JP2007048800A

JP2007048800A - Ｉｃカード用アンテナコイル及びその製造方法

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Publication number: JP2007048800A
Application number: JP2005229116A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Kataoka; 次雄片岡; Mitsuyuki Wasamoto; 充幸和佐本
Original assignee: Nippon Foil Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nippon Foil Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2007-02-22

Abstract

【課題】金属箔製回路パターンに浮きや剥離が生じにくいＩＣカード用アンテナコイルを提供する。
【解決手段】このＩＣカード用アンテナコイルは、合成樹脂製フィルム１，ポリウレタン系接着剤２，エポキシ系樹脂層３，金属箔製回路パターン４の順で積層一体化されてなる。金属箔としては、電解銅箔が用いられている。そして、電解銅箔の粗面がエポキシ系樹脂層３に当接している。電解銅箔の粗面の十点平均粗さ（Ｒｚ_JIS94）は、１．０〜１２μｍ程度である。このようなＩＣカード用アンテナコイルは、電解銅箔の粗面にエポキシ系樹脂を塗布して、エポキシ系樹脂層を設ける工程と、エポキシ系樹脂層上にポリウレタン系接着剤を塗布し、合成樹脂製フィルムを貼合する工程と、次いで、電解銅箔にレジスト処理及びエッチング処理を施して、所定の回路パターンを形成する工程を経て、製造することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、フレキシブルプリント配線板の一種であるＩＣカード用アンテナコイル及びその製造方法に関し、特に、金属箔製回路パターンと基板である合成樹脂製フィルムとの接着力に優れたＩＣカード用アンテナコイル及びその製造方法に関するものである。

従来より、フレキシブルプリント配線板の一種であるＩＣカード用アンテナコイルとして、合成樹脂製フィルム表面に金属箔製回路パターンを形成したものが用いられている。このようなＩＣカード用アンテナコイルは、合成樹脂製フィルムと金属箔とをポリウレタン系接着剤で貼合した後、金属箔上に所定のマスキングを施すレジスト処理を行った後、エッチング溶液を付与して非マスキング部分の金属箔を溶解除去するエッチング処理を行って、得られている。

このようにして得られたＩＣカード用アンテナコイルは、非マスキング部分すなわち非配線部分において、ポリウレタン系接着剤が露出することになる。しかるに、ポリウレタン系接着剤にはタッキネスがあり、以下のような問題点があった。すなわち、長尺状のＩＣカード用アンテナコイルを巻き取って巻物の形態で、保存又は輸送すると、巻き取られたＩＣカード用アンテナコイル同士がくっつきやすく、ＩＣカード作成時等に、巻物を巻き戻しにくいということがあった。また、巻物を無理に巻き戻すと、回路パターンが損傷したり、ＩＣカード用アンテナコイル自体が破れてしまうということがあった。

このため、本件出願人は、ポリウレタン系接着剤と金属箔との間に、エポキシ系樹脂層を設けて上記問題点を解決した（特許文献１）。すなわち、合成樹脂製フィルムと、片面にエポキシ系樹脂層が設けられた金属箔とを、エポキシ系樹脂層が合成樹脂製フィルムと当接するようにしてポリウレタン系接着剤で貼合した後、レジスト処理及びエッチング処理を行い、非配線部分にはエポキシ系樹脂層が露出しているＩＣカード用アンテナコイル等のフレキシブルプリント配線板を得た。

特公平５−６１７９４号公報（特許請求の範囲）

本発明は、特許文献１に係る発明を利用したもので、更に金属箔製回路パターンとエポキシ系樹脂層との接着力を向上させ、金属箔製回路パターンの浮きや剥離を防止することを課題とするものである。

本発明は、金属箔として特定の銅箔を用いることにより、上記課題を解決したものである。すなわち、本発明は、合成樹脂製フィルム１，ポリウレタン系接着剤２，エポキシ系樹脂層３，金属箔製回路パターン４の順で積層一体化されてなるＩＣカード用アンテナコイルにおいて、前記金属箔として電解銅箔が用いられていると共に、該電解銅箔の粗面が前記エポキシ系樹脂層に当接していることを特徴とするＩＣカード用アンテナコイルに関するものである。

本発明において、合成樹脂製フィルム１としては、フレキシブルプリント配線板に使用されている公知のものであれば、どのようなものでも使用しうる。一般的には、ポリエステルフィルムが用いられ、耐熱性が要求される場合には、低熱収縮タイプのポリエステルフィルムやポリエチレンナフタレートフィルム等が用いられる。合成樹脂製フィルムの厚さは、一般的に、２５〜１００μｍ程度である。

合成樹脂製フィルム１と金属箔製回路パターン４を貼合するためのポリウレタン系接着剤２としては、従来公知のポリウレタン系接着剤が用いられる。たとえば、汎用されている種々のポリウレタン系接着剤が用いられる。また、本発明においては、ポリウレタンに他の樹脂を混合したものも、ポリウレタン系接着剤として用いられる。具体的には、エポキシ樹脂を含むポリウレタン系接着剤、メラミン樹脂を含むポリウレタン系接着剤、ポリエステル樹脂を含むポリウレタン系接着剤等も用いることができる。ポリウレタン系接着剤の厚さは、３〜１０ｇ／ｍ²程度である。

ポリウレタン系接着剤２と金属箔製回路パターン４との間には、エポキシ系樹脂層３が介在している。また、回路パターンが存在しない箇所においては、ポリウレタン系接着剤２上にエポキシ系樹脂層３が存在する。エポキシ系樹脂としては、エポキシ−メラミン樹脂、エポキシ−フェノール樹脂、エポキシ−ユリア樹脂、エポキシアミノ−アクリル変性樹脂等とその硬化剤とを組み合わせたものが用いられる。エポキシ系樹脂層の厚さは、１．５〜１５ｇ／ｍ²程度である。

本発明において特徴的なことは、金属箔製回路パターンが電解銅箔で形成されているということである。電解銅箔とは、従来公知の電解法で得られた銅箔である。すなわち、銅が溶解している電解液中に浸漬された回転ドラム上に、電着によって銅を析出させて得られた銅箔のことである。したがって、この電解銅箔は、金属ドラム表面に接していた面が比較的平滑な面（平滑面）になり、金属ドラム表面に接していなかった面が比較的粗な面（粗面）となるものである。そして、この粗面が、エポキシ系樹脂層に当接しているのである。粗面がエポキシ系樹脂層と当接することによって、アンカー効果により、エポキシ系樹脂層と電解銅箔で形成された回路パターンの接着力が向上するのである。なお、本発明で用いる電解銅箔の厚さは、９〜３５μｍ程度である。

電解銅箔の粗面の程度は、十点平均粗さ（Ｒｚ_JIS94）が１．０〜１２μｍ程度であるのが好ましい。十点平均粗さ（Ｒｚ_JIS94）が１．０μｍ未満になると、アンカー効果が低下し、エポキシ系樹脂層と回路パターンの接着力が低下する傾向が生じる。また、十点平均粗さ（Ｒｚ_JIS94）が１２μｍを超えると、粗面を平滑化するために、エポキシ系樹脂を多量に塗布する必要が生じ、乾燥工程で、エポキシ系樹脂表面の乾燥状態と、エポキシ系樹脂と粗面との界面における乾燥状態に差異が生じ、乾燥不良が発生する恐れがある。なお、十点平均粗さ（Ｒｚ_JIS94）は、ＪＩＳＢ０６０１に準拠して測定されるものであり、基準長さや評価長さもＪＩＳの規定に基づいて定められるものである。

次に、本発明に係るＩＣカード用アンテナコイルの製造方法について説明する。まず、従来公知の方法で電解銅箔を得る。この電解銅箔は、前記したように、一方の面が平滑面になっており、他方の面が粗面となっている。粗面の程度も、前記したとおり、十点平均粗さ（Ｒｚ_JIS94）が１．０〜１２μｍ程度であるのが好ましい。そして、この電解銅箔の粗面にエポキシ系樹脂を塗布し、エポキシ系樹脂層を設ける。エポキシ系樹脂層を硬化させた後、エポキシ系樹脂層又は合成樹脂製フィルムにポリウレタン系接着剤を塗布し、電解銅箔と合成樹脂製フィルムとを貼合する。以上のようにして、合成樹脂製フィルム，ポリウレタン系接着剤，エポキシ系樹脂層，電解銅箔の順で積層一体化されてなる銅張積層材を得る。

この銅張積層材の電解銅箔にレジスト処理を施す。レジスト処理とは、電解銅箔上に所定のマスキングを施す処理をいう。具体的には、アンテナコイルの配線部分に硬化型樹脂を塗布し、マスキングを施す。そして、この後、エッチング処理を施す。エッチング処理とは、マスキングが施されていない部分の電解銅箔を溶解除去することである。具体的には、マスキングを施した後、エッチング溶液を付与し、マスキングが施されていない部分の電解銅箔を溶解除去する。その後、配線部分の上に残存しているマスキングのみを除去することによって、ＩＣカード用アンテナコイルが得られるのである。

以上説明したＩＣカード用アンテナコイルは、合成樹脂製フィルムの片面に回路パターンが設けられている例を説明したが、両面に回路パターンが形成されていてもよい。すなわち、金属箔製回路パターン，エポキシ系樹脂層，ポリウレタン系接着剤，合成樹脂製フィルム，ポリウレタン系接着剤，エポキシ系樹脂層，金属箔製回路パターンの順で積層一体化されてなるＩＣカード用アンテナコイルであってもよい。また、このようなＩＣカード用アンテナコイルを製造する場合には、電解銅箔，エポキシ系樹脂層，ポリウレタン系接着剤，合成樹脂製フィルム，ポリウレタン系接着剤，エポキシ系樹脂層，電解銅箔の順で積層一体化されてなる銅張積層材を用いればよい。さらに、両面に回路パターンを設けた場合、スルーホール加工等を施して、各面の回路パターンを接続させてもよい。

本発明に係るＩＣカード用アンテナコイルは、合成樹脂製フィルム，ポリウレタン系接着剤，エポキシ系樹脂層，金属箔製回路パターンの順で積層一体化され、金属箔製回路パターンが電解銅箔で形成されており、しかも、電解銅箔の粗面がエポキシ系樹脂層に当接している。したがって、電解銅箔はアンカー効果によって、エポキシ系樹脂層と強固に接着している。よって、電解銅箔で形成された回路パターンに、浮きや剥離が生じにくいという作用効果を奏する。

実施例１
まず、厚さ１８μｍの電解銅箔（古河サーキットフォイル株式会社製、Ｆ３−ＷＳ）を準備した。この電解銅箔の粗面の十点平均粗さ（Ｒｚ_JIS94）は、２．８μｍであった。この電解銅箔の粗面側に、エポキシ系樹脂（タナカケミカル株式会社製、Ｎｏ．８８００−１）をグラビア法で塗布し、温度２００℃で６０秒間の条件で乾燥・硬化させて、厚さ５ｇ／ｍ²のエポキシ系樹脂層を形成した。

次に、電解銅箔のエポキシ系樹脂層上に、ポリウレタン系接着剤（東洋モートン株式会社製、アドコート７６Ｐ１）をグラビア法で塗布した後、乾燥し、厚さ５ｇ／ｍ²のポリウレタン系接着剤層を形成した。この後、厚さ５０μｍのポリエステルフィルム（東レ株式会社製、ルミラーＳ５６）を、ポリウレタン系接着剤層に積層し、一対の加熱ロール間を通して、電解銅箔とポリエステルフィルムとを貼合した。以上のようにして、ポリエステルフィルム，ポリウレタン系接着剤，エポキシ系樹脂層，電解銅箔の順で積層一体化されてなる銅張積層材を得た。

この銅張積層材の電解銅箔上に、所定の回路パターンで、熱硬化性樹脂（東洋紡績株式会社製、ＥＲ−３０４Ｎ、）をＲｏｌｌｔｏＲｏｌｌ輪転方式にて連続印刷した。印刷後、加熱して熱硬化性樹脂を硬化させ、マスキングしてレジスト処理を行った。この後、エッチング溶液（塩化第二鉄水溶液）をレジスト処理した銅張積層材に付与して、マスキングが施されていない箇所の電解銅箔を溶解除去し、所定の回路パターンを形成した。その後、水酸化ナトリウム水溶液を用いて、回路パターン上に残存している硬化樹脂を剥離し、十分な水洗を行い、乾燥してＩＣカード用アンテナコイルを得た。なお、以上の一連の工程は、ＲｏｌｌｔｏＲｏｌｌ方式を採用し、得られたＩＣカード用アンテナコイルは、巻き取って巻物とした。

実施例２
エポキシ系樹脂として、タナカケミカル株式会社製のＮｏ．８８００−１に代えて、タナカケミカル株式会社製の７５０５−２を使用した他は、実施例１と同一の方法により、ＩＣカード用アンテナコイルを得た。

実施例３
厚さ３５μｍの電解銅箔（古河サーキットフォイル株式会社製、ＧＴＳ−ＭＰ）を準備した。この電解銅箔の粗面の十点平均粗さ（Ｒｚ_JIS94）は、９．２μｍであった。この電解銅箔の粗面側に、エポキシ系樹脂（タナカケミカル株式会社製、Ｎｏ．８８００−１）をグラビア法で塗布し、温度２００℃で６０秒間の条件で乾燥・硬化させて、厚さ１３ｇ／ｍ²のエポキシ系樹脂層を形成した。そして、この後は、実施例１と同一の方法を採用することにより、ＩＣカード用アンテナコイルを得た。

実施例４
厚さ５０μｍのポリエステルフィルム（東レ株式会社製、ルミラーＳ５６）に代えて、厚さ５０μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製、テオネックスＱ８３）を使用した他は、実施例１と同一の方法により、ＩＣカード用アンテナコイルを得た。

実施例５
エポキシ系樹脂層の厚さを５ｇ／ｍ²から１０ｇ／ｍ²に変更した他は、実施例１と同一の方法により、ＩＣカード用アンテナコイルを得た。

比較例１
エポキシ系樹脂層を設けない他は、実施例１と同一の方法により、ＩＣカード用アンテナコイルを得た。

比較例２
厚さ１８μｍの電解銅箔（古河サーキットフォイル株式会社製、Ｆ３−ＷＳ）に代えて、厚さ１８μｍの圧延銅箔（日本製箔株式会社製、ＴＣＵ−Ｈ）を使用した他は、実施例１と同一の方法により、ＩＣカード用アンテナコイルを得た。

［引き剥がし強さ（Ｎ／ｍｍ）］
まず、実施例１〜５、比較例１及び比較例２で得られたＩＣカード用アンテナコイルの回路パターンと合成樹脂製フィルムとの接着力を評価するため、ＪＩＳＣ５０１６記載の方法に基づき、電解銅箔の引き剥がし強さ（Ｎ／ｍｍ）を測定した。測定方法は、ＪＩＳＣ５０１６の８．１．１に記載の方法Ａを採用した。そして、測定試料の巾及び長さは、ＪＩＳＣ５０１６の付図２に記載のとおりとした。このような測定試料は、ＩＣカード用アンテナコイルを得る際に作成された銅張積層材から採取した。

［エッチング後の密着性］
実施例１〜５、比較例１及び比較例２で得られた、ＩＣカード用アンテナコイルの巻物を、５０℃の温度で１２０時間保持し、これを巻き戻した際に、ＩＣカード用アンテナコイル同士が密着することなく、良好に巻き戻しできるか否かを評価した。良好に巻き戻しができるものを「良好」と評価し、良好に巻き戻しができないものを「不良」と評価した。

［回路パターンの浮きや剥離］
実施例１〜５、比較例１及び比較例２で得られたＩＣカード用アンテナコイルを、４０℃、９０％ＲＨの雰囲気下で２５０時間保持し、その後、目視にて、回路パターンの浮きや剥離の有無を評価した。浮きや剥離が確認できないものを「無し」と評価し、浮きや剥離が一部でも確認できるものを「有り」と評価した。

以上の結果を表１に示した。
［表１］
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引き剥がし強さエッチング後の回路パターンの
（Ｎ／ｍｍ）密着性浮きや剥離
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実施例１０．７良好無し
実施例２０．７良好無し
実施例３１．１良好無し
実施例４０．７良好無し
実施例５０．８良好無し
比較例１０．６不良無し
比較例２０．３良好有り
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本発明の一例に係るＩＣカード用アンテナコイルの模式的断面図である。

符号の説明

１合成樹脂製フィルム
２ポリウレタン系接着剤
３エポキシ系樹脂層
４金属箔製回路パターン

Claims

合成樹脂製フィルム，ポリウレタン系接着剤，エポキシ系樹脂層，金属箔製回路パターンの順で積層一体化されてなるＩＣカード用アンテナコイルにおいて、
前記金属箔として電解銅箔が用いられていると共に、該電解銅箔の粗面が前記エポキシ系樹脂層に当接していることを特徴とするＩＣカード用アンテナコイル。
電解銅箔の粗面の十点平均粗さ（Ｒｚ_JIS94）が、１．０〜１２μｍである請求項１記載のＩＣカード用アンテナコイル。
（Ａ）電解銅箔の粗面にエポキシ系樹脂を塗布して、エポキシ系樹脂層を設ける工程と、
（Ｂ）前記エポキシ系樹脂層上にポリウレタン系接着剤を塗布し、合成樹脂製フィルムを貼合する工程と、
（Ｃ）次いで、前記電解銅箔にレジスト処理及びエッチング処理を施して、所定の回路パターンを形成する工程と、
を具備することを特徴とする請求項１記載のＩＣカード用アンテナコイルの製造方法。
電解銅箔の粗面の十点平均粗さ（Ｒｚ_JIS94）が、１．０〜１２μｍである請求項３記載のＩＣカード用アンテナコイル。