JP2009177108A - Method of forming conductor pattern, and conductor pattern - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリント配線板の通常の回路パターンの形成のみならず電磁波シールドパターンの形成にも用いられる導体パターンの形成方法及び導体パターンに関するものである。 The present invention relates to a conductor pattern forming method and a conductor pattern which are used not only for forming a normal circuit pattern of a printed wiring board but also for forming an electromagnetic wave shield pattern.
従来、プリント配線板の回路パターンとしての導体パターンは、サブトラクティブ法、アディティブ法、セミアディティブ法等を使用して形成されている。このようにして形成された導体パターンは導電性が高いものであるが、上記方法はいずれも工程数が多いものであり、手間がかかるものである。 Conventionally, a conductor pattern as a circuit pattern of a printed wiring board is formed using a subtractive method, an additive method, a semi-additive method, or the like. The conductor pattern formed in this way has high conductivity, but all of the above methods involve a large number of steps and are troublesome.
そこで、工程数を減らして手間を省くため、導電性ペーストを所定形状に印刷することによって導体パターンを形成することが行われている。ところが、このようにして形成された導体パターンは、比抵抗が高くなり、導電性が低くなるおそれがある。 Therefore, in order to reduce the number of steps and save labor, a conductive pattern is formed by printing a conductive paste in a predetermined shape. However, the conductor pattern thus formed has a high specific resistance and may have a low conductivity.
そこで、近年においては、無電解めっき触媒を含有する導電性ペーストを印刷した後、これに無電解めっき処理を施して金属層を形成することによって、比抵抗の低い導体パターンを形成する方法が開発されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、近年開発された上記のような導体パターンの形成方法では、工程数は少ないものの、無電解めっき処理を施す際に気泡によるめっき析出不良等が発生し、歩留まりが低くなるという問題がある。 However, although the method for forming a conductor pattern as described above, which has been developed in recent years, has a small number of processes, there is a problem in that a plating deposition defect due to bubbles occurs when performing electroless plating treatment, resulting in a low yield.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、歩留まりを高めることができると共に、少ない工程数で比抵抗の低い導体パターンを容易に形成することができる導体パターンの形成方法及び導体パターンを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a conductor pattern forming method and a conductor pattern that can increase the yield and can easily form a conductor pattern having a low specific resistance with a small number of steps. It is intended to provide.
本発明の請求項1に係る導体パターンの形成方法は、基材1に導電性ペースト2を所定形状に印刷した後、これをプレスすることを特徴とするものである。
The method for forming a conductor pattern according to
請求項2に係る発明は、請求項1において、気体の圧力によりプレスすることを特徴とするものである。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項1において、基材1の導電性ペースト2が印刷された面に弾性シート6を重ね、この印刷面と弾性シート6間を減圧することによって弾性シート6を介して上記印刷面を気体又は液体の圧力によりプレスすることを特徴とするものである。
The invention according to
本発明の請求項4に係る導体パターンは、基材1に所定形状に印刷された導電性ペースト2がプレスされて形成されていることを特徴とするものである。
The conductor pattern according to
請求項5に係る発明は、請求項4において、気体の圧力によりプレスされて形成されていることを特徴とするものである。
The invention according to claim 5 is characterized in that, in
請求項6に係る発明は、請求項4において、基材1の導電性ペースト2が印刷された面に弾性シート6が重ねられ、この印刷面と弾性シート6間が減圧されることによって弾性シート6を介して上記印刷面が気体又は液体の圧力によりプレスされて形成されていることを特徴とするものである。
The invention according to
本発明の請求項1に係る導体パターンの形成方法によれば、歩留まりを高めることができると共に、少ない工程数で比抵抗の低い導体パターンを容易に形成することができるものである。
According to the method for forming a conductor pattern according to
請求項2に係る発明によれば、歩留まりを高めることができると共に、少ない工程数で比抵抗の低い導体パターンを容易に形成することができるものである。しかも、平板プレスによるものではないので、導体パターンの線幅が広がるのを防止することができるものである。 According to the second aspect of the invention, the yield can be increased and a conductor pattern having a low specific resistance can be easily formed with a small number of steps. And since it is not based on a flat plate press, it can prevent that the line width of a conductor pattern spreads.
請求項3に係る発明によれば、歩留まりを高めることができると共に、少ない工程数で比抵抗の低い導体パターンを容易に形成することができるものである。しかも、平板プレスによるものではないので、導体パターンの線幅が広がるのを防止することができるものである。 According to the third aspect of the invention, the yield can be increased, and a conductor pattern having a low specific resistance can be easily formed with a small number of steps. And since it is not based on a flat plate press, it can prevent that the line width of a conductor pattern spreads.
本発明の請求項4に係る導体パターンによれば、導電性ペーストで形成された従来の導体パターンに比べて、比抵抗が低いものである。
According to the conductor pattern of
請求項5に係る発明によれば、導電性ペーストで形成された従来の導体パターンに比べて、比抵抗が低いものである。 According to the invention which concerns on Claim 5, compared with the conventional conductor pattern formed with the electrically conductive paste, a specific resistance is low.
請求項6に係る発明によれば、導電性ペーストで形成された従来の導体パターンに比べて、比抵抗が低いものである。
According to the invention which concerns on
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
本発明において基材1としては、絶縁性のあるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)のほか、ポリメタクリル酸メチルに代表されるアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、JSR株式会社製の商品名「アートン」に代表されるノルボルネン系樹脂、東ソー株式会社製の品番「TI−160」に代表されるオレフィンマレイミド樹脂等にて形成される有機樹脂基体や、ガラスにて形成されるガラス基体、特開平08−148829号公報に記載されているエポキシ樹脂基材等のような、シート状あるいは板状のもの等を用いることができる。
In the present invention, the
また導電性ペースト2としては、金属粉、アンチモン−錫酸化物やインジウム−錫酸化物等の金属酸化物粉末、グラファイト、カーボンブラック、熱可塑性樹脂、添加剤、溶媒等を配合して調製されたものを用いることができる。金属粉としては、銀粉、銅粉、ニッケル粉、アルミニウム粉、鉄粉、マグネシウム粉及びこれらの合金粉もしくはこれらの粉末に異種金属を1層以上コーティングしたものから選ばれるものを用いることができ、この配合量は導電性ペースト2全量に対して0〜99質量%であることが好ましい。またカーボンブラック、グラファイトの配合量は0〜99質量%であることが好ましい。なお、少なくとも金属粉、カーボンブラック、グラファイトのいずれかを用いる。また熱可塑性樹脂としては、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などや、−COC−骨格、−COO−骨格などを含むこれらの樹脂の誘導体、カルボキシメチルセルロース、アセチルセルロース、セルロースアセテートブチレート等のセルロース誘導体等を用いることができ、この配合量は0.1〜20質量%であることが好ましい。また添加剤としては、ビックケミー・ジャパン株式会社製「BYK333(シリコンオイル)」等の消泡剤・レベリング剤を用いることができ、この配合量は0〜10質量%であることが好ましい。また溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、トルエン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、キシレン、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、1−(2−メトキシ−2−メチルエトキシ)−2−プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及び水等をそれぞれ単独で用いたり、任意の割合で混合した混合溶媒として用いたりすることができるものであり、この配合量は0.1〜50質量%であることが好ましい。
The
そして導体パターン3を形成するにあたっては、まず図1(a)のように基材1の表面に導電性ペースト2を所定形状に印刷する。ここで、基材1に印刷する形状としては、特に限定されるものではないが、例えば、図2のような格子状又は網目状(メッシュ状)等を挙げることができる。このように、格子状又は網目状の導体パターン3が形成された基材1は電磁波シールド材としてプラズマディスプレイ等に利用することができる。つまり、この場合の格子状又は網目状の導体パターン3は電磁波シールドパターンとして形成されている。また印刷方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷等を使用することができる。
In forming the
その後、基材1の表面に印刷された導電性ペースト2を50〜150℃、0.1〜180分の条件で加熱して乾燥させ、これを図1(b)のように加熱加圧装置4を用いてプレスすることによって、図1(c)のような導体パターン3を形成することができる。このようにして形成された導体パターン3は、プレスで圧縮されることによって金属粉等の導電性微粒子間の接触面積が増加するので、導電性ペースト2で形成された従来の導体パターン3に比べて、比抵抗が低くなり、導電性が高くなるものである。ここで、プレスは50〜150℃、0.01〜200kgf/cm2(0.98kPa〜19.6MPa)、0.1〜180分の条件で行うのが好ましい。また、加熱加圧終了後に、圧力を保ったまま水冷等で急速冷却、例えば110℃から40℃まで30分で冷却することも導電性ペースト2の圧縮状態を保つ上で有効である。なお、プレスする場合には、図1(b)のように導電性ペースト2が印刷された基材1と加熱加圧装置4との間に離型シート5を介在させるようにしてもよい。この離型シート5としては、ポリエステルフィルム、ポリエステルフィルムにシリコーン樹脂等の剥離剤を塗布して剥離剤層を設けたもの、公知の偏光板等を用いることができる。
Thereafter, the
図3は本発明の実施の形態の他の一例を示すものであり、このものでは、まず図1(a)と同様に基材1の表面に導電性ペースト2を所定形状に印刷した後、これを加熱して乾燥させる。そして、この基材1を図3のようにオートクレーブ7の中に入れて、空気や水蒸気等の気体の圧力によりプレスすると、図1(c)と同様の導体パターン3を形成することができる。このようにして形成された導体パターン3は、気体の圧力によるプレスで圧縮されることによって金属粉等の導電性微粒子間の接触面積が増加するので、導電性ペースト2で形成された従来の導体パターン3に比べて、比抵抗が低くなり、導電性が高くなるものである。また、図1(b)に示す加熱加圧装置4を用いた平板プレスでは、基材1の表面に対して垂直な方向に導体パターン3が圧縮されるのでその線幅が広がるおそれがあるが、図3に示すものでは、気体の圧力によるプレスであり、一定方向のみに導体パターン3が圧縮されるわけではないのでその線幅が広がるのを防止することができるものである。ここで、オートクレーブ7としては、圧力計や温度計等を備えた通常の耐圧容器等を用いることができる。また、気体の圧力によるプレスは50〜150℃、0.01〜200kgf/cm2(0.98kPa〜19.6MPa)、0.1〜180分の条件で行うのが好ましい。また、加熱加圧終了後に、圧力を保ったまま水冷等で急速冷却、例えば110℃から40℃まで30分で冷却することも導電性ペースト2の圧縮状態を保つ上で有効である。
FIG. 3 shows another example of the embodiment of the present invention. In this example, after the
図4は本発明の実施の形態のさらに他の一例を示すものであり、このものでは、まず図1(a)と同様に基材1の表面に導電性ペースト2を所定形状に印刷した後、これを加熱して乾燥させる。そして、図4のように基材1の導電性ペースト2が印刷された面にシリコンゴムシート等の弾性シート6を重ね、これを空気等の気体又は水等の液体中に置く。ただし、上記印刷面と弾性シート6間に気体又は液体が侵入しないように、後述する減圧時に必要となる開口部(図示省略)を除いて、あらかじめ基材1と弾性シート6との間をパッキン等で密封してある。次に、真空ポンプ等の減圧手段を上記開口部に接続するなどして、上記印刷面と弾性シート6間を減圧することによって弾性シート6を介して上記印刷面を気体又は液体の圧力(図4において矢印で示す)によりプレスすると、図1(c)と同様の導体パターン3を形成することができる。このようにして形成された導体パターン3は、気体又は液体の圧力によるプレスで圧縮されることによって金属粉等の導電性微粒子間の接触面積が増加するので、導電性ペースト2で形成された従来の導体パターン3に比べて、比抵抗が低くなり、導電性が高くなるものである。また、図1(b)に示す加熱加圧装置4を用いた平板プレスでは、基材1の表面に対して垂直な方向に導体パターン3が圧縮されるのでその線幅が広がるおそれがあるが、図4に示すものでは、気体又は液体の圧力によるプレスであり、一定方向のみに導体パターン3が圧縮されるわけではないのでその線幅が広がるのを防止することができるものである。ここで、上記印刷面と弾性シート6間の減圧度(真空度)は0〜1.013×105Paであることが好ましく、気体又は液体の圧力によるプレスは40〜200℃、0.01〜200kgf/cm2(0.98kPa〜19.6MPa)、0.1〜180分の条件で行うのが好ましい。
FIG. 4 shows still another example of the embodiment of the present invention. In this example, after the
このように本発明では、無電解めっき処理等を施す必要がないので、従来の導体パターン3の形成方法に比べて、歩留まりを高めることができるものである。また本発明では導体パターン3は印刷工程・プレス工程のみを経て形成されるので、従来の導体パターン3の形成方法に比べて、工程数を減らして手間を省くことができるものである。しかもプレスによって、このように少ない工程数で比抵抗の低い導体パターン3を容易に形成することができるものである。
Thus, in the present invention, since it is not necessary to perform electroless plating or the like, the yield can be increased as compared with the conventional method of forming the
なお、図示省略しているが、基材1の導体パターン3が形成された面をカバーシートで被覆するようにしてもよい。このカバーシートとしては、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、非晶性PET(PET−G)、透明粘着剤層付きPET等で形成されたものを用いることができる。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, you may make it coat | cover the surface in which the
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
基材1としてPETフィルムを用いた。
A PET film was used as the
また導電性ペースト2としては、下記#1〜#3の3種のものを用いた。
As the
すなわち、#1の導電性ペースト2としては、EASTMAN製「セルロースアセテートブチレート CAB−551−0.2」を5質量%、三菱化学製「カーボンブラック #2350」を3質量%、三井金属鉱山製「銀粉 3050HD」を80質量%、メチルイソブチルケトンを10質量%、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを2質量%配合して調製されたものを用いた。
That is, as the
また、#2の導電性ペースト2としては、EASTMAN製「セルロースアセテートブチレート CAB−551−0.2」を5質量%、三菱化学製「カーボンブラック #2350」を3質量%、DOWAハイテック製「銀粉 AG−SMDK−101」を80質量%、メチルイソブチルケトンを10質量%、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを2質量%配合して調製されたものを用いた。
In addition, as the
また、#3の導電性ペースト2としては、太陽インキ製造製「AF5200E」を用いた。
Moreover, as the
そしてまずスクリーン印刷を使用して図5のように基材1の表面に#1の導電性ペースト2を平面視矩形状(5mm×30mm×0.1mm)に印刷した。
First, using the screen printing, as shown in FIG. 5, the
その後、基材1の表面に印刷された#1の導電性ペースト2を120℃、30分の条件で加熱して乾燥させた(比較例1)。このときの比抵抗は2.90×10−4Ωcmであった。
Thereafter, the # 1
次に比較例1の基材1を図1のように加熱加圧装置4を用いて115℃、2.54kgf/cm2(249kPa)、50分の条件でプレスすることによって、導体パターン3を形成した(実施例1)。このときの比抵抗は3.23×10−5Ωcmであった。
Next, by pressing the
また、比較例1の基材1を図3のようにオートクレーブ7の中に入れて、115℃、6.12kgf/cm2(600kPa)、60分の条件で空気の圧力によりプレスすることによって、導体パターン3を形成した(実施例2)。このときの比抵抗は5.32×10−5Ωcmであった。
Moreover, the
また、比較例1の基材1の印刷面に図4のように弾性シート6としてシリコンゴムシートを重ね、これを大気中に置いた。そして、減圧度(真空度)が1.013×103Paとなるように上記印刷面と弾性シート6間を減圧し、115℃、2.04kgf/cm2(200kPa)、60分の条件で空気の圧力によりプレスすることによって、導体パターン3を形成した(実施例3)。このときの比抵抗は6.32×10−5Ωcmであった。
Moreover, the silicon rubber sheet was piled up as the
また、比較例1の基材1の印刷面に図4のように弾性シート6としてシリコンゴムシートを重ね、これを水中に置いた。そして、減圧度(真空度)が1.013×103Paとなるように上記印刷面と弾性シート6間を減圧し、95℃、2.04kgf/cm2(200kPa)、60分の条件で水の圧力によりプレスすることによって、導体パターン3を形成した(実施例4)。このときの比抵抗は8.99×10−5Ωcmであった。
Moreover, the silicon rubber sheet was piled up as the
このように、プレス前の比較例1の導体パターン3に比べてプレス後の実施例1〜4の導体パターン3の方が比抵抗が低く導電性が高いことが確認される。
As described above, it is confirmed that the
次に上記と同様の基材1及び#2の導電性ペースト2を用いて電磁波シールド材を製造した。すなわち、まずスクリーン印刷を使用して基材1の表面に#2の導電性ペースト2を図2のように格子状又は網目状に印刷した。このときライン(L)/ピッチ(P)が17μm/300μm、20μm/250μmのスクリーン版を用いて2種のものを印刷した。
Next, the electromagnetic shielding material was manufactured using the
その後、基材1の表面に印刷された#2の導電性ペースト2を120℃、30分の条件で加熱して乾燥させた。これを比較例2、3の電磁波シールド材とした。
Thereafter, the # 2
次に比較例2、3の電磁波シールド材を加熱加圧装置4を用いて115℃、2.54kgf/cm2(249kPa)、50分の条件でプレスすることによって、導体パターン3を形成した。これを実施例5、6の電磁波シールド材とした。
Next, the
また、比較例2の電磁波シールド材をオートクレーブ7の中に入れて、115℃、6.12kgf/cm2(600kPa)、60分の条件で空気の圧力によりプレスすることによって、導体パターン3を形成した。これを実施例7の電磁波シールド材とした。
Moreover, the electromagnetic wave shielding material of the comparative example 2 was put in the
また、比較例2の電磁波シールド材の印刷面に弾性シート6としてシリコンゴムシートを重ね、これを大気中に置いた。そして、減圧度(真空度)が1.013×103Paとなるように上記印刷面と弾性シート6間を減圧し、115℃、2.04kgf/cm2(200kPa)、60分の条件で空気の圧力によりプレスすることによって、導体パターン3を形成した。これを実施例8の電磁波シールド材とした。
Further, a silicon rubber sheet was stacked as the
また、比較例2の電磁波シールド材の印刷面に弾性シート6としてシリコンゴムシートを重ね、これを水中に置いた。そして、減圧度(真空度)が1.013×103Paとなるように上記印刷面と弾性シート6間を減圧し、95℃、2.04kgf/cm2(200kPa)、60分の条件で水の圧力によりプレスすることによって、導体パターン3を形成した。これを実施例9の電磁波シールド材とした。
Moreover, the silicon rubber sheet was piled up as the
次に上記と同様の基材1及び#3の導電性ペースト2を用いて電磁波シールド材を製造した。すなわち、まずスクリーン印刷を使用して基材1の表面に#3の導電性ペースト2を図2のように格子状又は網目状に印刷した。このときライン(L)/ピッチ(P)が17μm/300μmのスクリーン版を用いて印刷した。
Next, the electromagnetic shielding material was manufactured using the
その後、基材1の表面に印刷された#3の導電性ペースト2を120℃、30分の条件で加熱して乾燥させた。これを比較例4の電磁波シールド材とした。
Thereafter, the # 3
次に比較例4の電磁波シールド材を加熱加圧装置4を用いて115℃、2.54kgf/cm2(249kPa)、50分の条件でプレスすることによって、導体パターン3を形成した。これを実施例10の電磁波シールド材とした。
Next,
そして、各電磁波シールド材の表面抵抗を測定した。また各電磁波シールド材について周波数を変えてシールド性能を測定した。これらの結果を下記[表1]並びに図6〜図11に示す。なお、下記[表1]にはプレス前後の導体パターン3の縦線幅/横線幅の実測値も示す。
And the surface resistance of each electromagnetic wave shielding material was measured. Further, the shielding performance was measured for each electromagnetic wave shielding material by changing the frequency. These results are shown in the following [Table 1] and FIGS. In addition, the following [Table 1] also shows measured values of the vertical line width / horizontal line width of the
上記[表1]にみられるように、プレス前の比較例2、3の電磁波シールド材に比べてプレス後の実施例5〜10の電磁波シールド材の方が表面抵抗が低く導電性が高いことが確認される。また上記[表1]並びに図6〜図11にみられるように、プレス前の比較例2、3の電磁波シールド材に比べてプレス後の実施例5〜10の電磁波シールド材の方がシールド効果が高く、特に周波数が高くなるにつれて両者の差が増大することが確認される。 As seen in [Table 1] above, the electromagnetic shielding materials of Examples 5 to 10 after pressing have lower surface resistance and higher conductivity than the electromagnetic shielding materials of Comparative Examples 2 and 3 before pressing. Is confirmed. Moreover, as seen in the above [Table 1] and FIGS. 6 to 11, the electromagnetic shielding materials of Examples 5 to 10 after pressing have a shielding effect compared to the electromagnetic shielding materials of Comparative Examples 2 and 3 before pressing. In particular, it is confirmed that the difference between the two increases as the frequency increases.
1 基材
2 導電性ペースト
3 導体パターン
6 弾性シート
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Claims (6)
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