WO2022059726A1 - グランド部材付シールドプリント配線板及びグランド部材 - Google Patents

Abstract

熱負荷がかかったとしても、グランド部材の導電性粒子とシールドフィルムのシールド層との接続安定性が損なわれにくいグランド部材付シールドプリント配線板を提供する。 本発明のグランド部材付シールドプリント配線板は、ベースフィルム上にグランド回路を含むプリント回路と絶縁フィルムを順次設けてなる基体フィルムと、シールド層、及び、上記シールド層に積層された保護層からなり、上記シールド層が上記保護層よりも上記基体フィルム側に配置されるように上記基体フィルムを被覆するシールドフィルムと、上記シールドフィルムの保護層に配置されたグランド部材を備えるグランド部材付シールドプリント配線板であって、上記グランド部材は、第１主面と、上記第１主面の反対側の第２主面とを有し、かつ、導電性を有する外部接続部材と、上記第１主面側に配置された導電性粒子と、上記導電性粒子を上記第１主面に固定する接着性樹脂とからなり、上記グランド部材の断面における上記導電性粒子の断面の円形度が、０．３５以上であり、かつ、上記導電性粒子は、上記シールドフィルムの保護層を貫いて上記シールドフィルムのシールド層に接続しており、上記グランド部材の外部接続部材は、外部グランドと電気的に接続可能になっていることを特徴とする。

Description

グランド部材付シールドプリント配線板及びグランド部材

本発明は、グランド部材付シールドプリント配線板及びグランド部材に関する。

フレキシブルプリント配線板は、小型化、高機能化が急速に進む携帯電話、ビデオカメラ、ノートパソコンなどの電子機器において、複雑な機構の中に回路を組み込むために多用されている。さらに、その優れた可撓性を生かして、プリンタヘッドのような可動部と制御部との接続にも利用されている。これらの電子機器では、電磁波シールド対策が必須となっており、装置内で使用されるフレキシブルプリント配線板においても、電磁波シールド対策を施したフレキシブルプリント配線板（以下、「シールドプリント配線板」とも記載する）が用いられるようになってきた。

一般的なシールドプリント配線板は、通常、ベースフィルム上にプリント回路と絶縁フィルムを順次設けてなる基体フィルムと、導電層、上記導電層に積層されたシールド層、及び、上記シールド層に積層された保護層からなり、上記導電層が上記基体フィルムと接するように上記基体フィルムを被覆するシールドフィルムとから構成される。
また、プリント回路にはグランド回路が含まれており、グランド回路は、アースを取るために電子機器の筐体と電気的に接続されている。
上記の通り、シールドプリント配線板の基体フィルムでは、グランド回路を含むプリント回路の上に絶縁フィルムが設けられている。また、基体フィルムは、保護層を有するシールドフィルムにより被覆されている。
そのため、グランド回路と、電子機器の筐体とを電気的に接続するためには、絶縁フィルム及びシールドフィルムの一部にあらかじめ孔をあける必要があった。
このことは、プリント回路を設計する上で、自由度を妨げる要因となっていた。

特許文献１には、ベースフィルム上にプリント回路と絶縁フィルムを順次設けてなる基体フィルムの少なくとも片面に、シールドフィルムを被覆してなるシールドフレキシブルプリント配線板（シールドプリント配線板）において、前記シールドフィルムは、カバーフィルムの片面に少なくとも導電性接着剤層を含むシールド層を設けたフィルムであって、その導電性接着剤層が前記基体フィルムに接着するように被覆してなり、一部が前記シールドフィルムのシールド層に接続され、他の一部が露出してその近傍のグランド部に接続可能に形成されたグランド部材を有することを特徴とするシールドフレキシブルプリント配線板（シールドプリント配線板）が開示されている。
さらに、特許文献１の第４実施形態に係る発明では、前記グランド部材が、金属箔と、前記金属箔の片面から突出する複数の金属フィラーと、前記金属箔と前記金属フィラーとの間にあって前記金属箔に前記金属フィラーを接着する導電性接着剤層とを有し、導電性フィラーがシールド層の導電性接着剤層及び金属薄膜層に接続され、金属箔が露出してその近傍のグランド部に接続されることが記載されている。
特許文献１に記載のフレキシブルプリント配線板を製造する際には、グランド部材の金属フィラーがカバーフィルムを突き抜けるように、グランド部材がカバーフィルムに押し付けられるが、この際、グランド部材を配置する位置は、任意に決定することができる。
そのため、このようなフレキシブルプリント配線板では、設計の自由度を妨げることなく、グランド回路と、電子機器の筐体を電気的に接続することができる。

特開２００３－８６９０７号公報

このような、グランド部材が配置されたフレキシブルプリント配線板は、その後、電気部品が配置され、電子部品を実装するためにリフロー処理を受ける。
グランド部材が配置されたフレキシブルプリント配線板では、グランド部材の金属フィラーと、シールドフィルムのシールド層とが接触している。しかし、フレキシブルプリント配線板がリフロー処理を受けると、熱負荷により各部材が熱膨張及び収縮し、グランド部材の金属フィラーと、シールドフィルムのシールド層との位置がずれ、接点が少なくなることがある。
グランド部材の金属フィラーと、シールドフィルムのシールド層との接点が少なくなると、接続安定性が損なわれ、グランド部材－シールド層間の電気抵抗が上昇するという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされた発明であり、本発明の目的は、熱負荷がかかったとしても、グランド部材の導電性粒子とシールドフィルムのシールド層との接続安定性が損なわれにくいグランド部材付シールドプリント配線板を提供することである。

本発明のグランド部材付シールドプリント配線板は、ベースフィルム上にグランド回路を含むプリント回路と絶縁フィルムを順次設けてなる基体フィルムと、シールド層、及び、上記シールド層に積層された保護層からなり、上記シールド層が上記保護層よりも上記基体フィルム側に配置されるように上記基体フィルムを被覆するシールドフィルムと、上記シールドフィルムの保護層に配置されたグランド部材を備えるグランド部材付シールドプリント配線板であって、上記グランド部材は、第１主面と、上記第１主面の反対側の第２主面とを有し、かつ、導電性を有する外部接続部材と、上記第１主面側に配置された導電性粒子と、上記導電性粒子を上記第１主面に固定する接着性樹脂とからなり、上記グランド部材の断面における上記導電性粒子の断面の円形度が、０．３５以上であり、かつ、上記導電性粒子は、上記シールドフィルムの保護層を貫いて上記シールドフィルムのシールド層に接続しており、上記グランド部材の外部接続部材は、外部グランドと電気的に接続可能になっていることを特徴とする。

本発明のグランド部材付シールドプリント配線板では、導電性粒子の断面の円形度が０．３５以上であり円形度が高い。
そのため、本発明のグランド部材付シールドプリント配線板では、グランド部材の導電性粒子と、シールドフィルムのシールド層との接点が多く、これらの接触面積が大きい。
そのため、本発明のグランド部材付シールドプリント配線板をリフロー処理や耐熱性試験を行う際に、各部材の熱膨張、収縮が生じたとしても、グランド部材の導電性粒子と、シールドフィルムのシールド層との接点を維持することができる。
そのため、グランド部材の導電性粒子とシールドフィルムのシールド層との接続安定性が損なわれにくくなる。

本発明のグランド部材付シールドプリント配線板では、上記導電性粒子の断面の平均円相当径は、上記シールドフィルムの上記保護層の厚みの２倍以上であることが好ましい。
導電性粒子の断面の平均円相当径が上記範囲であると、グランド部材の導電性粒子が、シールドフィルムの保護層を充分に貫くことができ、グランド部材の導電性粒子とシールドフィルムのシールド層とを充分に接触させることができる。

なお、本明細書において「円相当径」とは、グランド部材の断面における導電性粒子の断面の面積を真円の面積に換算し、その真円の面積から算出した直径のことを意味する。

本発明のグランド部材付シールドプリント配線板では、上記導電性粒子は、銅、銀、ニッケル、銀コート銅、銀コートニッケル、錫コート銅及び錫コートニッケルからなる群から選択される少なくとも一種からなることが好ましい。
これらの材料は、導電性が高く、加工が容易であり導電性粒子の円形度を高くしやすいので、本発明における導電性粒子の材料として適している。

本発明のグランド部材付シールドプリント配線板では、上記外部接続部材は、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、亜鉛及びステンレス鋼からなる群から選択される少なくとも一種からなることが好ましい。
これらの材料は、グランド部材と外部グランドとを電気的に接続するために適した材料である。

本発明のグランド部材は、上記グランド部材付シールドプリント配線板に用いられるグランド部材であって、上記グランド部材は、第１主面と、前記第１主面の反対側の第２主面とを有し、かつ、導電性を有する外部接続部材と、上記第１主面側に配置された導電性粒子と、上記導電性粒子を上記第１主面に固定する接着性樹脂とを有し、上記グランド部材が、上記グランド部材付シールドプリント配線板に用いられた際に、上記グランド部材の断面における上記導電性粒子の断面の円形度が、０．３５以上であることを特徴とする。

本発明のグランド部材は、上記本発明のグランド部材付シールドプリント配線板に用いられるグランド部材である。また、当該グランド部材付シールドプリント配線板において、グランド部材の断面における導電性粒子の円形度は０．３５以上となる。
本発明のグランド部材が用いられたグランド部材付シールドプリント配線板では、グランド部材の導電性粒子と、シールドフィルムのシールド層との接点を多くすることができ、これらの接触面積を大きくすることができる。
そのため、本発明のグランド部材が用いられたシールドプリント配線板をリフロー処理や耐熱性試験を行う際に、各部材に熱負荷がかかり、熱膨張、収縮が生じたとしても、グランド部材の導電性粒子と、シールドフィルムのシールド層との接点を維持することができる。
従って、グランド部材の導電性粒子とシールドフィルムのシールド層との接続安定性が損なわれにくくなる。

本発明のグランド部材は、第１主面と、上記第１主面の反対側の第２主面とを有し、かつ、導電性を有する外部接続部材と、上記第１主面側に配置された導電性粒子と、上記導電性粒子を上記第１主面に固定する接着性樹脂とを有するグランド部材であって、下記圧着条件で圧着した後の上記グランド部材の断面における上記導電性粒子の断面の円形度が、０．３５以上であることを特徴とする。
加圧条件：厚みが６μｍの硬化エポキシ樹脂からなる層に、厚みが１０μｍとなるように未硬化のエポキシ樹脂を塗布した樹脂層を準備する。次に、硬化エポキシ樹脂からなる層が上となるように樹脂層を配置し、その上に、外部接続部材の第１主面が下向きになるようにグランド部材を配置する。次に、３ＭＰａ、３０分の条件で、グランド部材を樹脂層に圧着する。

本発明のグランド部材は、ベースフィルム上にプリント回路と絶縁フィルムを順次設けてなる基体フィルムと、導電層、上記導電層に積層されたシールド層、及び、上記シールド層に積層された保護層からなり、上記導電層が上記基体フィルムと接するように上記基体フィルムを被覆するシールドフィルムの上に配置されることになる。より具体的には、グランド部材の導電性粒子が、シールドフィルムの保護層を貫いて、シールドフィルムの導電層に接触するように、熱圧着される。
本発明のグランド部材をシールドプリント配線板に用いると、グランド部材の導電性粒子と、シールドフィルムのシールド層との接点を多くすることができ、これらの接触面積を大きくすることができる。
そのため、本発明のグランド部材が用いられたシールドプリント配線板をリフロー処理や耐熱性試験を行う際に、各部材に熱負荷がかかり、熱膨張、収縮が生じたとしても、グランド部材の導電性粒子と、シールドフィルムのシールド層との接点を維持することができる。
従って、グランド部材の導電性粒子とシールドフィルムのシールド層との接続安定性が損なわれにくくなる。

本発明のグランド部材では、上記導電性粒子の周囲が、上記接着性樹脂に覆われていてもよい。
このようなグランド部材は、外部接続部材の第１主面に導電性粒子及び接着性樹脂の混合物を塗布するだけで容易に製造することができる。

本発明のグランド部材では、上記導電性粒子の少なくとも一部が、上記接着性樹脂から露出していてもよい。
導電性粒子の一部が接着性樹脂から露出している場合、この露出部を通じて通電可能である。そのため、グランド部材を用いてシールドプリント配線板を製造する際に、グランド部材の導電性粒子と、シールドフィルムのシールド層とを容易に電気的に接続させることができる。

本発明のグランド部材付シールドプリント配線板では、導電性粒子の断面の円形度が０．３５以上であり、円形度が高い。
そのため、本発明のグランド部材付シールドプリント配線板では、グランド部材の導電性粒子と、シールドフィルムのシールド層との接点が多く、これらの接触面積が大きい。
そのため、本発明のグランド部材付シールドプリント配線板をリフロー処理や耐熱性試験を行う際に、各部材の熱膨張、収縮が生じたとしても、グランド部材の導電性粒子と、シールドフィルムのシールド層との接点を維持することができる。
そのため、グランド部材の導電性粒子とシールドフィルムのシールド層との接続安定性が損なわれにくくなる。

図１は、本発明のグランド部材の一例を模式的に示す断面図である。 図２は、本発明のグランド部材が配置される前のシールドプリント配線板の一例を模式的に示す断面図である。 図３は、本発明のグランド部材付シールドプリント配線板の一例を模式的に示す断面図である。 図４は、本発明のグランド部材の別の一例を模式的に示す断面図である。 図５は、本発明のグランド部材付シールドプリント配線板の別の一例を模式的に示す断面図である。 図６は、実施例１に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。 図７は、実施例２に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。 図８は、実施例３に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。 図９は、実施例４に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。 図１０は、実施例５に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。 図１１は、実施例６に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。 図１２は、実施例７に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。 図１３は、実施例８に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。 図１４は、実施例９に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。 図１５は、比較例１に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。 図１６は、比較例２に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。 図１７は、比較例３に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。

以下、本発明のグランド部材及びグランド部材付シールドプリント配線板について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。

まず、本発明のグランド部材について説明する。
図１は、本発明のグランド部材の一例を模式的に示す断面図である。

図１に示すように、グランド部材１は、第１主面１１と、第１主面１１の反対側の第２主面１２とを有し、かつ、導電性を有する外部接続部材１０を備えている。

また、第１主面１１には、導電性粒子２０が接着性樹脂３０により固定されている。
さらに、グランド部材１では、導電性粒子２０の周囲が、接着性樹脂３０に覆われている。

グランド部材１は、シールドプリント配線板に使用されることになる。
このようなシールドプリント配線板の構成について図面を用いて説明する。
図２は、本発明のグランド部材が配置される前のシールドプリント配線板の一例を模式的に示す断面図である。

図２に示すように、シールドプリント配線板５０は、基体フィルム６０とシールドフィルム７０とからなる。
シールドプリント配線板５０において、基体フィルム６０は、ベースフィルム６１上にグランド回路６２ａを含むプリント回路６２と絶縁フィルム６３とを順次設けてなるフィルムである。
また、シールドフィルム７０は、接着剤層７１、接着剤層７１に積層されたシールド層７２、及び、シールド層７２に積層された保護層７３からなるフィルムである。
そして、シールドプリント配線板５０では、シールドフィルム７０の接着剤層７１が基体フィルム６０と接するように、シールドフィルム７０が基体フィルム６０を被覆している。

次に、グランド部材１が、シールドプリント配線板５０に使用される場合を、図面を用いて説明する。
図３は、本発明のグランド部材付シールドプリント配線板の一例を模式的に示す断面図である。
図３に示すように、グランド部材付シールドプリント配線板５１は、シールドプリント配線板５０にグランド部材１が配置されている。
グランド部材付シールドプリント配線板５１を製造する際には、グランド部材１は、グランド部材１の導電性粒子２０がシールドフィルム７０の保護層７３を貫くように、シールドプリント配線板５０に押し付けられて配置される。
グランド部材１をシールドプリント配線板５０に押し付ける際の条件は、グランド部材１の導電性粒子２０の大きさや、シールドフィルム７０の保護層７３の厚みや種類に応じて適宜設定することが好ましい。
グランド部材１をシールドプリント配線板５０に押し付ける際の条件は、例えば、２～９ＭＰａ、３～６０ｍｉｎであることが好ましく、４～９ＭＰａ、３０～６０ｍｉｎであることがより好ましい。

そして、グランド部材１の導電性粒子２０を、シールドフィルム７０のシールド層７２と接触させる。
また、グランド部材１の外部接続部材１０は、外部グランドＧＮＤに接続されることになる。
これによりシールドフィルム７０のシールド層７２と外部グランドＧＮＤとを電気的に接続することができる。

このようにグランド部材１をシールドプリント配線板５０に配置するので、シールドフィルム７０の保護層７３に孔等をあらかじめ設ける必要がなく、任意の位置にグランド部材１を配置することができる。
なお、グランド部材付シールドプリント配線板５１は、本発明のグランド部材付シールドプリント配線板の一態様でもある。

グランド部材付シールドプリント配線板５１において、グランド部材１の断面における導電性粒子２０の断面の円形度は０．３５以上である。当該円形度は、０．３９以上であることが好ましく、０．４以上であることがより好ましく、０．５以上であることがさらに好ましく、０．６以上であることがよりさらに好ましく、０．８以上であることが特に好ましい。なお、円形度の上限は１．０が好ましく、製造コストの点から０．９８であることがより好ましく、０．９０であることがさらに好ましく、０．８５であることがさらに好ましい。
グランド部材１の断面における導電性粒子２０の断面の円形度が０．３５以上であるので、グランド部材付シールドプリント配線板５１では、グランド部材１の導電性粒子２０と、シールドフィルム７０のシールド層７２との接点が多く、これらの接触面積が大きい。
そのため、グランド部材付シールドプリント配線板５１をリフロー処理や耐熱性試験を行う際に、各部材の熱膨張、収縮が生じたとしても、グランド部材１の導電性粒子２０と、シールドフィルム７０のシールド層７２との接点を維持することができる。
そのため、グランド部材１の導電性粒子２０とシールドフィルム７０のシールド層７２との接続安定性が損なわれにくくなる。

なお、本明細書において、「グランド部材の断面における導電性粒子の断面の円形度」とは以下の方法で計測・算出した値を意味する。
まず、グランド部材付シールドプリント配線板をエポキシ樹脂で包埋する。
次に、エポキシ樹脂ごとグランド部材を切断し、グランド部材の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影する。
次に、断面ＳＥＭ画像について、画像解析ソフト（ＳＥＭ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｖｅｒ３．１０）を用いて、画像に写っている１０個の導電性粒子を任意に選択し、導電性粒子の断面の周囲長と断面積を計測し、下記式に基づいて円形度を算出する。
円形度＝４π×（面積）／（周囲長）^２

グランド部材付シールドプリント配線板５１において、導電性粒子２０の断面の円形度を０．３５以上にする方法としては、例えば、グランド部材１を作製する際に真球度の高い導電性粒子を用いる方法が挙げられる。真球度の高い導電性粒子を得る方法としては、例えば、アトマイズ法、ディスクアトマイズ法等が挙げられる。
また、グランド部材１をシールドプリント配線板５０に押し付ける際に、プレス条件を調節することにより、導電性粒子の断面の円形度を制御することができる。

なお、グランド部材１は、下記圧着条件で圧着した後のグランド部材１の断面における導電性粒子２０の断面の円形度が、０．３５以上であることが好ましい。
加圧条件：厚みが６μｍの硬化エポキシ樹脂からなる層に、厚みが１０μｍとなるように未硬化のエポキシ樹脂を塗布した樹脂層を準備する。次に、硬化エポキシ樹脂からなる層が上となるように樹脂層を配置し、その上に、外部接続部材の第１主面が下向きになるようにグランド部材を配置する。次に、３ＭＰａ、３０分の条件で、グランド部材を樹脂層に圧着する。

グランド部材付シールドプリント配線板５１において、接着性樹脂３０の厚みを［Ａ］とし、導電性粒子２０の断面の円相当径を［Ｂ］とし、保護層７３の厚みを［Ｃ］とし、シールドフィルム７０の総厚みを［Ｄ］とした場合、［Ｃ］＜（［Ｂ］－［Ａ］）であり、かつ、０．５≦（［Ｂ］－［Ａ］）／［Ｄ］≦５．０であることが好ましい。
［Ｃ］＜（［Ｂ］－［Ａ］）であると、導電性粒子２０がシールドフィルム７０の保護層７３を貫きやすくなり、グランド部材１の導電性粒子２０とシールドフィルム７０のシールド層７２とを充分に接触させることができる。
（［Ｂ］－［Ａ］）／［Ｄ］が０．５以上であると、グランド部材１とシールドフィルム７０の接続安定性が向上する。
（［Ｂ］－［Ａ］）／［Ｄ］が５．０以下であると、導電性粒子２０が適度な大きさであるので、グランド部材付シールドプリント配線板５１の上面に凹凸が形成されにくくなり平滑性を維持できる。その結果、グランド部材付シールドプリント配線板５１にボンディングフィルム等を貼り付けやすくなる。
（［Ｂ］－［Ａ］）／［Ｄ］は、０．８以上であることがより好ましく、１．０以上であることがより好ましい。
（［Ｂ］－［Ａ］）／［Ｄ］の下限値は、４．５以下であることがより好ましく、４．０以下であることがより好ましい。

また、［Ｂ］／［Ｃ］は、３．０以上であることが好ましく、７．０以下であることが好ましい。
［Ｂ］／［Ｃ］が上記範囲であると、グランド部材付シールドプリント配線板５１に熱衝撃が繰り返し与えられたとしても、グランド部材１の外部接続部材１０とシールドフィルム７０のシールド層７２間の電気抵抗が大きくなりにくい。

次に、グランド部材１の各構成について詳述する。

グランド部材１では、外部接続部材は、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、亜鉛及びステンレス鋼からなる群から選択される少なくとも一種からなることが好ましい。
これらの材料は、グランド部材と外部グランドとを電気的に接続するために適した材料である。

グランド部材１では、外部接続部材１０の厚みは、特に限定されないが、５～１０μｍであることが好ましい。

グランド部材１では、導電性粒子２０の平均粒子径は、２～２０μｍであることが好ましい。
導電性粒子２０の平均粒子径が上記範囲であると、グランド部材１を用いてシールドプリント配線板５０を製造する際に、グランド部材１の導電性粒子２０が、シールドフィルム７０の保護層７３を充分に貫くことができ、グランド部材１の導電性粒子２０とシールドフィルム７０のシールド層７２とを充分に接触させることができる。

グランド部材１では、導電性粒子２０は、銅、銀、ニッケル、銀コート銅、銀コートニッケル、錫コート銅及び錫コートニッケルからなる群から選択される少なくとも一種からなることが好ましい。
これらの材料は、導電性が高く、加工が容易であり導電性粒子２０の円形度を高くしやすいので、導電性粒子２０の材料として適している。

グランド部材１では、導電性粒子２０は、ディスクアトマイズ法により製造された粒子であることが好ましい。
ディスクアトマイズ法を用いることにより、真球に近い導電性粒子２０を製造することができる。そのため、このような導電性粒子を有するグランド部材１を用いてシールドプリント配線板５０を製造すると、グランド部材１の導電性粒子２０と、シールドフィルム７０のシールド層７２との接触面積をより大きくすることができる。その結果、グランド部材１の導電性粒子２０とシールドフィルム７０のシールド層７２との接続安定性がさらに損なわれにくくなる。
ディスクアトマイズ法とは、高速で回転しているディスクに溶解した金属を流下し、ディスク上面に形成した溶融膜を高速回転により液滴状に飛散させて金属粒子を製造する方法である
この方法では、溶融温度、ディスク回転数を制御することにより、粒子径の揃った流動性・配列性に富んだ球状粒子を製造することができる。

グランド部材１では、接着性樹脂３０は、特に限定されないが、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、熱可塑性エラストマ系樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂等からなることが好ましい。これら樹脂は優れた接着性を有する。

上記の通りグランド部材１では、導電性粒子２０の周囲が、接着性樹脂３０に覆われている。そのため、グランド部材１は、外部接続部材１０の第１主面１１に導電性粒子２０及び接着性樹脂３０の混合物を塗布するだけで容易に製造することができる。
この混合物を塗布する際の厚みは、１０～５０μｍであることが好ましい。

また、本発明のグランド部材では、導電性粒子の少なくとも一部が、接着性樹脂から露出していてもよい。
図４は、本発明のグランド部材の別の一例を模式的に示す断面図である。
図４に示すグランド部材２は、導電性粒子２０の一部が、接着性樹脂３０から露出している以外は、図１に示すグランド部材１と同じ構成である。
導電性粒子２０の一部が接着性樹脂３０から露出している場合、この露出部を通じて通電可能である。そのため、グランド部材２を用いてシールドプリント配線板を製造する際に、グランド部材２の導電性粒子２０と、シールドフィルム７０のシールド層７２とを容易に電気的に接続させることができる。

次に、シールドプリント配線板５０の各構成について詳述する。

シールドプリント配線板５０の基体フィルム６０を構成するベースフィルム６１及び絶縁フィルム６３の材料は、特に限定されないが、エンジニアリングプラスチックからなることが好ましい。
このようなエンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、架橋ポリエチレン、ポリエステル、ポリベンズイミダゾール、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイドなどの樹脂が挙げられる。
また、これらのエンジニアリングプラスチックの内、難燃性が要求される場合には、ポリフェニレンサルファイドフィルムが好ましく、耐熱性が要求される場合にはポリイミドフィルムが好ましい。なお、ベースフィルム６１の厚みは、１０～４０μｍであることが好ましく、絶縁フィルム６３の厚みは、１０～３０μｍであることが好ましい。

シールドプリント配線板５０のシールドフィルム７０を構成する接着剤層７１は、導電性接着剤層であってもよく、絶縁性接着剤層であってもよい。
シールドフィルム７０の接着剤層７１が導電性接着剤層である場合、グランド回路６２ａと接着剤層７１とを接触させることにより、グランド回路６２ａ－外部グランドＧＮＤを電気的に接続することができる。
このような構成であると、電磁波シールド性が向上する。
また、接着剤層７１が導電性接着剤層である場合、異方導電性接着剤層であってもよく、等方導電性接着剤層であってもよい。

シールドフィルム７０の接着剤層７１が、絶縁性接着剤層である場合、シールドフィルム７０の接着剤層７１は、特に限定されないが、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、熱可塑性エラストマ系樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂等であることが好ましい。また、シールドフィルム７０の接着剤層７１には、脂肪酸炭化水素樹脂、Ｃ５／Ｃ９混合樹脂、ロジン、ロジン誘導体、テルペン樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、熱反応性樹脂等の粘着性付与剤が含まれていてもよい。これら粘着性付与剤が含まれていると、シールドフィルム７０の接着剤層７１の粘着性を向上させることができる。

シールドフィルム７０の接着剤層７１が、導電性接着剤層である場合、シールドフィルム７０の接着剤層７１は、樹脂と導電性微粒子とからなる。

樹脂としては、特に限定されないが、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、熱可塑性エラストマ系樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂等であることが好ましい。
また、接着剤層７１には、脂肪酸炭化水素樹脂、Ｃ５／Ｃ９混合樹脂、ロジン、ロジン誘導体、テルペン樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、熱反応性樹脂等の粘着性付与剤が含まれていてもよい。これら粘着性付与剤が含まれていると、接着剤層７１の粘着性を向上させることができる。

導電性微粒子としては、特に限定されないが、銅粉、銀粉、ニッケル粉、銀コート銅粉（ＡｇコートＣｕ粉）、金コート銅粉、銀コートニッケル粉（ＡｇコートＮｉ粉）、金コートニッケル粉があり、これら金属粉は、アトマイズ法、カルボニル法などにより作製することができる。また、上記以外にも、金属粉に樹脂を被覆した粒子、樹脂に金属粉を被覆した粒子を用いることもできる。なお、導電性微粒子は、ＡｇコートＣｕ粉、又は、ＡｇコートＮｉ粉であることが好ましい。この理由は、安価な材料により導電性の安定した導電性微粒子を得ることができるからである。
なお、導電性微粒子の形状は、球状に限定される必要はなく、例えば、樹枝状、フレーク状、スパイク状、棒状、繊維状、針状等であってもよい。

シールドフィルム７０の接着剤層７１が導電性接着剤層である場合、接着剤層７１は、異方導電性接着剤層であってもよく、等方導電性接着剤層であってもよいが、異方導電性接着剤層であることがより好ましい。
接着剤層７１が、異方導電性接着剤層である場合、導電性微粒子は、接着剤層７１の全体量に対し３～３９重量％の範囲で含まれることが好ましい。また、導電性微粒子の平均粒子径は２～２０μｍの範囲が好ましいが、異方導電性接着剤層の厚みに応じて最適な大きさを選択することが好ましい。
また、接着剤層７１が、等方導電性接着剤層である場合、導電性微粒子は、接着剤層７１の全体量に対し３９重量％を超えて９５重量％以下の範囲で含まれることが好ましい。導電性微粒子の平均粒子径は、異方導電性接着剤層と同様にして選択することができる。

シールドプリント配線板５０のシールドフィルム７０を構成するシールド層７２は、電気信号からの不要輻射や外部からの電磁波などのノイズを遮蔽するシールド効果を示せばどのような材料からなっていてもよい。例えば、シールド層７２は、等方導電性樹脂や、金属からなっていてもよい。
シールドフィルム７０のシールド層７２が金属からなる場合、金属箔や蒸着膜等の金属層であってもよく、層状に形成された導電性粒子の集合体であってもよい。
シールドフィルム７０のシールド層７２が金属層である場合には、金属を構成する材料としては、ニッケル、銅、銀、金、パラジウム、アルミニウム、クロム、チタン、亜鉛及びこれらの合金からなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
シールドフィルム７０のシールド層７２が導電性微粒子の集合体である場合には、導電性微粒子としては、銅粉、銀粉、ニッケル粉、銀コート銅粉（ＡｇコートＣｕ粉）、金コート銅粉、銀コートニッケル粉（ＡｇコートＮｉ粉）、金コートニッケル粉からなることが好ましい。
これらの材料からなるシールドフィルム７０のシールド層７２は、導電性が高く、電気信号からの不要輻射や外部からの電磁波などのノイズを遮蔽するシールド効果を示す。

シールドフィルム７０のシールド層７２の厚みとしては、０．０１～１０μｍであることが好ましい。
シールドフィルムのシールド層の厚みが０．０１μｍ未満では、充分なシールド効果が得られにくく、物理衝撃や、熱衝撃を受けた際に破れやすくなる。
シールドフィルムのシールド層の厚みが１０μｍを超えると屈曲しにくくなる。

シールドプリント配線板５０のシールドフィルム７０を構成する保護層７３の材料としては、特に限定されないが、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、ウレタン系樹脂等であることが好ましい。

シールドフィルム７０の保護層７３の厚みとしては、１～１０μｍであることが好ましい。
保護層の厚みが１μｍ未満であると、保護層が破れやすく、また、絶縁性が充分になりにくい。
保護層の厚みが１０μｍを超えると、グランド部材の導電性粒子が保護層を貫きにくくなる。

次に、本発明のグランド部材付シールドプリント配線板の別の態様について説明する。
図５は、本発明のグランド部材付シールドプリント配線板の別の一例を模式的に示す断面図である。

図５に示す、グランド部材付シールドプリント配線板１５１は、シールドフィルム１７０が、保護層１７３と、シールド層１７２とからなり、シールド層１７２が導電性接着剤層であり、シールド層７２と接着剤層７１とが一体化していること以外は、図３に示すグランド部材付シールドプリント配線板５１と同じ構成である。

グランド部材付シールドプリント配線板１５１では、シールド層１７２が導電性接着剤層であり、シールドフィルム１７０を基体フィルム６０に接着するための機能と、電磁波をシールドする機能の両方を備える。

シールドフィルム１７０のシールド層１７２は、樹脂と導電性微粒子とからなる導電性接着剤層である。
シールド層１７２を構成する樹脂としては、特に限定されないが、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、熱可塑性エラストマ系樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂等であることが好ましい。
また、シールド層１７２には、脂肪酸炭化水素樹脂、Ｃ５／Ｃ９混合樹脂、ロジン、ロジン誘導体、テルペン樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、熱反応性樹脂等の粘着性付与剤が含まれていてもよい。これら粘着性付与剤が含まれていると、シールド層１７２の粘着性を向上させることができる。

シールド層１７２を構成する導電性微粒子としては、特に限定されないが、銅粉、銀粉、ニッケル粉、銀コート銅粉（ＡｇコートＣｕ粉）、金コート銅粉、銀コートニッケル粉（ＡｇコートＮｉ粉）、金コートニッケル粉があり、これら金属粉は、アトマイズ法、カルボニル法などにより作製することができる。また、上記以外にも、金属粉に樹脂を被覆した粒子、樹脂に金属粉を被覆した粒子を用いることもできる。なお、導電性微粒子は、ＡｇコートＣｕ粉、又は、ＡｇコートＮｉ粉であることが好ましい。この理由は、安価な材料により導電性の安定した導電性微粒子を得ることができるからである。
なお、導電性微粒子の形状は、球状に限定される必要はなく、例えば、樹枝状、フレーク状、スパイク状、棒状、繊維状、針状等であってもよい。

さらに、シールドフィルム１７０のシールド層１７２は、等方導電性接着剤層であることが好ましい。この場合、導電性微粒子は、シールド層の全体量に対し３９重量％を超えて９５重量％以下の範囲で含まれることが好ましい。導電性微粒子の平均粒子径は、２～２０μｍであることが好ましい。

以下に本発明をより具体的に説明する実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（製造例１）
アトマイズ法により作製した銅コートニッケルからなる導電性粒子と、エポキシ系接着性樹脂とを混合し、導電性粒子－接着性樹脂混合物を作製した。
次に、厚みが６μｍの銅からなる外部接続部材を準備し、一方の面に導電性粒子－接着性樹脂混合物を塗布した後加熱乾燥して厚み１０μｍの接着性樹脂を形成し、製造例１に係るグランド部材を製造した。

（製造例２）～（製造例３）及び（比較製造例１）
導電性粒子を表１に示すものを使用した以外は、製造例１と同様に、製造例２～製造例３及び比較製造例１に係るグランド部材を製造した。

 

（モデルシールドプリント配線板の作製）
６μｍのエポキシ樹脂からなる保護層に、０．１μｍの銀の蒸着膜からなるシールド層、及び、１０μｍの異方導電性接着剤層が順に積層されたシールドフィルム１を準備した。
また、６μｍのエポキシ樹脂からなる保護層に、２μｍの銅箔からなるシールド層、及び、１０μｍの異方導電性接着剤層が順に積層されたシールドフィルム２を準備した。
また、６μｍのエポキシ樹脂からなる保護層に、１４μｍの等方導電性樹脂からなるシールド層が順に積層されたシールドフィルム３を準備した。シールドフィルム３では、等方導電性樹脂が接着剤層としての機能も有している。

厚み６３μｍのポリイミドフィルムからなるモデル基板を準備し、当該モデル基板の上に、接着剤層が接触するようにシールドフィルム１をそれぞれ配置した。そして、外部接続部材の導電性粒子が配置された面が、シールドフィルムの保護層と対面するように、製造例１に係るグランド部材を、シールドフィルム１の上に配置した。
次に、３ＭＰａ、３０分の条件で、シールドフィルム１及び製造例１に係るグランド部材をモデル基板に熱圧着した。
これにより、シールドフィルム１の保護層を、製造例１に係るグランド部材の導電性粒子により貫かせ、製造例１に係るグランド部材の導電性粒子を、シールドフィルムのシールド層と接触させた。
これにより、実施例１に係るモデルシールドプリント配線板を製造した。
また、表２に示すグランド部材とシールドフィルムの組み合わせとした以外には、実施例１と同様に実施例２～実施例９及び比較例１～比較例３に係るモデルシールドプリント配線板を製造した。

（円形度の測定）
各モデルシールドプリント配線板をエポキシ樹脂に包埋した。
次に、ＬＥＩＣＡ製ミクロトームＲＭ２２６５にて、エポキシ樹脂ごとグランド部材を切断した。
次に、上記断面を、日本電子製　走査型電子顕微鏡ＪＳＭ－６５１０ＬＡにて撮影した。撮影条件は２次電子像、ｘ１０００倍もしくはｘ３０００倍、加速電圧１５ｋＶとした。
次に、断面ＳＥＭ画像について、画像解析ソフト（ＳＥＭ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｖｅｒ３．１０）を用いて、画像に写っている１０個の導電性粒子を任意に選択し、導電性粒子の断面の周囲長と断面積を計測し、下記式に基づいて円形度を測定し、その平均値を算出した。結果を表２に示す。
円形度＝４π×（面積）／（周囲長）^２

また、グランド部材における接着性樹脂の厚みも測定した。結果を表２に示す。

また、実施例１～実施例９及び比較例１～比較例３に係るグランド部材の断面のＳＥＭ写真を図６～１７に示す。
図６は、実施例１に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。
図７は、実施例２に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。
図８は、実施例３に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。
図９は、実施例４に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。
図１０は、実施例５に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。
図１１は、実施例６に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。
図１２は、実施例７に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。
図１３は、実施例８に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。
図１４は、実施例９に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。
図１５は、比較例１に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。
図１６は、比較例２に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。
図１７は、比較例３に係るモデルシールドプリント配線板の断面のＳＥＭ写真である。

（耐熱性試験１）
各モデルシールドプリント配線板を炉に配置し、雰囲気の温度が２６０℃となるように加熱し、その後、室温になるまで放置する工程を３回繰り返し、各モデルシールドプリント配線板に熱衝撃を加えた。
その後、各モデルシールドプリント配線板のグランド部材の外部接続部材－シールドフィルムのシールド層間の電気抵抗を測定した。結果を表２に示す。

（耐熱性試験２）
各モデルシールドプリント配線板を炉に配置し、雰囲気の温度が－５５℃となるように冷却した後、雰囲気の温度が１２５℃となるように加熱して１５分間維持する工程を２００回繰り返し、各モデルシールドプリント配線板に熱衝撃を加えた。
その後、各モデルシールドプリント配線板のグランド部材の外部接続部材－シールドフィルムのシールド層間の電気抵抗を測定した。結果を表２に示す。

表２に示すように、モデルシールドプリント配線板において、グランド部材の導電性粒子の円形度が０．３５以上である実施例１～実施例９に係るグランド部材を用いると、耐熱性試験１においてモデルシールドプリント配線板のグランド部材の外部接続部材－シールドフィルムのシールド層間の電気抵抗が小さくなり、接続安定性が維持されることが判明した。
また、グランド部材の導電性粒子の円形度が０．３９以上である実施例１～８では、耐熱性試験２においても、モデルシールドプリント配線板のグランド部材の外部接続部材－シールドフィルムのシールド層間の電気抵抗が小さくなり、接続安定性が維持されることが判明した。

１、２　グランド部材
１０　外部接続部材
２０　導電性粒子
３０　接着性樹脂
５０　シールドプリント配線板
５１、１５１　グランド部材付シールドプリント配線板
６０　基体フィルム
６１　ベースフィルム
６２　プリント回路
６２ａ　グランド回路
６３　絶縁フィルム
７０、１７０　シールドフィルム
７１　接着剤層
７２、１７２　シールド層
７３、１７３　保護層

 

Claims (8)

1. ベースフィルム上にグランド回路を含むプリント回路と絶縁フィルムを順次設けてなる基体フィルムと、
   シールド層、及び、前記シールド層に積層された保護層からなり、前記シールド層が前記保護層よりも前記基体フィルム側に配置されるように前記基体フィルムを被覆するシールドフィルムと、
   前記シールドフィルムの保護層に配置されたグランド部材を備えるグランド部材付シールドプリント配線板であって、
   前記グランド部材は、第１主面と、前記第１主面の反対側の第２主面とを有し、かつ、導電性を有する外部接続部材と、
   前記第１主面側に配置された導電性粒子と、
   前記導電性粒子を前記第１主面に固定する接着性樹脂とからなり、
   前記グランド部材の断面における前記導電性粒子の断面の円形度が、０．３５以上であり、かつ、前記導電性粒子は、前記シールドフィルムの保護層を貫いて前記シールドフィルムのシールド層に接続しており、
   前記グランド部材の外部接続部材は、外部グランドと電気的に接続可能になっていることを特徴とするグランド部材付シールドプリント配線板。
2. 前記導電性粒子の断面の平均円相当径は、前記シールドフィルムの前記保護層の厚みの２倍以上である請求項１に記載のグランド部材付シールドプリント配線板。
3. 前記導電性粒子は、銅、銀、ニッケル、銀コート銅、銀コートニッケル、錫コート銅及び錫コートニッケルからなる群から選択される少なくとも一種からなる請求項１又は２に記載のグランド部材付シールドプリント配線板。
4. 前記外部接続部材は、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、亜鉛及びステンレス鋼からなる群から選択される少なくとも一種からなる請求項１～３のいずれかに記載のグランド部材付シールドプリント配線板。
5. 請求項１～４のいずれかのグランド部材付シールドプリント配線板に用いられるグランド部材であって、
   前記グランド部材は、
   第１主面と、前記第１主面の反対側の第２主面とを有し、かつ、導電性を有する外部接続部材と、
   前記第１主面側に配置された導電性粒子と、
   前記導電性粒子を前記第１主面に固定する接着性樹脂とを有し、
   前記グランド部材が、前記グランド部材付シールドプリント配線板に用いられた際に、
   前記グランド部材の断面における前記導電性粒子の断面の円形度が、０．３５以上であることを特徴とするグランド部材。
6. 第１主面と、前記第１主面の反対側の第２主面とを有し、かつ、導電性を有する外部接続部材と、
   前記第１主面側に配置された導電性粒子と、
   前記導電性粒子を前記第１主面に固定する接着性樹脂とを有するグランド部材であって、
   下記圧着条件で圧着した後の前記グランド部材の断面における前記導電性粒子の断面の円形度が、０．３５以上であることを特徴とするグランド部材。
   加圧条件：厚みが６μｍの硬化エポキシ樹脂からなる層に、厚みが１０μｍとなるように未硬化のエポキシ樹脂を塗布した樹脂層を準備する。次に、硬化エポキシ樹脂からなる層が上となるように樹脂層を配置し、その上に、外部接続部材の第１主面が下向きになるようにグランド部材を配置する。次に、３ＭＰａ、３０分の条件で、グランド部材を樹脂層に圧着する。
7. 前記導電性粒子の周囲が、前記接着性樹脂に覆われている請求項５又は６に記載のグランド部材。
8. 前記導電性粒子の少なくとも一部が、前記接着性樹脂から露出している請求項５又は６に記載のグランド部材。
   
    

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