JP7164386B2 - conductive paint - Google Patents
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Description
本発明は、導電性塗料に関する。 The present invention relates to conductive coatings.
近年、携帯電話やタブレット端末等の電子機器においては、大容量のデータを伝送するための無線通信用の電子部品が多数実装されている。このような無線通信用の電子部品は、ノイズを発生しやすいだけでなく、ノイズに対する感受性が高く外部からのノイズに曝されると誤動作を起こしやすい。 2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices such as mobile phones and tablet terminals are equipped with a large number of electronic components for wireless communication for transmitting large amounts of data. Such electronic components for wireless communication not only tend to generate noise, but are also highly susceptible to noise, and are likely to malfunction when exposed to external noise.
一方で、電子機器の小型軽量化と高機能化を両立させるため、電子部品の実装密度を高めることが求められている。しかしながら、実装密度を高めるとノイズの発生源となる電子部品が増えるだけでなく、ノイズの影響を受ける電子部品も増えてしまうという問題がある。 On the other hand, it is required to increase the mounting density of electronic components in order to achieve both reduction in size and weight and enhancement of functionality of electronic devices. However, increasing the mounting density not only increases the number of electronic components that generate noise, but also increases the number of electronic components affected by noise.
従来から、この課題を解決する手段として、ノイズの発生源である電子部品をパッケージごとシールド層で覆うことで、電子部品からのノイズの発生を防止するとともにノイズの侵入を防止した、いわゆるシールドパッケージが知られている。例えば特許文献1には、パッケージの表面に導電性又は半導電性材料をスプレー(噴霧)してコーティングすることにより、シールド効果の高い電磁シールド部材を容易に得ることができる旨記載されている。
Conventionally, as a means to solve this problem, by covering the electronic components, which are the sources of noise, with a shield layer together with the package, the generation of noise from the electronic components and the intrusion of noise are prevented. It has been known. For example,
また、電磁波シールドに適用可能である導電性塗料として、例えば、特許文献2~5には、ミクロンサイズの導電性フィラーと、ナノサイズの導電性フィラーとを併用したものが記載されている。ミクロンサイズの導電性フィラーとナノサイズの導電性フィラーを併用することにより、ミクロンサイズの導電性フィラー同士の間に存在する間隙をナノサイズの導電性フィラーで充填することができ、良好なシールド特性が得られる旨記載されている。 In addition, as a conductive paint that can be applied to electromagnetic wave shielding, for example, Patent Documents 2 to 5 describe a combination of a micron-sized conductive filler and a nano-sized conductive filler. By using micron-sized conductive fillers and nano-sized conductive fillers together, gaps between micron-sized conductive fillers can be filled with nano-sized conductive fillers, resulting in good shielding properties. is obtained.
しかしながら、金属粒子と溶剤のみからなる溶液を用いてスプレー塗布によりシールド層を形成した場合、良好なシールド性が得られないだけでなく、シールド層とパッケージとの密着性が悪いという問題を有する。 However, when the shield layer is formed by spray coating using a solution consisting only of metal particles and a solvent, not only is good shielding property not obtained, but there is also the problem of poor adhesion between the shield layer and the package.
また、従来のシールドパッケージはハンダリフロー工程などの厳しい加熱条件下に投入すると、シールド層の色味が変化し、好ましい外観が得られにくいという問題も有する。 In addition, when the conventional shield package is subjected to severe heating conditions such as a solder reflow process, the color of the shield layer changes, and it is difficult to obtain a desirable appearance.
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、良好なシールド性を有し、パッケージとの密着性が良好であり、厳しい加熱条件下でも変色しにくいシールド層を形成可能な導電性塗料を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to form a shield layer that has good shielding properties, good adhesion to the package, and is resistant to discoloration even under severe heating conditions. To provide an excellent conductive paint.
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、及びアクリル樹脂を含むバインダー成分と、金属粒子と、硬化剤と、溶剤とを含み、少なくとも一部の成分の配合量が特定された導電性塗料によれば、良好なシールド性を有し、パッケージとの密着性が良好であり、厳しい加熱条件下でも変色しにくいシールド層が形成可能であることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成させたものである。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that at least a part of a According to the conductive paint in which the blending amount of the component is specified, it has good shielding properties, good adhesion to the package, and can form a shield layer that does not easily discolor even under severe heating conditions. I found The present invention has been completed based on these findings.
すなわち、本発明は、(a)エポキシ樹脂、(b)ゴム変性エポキシ樹脂40~70質量%、及び(c)アクリル樹脂10~40質量%を含む(A)バインダー成分と、(B)金属粒子と、(C)硬化剤と、(D)溶剤とを含み、(A)バインダー成分100質量部に対し、(B)金属粒子の含有量が500~2500質量部、(C)硬化剤の含有量が1~150質量部である導電性塗料を提供する。 That is, the present invention comprises (A) a binder component containing (a) an epoxy resin, (b) 40 to 70% by mass of a rubber-modified epoxy resin, and (c) 10 to 40% by mass of an acrylic resin, and (B) metal particles , (C) a curing agent, and (D) a solvent, with respect to 100 parts by mass of the (A) binder component, the content of (B) metal particles is 500 to 2500 parts by mass, and (C) the curing agent A conductive paint is provided in an amount of 1 to 150 parts by weight.
(b)ゴム変性エポキシ樹脂は、炭素-炭素二重結合を有することが好ましい。 (b) The rubber-modified epoxy resin preferably has a carbon-carbon double bond.
(D)金属粒子は、銀粒子、銀被覆銅粒子、及び銀被覆銅合金粒子からなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。 (D) The metal particles are preferably at least one selected from the group consisting of silver particles, silver-coated copper particles, and silver-coated copper alloy particles.
(C)硬化剤はイソシアネート系硬化剤であることが好ましい。 (C) The curing agent is preferably an isocyanate curing agent.
(D)溶剤の含有量は(A)バインダー成分100質量部に対し20~800質量部であることが好ましい。 The content of solvent (D) is preferably 20 to 800 parts by weight per 100 parts by weight of binder component (A).
190℃で30分間の加熱条件で硬化させて得られる導電層の比抵抗値は1.0×10-5Ω・cm以下であることが好ましい。 The conductive layer obtained by curing under heating conditions of 190° C. for 30 minutes preferably has a specific resistance value of 1.0×10 −5 Ω·cm or less.
本発明の導電性塗料によれば、良好なシールド性を有し、パッケージとの密着性が良好であり、厳しい加熱条件下でも変色しにくいシールド層を形成することができる。 According to the conductive paint of the present invention, it is possible to form a shield layer that has good shielding properties, good adhesion to the package, and is resistant to discoloration even under severe heating conditions.
本発明の導電性塗料は、(A)バインダー成分、(B)金属粒子、(C)硬化剤、及び(D)溶剤を少なくとも含む。本発明の導電性塗料は、上記成分(A)~(D)以外のその他の成分を含んでいてもよい。 The conductive paint of the present invention contains at least (A) a binder component, (B) metal particles, (C) a curing agent, and (D) a solvent. The conductive paint of the present invention may contain components other than the above components (A) to (D).
[(A)バインダー成分]
(A)バインダー成分は、(a)エポキシ樹脂、(b)ゴム変性エポキシ樹脂、及び(c)アクリル樹脂を少なくとも含む。(A)バインダー成分は、導電性塗料をパッケージに塗布した後少なくとも一種の硬化性成分が硬化することで形成されるシールド層において他の成分をバインドし、シールド層のマトリックスを形成する役割を有する。
[(A) binder component]
(A) The binder component includes at least (a) epoxy resin, (b) rubber-modified epoxy resin, and (c) acrylic resin. (A) The binder component binds other components in the shield layer formed by curing at least one curable component after applying the conductive paint to the package, and has a role of forming the matrix of the shield layer. .
(a)エポキシ樹脂は、形成されるシールド層に耐熱性を付与する。(a)エポキシ樹脂は、加熱により硬化してシールド層のバインダー樹脂として作用する観点から、熱硬化性を有することが好ましい。また、(b)エポキシ樹脂は、分子内にエポキシ基を有することが好ましい。特に、分子内に2以上のエポキシ基を有することが好ましく、分子内に2以上のグリシジル基を有することがさらに好ましい。(a)エポキシ樹脂は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。 (a) The epoxy resin imparts heat resistance to the formed shield layer. (a) The epoxy resin preferably has thermosetting properties from the viewpoint of curing by heating and acting as a binder resin for the shield layer. In addition, (b) the epoxy resin preferably has an epoxy group in the molecule. In particular, it preferably has two or more epoxy groups in the molecule, and more preferably has two or more glycidyl groups in the molecule. (a) Epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
なお、本明細書において、(a)エポキシ樹脂には、(b)ゴム変性エポキシ樹脂に該当するものは含まれないものとする。 In this specification, (a) epoxy resin does not include (b) rubber-modified epoxy resin.
(a)エポキシ樹脂は、常温で固体のエポキシ樹脂であってもよく、常温で液体のエポキシ樹脂であってもよいが、導電性塗料をパッケージに塗布した際の液だれ等を抑制して均一にパッケージ表面に塗布することができ、パッケージ側面と上面におけるシールド層の厚みを均一とすることができる観点で、常温で固体のエポキシ樹脂が好ましい。 (a) The epoxy resin may be a solid epoxy resin at room temperature or a liquid epoxy resin at room temperature. An epoxy resin that is solid at room temperature is preferable from the viewpoint that it can be applied to the package surface immediately and that the thickness of the shield layer on the side and top surfaces of the package can be made uniform.
なお、本明細書において、常温で固体のエポキシ樹脂を「固体エポキシ樹脂」と称する場合がある。また、常温で液体のエポキシ樹脂を「液体エポキシ樹脂」と称する場合がある。また、本明細書において、「常温で固体」とは、25℃において無溶媒状態で流動性を示さない状態であることを意味するものとする。また、「常温で液体」とは、25℃において無溶媒状態で流動性を示す状態であることを意味するものとする。 In this specification, an epoxy resin that is solid at room temperature may be referred to as a "solid epoxy resin". Epoxy resins that are liquid at room temperature may be referred to as "liquid epoxy resins". Further, in the present specification, "solid at room temperature" means a state in which no solvent is present at 25°C and fluidity is not shown. In addition, the phrase "liquid at room temperature" means that the substance exhibits fluidity at 25°C in the absence of a solvent.
上記固体エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スピロ環型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テルペン型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。 Examples of the solid epoxy resin include, but are not limited to, bisphenol-type epoxy resin, spirocyclic-type epoxy resin, naphthalene-type epoxy resin, biphenyl-type epoxy resin, terpene-type epoxy resin, glycidyl ether-type epoxy resin, glycidylamine-type epoxy resin. Resins, novolac type epoxy resins, and the like.
上記ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、テトラブロムビスフェノールA型エポキシ樹脂などが挙げられる。 Examples of the bisphenol type epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, tetrabromobisphenol A type epoxy resin and the like.
上記グリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、例えば、トリス(グリシジルオキシフェニル)メタン、テトラキス(グリシジルオキシフェニル)エタンなどが挙げられる。 Examples of the glycidyl ether type epoxy resin include tris(glycidyloxyphenyl)methane and tetrakis(glycidyloxyphenyl)ethane.
上記グリシジルアミン型エポキシ樹脂としては、例えばテトラグリシジルジアミノジフェニルメタンなどが挙げられる。 Examples of the glycidylamine type epoxy resin include tetraglycidyldiaminodiphenylmethane.
上記ノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、α-ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。 Examples of the novolak-type epoxy resins include cresol novolac-type epoxy resins, phenol novolak-type epoxy resins, α-naphthol novolac-type epoxy resins, and brominated phenol novolak-type epoxy resins.
上記固体エポキシ樹脂としては、中でも、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましく、より好ましくはビスフェノールA型エポキシ樹脂である。 As the solid epoxy resin, bisphenol type epoxy resin is preferred among others, and bisphenol A type epoxy resin is more preferred.
上記液体エポキシ樹脂としては、液体グリシジルアミン系エポキシ樹脂、液体グリシジルエーテル系エポキシ樹脂などが挙げられる。 Examples of the liquid epoxy resins include liquid glycidylamine-based epoxy resins and liquid glycidyl ether-based epoxy resins.
(a)エポキシ樹脂は、エポキシ当量が150~280g/eqであることが好ましい。エポキシ当量が150g/eq以上であると、形成されるシールド層にクラックや反り等の不具合が起こりにくい。エポキシ当量が280g/eq以下であると、シールド層の耐熱性がより優れる。 (a) The epoxy resin preferably has an epoxy equivalent of 150 to 280 g/eq. When the epoxy equivalent is 150 g/eq or more, defects such as cracks and warpage are less likely to occur in the formed shield layer. When the epoxy equivalent is 280 g/eq or less, the heat resistance of the shield layer is more excellent.
(A)バインダー成分中の(a)エポキシ樹脂の含有割合は、特に限定されないが、(A)バインダー成分の総量100質量%に対して、3~50質量%が好ましく、より好ましくは5~40質量%、さらに好ましくは10~30質量%である。上記含有割合が3質量%以上であると、シールド層の耐熱性がより優れる。また、硬化の際に黒色化が進行し、形成時のシールド層のL*値が低くなる傾向がある。さらに、形成されたシールド層は厳しい加熱条件下でも変色しにくい。上記含有割合が50質量%以下であると、(b)ゴム変性エポキシ樹脂及び(c)アクリル樹脂を充分に含有することができ、これらバインダー成分の効果を充分に得ることができる。上記(a)エポキシ樹脂の含有割合は、本発明の導電性塗料中の全ての(a)エポキシ樹脂の合計の含有割合である。 The content of (a) the epoxy resin in the (A) binder component is not particularly limited, but is preferably 3 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% with respect to 100% by mass of the total amount of the (A) binder component. % by mass, more preferably 10 to 30% by mass. The heat resistance of a shield layer is more excellent in the said content rate being 3 mass % or more. In addition, blackening progresses during curing, and the L * value of the shield layer tends to decrease when formed. Furthermore, the formed shield layer is resistant to discoloration even under severe heating conditions. When the content is 50% by mass or less, (b) the rubber-modified epoxy resin and (c) the acrylic resin can be sufficiently contained, and the effects of these binder components can be sufficiently obtained. The content ratio of the (a) epoxy resin is the total content ratio of all (a) epoxy resins in the conductive paint of the present invention.
(b)ゴム変性エポキシ樹脂は、形成されるシールド層に柔軟性を付与し、(a)エポキシ樹脂による耐熱性を維持しつつ、パッケージへの密着性を向上させ、またクラックの発生を抑制することができる。また、形成時のシールド層のL*値を低くすることができ、且つ、形成されたシールド層は厳しい加熱条件下でも変色しにくい。(b)ゴム変性エポキシ樹脂は、加熱により硬化してシールド層のバインダー樹脂として作用する観点から、熱硬化性を有することが好ましい。また、分子内(特に、分子内の末端)にエポキシ基を有することが好ましい。この場合、硬化の際に黒色化が進行し、形成時のシールド層のL*値がより低くなる傾向がある。(b)ゴム変性エポキシ樹脂は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。 (b) The rubber-modified epoxy resin imparts flexibility to the formed shield layer, and (a) maintains the heat resistance of the epoxy resin, improves adhesion to the package, and suppresses the occurrence of cracks. be able to. In addition, the L * value of the shield layer at the time of formation can be lowered, and the formed shield layer is less likely to discolor even under severe heating conditions. (b) The rubber-modified epoxy resin preferably has thermosetting properties from the viewpoint of curing by heating and acting as a binder resin for the shield layer. Moreover, it is preferable to have an epoxy group in the molecule (especially at the terminal in the molecule). In this case, blackening progresses during curing, and the L * value of the shield layer when formed tends to be lower. (b) The rubber-modified epoxy resin may be used alone or in combination of two or more.
(b)ゴム変性エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂中にゴム成分を含む。上記ゴム成分としては、例えば、ブタジエンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、クロロプレンゴム、NBR、SBR、IR、EPRなどが挙げられる。上記ゴム成分は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。(b)ゴム変性エポキシ樹脂は、中でも、NBRにより変性されたエポキシ樹脂(NBR変性エポキシ樹脂)が好ましい。 (b) The rubber-modified epoxy resin contains a rubber component in the epoxy resin. Examples of the rubber component include butadiene rubber, acrylic rubber, silicone rubber, butyl rubber, isoprene rubber, styrene rubber, chloroprene rubber, NBR, SBR, IR, and EPR. Only one type of the rubber component may be used, or two or more types may be used. (b) The rubber-modified epoxy resin is preferably an NBR-modified epoxy resin (NBR-modified epoxy resin).
ゴム変性を行うエポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、上記(a)エポキシ樹脂として例示されたエポキシ樹脂などが挙げられる。(b)ゴム変性エポキシ樹脂に含まれるエポキシ樹脂は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。 The epoxy resin to be rubber-modified is not particularly limited, but examples thereof include the epoxy resins exemplified as the epoxy resin (a) above. (b) The epoxy resin contained in the rubber-modified epoxy resin may be used alone or in combination of two or more.
(b)ゴム変性エポキシ樹脂は、炭素-炭素二重結合を有することが好ましい。この場合、熱硬化時に(b)ゴム変性エポキシ樹脂中の二重結合が分解し、黒色化が進行することで形成時のシールド層のL*値がより低くなり、且つ、形成されたシールド層は厳しい加熱条件下でもより変色しにくい。また、(c)アクリル樹脂と併用することで(b)ゴム変性エポキシ樹脂の二重結合の分解速度が速くなり、硬化時のシールド層の黒色化がより促進される。 (b) The rubber-modified epoxy resin preferably has a carbon-carbon double bond. In this case, the double bonds in the (b) rubber-modified epoxy resin are decomposed during heat curing, and blackening progresses, so that the L * value of the formed shield layer becomes lower, and the formed shield layer is more resistant to discoloration even under severe heating conditions. Further, by using the (c) acrylic resin together, the rate of decomposition of the double bond of the (b) rubber-modified epoxy resin is increased, and the blackening of the shield layer during curing is further accelerated.
(b)ゴム変性エポキシ樹脂は、エポキシ当量が200~600g/eqであることが好ましく、より好ましくは300~500である。エポキシ当量が200g/eq以上であると、形成されるシールド層のパッケージへの密着性により優れる。また、エポキシ当量が600g/eq以下であると、シールド層の耐熱性がより優れる。 (b) The rubber-modified epoxy resin preferably has an epoxy equivalent of 200-600 g/eq, more preferably 300-500. When the epoxy equivalent is 200 g/eq or more, the formed shield layer has better adhesion to the package. Further, when the epoxy equivalent is 600 g/eq or less, the heat resistance of the shield layer is more excellent.
(A)バインダー成分中の(b)ゴム変性エポキシ樹脂の含有割合は、(A)バインダー成分の総量100質量%に対して、40~70質量%であり、好ましくは45~68質量%、より好ましくは50~65質量%である。上記含有割合が上記範囲内であると、形成時のシールド層のL*値を低くすることができ、且つ形成されたシールド層は厳しい加熱条件下でも変色しにくい。上記(b)ゴム変性エポキシ樹脂の含有割合は、本発明の導電性塗料中の全ての(b)ゴム変性エポキシ樹脂の合計の含有割合である。 The content of the (b) rubber-modified epoxy resin in the (A) binder component is 40 to 70% by mass, preferably 45 to 68% by mass, and more than 100% by mass of the total amount of the (A) binder component. It is preferably 50 to 65% by mass. When the above content is within the above range, the L * value of the shield layer during formation can be lowered, and the formed shield layer is less likely to discolor even under severe heating conditions. The content ratio of the (b) rubber-modified epoxy resin is the total content ratio of all (b) rubber-modified epoxy resins in the conductive paint of the present invention.
(c)アクリル樹脂は、形成されるシールド層のパッケージへの密着性を向上させ、また、(B)金属粒子の分散性を優れるものとすることができる。さらに、(b)ゴム変性エポキシ樹脂(特に、二重結合を有するゴム変性エポキシ樹脂)との併用により、形成時のシールド層のL*値を低くすることができ、且つ、形成されたシールド層は厳しい加熱条件下でも変色しにくい。(c)アクリル樹脂は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。 (c) The acrylic resin can improve the adhesion of the formed shield layer to the package, and can improve the dispersibility of (B) the metal particles. Furthermore, by using (b) a rubber-modified epoxy resin (in particular, a rubber-modified epoxy resin having a double bond), the L * value of the shield layer during formation can be lowered, and the formed shield layer is resistant to discoloration even under severe heating conditions. (c) Acrylic resin may use only 1 type, and may use 2 or more types.
(c)アクリル樹脂は、(メタ)アクリレート化合物を必須の単量体成分として構成された重合体、すなわち、(メタ)アクリレート化合物に由来する構成単位を少なくとも有する重合体(又は共重合体)である。なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及び/又はメタクリレートを意味する。そして「(メタ)アクリレート化合物」とは、アクリロイル基及び/又はメタクリロイル基を有する化合物を示す。「(メタ)アクリル」についても同様である。上記(メタ)アクリレート化合物は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。 (c) The acrylic resin is a polymer composed of a (meth)acrylate compound as an essential monomer component, that is, a polymer (or copolymer) having at least structural units derived from a (meth)acrylate compound. be. In addition, in this specification, "(meth)acrylate" means an acrylate and/or a methacrylate. And "(meth)acrylate compound" indicates a compound having an acryloyl group and/or a methacryloyl group. The same applies to "(meth)acrylic". Only one kind of the (meth)acrylate compound may be used, or two or more kinds thereof may be used.
(c)アクリル樹脂は、例えば、アクリル樹脂を構成する単量体成分の総量(100質量%)中の(メタ)アクリレート化合物に由来する構成単位の含有割合は、特に限定されないが、例えば50質量%以上(50~100質量%)であり、好ましくは60質量%以上(60~100質量%)、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上である。 (c) acrylic resin, for example, the content of structural units derived from a (meth)acrylate compound in the total amount (100% by mass) of the monomer components constituting the acrylic resin is not particularly limited, but for example 50 mass % or more (50 to 100 mass %), preferably 60 mass % or more (60 to 100 mass %), more preferably 90 mass % or more, still more preferably 95 mass % or more.
上記(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル等の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸;カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル;2-ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等の(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル;N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリル酸アミド誘導体;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジプロピルアミノプロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノアルキルエステル類などが挙げられる。 Examples of the (meth)acrylate compounds include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, (meth)acryl isobutyl acid, s-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, isoamyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate , isononyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, etc. (meth)acrylic acid alkyl esters having linear or branched alkyl groups; (meth)acrylic acid; carboxyethyl Carboxyl group-containing (meth)acrylic acid esters such as acrylate; 2-hydroxymethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 6 - hydroxyl group-containing (meth)acrylic esters such as hydroxyhexyl (meth)acrylate, diethylene glycol mono(meth)acrylate, dipropylene glycol mono(meth)acrylate; cycloalkyl (meth)acrylates such as cyclohexyl (meth)acrylate; Ester; N-methylol (meth)acrylamide, N-butoxymethyl (meth)acrylamide, N,N-dimethyl (meth)acrylamide, N,N-diethyl (meth)acrylamide (meth)acrylic acid amide derivatives; dimethylamino Dialkylaminoalkyl (meth)acrylates such as ethyl (meth)acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, dipropylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminopropyl (meth)acrylate, and dipropylaminopropyl (meth)acrylate etc.
また、上記(メタ)アクリレート化合物としては、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレートも挙げられる。さらに、2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、フェニルグリシジルエーテル(メタ)アクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物なども挙げられる。 The (meth)acrylate compounds include neopentyl glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth) ) and polyfunctional (meth)acrylates such as acrylates. Furthermore, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl (meth)acrylate, phenylglycidyl ether (meth)acrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, bisphenol A diglycidyl ether acrylic acid adduct and the like are also included.
(c)アクリル樹脂は、(メタ)アクリレート化合物以外の単量体成分由来の構成単位を有していてもよい。このような単量体成分としては、特に限定されないが、例えば、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸等のカルボキシル基含有重合性不飽和化合物又はその無水物;スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン等のスチレン系化合物;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;塩化ビニル等のハロゲン化ビニル;メチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;(メタ)アクリロニトリル等のシアノ基含有ビニル化合物;エチレン、プロピレン等のα-オレフィンなどが挙げられる。 (c) The acrylic resin may have structural units derived from monomer components other than the (meth)acrylate compound. Examples of such monomer components include, but are not limited to, crotonic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, and other carboxyl group-containing polymerizable unsaturated compounds or their anhydrides; styrene, vinyltoluene, α- Styrene-based compounds such as methylstyrene; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; vinyl halides such as vinyl chloride; vinyl ethers such as methyl vinyl ether; cyano group-containing vinyl compounds such as (meth)acrylonitrile; and α-olefins such as
(c)アクリル樹脂は、架橋性官能基を含まず、且つ、炭素数10以上のアルキル基を有するビニル系単量体に由来する構造単位が0質量%以上25質量%未満の重合体であることが好ましい。中でも、質量平均分子量が1000~7000の範囲であり、且つ、ガラス転移温度が-30℃以下のものがより好ましい。これにより、シールド層の柔軟性に優れ、シールド層のクラックをより起こりにくくし、また耐熱性により優れる。さらに、形成時のシールド層のL*値をより低くすることができ、且つ、形成されたシールド層は厳しい加熱条件下でも変色しにくい。 (c) The acrylic resin is a polymer containing no crosslinkable functional group and containing 0% by mass or more and less than 25% by mass of structural units derived from a vinyl-based monomer having an alkyl group having 10 or more carbon atoms. is preferred. Among them, those having a mass average molecular weight in the range of 1000 to 7000 and a glass transition temperature of −30° C. or lower are more preferable. As a result, the flexibility of the shield layer is excellent, cracking of the shield layer is less likely to occur, and heat resistance is superior. Furthermore, the L * value of the shield layer when formed can be made lower, and the formed shield layer is less likely to discolor even under severe heating conditions.
(A)バインダー成分中の(c)アクリル樹脂の含有割合は、(A)バインダー成分の総量100質量%に対して、10~40質量%であり、好ましくは12~30質量%、より好ましくは15~25質量%である。上記含有割合が上記範囲内であると、形成時のシールド層のL*値を低くすることができ、且つ形成されたシールド層は厳しい加熱条件下でも変色しにくい。また、上記含有割合が10質量%以上であると、導電性塗料の保存安定性が優れ、形成されるシールド層のパッケージへの密着性を向上させ、また、(B)金属粒子の分散性を良好なものとすることができ、さらに硬化時の液だれを抑制することができる。また、上記含有割合が40質量%以下であると、パッケージとシールド層との密着性が良好となりやすい。上記(c)アクリル樹脂の含有割合は、本発明の導電性塗料中の全ての(c)アクリル樹脂の合計の含有割合である。 The content of the (c) acrylic resin in the (A) binder component is 10 to 40% by mass, preferably 12 to 30% by mass, more preferably 10% by mass to 100% by mass of the total amount of the (A) binder component. It is 15 to 25% by mass. When the above content is within the above range, the L * value of the shield layer during formation can be lowered, and the formed shield layer is less likely to discolor even under severe heating conditions. In addition, when the content is 10% by mass or more, the storage stability of the conductive paint is excellent, the adhesion of the formed shield layer to the package is improved, and (B) the dispersibility of the metal particles is improved. In addition, it is possible to suppress dripping during curing. Moreover, when the content is 40% by mass or less, the adhesion between the package and the shield layer tends to be good. The content ratio of the (c) acrylic resin is the total content ratio of all (c) acrylic resins in the conductive paint of the present invention.
(A)バインダー成分は、上記の(a)~(c)以外のその他のバインダー成分を含んでいてもよい。上記その他のバインダー成分としては、導電性塗料の物性を向上させることを目的として、例えば、アルキド樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂などの改質剤が挙げられる。(A)バインダー成分に改質剤をブレンドする場合の配合比は、シールド層とパッケージとの密着性の観点から、(A)バインダー成分の総量100質量%に対して、40質量%以下が好ましく、より好ましくは10質量%以下である。 (A) The binder component may contain binder components other than the above (a) to (c). Examples of the other binder components include modifiers such as alkyd resins, melamine resins, and xylene resins for the purpose of improving physical properties of the conductive paint. (A) The compounding ratio when the modifier is blended with the binder component is preferably 40% by mass or less with respect to 100% by mass of the total amount of the binder component (A) from the viewpoint of adhesion between the shield layer and the package. , more preferably 10% by mass or less.
本発明の導電性塗料は、(A)バインダー成分において、(a)エポキシ樹脂を配合し、さらに、(b)ゴム変性エポキシ樹脂、及び(c)アクリル樹脂を特定の割合でバランスよく使用することにより、形成時のシールド層のL*値を低くしながら、厳しい加熱条件下でも変色しにくくすることができる。例えば、(b)ゴム変性エポキシ樹脂や(c)アクリル樹脂の含有割合が、本発明で規定する範囲よりも少ない場合及び多い場合のいずれであっても、厳しい加熱条件下ではシールド層の変色が起こりやすい。 In the conductive paint of the present invention, in (A) the binder component, (a) an epoxy resin is blended, and (b) a rubber-modified epoxy resin and (c) an acrylic resin are used in a specific ratio in a well-balanced manner. As a result, it is possible to reduce the L * value of the shield layer when formed, while making it difficult to discolor even under severe heating conditions. For example, regardless of whether the content of (b) rubber-modified epoxy resin or (c) acrylic resin is less than or greater than the range specified in the present invention, discoloration of the shield layer may occur under severe heating conditions. likely to occur.
[(B)金属粒子]
(B)金属粒子は、導電性を有し、形成されたシールド層に導電性及びシールド性を付与する。金属粒子を構成する金属としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル、亜鉛などが挙げられる。上記金属は一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
[(B) Metal particles]
(B) The metal particles are conductive and impart conductivity and shielding properties to the formed shield layer. Examples of metals forming the metal particles include gold, silver, copper, nickel, and zinc. Only one kind of the above metals may be used, or two or more kinds thereof may be used.
(B)金属粒子としては、具体的には、例えば、銅粒子、銀粒子、ニッケル粒子、銀被覆銅粒子、金被覆銅粒子、銀被覆ニッケル粒子、金被覆ニッケル粒子、銀被覆合金粒子などが挙げられる。上記銀被覆合金粒子としては、例えば、銅を含む合金粒子(例えば、銅とニッケルと亜鉛との合金からなる銅合金粒子)が銀により被覆された銀被覆銅合金粒子などが挙げられる。(B)金属粒子としては、中でも、銀粒子、銀被覆銅粒子、銀被覆銅合金粒子が好ましい。表面が銀である金属粒子は、(b)ゴム変性エポキシ樹脂との組み合わせにより、銀の酸化が促進されることによるものと推測され、形成時のシールド層のL*値が顕著に低くなり、且つ、形成されたシールド層はその後厳しい加熱条件下でもより変色しにくい。導電性に優れ、金属粒子の酸化及び凝集を抑制し、且つ金属粒子のコストを下げることができる観点から、特に、銀被覆銅粒子、銀被覆銅合金粒子が好ましい。(B)金属粒子は一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。 Specific examples of (B) metal particles include copper particles, silver particles, nickel particles, silver-coated copper particles, gold-coated copper particles, silver-coated nickel particles, gold-coated nickel particles, silver-coated alloy particles, and the like. mentioned. Examples of the silver-coated alloy particles include silver-coated copper alloy particles in which alloy particles containing copper (for example, copper alloy particles made of an alloy of copper, nickel and zinc) are coated with silver. (B) As the metal particles, silver particles, silver-coated copper particles, and silver-coated copper alloy particles are preferred. It is presumed that the metal particles whose surface is silver are combined with (b) the rubber-modified epoxy resin to promote the oxidation of silver, and the L * value of the shield layer at the time of formation is remarkably lowered, In addition, the formed shield layer is more resistant to discoloration even under severe heating conditions thereafter. Silver-coated copper particles and silver-coated copper alloy particles are particularly preferred from the viewpoints of excellent conductivity, suppression of oxidation and agglomeration of the metal particles, and reduction in the cost of the metal particles. (B) Metal particles may be used alone or in combination of two or more.
(B)金属粒子の形状としては、球状、フレーク状(鱗片状)、樹枝状、繊維状、不定形(多面体)などが挙げられる。中でも、導電性塗料の塗布安定性がより高く、得られるシールド層の抵抗値がより低く、シールド性がより向上したシールド層が得られる観点から、フレーク状が好ましい。 (B) The shape of the metal particles includes spherical, flake-like (scale-like), dendritic, fibrous, amorphous (polyhedral), and the like. Among them, the flake shape is preferable from the viewpoint that the coating stability of the conductive paint is higher, the resistance value of the resulting shield layer is lower, and a shield layer with improved shielding properties is obtained.
(B)金属粒子の平均粒径(D50)は、1~30μmであることが好ましく、より好ましくは1~10μmである。上記平均粒径が1μm以上であると、(B)金属粒子の分散性が良好で凝集が抑制でき、また酸化されにくい。上記平均粒径が30μm以下であると、パッケージのグランド回路との接続性が良好である。 (B) The average particle size (D50) of the metal particles is preferably 1 to 30 μm, more preferably 1 to 10 μm. When the average particle size is 1 μm or more, the dispersibility of the (B) metal particles is good, aggregation can be suppressed, and oxidation is difficult. When the average particle size is 30 μm or less, the package has good connectivity with the ground circuit.
(B)金属粒子がフレーク状である場合、(B)金属粒子のタップ密度は4.0~6.5g/cm3であることが好ましい。タップ密度が上記範囲内であると、シールド層の導電性がより良好となる。 When the (B) metal particles are flakes, the tap density of the (B) metal particles is preferably 4.0 to 6.5 g/cm 3 . If the tap density is within the above range, the conductivity of the shield layer will be better.
また、(B)金属粒子がフレーク状である場合、(B)金属粒子のアスペクト比は2~10であることが好ましい。アスペクト比が上記範囲内であると、シールド層の導電性がより良好となる。 Further, when the (B) metal particles are flaky, the aspect ratio of the (B) metal particles is preferably 2-10. If the aspect ratio is within the above range, the conductivity of the shield layer will be better.
(B)金属粒子の含有量は、(A)バインダー成分の総量100質量部に対して、500~2500質量部であり、好ましくは700~2300質量部、より好ましくは1000~2000質量部である。上記含有量が500質量部以上であると、シールド層の導電性が良好となる。上記含有量が2500質量部以下であると、シールド層とパッケージとの密着性、及び硬化後の導電性塗料の物性が良好となり、後述するダイシングソーで切断した時にシールド層の欠けが生じにくくなる。 また、(B)金属粒子として銀被覆粒子を用いる場合、銀によるL*値の上昇を制限することができる。 (B) The content of the metal particles is 500 to 2500 parts by mass, preferably 700 to 2300 parts by mass, more preferably 1000 to 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the binder component (A). . When the content is 500 parts by mass or more, the conductivity of the shield layer is improved. When the content is 2,500 parts by mass or less, the adhesiveness between the shield layer and the package and the physical properties of the conductive paint after curing are good, and the shield layer is less likely to chip when cut with a dicing saw, which will be described later. . Also, when silver-coated particles are used as the (B) metal particles, it is possible to limit the increase in the L * value due to silver.
[(C)硬化剤]
(C)硬化剤は、(A)バインダー成分中の少なくとも一種の硬化性成分を硬化させる役割を有する。(C)硬化剤は、エポキシ基と反応性を有する官能基を有することが好ましい。(C)硬化剤は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
[(C) Curing agent]
(C) The curing agent has a role of curing at least one curable component in the (A) binder component. (C) The curing agent preferably has a functional group reactive with an epoxy group. (C) Curing agents may be used alone or in combination of two or more.
(C)硬化剤としては、例えば、イソシアネート系硬化剤、フェノール系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、カチオン系硬化剤、ラジカル系硬化剤などが挙げられる。(C)硬化剤としては、中でも、イソシアネート系硬化剤が好ましい。 (C) Curing agents include, for example, isocyanate curing agents, phenol curing agents, imidazole curing agents, amine curing agents, cationic curing agents, and radical curing agents. As the (C) curing agent, an isocyanate-based curing agent is particularly preferable.
上記イソシアネート系硬化剤としては、例えば、1,2-エチレンジイソシアネート、1,4-ブチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート等の低級脂肪族ポリイソシアネート類;シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート類;2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート類などが挙げられる。 Examples of the isocyanate-based curing agent include lower aliphatic polyisocyanates such as 1,2-ethylene diisocyanate, 1,4-butylene diisocyanate, and 1,6-hexamethylene diisocyanate; cyclopentylene diisocyanate, cyclohexylene diisocyanate, and isophorone. Alicyclic polyisocyanates such as diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate and hydrogenated xylene diisocyanate; aromatic polyisocyanates, and the like.
上記フェノール系硬化剤としては、例えば、ノボラックフェノール、ナフトール系化合物などが挙げられる。 Examples of the phenol-based curing agent include novolac phenol and naphthol-based compounds.
上記イミダゾール系硬化剤としては、例えば、イミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-エチル-4-メチル-イミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール、2-フェニルイミダゾールなどが挙げられる。 Examples of the imidazole curing agent include imidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4-methyl-imidazole, 1 -Cyanoethyl-2-undecylimidazole, 2-phenylimidazole and the like.
上記アミン系硬化剤としては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ポリプロピレントリアミン等の脂肪族ポリアミン;メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ビス(4-アミノ-3-メチルジシクロヘキシル)メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N-アミノエチルピペラジン、3,9-ビス(3-アミノプロピル)-3,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等の脂環式ポリアミン;m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、トリレン-2,4-ジアミン、トリレン-2,6-ジアミン、メシチレン-2,4-ジアミン、3,5-ジエチルトリレン-2,4-ジアミン、3,5-ジエチルトリレン-2,6-ジアミン等の単核ポリアミン、ビフェニレンジアミン、4,4-ジアミノジフェニルメタン、2,5-ナフチレンジアミン、2,6-ナフチレンジアミン等の芳香族ポリアミンなどが挙げられる。 Examples of the amine-based curing agent include aliphatic polyamines such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, dipropylenediamine, diethylaminopropylamine, and polypropylenetriamine; amino-3-methyldicyclohexyl)methane, diaminodicyclohexylmethane, bis(aminomethyl)cyclohexane, N-aminoethylpiperazine, 3,9-bis(3-aminopropyl)-3,4,8,10-tetraoxaspiro [ 5,5] Alicyclic polyamines such as undecane; Mononuclear polyamines such as diethyltolylene-2,4-diamine and 3,5-diethyltolylene-2,6-diamine, biphenylenediamine, 4,4-diaminodiphenylmethane, 2,5-naphthylenediamine, 2,6 - Aromatic polyamines such as naphthylenediamine.
上記カチオン系硬化剤としては、例えば、三フッ化ホウ素のアミン塩、p-メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルイオドニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウム、テトラ-n-ブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ-n-ブチルホスホニウム-o,o-ジエチルホスホロジチオエート等のオニウム系化合物などが挙げられる。 Examples of the cationic curing agent include amine salts of boron trifluoride, p-methoxybenzenediazonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium, tetra-n-butylphosphonium tetraphenylborate, tetra Onium-based compounds such as n-butylphosphonium-o,o-diethylphosphorodithioate and the like.
ラジカル系硬化剤(重合開始剤)としては、例えば、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどが挙げられる。 Radical curing agents (polymerization initiators) include, for example, dicumyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, and cumene hydroperoxide.
(C)硬化剤の含有量は、(A)バインダー成分の総量100質量部に対して、1~150質量部であり、好ましくは10~100質量部、より好ましくは20~80質量部である。上記含有量が1質量部以上であると、(A)バインダー成分中の硬化性成分が充分に硬化し、シールド層のパッケージへの密着性に優れ、また、シールド層の導電性が良好となって、シールド効果に優れたシールド層が得られやすい。上記含有量が150質量部以下であると、シールド層の導電性が良好となって、シールド効果に優れたシールド層が得られやすい。 The content of the curing agent (C) is 1 to 150 parts by mass, preferably 10 to 100 parts by mass, more preferably 20 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the binder component (A). . When the content is 1 part by mass or more, the curable component in the binder component (A) is sufficiently cured, the adhesion of the shield layer to the package is excellent, and the conductivity of the shield layer is improved. Therefore, it is easy to obtain a shield layer having an excellent shield effect. When the content is 150 parts by mass or less, the conductivity of the shield layer is improved, and a shield layer having an excellent shield effect can be easily obtained.
[(D)溶剤]
(D)溶剤は、(A)バインダー成分及び(C)硬化剤を溶解させ、また導電性塗料において(B)金属粒子の分散媒として機能するものであり、スプレー塗布などの導電性塗料の塗布が可能となるための必須成分である。(D)溶剤は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
[(D) Solvent]
(D) The solvent dissolves (A) the binder component and (C) the curing agent, and functions as a dispersion medium for the (B) metal particles in the conductive paint. is an essential component for enabling (D) A solvent may use only 1 type, and may use 2 or more types.
(D)溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、アセトフェノン等のケトン;メチルセロソルブ、メチルカルビトール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル;メチルセロソルブアセテート、酢酸ブチル、酢酸メチル等のエステルなどが挙げられる。 Examples of (D) solvents include ketones such as methyl ethyl ketone, acetone and acetophenone; ethers such as methyl cellosolve, methyl carbitol, diethylene glycol dimethyl ether and tetrahydrofuran; esters such as methyl cellosolve acetate, butyl acetate and methyl acetate.
(D)溶剤の含有量は、特に限定されないが、(A)バインダー成分の総量100質量部に対して、20~800質量部であることが好ましく、より好ましくは50~750質量部、さらに好ましくは100~700質量部である。上記含有量が20質量部以上であると、導電性塗料中で(B)金属粒子をより充分に分散させることができ、また、導電性塗料の粘度をより塗布(特に、スプレー塗布)に適したものとすることができる。また、銀被覆粒子を用いた場合、被覆された金属粒子からの金属成分(例えば銅成分)の漏れ出しによるものと推測されるが、形成時のシールド層のL*値がより低くなり、且つ、形成されたシールド層はその後厳しい加熱条件下でもより変色しにくい。上記含有量が800質量部以下であると、シールド層のパッケージに対する密着性により優れる。また、導電性塗料の粘度をより塗布(例えばスプレー塗布)に適したものとすることができる。 The content of the solvent (D) is not particularly limited, but it is preferably 20 to 800 parts by mass, more preferably 50 to 750 parts by mass, and still more preferably 100 parts by mass of the binder component (A). is 100 to 700 parts by mass. When the content is 20 parts by mass or more, the metal particles (B) can be more sufficiently dispersed in the conductive paint, and the viscosity of the conductive paint is more suitable for coating (particularly, spray coating). can be assumed. In addition, when silver-coated particles are used, it is presumed that this is due to the leakage of metal components (for example, copper components) from the coated metal particles. , the formed shield layer is more resistant to discoloration even under severe heating conditions thereafter. When the content is 800 parts by mass or less, the adhesion of the shield layer to the package is excellent. Also, the viscosity of the conductive paint can be made more suitable for application (for example, spray application).
本発明の導電性塗料は、本発明の効果を損なわない範囲内において、上記の成分(A)~(D)以外のその他の成分を含有していてもよい。上記その他の成分としては、公知乃至慣用の塗料に含まれる成分が挙げられる。上記その他の成分としては、例えば、消泡剤、増粘剤、粘着剤、充填剤、難燃剤、着色剤などが挙げられる。上記その他の成分は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。上記その他の成分を含む場合、本発明の導電性塗料中の成分(A)~(C)の合計の含有割合は、本発明の導電性塗料のうち(D)溶剤を除く総量100質量%に対して、例えば50質量%以上、80質量%以上、90質量%以上、95質量%以上であってもよい。 The conductive paint of the present invention may contain components other than the components (A) to (D) as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the above-mentioned other components include components contained in known or commonly used paints. Examples of the other components include antifoaming agents, thickeners, adhesives, fillers, flame retardants, colorants, and the like. Only one kind of the other components may be used, or two or more kinds thereof may be used. When the above other components are included, the total content of components (A) to (C) in the conductive paint of the present invention is 100% by mass of the conductive paint of the present invention, excluding (D) the solvent. On the other hand, for example, it may be 50% by mass or more, 80% by mass or more, 90% by mass or more, or 95% by mass or more.
本発明の導電性塗料の粘度は、用途や塗布に使用する機器に応じて適宜調整することができる。本発明の導電性塗料の粘度は、導電性塗料が低粘度であれば円錐平板型回転粘度計(いわゆるコーン・プレート型粘度計)で測定することができ、高粘度であれば単一円筒型回転粘度計(いわゆるB型又はBH型粘度計)で測定することができる。 The viscosity of the conductive paint of the present invention can be appropriately adjusted according to the application and equipment used for application. The viscosity of the conductive paint of the present invention can be measured with a cone-plate rotary viscometer (so-called cone-plate viscometer) if the conductive paint has a low viscosity, and if it has a high viscosity, a single cylinder type It can be measured with a rotational viscometer (so-called B-type or BH-type viscometer).
円錐平板型回転粘度計で測定する場合、本発明の導電性塗料の粘度は、特に限定されないが、100mPa・s以上が好ましく、より好ましくは150mPa・s以上である。上記粘度が100mPa・s以上であると、塗布面が水平でない場合にも塗布時の液だれを抑制して導電層を均一に形成しやすい。100mPa・s付近の低粘度の場合、所望の厚さの均一な塗膜を得るには、1回の塗布量を少なくして薄膜を形成し、その上にまた薄膜を形成する操作をくり返す、いわゆる重ね塗りを行う方法が有効である。円錐平板型回転粘度計で測定する場合、例えば、ブルックフィールド(BROOK FIELD)社のコーンスピンドルCP40(コーン角度:0.8°、コーン半径:24mm)を用いて、0.5rpmの回転速度で測定することができる。 Although the viscosity of the conductive paint of the present invention is not particularly limited when measured with a cone-and-plate rotary viscometer, it is preferably 100 mPa·s or more, more preferably 150 mPa·s or more. When the viscosity is 100 mPa·s or more, even when the coating surface is not horizontal, it is easy to suppress dripping during coating and form a uniform conductive layer. In the case of a low viscosity around 100 mPa·s, in order to obtain a uniform coating film with a desired thickness, the operation of forming a thin film by reducing the coating amount at one time and forming another thin film on it is repeated. , a so-called overcoating method is effective. When measuring with a cone-and-plate type rotational viscometer, for example, Brookfield (BROOK FIELD) using cone spindle CP40 (cone angle: 0.8 °, cone radius: 24 mm), measurement at a rotation speed of 0.5 rpm can do.
また、単一円筒型回転粘度計で測定する場合、本発明の導電性塗料の粘度は、特に限定されないが、30dPa・s以下が好ましく、より好ましくは25dPa・s以下である。上記粘度が30dPa・s以下であると、スプレーノズルの目詰まりを防ぎ、ムラなく塗膜を形成しやすい。単一円筒型回転粘度計で測定する場合、例えば、ローターNo.5を用いて10rpmの回転速度で測定することができる。 When measured with a single cylindrical rotational viscometer, the viscosity of the conductive paint of the present invention is not particularly limited, but is preferably 30 dPa·s or less, more preferably 25 dPa·s or less. When the viscosity is 30 dPa·s or less, clogging of the spray nozzle can be prevented, and a uniform coating film can be easily formed. When measuring with a single cylindrical rotational viscometer, for example, rotor No. 5 can be measured at a rotational speed of 10 rpm.
本発明の導電性塗料をパッケージ表面(例えば、銅箔等で形成されたグランド回路表面)に塗布し(A)バインダー成分中の硬化性成分を硬化させ、(D)溶剤を揮発させることにより、シールド層などの導電層を形成することができる。なお、本明細書において、本発明の導電性塗料を用いて形成されたシールド層を「本発明のシールド層」と称する場合がある。 By applying the conductive paint of the present invention to the surface of a package (for example, the surface of a ground circuit formed of copper foil or the like), (A) curing the curable component in the binder component, and (D) volatilizing the solvent, A conductive layer, such as a shield layer, can be formed. In this specification, the shield layer formed using the conductive paint of the present invention may be referred to as "the shield layer of the present invention".
本発明の導電性塗料を塗布する方法としては、例えば、スクリーン印刷、フレクシャー印刷、グラビア印刷、スプレー塗布(噴霧)、刷毛塗り、バーコート塗布、トランスファモールド成形、ポッティング法、真空印刷法、スパッタリングなどが挙げられる。中でも、均一な塗布が容易であり、且つスプレー塗布によっても良好なシールド性を有し、パッケージとの密着性が良好である観点から、スプレー塗布が好ましい。 Examples of methods for applying the conductive paint of the present invention include screen printing, flexure printing, gravure printing, spray coating, brush coating, bar coating, transfer molding, potting, vacuum printing, sputtering, and the like. is mentioned. Among them, spray coating is preferable from the viewpoints of easy uniform coating, good shielding properties even by spray coating, and good adhesion to the package.
上記硬化性成分を硬化させる際の条件は、特に限定されず、公知乃至慣用の導電性塗料の硬化条件から適宜選択することができる。 Conditions for curing the curable component are not particularly limited, and can be appropriately selected from known or commonly used curing conditions for conductive paints.
本発明の導電性塗料を、190℃で30分間の加熱条件で硬化させて得られる導電層のL*値(「L*値(190℃30分)」と称する場合がある)は、特に限定されないが、61.0以下が好ましく、より好ましくは60.0以下、さらに好ましくは59.5以下である。上記L*値が61.0以下であると、シールド層が従来のものよりも黒く、さらに、形成直後のシールド層のL*値が低いため、その後厳しい加熱条件下でもL*値がさらに低下しにくく変色しにくい。なお、本明細書において、L*値は、L*a*b*表色系で規定されるL*(明度)である。 The L * value of the conductive layer obtained by curing the conductive paint of the present invention under heating conditions of 190 ° C. for 30 minutes (sometimes referred to as “L * value (190 ° C. 30 minutes)”) is particularly limited However, it is preferably 61.0 or less, more preferably 60.0 or less, and even more preferably 59.5 or less. When the L * value is 61.0 or less, the shield layer is blacker than the conventional one, and the L * value of the shield layer immediately after formation is low, so the L * value is further reduced even under severe heating conditions thereafter. It is hard to wear and is hard to change color. In this specification, the L * value is L * (lightness) defined by the L * a * b * color system.
本発明の導電性塗料を、190℃で24時間の加熱条件で硬化させて得られる導電層のL*値(「L*値(190℃24時間)」と称する場合がある)は、特に限定されないが、60.0以下が好ましく、より好ましくは59.0以下、さらに好ましくは58.0以下である。上記L*値(190℃24時間)は、シールド層形成後経時でのL*値の指標となる過酷試験値である。 The L * value of the conductive layer obtained by curing the conductive paint of the present invention under heating conditions of 190 ° C. for 24 hours (sometimes referred to as “L * value (190 ° C. 24 hours)”) is particularly limited However, it is preferably 60.0 or less, more preferably 59.0 or less, and even more preferably 58.0 or less. The above L * value (190° C. for 24 hours) is a severe test value that serves as an indicator of the L * value over time after forming the shield layer.
上記L*値(190℃30分)と上記L*値(190℃24時間)の差[L*値(190℃30分)-L*値(190℃24時間)]であるΔLは、15.0以下が好ましく、より好ましくは10.0以下、さらに好ましくは6.0以下である。上記ΔLが15.0以下であると、形成されたシールド層は厳しい加熱条件下でもよりいっそう変色しにくく、経時後でも外観が良好である。
ΔL, which is the difference between the L * value (190°C 30 minutes) and the L * value (190°
本発明のシールド層は良好なシールド性を有する。このため、本発明の導電性塗料を、190℃で30分間の加熱条件で硬化させて得られる導電層の比抵抗値は、1.2×10-5Ω・cm以下であることが好ましく、より好ましくは1.0×10-5Ω・cm以下である。 The shield layer of the present invention has good shielding properties. Therefore, the conductive layer obtained by curing the conductive paint of the present invention under heating conditions of 190° C. for 30 minutes preferably has a specific resistance value of 1.2×10 −5 Ω·cm or less. More preferably, it is 1.0×10 −5 Ω·cm or less.
本発明の導電性塗料を用いて、基板、上記基板上に搭載された電子部品、及び上記電子部品を封止する封止材を含むパッケージと、上記パッケージ表面を被覆するシールド層とを有するシールドパッケージを製造することができる。なお、当該シールドパッケージにおいて、上記シールド層が本発明のシールド層である。 Using the conductive paint of the present invention, a shield having a package containing a substrate, an electronic component mounted on the substrate, and a sealing material for sealing the electronic component, and a shield layer covering the surface of the package Packages can be manufactured. In the shield package, the shield layer is the shield layer of the present invention.
図1は、本発明の導電性塗料を用いて形成されたシールド層がパッケージ表面に形成されたシールドパッケージの一実施形態を示す模式断面図である。図1に示すシールドパッケージ1は、基板11、基板11上に搭載された電子部品12、及び電子部品12を封止する封止材14とを含むパッケージと、上記パッケージ表面を被覆するシールド層15とを有する。なお、シールドパッケージ1において、シールド層15は本発明の導電性塗料から形成されたシールド層である。また、基板11上には、銅箔などからなるグランド回路パターン13が設けられている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a shield package in which a shield layer formed using the conductive paint of the present invention is formed on the package surface. The
上記パッケージ(シールド層形成前のパッケージ)は、基板上に複数の電子部品を搭載し、上記基板上に封止材を形成する封止剤を充填して硬化させることにより上記電子部品を封止材により封止して得ることができる。その後、例えば、上記複数の電子部品間で封止材を切削して溝部を形成し、これらの溝部によって基板上の各電子部品のパッケージを個片化させる。 The package (package before shield layer formation) mounts a plurality of electronic components on a substrate, and seals the electronic components by filling and curing a sealing agent that forms a sealing material on the substrate. It can be obtained by sealing with a material. After that, for example, the sealing material is cut between the plurality of electronic components to form grooves, and these grooves separate the packages of the electronic components on the substrate into individual pieces.
そして、上記パッケージの表面に、本発明の導電性塗料を例えばスプレー塗布により塗布し、導電性塗料が塗布されたパッケージを加熱して、上記導電性塗料を硬化させることによりシールド層を形成する。その後、上記基板を上記溝部に沿って切断することにより個片化したシールドパッケージを得ることができる。 Then, the conductive paint of the present invention is applied to the surface of the package by, for example, spray coating, and the package coated with the conductive paint is heated to cure the conductive paint to form a shield layer. After that, the substrate is cut along the grooves to obtain individualized shield packages.
上記シールドパッケージを製造する方法の一実施形態について、図面を用いて説明する。 An embodiment of a method for manufacturing the shield package will be described with reference to the drawings.
まず、図2(a)に示すように、基板11に複数の電子部品(IC等)12を搭載し、これら複数の電子部品12間にグランド回路パターン(銅箔)13が設けられたものを用意する。
First, as shown in FIG. 2A, a
次に、同図(b)に示すように、これら電子部品12及びグランド回路パターン13上に封止剤を充填して硬化させて封止材14を形成し、電子部品12及びグランド回路パターン13を封止する。
Next, as shown in FIG. 1B, a sealant is filled on the
次に、同図(c)において矢印で示すように、複数の電子部品12間で封止材14を切削して溝部を形成し、これらの溝部によって基板11の各電子部品のパッケージを個片化させる。符号Aは、それぞれ個片化したパッケージを示す。溝を構成する壁面からはグランド回路の少なくとも一部が露出しており、溝の底部は基板を完全には貫通していない。
Next, as shown by the arrows in FIG. 1C, the sealing
一方で、(A)バインダー成分、(B)金属粒子、(C)硬化剤、及び(D)溶剤、さらに、必要に応じて使用されるその他の成分を混合し、導電性塗料を用意する。 On the other hand, (A) a binder component, (B) metal particles, (C) a curing agent, (D) a solvent, and optionally other components are mixed to prepare a conductive paint.
次いで、導電性塗料を公知のスプレーガン等によって霧状に噴射し、パッケージ表面及び壁面から露出したグランド回路が導電性塗料で被覆されるようにまんべんなく塗布する。このときの噴射圧力や噴射流量、スプレーガンの噴射口とパッケージ表面との距離は、必要に応じて適宜設定される。 Next, the conductive paint is sprayed in the form of a mist by a known spray gun or the like, and is evenly applied so that the ground circuit exposed from the package surface and the wall surface is covered with the conductive paint. The injection pressure, the injection flow rate, and the distance between the injection port of the spray gun and the surface of the package at this time are appropriately set as necessary.
次に、導電性塗料が塗布されたパッケージを加熱して溶剤を充分に除去した後、さらに加熱して導電性塗料に含まれる(A)バインダー成分中の硬化性成分(例えば(a)エポキシ樹脂など)を充分に硬化させ、同図(d)に示すように、パッケージ表面にシールド層(導電層)15を形成する。このときの加熱条件は適宜設定することができる。図3はこの状態における基板を示す平面図である。符号B1~B9は個片化される前のシールドパッケージをそれぞれ示し、符号a1~a4及びb1~b9はこれらシールドパッケージ間の溝をそれぞれ表す。 Next, the package coated with the conductive paint is heated to sufficiently remove the solvent, and then heated to further heat the curable component (e.g., (a) epoxy resin) in the (A) binder component contained in the conductive paint. etc.) is sufficiently cured to form a shield layer (conductive layer) 15 on the surface of the package as shown in FIG. The heating conditions at this time can be appropriately set. FIG. 3 is a plan view showing the substrate in this state. Reference numerals B1 to B9 denote shield packages before singulation, and reference numerals a1 to a4 and b1 to b9 respectively denote grooves between these shield packages.
次に、図2(e)において矢印で示すように、個片化前のシールドパッケージ間の溝の底部に沿って基板をダイシングソー等により切断することにより個片化されたシールドパッケージBが得られる。 Next, as indicated by the arrows in FIG. 2(e), the substrate is cut with a dicing saw or the like along the bottom of the groove between the shield packages before singulation to obtain the shield packages B singulated. be done.
このようにして得られる個片化されたシールドパッケージBは、パッケージ表面(上面部、側面面部及び上面部と側面部との境界の角部のいずれも)に均一なシールド層が形成されているため、良好なシールド特性が得られる。またシールド層とパッケージ表面及びグランド回路との密着性に優れているため、ダイシングソー等によってパッケージを個片化する際の衝撃によりパッケージ表面やグランド回路からシールド層が剥離することを防ぐことができる。 そして、シールド層が設けられたシールドパッケージ表面は、厳しい加熱条件下であっても変色しにくい。 The individualized shield package B obtained in this manner has a uniform shield layer formed on the package surface (all of the upper surface, the side surface, and the corners of the boundary between the upper surface and the side surface). Therefore, good shielding characteristics can be obtained. In addition, since the adhesion between the shield layer and the package surface and the ground circuit is excellent, it is possible to prevent the shield layer from peeling off from the package surface and the ground circuit due to the impact when the package is singulated with a dicing saw or the like. . The surface of the shield package provided with the shield layer is less likely to discolor even under severe heating conditions.
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。なお、表に記載の配合量は、各成分の相対的な配合量であり、特記しない限り「質量部」で表す。また、「-」はその成分を配合しないことを示す。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below based on examples, but the present invention is not limited only to these examples. The amounts shown in the table are relative amounts of each component, and are expressed in "parts by mass" unless otherwise specified. Also, "-" indicates that the component is not blended.
実施例1~8、比較例1~6
表に記した各成分を配合して混合し、実施例及び比較例の各導電性塗料を調製した。使用した各成分の詳細は以下の通りである。
Examples 1-8, Comparative Examples 1-6
Each component described in the table was blended and mixed to prepare each conductive paint of Examples and Comparative Examples. Details of each component used are as follows.
<(a)エポキシ樹脂>
固体エポキシ樹脂:三菱化学(株)製、商品名「JER157S70」
<(b)ゴム変性エポキシ樹脂>
ゴム変性エポキシ樹脂:(株)ADEKA製、商品名「EPR-1415-1」(NBR変性エポキシ樹脂)
<(c)アクリル樹脂>
アクリル樹脂:東亞合成(株)製、商品名「ARUFON UP-1000」
<(B)金属粒子>
銀被覆銅粒子:フレーク状銀被覆銅粒子(平均粒径5μm、アスペクト比5)
銀粒子:フレーク状銀粒子(平均粒径5μm、アスペクト比5)
銀被覆銅合金粒子:フレーク状銀被覆銅合金粒子(平均粒径5μm、アスペクト比5)
<(C)硬化剤>
硬化剤:ポリイソシアネート化合物(DIC(株)製、商品名「DN-992」)
<(D)溶剤>
溶剤:1-メトキシ-2-プロパノール(キシダ化学(株)製)
<(a) epoxy resin>
Solid epoxy resin: manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name "JER157S70"
<(b) Rubber-modified epoxy resin>
Rubber-modified epoxy resin: manufactured by ADEKA Co., Ltd., trade name "EPR-1415-1" (NBR-modified epoxy resin)
<(c) acrylic resin>
Acrylic resin: manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name "ARUFON UP-1000"
<(B) Metal particles>
Silver-coated copper particles: Flake-like silver-coated copper particles (average particle diameter 5 μm, aspect ratio 5)
Silver particles: flaky silver particles (average particle diameter 5 μm, aspect ratio 5)
Silver-coated copper alloy particles: Flake-like silver-coated copper alloy particles (average particle diameter 5 μm, aspect ratio 5)
<(C) Curing agent>
Curing agent: Polyisocyanate compound (manufactured by DIC Corporation, trade name “DN-992”)
<(D) Solvent>
Solvent: 1-methoxy-2-propanol (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.)
(評価)
実施例及び比較例で得られた各導電性塗料について以下の通り評価した。評価結果は表に記載した。
(evaluation)
Each conductive paint obtained in Examples and Comparative Examples was evaluated as follows. The evaluation results are shown in the table.
(1)比抵抗値
ガラスエポキシ基板上に、幅5mmのスリットを設けた厚さ55μmのポリイミドフィルムを貼り付けて印刷版を作製し、実施例及び比較例で得られた各導電性塗料を当該印刷版を用いてライン印刷(長さ60mm、幅5mm、厚さ約100μm)し、190℃で30分間加熱することにより硬化させた。その後、ポリイミドフィルムを剥離した。以上のようにして、ガラスエポキシ基板上に導電層を作製した。上記導電層について、テスターを用いて両端の電気抵抗値Rを測定し、断面積(S、単位:cm2)と長さ(L、単位:cm)から次式(1)により比抵抗値(Ω・cm)を計算した。
比抵抗値=S/L×R (1)
(1) Specific resistance value A polyimide film having a thickness of 55 μm with a slit of 5 mm width was pasted on a glass epoxy substrate to prepare a printing plate. Line printing (length 60 mm, width 5 mm, thickness about 100 μm) was performed using a printing plate, and cured by heating at 190° C. for 30 minutes. After that, the polyimide film was peeled off. As described above, a conductive layer was produced on the glass epoxy substrate. The electrical resistance value R at both ends of the conductive layer is measured using a tester, and the specific resistance value ( Ω·cm) was calculated.
Specific resistance value = S/L x R (1)
(2)アセトンラビング試験
上記(1)比抵抗値の試験で作製した導電層と同様にして導電性塗料を用いた硬化物サンプルを作製した。アセトンをしみ込ませたペーパータオルを、上記硬化物サンプル上で10往復させた。そして、硬化物サンプルにおいて、下記式(2)により、導電性塗料の硬化物が剥がれた率(%)を測定した。本評価では、導電性塗料の硬化物サンプルの剥がれた率が低い程、導電性塗料はよく硬化していることを示している。
導電性塗料が剥がれた率=
{1-[ペーパータオルで処理した後に残留している硬化物サンプルの面積]/[ペーパータオルで処理する前の硬化物サンプルの面積]}×100 (2)
(2) Acetone Rubbing Test A cured product sample using a conductive paint was prepared in the same manner as the conductive layer prepared in the above (1) resistivity test. A paper towel soaked with acetone was reciprocated 10 times over the cured sample. Then, in the cured product sample, the rate (%) of the cured product of the conductive paint being peeled off was measured according to the following formula (2). In this evaluation, the lower the rate of peeling of the cured sample of the conductive paint, the better the conductive paint is cured.
Peeling rate of conductive paint =
{1−[Area of cured product sample remaining after treatment with paper towel]/[Area of cured product sample before treatment with paper towel]}×100 (2)
(3)クロスカット試験
シールド層とパッケージ表面又はグランド回路との密着性を、JIS K 5600-5-6:1999(クロスカット法)に基づき評価した。具体的には、グランド回路との密着性評価用の銅張積層板と、パッケージ表面との密着性評価用のモールド樹脂とを用意した。銅張積層板及びモールド樹脂それぞれに、幅5cm、長さ10cmの開口部が形成されるようにポリイミドテープでマスキングして試験用サンプルを準備した。各実施例及び比較例に係る導電性塗料を、図4に模式的に示す塗布装置(スプレーイングシステムスジャパン合同会社製、スプレーカートIII、スプレーノズル:YB1/8MVAU-SS+SUMV91-SS)を用いて上記試験用サンプルの開口部を含む領域にスプレー塗布した。その後、190℃で30分間加熱することにより導電性塗料を硬化させ、ポリイミドテープを剥離し、銅張積層板上及びモールド樹脂上それぞれに厚み約20μmの塗膜を形成した。塗膜が形成された銅張積層板及びモールド樹脂上でクロスカット試験を行った。そして、密着性の評価を次の基準で行った。
○:銅張積層板及びモールド樹脂の両方において、カットの縁が完全に滑らかで、どの格子の目にもはがれがなかった。
×:銅張積層板及びモールド樹脂の少なくとも一方において、カットの交差点において塗膜の小さなはがれが生じていた、もしくは、カットの縁部分、交差点、全面的にはがれが生じていた。
(3) Cross-cut test Adhesion between the shield layer and the package surface or ground circuit was evaluated based on JIS K 5600-5-6:1999 (cross-cut method). Specifically, a copper-clad laminate for evaluation of adhesion to the ground circuit and a mold resin for evaluation of adhesion to the surface of the package were prepared. A test sample was prepared by masking with a polyimide tape so that an opening having a width of 5 cm and a length of 10 cm was formed in each of the copper-clad laminate and the mold resin. The conductive paint according to each example and comparative example was applied using a coating device (manufactured by Spraying Systems Japan LLC, Spray Cart III, spray nozzle: YB1/8MVAU-SS + SUMV91-SS) schematically shown in FIG. The area containing the opening of the test sample was sprayed. After that, the conductive paint was cured by heating at 190° C. for 30 minutes, the polyimide tape was peeled off, and a coating film having a thickness of about 20 μm was formed on each of the copper-clad laminate and the mold resin. A cross-cut test was performed on the copper-clad laminate with the coating film formed thereon and the mold resin. Then, evaluation of adhesion was performed according to the following criteria.
◯: In both the copper-clad laminate and the mold resin, the edges of the cut were completely smooth, and there was no peeling at any lattice mesh.
x: In at least one of the copper-clad laminate and the mold resin, small peeling of the coating film occurred at the intersection of the cuts, or peeling occurred at the edges of the cut, at the intersections, and over the entire surface.
なお、図4において、符号21はタンク(塗料容器)を示し、符号22はチューブを示し、符号23はノズルを示し、符号24は回転台を示し、符号25は撹拌装置を示し、符号26は気体導入管を示し、符号27は試験用サンプルを示す。タンク21はほぼ円筒形で容量3Lの容器であり、撹拌羽根を有する撹拌装置25が備えられ、気体導入管26から窒素等の気体を導入して内部を加圧するようになされている。チューブ22は長さ3m、内径4mmであり、タンク21とノズル23とを相互に接続している。チューブ22は一部にたるみ(22a)を有し、たるみ部分の高低差(図4におけるt)は3cmである。ノズル23の長さは78mm、噴射口径は0.5mmである。回転板24の上面からノズル23の先端部までの距離は8cmである。
In FIG. 4,
(4)変色試験
上記(1)比抵抗値の試験で作製した導電層のL*値を色差計を用いて測定し、この値をL*値(190℃30分)とした。また、加熱条件を190℃24時間としたこと以外は上記(1)比抵抗値の試験で作製した導電層と同様にして導電層を作製し、当該導電層のL*値を色差計を用いて測定し、この値をL*値(190℃24時間)とした。なお、上記色差計として、ポータブル積分球分光測色計(商品名「Ci6x」、エックスライト社製)を用いた。なお、L*値(190℃30分)とL*値(190℃24時間)の差をΔLとして算出し、変色評価について、ΔLが10以下であれば変色が抑制されているため「○」と評価し、10を超える場合を「×」と評価した。
(4) Discoloration test The L * value of the conductive layer produced in the above (1) resistivity test was measured using a color difference meter, and this value was taken as the L * value (190°C, 30 minutes). In addition, except that the heating condition was 190 ° C. for 24 hours, a conductive layer was prepared in the same manner as the conductive layer prepared in the above (1) Specific resistance test, and the L * value of the conductive layer was measured using a color difference meter. This value was taken as the L * value (190°C for 24 hours). As the color difference meter, a portable integrating sphere spectrophotometer (trade name “Ci6x”, manufactured by X-Rite Co., Ltd.) was used. The difference between the L * value (190°C for 30 minutes) and the L * value (190°C for 24 hours) was calculated as ΔL. Regarding the discoloration evaluation, if ΔL was 10 or less, discoloration was suppressed, so it was marked as “○”. and the case of exceeding 10 was evaluated as "x".
(5)厚みの均一性
個片化前のパッケージのモデルとして、溝幅1mm、深さ2mmのザグリ加工を縦横それぞれ10列ずつ施し、1cm角のパッケージに見立てた島部が縦横9列形成されたガラスエポキシ基板を使用した。実施例及び比較例で得られた各導電性塗料を、市販のスプレーガン(アネスト岩田(株)製、商品名「LPH-101A-144LVG」)を用いて、下記に示す条件でパッケージの表面に噴霧し、25℃で30分間静置して溶剤を揮発させた。次いで、100℃で10分間加熱し、さらに190℃で30分間加熱して導電性塗料を硬化させてシールド層を形成した。
<スプレー条件>
塗布量:流量200L/分で9秒間塗布
供給圧力:0.5MPa
パッケージ表面の温度:25℃
パッケージ表面からノズルまでの距離:約20cm
(5) Uniformity of thickness As a model of the package before singulation, counterbore processing with a groove width of 1 mm and a depth of 2 mm was performed in 10 rows each in the vertical and horizontal directions, and island parts were formed in 9 rows and 9 rows to resemble a 1 cm square package. A glass epoxy substrate was used. Each conductive paint obtained in Examples and Comparative Examples is applied to the surface of the package using a commercially available spray gun (manufactured by Anest Iwata Co., Ltd., trade name "LPH-101A-144LVG") under the conditions shown below. It was sprayed and allowed to stand at 25° C. for 30 minutes to volatilize the solvent. Then, it was heated at 100° C. for 10 minutes and further heated at 190° C. for 30 minutes to cure the conductive paint and form a shield layer.
<Spray conditions>
Application amount: Apply for 9 seconds at a flow rate of 200 L / min Supply pressure: 0.5 MPa
Package surface temperature: 25°C
Distance from package surface to nozzle: about 20cm
パッケージ表面に形成されたシールド層の厚みを、シールド層を形成したパッケージの断面における角部及び壁面部におけるシールド層の厚みの差により算出した。具体的には、図5に示すように、パッケージ側面に形成されたシールド層の厚みをD1(但し、D1は側面の高さ方向中央部で測定し、上面から測定位置までの距離L1と底面から測定位置までの距離L2とが等しいものとする)とし、パッケージ角部に形成されたシールド層の厚み(水平面から上方に45°の角度で測定)をD2として、次式(3)により算出される比率(%)を均一性の指標とした。この比率が60%以下であればシールド層として適切に使用できるため「○」と評価し、60%を超える場合を「×」と評価した。
比率(%)=((D1-D2)/D1)×100 (3)
The thickness of the shield layer formed on the surface of the package was calculated from the difference in the thickness of the shield layer between the corners and wall portions in the cross section of the package on which the shield layer was formed. Specifically, as shown in FIG. 5, the thickness of the shield layer formed on the side surface of the package is D1 (where D1 is measured at the center in the height direction of the side surface, and the distance L1 from the top surface to the measurement position and the bottom surface to the measurement position), and the thickness of the shield layer formed at the corner of the package (measured at an angle of 45° upward from the horizontal plane) is D2, calculated by the following formula (3) The ratio (%) obtained was used as an index of uniformity. If this ratio is 60% or less, it can be appropriately used as a shield layer, so it was evaluated as "good", and if it exceeded 60%, it was evaluated as "poor".
Ratio (%) = ((D1-D2)/D1) x 100 (3)
シールド層の厚みの差がゼロに近いほどシールド層の厚みが均一となるが、従来の導電性塗料では角部にシールド層を形成させようとすると壁面部の厚みが増してしまい、シールド層の抵抗値にムラが生じてしまう。一方で壁面部の厚みを薄くしようとすると角部にシールド層が形成されず、シールド効果が得られなくなってしまう。各実施例では、角部と壁面部とでシールド層の厚みの差の比率がいずれも60%以下であり、シールド層として適切に使用できることが確認できた。 The closer the difference in the thickness of the shield layer to zero, the more uniform the thickness of the shield layer. Nonuniformity occurs in the resistance value. On the other hand, if the thickness of the wall surface is reduced, the shield layer will not be formed on the corners, and the shield effect will not be obtained. In each example, the ratio of the difference in the thickness of the shield layer between the corner portion and the wall portion was 60% or less, and it was confirmed that the shield layer can be appropriately used.
(6)シールド層の導電性
上記(5)厚みの均一性評価において作製したシールド層の導電性を、抵抗値で測定した。具体的には、上記ザグリ加工して形成した立方体状の島部によって構成される列の中から任意の1列を選択し、その列の両端部の島部間(図3におけるB1及びB9間)の抵抗値を測定した。抵抗値が100mΩ以下であれば、シールド層として適切に使用できるため「○」と評価し、100mΩを超える場合を「×」と評価した。
(6) Electrical Conductivity of Shield Layer The electrical conductivity of the shield layer produced in the above (5) Evaluation of thickness uniformity was measured as a resistance value. Specifically, an arbitrary row is selected from among the rows constituted by the cubic islands formed by counterbore processing, and between the islands at both ends of the row (between B1 and B9 in FIG. 3) ) was measured. If the resistance value was 100 mΩ or less, it could be used appropriately as a shield layer, so it was evaluated as “◯”, and if it exceeded 100 mΩ, it was evaluated as “×”.
本発明の導電性塗料(実施例)は、良好なシールド性を有し、パッケージとの密着性が良好であり、厳しい加熱条件下でも変色しにくい導電層を形成することができた。一方、(b)ゴム変性エポキシ樹脂及び(c)アクリル樹脂の含有量が多い場合や少ない場合(比較例1、2)、厳しい加熱条件下では変色度合いが大きかった。(C)硬化剤の含有量が少ない場合(比較例3)、導電層の比抵抗値が大きくシールド性が劣っており、またアセトンラビング試験及びクロスカット試験の結果が不良であり、パッケージとの密着性が劣っていた。また、(C)硬化剤の含有量が少なく導電性塗料が低粘度であるため、シールド層の厚みの均一性に劣っていた。(C)硬化剤の含有量が多い場合(比較例4)、シールド層の比抵抗値が大きくシールド性が劣っていた。(B)金属粒子の含有量が少ない場合(比較例5)、導電層の比抵抗値が大きくシールド性が劣っており、また厳しい加熱条件下での変色度合いも大きかった。(B)金属粒子の含有量が多い場合(比較例6)、アセトンラビング試験及びクロスカット試験の結果が不良であり、パッケージとの密着性が劣っていた。また、比較例5では、(D)溶剤が多く導電性塗料が低粘度であるため、シールド層の厚みの均一性に劣っていた。 The conductive paint (Example) of the present invention had good shielding properties, good adhesion to the package, and was able to form a conductive layer that was resistant to discoloration even under severe heating conditions. On the other hand, when the content of (b) rubber-modified epoxy resin and (c) acrylic resin was high or low (Comparative Examples 1 and 2), the degree of discoloration was large under severe heating conditions. (C) When the content of the curing agent is small (Comparative Example 3), the conductive layer has a large specific resistance value and poor shielding properties, and the results of the acetone rubbing test and the cross-cut test are unsatisfactory. Adhesion was poor. In addition, since the content of the curing agent (C) is small and the viscosity of the conductive paint is low, the uniformity of the thickness of the shield layer is poor. (C) When the content of the curing agent was large (Comparative Example 4), the specific resistance of the shield layer was large and the shielding properties were poor. (B) When the content of metal particles was small (Comparative Example 5), the resistivity of the conductive layer was large, the shielding property was poor, and the degree of discoloration was large under severe heating conditions. (B) When the content of metal particles was large (Comparative Example 6), the results of the acetone rubbing test and the crosscut test were poor, indicating poor adhesion to the package. Further, in Comparative Example 5, the uniformity of the thickness of the shield layer was poor because the (D) solvent was large and the conductive paint had a low viscosity.
1 シールドパッケージ
11 基板
12 電子部品
13 グランド回路(グランド回路パターン)
14 封止材
15 シールド層(導電層)
a1~a4 溝
b1~b10 溝
A 基板上で個片化されたパッケージ
B 個片化されたシールドパッケージ
B1~B9 個片化される前のシールドパッケージ
21 タンク(塗料容器)
22 チューブ
23 ノズル
24 回転台
25 撹拌装置
26 気体導入管
27 試験用サンプル
1
14 sealing
a1-a4 Grooves b1-b10 Grooves A Packages singulated on substrate B Shield packages singulated B1-B9 Shield packages before
22
Claims (6)
(A)バインダー成分100質量部に対し、(B)金属粒子の含有量が500~2500質量部、(C)硬化剤の含有量が1~150質量部である導電性塗料。 (A) a binder component containing (a) an epoxy resin, (b) 40 to 70% by mass of a rubber-modified epoxy resin, and (c) 10 to 40% by mass of an acrylic resin, (B) metal particles, and (C) curing and (D) a solvent,
(A) A conductive paint containing 500 to 2,500 parts by mass of metal particles and 1 to 150 parts by mass of (C) a curing agent relative to 100 parts by mass of a binder component.
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