氧樹脂之黏結劑成分(A)、金屬粒子(B)、硬化劑(C)及溶劑(D)，故在該導電性塗料已硬化的情況下，可形成具良好屏蔽性能之屏蔽層。並且，該導電性塗料對電子零件之塗佈穩定性優異。
又，本發明之導電性塗料因含硬化觸媒(E)，故硬化溫度低。
以下詳細說明本發明之導電性塗料之各構成要件。
(包含環氧樹脂之黏結劑成分) 本發明之導電性塗料所含黏結劑成分(A)係以環氧樹脂為必須成分者。 黏結劑成分(A)中之環氧樹脂的重量比率宜為5~95重量%，且30~90重量%更佳。
又，環氧樹脂宜包含在常溫下為固態之環氧樹脂及在常溫下為液態之環氧樹脂兩者。 此時之黏結劑成分(A)中在常溫下為固態之環氧樹脂的重量比率宜為5~30重量%，且5~20重量%更佳。 又，黏結劑成分(A)中在常溫下為液態之環氧樹脂的重量比率宜為20~90重量%，且25~80重量%更佳。 此外，本說明書中，「在常溫下為固態」意指在25℃下於無溶劑狀態下不具流動性之狀態。 又，本說明書中，「在常溫下為液態」意指在25℃下於無溶劑狀態下具流動性之狀態。
使用在常溫下為固態之環氧樹脂，可製得一種可均勻塗佈至封裝體表面而形成無不均之屏蔽層的導電性塗料。在常溫下為固態之環氧樹脂宜為於分子內具有2個以上環氧丙基且具環氧當量為150~280g/eq者。環氧當量若在150g/eq以上則不易引發裂痕或翹曲等不良情況，而若在280g/eq以下則可易於製得耐熱性更佳之硬化物。
又，在常溫下為固體之環氧樹脂並無特別限定，可使用例如雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂等雙酚型環氧樹脂、螺環型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萜烯型環氧樹脂、參(環氧丙氧基苯基)甲烷、肆(環氧丙氧基苯基)乙烷等環氧丙基醚型環氧樹脂、四環氧丙基二胺基二苯甲烷等環氧丙基胺型環氧樹脂、四溴雙酚A型環氧樹脂、甲酚酚醛型環氧樹脂、苯酚酚醛型環氧樹脂、α-萘酚酚醛型環氧樹脂、溴化苯酚酚醛型環氧樹脂等酚醛型環氧樹脂、橡膠改質環氧樹脂等。 該等可單獨使用1種，亦可併用2種以上。 又，在常溫下為固態之環氧樹脂可溶解於後述之溶劑(D)後再使用。
環氧樹脂是在常溫下為液態之環氧樹脂時，在常溫下為液態之環氧樹脂宜包含液態環氧丙基胺系環氧樹脂及液態環氧丙基醚系環氧樹脂兩者。 此時，黏結劑成分(A)中之液態環氧丙基胺系環氧樹脂的重量比率宜為5~35重量%，且黏結劑成分(A)中之液態環氧丙基醚系環氧樹脂的重量比率宜為20~55重量%。 在黏結劑成分(A)中，以上述比率包含液態環氧丙基胺系環氧樹脂及液態環氧丙基醚系環氧樹脂時，導電性塗料成為導電性與密著性平衡優異者，進而硬化後之硬化物的翹曲變得更少，而可製得耐熱性更優異的屏蔽封裝體。
液態環氧丙基胺系液態環氧樹脂之環氧當量宜為80~120g/eq。又，液態環氧丙基胺系液態環氧樹脂的黏度宜為1.5Pa・s以下，且0.5~1.5Pa・s更佳。 液態環氧丙基醚系環氧樹脂之環氧當量宜為180~220g/eq。又，液態環氧丙基醚系環氧樹脂的黏度宜為6Pa・s以下，且1~6Pa・s更佳。 若黏結劑成分(A)包含具有上述環氧當量及上述黏度的液態環氧丙基胺系環氧樹脂及液態環氧丙基醚系環氧樹脂，則硬化後之硬化物的翹曲會變得更少，而可製得耐熱性更優異、硬化物之厚度更均勻的屏蔽封裝體。
本說明書中，液態環氧丙基胺系液態環氧樹脂及液態環氧丙基醚系環氧樹脂的黏度係指在液溫25℃下，以BH型黏度計(轉子No.5，旋轉數10rpm)測得之值。
本發明之導電性塗料中，黏結劑成分(A)亦可更包含(甲基)丙烯酸酯化合物。 (甲基)丙烯酸酯化合物係指丙烯酸酯化合物或甲基丙烯酸酯化合物，只要為具有丙烯醯基或甲基丙烯醯基之化合物則無特別限定。(甲基)丙烯酸酯化合物之例可舉丙烯酸異戊酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三羥甲丙烷三丙烯酸酯、雙三羥甲丙烷四丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羥-3-丙烯醯氧丙酯、苯基環氧丙基醚丙烯酸酯六亞甲基二異氰酸酯胺甲酸乙酯預聚物、雙酚A二環氧丙基醚丙烯酸加成物、伸乙二醇二甲基丙烯酸酯、二伸乙二醇二甲基丙烯酸酯等。 該等可單獨使用1種，亦可併用2種以上。
黏結劑成分(A)包含(甲基)丙烯酸酯化合物時，相對於環氧樹脂與(甲基)丙烯酸酯化合物之合計重量，(甲基)丙烯酸酯化合物的重量比率宜為5~95重量%，且20~80重量%更佳。 若相對於環氧樹脂與(甲基)丙烯酸酯化合物之合計重量，(甲基)丙烯酸酯化合物之重量比率在5重量%以上，則導電性塗料之保存穩定性優異，而可使導電性塗料快速硬化，進而可防止硬化時之塗料垂流。 若相對於環氧樹脂與(甲基)丙烯酸酯化合物之合計重量，(甲基)丙烯酸酯化合物之重量比率在95重量%以下，則封裝體與屏蔽層之密著性易變得良好。
黏結劑成分(A)亦可進一步基於提升導電性塗料之物性之目的，包含醇酸樹脂、三聚氰胺樹脂、二甲苯樹脂等改質劑。 黏結劑成分(A)包含改質劑時，黏結劑成分(A)中之改質劑的重量比率宜為40重量%以下，且10重量%以下更佳。
(金屬粒子) 本發明之導電性塗料所含金屬粒子(B)只要為具有導電性之粒子即可，無特別限定，例如可為銅粉、銀粉、鎳粉、銀被覆銅粉、覆金銅粉、覆銀鎳粉、覆金鎳粉、銀被覆銅合金粉等。且該等中，宜為選自於由銀粉、銀被覆銅粉、銀被覆銅合金粉所構成群組中之至少1種。 該等金屬粒子之導電性高。因此，本發明之導電性塗料硬化而變成屏蔽層時，屏蔽層會具充分之導電性。
金屬粒子的形狀無特別限定，可為球狀、小片狀(鱗片狀)、樹枝狀、纖維狀。 另外，「球狀」之金屬粒子不僅包含類真球者(霧化粉)，還包含類多面體狀之球體(還原粉)及不定形狀(電解粉)等類球狀者。
金屬粒子的平均粒徑宜為1~30μm。 金屬粒子的平均粒徑若為1μm以上，則金屬粒子的分散性良好，故可防止凝集。且金屬粒子不易氧化。 金屬粒子的平均粒徑若為30μm以下，則本發明導電性塗料硬化而變成屏蔽層後，與封裝體的接地電路之連接性可變得良好。
本說明書中，「金屬粒子的平均粒徑」係指以雷射繞射散射法測得之個數基準的平均粒徑D50 (中值粒徑)。
本發明之導電性塗料相對於黏結劑成分(A)100重量份含有500~2500重量份之金屬粒子(B)。 又，本發明之導電性塗料宜相對於黏結劑成分(A)100重量份含有600~2400重量份之金屬粒子(B)，且含有1000~2000重量份更佳。 相對於黏結劑成分(A)100重量份，若金屬粒子(B)為500重量份以上，則使導電性塗料硬化而製成屏蔽層後，屏蔽層的導電性可變得良好。 相對於黏結劑成分(A)100重量份，若金屬粒子(B)為2500重量份以下，則使導電性塗料硬化而製成屏蔽層後，與封裝體之密著性可變得良好。且，屏蔽層不易有缺口。因此，利用切割鋸等裁切屏蔽層後，不易產生缺口。 又，塗佈穩定性變得良好。
此外，金屬粒子的形狀為小片狀時，其敲緊密度宜為4.0~6.0g/cm3 。敲緊密度若為上述範圍內，則使導電性塗料硬化所形成之屏蔽層的導電性可變得良好。
又，金屬粒子的形狀為小片狀時，其高寬比宜為5~20，且5~10更佳。 高寬比若為上述範圍內，則使導電性塗料硬化所形成之屏蔽層的導電性可變得更良好。
(硬化劑) 本發明之導電性塗料所含硬化劑(C)只要可使黏結劑成分(A)硬化，則可為任意硬化劑。所述硬化劑可舉例如異氰酸酯硬化劑、苯酚硬化劑、咪唑硬化劑、胺硬化劑、陽離子硬化劑、自由基硬化劑等。 藉由使用該等硬化劑，可使包含環氧樹脂之黏結劑成分(A)充分硬化。
又，該等中宜為異氰酸酯硬化劑。 就工業化地生產屏蔽封裝體的情況而言，係將導電性塗料充填至塗佈用機器，並機械化地塗佈至塗佈對象。 在塗佈導電性塗料之步驟中，若經充填之導電性塗料的物性(例如黏度)會歷時性變化，則隨著時間經過，會容易於塗佈用機器發生堵塞等。 因此，導電性塗料宜保存穩定性高。 本發明之導電性塗料中，硬化劑(C)為異氰酸酯硬化劑時，導電性塗料之保存穩定性可提升。
異氰酸酯硬化劑可舉例如聚異氰酸酯化合物、封端異氰酸酯化合物等。
苯酚硬化劑可舉例如酚醛清漆苯酚、萘酚系化合物等。
咪唑硬化劑可舉例如：咪唑、2-十一基咪唑、2-十七基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基-咪唑、1-氰基乙基-2-十一基咪唑、2-苯基咪唑。
陽離子硬化劑可舉例如以三氟化硼之胺鹽、對甲氧苯重氮鎓六氟磷酸鹽、二苯基錪鎓六氟磷酸鹽、三苯基鋶、四正丁基鏻四苯硼酸鹽、四正丁基鏻-o,o-二乙基二硫代磷酸鹽等為代表之鎓系化合物。
自由基硬化劑可舉例如過氧化二異丙苯、三級丁基過氧化異丙苯、三級丁基過氧化氫、氫過氧化異丙苯等。
本發明的導電性塗料相對於黏結劑成分(A)100重量份含有1~150重量份之硬化劑(C)。 又，本發明之導電性塗料宜相對於黏結劑成分(A)100重量份含有2~145重量份之硬化劑(C)，且含有5~140重量份更佳。 相對於黏結劑成分(A)100重量份，硬化劑(C)若為1重量份以上，則使用本發明之導電性塗料形成屏蔽層時，屏蔽層與封裝體表面之密著性變得良好，進而屏蔽層的導電性變得良好。結果可易製得屏蔽效果佳之屏蔽層。 相對於黏結劑成分(A)100重量份，硬化劑(C)若為150重量份以下，則導電性塗料的保存穩定性可提升。且，可降低導電性塗料之硬化物的比電阻值。
(溶劑) 本發明之導電性塗料相對於黏結劑成分(A)100重量份含有20~800重量份之溶劑(D)。 作為溶劑(D)無特別限定，可舉例如甲基乙基酮、丙酮、苯乙酮、甲賽珞蘇、甲賽珞蘇乙酸酯、甲基卡必醇、二伸乙二醇二甲基醚、四氫呋喃、醋酸甲酯、1-甲氧基-2-丙醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁基乙酸酯等。 該等可單獨使用1種，亦可併用2種以上。
(硬化觸媒) 本發明之導電性塗料所含硬化觸媒(E)只要可降低黏結劑成分(A)之硬化溫度，則可為所述硬化觸媒。 上述硬化觸媒(E)可舉有機金屬化合物，而有機金屬化合物宜為Fe系硬化觸媒及/或Zn系硬化觸媒。 在該等之中，又更宜為選自於由2-乙基己酸鐵(iron 2-ethylhexoate)、乙醯丙酮鐵(III)(Iron(III) Acetylacetonate)、2-乙基己酸鋅(Zinc 2-Ethylhexanoate)、環烷酸鋅(Zinc Naphthenate)及乙醯丙酮鋅(II)(Zinc(II) Acetylacetonate)所構成群組中之至少一者。 藉由使用該等化合物，可適宜降低導電性塗料的硬化溫度。
本發明之導電性塗料相對於黏結劑成分(A)100重量份含有0.5~5重量份之硬化觸媒(E)。 又，本發明之導電性塗料宜相對於黏結劑成分(A)100重量份含有0.6~4.8重量份之硬化觸媒(E)，且宜含有1.0~4.5重量份。 相對於黏結劑成分(A)100重量份，硬化觸媒(E)若為0.5重量份以上，可適宜降低黏結劑成分(A)之硬化溫度。並且可使屏蔽層之導電性良好。結果可易製得屏蔽效果佳之屏蔽層。 相對於黏結劑成分(A)100重量份，硬化觸媒(E)若為5重量份以下，則使用本發明之導電性塗料形成屏蔽層時，屏蔽層與封裝體表面之密著性變得良好。進而導電性塗料的保存穩定性可提升。
(其他添加劑) 本發明之導電性樹脂組成物中，可在不損及發明目的之範圍內，含有消泡劑、增黏劑、黏著劑、充填劑、阻燃劑、著色劑等公知添加劑。
本發明之導電性塗料在液溫25℃下之黏度宜為50~600mPa・s，且60~550mPa・s為佳，100~500mPa・s更佳。 若導電性塗料之黏度在50mPa・s以上，則在使導電性塗料硬化形成屏蔽層時，可防止封裝體之壁面上的液體垂流而形成無不均之屏蔽層，同時可防止金屬粒子沉降。 若導電性塗料之黏度在600mPa・s以下，則在將導電性塗料進行噴霧時，可防止噴嘴堵塞，而易在封裝體表面及側壁面形成無不均之屏蔽層。 此外，本說明書中，「導電性塗料的黏度」係指使用圓錐平板型旋轉黏度計以旋轉數10rpm測得之黏度。
接著，說明使用本發明之導電性塗料之屏蔽封裝體之製造方法。此外，所述屏蔽封裝體之製造方法亦為本發明之屏蔽封裝體之製造方法。
以下所示本發明之屏蔽封裝體之製造方法一例包含：(1)封裝體形成步驟、(2)封裝體分隔步驟、(3)導電性塗料塗佈步驟、(4)屏蔽層形成步驟與(5)裁切步驟。 此外，本發明之屏蔽封裝體之製造方法中，(2)封裝體分隔步驟非為必須步驟而亦可省略。
以下使用圖式說明各步驟。 圖1(a)及(b)係示意顯示本發明屏蔽封裝體之製造方法的封裝體形成步驟之一例的示意圖。 圖2係示意顯示本發明屏蔽封裝體之製造方法的封裝體分隔步驟之一例的示意圖。 圖3係示意顯示本發明屏蔽封裝體之製造方法的導電性塗料塗佈步驟之一例的示意圖。 圖4係示意顯示本發明屏蔽封裝體之製造方法的屏蔽層形成步驟之一例的示意圖。 圖5係示意顯示本發明屏蔽封裝體之製造方法的裁切步驟之一例的示意圖。
(1)封裝體形成步驟 首先，如圖1(a)所示準備基板1，該基板1搭載多數個電子零件2，且於該等多數個電子零件2間設有接地電路圖案3。
接著，如圖1(b)所示於電子零件2及接地電路圖案3上充填密封材4並使其硬化而密封電子零件2，藉以製作出封裝體5。
密封材並無特別限定，可使用鐵或鋁等金屬、環氧樹脂等樹脂、陶瓷等。
(2)封裝體分隔步驟 接著，如圖2所示切削多數個電子零件2間的密封材4而形成溝部6。 利用該溝部6，將封裝體5以每電子零件2為單位予以分隔。 此時，使接地電路圖案3的至少一部分從構成溝部6之壁面露出。 藉由形成所述溝部6，可如後述輕易將封裝體5單片化。 又，在後述之導電性塗料塗佈步驟中，於封裝體5之側面亦可塗佈導電性塗料。
(3)導電性塗料塗佈步驟 接著，如圖3所示於形成有封裝體5的基板1上塗佈導電性塗料7。 塗佈導電性塗料之方法並無特別限定，例如可進行刷塗，亦可利用噴槍等進行噴霧。 利用噴霧來塗佈導電性塗料7的情況下，噴射壓力、噴射流量、噴槍之噴射口至封裝體5表面的距離等噴霧條件宜適當設定。
(4)屏蔽層形成步驟 接著，使導電性塗料7乾燥後，如圖4所示將已塗佈導電性塗料7的基板1加熱，使導電性塗料7硬化，藉以形成屏蔽層7a。 本步驟中，導電性塗料7的乾燥與硬化可同時進行亦可分開進行。 加熱溫度並無特別限定，惟宜為120~150℃。 導電性塗料7係上述本發明之導電性塗料，因此即使採用如此低加熱溫度，仍可使導電性塗料7充分硬化。
(5)裁切步驟 如圖5所示沿著溝部6裁切基板1，使封裝體5單片化。 基板1之裁切方法並無特別限定，可利用切割鋸等進行裁切。
經由以上步驟，可製造出封裝體5上形成有屏蔽層7a的屏蔽封裝體8。
如上述，本發明之導電性塗料的硬化溫度低。因此，可抑制熱對電子零件造成之損害。 又，因可不用提高加熱溫度，故亦可降低加熱所需花費之成本。 實施例
以下顯示可更具體說明本發明之實施例，但本發明並不限定於此等實施例。
(實施例1~10)及(比較例1~9) 以表1及2所示組成混合各材料而製出實施例1~10及比較例1~9之導電性塗料。表1及2中之數值為重量份。
[表1]
Figure 02_image001
[表2]
Figure 02_image003
此外，表1及2所示各組成係使用以下材料。 [黏結劑成分(A)] 固態環氧樹脂(三菱化學(股)製，商品名「JER157S70」)40重量份、環氧丙基胺系環氧樹脂((股)ADEKA製，商品名「EP-3905S」)30重量份及環氧丙基醚系環氧樹脂((股)ADEKA製，商品名「EP-4400」)30重量份之混合物 [金屬粒子(B)] 平均粒徑2μm之球狀還元銀粉750重量份及平均粒徑5μm之小片狀銀粉(平均粒徑5μm，高寬比＝5)750重量份之混合物 [硬化劑(C)] 異氰酸酯硬化劑：聚異氰酸酯化合物(DIC(股)製，商品名「DN-992」) 咪唑硬化劑：2-乙基咪唑(東京化成工業(股)製) 自由基硬化劑：過氧化氫異丙苯(東京化成工業(股)製) [溶劑(D)] 1-甲氧基-2-丙醇(KISHIDA化學(股)製) [硬化觸媒(E)] Fe系硬化觸媒：乙醯丙酮鐵(KISHIDA化學(股)製) Zn系硬化觸媒：2-乙基己酸鋅(nacalai tesque(股)製)
(硬化性評估) 將各實施例及各比較例之導電性塗料以使厚度成為20μm之方式塗佈至玻璃板上，於120℃下加熱60分鐘，評估導電性塗料之硬化性。評估基準如下。將結果顯示於表1及2。 〇：導電性塗料有完全硬化。 ×：導電性塗料未硬化或為半硬化狀態。
(比電阻評估) 於玻璃環氧基板上貼附已設有寬度5mm之狹縫的厚度55μm之聚醯亞胺薄膜而製成印刷版。 將各實施例及各比較例之導電性塗料於聚醯亞胺薄膜上進行線印刷(長度60mm、寬度5mm、厚度約100μm)，並於120℃下加熱60分鐘，使導電性塗料正式硬化。之後，剝離聚醯亞胺薄膜，而製得硬化物試樣。使用測定器測定所製得之硬化物試樣的電阻R(Ω)，並由硬化物試樣之截面積S(cm2 )與長度L(cm)，利用下述式(1)計算出比電阻(Ω・cm)。 比電阻＝截面積S/長度L×電阻R・・・(1) 將結果顯示於表1及2。
(耐丙酮擦拭性評估) 以與上述「評估比電阻」相同方法製得使用了各實施例及各比較例之導電性塗料的硬化物試樣。 將已浸透丙酮之廚房紙巾於硬化物試樣上往復10次。然後，針對硬化物試樣，利用下述式(2)測定導電性塗料硬化物的剝落率(%)。 導電性塗料剝落率＝{1-([以廚房紙巾處理後所殘留的硬化物試樣之面積]/[以廚房紙巾處理前的硬化物試樣之面積])}×100・・・(2) 在本評估中，導電性塗料硬化物剝落率愈低，即表示導電性塗料硬化得愈良好。 將結果顯示於表1及2。
(塗佈穩定性評估) 圖6(a)~(c)係示意顯示評估塗佈穩定性之方法的示意圖。 將各實施例及各比較例之導電性塗料使用圖6(a)中示意顯示之塗佈裝置(Spraying Systems Co.,Japan(股)製，噴霧推車III，噴嘴：YB1/8MVAU-SS＋SUMV91-SS)，依以下要點噴霧塗佈至圖6(b)所示正方形玻璃環氧基板(長10cm×寬10cm×厚1mm)，來評估導電性塗料之塗佈穩定性。
在圖6(a)中，符號25代表槽(塗料容器)，符號26代表管件，符號27代表噴嘴，符號28代表旋轉台，符號29代表攪拌裝置，符號30代表氣體導入管，符號31代表玻璃環氧基板。槽25係近圓筒形的容量3L之容器，並具備具有攪拌葉片之攪拌裝置29，且製成可由氣體導入管30導入氮等氣體來對內部加壓。管件26的長度3m、內徑4mm，並相互連接槽25與噴嘴27。管件26具有一部分鬆弛(26a)，且鬆弛部分之高低差(圖6(a)中的t)為3cm。噴嘴27的長度為78mm、噴射口徑為0.5mm。從旋轉台28上表面至噴嘴27之前端部為止之距離為8cm。
玻璃環氧基板31上係如圖6(b)所示，將4片聚醯亞胺膠帶32~35分別貼附於玻璃環氧基板31之各角落部附近，並將聚醯亞胺膠帶36貼附於玻璃環氧基板31之中央部。各聚醯亞胺膠帶32~36之面積為1cm×1cm(圖6(b)中之尺寸a及b皆為1cm)，而各聚醯亞胺膠帶32~35係於由玻璃環氧基板31之各邊往內側算1cm(圖6(b)中之尺寸c及d皆為1cm)處，貼附成使膠帶的邊平行於基板的邊。
將該環氧基板31配置於旋轉台28上面中央部。從噴嘴27之前端部至玻璃環氧基板31為止之水平距離(圖6(a)中之s)設為25cm。接著，往槽25中投入導電性塗料2kg，隨後一邊以160rpm使旋轉台28旋轉，一邊以下述噴霧條件進行噴霧塗佈，並於120℃下加熱60分鐘，而形成厚度20μm之導電性塗料硬化物。 並且，在將上述導電性塗料投入槽25後經過20分鐘後，再依與上述相同條件進行噴霧塗佈，並在相同條件下加熱以使厚度成為約20μm之方式形成導電性塗料硬化物。 以下將導電性塗料投入槽25當下所形成之導電性塗料硬化物記載為「硬化物A」，並將導電性塗料投入槽25後經過20分鐘後所形成之導電性塗料硬化物記載為「硬化物B」。
＜噴霧條件＞ 液壓：0.1MPa、塑型空氣：0.07MPa 室溫：25℃、濕度：60% 塗佈時間及塗佈次數：塗佈時間8秒、塗佈次數4個往復
在加熱結束後再於室溫下放置30分鐘後分別剝除聚醯亞胺膠帶32~36，並如圖6(c)所示，以測微器分別測定玻璃環氧基板31之剝除部分(箭頭X)的厚度、及玻璃環氧基板31上與該剝除部分鄰接且形成有導電性塗料硬化物41之部分(箭頭Y)的厚度，並由後者減去前者，藉以求得5處導電性塗料硬化物之厚度。
從硬化物A之厚度及硬化物B之厚度評估塗佈穩定性。評估基準如下。將評估結果列於表1及表2。 〇：5處全部之硬化物A的厚度及5處全部之硬化物B的厚度落在20μm±5μm之範圍。 ×：形成有1處以上厚度未落於20μm±5μm之範圍的硬化物A及/或硬化物B。
(百格試驗) 依據JIS K 5600-5-6：1999(百格法；cross-cut test)評估屏蔽層與封裝體表面或與接地電路之密著性。 具體而言，準備覆銅積層板用於評估與接地電路之密著性，並準備塑模樹脂用於評估與封裝體表面之密著性。分別以可形成寬5cm、長10cm之開口部的方式以聚醯亞胺膠帶遮蔽，再將各實施例及各比較例之導電性塗料使用圖6(a)中示意顯示之塗佈裝置(Spraying Systems Co.,Japan(股)製，噴霧推車III，噴嘴：YB1/8MVAU-SS＋SUMV91-SS)將導電性樹脂組成物進行噴霧塗佈。之後，於120℃下加熱60分鐘以使導電性樹脂組成物硬化，並剝離聚醯亞胺膠帶，而形成厚度約20μm之塗膜。並在形成有塗膜之銅箔及塑模樹脂上進行百格試驗。 密著性之評估係依下述基準來進行。 ○：劃格邊緣完全平滑，無論任一格眼均無剝落發生。 ×：劃格交叉點有發生塗膜的小剝落。或者劃格之邊緣部分、交叉點全面性有剝落發生。
(評估保存穩定性) 首先，使用BH型黏度計轉子No.7(10rpm)測定製造當下之各實施例及各比較例之導電性塗料的黏度。並將測得之黏度作為初始黏度(V0)。 接著，使用BH型黏度計轉子No.7(10rpm)測定製造後於常溫下放置3日後之各實施例及各比較例之導電性塗料的黏度。並將測得之黏度作為放置3日後黏度(V3)。 利用下述式(3)算出黏度的變化率(%)，評估導電性塗料的保存穩定性。 評估基準如下。將結果顯示於表1及2。 變化率＝{(V3-V0)/V0}×100・・・(3) 〇：變化率(%)為-20%~20%。 ×：變化率(%)較-20%更低或較20%更高。
如表1所示，實施例1~10之導電性塗料在硬化性評估、比電阻評估、耐丙酮擦拭性評估、塗佈穩定性評估及百格試驗上有良好結果。 又，使用異氰酸酯硬化劑作為硬化劑(C)的實施例1~8之導電性塗料在保存穩定性評估上亦有良好結果。
如表2所示，不含有硬化觸媒(E)的比較例1之導電性塗料在硬化溫度為120℃時並未充分硬化。 又，比較例1之導電性塗料在比電阻評估中，比電阻值高，硬化物之導電性不足。 又，比較例1之導電性塗料在耐丙酮擦拭性評估中，導電性塗料之硬化物的剝落率高，無充分硬化。
比較例2及3之導電性塗料含有硬化觸媒(E)，但其量相對於黏結劑成分(A)100重量份少於0.5重量份。 所述比較例2及3之導電性塗料在耐丙酮擦拭性評估中，導電性塗料之硬化物的剝落率高，無充分硬化。
如表2所示，比較例4及5之導電性塗料含有硬化觸媒(E)，但其量相對於黏結劑成分(A)100重量份多於5重量份。 從而所述比較例4及5之導電性塗料的塗佈穩定性及百格試驗之評估差。
如表2所示，比較例6之導電性塗料之金屬粒子(B)的含量相對於黏結劑成分(A)100重量份少於500重量份。 所述比較例6之導電性塗料在比電阻評估中，比電阻值高，硬化物之導電性不足。
如表2所示，比較例7之導電性塗料之金屬粒子(B)的含量相對於黏結劑成分(A)100重量份多於2500重量份。 所述比較例7之導電性塗料在耐丙酮擦拭性評估中，導電性塗料之硬化物的剝落率高，可謂無充分硬化。 並且塗佈穩定性及百格試驗之評估差。
如表2所示，比較例8之導電性塗料包含硬化劑(C)，但其量相對於黏結劑成分(A)100重量份少於1重量份。 所述比較例8之導電性塗料在硬化溫度為120℃時並未充分硬化。 又，比較例8之導電性塗料在比電阻評估中，比電阻值高，硬化物之導電性不足。 又，比較例8之導電性塗料在耐丙酮擦拭性評估中，導電性塗料之硬化物的剝落率高，無充分硬化。 並且塗佈穩定性之評估差。
如表2所示，比較例9之導電性塗料包含硬化劑(C)，但其量相對於黏結劑成分(A)100重量份多於150重量份。 所述比較例9之導電性塗料在比電阻評估中，比電阻值高，硬化物之導電性不足。 並且保存穩定性之評估差。
1‧‧‧基板 2‧‧‧電子零件 3‧‧‧接地電路圖案 4‧‧‧密封材 5‧‧‧封裝體 6‧‧‧溝部 7‧‧‧導電性塗料 7a‧‧‧屏蔽層 8‧‧‧屏蔽封裝體 25‧‧‧槽 26‧‧‧管件 26a‧‧‧鬆弛 27‧‧‧噴嘴 28‧‧‧旋轉台 29‧‧‧攪拌裝置 30‧‧‧氣體導入管 31‧‧‧玻璃環氧基板 32~36‧‧‧聚醯亞胺膠帶 41‧‧‧導電性塗料之硬化物 a~d‧‧‧尺寸 s‧‧‧距離 t‧‧‧高低差 X‧‧‧玻璃環氧基板之剝除部分 Y‧‧‧玻璃環氧基板上與剝除部分鄰接且形成有導電性塗料硬化物之部分
圖1中，圖1(a)及(b)係示意顯示本發明屏蔽封裝體之製造方法的封裝體形成步驟之一例的示意圖。 圖2係示意顯示本發明屏蔽封裝體之製造方法的封裝體分隔步驟之一例的示意圖。 圖3係示意顯示本發明屏蔽封裝體之製造方法的導電性塗料塗佈步驟之一例的示意圖。 圖4係示意顯示本發明屏蔽封裝體之製造方法的屏蔽層形成步驟之一例的示意圖。 圖5係示意顯示本發明屏蔽封裝體之製造方法的裁切步驟之一例的示意圖。 圖6中，圖6(a)~(c)係示意顯示評估塗佈穩定性之方法的示意圖。

Claims (7)

  1. 一種導電性塗料，其特徵在於：相對於包含環氧樹脂之黏結劑成分(A)100重量份，含有：500~2500重量份之金屬粒子(B)、1~150重量份之硬化劑(C)、20~800重量份之溶劑(D)及0.5~5重量份之硬化觸媒(E)；前述硬化觸媒(E)為有機金屬化合物；並且，前述有機金屬化合物為選自於由2-乙基己酸鐵、乙醯丙酮鐵(III)、2-乙基己酸鋅、環烷酸鋅及乙醯丙酮鋅(II)所構成群組中之至少一者。
  2. 如請求項1之導電性塗料，其中前述金屬粒子(B)為選自於由銀粉、銀被覆銅粉及銀被覆銅合金粉所構成群組中之至少1種。
  3. 如請求項1或2之導電性塗料，其中前述硬化劑(C)為異氰酸酯硬化劑。
  4. 如請求項1或2之導電性塗料，其用於屏蔽封裝體。
  5. 一種屏蔽封裝體之製造方法，該屏蔽封裝體係封裝體經以屏蔽層被覆者，且該封裝體於基板上搭載有電子零件且前述電子零件業經密封材密封，該製造方法之特徵在於具有以下步驟：封裝體形成步驟，係於基板上搭載多數個電子零件並於前述基板上充填密封材後使其硬化，藉以密封前述電 子零件，製作封裝體；導電性塗料塗佈步驟，係於形成有前述封裝體之前述基板上塗佈如請求項1至4中任一項之導電性塗料；屏蔽層形成步驟，係將已塗佈前述導電性塗料之前述基板加熱，使前述導電性塗料硬化，藉以形成屏蔽層；及裁切步驟，係將前述基板裁切，以使前述封裝體單片化。
  6. 如請求項5之屏蔽封裝體之製造方法，其包含封裝體分隔步驟，該封裝體分隔步驟係於前述封裝體形成步驟之後，切削前述多數個電子零件間之密封材而形成溝部，並利用該等溝部來分隔前述基板上之前述封裝體；並且前述裁切步驟中，係沿著前述溝部裁切前述基板。
  7. 如請求項5或6之屏蔽封裝體之製造方法，其中前述屏蔽層形成步驟的加熱溫度為120~150℃。
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