JP2012004098A - 配線回路基板、燃料電池および配線回路基板の製造方法 - Google Patents

配線回路基板、燃料電池および配線回路基板の製造方法 Download PDF

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圭佑 奥村
Hiroshi Ebe
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Abstract

【課題】燃料電池の構造を簡単にすることを可能にする配線回路基板、燃料電池および配線回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】ケーシング４０内にＦＰＣ基板１、電極膜３５および燃料収容室５０が収容される。ＦＰＣ基板１においては、ベース絶縁層２上に接着剤パターン７を介して複数の集電部３ｅ，３ｊが接合される。ベース絶縁層２は多孔質性のｅＰＴＦＥからなり、通気性を有する。集電部３ｅ，３ｊには開口Ｈ１１，Ｈ１２が形成されている。接着剤パターン７は複数の集電部３ｅ，３ｊと同一形状を有する。ＦＰＣ基板１は、屈曲部Ｂ１に沿って折曲された状態でケーシング４０の上面部４１および下面部４２により狭持される。ＦＰＣ基板１の複数の集電部３ｅ，３ｊ間に電極膜３５が配置される。ベース絶縁層２に接するように、ＦＰＣ基板１と下面部４２との間に燃料収容室５０が設けられる。燃料収容室５０には液体燃料が供給される。
【選択図】図６

Description

本発明は、配線回路基板、燃料電池および配線回路基板の製造方法に関する。
携帯電話等のモバイル機器には、小型でかつ高容量の電池が求められる。そこで、リチウム二次電池等の従来の電池に比べて、高エネルギー密度を得ることが可能な燃料電池の開発が進められている。燃料電池としては、例えば直接メタノール型燃料電池（Direct Methanol Fuel Cells）がある。
直接メタノール型燃料電池では、メタノールが触媒によって分解され、水素イオンが生成される。その水素イオンと空気中の酸素とを反応させることにより電力を発生させる。この場合、化学エネルギーを極めて効率良く電気エネルギーに変換することができ、非常に高いエネルギー密度を得ることができる。
特許文献１には、気化膜、集電体、負極、電解質膜および正極がこの順に配置された液体燃料供給型燃料電池が記載されている。この液体燃料供給型燃料電池においては、気化膜に液体燃料が供給されることにより、気化膜と液体燃料との界面で蒸発した燃料気体が気化膜を通して負極に到達する。
また、特許文献２には、カソード導電層、発電部、アノード導電層、気液分離膜および燃料収容室がこの順に配置された燃料電池が記載されている。この燃料電池においては、燃料収容室内で液体メタノールの一部が気化することにより、気化されたメタノールが気液分離膜を通して発電部に送られる。
さらに、特許文献３には、フレキシブル配線回路基板の導体層を集電体として用いた燃料電池が記載されている。特許文献３の燃料電池の内部においては、屈曲されたフレキシブル配線回路基板間に、燃料極、空気極および電解質極からなる電極膜が配置される（例えば特許文献１参照）。このフレキシブル配線回路基板においては、ベース絶縁層上に集電体としての導体層が形成されている。
特開２００９−１４０６１８号公報 国際公開第２００８／０２３６３４号 特開２００８−３００２３８号公報
特許文献３のフレキシブル配線回路基板には、ベース絶縁層に空気およびメタノールを供給するための開口が設けられる。さらに、電解質極に気化したメタノールを供給するためには、導体層の上面またはベース絶縁層の下面に、上記の気化膜または気液分離膜を配置する必要がある。
本発明の目的は、燃料電池の構造を簡単にすることを可能にする配線回路基板、燃料電池および配線回路基板の製造方法を提供することである。
（１）第１の発明に係る配線回路基板は、燃料電池に用いられる配線回路基板であって、多孔質材料からなる絶縁層と、絶縁層上に設けられる接着剤層と、接着剤層上に設けられる導体層とを備え、導体層および接着剤層は、同一または異なるパターンを有するものである。
この配線回路基板においては、多孔質材料からなる絶縁層上に接着剤層を介して導体層が設けられる。導体層は、燃料電池の集電体として用いられる。また、絶縁層は気体を透過することができ、かつ導体層と接着剤層とが同一または異なるパターンを有する。それにより、燃料電池において、絶縁層に開口を形成することなく、導体層および接着剤層が存在しない領域を通して気体または気化された燃料を電池要素に効率よく供給することができる。
また、液体燃料から気化された燃料を分離するために絶縁層を用いることができる。したがって、別途気液分離膜を配置することなく、気化された燃料を電池要素に供給することが可能となる。
このように、配線回路基板が集電作用と気液分離作用とを有するので、燃料電池の構造を簡単にすることができる。
さらに、導体層が接着剤層により絶縁層に接着されているので、気液分離作用を有する絶縁層が導体層から剥離することが防止される。それにより、電池要素への気化された燃料の供給効率の低下が防止される。その結果、燃料電池の発電効率の低下が防止され、燃料電池の信頼性が向上する。
（２）導体層および接着剤層のパターンは、導体層および接着剤層が共通の開口を有するように形成されてもよい。
この場合、多孔質材料からなる絶縁層を透過した気体または気化された燃料が導体層および接着剤層の共通の開口を通して効率的に電池要素に供給される。
（３）絶縁層は、一面および他面を有するとともに、互いに隣接する第１の領域および第２の領域を一面に有し、絶縁層は、第１の領域と第２の領域との間の屈曲部で第１の領域と第２の領域とが対向するように屈曲可能であり、導体層は、絶縁層の第１の領域内に形成される第１の導体部と、絶縁層の第２の領域内に形成される第２の導体部とを有してもよい。
この場合、配線回路基板の絶縁層を、第１の領域と第２の領域とが対向するように第１の領域と第２の領域との間の屈曲部で屈曲させ、屈曲された絶縁層上の第１および第２の導体部の間に電池要素を配置することができる。
これにより、屈曲された絶縁層の他面から第１および第２の領域にそれぞれ異なる気体または気化された燃料を供給することができる。したがって、第１の領域のうちの第１の導体部および接着剤層が存在しない領域、ならびに第２の領域のうちの第２の導体部および接着剤層が存在しない領域を通して、電池要素に互いに気体および気化された燃料をそれぞれ効率よく供給することができる。その結果、燃料電池の構造をさらに簡単にすることができる。
（４）導体層の表面を被覆する導電性を有する被覆層をさらに備えてもよい。
この場合、導体層の表面が導電性を有する被覆層により被覆される。これにより、燃料電池において、導体層の集電作用を阻害することなく、導体層の腐食を防止することができる。
（５）導体層は、第１および第２の主面ならびに側面を有し、被覆層は、導体層の第１および第２の主面ならびに側面に形成され、導体層は、第１の主面と絶縁層との間に被覆層が介在するように絶縁層上に設けられてもよい。
この場合、燃料電池において、導体層の腐食をより確実に防止することができる。
（６）接着剤層は、感光性材料からなってもよい。
これにより、感光性材料の露光および現像を行うことにより、パターンを有する接着剤層を容易に形成することができる。したがって、配線回路基板を容易かつ低コストで作製することができる。
（７）第２の発明に係る燃料電池は、配線回路基板と、電池要素と、配線回路基板および電池要素を収容する筺体とを備え、配線回路基板は、多孔質材料からなる絶縁層と、絶縁層上に設けられる接着剤層と、接着剤層上に設けられる導体層とを備え、導体層および接着剤層は、同一または異なるパターンを有し、絶縁層は、一面および他面を有するとともに、互いに隣接する第１の領域および第２の領域を一面に有し、絶縁層は、第１の領域と第２の領域との間の屈曲部で第１の領域と第２の領域とが対向するように屈曲可能であり、導体層は、絶縁層の第１の領域内に形成される第１の導体部と、絶縁層の第２の領域内に形成される第２の導体部とを有し、配線回路基板の絶縁層の第１の領域および第２の領域が一面を内側にして屈曲部に沿って屈曲された状態で、第１の導体部と第２の導体部との間に電池要素が配置されるものである。
この燃料電池においては、配線回路基板および電池要素が筐体内に収容される。電池要素は、屈曲部で屈曲された絶縁層上の第１および第２の導体部の間に配置される。
配線回路基板においては、多孔質材料からなる絶縁層上に接着剤層を介して導体層が設けられる。導体層は、燃料電池の集電体として用いられる。また、絶縁層は気体を透過することができ、かつ導体層と接着剤層とが同一または異なるパターンを有する。それにより、絶縁層に開口を形成することなく、第１の領域のうちの第１の導体部および接着剤層が存在しない領域、ならびに第２の領域のうちの第２の導体部および接着剤層が存在しない領域を通して、電池要素に互いに気体および気化された燃料をそれぞれ効率よく供給することができる。
また、液体燃料から気化された燃料を分離するために絶縁層を用いることができる。したがって、別途気液分離膜を配置することなく、気化された燃料を電池要素に供給することが可能となる。
このように、配線回路基板が集電作用と気液分離作用とを有するので、燃料電池の構造を簡単にすることができる。
さらに、導体層が接着剤層により絶縁層に接着されているので、気液分離作用を有する絶縁層が導体層から剥離することが防止される。それにより、電池要素への気化された燃料の供給効率の低下が防止される。その結果、燃料電池の発電効率の低下が防止され、燃料電池の信頼性が向上する。
（８）第３の発明に係る配線回路基板の製造方法は、燃料電池に用いられる配線回路基板の製造方法であって、支持層と導体層との積層構造を有する基材を用意するステップと、導体層を加工することにより支持層の一面上に所定のパターンを有する導体パターンを形成するステップと、導体パターン上に導体層と同一または異なるパターンを有する接着剤層からなる接着剤パターンを形成するステップと、接着剤パターンを介して導体パターン上に多孔質材料からなる絶縁層を接合するステップと、導体パターンから支持層を剥離するステップとを含むものである。
この配線回路基板の製造方法においては、支持層と導体層との積層構造を有する基材が用意され、導体層が加工されることにより支持層の一面上に所定のパターンを有する導体パターンが形成される。続いて、導体パターン上に導体層と同一または異なるパターンを有する接着剤層からなる接着剤パターンが形成され、接着剤パターンを介して導体パターン上に多孔質材料からなる絶縁層が接合される。その後、導体パターンから支持層が剥離される。
このようにして作製された配線回路基板は、多孔質材料からなる絶縁層と、絶縁層上に設けられる接着剤パターンと、接着剤パターン上に設けられる導体パターンとを備える。導体パターンおよび接着剤パターンは、同一または異なるパターンを有する。
この場合、導体パターンは、燃料電池の集電体として用いられる。また、絶縁層は気体を透過することができ、かつ導体層と接着剤層とが同一または異なるパターンを有する。それにより、燃料電池において、絶縁層に開口を形成することなく、導体パターンおよび接着剤パターンが存在しない領域を通して気体または気化された燃料を電池要素に効率よく供給することができる。
また、液体燃料から気化された燃料を分離するために絶縁層を用いることができる。したがって、別途気液分離膜を配置することなく、気化された燃料を電池要素に供給することが可能となる。
このように、この配線回路基板の製造方法により作製される配線回路基板が集電作用と気液分離作用とを有するので、燃料電池の構造を簡単にすることができる。
さらに、この配線回路基板の製造方法においては、接着剤パターンを介して導体パターン上に絶縁層が接合されるので、導体パターンが絶縁層から剥離することが防止される。
また、接着剤パターンは導体パターンとが同一の形状を有する場合、導体パターンから露出する絶縁層の領域には接着剤パターンが形成されない。これにより、配線回路基板のフレキシブル性の低下を防止することができる。
（９）接着剤層は感光性を有し、接着剤パターンを形成するステップは、導体パターンを覆うように支持層上に接着剤層を形成するステップと、接着剤層に露光処理および現像処理を行うことにより接着剤パターンを形成するステップを含んでもよい。
この場合、接着剤層に露光処理および現像処理を行うことにより容易に接着剤パターンを形成することができる。
（１０）第４の発明に係る配線回路基板の製造方法は、燃料電池に用いられる配線回路基板の製造方法であって、支持層と導体層との積層構造を有する基材を用意するステップと、導体層上に所定のパターンを有する接着剤層からなる接着剤パターンを形成するステップと、接着剤パターンをマスクとして用いて導体層の露出した領域を除去することにより導体パターンを形成するステップと、接着剤パターンを介して導体パターン上に多孔質材料からなる絶縁層を接合するステップと、導体パターンから支持層を剥離するステップとを含むものである。
この配線回路基板の製造方法においては、支持層と導体層との積層構造を有する基材が用意され、導体層上に所定のパターンを有する接着剤層からなる接着剤パターンが形成される。続いて、接着剤パターンをマスクとして用いて導体層の露出した領域を除去することにより導体パターンが形成され、接着剤パターンを介して導体パターン上に多孔質材料からなる絶縁層が接合される。その後、導体パターンから支持層が剥離される。
このようにして作製された配線回路基板は、多孔質材料からなる絶縁層と、絶縁層上に設けられる接着剤パターンと、接着剤パターン上に設けられる導体パターンとを備える。導体パターンおよび接着剤パターンは、共通のパターンを有する。
この場合、導体パターンは、燃料電池の集電体として用いられる。また、絶縁層は気体を透過することができ、かつ導体層と接着剤層とが共通のパターンを有する。それにより、燃料電池において、絶縁層に開口を形成することなく、導体パターンおよび接着剤パターンが存在しない領域を通して気体または気化された燃料を電池要素に効率よく供給することができる。
また、液体燃料から気化された燃料を分離するために絶縁層を用いることができる。したがって、別途気液分離膜を配置することなく、気化された燃料を電池要素に供給することが可能となる。
このように、この配線回路基板の製造方法により作製される配線回路基板が集電作用と気液分離作用とを有するので、燃料電池の構造を簡単にすることができる。
さらに、この配線回路基板の製造方法においては、接着剤パターンをマスクとして用いることにより導体パターンが形成される。これにより、別途マスクパターンを用意することなく導体パターンを形成することができる。その結果、配線回路基板の製造工程および製造コストを削減することができる。
（１１）接着剤層は、感光性を有し、導体層上に接着剤パターンを形成するステップは、接着剤層に露光処理および現像処理を行うことにより接着剤パターンを形成するステップを含んでもよい。
この場合、接着剤層に露光処理および現像処理を行うことにより容易に接着剤パターンを形成することができる。
（１２）第５の発明に係る配線回路基板の製造方法は、燃料電池に用いられる配線回路基板の製造方法であって、支持層と導体層との積層構造を有する基材を用意するステップと、導体層を加工することにより支持層の一面上に導体パターンを形成するステップと、導体パターン上に接着剤層および多孔質材料からなる絶縁層の積層構造を形成するステップと、導体パターンから支持層を剥離するステップと、支持層を剥離した後、導体パターンから露出する接着剤層の領域を除去することにより所定のパターンを有する接着剤パターンを形成するステップとを含むものである。
この配線回路基板の製造方法においては、支持層と導体層との積層構造を有する基材が用意され、導体層が加工されることにより支持層の一面上に導体パターンが形成される。続いて、導体パターン上に接着剤層および多孔質材料からなる絶縁層の積層構造が形成され、導体パターンから支持層が剥離される。支持層が剥離された後、導体パターンから露出する接着剤層の領域が除去される。それにより所定のパターンを有する接着剤パターンが形成される。
このようにして作製された配線回路基板は、多孔質材料からなる絶縁層と、絶縁層上に設けられる接着剤パターンと、接着剤パターン上に設けられる導体パターンとを備える。導体パターンおよび接着剤パターンは、共通のパターンを有する。
この場合、導体パターンは、燃料電池の集電体として用いられる。また、絶縁層は気体を透過することができ、かつ導体層と接着剤層とが共通のパターンを有する。それにより、燃料電池において、絶縁層に開口を形成することなく、導体パターンおよび接着剤パターンが存在しない領域を通して気体または気化された燃料を電池要素に効率よく供給することができる。
また、液体燃料から気化された燃料を分離するために絶縁層を用いることができる。したがって、別途気液分離膜を配置することなく、気化された燃料を電池要素に供給することが可能となる。
このように、この配線回路基板の製造方法により作製される配線回路基板が集電作用と気液分離作用とを有するので、燃料電池の構造を簡単にすることができる。
さらに、この配線回路基板の製造方法においては、導体パターンをマスクとして用いることができるので、別途マスクパターンを用意することなく接着剤パターンを形成することができる。その結果、配線回路基板の製造工程および製造コストを削減することができる。
（１３）導体パターンから露出する接着剤層の領域を除去するステップは、プラズマを用いて接着剤層の領域を除去するステップを含んでもよい。
この場合、接着剤層が感光性であるか非感光性であるかにかかわらず、接着剤層に所定のパターンを容易に形成することができる。
本発明によれば、燃料電池の構造を簡単にすることが可能となる。
（ａ）は第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦＰＣ基板のＡ−Ａ線断面図である。 ＦＰＣ基板の製造方法を説明するための工程断面図である。 ＦＰＣ基板の製造方法を説明するための工程断面図である。 ＦＰＣ基板の製造方法を説明するための工程断面図である。 ＦＰＣ基板を用いた燃料電池の外観斜視図である。 燃料電池内における作用を説明するための図である。 第２の実施の形態に係る配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。 第２の実施の形態に係る配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。 第３の実施の形態に係る配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。 第４の実施の形態に係る配線回路基板の平面図および断面図である。 第４の実施の形態に係る配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。 第４の実施の形態に係る配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。 第４の実施の形態に係る配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。 第４の実施の形態に係る配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。 第４の実施の形態に係る配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。 第４の実施の形態に係る配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。 第５の実施の形態に係る配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
［１］第１の実施の形態
以下、第１の実施の形態に係る配線回路基板、燃料電池および配線回路基板の製造方法について図面を参照しつつ説明する。本実施の形態では、配線回路基板の例として、屈曲性を有するフレキシブル配線回路基板（以下、ＦＰＣ基板と略記する）について説明する。このＦＰＣ基板は、燃料電池に用いられる。
（１）ＦＰＣ基板の構成
図１（ａ）は第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＦＰＣ基板のＡ−Ａ線断面図である。
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、ＦＰＣ基板１は、例えば多孔質性のｅＰＴＦＥ（延伸ポリテトラフルオロエチレン）からなるベース絶縁層２を備える。これにより、ベース絶縁層２は通気性を有する。ベース絶縁層２は、第１絶縁部２ａ、第２絶縁部２ｂ、第３絶縁部２ｃおよび第４絶縁部２ｄからなる。第１絶縁部２ａおよび第２絶縁部２ｂは、それぞれ矩形形状を有し、互いに隣接するように一体的に形成される。以下、第１絶縁部２ａと第２絶縁部２ｂとの境界線に平行な辺を側辺と称し、第１絶縁部２ａおよび第２絶縁部２ｂの側辺に垂直な一対の辺を端辺と称する。
第３絶縁部２ｃは、第１絶縁部２ａの１つの角部における側辺の一部から外方へ延びるように形成される。第４絶縁部２ｄは、第１絶縁部２ａの上記角部の対角に位置する第２絶縁部２ｂの角部における側辺の一部から外方へ延びるように形成される。
第１絶縁部２ａと第２絶縁部２ｂとの境界線上にベース絶縁層２をほぼ二等分するように屈曲部Ｂ１が設けられる。後述のように、ベース絶縁層２は、屈曲部Ｂ１に沿って折曲可能である。屈曲部Ｂ１は、例えば線状の浅い溝であってもよく、または、線状の印等でもよい。あるいは、屈曲部Ｂ１でベース絶縁層２を折曲可能であれば、屈曲部Ｂ１に特に何もなくてもよい。ベース絶縁層２を屈曲部Ｂ１に沿って折曲する場合、第１絶縁部２ａと第２絶縁部２ｂとが対向する。この場合、第３絶縁部２ｃと第４絶縁部２ｄとは対向しない。
ベース絶縁層２の一面に、図１（ｂ）の接着剤パターン７を介して、矩形の集電部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ、接続導体部３ｋ，３ｌ，３ｍ，３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐが形成される。集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐは例えば銅からなる。
接着剤パターン７としては、例えばエポキシ樹脂系の接着剤、フェノール樹脂系の接着剤、ポリエステル樹脂系の接着剤、アクリル樹脂系の接着剤またはポリイミド系の接着剤等の任意の接着剤が用いられる。本実施の形態において、接着剤パターン７には光酸発生剤が添加される。これにより、接着剤パターン７は感光性を有する。
集電部３ａ〜３ｊの各々は長方形状を有する。集電部３ａ〜３ｅは、第１絶縁部２ａの端辺に沿って平行に延びかつ第１絶縁部２ａの側辺方向に沿って設けられる。同様に、集電部３ｆ〜３ｊは、第２絶縁部２ｂの端辺に沿って平行に延びかつ第２絶縁部２ｂの側辺方向に沿って設けられる。この場合、集電部３ａ〜３ｅと集電部３ｆ〜３ｊとは、屈曲部Ｂ１を中心として対称な位置に配置される。
接続導体部３ｋ〜３ｎは、屈曲部Ｂ１をまたぐように第１絶縁部２ａおよび第２絶縁部２ｂにわたって形成される。接続導体部３ｋは集電部３ｂと集電部３ｆとを電気的に接続し、接続導体部３ｌは集電部３ｃと集電部３ｇとを電気的に接続し、接続導体部３ｍは集電部３ｄと集電部３ｈとを電気的に接続し、接続導体部３ｎは集電部３ｅと集電部３ｉとを電気的に接続する。
集電部３ａ〜３ｅの各々には、端辺方向に沿って複数（本例では４個）の開口Ｈ１１が形成される。また、集電部３ｆ〜３ｊの各々には、端辺方向に沿って複数（本例では４個）の開口Ｈ１２が形成される。
引き出し導体部３ｏは、集電部３ａの外側の短辺から第３絶縁部２ｃ上に直線状に延びるように形成される。引き出し導体部３ｐは、集電部３ｊの外側の短辺から第４絶縁部２ｄ上に直線状に延びるように形成される。
集電部３ａおよび引き出し導体部３ｏの一部を覆うように、第１絶縁部２ａ上に被覆層６ａが形成される。これにより、引き出し導体部３ｏの先端部は被覆層６ａに覆われずに露出する。この露出した引き出し導体部３ｏの部分を、引き出し電極５ａと称する。また、集電部３ｂ〜３ｅをそれぞれ覆うように、第１絶縁部２ａ上に被覆層６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅが形成される。集電部３ａ〜３ｅの開口Ｈ１１内において、被覆層６ａ〜６ｅは第１絶縁部２ａの上面に接する。
集電部３ｊおよび引き出し導体部３ｐの一部を覆うように、第２絶縁部２ｂ上に被覆層６ｊが形成される。これにより、引き出し導体部３ｐの先端部は被覆層６ｊに覆われずに露出する。この露出した引き出し導体部３ｐの部分を、引き出し電極５ｂと称する。また、集電部３ｆ〜３ｉをそれぞれ覆うように、第２絶縁部２ｂ上に被覆層６ｆ，６ｇ，６ｈ，６ｉが形成される。集電部３ｆ〜３ｊの開口Ｈ１２内において、被覆層６ｆ〜６ｊは第２絶縁部２ｂの上面に接する。
接続導体部３ｋ〜３ｎをそれぞれ覆うように、第１絶縁部２ａ上および第２絶縁部２ｂ上に被覆層６ｋ，６ｌ，６ｍ，６ｎが形成される。被覆層６ａ〜６ｎは、導電材料を含有しかつ耐腐食性を有する樹脂組成物からなる。
樹脂組成物として、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂もしくはポリエステル樹脂、またはこれらの樹脂を２種類以上混合した樹脂を用いることができる。
樹脂組成物は、温度４０℃でかつ相対湿度９０％の環境において１５０ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の透湿度を有することが好ましい。また、樹脂組成物は、６０℃以上のガラス転移温度Ｔｇを有することが好ましい。
一方、導電材料として、例えば金（Ａｕ）、銀もしくはナノ銀粒子等の金属材料、カーボンブラック、黒鉛もしくはカーボンナノチューブ等の炭素材料、またはポリチオフェンもしくはポリアニリン等の導電性高分子材料を用いることができ、またはこれらの材料を２種類以上混合した材料を用いることができる。
この場合、このＦＰＣ基板１を用いた燃料電池において、燃料として用いられるメタノール等の酸がＦＰＣ基板１に接触する状態であっても、集電作用を阻害することなく、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、および引き出し導体部３ｏ，３ｐの腐食を防止することができる。
特に、導電材料として、上記の炭素材料を用いる場合には、金等の高価な材料を用いなくてもよいので、低コストで集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、および引き出し導体部３ｏ，３ｐの腐食を防止することができる。
（２）ＦＰＣ基板の製造方法
次に、図１に示したＦＰＣ基板１の製造方法を説明する。図２、図３および図４は、ＦＰＣ基板１の製造方法を説明するための工程断面図であり、各断面図は図１のＡ−Ａ線における断面図に相当する。
まず、図２（ａ）に示すように、キャリア層８と導体層３０とからなる二層基材を用意する。キャリア層８としては、粘着剤層を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂または粘着剤層を有するステンレス等の金属薄膜を用いることができる。また、導体層３０は例えば銅からなる。キャリア層８と導体層３０とは、ラミネータにより貼り付けられていてもよいし、プレス機により圧着されていてもよい。キャリア層８と導体層３０との圧着は、加温された状態または真空の状態で行われてもよい。
次に、図２（ｂ）に示すように、導体層３０上に例えば、感光性ドライフィルムレジスト等によりレジスト膜２２を形成する。図２（ｃ）に示すように、レジスト膜２２を所定のパターンで露光した後、現像することによりエッチングレジストパターン２２ａを形成する。
次に、図２（ｄ）に示すように、塩化第二鉄を用いてエッチングレジストパターン２２ａから露出する導体層３０の領域をエッチングにより除去する。次に、図３（ｅ）に示すように、エッチングレジストパターン２２ａを剥離液により除去する。これにより、キャリア層８上に集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ（図１（ａ）参照）が形成される。また、集電部３ａ〜３ｅには複数の開口Ｈ１１が形成され、集電部３ｆ〜３ｊには複数の開口Ｈ１２が形成される。
スパッタリング、蒸着またはめっき等の他の方法によりキャリア層８上に集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐを形成してもよい。
続いて、図３（ｆ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの上面（キャリア層８と接しない面）を含む全面に接着剤層前駆体７ｐを塗布する。次に、図３（ｇ）に示すように、所定のマスクパターンを介して接着剤層前駆体７ｐを露光した後、現像することにより、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上に、所定のパターンを有する接着剤パターン７を形成する。
ここで、接着剤層前駆体７ｐがネガ型の感光性を有する場合、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの反転形状を有するマスクパターンを介して接着剤層前駆体７ｐを露光する。接着剤層前駆体７ｐがポジ型の感光性を有する場合、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと同一形状を有するマスクパターンを介して接着剤層前駆体７ｐを露光する。
また、接着剤層前駆体７ｐがポジ型の感光性を有する場合、接着剤層前駆体７ｐの下面（集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと接する面）側から露光を行ってもよい。この場合、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐをマスクパターンとして用いることができるので、別途マスクパターンを用いなくてよい。なお、ＰＥＴからなるキャリア層８は露光光を透過するため、接着剤層前駆体７ｐの下面（集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと接する面）側からの露光の妨げとならない。
集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上を除く部分に塗布された接着剤層前駆体７ｐの部分を、薬液、レーザ光またはプラズマ処理により除去してもよい。この場合、接着剤層前駆体７ｐの露光時にマスクパターンを用いなくてよい。同様に、スクリーン印刷またはペーストディスペンサにより、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上のみに接着剤層前駆体７ｐを塗布してもよい。この場合も、接着剤層前駆体７ｐの露光時にマスクパターンを用いなくてよい。
次に、図３（ｈ）に示すように、接着剤パターン７を介して集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上にベース絶縁層２を接合する。その後、図４（ｉ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐからキャリア層８を剥離する。
次に、図４（ｊ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐを覆うように、ベース絶縁層２上に塗布またはラミネートにより被覆層６ａ〜６ｎ（図１（ａ）参照）を形成する。ここで、引き出し電極５ａ，５ｂ（図１（ａ）参照）が被覆層６ａ，６ｊから露出する。なお、図４（ｊ）および図４（ｋ）の断面図は、図４（ｉ）の断面図とは上下を逆にして示している。
最後に、図４（ｋ）に示すように、ベース絶縁層２を所定の形状に切断することにより、ベース絶縁層２、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐおよび被覆層６ａ〜６ｎを備えるＦＰＣ基板１が完成する。
なお、キャリア層８の厚みは１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。キャリア層８の厚みが１０μｍ以上であるとキャリア層８の取り扱い性が向上し、キャリア層８の厚みが２００μｍ以下であるとキャリア層８のフレキシブル性が向上する。本実施の形態では、キャリア層８の厚みは３５μｍである。
導体層３０の厚みは２μｍ以上７０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましい。導体層３０の厚みが２μｍ以上であると抵抗等の電気特性が向上し、導体層３０の厚みが７０μｍ以下であると導体層３０の取り扱い性が向上する。本実施の形態では、導体層３０の厚みは２５μｍである。
接着剤パターン７の厚みは５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。接着剤パターン７の厚みが５μｍ以上であると接着剤の接着力が向上し、接着剤パターン７の厚みが１００μｍ以下であると接着剤パターン７の取り扱い性が向上する。本実施の形態では、接着剤パターン７の厚みは２５μｍである。
ベース絶縁層２の厚みは１０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、３５μｍ以上１５０μｍ以下であることがより好ましい。ベース絶縁層２の厚みが１０μｍ以上であるとベース絶縁層２の取り扱い性が向上し、ベース絶縁層２の厚みが５００μｍ以下であるとベース絶縁層２のコストが低下する。上述のように、ベース絶縁層２は多孔質性のｅＰＴＦＥからなる。
ベース絶縁層２に含まれる複数の孔の直径（孔径）は、０．０３μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。本実施の形態では、ベース絶縁層２の厚みは７５μｍであり、ベース絶縁層２に含まれる複数の孔の孔径は１μｍである。
図２〜図４では、サブトラクティブ法によるＦＰＣ基板１の製造方法を示したが、これに限定されず、セミアディティブ法等の他の製造方法を用いてもよい。
（３）ＦＰＣ基板を用いた燃料電池
図５は、ＦＰＣ基板１を用いた燃料電池１００の外観斜視図である。図６は、燃料電池１００内における作用を説明するための図であり、図５の燃料電池１００のＢ−Ｂ線から見た断面図である。
図５および図６に示すように、燃料電池１００は直方体状のケーシング４０を有する。図５では、ケーシング４０を点線により示している。ケーシング４０は、上面部４１、下面部４２、一方の側面部４３および他方の側面部４４を有する。図６には、残りの一対の側面部は図示されない。
ＦＰＣ基板１は、被覆層６ａ〜６ｎが形成された一面を内側にして図１の屈曲部Ｂ１に沿って折曲された状態でケーシング４０の上面部４１および下面部４２により狭持される。
ＦＰＣ基板１の引き出し電極５ａ，５ｂは、ケーシング４０の一方の側面部４３から外側に引き出される。引き出し電極５ａ，５ｂには、種々の外部回路の端子が電気的に接続される。
ケーシング４０内において、複数（本実施の形態では５個）の電極膜３５が、折曲されたＦＰＣ基板１の被覆層６ａと被覆層６ｆとの間、被覆層６ｂと被覆層６ｇとの間、被覆層６ｃと被覆層６ｈとの間、被覆層６ｄと被覆層６ｉとの間、および被覆層６ｅと被覆層６ｊとの間にそれぞれ配置される（図１（ａ）参照）。これにより、複数の電極膜３５が直列接続される。
各電極膜３５は空気極３５ａ、燃料極３５ｂおよび電解質膜３５ｃからなる。空気極３５ａは電解質膜３５ｃの一面に形成され、燃料極３５ｂは電解質膜３５ｃの他面に形成される。複数の電極膜３５の空気極３５ａはＦＰＣ基板１の被覆層６ｆ〜６ｊにそれぞれ対向し、複数の電極膜３５の燃料極３５ｂはＦＰＣ基板１の被覆層６ａ〜６ｅにそれぞれ対向する。
ケーシング４０内の上面部４１上には、集電部３ｆ〜３ｊの複数の開口Ｈ１２に対応するように複数の開口Ｈ４１が形成される。電極膜３５の空気極３５ａには、ケーシング４０の複数の開口Ｈ４１、通気性を有するＦＰＣ基板１のベース絶縁層２および集電部３ｆ〜３ｊの複数の開口Ｈ１２を通して空気が供給される。
ケーシング４０の下面部４２には、ベース絶縁層２の第１絶縁部２ａ（図１（ａ）参照）に接するように燃料収容室５０が設けられる。燃料収容室５０には、燃料供給管５１の一端が接続される。燃料供給管５１の他端は、ケーシング４０の他方の側面部４４を通って外部の図示しない燃料供給部に接続される。燃料供給部から燃料供給管５１を通して燃料収容室５０内に燃料が供給される。なお、本実施の形態では、燃料として液体状のメタノールを用いる。
本実施の形態に係るＦＰＣ基板１は気液分離膜として機能する。これにより、燃料収容室５０内でメタノールの一部が気化することにより、各電極膜３５の燃料極３５ｂには、通気性を有するＦＰＣ基板１のベース絶縁層２および集電部３ａ〜３ｅの複数の開口Ｈ１１を通して気化されたメタノールが供給される。
上記の構成においては、複数の燃料極３５ｂにおいて、メタノールが水素イオンと二酸化炭素とに分解され、電子が生成される。生成された電子は、ＦＰＣ基板１の集電部３ａ（図１参照）から引き出し電極５ａに導かれる。メタノールから分解された水素イオンは、電解質膜３５ｃを透過して空気極３５ａに達する。複数の空気極３５ａにおいて、引き出し電極５ｂから集電部３ｊに導かれた電子を消費しつつ水素イオンと酸素とが反応し、水が生成される。このようにして、引き出し電極５ａ，５ｂに接続された外部回路に電力が供給される。
（４）効果
本実施の形態に係るＦＰＣ基板１においては、多孔質性のｅＰＴＦＥからなるベース絶縁層２上に接着剤パターン７を介して集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐが設けられる。ベース絶縁層２は通気性を有し、かつ接着剤パターン７は集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと同一形状を有する。これらより、燃料電池１００においては、ＦＰＣ基板１のベース絶縁層２に開口を形成することなく、複数の開口Ｈ１１，Ｈ１２が位置するベース絶縁層２の部分（ベース絶縁層２における接着剤パターン７および集電部が存在しない領域）を通して電極膜３５に空気および気化されたメタノールを効率よく供給することができる。
また、液体状のメタノールから気化されたメタノールを分離するためにベース絶縁層２を用いることができる。したがって、別途気液分離膜を配置することなく、気化されたメタノールを空気極３５に供給することが可能となる。
上記のように、ＦＰＣ基板１が集電作用と気液分離作用とを有するので、燃料電池１００の構造を簡単にすることができる。
本実施の形態に係る燃料電池１００においては、屈曲部Ｂ１で屈曲されたベース絶縁層２の内側に複数の電極膜３５が配置される。これにより、電極膜３５の空気極３５ａには、ベース絶縁層２および集電部３ｆ〜３ｊの複数の開口Ｈ１２を通して空気が供給される。また、各電極膜３５の燃料極３５ｂには、ベース絶縁層２および集電部３ａ〜３ｅの複数の開口Ｈ１１を通して気化されたメタノールが供給される。このように、電極膜３５の空気極３５ａおよび燃料極３５ｂに空気および気化されたメタノールをそれぞれ効率よく供給することができる。したがって、燃料電池１００の構造がさらに簡単になっている。
本実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法おいては、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの形成時にはベース絶縁層２が存在せず、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの形成後に集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上にベース絶縁層２が接合される。そのため、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの形成に伴ってベース絶縁層２がエッチング液等の薬液により溶解または変形することがない。それにより、ベース絶縁層２に用いられる材料の種類が限定されない。その結果、用途に応じた種々の材料を用いてベース絶縁層２を形成することができる。
また、接着剤パターン７を介して集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上にベース絶縁層２が接合されるので、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐがベース絶縁層２から剥離することが確実に防止される。したがって、このＦＰＣ基板１を備える燃料電池１００においては、発電効率の低下が防止される。その結果、燃料電池１００の信頼性が向上する。
また、接着剤パターン７は集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと同一の形状を有するので、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐから露出するベース絶縁層２の領域には接着剤パターン７が形成されない。これにより、ＦＰＣ基板１のフレキシブル性の低下を防止することができる。さらに、空気および気化したメタノールがベース絶縁層２を透過して空気極３５ａおよび燃料極３５ｂに供給される際に、空気および気化したメタノールの透過が接着剤層により妨げられない。
なお、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐがベース絶縁層２上に確実に接着され、かつ空気および気化したメタノールの透過が接着剤層により妨げられないのであれば、接着剤パターン７の少なくとも一部の形状または寸法が、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと異なってもよい。
また、本実施の形態においては、接着剤層前駆体７ｐが感光性を有するので、露光処理および現像処理を行うことにより容易に接着剤パターン７を形成することができる。
さらに、本実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法によれば、透明材料からなるベース絶縁層２を用いることもできる。この場合には、ＦＰＣ基板１を太陽電池の電極として用いることが可能となる。
［２］第２の実施の形態
第２の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法について、第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法と異なる点を説明する。図７および図８は、第２の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法を説明するための工程断面図である。
まず、図７（ａ）に示すように、キャリア層８と導体層３０とからなる二層基材を用意する。次に、図７（ｂ）に示すように、導体層３０上に接着剤層前駆体７ｐを塗布する。続いて、図７（ｃ）に示すように、図１（ａ）の集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと同一の形状を有するマスクパターンを介して接着剤層前駆体７ｐを露光した後、現像することにより、導体層３０上に所定のパターンを有する接着剤パターン７を形成する。
次に、図７（ｄ）に示すように、塩化第二鉄を用いて接着剤パターン７から露出する導体層３０の領域をエッチングにより除去する。これにより、キャリア層８上に集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ（図１（ａ）参照）が形成される。また、集電部３ａ〜３ｅには複数の開口Ｈ１１が形成され、集電部３ｆ〜３ｊには複数の開口Ｈ１２が形成される。
次に、図８（ｅ）に示すように、接着剤パターン７を介して集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上にベース絶縁層２を接合する。その後、図８（ｆ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐからキャリア層８を剥離する。
次に、図８（ｇ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐを覆うように、ベース絶縁層２上に塗布またはラミネートにより被覆層６ａ〜６ｎ（図１（ａ）参照）を形成する。ここで、引き出し電極５ａ，５ｂ（図１（ａ）参照）が被覆層６ａ，６ｊから露出する。なお、図８（ｇ）および図８（ｈ）の断面図は、図８（ｆ）の断面図とは上下を逆にして示している。
最後に、図８（ｈ）に示すように、ベース絶縁層２を所定の形状に切断することにより、ベース絶縁層２、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐおよび被覆層６ａ〜６ｎを備えるＦＰＣ基板１が完成する。
本実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法おいては、キャリア層８と導体層３０との積層構造を有する基材の導体層３０上に接着剤パターン７が形成される。また、接着剤パターン７をマスクとして用いて導体層３０の露出した領域が除去される。これにより、別途マスクパターンを用意することなく集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐを形成することができる。その結果、ＦＰＣ基板１の製造工程および製造コストを削減することができる。
また、接着剤パターン７が感光性を有するので、露光処理および現像処理を行うことにより容易に接着剤パターン７を形成することができる。
［３］第３の実施の形態
第３の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法について、第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法と異なる点を説明する。本実施の形態において、接着剤パターン７は感光性を有しない。図９は、第３の実施の形態に係るＦＰＣ基板の製造方法を説明するための工程断面図である。本実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法は、第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法の図２（ａ）の工程から図３（ｆ）の工程と同様の工程を有する。
図３（ｆ）の工程の次に、図９（ａ）に示すように、接着剤層前駆体７ｐを乾燥させることにより接着剤層７ｑを形成し、接着剤層７ｑを介して集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上にベース絶縁層２を接合する。続いて、図９（ｂ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐからキャリア層８を剥離する。その後、図９（ｃ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐから露出する接着剤層７ｑの領域をプラズマ処理により除去する。このようにして、接着剤パターン７を形成する。
次に、図９（ｄ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐを覆うように、ベース絶縁層２上に塗布またはラミネートにより被覆層６ａ〜６ｎ（図１（ａ）参照）を形成する。ここで、引き出し電極５ａ，５ｂ（図１（ａ）参照）が被覆層６ａ，６ｊから露出する。なお、図９（ｄ）および図９（ｅ）の断面図は、図９（ｃ）の断面図とは上下を逆にして示している。
最後に、図９（ｅ）に示すように、ベース絶縁層２を所定の形状に切断することにより、ベース絶縁層２、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐおよび被覆層６ａ〜６ｎを備えるＦＰＣ基板１が完成する。
本実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法おいては、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐをマスクとして用いることができるので、別途マスクパターンを用意することなく接着剤パターン７を形成することができる。その結果、ＦＰＣ基板１の製造工程および製造コストを削減することができる。
また、接着剤パターン７がプラズマ処理により形成されるので、接着剤層前駆体７ｐが感光性であるか非感光性であるかにかかわらず、接着剤パターン７を容易に形成することができる。
［４］第４の実施の形態
第４の実施の形態に係るＦＰＣ基板について、第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板１と異なる点を説明する。
（１）ＦＰＣ基板の構成
図１０（ａ）は第４の実施の形態に係るＦＰＣ基板の平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＦＰＣ基板のＣ−Ｃ線断面図である。
図１０（ａ）および図１０（ｂ）のＦＰＣ基板１においては、ベース絶縁層２の一面に、接着剤層前駆体７ｐを介して、矩形の集電部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ、接続導体部３ｋ，３ｌ，３ｍ，３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐが形成される。集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐは、後述するように、例えば銅が銀めっきされた構成を有する。
引き出し導体部３ｏ，３ｐの先端部は、種々の外部回路の端子に電気的に接続可能である。引き出し導体部３ｏ，３ｐの先端部をそれぞれ引き出し電極５ａ，５ｂと称する。
（２）ＦＰＣ基板の製造方法
次に、図１０に示したＦＰＣ基板１の製造方法を説明する。図１１、図１２、図１３および図１４は、ＦＰＣ基板１の製造方法を説明するための工程断面図である。なお、図１１〜図１４は、図１０のＦＰＣ基板１のＣ−Ｃ線断面に相当する箇所における工程断面図である。
まず、図１１（ａ）に示すように、例えば銅からなる導体層３０が用意される。導体層３０は主面Ｅ１，Ｅ２を有する。導体層３０の厚みは例えば３５μｍである。次に、図１１（ｂ）に示すように、レーザ加工により、導体層３０が所定のパターンに形成される。レーザ加工に代えて、エッチングまたは金型を用いた打ち抜きにより導体層３０が所定のパターンに形成されてもよい。
続いて、図１１（ｃ）に示すように、所定のパターンを有する導体層３０の主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３にめっき層２０が形成される。ここで、側面Ｅ３は導体層３０の外周面および開口の内周面を含む。めっき層２０は、蟻酸に対して導体層３０よりも高い耐食性を有する。本実施の形態では、無電解銀めっきによりめっき層２０が形成される。また、無電解銀めっきが行われる前にバリア層として図示しない無電解ニッケルめっきが行われる。このように、めっきにより導体層３０の主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３に被覆層を容易に形成することができる。
所定のパターンを有する導体層３０およびめっき層２０により、図１の集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐおよび引き出し電極５ａ，５ｂが形成される。また、集電部３ａ〜３ｊに複数の開口Ｈ１１，Ｈ１２が形成される。なお、図１１（ｃ）には、集電部３ｃ，３ｈ、接続導体部３ｌ、引き出し導体部３ｏおよび引き出し電極５ａのみが示されている。このようにして形成された集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐおよび引き出し電極５ａ，５ｂからなる積層体を第１の積層体Ｌ１と呼ぶ。
図１１（ａ）〜図１１（ｃ）の第１の積層体Ｌ１の形成工程と並行して、図１２（ａ）に示すように、接着剤層前駆体７ｐおよびキャリア層９が用意される。接着剤層前駆体７ｐの一面および他面には、それぞれ剥離層７ａ，７ｂが設けられている。剥離層７ａ，７ｂの材料としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）が用いられる。キャリア層９の一面には粘着層９ａが設けられている。キャリア層９の材料としては、例えばＰＥＴが用いられる。粘着層９ａの材料としては、例えばアクリル系の接着剤が用いられる。
次に、図１２（ｂ）に示すように、剥離層７ａおよび粘着層９ａを介して、接着剤層前駆体７ｐとキャリア層９とが貼り合わされる。続いて、図１２（ｃ）に示すように、剥離層７ｂが接着剤層前駆体７ｐから剥離される。
その後、図１２（ｄ）に示すように、レーザ加工により、接着剤層前駆体７ｐおよび剥離層７ａが所定のパターンに形成される。レーザ加工に代えて、エッチングまたは金型を用いた打ち抜きにより接着剤層前駆体７ｐおよび剥離層７ａが所定のパターンに形成されてもよい。これにより、接着剤パターン７が形成される。このようにして形成された接着剤パターン７、剥離層７ａ、粘着層９ａおよびキャリア層９からなる積層体を第２の積層体Ｌ２と呼ぶ。接着剤パターン７は、図１１（ｃ）の第１の積層体Ｌ１のパターンと同じ形状を有する。
なお、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐがベース絶縁層２上に確実に接着され、かつ空気および気化したメタノールの透過が接着剤パターン７により妨げられないのであれば、接着剤パターン７の少なくとも一部の形状または寸法が、図１１（ｃ）の第１の積層体Ｌ１のパターンと異なってもよい。
次に、図１３（ａ）に示すように、図１１（ｃ）の第１の積層体Ｌ１および図１２（ｄ）の第２の積層体Ｌ２に加え、キャリア層８が用意される。キャリア層８の一面には粘着層８ａが設けられている。キャリア層８の材料としては、例えばＰＥＴが用いられる。粘着層８ａの材料としては、例えばアクリル系の接着剤が用いられる。
続いて、図１３（ｂ）に示すように、第１の積層体Ｌ１の一面（導体層３０の主面Ｅ１上のめっき層２０の表面）が接着剤パターン７を介して第２の積層体Ｌ２と貼り合わされるとともに、第１の積層体Ｌ１の他面（導体層３０の主面Ｅ２上のめっき層２０の表面）が粘着層８ａを介してキャリア層８と貼り合わされる。その後、図１３（ｃ）に示すように、第２の積層体Ｌ２から粘着層９ａおよびキャリア層９とともに剥離層７ａが剥離される。これにより、第１の積層体Ｌ１の他面に接着剤パターン７が残存する。
次に、図１４（ａ）に示すように、図１のベース絶縁層２が用意される。続いて、図１４（ｂ）に示すように、接着剤パターン７を介して第１の積層体Ｌ１の一面（導体層３０の主面Ｅ１上のめっき層２０の表面）にベース絶縁層２が貼り合わされる。その後、図１４（ｃ）に示すように、第１の積層体Ｌ１から粘着層８ａおよびキャリア層８が除去される。これにより、ＦＰＣ基板１が完成する。
このように、第１の積層体Ｌ１は接着剤パターン７を介してベース絶縁層２の一面に貼り合わされる。これにより、導体層３０の主面Ｅ１上のめっき層２０をベース絶縁層２の一面に確実に接合することができる。
また、接着剤パターン７は導体層３０のパターンに対応する形状を有するので、導体層３０から露出するベース絶縁層２の領域には接着剤パターン７が形成されない。これにより、ＦＰＣ基板１のフレキシブル性の低下を防止することができる。さらに、ベース絶縁層２の通気性を確保することができる。
導体層３０（図１１（ａ）参照）の厚みは５００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。導体層３０の厚みが５００μｍ以下であると導体層３０の取り扱い性が向上する。本例において導体層３０の材料として銅が用いられるが、これに代えてニッケル、アルミニウム、銀もしくは金またはこれらの合金が用いられてもよい。
本例において、めっき層２０（図１１（ｃ）参照）の材料として銀が用いられるが、これに代えて白金、タングステン、チタン、ジルコニウム、金または銀が用いられてもよい。また、バリア層の材料としてニッケルが用いられるが、これに代えてニッケル銅が用いられてもよいし、バリア層は設けられなくてもよい。バリア層を設ける場合、バリア層の厚みは０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以上８μｍ以下であることがより好ましく、０．３μｍ以上５μｍ以下であることがさらに好ましい。バリア層の厚みが０．１μｍ以上であると導体層３０とめっき層２０との間の密着性が向上し、バリア層の厚みが１０μｍ以下であると導体層３０とめっき層２０との間の電気伝導率が向上する。
接着剤パターン７（図１２〜図１４参照）の厚みは１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。接着剤パターン７の厚みが１μｍ以上であると接着剤の接着力が向上し、接着剤パターン７の厚みが１００μｍ以下であると接着剤パターン７の取り扱い性が向上する。
キャリア層８，９（図１３参照）の厚みは１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上２５０μｍ以下であることがより好ましい。キャリア層８，９の厚みが１μｍ以上であるとキャリア層８，９の取り扱い性が向上し、キャリア層８，９の厚みが５００μｍ以下であるとキャリア層８，９のフレキシブル性が向上する。
図１３（ｂ）の第１の積層体Ｌ１をキャリア層８および第２の積層体Ｌ２に貼り合わせる工程において、位置合わせ部材および固定部材を用いて第１の積層体Ｌ１がキャリア層８と第２の積層体Ｌ２との間で位置決めされてもよい。図１５は、キャリア層８、第１の積層体Ｌ１、位置合わせ部材１０ａおよび第２の積層体Ｌ２の斜視図である。図１６は、キャリア層８、第１の積層体Ｌ１、位置合わせ部材１０ａ、第２の積層体Ｌ２および固定部材１０ｂの断面図である。
図１５に示すように、位置合わせ部材１０ａは、開口Ｈ１１，Ｈ１２（図１３参照）の部分を除いて第１の積層体Ｌ１の反転パターンを有する板状部材である。これにより、第１の積層体Ｌ１は、位置合わせ部材１０ａに嵌合可能である。位置合わせ部材１０ａの厚みは、第１の積層体Ｌ１の厚みと略等しい。これにより、第１の積層体Ｌ１が位置合わせ部材１０ａに嵌合された場合、第１の積層体Ｌ１の一面（導体層３０の主面Ｅ１上のめっき層２０の表面）と位置合わせ部材１０ａの一面とは同一平面上にあり、第１の積層体Ｌ１の他面（導体層３０の主面Ｅ２上のめっき層２０の表面）と位置合わせ部材１０ａの他面とは同一平面上にある。
図１６（ａ）に示すように、図１３（ａ）のキャリア層８、第１の積層体Ｌ１および第２の積層体Ｌ２に加え、位置合わせ部材１０ａおよび固定部材１０ｂが配置される。キャリア層８の一面には粘着層８ａが設けられている。続いて、図１６（ｂ）に示すように、位置合わせ部材１０ａが固定部材１０ｂにより第２の積層体Ｌ２上に固定される。固定部材１０ｂは、例えばピンである。これにより、第２の積層体Ｌ２の接着剤パターン７が位置合わせ部材１０ａのパターンから露出する。
次に、図１６（ｃ）に示すように、第１の積層体Ｌ１が第２の積層体Ｌ２上の位置合わせ部材１０ａに嵌合されるとともに、第１の積層体Ｌ１の一面（導体層３０の主面Ｅ１上のめっき層２０の表面）が位置合わせ部材１０ａから露出する接着剤パターン７を介して第２の積層体Ｌ２に貼り合わされる。これにより、第１の積層体Ｌ１が第２の積層体Ｌ２上で位置決めされる。続いて、粘着層８ａを介してキャリア層８が第１の積層体Ｌ１の他面（導体層３０の主面Ｅ２上のめっき層２０の表面）に貼り合わされる。
その後、固定部材１０ｂが除去され、ＦＰＣ基板の製造工程は図１３（ｂ）の工程に続く。なお、位置合わせ部材１０ａは、例えば図１３（ｃ）の工程の後に除去される。
（３）効果
本実施の形態に係るＦＰＣ基板１においては、所定のパターンを有する導体層３０の主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３に導電性かつ耐食性のめっき層２０が形成される。また、導体層３０は、主面Ｅ１とベース絶縁層２との間にめっき層２０が介在するようにベース絶縁層２上に設けられる。これにより、めっき層２０により導体層３０の導電性を保ちつつ、導体層３０の主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３に腐食が発生することが防止される。
導体層３０は銅により形成され、めっき層２０は、蟻酸に対して銅よりも高い耐食性を有する銀により形成される。これにより、蟻酸等の燃料電池１００の副生成物がＦＰＣ基板１に接触する場合でも、めっき層２０により導体層３０に腐食が発生することが十分に防止される。
また、蟻酸等の燃料電池１００の副生成物がベース絶縁層２の連続孔を通ってベース絶縁層２と導体層３０との間に浸入しても、めっき層２０により副生成物が導体層３０に付着することが防止される。その結果、導体層３０に腐食が発生することが防止される。
このように、本実施の形態に係るＦＰＣ基板１を燃料電池１００に使用することにより、燃料電池１００における電極の集電効率の低下を防止することができる。その結果、燃料電池１００の信頼性が向上するとともに長寿命化が実現される。
［５］第５の実施の形態
第５の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法について、第４の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法と異なる点を説明する。図１７は、第２の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法を説明するための工程断面図である。
まず、図１７（ａ）に示すように、図１２（ｄ）の第２の積層体Ｌ２および図１のベース絶縁層２が用意される。続いて、図１７（ｂ）に示すように、ベース絶縁層２が接着剤パターン７を介して第２の積層体Ｌ２と貼り合わされる。その後、図１７（ｃ）に示すように、第２の積層体Ｌ２から粘着層９ａおよびキャリア層９とともに剥離層７ａが剥離される。これにより、ベース絶縁層２に接着剤パターン７が残存する。
次に、図１７（ｄ）に示すように、図１１（ｃ）の第１の積層体Ｌ１が用意される。続いて、図１７（ｅ）に示すように、接着剤パターン７を介して第１の積層体Ｌ１にベース絶縁層２が貼り合わされる。このとき、図１５および図１６の位置合わせ部材１０ａを用いて第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２上で位置決めされてもよい。この場合、第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２に貼り合わされた後、位置合わせ部材１０ａが除去される。これにより、ＦＰＣ基板１が完成する。
本実施の形態においては、キャリア層８を用意することなく、接着剤パターン７を介して第１の積層体Ｌ１とベース絶縁層２とを接合することができる。これにより、ＦＰＣ基板１の製造における工程数を削減することができる。
［６］他の実施の形態
上記実施の形態において、ベース絶縁層２の材料として多孔質性のｅＰＴＦＥが用いられたが、これに限定されない。例えば、ベース絶縁層２の材料として、ｅＰＴＦＥに代えて、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、シクロオレフィンポリマー樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリメチルメタクリレートポリマー樹脂、液晶ポリマー樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂のうちの少なくとも１つを含む樹脂を多孔質化したフィルムを用いてもよい。
また、導体層３０の材料として銅が用いられたが、これに限定されない。例えば、銅に代えて金（Ａｕ）、銀、もしくはアルミニウム等の他の金属、または銅合金、金合金、銀合金もしくはアルミニウム合金等の合金を用いてもよい。
上記実施の形態において、ＦＰＣ基板１は５対の集電部（集電部３ａ，３ｆ、集電部３ｂ，３ｇ、集電部３ｃ，３ｈ、集電部３ｄ，３ｉおよび集電部３ｅ，３ｊ）を有するが、これに限定されない。ＦＰＣ基板１の集電部の数は４対以下であってもよいし、６対以上であってもよい。これにより、任意の数の電極膜３５を直列接続することができる。また、ＦＰＣ基板１が１対の集電部を有してもよい。この場合、接続導体部３ｋ〜３ｎは設けられない。
［７］請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
上記実施の形態においては、ベース絶縁層２が絶縁層の例であり、接着剤パターン７が接着剤層および接着剤パターンの例であり、接着剤層前駆体７ｐが接着剤層の例であり、導体層３０が導体層の例であり、被覆層６ａ〜６ｎまたはめっき層２０が被覆層の例であり、電極膜３５が電池要素の例であり、ケーシング４０が筐体の例である。
また、第１絶縁部２ａが第１の領域の例であり、第２絶縁部２ｂが第２の領域の例であり、集電部３ａ〜３ｅおよび引き出し導体部３ｏが第１の導体部の例であり、集電部３ｆ〜３ｊおよび引き出し導体部３ｐが第２の導体部の例であり、屈曲部Ｂ１が屈曲部の例である。
さらに、支持層がキャリア層８の例であり、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐが導体パターンの例であり、ＦＰＣ基板１が配線回路基板の例である。
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
［８］実施例
（１）実施例および比較例
実施例１〜４および比較例１では、上記実施の形態に基づいてＦＰＣ基板１を製造した。以下、実施例１〜４および比較例１におけるＦＰＣ基板１の製造方法を説明する。
実施例１における接着剤層前駆体７ｐの調製方法は以下の通りである。エポキシ当量１９０のビフェニル型エポキシ樹脂４０重量部、エポキシ当量４５００のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂６０重量部および光酸発生剤である４，４−ビス［ジ（β−ヒドロキシエトキシ）フェニルスルフィニオ］フェニルスルフィドビス（ヘキサフルオロアンチモネート）９重量部をジオキサンに溶解することにより、固形分濃度が５０重量％である接着剤層前駆体７ｐを調製した。この接着剤層前駆体７ｐはネガ型の感光性を有する。
第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法に基づいて実施例１のＦＰＣ基板１を製造した。実施例１のＦＰＣ基板１においては、図３（ｆ）に示す工程で、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの上面（キャリア層８と接しない面）を含む全面に上記の接着剤層前駆体７ｐを温度９０℃、圧力０．４ＭＰａおよび速度１ｍ／ｍｉｎの条件で塗布した。続いて、図３（ｇ）に示す工程で、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの反転形状を有するマスクパターンを介して接着剤層前駆体７ｐの上面（集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと接しない面）に向かって８００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、温度９０℃で１０分間の硬化処理を行った。その後、重量比が１対１である水とエタノールとの混合溶媒に、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）を１．２％添加した現像液を用い、９分間現像を行うことにより所定のパターンを有する接着剤パターン７を形成した。
次に、図３（ｈ）に示す工程で、接着剤パターン７を介して集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐを、温度１００℃および圧力５ＭＰａの条件で３０分間ｅＰＴＦＥ（日東電工株式会社製ＮＴＦ−１１２２）からなるベース絶縁層２に接合し、温度１５０℃で１８０分間の硬化処理を行った。最後に、図４（ｉ）に示す工程で、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐからキャリア層８を剥離した。
実施例２における接着剤層前駆体７ｐの調製方法は以下の通りである。酸二無水物成分であるエチレングリコールビストリメリット酸二無水物６７重量％、ジアミン成分である１，１２−ジアミノデカン３２重量％および１，３−ビス−（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン１重量％をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド中に溶解させ、室温で５時間反応させることによりポリイミド前駆体の溶液を調製した。ここで、酸二無水物成分およびジアミン成分の合計の濃度は３０重量％である。このポリイミド前駆体の溶液に、感光剤として１−エチル−３，５−ジメトキシカルボニル−４−（２−ニトロフェニル）−１，４−ジヒドロピリジンを添加した。ここで、添加した感光剤の濃度は、溶液の固形分に対して１５重量％である。その後、感光剤を均一に溶液に溶解させることにより感光性ポリイミドからなる接着剤層前駆体７ｐを調製した。この接着剤層前駆体７ｐはネガ型の感光性を有する。
第２の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法に基づいて実施例２のＦＰＣ基板１を製造した。実施例２のＦＰＣ基板１においては、図７（ｂ）に示す工程で、導体層３０の上面（キャリア層８と接しない面）全体に上記の接着剤層前駆体７ｐを温度９０℃、圧力０．４ＭＰａおよび速度１ｍ／ｍｉｎの条件で塗布した。
続いて、図７（ｃ）に示す工程で、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの反転形状を有するマスクパターンを介して接着剤層前駆体７ｐの上面（集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと接しない面）から３０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、温度１３５℃で１０分間の硬化処理を行った。その後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンからなる現像液を用い、６分間現像を行うことにより所定のパターンを有する接着剤パターン７を形成した。
図８（ｅ）に示す工程で、接着剤パターン７を介して集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐを、温度２００℃および圧力５ＭＰａの条件で３０分間ｅＰＴＦＥ（日東電工株式会社製ＮＴＦ−１１２２）からなるベース絶縁層２に接合し、温度２００℃で６０分間の硬化処理を行った。最後に、図８（ｆ）に示す工程で、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐからキャリア層８を剥離した。
実施例３における接着剤層前駆体７ｐの調製方法は以下の通りである。酸二無水物成分である３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物およびジアミン成分である４，４’−ジアミノジフェニルスルホンを略等モル量Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド中に溶解させ、室温で２４時間反応させることによりポリイミド前駆体溶液を調製した。ここで、酸二無水物成分およびジアミン成分の合計の濃度は３０重量％である。このポリイミド前駆体溶液に、下記式（１）で表わされるビニルエーテル化合物を添加および混合した。ここで、添加したビニルエーテル化合物の量は、溶液の固形分１００重量部に対して４０重量部である。次に、このポリイミド前駆体溶液に、光分解性プロトン発生剤であるジフェニルイオドニウム−８−アニリノナフタレン−１−スルホネートを添加および混合した。ここで、添加した光分解性プロトン発生剤の量は、溶液の固形分１００重量部に対して１０重量部である。その後、ビニルエーテル化合物および光分解性プロトン発生剤を均一に溶液に溶解させることにより感光性ポリイミドからなる接着剤層前駆体７ｐを調製した。この接着剤層前駆体７ｐはポジ型の感光性を有する。
Figure 2012004098
第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法に基づいて実施例３のＦＰＣ基板１を製造した。実施例３のＦＰＣ基板においては、図３（ｆ）に示す工程で、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの上面（キャリア層８と接しない面）を含む全面に上記の接着剤層前駆体７ｐを塗布し、温度１００℃で１０分間の乾燥を行った。
続いて、図３（ｇ）に示す工程で、接着剤層前駆体７ｐの下面（集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと接する面）に向かって３０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、温度１１０℃で１０分間の硬化処理を行った。その後、１．５重量％のＴＭＡＨ水溶液からなる現像液を用い、９分間現像を行うことにより所定のパターンを有する接着剤パターン７を形成した。
次に、図３（ｈ）に示す工程で、接着剤パターン７を介して集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐを、温度２００℃および圧力５ＭＰａの条件で３０分間ｅＰＴＦＥ（日東電工株式会社製ＮＴＦ−１１２２）からなるベース絶縁層２に接合し、温度２００℃で１２０分間の硬化処理を行った。最後に、図４（ｉ）に示す工程で、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐからキャリア層８を剥離した。
実施例４における接着剤層前駆体７ｐの調製方法は以下の通りである。ＭＥＫ（Methyl Ethyl Ketone：メチルエチルケトン）に溶解させたエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製ｊＥＲ−１００７）８０重量部およびエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製ＹＬ−７４１０）２０重量部、硬化剤である酸無水物（新日本理化株式会社製ＭＨ−７００）８重量部ならびに触媒であるイミダゾール（四国化成工業株式会社製２Ｅ４ＭＺ）２重量部を混合し、接着剤層前駆体７ｐを調製した。この接着剤層前駆体７ｐは感光性を有しない。
第３の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法に基づいて実施例４のＦＰＣ基板１を製造した。実施例４のＦＰＣ基板１においては、図９（ａ）に示す工程で、ラミネートにより接着剤層前駆体７ｐを集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの上面（キャリア層８と接しない面）を含む全面に塗布し、乾燥させることにより接着剤層７ｑを形成した。その後、接着剤層７ｑを介して集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐを、温度１００℃および圧力５ＭＰａの条件で３０分間ｅＰＴＦＥ（日東電工株式会社製ＮＴＦ−１１２２）からなるベース絶縁層２に接合し、温度１５０℃で１８０分間の硬化処理を行った。
続いて、図９（ｂ）に示す工程で、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐからキャリア層８を剥離した。最後に、図９（ｃ）に示す工程で、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐから露出している接着剤層７ｑをプラズマ処理により除去することにより接着剤パターン７を形成した。
比較例１における接着剤層前駆体７ｐの調製方法は、実施例４における接着剤層前駆体７ｐの製造方法と同様である。
第３の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法に基づいて比較例１のＦＰＣ基板１を製造した。比較例１におけるＦＰＣ基板１の製造方法の工程は、図９（ｃ）に示す工程、すなわち集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐから露出する接着剤層７ｑの領域をプラズマ処理により除去する工程を設けない点を除いて、実施例４におけるＦＰＣ基板１の製造方法の工程と同様である。
（２）ＦＰＣ基板の燃料電池への適用
実施例１〜４および比較例１の各ＦＰＣ基板１を用いて図６に示す燃料電池１００を作製した。実施例１〜４の各ＦＰＣ基板１を備える燃料電池１００においては、燃料電池１００から外部回路に電力を供給することができた。これにより、ベース絶縁層２が気液分離膜として十分に機能することが確認された。
一方、比較例１のＦＰＣ基板１を備える燃料電池１００においては、燃料電池１００から外部回路に電力を供給することができなかった。比較例１のＦＰＣ基板１においては、通気性を有するベース絶縁層２の全面に接着剤層７ｑが存在することにより、ベース絶縁層２が気液分離膜として機能しないことが確認された。
本発明は、気液分離機能を有し、燃料電池に用いられる配線回路基板の製造に有効に利用できる。
１ ＦＰＣ基板
２ ベース絶縁層
２ａ 第１絶縁部
２ｂ 第２絶縁部
２ｃ 第３絶縁部
２ｄ 第４絶縁部
３ａ〜３ｊ 集電部
３ｋ〜３ｎ 接続導体部
３ｏ，３ｐ 引き出し導体部
５ａ，５ｂ 引き出し電極
６ａ〜６ｎ 被覆層
７ 接着剤パターン
７ｐ 接着剤層前駆体
７ｑ 接着剤層
８，９ キャリア層
２２ レジスト膜
２２ａ エッチングレジストパターン
３０ 導体層
３５ 電極膜
３５ａ 空気極
３５ｂ 燃料極
３５ｃ 電解質膜
４０ ケーシング
４１ 上面部
４２ 下面部
４３，４４ 側面部
５０ 燃料収容室
Ｂ１ 屈曲部
Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ４１ 開口

Claims (13)

  1. 燃料電池に用いられる配線回路基板であって、
    多孔質材料からなる絶縁層と、
    前記絶縁層上に設けられる接着剤層と、
    前記接着剤層上に設けられる導体層とを備え、
    前記導体層および前記接着剤層は、同一または異なるパターンを有することを特徴とする配線回路基板。
  2. 前記導体層および前記接着剤層のパターンは、前記導体層および前記接着剤層が共通の開口を有するように形成されることを特徴とする請求項１記載の配線回路基板。
  3. 前記絶縁層は、一面および他面を有するとともに、互いに隣接する第１の領域および第２の領域を前記一面に有し、
    前記絶縁層は、前記第１の領域と前記第２の領域との間の屈曲部で前記第１の領域と前記第２の領域とが対向するように屈曲可能であり、
    前記導体層は、
    前記絶縁層の前記第１の領域内に形成される第１の導体部と、
    前記絶縁層の前記第２の領域内に形成される第２の導体部とを有することを特徴とする請求項１または２記載の配線回路基板。
  4. 前記導体層の表面を被覆する導電性を有する被覆層をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配線回路基板。
  5. 前記導体層は、第１および第２の主面ならびに側面を有し、
    前記被覆層は、前記導体層の前記第１および第２の主面ならびに前記側面に形成され、
    前記導体層は、前記第１の主面と前記絶縁層との間に前記被覆層が介在するように前記絶縁層上に設けられることを特徴とする請求項４記載の配線回路基板。
  6. 前記接着剤層は、感光性材料からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の配線回路基板。
  7. 配線回路基板と、
    電池要素と、
    前記配線回路基板および前記電池要素を収容する筺体とを備え、
    配線回路基板は、
    多孔質材料からなる絶縁層と、
    前記絶縁層上に設けられる接着剤層と、
    前記接着剤層上に設けられる導体層とを備え、
    前記導体層および前記接着剤層は、同一または異なるパターンを有し、
    前記絶縁層は、一面および他面を有するとともに、互いに隣接する第１の領域および第２の領域を前記一面に有し、
    前記絶縁層は、前記第１の領域と前記第２の領域との間の屈曲部で前記第１の領域と前記第２の領域とが対向するように屈曲可能であり、
    前記導体層は、
    前記絶縁層の前記第１の領域内に形成される第１の導体部と、
    前記絶縁層の前記第２の領域内に形成される第２の導体部とを有し、
    前記配線回路基板の前記絶縁層の前記第１の領域および前記第２の領域が前記一面を内側にして前記屈曲部に沿って屈曲された状態で、前記第１の導体部と前記第２の導体部との間に前記電池要素が配置されることを特徴とする燃料電池。
  8. 燃料電池に用いられる配線回路基板の製造方法であって、
    支持層と導体層との積層構造を有する基材を用意するステップと、
    前記導体層を加工することにより前記支持層の一面上に所定のパターンを有する導体パターンを形成するステップと、
    前記導体パターン上に前記導体層と同一または異なるパターンを有する接着剤層からなる接着剤パターンを形成するステップと、
    前記接着剤パターンを介して前記導体パターン上に多孔質材料からなる絶縁層を接合するステップと、
    前記導体パターンから前記支持層を剥離するステップとを含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法。
  9. 前記接着剤層は感光性を有し、
    前記接着剤パターンを形成するステップは、
    前記導体パターンを覆うように前記支持層上に前記接着剤層を形成するステップと、
    前記接着剤層に露光処理および現像処理を行うことにより前記接着剤パターンを形成するステップを含むことを特徴とする請求項８記載の配線回路基板の製造方法。
  10. 燃料電池に用いられる配線回路基板の製造方法であって、
    支持層と導体層との積層構造を有する基材を用意するステップと、
    前記導体層上に前記所定のパターンを有する接着剤層からなる接着剤パターンを形成するステップと、
    前記接着剤パターンをマスクとして用いて前記導体層の露出した領域を除去することにより前記導体パターンを形成するステップと、
    前記接着剤パターンを介して前記導体パターン上に多孔質材料からなる絶縁層を接合するステップと、
    前記導体パターンから前記支持層を剥離するステップとを含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法。
  11. 前記接着剤層は、感光性を有し、
    前記導体層上に前記接着剤パターンを形成するステップは、
    前記接着剤層に露光処理および現像処理を行うことにより前記接着剤パターンを形成するステップを含むことを特徴とする請求項１０記載の配線回路基板の製造方法。
  12. 燃料電池に用いられる配線回路基板の製造方法であって、
    支持層と導体層との積層構造を有する基材を用意するステップと、
    前記導体層を加工することにより支持層の一面上に前記導体パターンを形成するステップと、
    前記導体パターン上に接着剤層および多孔質材料からなる絶縁層の積層構造を形成するステップと、
    前記導体パターンから前記支持層を剥離するステップと、
    前記支持層を剥離した後、前記導体パターンから露出する前記接着剤層の領域を除去することにより前記所定のパターンを有する接着剤パターンを形成するステップとを含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法。
  13. 前記導体パターンから露出する前記接着剤層の領域を除去するステップは、
    プラズマを用いて前記接着剤層の前記領域を除去するステップを含むことを特徴とする請求項１２記載の配線回路基板の製造方法。
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