CN115362600A - 配线基板和配线基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

配线基板(10)具备：基板(11)；和网格状配线层(20)，其配置于基板(11)上，包含多个配线(21、22)。基板(11)对于波长380nm以上750nm以下的光线的透射率为85％以上。配线(21、22)具有金属层(27)和位于金属层(27)上的黑化处理层(28)。黑化处理层(28)的厚度(T2)为5nm以上100nm以下。

Description

配线基板和配线基板的制造方法
技术领域
本发明的实施方式涉及配线基板和配线基板的制造方法。
背景技术
目前，智能手机、平板电脑等便携终端设备的高功能、小型化、薄型化以及轻量化不断发展。这些便携终端设备为了使用多个通信频带而需要与通信频带对应的多个天线。例如，在便携终端设备搭载有电话用天线、WiFi(Wireless Fidelity：无线保真)用天线、3G(Generation：第三代数字通信)用天线、4G(Generation：第四代数字通信)用天线、LTE(Long Term Evolution：长期演进)用天线、Bluetooth(蓝牙，注册商标)用天线、NFC(NearField Communication：近距离无线通信)用天线等多个天线。然而，伴随着便携终端设备的小型化，天线的搭载空间受到限制，从而天线设计的自由度受限。另外，由于天线内置于有限的空间内，因此未必能够满足电波灵敏度。
因此，开发了能够搭载于便携终端设备的显示区域的薄膜天线。该薄膜天线是在透明基材上形成有天线图案的透明天线，其中，天线图案由网格状的导电体网格层形成，该网格状的导电体网格层由作为不透明的导电体层的形成部的导体部和作为非形成部的多个开口部构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-66610号公报
专利文献2：日本专利第5636735号说明书
专利文献3：日本专利第5695947号说明书
在现有的薄膜天线中，网格状配线层(导电体网格层)搭载于透明基材上，但在网格状配线层容易反射可见光的情况下，网格状配线层容易被肉眼看到。
本实施方式提供一种配线基板和配线基板的制造方法，其能够使网格状配线层难以被肉眼看到。
发明内容
本实施方式的配线基板具备：基板；和网格状配线层，其配置于上述基板上，包含多个配线，上述基板对于波长380nm以上750nm以下的光线的透射率为85％以上，上述配线具有金属层和位于上述金属层上的黑化处理层，上述黑化处理层的厚度为5nm以上100nm以下。
本实施方式的配线基板中，上述黑化处理层可以包含钯或碲。
本实施方式的配线基板中，上述黑化处理层可以是对上述金属层进行了氧化处理的层。
本实施方式的配线基板中，上述黑化处理层可以包含构成上述金属层的金属的氧化物。
本实施方式的配线基板中，上述网格状配线层可以为天线。
本实施方式的配线基板中，上述金属层可以包含金、银、铜、铂、锡、铝、铁或镍。
本实施方式的配线基板中，上述基板的介质损耗角正切为0.002以下。
本实施方式的配线基板中，上述基板的厚度为5μm以上200μm以下。
本实施方式的配线基板中，上述基板可以包含环烯烃聚合物或聚降冰片烯聚合物。
本实施方式的配线基板中，上述网格状配线层可以仅存在于上述基板的一部分。
本实施方式的配线基板的制造方法具备：准备基板的工序；和在上述基板上形成包含多个配线的网格状配线层的工序，上述基板对于波长380nm以上750nm以下的光线的透射率为85％以上，上述配线具有金属层和位于上述金属层上的黑化处理层，上述黑化处理层的厚度为5nm以上100nm以下。
本实施方式的配线基板的制造方法中，形成上述网格状配线层的工序可以包括：形成上述金属层的工序；和在上述金属层形成包含钯或碲的上述黑化处理层的工序。
本实施方式的配线基板的制造方法中，形成上述网格状配线层的工序可以包括：形成上述金属层的工序；和通过对上述金属层进行氧化处理而形成上述黑化处理层的工序。
本实施方式的配线基板的制造方法中，上述黑化处理层可以包含构成上述金属层的金属的氧化物。
本实施方式的配线基板的制造方法中，上述网格状配线层可以为天线。
本实施方式的配线基板的制造方法中，上述金属层可以包含金、银、铜、铂、锡、铝、铁或镍。
本实施方式的配线基板的制造方法中，上述基板的介质损耗角正切可以为0.002以下。
本实施方式的配线基板的制造方法中，上述基板的厚度可以为5μm以上200μm以下。
本实施方式的配线基板的制造方法中，上述基板可以包含环烯烃聚合物或聚降冰片烯聚合物。
本实施方式的配线基板的制造方法中，上述网格状配线层可以仅存在于上述基板的一部分。
根据本发明的实施方式，能够使网格状配线层难以被肉眼看到。
附图说明
图1是示出一个实施方式的配线基板的俯视图。
图2是示出一个实施方式的配线基板的放大俯视图(图1的II部放大图)。
图3是示出一个实施方式的配线基板的放大俯视图(图2的III部放大图)。
图4是示出一个实施方式的配线基板的截面图(图3的VI-VI线截面图)。
图5是示出一个实施方式的配线基板的截面图(图3的V-V线截面图)。
图6是示出第1方向配线和第2方向配线的截面图。
图7A-图7E是示出一个实施方式的配线基板的制造方法的截面图。
图8A-图8F是示出一个实施方式的配线基板的制造方法的截面图。
图9是示出一个实施方式的图像显示装置的俯视图。
具体实施方式
首先，利用图1～图9对一个实施方式进行说明。图1～图9是示出本实施方式的图。
以下所示的各图是示意性示出的图。因此，为了易于理解，适当夸张了各部分的大小、形状。另外，能够在不脱离技术思想的范围内适当变更实施。需要说明的是，在以下所示的各图中，对相同部分标注相同标号，有时省略一部分详细说明。另外，本说明书中记载的各部件的尺寸等数值和材料名称是作为实施方式的一例，不限于此，能够适当选择使用。在本说明书中，对于确定形状和几何条件的用语、例如平行、正交、垂直等用语，除了严格地定义之外，也包含实质上相同的状态。
另外，在以下的实施方式中，“X方向”是与基板的一条边平行的方向。“Y方向”是与X方向垂直并且与基板的另一边平行的方向。“Z方向”是与X方向和Y方向双方垂直并且与配线基板的厚度方向平行的方向。另外，“正面”是指Z方向正侧的面，并且是指对基板设置有配线的面。“背面”是指Z方向负侧的面，并且是指与对基板设置有配线的面相反一侧的面。
[配线基板的构成]
参照图1～图5对本实施方式的配线基板的构成进行说明。图1～图5是示出本实施方式的配线基板的图。
如图1所示，本实施方式的配线基板10例如配置于图像显示装置的显示器上。这样的配线基板10具备：具有透明性的基板11；和配置于基板11上的网格状配线层(配线图案区域)20。另外，供电部40与网格状配线层20电连接。
其中，俯视时，基板11为近似长方形形状，其长边方向与Y方向平行，其短边方向与X方向平行。基板11具有透明性并且呈近似平板状，其厚度在整体上大致均匀。基板11的长边方向(Y方向)上的长度L1例如能够在2mm以上300mm以下的范围选择，优选能够在100mm以上200mm以下的范围选择，基板11的短边方向(X方向)的长度L2例如能够在2mm以上300mm以下的范围选择，优选能够在50mm以上100mm以下的范围选择。需要说明的是，基板11的角部也可以分别带有圆角。
关于基板11的材料，只要是具有可见光区域内的透明性和电绝缘性的材料即可。在本实施方式中，基板11的材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯，但不限于此。作为基板11的材料，优选使用例如聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰亚胺系树脂、或者环烯烃聚合物等聚烯烃系树脂、三乙酰纤维素等纤维素系树脂材料等有机绝缘性材料。或者，作为基板11的材料，也可以使用环烯烃聚合物(例如日本Zeon公司制造ZF-16)、聚降冰片烯聚合物(SUMITOMO BAKELITE公司制造)等有机绝缘性材料。另外，作为基板11的材料，也能够根据用途而适当选择玻璃、陶瓷等。需要说明的是，虽然图示出基板11由单一层构成的例子，但不限于此，也可以是多个基材或层层积而成的结构。另外，基板11可以为膜状，也可以为板状。因此，基板11的厚度没有特别限制，能够根据用途适当选择，作为一例，基板11的厚度(Z方向)T1(参照图4和图5)例如能够设为5μm以上200μm以下的范围。
另外，基板11的介质损耗角正切可以为0.002以下、优选为0.001以下。需要说明的是，基板11的介质损耗角正切的下限没有特别限制，可以超过0。通过使基板11的介质损耗角正切为上述范围，尤其是在网格状配线层20所收发的电磁波(例如毫米波)为高频的情况下，能够减小与电磁波的收发相伴的增益(灵敏度)的损失。需要说明的是，基板11的介质损耗角正切的下限没有特别限定。基板11的介电常数没有特别限制，可以为2.0以上10.0以下。
基板11的介质损耗角正切可以依据IEC 62562测定。具体而言，首先，切割出未形成网格状配线层20的部分的基板11而准备试验片。或者，也可以切割出形成有网格状配线层20的基板11，通过蚀刻等除去网格状配线层20。试验片的尺寸为，宽度10mm至20mm、长度50mm至100mm。接着，依据IEC 62562测定介质损耗角正切。基板11的介电常数与介质损耗角正切也可以依据ASTM D150测定。
另外，基板11对于可见光线(波长380nm以上750nm以下的光线)的透射率可以为85％以上、优选为90％以上。需要说明的是，基板11对于可见光线的透射率的上限没有特别限制，例如可以为100％以下。通过使基板11对于可见光线的透射率为上述范围，能够提高配线基板10的透明性，能够容易观看图像显示装置90的显示器91(后述)。需要说明的是，可见光线是指波长为380nm～780nm的光线。另外，可见光线的透射率为85％以上是指，使用公知的分光光度计(例如，日本分光株式会社制造的分光器：V-670)对基板11进行吸光度的测定时，在380nm～780nm的整个波长区域其透射率为85％以上。
本实施方式中，网格状配线层20由具有作为天线的功能的天线图案区域构成。在图1中，网格状配线层20在基板11上形成有多个(3个)，分别对应于不同的频带。即，多个网格状配线层20的长度(Y方向上的长度)La互不相同，分别具有与特定的频带对应的长度。需要说明的是，对应的频带越是低频，则网格状配线层20的长度La越长。在配线基板10例如配置于图像显示装置90的显示器91(参照后述的图9)上的情况下，各网格状配线层20可以对应于电话用天线、WiFi用天线、3G用天线、4G用天线、5G用天线、LTE用天线、Bluetooth(注册商标)用天线、NFC用天线等中的任一种。另外，网格状配线层20也可以不存在于基板11的整个面，而仅存在于基板11上的一部分区域。
俯视时，各网格状配线层20分别为近似长方形形状。各网格状配线层20的长边方向与Y方向平行，其短边方向与X方向平行。各网格状配线层20的长边方向(Y方向)上的长度La例如能够在1mm以上100mm以下的范围选择，各网格状配线层20的短边方向(X方向)的宽度Wa例如能够在1mm以上10mm以下的范围选择。尤其是，网格状配线层20可以为毫米波用天线。在网格状配线层20为毫米波用天线的情况下，网格状配线层20的长度La能够在1mm以上10mm以下、更优选在1.5mm以上5mm以下的范围选择。
在网格状配线层20中，分别是，金属线形成为格子形状或网眼形状，在X方向和Y方向上具有重复图案。即，网格状配线层20具有由在X方向上延伸的部分(第2方向配线22)和在Y方向上延伸的部分(第1方向配线21)构成的图案形状。
如图2所示，各网格状配线层20包含：具有作为天线的功能的多个第1方向配线(天线配线)21；和连结多个第1方向配线21的多个第2方向配线(天线连结配线)22。具体而言，多个第1方向配线21和多个第2方向配线22在整体上成为一体而形成格子形状或网眼形状。各第1方向配线21在与天线的频带对应的方向(长边方向，Y方向)上延伸，各第2方向配线22在与第1方向配线21正交的方向(宽度方向，X方向)上延伸。第1方向配线21具有与规定的频带对应的长度La(上述的网格状配线层20的长度，参照图1)，由此主要发挥作为天线的功能。另一方面，第2方向配线22将这些第1方向配线21彼此连结起来，由此发挥抑制第1方向配线21断线或者第1方向配线21与供电部40变得没有电连接这样的不良情况的效果。
如图3所示，在各网格状配线层20中，通过由彼此相邻的第1方向配线21和彼此相邻的第2方向配线22包围而形成了多个开口部23。另外，第1方向配线21和第2方向配线22彼此等间隔配置。即，多个第1方向配线21彼此等间隔配置，其间距P1例如能够设为0.01mm以上1mm以下的范围。另外，多个第2方向配线22彼此等间隔配置，其间距P2例如能够设为0.01mm以上1mm以下的范围。这样，多个第1方向配线21和多个第2方向配线22分别等间隔配置，由此，在各网格状配线层20内，开口部23的大小没有偏差，能够使得难以通过肉眼看到网格状配线层20。另外，第1方向配线21的间距P1与第2方向配线22的间距P2相等。因此，俯视时，各开口部23分别为近似正方形形状，具有透明性的基板11从各开口部23露出。因此，通过扩大各开口部23的面积，能够提高作为配线基板10整体的透明性。需要说明的是，各开口部23的一边的长度L3例如能够设为0.01mm以上1mm以下的范围。需要说明的是，各第1方向配线21和各第2方向配线22彼此正交，但不限于此，也可以彼此呈锐角或钝角地交叉。另外，开口部23的形状优选在整个面为相同形状且相同尺寸，但也可以根据场所而改变等、从而在整个面上不均匀。
如图4所示，各第1方向配线21的与其长边方向垂直的截面(X方向截面)为近似长方形形状或近似正方形形状。这种情况下，第1方向配线21的截面形状沿着第1方向配线21的长边方向(Y方向)大致均匀。另外，如图5所示，各第2方向配线22的与长边方向垂直的截面(Y方向截面)的形状为近似长方形形状或近似正方形形状，与上述的第1方向配线21的截面(X方向截面)形状大致相同。这种情况下，第2方向配线22的截面形状沿着第2方向配线22的长边方向(X方向)大致均匀。第1方向配线21和第2方向配线22的截面形状可以不一定是近似长方形形状或近似正方形形状，例如也可以是正面侧(Z方向正侧)比背面侧(Z方向负侧)窄的近似梯形形状、或者是位于长边方向两侧的侧面弯曲的形状。
本实施方式中，第1方向配线21的线宽W1(X方向的长度、参照图4)和第2方向配线22的线宽W2(Y方向的长度、参照图5)没有特别限定，能够根据用途适当选择。例如，第1方向配线21的线宽W1能够在0.1μm以上5.0μm以下的范围选择，第2方向配线22的线宽W2能够在0.1μm以上5.0μm以下的范围选择。另外，第1方向配线21的高度H1(Z方向的长度、参照图4)和第2方向配线22的高度H2(Z方向的长度、参照图5)没有特别限定，能够根据用途适当选择，例如能够在0.1μm以上5.0μm以下的范围选择。
图6示出第1方向配线21和第2方向配线22的宽度方向(X方向、Y方向)的截面。第1方向配线21和第2方向配线22分别具有正面24a、背面24b和两个侧面24c、24d。其中，正面24a位于使用时观察者观察第1方向配线21和第2方向配线22的一侧(Z方向正侧)。背面24b位于正面24a的相反侧即基板11侧(Z方向负侧)。另外，两个侧面24c、24d位于正面24a与背面24b之间，分别位于第1方向配线21和第2方向配线22的宽度方向(X方向、Y方向)两侧。这种情况下，正面24a和侧面24c、24d分别大致正交，背面24b和侧面24c、24d分别大致正交，但不限于此，也可以呈锐角或钝角相交。另外，正面24a、背面24b和侧面24c、24d分别以直线状延伸，但不限于此，正面24a、背面24b或侧面24c、24d分别也可以弯曲。
如图6所示，第1方向配线21和第2方向配线22具有金属层27和位于金属层27上的黑化处理层(第1层)28。其中，金属层27分别构成第1方向配线21和第2方向配线22的主要部分，位于第1方向配线21和第2方向配线22的中心。另外，黑化处理层28形成于金属层27的外周，位于第1方向配线21和第2方向配线22的最外面。
金属层27的材料只要是具有导电性的金属材料即可。本实施方式中，金属层27的材料为铜，但不限定于此。金属层27的材料能够使用例如金、银、铜、铂、锡、铝、铁、镍等金属材料(包含上述金属材料的合金)。
黑化处理层28以覆盖金属层27的外表面的方式形成。黑化处理层28分别形成于金属层27中的正面24a侧与侧面24c、24d侧。黑化处理层28优选形成于正面24a侧和侧面24c、24d侧的整个区域。另一方面，黑化处理层28未形成于金属层27的背面24b侧。黑化处理层28整体上呈黑色的外观，是与金属层27相比难以反射可见光的层。需要说明的是，黑色不仅包括无色彩的黑色，还包括深灰色、带有色调的黑色或深灰色。
黑化处理层28的材料优选为黑色的金属材料，例如可以包含钯或碲。如后所述，钯或碲可以通过对金属层27进行置换处理而形成。具体而言，可以通过将金属层27的外表面的金属原子置换成钯或碲的原子的置换处理而形成。或者，如后所述，黑化处理层28可以是对金属层27进行了氧化处理的层。具体而言，通过利用黑化处理液对金属层27的外表面进行氧化处理，可以在金属层27的外表面形成金属层27氧化而成的氧化膜即黑化处理层28。即，黑化处理层28可以包含构成金属层27的金属的氧化物。例如在金属层27的材料为铜的情况下，黑化处理层28可以包含氧化铜。
黑化处理层28的厚度T2为5nm以上、可以为10nm以上、优选为20nm以上。通过使黑化处理层28的厚度T2为5nm以上，金属层27被黑化处理层28充分覆盖，因此，黑化处理层28能够充分地吸收可见光线。由此，能够抑制黑化处理层28对于可见光的反射，使得难以通过肉眼看到网格状配线层20。需要说明的是，本实施方式中，可见光线是指波长380nm以上750nm以下的光线。
另外，黑化处理层28的厚度T2为100nm以下、优选为60nm以下。通过使黑化处理层28的厚度T2为100nm以下，能够抑制因黑化处理层28的存在而使网格状配线层20的电导率降低，在收发电波时，能够使电流不会难以流过网格状配线层20中。
黑化处理层28的厚度T2可以使用STEM-EDS(Scanning Transmission ElectronMicroscopy-Energy Dispersive X-ray Spectroscopy：扫描透射电子显微镜-能量色散X射线光谱分析)法进行测定。具体而言，黑化处理层28的厚度T2能够如下测定。
首先，作为进行STEM-EDS法之前的前处理，使用FIB(聚焦离子束)法进行试样的截面加工。这种情况下，首先，作为进行FIB法之前的前处理，将作为保护膜的碳以200nm以上的厚度赋予至试样的表面。作为保护膜，除了碳以外，也可以使用Pt、PtPd、Os等成分。作为赋予保护膜的方法，可以使用溅射法、蒸镀法等。保护膜在使用FIB法进行加工时防止加工部的表面损害，可以根据加工条件适当调节膜厚。作为FIB装置，只要是搭载有以微量采样为代表的能够从任意位置拾取的系统的装置则可以使用任意的装置，例如由株式会社日立高新技术制造NB5000实施。需要说明的是，对观察部位的截面进行了薄膜加工的最终膜厚可以为50nm～150nm。
作为实施STEM-EDS法的STEM-EDS装置，优选为下述装置：加速电压为200kV以上，不仅是TEM(透射电子显微镜)观察，还搭载有STEM系统，具有冷场(Cold)电子枪或肖特基(Schottky)电子枪而不是钨电子枪。例如，可以使用日本电子株式会社制造JEM-2100F实施。在TEM观察的状态下明显观察到黑化处理层28的情况下，通过TEM图像进行测长。另一方面，在TEM观察中黑化处理层28不清晰的情况下，实施STEM-EDS。在黑化处理层28包含钯或碲的情况下，可以利用映射图像测量钯或碲的存在区域。在黑化处理层28包含氧化铜的情况下，可以利用映射图像测量氧的存在区域。另外，在检测量为微量的情况下，可以实施线扫描等，将半峰宽的部位定义为界面。测定黑化处理层28的厚度T2的位置是在第1方向配线21和第2方向配线22的截面中远离其宽度方向端部的位置。例如，在测定第1方向配线21和第2方向配线22的上表面时，在距离宽度方向端部为第1方向配线21和第2方向配线22的宽度的10％以上的长度的中央附近进行测定。在测定第1方向配线21和第2方向配线22的侧面时，在距离宽度方向端部为第1方向配线21和第2方向配线22的厚度的10％以上的长度的中央附近分别进行测定。另外，可以为一点，也可以测定多个点，取其平均值。
另外，如图4和图5所示，在基板11上形成有易粘接层15。易粘接层15提高基板11与第1方向配线21和第2方向配线22的粘接性，形成于基板11的正面的大致整个区域。易粘接层15由绝缘性的覆膜构成。作为这样的易粘接层15的材料，能够使用例如聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯等丙烯酸类树脂及其改性树脂和共聚物、聚酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等聚乙烯基树脂及其共聚物、聚氨酯、环氧树脂、聚酰胺、氯化聚烯烃等无色透明的树脂。另外，易粘接层15的厚度能够在10nm以上800nm以下的范围适当设定。需要说明的是，易粘接层15只要形成于基板11的正面中的至少网格状配线层20即可。
在易粘接层15上形成有密合层16。该密合层16位于第1方向配线21和第2方向配线22与易粘接层15之间。密合层16提高基板11与第1方向配线21和第2方向配线22的密合性，形成为与第1方向配线21和第2方向配线22相同的平面形状。即，密合层16在俯视时具有格子形状或网眼形状。作为该密合层16的材料，能够使用例如钛、钛氧化物、镍、镍氧化物、铟-锌氧化物(IZO：Indium-Zinc-Oxide)等金属氧化物。另外，密合层16的厚度能够在10nm以上100nm以下的范围选择。需要说明的是，可以未必一定设置密合层16。
此外，在基板11的正面上，以覆盖第1方向配线21、第2方向配线22和易粘接层15的方式形成有保护层17。保护层17用于保护第1方向配线21和第2方向配线22，形成于基板11的正面的大致整个区域。作为保护层17的材料，能够使用聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯等丙烯酸类树脂及其的改性树脂和共聚物、聚酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等聚乙烯基树脂及其的共聚物、聚氨酯、环氧树脂、聚酰胺、氯化聚烯烃等无色透明的绝缘性树脂。另外，保护层17的厚度能够在0.3μm以上10μm以下的范围选择。需要说明的是，保护层17只要形成为覆盖基板11中的至少网格状配线层20即可。
易粘接层15、密合层16和保护层17可以未必一定全部设置。例如，可以设有易粘接层15和保护层17而未设有密合层16。或者，可以设有密合层16而未设有易粘接层15和保护层17。
网格状配线层20整体的开口率At能够设为例如87％以上且小于100％的范围。通过将配线基板10整体的开口率At设为该范围，能够确保配线基板10的导电性和透明性。需要说明的是，开口率是指开口区域(不存在第1方向配线21、第2方向配线22等金属部分而使基板11露出的区域)的面积在规定的区域(例如网格状配线层20的整个区域)的单位面积中所占的比例(％)。
再次参照图1，供电部40与网格状配线层20电连接。该供电部40由近似长方形形状的导电性的薄板状部件构成。供电部40的长边方向与X方向平行，供电部40的短边方向与Y方向平行。另外，供电部40配置于基板11的长边方向端部(Y方向负侧端部)。供电部40的材料能够使用例如金、银、铜、铂、锡、铝、铁、镍等金属材料(包含上述金属材料的合金)。该供电部40在配线基板10被组装入图像显示装置90(参照图9)时与图像显示装置90的无线通信用电路92电连接。需要说明的是，供电部40设置于基板11的正面，但不限于此，供电部40的一部分或全部也可以位于比基板11的周缘靠外侧的位置。另外，通过柔软地形成供电部40，供电部40能够绕到图像显示装置90的侧面或背面，在侧面或背面侧进行电连接。
[配线基板的制造方法]
接着，参照图7A-图7E和图8A-图8F，对本实施方式的配线基板的制造方法进行说明。图7A-图7E和图8A-图8F是示出本实施方式的配线基板的制造方法的截面图。
首先，如图7A所示，准备基板11，在该基板11的正面的大致整个区域依次形成易粘接层15和密合层16。作为形成易粘接层15的方法，可以使用辊涂、凹版印刷涂布、反向凹版印刷涂布、微凹版印刷涂布、狭缝式模涂、模涂、刮刀涂布、喷墨涂布、分配器涂布(dispenser coat)、吻合涂布(kiss coat)、喷涂。另外，作为形成密合层16的方法，可以使用蒸镀法、溅射法或等离子体CVD法。
接着，如图7B所示，在基板11的正面的大致整个区域且密合层16上形成导电层51。本实施方式中，导电层51的厚度为200nm。但是不限定于此，导电层51的厚度能够在10nm以上1000nm以下的范围适当选择。本实施方式中，导电层51利用铜通过溅射法形成。作为形成导电层51的方法，可以使用等离子体CVD法。
接着，如图7C所示，向基板11的正面的大致整个区域且密合层16上供给光固化性绝缘抗蚀剂52。作为该光固化性绝缘抗蚀剂52，可以举出例如环氧系树脂等有机树脂。
接着，准备具有凸部53a的透明的压印用的模具53(图7D)，使该模具53和基板11接近，在模具53与基板11之间使光固化性绝缘抗蚀剂52展开。接着，从模具53侧进行光照射，使光固化性绝缘抗蚀剂52固化，由此形成绝缘层54。由此，在绝缘层54的正面形成沟槽54a，该沟槽54a具有转印了凸部53a的形状。沟槽54a具有与第1方向配线21及第2方向配线22对应的平面形状图案。
之后，将模具53从绝缘层54剥离，由此得到图7E所示的截面构造的绝缘层54。从绝缘层54剥离模具53的方向优选为更长的第1方向配线21所延伸的Y方向。
这样，通过压印法在绝缘层54的正面形成沟槽54a，由此能够使沟槽54a的形状为微细的形状。需要说明的是，不限于此，也可以通过光刻法来形成绝缘层54。在该情况下，通过光刻法，以使与第1方向配线21及第2方向配线22对应的导电层51露出的方式形成抗蚀剂图案。
此时，在绝缘层54的沟槽54a的底部有时残留有绝缘材料的残渣。因此，通过进行使用了高锰酸盐溶液或N-甲基-2-吡咯烷酮等有机溶剂的湿式处理、或者使用了氧等离子体的干式处理，去除绝缘材料的残渣。
这样，通过去除绝缘材料的残渣，如图8A所示，能够形成使导电层51露出的沟槽54a。
接着，如图8B所示，用导电体55来填充绝缘层54的沟槽54a。本实施方式中，将导电层51作为晶种层，使用电镀法，用铜来填充绝缘层54的沟槽54a。
接着，如图8C所示，去除绝缘层54。在该情况下，通过进行使用了高锰酸盐溶液或N-甲基-2-吡咯烷酮等有机溶剂的湿式处理、或者使用了氧等离子体的干式处理，去除基板11上的绝缘层54。
接着，如图8D所示，去除基板11的正面上的导电层51和密合层16。此时，通过进行使用了氯化铁(III)水溶液、氯化铜水溶液、过硫酸铵水溶液、过硫酸钠水溶液、硫酸、双氧水等铜蚀刻液是湿式处理，按照基板11的正面露出的方式对导电层51和密合层16进行蚀刻。
接着，如图8E所示，在位于基板11的正面上的导电体55(金属层27)的外周形成黑化处理层28。此时，黑化处理层28形成为厚度T2为5nm以上100nm以下。
该情况下，可以通过对金属层27的外周实施置换处理而形成包含钯或碲的黑化处理层28。
置换处理是将构成金属层27的外周的金属原子置换成钯或碲的金属原子的处理，利用了这些金属原子间的离子化倾向的差异。例如，在形成金属层27的材料为铜时，将作为离子化倾向大的金属的铜浸渍到包含离子化倾向小的钯或碲的金属离子的水溶液中，从而铜溶解变为金属离子，放出电子。该电子还原钯或碲，从而在金属层27析出钯或碲。
在黑化处理层28包含钯的情况下，优选在上述水溶液中以0.01g/L以上10g/L以下的浓度包含钯，为了使钯均匀溶解，优选使用包含硝酸或硫酸与螯合物的酸性溶液。另外，在黑化处理层28包含碲的情况下，优选在上述水溶液中以0.01g/L以上10g/L以下的浓度包含碲，为了使碲均匀溶解，优选使用包含硝酸或硫酸的酸性溶液。关于黑化处理层28的厚度T2，通过适当设定将金属层27浸渍于上述水溶液中的时间、上述水溶液的温度、上述水溶液中的钯或碲的浓度等，能够调整为5nm以上100nm以下。
或者，黑化处理层28也可以通过对金属层27的外周进行氧化处理而形成。
氧化处理为下述处理：将金属层27的外周氧化，在金属层27的外周生成金属氧化物，由此使金属层27的表面为黑色。这种情况下，能够使用次氯酸盐与氢氧化钠的混合水溶液、亚氯酸盐与氢氧化钠的混合水溶液、过硫酸与氢氧化钠的混合水溶液等作为氧化处理液。关于黑化处理层28的厚度T2，通过适当设定将金属层27浸渍于氧化处理液中的时间、氧化处理液的温度、氧化处理液中的各成分的浓度等，能够调整为5nm以上100nm以下。
之后，如图8F所示，以覆盖基板11上的易粘接层15和黑化处理层28的方式形成保护层17。作为形成保护层17的方法，可以使用辊涂、凹版印刷涂布、反向凹版印刷涂布、微凹版印刷涂布、狭缝式模涂、模涂、刮刀涂布、喷墨涂布、分配器涂布(dispenser coat)、吻合涂布(kiss coat)、喷涂、丝网印刷、胶版印刷、柔版印刷。
如此，得到具有基板11和配置于基板11上的网格状配线层20的配线基板10(图8E)。这种情况下，网格状配线层20包含第1方向配线21和第2方向配线22。第1方向配线21和第2方向配线22包含金属层27和形成于金属层27的外周的黑化处理层28。此时，可以由导电体55的一部分形成供电部40。或者，也可以另行准备平板状的供电部40，将该供电部40与网格状配线层20电连接。
[本实施方式的作用]
接着，对由这样的结构构成的配线基板的作用进行描述。
如图9所示，配线基板10被组装入具有显示器91的图像显示装置90。配线基板10配置于显示器91上。作为这样的图像显示装置90，可以举出例如智能手机、平板电脑等便携终端设备。配线基板10的网格状配线层20经由供电部40而与图像显示装置90的无线通信用电路92电连接。这样，能够经由网格状配线层20来收发规定频率的电波，从而能够使用图像显示装置90进行通信。需要说明的是，在图像显示装置90具有偏振片的情况下，配线基板10优选配置于较偏振片更靠近观察者侧。
如上所述，根据本实施方式，第1方向配线21和第2方向配线22配线分别具有金属层27和形成于金属层27的外周的黑化处理层28，黑化处理层28的厚度T2为5nm以上100nm以下。由此，黑化处理层28吸收可见光，因而能够抑制金属层27所致的可见光的反射。其结果，能够使在显示器91的表面上难以看到网格状配线层20，能够使观察者难以通过肉眼识别网格状配线层20。另外，由于黑化处理层28的厚度T2被抑制为100nm以下，因此黑化处理层28的存在不会使第1方向配线21和第2方向配线22的电阻大幅上升，在收发电波时能够使电流容易流过第1方向配线21和第2方向配线22。
但是，近年来，开展了第五代通信即5G(Generation)用便携终端设备的开发。在配线基板10的网格状配线层20例如被用作5G用的天线(特别是毫米波用天线)的情况下，网格状配线层20所收发的电波(毫米波)例如与4G用的天线所收发的电波相比为高频。通常，当在配线中流过交流电流时，频率越高，电流越难在配线的中心部分流过，从而，电流在配线的表面流动。这样，将在配线中流过交流电流时电流仅在表面流动的现象称作趋肤效应。另外，趋肤深度是指：衰减至最易于流动电流的配线表面的电流的1/e(大约0.37)倍的、距离配线表面的深度。该趋肤深度δ通常能够用下式求出。
[数1]
Figure BDA0003866150350000141
需要说明的是，上式中，ω是指角频率(＝2πf)，μ是指导磁率(在真空中为4π×10-7[H/m])，σ是指构成配线的导体的电导率(在铜的情况下为5.8×107[S/m])。关于铜配线的趋肤深度δ，在频率为0.8GHz的情况下，δ＝约2.3μm，在频率为2.4GHz的情况下，δ＝约1.3μm，在频率为4.4GHz的情况下，δ＝约1.0μm，在频率为6GHz的情况，δ＝约0.85μm。另外，5G用的天线所收发的电波(毫米波)例如与4G用的天线所收发的电波相比为高频(28GHz～39GHz)，例如在电流的频率为28GHz～39GHz的情况下，δ＝约0.3μm～约0.4μm。
本实施方式中，通过使电阻率大的黑化处理层28的厚度T2为100nm以下，黑化处理层28的厚度T2相对于趋肤深度δ足够小。由此，通过电阻率大的黑化处理层28，能够不阻碍网格状配线层20中的电流流动。换言之，电流容易流动的部分大多为金属层27，因此能够提高该部分的导电性。另外，在网格状配线层20用作天线的情况下，能够维持作为天线的性能。尤其是，在为网格状配线层20所收发的电波(毫米波)的情况下，通过将黑化处理层28的厚度T2抑制为100nm以下，能够使厚度T2充分小于铜配线的趋肤深度δ。因此，通过黑化处理层28，能够不阻碍网格状配线层20中的电流流动。
另外，根据本实施方式，通过使黑化处理层28包含钯或碲，黑化处理层28的电导率低，能够不阻碍网格状配线层20中的电流流动。
另外，根据本实施方式，通过使黑化处理层28为对金属层27进行了氧化处理的层，能够利用黑化处理层28保护金属层27，能够抑制金属层27生锈。
另外，本实施方式中，通过使基板11的介质损耗角正切为0.002以下，尤其是在网格状配线层20所收发的电波(毫米波)为高频的情况下，能够减小电波收发时所产生的介电损耗。
另外，根据本实施方式，在基板11上形成有易粘接层15，因此能够提高基板11与第1方向配线21和第2方向配线22的粘接性。此外，由于在易粘接层15上形成有密合层16，因此能够进一步提高基板11与第1方向配线21和第2方向配线22的密合性。
另外，根据本实施方式，在基板11上以覆盖第1方向配线21和第2方向配线22的方式形成有保护层17，因此能够保护第1方向配线21和第2方向配线22免受外部的冲击等。
另外，根据本实施方式，网格状配线层20具有作为天线的功能。能够将该作为天线的网格状配线层20配置于图像显示装置90的最表面侧。因此，与将天线内置于图像显示装置90中的情况相比，能够提高通信性能。另外，能够在图像显示装置90的面内配置多个作为天线的网格状配线层20，因此能够进一步提高通信性能。
需要说明的是，本实施方式中，以网格状配线层20具有作为天线的功能的情况为例进行了说明，但不限于此。网格状配线层20也可以起到例如悬停(即使使用者不直接触碰显示器也能够进行操作的功能)、指纹认证、加热器、降噪(噪声屏蔽)等功能。这种情况下，也能在抑制网格状配线层20的可见性的同时，使电流容易流至网格状配线层20中。
另外，本实施方式中，以黑化处理层28设置于第1方向配线21和第2方向配线22两者的情况为例进行了说明，但不限于此。黑化处理层28也可以仅设置于第1方向配线21和第2方向配线22中的任意一者。另外，黑化处理层28可以设置于多个第1方向配线21中的一部分的第1方向配线21，也可以设置于多个第2方向配线22中的一部分的第2方向配线22。
[实施例]
接着，对本实施方式中的具体实施例进行说明。
(网格图案的制作)
分别如下准备实施例1-3的配线基板和比较例的配线基板。
(实施例1)
在100μm厚的PET膜制的基板上形成铜的网格图案，对该网格图案进行黑化处理。黑化处理通过将基板上的铜的网格图案在非电解镀钯液中浸渍规定时间而进行。之后，用离子交换水清洗经黑化处理的网格图案，进行干燥。由此，得到具备基板和具有黑化处理层的网格状配线层的配线基板。需要说明的是，网格状配线层的尺寸为宽度3mm×长度24mm。网格状配线层为格子状，各配线的宽度在网格状配线层的宽度方向和长度方向均为1μm。另外，各配线的高度为1μm，各配线的间距为100μm。在网格状配线层的长度方向的两端形成有铜的实心图案(宽度3mm、长度1mm)，用于电阻值测定。黑化处理层的厚度为15nm。
(实施例2)
使黑化处理层的厚度为60nm，除此以外与实施例1同样地制作出实施例2的配线基板。
(实施例3)
使黑化处理层的厚度为8nm，除此以外与实施例1同样地制作出实施例3的配线基板。
(比较例)
不设置黑化处理层，除此以外与实施例1同样地制作出比较例的配线基板。
对实施例1-3和比较例的配线基板测定L*值(色坐标)和电阻值。
L*值(色坐标)使用分光测色计(柯尼卡美能达制造、CM-700d)进行测定。需要说明的是，由于配线的宽度过窄，难以直接测定L*值(色坐标)，因此，通过溅射法在100μm厚的PET膜制的基板上形成1cm见方以上的铜薄膜(膜厚1μm)，在与上述实施例1-3和比较例相同的条件下对其进行黑化处理而使用。色坐标的测定条件如下。
测定方式：SCE方式、视场角：10°、光源：D65光源
关于电阻值，使用数字万用表(CUSTOM Corporation制造、CDM-2000D)，测定位于网格状配线层的长度方向两端的实心图案间的电阻值。
黑化处理层的厚度使用上述的STEM-EDS(Scanning Transmission ElectronMicroscopy-Energy Dispersive X-ray Spectroscopy：扫描透射电子显微镜-能量色散X射线光谱分析)法进行测定。
L*值为40以下，并且电阻值相对于比较例(14.0Ω)为+10％以下时，评价为“○”。将以上的评价结果示于表1。
[表1]
Figure BDA0003866150350000171
如上述表1所示，实施例1-3的配线基板将L*值抑制为40以下，能够抑制网格状配线层对于可见光的反射。另一方面，实施例1-3的配线基板的网格状配线层与比较例的配线基板的网格状配线层相比，电阻值未大幅上升。
也能够根据需要适当组合上述实施方式和变形例中公开的多个结构要素。或者，也可以从上述实施方式和变形例所示的全部结构要素中删除几个结构要素。

Claims (20)

1.一种配线基板，所述配线基板具备：
基板；和
网格状配线层，其配置于所述基板上，包含多个配线，
所述基板对于波长380nm以上750nm以下的光线的透射率为85％以上，
所述配线具有金属层和位于所述金属层上的黑化处理层，
所述黑化处理层的厚度为5nm以上100nm以下。
2.如权利要求1所述的配线基板，其中，所述黑化处理层包含钯或碲。
3.如权利要求1所述的配线基板，其中，所述黑化处理层是对所述金属层进行了氧化处理的层。
4.如权利要求3所述的配线基板，其中，所述黑化处理层包含构成所述金属层的金属的氧化物。
5.如权利要求1～4中任一项所述的配线基板，其中，所述网格状配线层为天线。
6.如权利要求1～5中任一项所述的配线基板，其中，所述金属层包含金、银、铜、铂、锡、铝、铁或镍。
7.如权利要求1～6中任一项所述的配线基板，其中，所述基板的介质损耗角正切为0.002以下。
8.如权利要求1～7中任一项所述的配线基板，其中，所述基板的厚度为5μm以上200μm以下。
9.如权利要求1～8中任一项所述的配线基板，其中，所述基板包含环烯烃聚合物或聚降冰片烯聚合物。
10.如权利要求1～9中任一项所述的配线基板，其中，所述网格状配线层仅存在于所述基板的一部分。
11.一种配线基板的制造方法，所述配线基板的制造方法具备：
准备基板的工序；和
在所述基板上形成包含多个配线的网格状配线层的工序，
所述基板对于波长380nm以上750nm以下的光线的透射率为85％以上，
所述配线具有金属层和位于所述金属层上的黑化处理层，
所述黑化处理层的厚度为5nm以上100nm以下。
12.如权利要求11所述的配线基板的制造方法，其中，形成所述网格状配线层的工序包括：形成所述金属层的工序；和在所述金属层形成包含钯或碲的所述黑化处理层的工序。
13.如权利要求11所述的配线基板的制造方法，其中，形成所述网格状配线层的工序包括：形成所述金属层的工序；和通过对所述金属层进行氧化处理而形成所述黑化处理层的工序。
14.如权利要求13所述的配线基板的制造方法，其中，所述黑化处理层包含构成所述金属层的金属的氧化物。
15.如权利要求11～14中任一项所述的配线基板的制造方法，其中，所述网格状配线层为天线。
16.如权利要求11～15中任一项所述的配线基板的制造方法，其中，所述金属层包含金、银、铜、铂、锡、铝、铁或镍。
17.如权利要求11～16中任一项所述的配线基板的制造方法，其中，所述基板的介质损耗角正切为0.002以下。
18.如权利要求11～17中任一项所述的配线基板的制造方法，其中，所述基板的厚度为5μm以上200μm以下。
19.如权利要求11～18中任一项所述的配线基板的制造方法，其中，所述基板包含环烯烃聚合物或聚降冰片烯聚合物。
20.如权利要求11～19中任一项所述的配线基板的制造方法，其中，所述网格状配线层仅存在于所述基板的一部分。
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