JP2012222265A - 配線板の製造方法および配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】配線板の薄型化を図ることが可能な配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】配線板１０の製造方法は、第１の絶縁性液体２１をフィルム基板１００上に塗布して硬化させて、フィルム基板１００上に膜状基板２０を形成する第１の工程Ｓ２０と、導電性ペースト３３を膜状基板２０上に印刷して硬化させて、膜状基板２０上に配線パターン３０を形成する第２の工程Ｓ３０と、第２の絶縁性液体４１を配線パターン３０の少なくとも一部に印刷して硬化させて、配線パターン３０の少なくとも一部を保護する保護層４０を形成する第３の工程Ｓ４０と、膜状基板２０をフィルム基板１００から剥離する第４の工程Ｓ５０と、を備えている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、配線板の製造方法および配線板に関するものである。

ＰＥＴ等からなるフィルム基板上に、銀ペースト等の導電性ペーストをスクリーン印刷することで形成された薄型の電子回路基板（メンブレン回路）が知られている（例えば、特許文献１の段落０００２参照）。

特開２００１−７６５６９号公報

上記のメンブレン回路では、フィルム基材がベースとして用いられているので、メンブレン回路の薄型化には限界があるという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、配線板の薄型化を図ることが可能な配線板の製造方法および薄型化を図ることが可能な配線板を提供することである。

［１］本発明に係る配線板の製造方法は、第１の絶縁性液体を支持体上に塗布して硬化させて、前記支持体上に膜状基板を形成する第１の工程と、導電性ペーストを前記膜状基板上に印刷して硬化させて、前記膜状基板上に配線パターンを形成する第２の工程と、第２の絶縁性液体が前記配線パターンの少なくとも一部を覆うように、前記第２の絶縁性液体を前記膜状基板上に印刷して硬化させて、前記配線パターンの少なくとも一部を保護する保護層を形成する第３の工程と、前記膜状基板を前記支持体から剥離する第４の工程と、を備えたことを特徴とする。

［２］上記発明において、前記第１の工程は、前記支持体において離型剤が塗布された領域上に前記第１の絶縁性液体を塗布することを含んでもよい。

［３］上記発明において、前記支持体に対する前記膜状基板のピール強度は、５［Ｎ／２５ｍｍ］以下であってもよい。

［４］上記発明において、前記膜状基板の破断強度は、１２０［ＭＰａ］以上であってもよい。

［５］上記発明において、前記膜状基板の破断伸度は、２５［％］以上であってもよい。

［６］上記発明において、前記第３の工程は、前記第２の絶縁性液体として、前記第１の絶縁性液体と同一の液体を用いることを含んでもよい。

［７］本発明に係る配線基板は、膜状基板と、前記膜状基板上に形成された配線パターンと、前記配線パターンの少なくとも一部を保護する保護層と、を備え、前記膜状基板は、前記第１の絶縁性液体を支持体上に塗布して硬化させることで形成され、当該膜状基板の形成後に、前記支持体から剥離されていてもよい。

［８］上記発明において、前記保護層は、第２の絶縁性液体を前記配線パターンの少なくとも一部に印刷して硬化させることで形成されており、前記第２の絶縁性液体は、前記第１の絶縁性液体と同一の液体であってもよい。

本発明によれば、配線板のベースとして膜状の基板を用いるので、配線板の薄型化を図ることができる。

図１Ａは、本発明の実施形態におけるメンブレン回路基板を示す平面図である。 図１Ｂは、図１ＡにおけるIB-IB線に沿った断面図である。 図２は、本発明の実施形態におけるメンブレン回路基板の製造方法を示すフローチャートである。 図３は、図２の各ステップにおけるメンブレン回路基板の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

先ず、図１Ａ及び図１Ｂを参照しながら、本実施形態におけるメンブレン回路基板１０の構成について説明する。図１Ａ及び図１Ｂは本実施形態におけるメンブレン回路基板を示す図である。

本実施形態におけるメンブレン回路基板１０は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、膜状基板２０と、配線パターン３０と、保護層４０と、を備えている。

膜状基板２０は、第１の絶縁性液体を膜状に硬化させることで構成されており、例えば２５［μｍ］程度の厚さを有している。

この膜状基板２０を構成する第１の絶縁性液体２１（図３（ｂ）参照）は、電気絶縁性を有すると共に、加熱や紫外線照射によって硬化する（すなわち熱硬化型又は紫外線硬化型の）液体である。この第１の絶縁性液体２１の具体例として、例えば、エッチングレジストインク、ソルダレジストインク、メッキレジストインク、マーキングインク、カバーレイインク等を例示することができる。これらの中でも、第１の絶縁性液体２１として、ポリエステル系のソルダレジストインクを用いると、成膜後の膜状基板２０の柔軟性がより良好となる。

配線パターン３０は、パターン本体３１と、先端被覆層３２と、から構成されている。なお、図１Ａには、直線状の３本の配線パターン３０しか図示していないが、実際には、任意の本数及び形状の配線パターンが膜状基板上に形成される。

パターン本体３１は、膜状基板２０上に導電性ペースト３３（図３（ｃ）参照）を印刷して硬化させることで形成されており、例えば１０［μｍ］程度の厚さを有している。このパターン本体３１を構成する導電性ペースト３３としては、例えば、銀ペースト、銅ペースト、或いは金ペースト等を例示することができる。

一方、先端被覆層３２は、カーボンペースト３４（図３（ｄ））を印刷して硬化させることで形成されており、例えば１０［μｍ］程度の厚さを有している。この先端被覆層３２は、パターン本体３１の先端部分を被覆している。

保護層４０は、膜状基板２０上に第２の絶縁性液体４１（図３（ｅ）参照）を印刷して硬化させることで形成されており、例えば４０［μｍ］程度の厚さを有している。この保護層４０は、先端被覆層３２の一部を除いて、配線パターン３０全体を覆っており、当該配線パターン３０を保護している。なお、配線パターン３０の先端被覆層３２において保護層４０から露出している部分は、他のプリント配線板やケーブル等に設けられたコネクタが接続される端子として機能する。

この保護層４０を構成する第２の絶縁性液体４１は、電気絶縁性を有すると共に、加熱や紫外線を照射することで硬化する液体である。この第２の絶縁性液体４１の具体例としては、上述の第１の絶縁性液体２１と同様に、例えば、エッチングレジストインク、ソルダレジストインク、メッキレジストインク、マーキングインク、カバーレイインク等を例示することができる。

特に限定されないが、本実施形態では、この第２の絶縁性液体４１として、第１の絶縁性液体２１と同一のものを用いる。これにより、膜状基板２０の熱収縮率と保護層４０の熱収縮率とを合わせることができ、乾燥時にメンブレン回路基板１０に生じるカールを抑制することができる。

次に、図２及び図３を参照しながら、本実施形態におけるメンブレン回路基板１０の製造方法について説明する。図２は本実施形態におけるメンブレン回路基板の製造方法を示すフローチャート、図３は図２の各ステップにおけるメンブレン回路基板の断面図である。

先ず、図２のステップＳ１０において、図３（ａ）に示すように、膜状基板２０を成膜するために、平板状のフィルム基板１００を準備し、このフィルム基板１００の表面に離型剤１１０をスプレーにより塗布する。

フィルム基板１００の具体例としては、特に限定されないが、例えば、厚さが１００［μｍ］程度のＰＥＴフィルム等を例示することができる。なお、フィルム基板１００として、ＰＥＮフィルムやポリカーボネイトフィルムを用いてよい。また、フィルム基板１００に代えて、ガラス基板を用いてもよい。

また、離型剤１１０の具体例としては、特に限定されないが、例えば、フッ素系やシリコーン系の離型剤を例示することができる。

次いで、図２のステップＳ２０において、図３（ｂ）に示すように、フィルム基板１００において離型剤１１０が塗布された領域上に、第１の絶縁性液体２１をスクリーン印刷により印刷して乾燥させることで、膜状基板２０を形成する。

なお、フィルム基板１００と膜状基板２０との密着性が低い場合には、離型剤１１０が不要となるので、上述のステップＳ１０を省略して、ステップＳ２０において、フィルム基板１００上に第１の絶縁性液体２１を直接塗布する。このような密着性が低い場合の具体例としては、例えば、フィルム基板１００としてＰＥＴフィルムを用い、膜状基板２０を構成する第１の絶縁性液体２０として紫外線硬化型インクを用いた場合を例示することができる。

次いで、図２のステップＳ３０において、膜状基板２０の上に配線パターン３０を形成する。

具体的には、先ず、図２のステップＳ３１において、図３（ｃ）に示すように、導電性ペースト３３をスクリーン印刷により印刷して乾燥させることで、パターン本体３１を形成する。

次いで、図２のステップＳ３２において、図３（ｄ）に示すように、パターン本体３１の先端部分を覆うように、カーボンペースト３４をスクリーン印刷により印刷して乾燥させることで、先端被覆層３２を形成する。

次いで、図２のステップＳ４０において、図３（ｅ）に示すように、膜状基板２０上に第２の絶縁性液体４１をスクリーン印刷により印刷して乾燥させることで、保護層４０を形成する。なお、先端露出層３２の一部は、この保護層４０から露出している。

次いで、図２のステップＳ５０において、図３（ｆ）に示すように、膜状基板２０をフィルム基板１００から剥離することで、メンブレン回路基板１０が完成する。

この際、フィルム基板１００に対する膜状基板２０のピール強度は、５［Ｎ／２５ｍｍ］以下であることが好ましい。これにより、ステップＳ５０において、フィルム基板１００から膜状基板２０を容易に剥離することができ、剥離時の膜状基板２０の破損を防止することができる。

なお、本実施系形態におけるピール強度とは、ＪＩＳ Ｋ ６８５４−１の「接着剤−はく離接着強さ試験方法−第１部：９０度はく離」に準拠して測定される強度であり、フィルム基板１００上に離型剤１１０が塗布されている場合には、当該離型剤１１０をフィルム基板１００と膜状基板２０との間に介在させた状態でのフィルム基板１００に対する膜状基板２０のピール強度を意味する。

一方、フィルム基板１００上に離型剤１１０が塗布されておらず、フィルム基板１００上に膜状基板２０が直接形成されている場合には、本実施系形態におけるピール強度とは、離型材１００を介在させない状態でのフィルム基板１００に対する膜状基板２０のピール強度を意味する。

また、膜状基板２０の破断強度が１２０［ＭＰａ］以上であることが好ましい。また、膜状基板２０の破断伸度が２５［％］以上であることが好ましい。膜状基板２０の破断強度や破断伸度を上記のように設定することで、ステップＳ５０における剥離時に、膜状基板２０の破損を防止することができる。

なお、本実施系形態における「破断強度」及び「破断伸度」とは、ＪＩＳ Ｃ ２１５１の「電気用プラスチックフィルム試験方法」に準拠して測定される強度及び伸度である。

以上のように、本実施形態では、メンブレン回路基板１０のベースとして、ＰＥＴフィルム等のフィルム基板に代えて、第１の絶縁性液体２１を膜状に硬化させることで形成された膜状基板２０を用いており、印刷材料のみでメンブレン回路基板１０を構成するので、メンブレン回路基板１０の薄型化を図ることができる。

また、従来のメンブレン回路においてフィルム基板を薄くすると、導電性ペースト等の乾燥工程でフィルム基板がカールしたり、吸着保持の際にフィルム基板が歪んでしまい、作業性が大きく損なわれてしまう場合がある。

これに対し、本実施形態では、フィルム基板１００上でメンブレン回路基板１０を形成した後に、当該メンブレン回路基板１０をフィルム基板１００から剥離する。そのため、メンブレン回路基板１０を薄型化しても作業性が損なわれることはない。

さらに、従来のメンブレン回路では、配線パターンを形成した後に、金型等によってフィルム基板を加工する場合がある。

これに対し、本実施形態では、第１の絶縁性液体２１を膜状基板２０に対応させた形状でスクリーン印刷することで、メンブレン回路基板１０の剥離後の膜状基板２０の加工を不要とすることができる。

さらに、従来のメンブレン回路の難燃性は、フィルム基板の材質等に大きく依存する。

これに対し、本実施形態のメンブレン回路基板１０は、印刷材料のみで構成されているので、高い難燃性を備えたインクを用いることで、メンブレン回路基板１０の難燃性の向上を図ることができる。

本実施形態におけるフィルム基板１００が本発明における支持体の一例に相当する。また、本実施形態における図２のステップＳ２０が、本発明における第１の工程の一例に相当し、本実施形態における同図のステップＳ３０が、本発明における第２の工程の一例に相当し、本実施形態における同図のステップＳ４０が、本発明における第３の工程の一例に相当し、本実施形態における同図のステップＳ５０が、本発明における第４の工程の一例に相当する。

なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

１０…メンブレン回路基板
２０…膜状基板
２１…第１の絶縁性液体
３０…配線パターン
３１…パターン本体
３２…先端被覆層
３３…導電性ペースト
３４…カーボンペースト
４０…保護層
４１…第２の絶縁性液体
１００…フィルム基板
１１０…離型剤

Claims (8)

1. 第１の絶縁性液体を支持体上に塗布して硬化させて、前記支持体上に膜状基板を形成する第１の工程と、
   導電性ペーストを前記膜状基板上に印刷して硬化させて、前記膜状基板上に配線パターンを形成する第２の工程と、
   第２の絶縁性液体が前記配線パターンの少なくとも一部を覆うように、前記第２の絶縁性液体を前記膜状基板上に印刷して硬化させて、前記配線パターンの少なくとも一部を保護する保護層を形成する第３の工程と、
   前記膜状基板を前記支持体から剥離する第４の工程と、を備えたことを特徴とする配線板の製造方法。
2. 請求項１に記載の配線板の製造方法であって、
   前記第１の工程は、前記支持体において離型剤が塗布された領域上に前記第１の絶縁性液体を塗布することを含むことを特徴とする配線板の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の配線板の製造方法であって、
   前記支持体に対する前記膜状基板のピール強度は、５［Ｎ／２５ｍｍ］以下であることを特徴とする配線板の製造方法。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の配線板の製造方法であって、
   前記膜状基板の破断強度は、１２０［ＭＰａ］以上であることを特徴とする配線板の製造方法。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の配線板の製造方法であって、
   前記膜状基板の破断伸度は、２５［％］以上であることを特徴とする配線板の製造方法。
6. 請求項１〜５の何れかに記載の配線板の製造方法であって、
   前記第３の工程は、前記第２の絶縁性液体として、前記第１の絶縁性液体と同一の液体を用いることを含むことを特徴とする配線板の製造方法。
7. 膜状基板と、
   前記膜状基板上に形成された配線パターンと、
   前記配線パターンの少なくとも一部を保護する保護層と、を備え、
   前記膜状基板は、第１の絶縁性液体を支持体上に塗布して硬化させることで形成され、当該膜状基板の形成後に、前記支持体から剥離されていることを特徴とする配線板。
8. 請求項６に記載の配線板であって、
   前記保護層は、第２の絶縁性液体を前記配線パターンの少なくとも一部に印刷して硬化させることで形成されており、
   前記第２の絶縁性液体は、前記第１の絶縁性液体と同一の液体であることを特徴とする配線板。

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