JP2010147064A - 回路用部材の製造方法および回路用部材 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂フィルムの厚みを薄くした場合であっても、製造工程におけるシワや破断などの不良品数の低減と精度の高い回路形成をすることが可能な回路用部材の製造方法を提供する。またそのような製造方法で得られる薄型の回路用部材を提供する。
【解決手段】本発明は、金属箔３と、樹脂フィルム７とが、貼り合されてなる回路用部材の製造方法であって、樹脂フィルム７の金属箔貼合面の反対面に微粘着性の補強用フィルム２を熱ラミネートにより貼り合せる工程（Ａ）を行った後、樹脂フィルム７の金属箔貼合面に溶媒系の接着剤６を塗布し金属箔３をドライラミネートにより貼り合せる工程（Ｂ）を行う回路用部材の製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、すなわち電磁波や電界を利用して情報の伝達を行う非接触型のＩＣカードやＩＣタグ用の回路や、万引き防止タグのようなＩＣチップを搭載しない発信回路等に用いられる回路用部材の製造方法および回路用部材に関する。

ＲＦＩＤに用いられる回路用部材は、一般的に、回路としての機能を付与する金属箔と、金属箔を支持するための樹脂フィルムとが貼り合された構成からなる。このような回路用部材は、工業的には、帯状の金属箔と帯状の樹脂フィルムとを接着剤を介してドライラミネートやグルーラミネート等の方法で貼り合せ、金属箔に回路を形成し、所望形状に打ち抜くことによって製造されている。

ＲＦＩＤ製品の中でも、万引き防止タグや、商品の流通情報管理のために商品タグに取り付けて用いられるＩＣタグ等は、小型化、薄型化の要求が高まっている。
このような小型化、薄型化の要求に対して、回路用部材を構成する樹脂フィルムを薄肉化する方法が提案されている。例えば、特許文献１には、共鳴ラベルの樹脂フィルムとして厚さ１０μｍ以下のポリフェニレンサルファイドよりなる二軸延伸フィルムを用いることが記載されている。また、特許文献２には、共振タグの樹脂フィルムとして厚さ８μｍ以下のポリプロピレンフィルムを用いることが記載されている。

しかしながら、これら特許文献１、特許文献２のように、樹脂フィルムを薄肉化すると、次のような問題が生じる。帯状の金属箔と帯状の樹脂フィルムとの貼り合せにはラミネータを用いるので、貼り合せ時にはテンション（張力）をかけてピンと張った状態を保つが、金属箔と樹脂フィルムがともに薄いとテンションにより、金属箔、樹脂フィルムにシワが入る、破断するなどの問題が生じる。また、貼り合せには接着剤を用い、貼り合わせ時には、接着剤の接着力や耐薬品性を確保するために５０℃程度の温度で保持する。樹脂フィルムが薄いと、貼り合わせ時に、金属箔に熱によるシワが入るという問題が生じる。金属箔に回路を形成する工程において、貼り合せ時に強いテンションがかかり残留応力が蓄積された樹脂フィルムは、回路形成のためのエッチング時に熱収縮をおこしやすく、精度の高い回路形成が困難である。また、ＩＣチップを積載する工程や、貼り合せ、回路形成などの各工程におけるハンドリング時に、シワや折れが入りやすく扱いにくい。

特開平７−２７２１３８号公報 特開２００７−２１９５７５号公報

本発明は、以上のような技術的課題に基づいてなされたもので、樹脂フィルムの厚みを薄くした場合であっても、製造工程におけるシワや破断による不良品数を低減し、かつ精度の高い回路を形成することが可能な回路用部材の製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、そのような製造方法で得られる薄型の回路用部材を提供することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明者らは回路用部材の製造方法について鋭意検討の結果、厚みの薄い樹脂フィルムに剥離可能な補強用フィルムを貼り合せることにより、不良品数の低減と精度の高い回路形成が可能な回路用部材を製造しうることを見出した。

すなわち本発明は、金属箔と、樹脂フィルムとが、貼り合されてなる回路用部材の製造方法であって、樹脂フィルムの金属箔貼合面の反対面に微粘着性の補強用フィルムを熱ラミネートにより貼り合せる工程（Ａ）を行った後、樹脂フィルムの金属箔貼合面に溶媒系接着剤を塗布し金属箔をドライラミネートにより貼り合せる工程（Ｂ）を行う回路用部材の製造方法である。

本発明の製造方法においては、金属箔の厚みが６〜１５μｍ、樹脂フィルムの厚みが２〜１２μｍ、補強用フィルムの厚みが２０〜５０μｍであることが好ましい。

また、本発明の製造方法では、金属箔がアルミニウム箔、樹脂フィルムがＰＥＴフィルムまたはＰＥＮフィルム、補強用フィルムが予め粘着剤またはヒートシールラッカーが塗布されたＰＥＴフィルム、からなり、樹脂フィルムと補強用フィルムとの接着力が０．０１〜０．５０Ｎ／ｃｍであることが好ましい。

さらに本発明の製造方法においては、工程（Ｂ）の後、金属箔に回路を形成する工程（Ｃ）を行うことができる。

本発明の製造方法によって次のような回路用部材を得ることができる。すなわち、本発明の回路用部材は、厚さ６〜１５μｍの金属箔と、厚さ２〜１２μｍの樹脂フィルムと、厚さ２０〜５０μｍの微粘着性の補強用フィルムとが貼り合された回路用部材であって、補強用フィルムが、樹脂フィルムから剥離可能な接着力である０．０１〜０．５０Ｎ／ｃｍで貼り合されてなることを特徴とする。
本発明の回路用部材は、ＩＣタグ用として好適である。

本発明の製造方法によれば、薄い樹脂フィルムを用いた回路用部材を製造することができる。
また、本発明の製造方法によれば、樹脂フィルムを補強用フィルムによって補強することで、金属箔と貼り合せる時にかかるテンションや熱による樹脂フィルムのダメージ及びその蓄積も少ないので、シワや破断による不良を低減することができる。さらに、補強フィルムによって厚みが増しているので製造工程中のハンドリングが容易である。さらにまた、補強用フィルムとして剥離可能な微粘着性のフィルムを用いているので、剥がす際に樹脂フィルムへのダメージが生じにくく、接着剤が樹脂フィルムに固着することなく、取り扱いが容易である。
また本発明の製造方法によって製造された回路用部材は、回路形成時のエッチング時にも熱収縮を起こすことなく、金属箔と樹脂フィルムの厚みを薄くしても精度の高い回路を形成することが可能となる。

以下、実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明の製造方法によって製造された回路用部材を用いたＩＣタグ構造体１の平面図を、図１（ｂ）は図１（ａ）のｘ−ｘ矢視断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のｙ−ｙ矢視断面図である。
ＩＣタグ構造体１は、微粘着性の補強用フィルム２の上に樹脂フィルム７が貼り合わされ、樹脂フィルム７の上に接着剤６を介して金属箔３が貼り合わされた構成を有する。金属箔３の中央部に逆Ｌ字型のスリット４を設けて回路としての機能を付与している。スリット４の上にＩＣチップ５を搭載することにより、金属箔３を回路とするＩＣタグ構造体１が構成されている。補強用フィルム２は微粘着性で容易に剥離することが可能なので、ＩＣタグ構造体１から補強用フィルム２を剥離すれば、樹脂フィルム７と接着剤６と金属箔３とＩＣチップ５からなる薄型のＩＣタグが得られる。

ＩＣタグを商品タグに取り付ける場合には、補強用フィルム２を剥離して、ＩＣタグのみを取り付ければよい。
なお、図１（ａ）には、逆Ｌ字型の回路パターンを示したが、Ｔ字型、渦巻き型等どのような回路パターンを形成してもよい。

本実施の形態による回路用部材の製造方法は、回路用部材を構成する帯状の金属箔３、接着剤６、樹脂フィルム７、補強用フィルム２を準備した後、樹脂フィルム７の金属箔貼合面の反対面に微粘着性の補強用フィルム２を熱ラミネートにより貼り合せ、その後樹脂フィルム７の金属箔貼合面に溶媒系接着剤を塗布し金属箔３をドライラミネートにより貼り合せる。この積層体を回路用部材として出荷することが可能であるが、さらに金属箔３をエッチングして回路としての機能を付与して回路用部材として出荷することも可能である。またさらに、所望の形状に打ち抜くことにより、図１（ａ）〜（ｃ）に示すようなＩＣタグ用の回路構造を有する回路用部材として出荷することも可能である。この時、補強用フィルム２は、貼り合せたままでも剥離してもいずれでもよい。

以下、回路用部材を構成する金属箔３、接着剤６、樹脂フィルム７、補強用フィルム２について説明する。
金属箔３は、アルミニウム箔や圧延銅箔を用いる。回路用部材を薄くするためには金属箔の厚みは６〜１５μｍとすることが好ましい。薄くても扱いやすくエッチング性が良好な厚み９〜１５μｍのアルミニウム箔を用いることがより好ましい。

接着剤６は、ドライラミネートが可能な溶媒系接着剤を用いる。そのような接着剤としては、ポリウレタン系接着剤やポリエステル系接着剤を用いることできるが、接着剤の層を薄くしても接着力が強く、耐エッチング性に優れたポリエステル系接着剤を用いることが好ましい。回路用部材を薄くするためには、接着剤６からなる層の厚みは１〜２０μｍとすることが好ましく、１〜８μｍとすることがより好ましい。

樹脂フィルム７は、耐熱性に優れるフィルムを用いることが好ましく、ポリエチレンテレフタレートフィルム（「ＰＥＴフィルム」、ポリエチレンナフタレートフィルム（「ＰＥＮフィルム」、ポリカーボネートフィルム（ＰＣフィルム）、ポリイミドフィルム（ＰＩフィルム）、ポリフェニレンサルファイドフィルム（ＰＰＳフィルム）等を用いることができる。回路用部材を薄くするために、樹脂フィルムの厚みは２〜１２μｍとすることが好ましい。低価格で耐熱性に優れる厚み４〜６μｍのＰＥＴフィルムまたはＰＥＮフィルムを用いることが本発明にとってより好ましい。

補強用フィルム２は、剥離可能な微粘着性のフィルムを用いる。このようなフィルムとしては、共押多層である熱ラミネート用フィルムや、ＰＥＴフィルム等を基体としてアクリル系粘着剤や特殊ポリオレフィン系エストラマー樹脂を塗布して微粘着性を付与したフィルムを用いることができるが、予め粘着剤またはヒートシールラッカーが塗布されたＰＥＴフィルムを用いることが好ましい。補強用フィルムは、樹脂フィルムから剥離可能な接着力０．０１〜０．５０Ｎ／ｃｍで樹脂フィルム７と貼り合せることが好ましく、これにより剥離の際に樹脂フィルム７や金属箔３へのダメージが生じにくく、また剥離後に接着剤が樹脂フィルムに残存することがないため、取り扱いが容易になる。補強用フィルム２は、樹脂フィルム７の補強という目的を十分に達成するために、厚みを２０〜５０μｍとすることが好ましい。

次に、図２および図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて貼り合せ工程、回路形成工程について説明する。
図２は、実施の形態による回路用部材の製造方法を説明するための工程図である。図３（ａ）は、図２に示すステップＳ１０１の工程により樹脂フィルム７と補強用フィルム２を貼り合せた状態の断面図である。図３（ｂ）は、図２に示すＳ１０３の工程により樹脂フィルム７と金属箔３とを接着剤を用いて貼り合せた状態の断面図である。図３（ｃ）は、図２に示すＳ１０９の工程により金属箔３に回路を形成した状態の断面図である。

図２のＳ１０１の貼り合せ工程により、樹脂フィルム７の金属箔貼合面の反対面に微粘着性の補強用フィルム２を貼り合せ、図３（ａ）に示す状態の積層体とする。貼り合わせには公知の熱ラミネータを用いる。

次に、図２のステップＳ１０３の貼り合せ工程により、図３（ｂ）に示すように、補強用フィルム２と貼り合された樹脂フィルム７の金属箔貼合面に溶媒系の接着剤６を塗布し金属箔３をドライラミネートによって貼り合せる。ドライラミネートは、溶媒系の接着剤６を樹脂フィルムに塗布乾燥した後ラミネートする方法である。その後、４０〜６０℃の温度で３〜４日程度保持するエージングステップＳ１０５を行うことが好ましい。これにより接着剤６に含まれる硬化剤が硬化し接着力が高まり耐薬品性が向上する。

次に、図３（ｃ）のように金属箔３の一部を除去し回路を形成するため、図２ステップＳ１０７、Ｓ１０９の工程を行う。ステップＳ１０７の工程では、金属箔３の表面に所望の回路パターンの形状にレジストインクを印刷する。ステップＳ１０９の工程では、回路パターンが印刷されていない部分の金属箔を塩酸などを用いて除去するエッチング処理を行い回路を形成する。印刷に用いたインクは、その後にアルカリ液などで除去することが可能である。

図２のステップＳ１１１の工程で、積層体をスリッターにより打ち抜き、所望の形状の回路用部材を得る。

補強用フィルムを有した薄型ＩＣタグ用の回路用部材と、補強用フィルムの無い薄型ＩＣタグ用の回路用部材とを図１（ａ）〜（ｃ）に示す回路構造となるよう作製し、不良率、回路の寸法精度を評価した。なお、本実施例１においては、図１（ａ）および（ｃ）に示すＩＣチップ５は搭載していない。

評価は次のように行った。
不良率は、下記の本発明例１、比較例１で作製した回路用部材からシワ、折れ等による不良品の個数を抽出し、以下の式（１）により測定総数（個）に占める不良品数（個）の割合を求め不良率（％）とした。
不良品数÷測定総数×１００＝不良率 ・・・式（１）
回路の寸法精度は、下記の本発明例１、比較例１で作製した回路用部材すべてを対象として行った。図４に寸法精度の測定範囲を説明するための図を示す。図４に示す測定範囲Ａ、Ｂの寸法を測定し、測定値平均、測定値の最大および最小、ばらつきを求めた。なお、測定範囲Ａの設計寸法は０．１５０ｍｍ、測定範囲Ｂの設計寸法は０．３００ｍｍである。

本発明例１
補強用フィルムを有した薄型ＩＣタグ用の回路用部材は、アルミニウム箔（金属箔３）の厚み１０μｍ、接着剤６（ポリエステル系）の厚み３μｍ、ＰＥＴフィルム（樹脂フィルム７）の厚み４μｍ、接着力０．３Ｎ／ｃｍの微粘着性を有する補強用フィルム２の厚み３８μｍとなるよう構成し、次のように作製した。なお、補強用フィルム２の基材は、ＰＥＴとした。
ＰＥＴフィルムからなる樹脂フィルム７の金属箔貼合面の反対面に補強用フィルム２を熱ラミネートにより貼り合せ、その後樹脂フィルム７の金属箔貼合面に溶媒系の接着剤６を塗布しアルミニウム箔からなる金属箔３をドライラミネートにより貼り合せて積層体を得た。この積層体を５０℃で４日間保持するエージングによって接着剤６を硬化させた。その後、金属箔３に回路パターンを印刷し、塩酸によるエッチングを行って回路を形成し、アルカリで印刷用インクを除去した。次に縦２．５ｍｍ、横７０ｍｍの形状にスリッターにて打ち抜き回路用部材を３３３３３個作製した。

比較例１
補強用フィルム２の無い薄型ＩＣタグ用の回路用部材は、アルミニウム箔（金属箔３）の厚み１０μｍ、接着剤６（ポリエステル系）の厚み３μｍ、ＰＥＴフィルム（樹脂フィルム７）の厚み１２μｍとなるよう構成し、次のように作製した。なお、補強用フィルム２を用いない場合、ＰＥＴフィルムの厚みが４μｍではアルミニウム箔と貼り合せることが困難であったため、ＰＥＴフィルム（樹脂フィルム７）の厚みは１２μｍとした。
樹脂フィルム７の金属箔貼合面に溶媒系の接着剤６を塗布しアルミニウム箔（金属箔３）をドライラミネートにより貼り合せて積層体を得た。この積層体を５０℃で４日間保持するエージングによって接着剤６を硬化させた。その後、金属箔３に回路パターンを印刷し、塩酸によるエッチングを行って回路を形成し、アルカリで印刷用インクを除去した。次に縦２．５ｍｍ、横７０ｍｍの形状にスリッターにて打ち抜き、回路用部材を３３３３３個作製した。

表１に、本発明例１、比較例１の不良率を示す。表２に本発明例１の寸法精度を、表３に比較例１の寸法精度を示す。

表１より、比較例１の不良率は１９％、本発明例１の不良率は０．７％と、不良率が大幅に減少したことがわかる。本発明例１は、比較例１に比し樹脂フィルム７の厚みが１／３と薄いにもかかわらず、不良率が減少したことから補強用フィルム２による効果が顕著であることが確認できる。なお、比較例１の不良品は、図４のＣで示す領域に折れ、シワが発生した。

表２と表３に示す測定範囲Ａ、Ｂのばらつきに着目すると、本発明例１は比較例１に対して１／３程度に減少し、寸法精度に優れることが確認できる。これは、補強用フィルム２によって樹脂フィルム７にかかるテンションを抑えることができたため、回路形成のためのエッチングによる熱収縮が減少したためと考えられる。

表４に示す金属箔３、樹脂フィルム７、補強用フィルム２を用いて、上記と同様に、不良率、ばらつきを評価した。結果を表４に併せて示す。

上記実施例では、金属箔３としてアルミニウム箔、樹脂フィルム７としてＰＥＴフィルム、ＰＥＮフィルム補強用フィルム２の基材としてＰＥＴフィルムを用いたが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

（ａ）〜（ｃ）は、本発明の製造方法によって製造された回路用部材を用いたＩＣタグ構造体を示す。 本発明の回路用部材の製造方法を説明するための工程図である。 （ａ）は、図２に示すＳ１０１の工程により樹脂フィルム７と補強用フィルム２を貼り合せた状態の断面図である。（ｂ）は、図２に示すＳ１０３の工程により樹脂フィルム７と金属箔３を接着剤を用いて貼り合せた状態の断面図である。（ｃ）は、図２に示すＳ１０９の工程により金属箔３に回路を形成した状態の断面図である。 寸法精度の測定位置を説明するための平面図である。

符号の説明

１…ＩＣタグ構造体、２…補強用フィルム、３…金属箔、４…スリット、５…ＩＣチップ、６…接着剤、７…樹脂フィルム

Claims (6)

1. 金属箔と、樹脂フィルムとが、貼り合されてなる回路用部材の製造方法であって、
   前記樹脂フィルムの金属箔貼合面の反対面に微粘着性の補強用フィルムを熱ラミネートにより貼り合せる工程（Ａ）を行った後、
   前記樹脂フィルムの前記金属箔貼合面に溶媒系接着剤を塗布し前記金属箔をドライラミネートにより貼り合せる工程（Ｂ）を行う
   ことを特徴とする回路用部材の製造方法。
2. 前記金属箔の厚みが６〜１５μｍ、前記樹脂フィルムの厚みが２〜１２μｍ、前記補強用フィルムの厚みが２０〜５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の回路用部材の製造方法。
3. 前記金属箔がアルミニウム箔、前記樹脂フィルムがＰＥＴフィルムまたはＰＥＮフィルム、前記補強用フィルムが予め粘着剤またはヒートシールラッカーが塗布されたＰＥＴフィルム、からなり、
   前記樹脂フィルムと前記補強用フィルムとの接着力が０．０１〜０．５０Ｎ／ｃｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の回路用部材の製造方法。
4. 前記工程（Ｂ）の後、前記金属箔に回路を形成する工程（Ｃ）を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回路用部材の製造方法。
5. 厚さ６〜１５μｍの金属箔と、厚さ２〜１２μｍの樹脂フィルムと、厚さ２０〜５０μｍの微粘着性の補強用フィルムとが貼り合された回路用部材であって、
   前記補強用フィルムが、前記樹脂フィルムから剥離可能な接着力である０．０１〜０．５０Ｎ／ｃｍで貼り合されてなることを特徴とする回路用部材。
6. 前記回路用部材がＩＣタグ用の部材であることを特徴とする請求項５に記載の回路用部材。

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