JP2011114099A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 導電性ペーストを用いて容易に高精細な配線を形成することができる配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 基板上に導電性ペーストにより配線が形成された配線基板の製造方法であって、基板を準備する準備工程ｓ１と、基板と導電性ペーストとの接着力よりも、基板との接着力、及び、導電性ペーストとの接着力が強いプライマ層を基板の表面上に形成する形成工程ｓ２と、プライマ層が配線のパターンと同じパターンになるように、プライマ層の一部をレーザトリミングするトリミング工程ｓ３と、プライマ層上に導電性ペーストを印刷する印刷工程ｓ４と、基板上におけるプライマ層が形成されていない部分に印刷された導電性ペーストを除去する除去工程ｓ５とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、配線基板の製造方法

現在、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）といった樹脂からなる基板上に銀ペースト等の導電性ペーストにより配線パターンが形成された配線基板が用いられている。このような配線基板においては、基板と導電性ペーストとの間にポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等からなるプライマ層が設けられている場合がある。このプライマ層は、基板との接着力、及び、導電性ペーストとの接着力が、基板と導電性ペーストとの接着力よりも強い材料から構成される。このようにプライマ層を設けることにより、導電性ペーストにより配線が形成された配線基板において、導電性ペーストが基板から剥がれることが防止されている。

下記特許文献１には、このような基板上に設けられたプライマ層上に導電性ペーストからなる配線が形成された配線基板の製造方法が記載されている。この配線基板の製造方法においては、ＰＥＴ等から成る基板上において、配線が形成される領域の全面にプライマ層としての表面改質層を形成する。次に、スクリーン印刷により、プライマ層上に導電性ペーストからなる配線を形成する。こうして基板上に導電性ペースト等により配線が形成された配線基板が製造される（特許文献１）。

特開平０６−２９１４４２号公報

しかし、上記特許文献１に記載の配線基板においては、配線が導電性ペーストを用いてスクリーン印刷により形成されているため、配線の高精細化が困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、導電性ペーストを用いて容易に高精細な配線を形成することができる配線基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の配線基板の製造方法は、基板上に導電性ペーストにより配線が形成された配線基板の製造方法であって、前記基板を準備する準備工程と、前記基板と前記導電性ペーストとの接着力よりも、前記基板との接着力、及び、前記導電性ペーストとの接着力が強いプライマ層を前記基板の表面上に形成する形成工程と、前記プライマ層が前記配線のパターンと同じパターンになるように、前記プライマ層の一部をレーザトリミングするトリミング工程と、前記プライマ層上に導電性ペーストを印刷する印刷工程と、前記基板上における前記プライマ層が形成されていない部分に印刷された前記導電性ペーストを除去する除去工程と、を備えることを特徴とするものである。

このような配線基板の製造方法によれば、基板上に形成されたプライマ層の一部をレーザトリミングして、配線のパターンと同じパターンのプライマ層にするため、スクリーン印刷により配線のパターンを形成する場合よりも高精細なパターンを容易に形成することができる。こうして高精細なパターンとされたプライマ層上に導電性ペーストを印刷して、プライマ層が形成されていない部分に印刷された導電性ペーストを除去する。このときプライマ層と基板との接着力、及び、プライマ層と導電性ペーストとの接着力は、基板と導電性ペーストとの接着力よりも強いため、プライマ層が形成されていない部分に印刷された導電性ペーストを容易に除去することができる。このようにして高精細なパターンとされたプライマ層上に、同じパターンの導電性ペーストが形成され、これが配線になる。こうして導電性ペーストを用いて容易に高精細な配線を形成することができる。

また、上記配線基板の製造方法における前記印刷工程において、前記導電性ペーストは、プライマ層が形成される領域において隙間なく印刷されることが好ましい。

このような配線基板の製造方法によれば、形成される配線のパターンに関係なく導電性ペーストを隙間なく印刷するため、印刷工程を簡易に行うことができる。

或いは、上記配線基板の製造方法における前記印刷工程において、前記導電性ペーストは、前記プライマ層の表面を被覆すると共に、互いに隣り合う前記プライマ層を被覆するそれぞれの導電性ペーストの間に隙間が形成されていることが好ましい。

このような配線基板の製造方法によれば、互いに隣り合うプライマ層を被覆するそれぞれの導電性ペーストの間に隙間を形成することにより、除去される導電性ペーストの量を抑制して、材料となる導電性ペーストを効率的に使用することができる。

また、上記配線基板の製造方法における前記除去工程において、前記導電性ペーストの表面上おいて発生させる気流により、前記基板上における前記プライマ層が形成されていない部分に印刷された前記導電性ペーストを除去することが好ましい。

このような配線基板の製造方法によれば、導電性ペーストの表面上おいて気流を発生させることにより、基板上におけるプライマ層が形成されていない部分に印刷された導電性ペーストが、この気流により流されて除去される。従って、配線のパターンによらず導電性ペーストを適切に除去でき、除去工程を簡易に行うことができる。

或いは、上記配線基板の製造方法における前記除去工程において、表面に粘着層が形成されているローラーを前記基板と相対的に移動させると共に、前記ローラーを前記導電性ペースト上で輪転させることにより、前記基板上における前記プライマ層が形成されていない部分に印刷された前記導電性ペーストを除去することが好ましい。

このような配線基板の製造方法によれば、ローラーを導電性ペースト上で輪転させることにより、ローラーの表面の粘着層により、基板上におけるプライマ層が形成されていない部分に印刷された導電性ペーストが剥ぎ取られるように除去される。従って、配線のパターンによらず導電性ペーストを適切に除去することができ、除去工程を簡易に行うことができる。

また、前記導電性ペーストは、銀粉を含まない銀ペーストであることが好ましい。

このような配線基板の製造方法によれば、導電性ペーストとしての銀ペーストが銀粉を含まないため、より高精細な配線を形成することができる。

本発明によれば、導電性ペーストを用いて容易に高精細な配線を形成することができる配線基板の製造方法が提供される。

本発明の第１実施形態に係る配線基板の製造方法により製造される配線基板を示す断面図である。 図１に示す配線基板の製造工程を示すフローチャートである。 図２に示す形成工程後の様子を示す断面図である。 図２に示すトリミング工程後の様子を示す断面図である。 図２に示す印刷工程後の様子を示す断面図である。 図２に示す除去工程の様子を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る印刷工程後の様子を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る除去工程の様子を示す断面図である。

以下、本発明に係る配線基板の製造方法の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態） 図１は、本発明の第１実施形態に係る配線基板の製造方法により製造される配線基板を示す断面図である。

図１に示すように、配線基板１は、基板１０と、基板１０の表面上に形成されたプライマ層２０と、プライマ層２０の表面上に形成された配線３０とを備える。

基板１０は、可撓性を有し、透明な絶縁体により形成されている。

プライマ層２０は、基板１０の一方の表面上において、配線３０のパターンと同じパターンを描くように形成されている。なお、プライマ層２０の厚さは、特に限定されないが、０．１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。厚さを０．１μｍ以上にすることで、より十分な接着力が得られ、また、プライマ層を形成するための印刷がより行い易くなる。また、厚さを１０μｍ以下にすることで、レーザトリミングによって、プライマ層のパターンを描く際に、不要なプライマ層をより適切に除去することができるので、より正確なパターンを描くことができる。また、プライマ層の上部の形状をより平坦にすることができる。

配線３０は、プライマ層２０上において、プライマ層２０と同じ幅で形成されている。そして、配線３０により、所定の配線パターンが描かれている。配線３０の厚さは特に限定されないが、１μｍ〜２０μｍであることが、スクリーン印刷により配線３０となる層形成しやすく、また、屈曲性に富んでいる観点から好ましい。

このように配線３０はプライマ層２０と同じ幅に形成されているため、配線基板１に垂直な方向に沿って配線基板３０を見る場合に、配線３０が形成されている部分以外にプライマ層が形成されていない。このように、配線３０が形成されている部分以外にプライマ層が形成されていないため、本実施形態のように基板１０が透明である場合には、プライマ層により配線基板１０の光透過性が阻害されることが防止できる。

基板１０の材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等が挙げられる。

さらに、配線３０は、導電性ペーストにより構成されており、このような導電性ペーストとしては、銀ペーストなどの各種金属ペーストやカーボンペースト等が挙げられる。また、銀ペーストとしては、銀粉を含む銀ペーストや、銀粉を含まない銀ペーストが挙げられる。銀粉を含む銀ペーストは、バインダ樹脂によって銀粉が塊になり導通を取ることができるものである。このバインダ樹脂としては、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等を上げることができ、これらの樹脂は、基板に用いられるＰＥＴやＰＥＮとの密着性に富んでいるため好ましい。また、銀粉を含まない銀ペーストは、酸化銀や硝酸銀や有機銀が溶剤に溶けた状態のものであり、加熱により化学反応し、銀バルクに変わるものである。

さらに、プライマ層２０は、プライマ層２０と基板１０との接着力、及び、プライマ層２０と配線３０との接着力が、基板１０と配線３０との接着力よりも強い材料により構成される。このようなプライマ層２０の材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル、ウレタン等の樹脂が挙げられる。

このようにプライマ層２０と基板１０との接着力、及び、プライマ層２０と配線３０との接着力は、基板１０と配線３０との接着力よりも強いため、配線３０は、プライマ層２０を介して、基板１０上に強固に固定されている。

次に図１に示す配線基板１の製造方法について説明する。

図２は、図１に示す配線基板１の製造工程を示すフローチャートである。図２に示すように、配線基板１の製造方法は、基板を準備する準備工程ｓ１と、プライマ層を基板の表面上に形成する形成工程ｓ２と、プライマ層が配線のパターンと同じパターンになるように、プライマ層の一部をレーザトリミングするトリミング工程ｓ３と、プライマ層上に導電性ペーストを印刷する印刷工程ｓ４と、基板上におけるプライマ層が形成されていない部分に印刷された導電性ペーストを除去する除去工程ｓ５とを備える。

（準備工程ｓ１） まず、上述した基板１０を準備する。このとき、必要に応じて基板１０を所定の温度の恒温環境下に一定時間放置するエージング処理等を施す。

（形成工程ｓ２） 次に、準備した基板１０の表面上にプライマ層を形成する。図３は、この形成工程ｓ２後の様子を示す断面図である。図３に示すプライマ層２１の形成は、配線３０が形成される領域の全体に図１に示すプライマ層２０となるプライマ層２１を均一な厚さで形成する。このプライマ層２１の形成は、プライマ層２１となる樹脂が有機溶媒に溶解した溶液をスピンコート法、スクリーン印刷法等により均一の厚さになるように塗布する。そして、有機溶媒を除去して硬化させる。また、プライマ層２０が紫外線硬化樹脂である場合は、プライマ層２１となる樹脂の前駆体である紫外線硬化性樹脂を基板１０の表面上に、スピンコート法、スクリーン印刷法等により均一の厚さになるように塗布する。そして、塗布した紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射することにより、紫外線硬化性樹脂を硬化させる。こうして、図３に示す基板１０の表面上に均一な厚さのプライマ層２１が形成される。

（トリミング工程ｓ３） 次に、基板１０の表面上に形成されたプライマ層２１の一部をトリミングする。図４は、このトリミング工程ｓ３後の様子を示す断面図である。トリミング工程ｓ３においては、プライマ層２１は、図１に示す配線基板の配線３０のパターンと同じパターンを描くようにトリミングされる。このプライマ層２１のトリミングは、レーザを用いて行う。このようなレーザとしては、ＹＡＧレーザやＣＯ_２レーザ等が挙げられる。こうして、図４に示すように、図１に示す配線基板１の配線３０のパターンと同じパターンを描くプライマ層２０が形成される。

（印刷工程ｓ４） 次に、プライマ層２０上に導電性ペーストを印刷する。図５は、この印刷工程ｓ４後の様子を示す断面図である。本実施形態における導電性ペーストの印刷においては、導電性ペーストが、プライマ層２０が形成されている領域において隙間なく印刷される、いわゆるベタ塗りの印刷がされる。このような印刷は、スクリーン印刷法により行われる。こうして、図５に示すように、プライマ層２０が形成されている領域において隙間がなく導電性ペースト３１が形成される。

（除去工程ｓ５） 次に、プライマ層２０が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト３１を除去する。具体的には、互いに隣り合うプライマ層２０の間に形成された導電性ペースト３１や、最も端に形成されたプライマ層２０からはみ出て形成された導電性ペースト３１を除去する。図６は、この除去工程ｓ５の様子を示す断面図である。

図６に示すように、本実施形態における除去工程ｓ５においては、導電性ペースト３１の表面上おいて発生させる気流により、プライマ層２０が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト３１を除去する。具体的には、空気を吸入する除塵機を用いる。この除塵機は、ノズル４２と、図示しない吸入ポンプとを備えている。そして除塵機は、ノズル４２の先端に形成された図示しない開口から空気を吸入し、この空気の吸入により、ノズル４２の先端付近に気流を発生させて、ノズル４２の先端付近の塵を吸入するものである。

除去工程ｓ５においては、除塵機のノズル４２の先端を導電性ペースト３１に近接させて、空気を吸入する。このとき、除塵機により発生する気流は、基板１０上の導電性ペースト３１のみを吸入するような強さに設定される。上述のように、プライマ層２０と基板１０との接着力、及び、プライマ層２０と導電性ペースト３１との接着力は、基板１０と導電性ペースト３１との接着力よりも強い。従って、プライマ層２０上の導電性ペースト３１は、除塵機が発生する気流に流されず、基板１０上の導電性ペースト３１は、この気流に流されて除塵機に吸い込まれる。こうしてプライマ層２０上の導電性ペーストのみが残り、導電性ペーストにより配線３０が形成されて、図１にしめす配線基板を得る。

なお、導電性ペースト３１として、銀粉を含まない銀ペーストを用いる場合においては、印刷工程ｓ４において、銀粉の粒径のバラツキによる大きな粒子の存在や、小さい粒子の凝集による大きな塊の存在により、スクリーン印刷の刷版におけるメッシュでの目詰まりを防止することができるためより好ましい。従って、配線３０のパターンをより高精細にすることができる。

以上説明したように、本実施形態における配線基板の製造方法によれば、基板１０上に形成されたプライマ層２１の一部をレーザトリミングして、配線３０のパターンと同じパターンのプライマ層２０にするため、スクリーン印刷により配線のパターンを形成する場合よりも高精細なパターンを容易に形成することができる。こうして高精細なパターンとされたプライマ層２０上に導電性ペースト３１を印刷して、プライマ層２０が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト３１を除去する。このときプライマ層２０と基板１０との接着力、及び、プライマ層２０と導電性ペースト３１との接着力は、基板１０と導電性ペースト３１との接着力よりも強いため、プライマ層２０が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト３１を容易に除去することができる。このようにして高精細なパターンとされたプライマ層２０上に、同じパターンの導電性ペーストが形成され、これが配線３０になる。こうして導電性ペーストを用いて容易に高精細な配線３０を形成することができる。

また、本実施形態においては、形成される配線３０のパターンに関係なく導電性ペースト３１を隙間なく印刷するため、印刷工程ｓ４を簡易に行うことができる。

また、本実施形態においては、導電性ペースト３１の表面上おいて気流を発生させることにより、基板１０上におけるプライマ層２０が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト３１が、気流により流されて除去される。従って、配線３０のパターンによらず、導電性ペースト３１の表面上おいて気流を発生させれば、導電性ペースト３１を適切に除去でき、除去工程ｓ５を簡易に行うことができる。

（第２実施形態） 次に、本発明の第２実施形態について図７、図８を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態において製造される配線基板は、第１実施形態で説明した配線基板１と同様の配線基板である。従って、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図７は、本実施形態に係る印刷工程ｓ４後の様子を示す断面図であり、図８は、本実施形態に係る除去工程ｓ５の様子を示す断面図である。

まず、第１実施形態の準備工程と同様にして、基板１０を準備する。

次に、第１実施形態の形成工程と同様にして、プライマ層２１を形成する。

次に、第１実施形態のトリミング工程と同様にして、プライマ層２１をレーザトリミングして、図１に示すプライマ層２０を形成する。

次に、印刷工程ｓ４において、図７に示すように、プライマ層２０の表面を被覆するように導電性ペースト３２を印刷する。このとき、互いに隣り合うプライマ層２０を被覆するそれぞれの導電性ペースト３２の間に隙間が形成されるように導電性ペースト３２を印刷する。このような導電性ペースト３２の印刷は、スクリーン印刷法により行われる。

次に、除去工程ｓ５において、図８に示すように、プライマ層２０が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト３１を除去する。本実施形態においては、表面に図示しない粘着層が形成されているローラー４５を基板１０と相対的に移動させると共に、ローラー４５を導電性ペースト３２上で輪転させる。このとき基板１０の位置を固定してローラー４５を移動させても良く、ローラー４５の位置を固定して基板１０を移動させても良い。なお、ローラー４５の粘着層の粘着力は、プライマ層２０と基板１０との接着力、及び、プライマ層２０と導電性ペースト３２との接着力よりも弱く、基板１０と導電性ペースト３２との接着力よりも強くなるように調整されている。このようにローラー４５を導電性ペースト３２上で輪転させることにより、基板１０上におけるプライマ層２０が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト３２が、ローラー４５に付着して、基板１０上から除去される。導電性ペーストにより配線３０が形成されて、図１に示す配線基板を得る。

本実施形態における配線基板の製造方法によれば、互いに隣り合うプライマ層２０を被覆するそれぞれの導電性ペースト３２の間に隙間を形成することにより、除去される導電性ペーストの量を抑制して、材料となる導電性ペーストを効率的に使用することができる。

また、ローラー４５を導電性ペースト３２上で輪転させることにより、ローラー４５の表面の粘着層により、基板１０上におけるプライマ層２０が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト３２が除去されるため、配線３０のパターンによらず、導電性ペースト上でローラーを輪転させれば、導電性ペースト３２を適切に除去することができ、除去工程ｓ５を簡易に行うことができる。

以上、本発明について、第１、第２実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

例えば、第１実施形態の除去工程ｓ５において、第２実施形態の除去工程ｓ５において用いたローラー４５を基板１０と相対的に移動させると共に、ローラー４５を導電性ペースト３１上で輪転させて、プライマ層２０が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト３１を除去しても良い。

また例えば、第１実施形態の印刷工程ｓ４において、第２実施形態の印刷工程ｓ４のように、互いに隣り合うプライマ層２０を被覆するそれぞれの導電性ペーストの間に隙間が形成されるように導電性ペーストを印刷しても良い。

また、第１実施形態の除去工程ｓ５において、空気を吸入する除塵機を用いることにより、導電性ペースト３１の表面上おいて気流を発生させるものとしたが、必ずしも空気を吸入させる必要はなく、空気を排出することにより気流を発生させても良い。この場合、例えば、エアコンプレッサーの排気を利用して、プライマ層２０が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト３１を吹き飛ばすこととしても良い。

また、第１実施形態において、基板１０は透明な樹脂により構成されるものとしたが、必ずしも透明である必要はなく、また、必ずしも樹脂である必要はない。

本発明によれば、導電性ペーストを用いて容易に高精細な配線を形成することができる配線基板の製造方法が提供される。

１・・・配線基板
１０・・・基板
２０、２１・・・プライマ層
３０・・・配線
３１、３２・・・導電性ペースト
４２・・・ノズル
４５・・・ローラー
ｓ１・・・準備工程
ｓ２・・・形成工程
ｓ３・・・トリミング工程
ｓ４・・・印刷工程
ｓ５・・・除去工程

Claims (6)

1. 基板上に導電性ペーストにより配線が形成された配線基板の製造方法であって、
   前記基板を準備する準備工程と、
   前記基板と前記導電性ペーストとの接着力よりも、前記基板との接着力、及び、前記導電性ペーストとの接着力が強いプライマ層を前記基板の表面上に形成する形成工程と、
   前記プライマ層が前記配線のパターンと同じパターンになるように、前記プライマ層の一部をレーザトリミングするトリミング工程と、
   前記プライマ層上に導電性ペーストを印刷する印刷工程と、
   前記基板上における前記プライマ層が形成されていない部分に印刷された前記導電性ペーストを除去する除去工程と、
   を備える
   ことを特徴とする配線基板の製造方法。
2. 前記印刷工程において、前記導電性ペーストは、プライマ層が形成される領域において隙間なく印刷される
   ことを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。
3. 前記印刷工程において、前記導電性ペーストは、前記プライマ層の表面を被覆すると共に、互いに隣り合う前記プライマ層を被覆するそれぞれの導電性ペーストの間に隙間が形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。
4. 前記除去工程において、前記導電性ペーストの表面上おいて発生させる気流により、前記基板上における前記プライマ層が形成されていない部分に印刷された前記導電性ペーストを除去することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
5. 前記除去工程において、表面に粘着層が形成されているローラーを前記基板と相対的に移動させると共に、前記ローラーを前記導電性ペースト上で輪転させることにより、前記基板上における前記プライマ層が形成されていない部分に印刷された前記導電性ペーストを除去する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
6. 前記導電性ペーストは、銀粉を含まない銀ペーストである
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。

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