JP2020009831A - 導電シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貫通孔から導電材が抜け落ちることなく導電材を充填することができ、安定的に両面の電気的接続ができる導電シートの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】導電シート１００の製造方法は、保護基材１０を準備する工程と、保護基材１０に貫通孔２０を形成する工程と、第２保護フィルム５の上に多孔質基材３０を積層する工程と、貫通孔２０の上に第１導電材４０を塗布する第１塗布工程と、多孔質基材３０側から吸引することにより、第１導電材４０を貫通孔２０に充填する充填工程と、充填工程の後に、吸引しない状態で多孔質基材３０を剥離する多孔質基材剥離工程と、第１保護フィルム３と第２保護フィルム５とを剥離する保護フィルム剥離工程と、第１導電パターンと第１導電材４０、第２導電パターンと第１導電材４０とを接続するように、それぞれ第２導電材を塗布する第２塗布工程とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、導電シートに関し、特に導電材を充填した貫通孔を有する導電シートの製造方法に関する。

従来から、基材に貫通孔を形成して導電ペーストを充填することで、基材の表裏両面に形成された導電層を電気的に接続させるものがある。

特許文献１に記載の導電層パターン形成装置では、グリーンシートのビアホールに導体ペーストを充填する際に多孔質のシート状体を介して吸引し、ビアホールに導電層を形成している。

特許第２６５８４１４号

しかし、導電層が形成されたグリーンシートを次のグリーンシートに取り換える際に、吸引がされている状態のままグリーンシートをシート状体から剥がすと、吸引によって充填された導体ペーストがシート状体に残り、グリーンシートのビアホールから抜け落ちてしまい、ビアホールによる電気的接続ができなくなるという問題があった。

本発明の目的は、基材フィルムに形成された貫通孔に導電材を充填する際に、多孔質基材を介した吸引によって導電材を充填する場合でも、貫通孔から導電材が抜け落ちることなく導電材を充填することができ、安定的に両面の電気的接続ができる導電シートの製造方法を提供することである。

上記の目的を達成するため、第１の発明は、基材フィルムの一方面に第１導電パターンが形成され、その上に第１保護フィルムが貼り合わされ、基材フィルムの他方面に第２導電パターンが形成され、その上に第２保護フィルムが貼り合わされた保護基材を準備する準備工程と、保護基材に貫通孔を形成する工程と、第２保護フィルムの上に多孔質基材を積層する工程と、貫通孔の上に第１導電材を塗布する第１塗布工程と、多孔質基材側から吸引することにより、第１導電材を貫通孔に充填する充填工程と、充填工程の後に、吸引しない状態で多孔質基材を剥離する多孔質基材剥離工程と、第１保護フィルムと第２保護フィルムとを剥離する保護フィルム剥離工程と、第１導電パターンと第１導電材、第２導電パターンと第１導電材とを接続するようにそれぞれ第２導電材を塗布する第２塗布工程とを備えた、導電シートの製造方法である。

このように構成すると、貫通孔に第１導電材を充填した後、吸引しない状態で多孔質基材を保護基材から剥離するので、貫通孔に充填した導電材が貫通孔から抜け落ちることがなくなり、安定的に基材フィルム両面を電気的に接続することができる。

第２の発明は、第１の発明において、保護フィルム剥離工程は、第２保護フィルムを剥離した後に第１保護フィルムを剥離する、導電シートの製造方法である。

このようにすると、導電材の塗布・充填後、第１保護フィルム上に残っている導電材の一部が、第２保護フィルムを剥離する際に貫通孔の中に引き込まれる。そのため、第１保護フィルムから剥離する場合よりも、導電材が貫通孔から抜け落ちにくくなり、安定的に基材フィルム両面を電気的に接続することができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、保護基材と多孔質基材は、印刷ロールとその印刷ロールに対向して設けられた吸引ロールとに挟まれて搬送され、第１塗布工程は、印刷ロールによって第１導電材が塗布され、充填工程は、吸引ロールに内蔵された吸引部によって吸引することにより第１導電材が充填され、多孔質基材剥離工程は、保護基材と多孔質基材とが吸引部を通過した後に多孔質基材を剥離する、導電シートの製造方法である。

第４の発明は、第３の発明において、吸引部は、保護基材と多孔質基材とが剥離する箇所より上流側に設けられた、導電シートの製造方法である。

このように構成すると、ロールｔｏロール方式での製造により、一度に多数の貫通孔に対し導電材を塗布し充填することができるので、生産性を向上させることができる。

この発明によれば、貫通孔から導電材が抜け落ちることなく導電材を充填することができ、安定的に両面の電気的接続ができる導電シートの製造方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態による導電シートの製造方法を表す模式断面図である。 本発明の第１実施形態による導電シートの製造方法を表す模式断面図である。 本発明の第１実施形態による導電シートの製造方法を表す模式断面図である。 本発明の第２実施形態による導電シートの製造方法を表す模式断面図である。

次に、発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞

図１から図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る導電シート１００の製造方法は、基材フィルム１の一方面に第１導電パターン（図示せず）が形成され、その上に第１保護フィルム３が貼り合わされ、基材フィルム１の他方面に第２導電パターン（図示せず）が形成され、その上に第２保護フィルム５が貼り合わされた保護基材１０を準備する工程と、保護基材１０に貫通孔２０を形成する工程と、第２保護フィルム５の上に多孔質基材３０を積層する工程と、貫通孔２０の上に第１導電材４０を塗布する第１塗布工程と、多孔質基材３０側から吸引することにより、第１導電材４０を貫通孔２０に充填する充填工程と、充填工程の後に、吸引しない状態で多孔質基材３０を剥離する多孔質基材剥離工程と、第１保護フィルム３と第２保護フィルム５とを剥離する保護フィルム剥離工程と、第１導電パターンと第１導電材４０、前記第２導電パターンと第１導電材４０とを接続するように、それぞれ第２導電材５０を塗布する第２塗布工程とを備える。

基材フィルム１の材料は、フレキシブルなものであれば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）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル類、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、ＥＶＡ、環状オレフィン・コポリマー（ＣＯＣ）等のポリオレフィン類、ビニル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド、ポリイミド（ＰＩ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリウレタン、シリコーン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル等の樹脂フィルムを用いることができる。基材フィルム１０の厚みは、下限値は特に限定されないが、５〜１００μｍであり、好ましくは５〜７０μｍである。

第１保護フィルム３及び第２保護フィルム５の材料は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）を用いることができ、自己粘着性を有することが好ましい。第１保護フィルム３及び第２保護フィルム５の厚みは、下限値は特に限定されないが、５〜５０μｍであり、好ましくは５〜３０μｍである。基材フィルム１と第１保護フィルム３及び第２保護フィルム５を貼り合わせる方法は特に限定されないが、例えばラミネーターを用いることができる。

貫通孔２０は、保護基材１０を貫通するように開けられた孔である。基材フィルム１のうち両面に形成された電極パターンや引き回し配線（図示せず）を接続したい箇所に貫通孔２０を形成する。貫通孔２０の直径は、５〜２００μｍであり、好ましくは５〜１００μｍである。

多孔質基材３０の材料としては、通気性のあるシート体であれば特に限定されないが、例えば、紙、不織布等が挙げられる。多孔質基材３０の厚みは、５〜２００μｍであり、好ましくは５〜１５０μｍである。

導電材４０は、導電材料とバインダーとを含む導電性ペーストである。導電材料としては、例えば銀、銅、ニッケル、金、錫、ビスマスや、これらの合金を用いることができる。バインダーとしては、熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂などの硬化性樹脂を用いることができる。

図１（ａ）を参照して、基材フィルム１の一方面である上面に第１導電パターン（図示せず）を形成し、第１導電パターンの上に第１保護フィルム３を貼り合わせる。更に、基材フィルム１の他方面である下面に第２導電パターン（図示せず）を形成し、第２導電パターンの上に第２保護フィルム５を貼り合わせて、保護基材１０を準備する。保護基材１０は、上から第１保護フィルム３、第１導電パターン、基材フィルム１、第２導電パターン、第２保護フィルム５の順になるように積層されている。

図１（ｂ）を参照して、保護基材１０を貫通するように貫通孔２０を形成する。貫通孔２０は、例えば保護基材１０にレーザーを照射することにより形成することができる。

図１（ｃ）を参照して、保護基材１０の第２保護フィルム５側に、多孔質基材３０を積層する。多孔質基材３０と第２保護フィルム５は、粘着剤等は使用せずに重ね合わせることのみで積層する。

図２（ａ）を参照して、第１塗布工程では、保護基材１０に形成された貫通孔２０の上に、第１導電材４０を塗布する。第１導電材４０を塗布する方法は、特に限定されないが、スクリーン印刷やディスペンサーによる塗布などが挙げられる。

図２（ｂ）を参照して、充填工程では、多孔質基材３０側から第１導電材４０を吸引することにより、第１導電材４０を貫通孔２０の中に充填する。吸引は、バキュームテーブルによる吸引等、公知の方法で行うことができる。図中の矢印は、吸引する様子を模式的に表している。多孔質基材３０が通気性の良い材料で構成されているため、保護基材１０に吸引力が働き、貫通孔２０に導電材４０が十分に充填される。

図２（ｃ）を参照して、多孔質基材剥離工程では、貫通孔２０への導電材４０の充填が完了した後、吸引しない状態で多孔質基材３０を剥離する。多孔質基材３０を剥離すると、貫通孔２０に導電材４０が充填された保護基材１０が完成する。

次に、図３（ａ）を参照して、保護基材１０の貫通孔２０には第１導電材４０が充填された状態である。このとき、第１導電材４０は第１保護フィルム３の上から塗布されたため、第１導電材４０は第１保護フィルム３上の貫通孔２０の周囲にはみ出して形成されている。また、第２保護フィルム５の下に積層されていた多孔質基材３０を剥離したため、第２保護フィルム５と貫通孔２０に充填された導電材４０とは略面一の状態である。

図３（ｂ）を参照して、保護フィルム剥離工程では、まず第２保護フィルム５を剥離する。第２保護フィルム５を剥離すると、導電材４０は下方向に引っ張られることにより一部が貫通孔２０の中に引き込まれるが、第１保護フィルム３の貫通孔周囲にはみ出して形成された導電材４０が引っ掛かり、導電材４０が貫通孔２０から抜け落ちてしまうことはない。

図３（ｃ）を参照して、第２保護フィルム５を剥離した後に第１保護フィルム３を剥離する。第２保護フィルム５を剥離するときに導電材４０が貫通孔２０内に引き込まれているため、その後第１保護フィルム３を剥離した場合に導電材４０がすべて抜け落ちることなく第１保護フィルム３を剥離することができる。

図３（ｄ）を参照して、第２塗布工程では、基材フィルム１上面の第１導電パターンと第１導電材４０とを接続し、かつ基材フィルム１下面の第２導電パターンと第１導電材４０とを接続するように、基材フィルム１の上面と下面のそれぞれに第２導電材５０を塗布する。第２導電材５０によって、基材フィルム１上面に形成された第１導電パターンと第１導電材４０を電気的に接続し、更に基材フィルム１下面に形成された第２導電パターンと第１導電材４０を電気的に接続するこのようにして、基材フィルム１の両面に形成された第１導電パターンと第２導電パターンの電気的接続を確保することができる。

本発明の第１実施形態に係る導電シート１００の製造方法によれば、保護基材１０の貫通孔２０へ第１導電材４０を塗布し、多孔質基材３０側から吸引することにより充填が完了した後に、吸引しない状態で多孔質基材３０を剥離するので、第１導電材４０が多孔質基材３０に付着したまま貫通孔２０から抜け落ちてしまうことがない。よって、安定的に貫通孔２０に導電材４０を充填することができる。

また、第１保護フィルム３から剥離して、導電材４０がすべて貫通孔２０から剥離してしまうことを防ぐため、第２保護フィルム５を剥離した後に第１保護フィルム３を剥離する。このようにすることで、導電材４０の充填後、貫通孔２０から導電材４０がすべて抜け落ちてしまうのを防ぐことができる。
＜第２実施形態＞

次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る導電シートの製造方法について、第１実施形態との相違点のみを説明する。
第２実施形態では、導電シートはロールｔｏロール方式で製造される。導電シート１００の製造装置５００は、第１導電材４０を塗布するための印刷ロール２００と、印刷ロール２００に対向して設けられた吸引ロール３００と、吸引ロール３００へ向かって多孔質基材３０を巻き出すための巻出ロール３１０と、吸引ロール３００を通過した多孔質基材３０を巻き取るための巻取ロール３２０と、第１保護フィルム及び第２保護フィルムを巻き取るための第１保護フィルム巻取ロール４１０及び第２保護フィルム巻取ロール４２０とを備える。

前工程（図示せず）から搬送されてきた保護基材１０は、巻出ロール３１０から巻き出された多孔質基材３０とともに、印刷ロール２００と吸引ロール３００との間に挟まれて搬送される。これにより、保護基材１０の第２保護フィルム５側に多孔質基材３０が積層される。

次に、印刷ロール２００によって、保護基材１０の貫通孔２０の上に第１導電材４０が塗布される。印刷ロール２００は、貫通孔２０の上に第１導電材４０を精度よく塗布できるものであれば限定されないが、例えば、グラビア印刷やオフセット印刷、スクリーン印刷によるものが挙げられる。その中でも、導電材４０の粘度が高いことからスクリーン印刷が好ましい。

次に、吸引ロール３００によって多孔質基材３０側から吸引することにより、第１導電材４０を貫通孔２０の中に充填する。吸引ロール３００は、両端部に中空状の固定軸を備える円筒状の内筒と、両固定軸の外側に軸受を介して回転可能に設けられる外筒と、内筒の内側に回転可能に設けられる調整軸とを備えている。外筒は円筒壁の全周にわたって多数の孔が形成されている。内筒の円筒壁には、複数の吸引孔が設けられている。複数の吸引孔のうち、不必要な吸引孔は軸方向に延びる部材によって塞がれる。このようにして、吸引ロール３００は、複数の吸引孔で構成された軸方向に延びる吸引部３３０を内蔵する。

具体的には、吸引ロール３００の吸引部３３０は、保護基材１０の流れ方向において、保護基材１０から多孔質基材３０が剥離する箇所より上流に設けられている。つまり、吸引部３３０は、保護基材１０と多孔質基材３０とが剥離する箇所より手前に設けられている。このようにすることで、印刷ロール２００による導電材４０の塗布後、吸引ロール３００の吸引部３３０によって吸引することで導電材４０が充填されるが、保護基材１０と多孔質基材３０が剥離するときには吸引はされていない。吸引しない状態で多孔質基材３０を剥がすので、第１導電材４０が多孔質基材３０に付着したまま貫通孔２０から抜け落ちてしまうことがない。よって、安定的に貫通孔２０に導電材４０を充填することができる。

次に、第２保護フィルム巻取ロール４１０によって第２保護フィルム５を剥離し、その後、第１保護フィルム巻取ロール４２０によって第１保護フィルム３を剥離する。

本実施形態に係る導電シート１の製造方法によれば、ロールｔｏロール方式での製造により、一度に多数の貫通孔に対し導電材を塗布し充填することができるので、生産性を向上させることができる。

１ 基材フィルム
３ 第１保護フィルム
５ 第２保護フィルム
１０ 保護基材
２０ 貫通孔
３０ 多孔質基材
４０ 第１導電材
５０ 第２導電材
１００ 導電シート
２００ 印刷ロール
３００ 吸引ロール
３１０ 巻出ロール
３２０ 巻取ロール
３３０ 吸引部
４１０ 第２保護フィルム巻取ロール
４２０ 第１保護フィルム巻取ロール

Claims (4)

1. 基材フィルムの一方面に第１導電パターンが形成され、その上に第１保護フィルムが貼り合わされ、前記基材フィルムの他方面に第２導電パターンが形成され、その上に第２保護フィルムが貼り合わされた保護基材を準備する準備工程と、
   前記保護基材に貫通孔を形成する工程と、
   前記第２保護フィルムの上に多孔質基材を積層する工程と、
   前記貫通孔の上に第１導電材を塗布する第１塗布工程と、
   前記多孔質基材側から吸引することにより、前記第１導電材を前記貫通孔に充填する充填工程と、
   前記充填工程の後に、吸引しない状態で前記多孔質基材を剥離する多孔質基材剥離工程と、
   第１保護フィルムと第２保護フィルムとを剥離する保護フィルム剥離工程と、
   前記第１導電パターンと第１導電材、前記第２導電パターンと前記第１導電材とを接続するようにそれぞれ第２導電材を塗布する第２塗布工程とを備えた、導電シートの製造方法。
2. 前記保護フィルム剥離工程は、前記第２保護フィルムを剥離した後に前記第１保護フィルムを剥離する、請求項１に記載の導電シートの製造方法。
3. 前記保護基材と前記多孔質基材は、印刷ロールとその印刷ロールに対向して設けられた吸引ロールとに挟まれて搬送され、
   前記第１塗布工程は、前記印刷ロールによって前記第１導電材が塗布され、
   前記充填工程は、前記吸引ロールに内蔵された吸引部によって吸引することにより前記第１導電材が充填され
   前記多孔質基材剥離工程は、前記保護基材と前記多孔質基材とが前記吸引部を通過した後に前記多孔質基材を剥離する、請求項１又は請求項２に記載の導電シートの製造方法。
4. 前記吸引部は、前記保護基材と前記多孔質基材とが剥離する箇所より上流側に設けられた、請求項３に記載の導電シートの製造方法。

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