JP4123933B2 - 導電回路の形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は各種素子を実装することにより電子回路やアンテナ回路などとなる導電回路を形成するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＲＦＩＤ（非接触型送受信体）用のアンテナ部分にあっては印刷手法を用いて形成されていて、導電性のアンテナ部分を得るために結合材に合成樹脂を用いた銀ペーストを所定のアンテナパターンで印刷しているが、このような印刷手法を用いたアンテナ用導電回路の形成では合成樹脂の電気抵抗が大きく感度効率が低くなっている。また印刷版が必要であるとともに、銀を使用するためにＲＦＩＤ用途の導電回路形成にはコスト的に不利なものとなる。さらに前記ＲＦＩＤ用途のアンテナを形成するに際して極細ワイヤを用いることも行われているが、コイルを形成するために大掛かりな設備が必要で、設備コストが大きいという点があった。
そのため、近年においてはレーザ光を用いて導電性金属を昇華除去してアンテナ部分を形成する試みがなされている。このレーザ光を使用して保持基材上に目的とする形状の導電性金属からなる導電回路を設けるには、転写基材に蒸着形成された導電性金属層を接着剤を介して保持基材に転写した後、保持基材上の導電性金属層の不要な部分にレーザ光を照射して昇華除去することにより形成する方法であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−４８１５４号公報（第２頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レーザ光を用いた従来の導電回路の形成方法では、保持基材上の転写された導電性金属層の不必要な部分をレーザ光を照射して昇華除去するために、昇華時に発生するガスを外部環境に悪影響を及ぼさない状態にする設備が必要となるとともに、不必要な部分の導電性金属をガス化させてしまうため、不経済になるなどの問題があった。
そこで本発明は上記事情に鑑み、導電性金属をガス化させることなく導電回路が形成されるようにすることを課題とし、導電回路を経済的に形成することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を考慮してなされたもので、片面に導電性金属膜が形成された非導電性の透明板と片面がパターン受容面であってこのパターン受容面にレーザ溶射される導電性金属の剥離が容易な表面処理が施されている受容基材とを、前記透明板の導電性金属膜と前記受容基材のパターン受容面とが相対するようにして配置し、前記透明板の導電性金属膜とは反対側からのレーザ光照射により、導電性金属膜の導電性金属を導電回路のネガパターンでパターン受容面にレーザ溶射して、前記透明板に導電回路を形成することを特徴とする導電回路の形成方法を提供して、上記課題を解消するものである。
【０００６】
つぎに本発明に至るに際して検討した技術について図１から図４に基づいて以下に説明する。
図１はレーザ溶射による導電回路の形成方法の検討した技術によりアンテナ回路を得るための導電回路（図３参照）を形成する方法を示していて、この導電回路を形成するに際して、透明板１と、前記導電回路が形成されて最終的に各種電子素子を実装することになる回路受容基材２とを近接して或いは接合するようにして配置させる。
前記透明板１はガラスなどの透明無機材料や透明高分子材料からなるもので、この透明板１の前記回路受容基材２側の片面に金属コーティングなどによりなる導電性金属膜３が形成され、また、前記回路受容基材２は少なくとも透明板側の片面が非導電性のパターン受容面４としているものであり、例えば耐熱性のある紙材や耐熱性のある合成樹脂シートなどを素材としていて、前記導電性金属膜３と前記パターン受容面４とを相対させる。なお、この回路受容基材２は帯状に連続しているものであり、導電回路形成の都度に所定ピッチで移送され、新たにセットされた透明板１と導電回路未形成部分がするようにしているものである。
そして、上述のように透明板１と回路受容基材２とを、透明板１の導電性金属膜３と回路受容基材２のパターン受容面４とが相対するように配置した状態で、透明板１の導電性金属膜３とは反対側からレーザ光Ａを照射し、得ようとする導電回路のポジパターンでパターン受容面４に導電性金属膜３から導電性金属をレーザ溶射するものである。
【０００７】
上記レーザ溶射によってレーザ光を受けた導電性金属膜３中の導電性金属が溶解して回路受容基材２のパターン受容面４に転移するようになり、パターン受容面４上で確実に定着した導電性金属により、図３に示す導電回路５が形成される。回路受容基材２のパターン受容面４に形成される導電回路５自体は、各種の電子素子などを実装することによりアンテナとなるもので、透明板１と回路受容基材２とを分離し、図４に示すように絶縁材６を塗布したのちにその絶縁材６の上に導電性のジャンパ７を積層して導電回路５をアンテナループとして完成されている。この後に導電回路５の端子８の間にＩＣチップを実装するものとしている。なお、検討した技術としてアンテナ回路を得るための導電回路の形成を示したが、形成される導電回路５の用途が限定されるものではない。
このように上記検討技術では、透明板１の導電性金属膜３を回路受容基材２のパターン受容面４の上に配し、導電回路のポジパターンで導電性金属膜３中の導電性金属をパターン受容面４に対してレーザ溶射しているため、前記透明板１の導電性金属膜３にはネガパターンで導電性金属が残存することとなり、これを回収して前記透明板１の導電性金属膜３を形成するための材料として再利用できるようになる。また、導電性金属をガス化させるものではないため、金属のガス化に対応した排気処理を行なう必要がない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明を図５に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
上記検討技術ではポジパターンのレーザ溶射で導電回路５を形成したが、本発明では導電回路５のネガパターンでのレーザ溶射によって導電回路５を形成する。図５はその例を示していて、片面に導電性金属膜３が形成された非導電性の透明板と片面がパターン受容面４である受容基材１０とを、前記透明板９の導電性金属膜３と前記受容基材１０のパターン受容面４とが相対するようにして配置する。そして、透明板９の導電性金属膜３とは反対側からレーザ光を照射し、導電性金属膜３の導電性金属を導電回路５のネガパターンでパターン受容面４にレーザ溶射するものである。
このように、導電性金属膜３中の導電回路５のネガパターンの部分の導電性金属をパターン受容面４にレーザ溶射するため、導電性金属膜３中の導電回路５のポジパターンの部分、即ち、透明板９の片面に残存した部分が導電回路５として形成される。
【０００９】
このネガパターンでのレーザ溶射では上記受容基材１０に導電回路５のネガパターンで導電性金属が溶射されるが、溶射された導電性金属を再利用し易くするために前記受容基材１０のパターン受容面４をレーザ溶射された導電性金属の剥離が容易に行なえる表面処理が施されている。
【００１０】
上記レーザ溶射を利用した導電回路の形成には、例えば赤外領域レーザ（波長約１０００ｎｍ）にて実施できるものであり、特に高価な設備を要するものとはならない。また、透明板９は使用されるレーザ光の透過やレーザ溶射によって生じる熱に対して変化しない透明部材であればよく、素材は限定されない。さらに、上記回路受容基材２はレーザ溶射時の熱に耐え得る非導電性のものとすれば素材は限定されず、上記受容基材１０も特に素材が限定されるものではない。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明した本発明により、導電性金属のガス化を生じさせることがないために導電回路の形成工程に特別の排気処理施設などを設ける必要がなく、また、導電回路以外の導電性金属が残存するため、これを回収して導電性金属膜の形成素材として再利用できて経済的である。
さらにレーザ光の照射を制御することで導電回路のパターンを変えることができ、導電回路のパターン変更に容易に対応できるようになるなど、実用性に優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 導電回路の形成方法の検討技術を示すもので、図３のＸ−Ｘ線部分に対応した位置での断面で示す説明図である。
【図２】 検討技術において導電回路が回路受容基材に形成された状態の透明板と回路受容基材とを示すもので、図３のＸ−Ｘ線部分に対応した位置での断面で示す説明図である。
【図３】 検討技術において回路受容基材にレーザ溶射された導電回路を示す説明図である。
【図４】 アンテナループを形成した状態を示す説明図である。
【図５】 本発明において導電回路が透明板に形成された状態の透明板と受容基材とをを示すもので、（イ）は図３のＸ−Ｘ線部分と同部での断面を示す説明図、（ロ）は透明板の導電回路を示す説明図である。
【符号の説明】
１、９…透明板
２…回路受容基材
３…導電性金属膜
４…パターン受容面
５…導電回路
１０…受容基材
【発明が属する技術分野】
本発明は各種素子を実装することにより電子回路やアンテナ回路などとなる導電回路を形成するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＲＦＩＤ（非接触型送受信体）用のアンテナ部分にあっては印刷手法を用いて形成されていて、導電性のアンテナ部分を得るために結合材に合成樹脂を用いた銀ペーストを所定のアンテナパターンで印刷しているが、このような印刷手法を用いたアンテナ用導電回路の形成では合成樹脂の電気抵抗が大きく感度効率が低くなっている。また印刷版が必要であるとともに、銀を使用するためにＲＦＩＤ用途の導電回路形成にはコスト的に不利なものとなる。さらに前記ＲＦＩＤ用途のアンテナを形成するに際して極細ワイヤを用いることも行われているが、コイルを形成するために大掛かりな設備が必要で、設備コストが大きいという点があった。
そのため、近年においてはレーザ光を用いて導電性金属を昇華除去してアンテナ部分を形成する試みがなされている。このレーザ光を使用して保持基材上に目的とする形状の導電性金属からなる導電回路を設けるには、転写基材に蒸着形成された導電性金属層を接着剤を介して保持基材に転写した後、保持基材上の導電性金属層の不要な部分にレーザ光を照射して昇華除去することにより形成する方法であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−４８１５４号公報（第２頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レーザ光を用いた従来の導電回路の形成方法では、保持基材上の転写された導電性金属層の不必要な部分をレーザ光を照射して昇華除去するために、昇華時に発生するガスを外部環境に悪影響を及ぼさない状態にする設備が必要となるとともに、不必要な部分の導電性金属をガス化させてしまうため、不経済になるなどの問題があった。
そこで本発明は上記事情に鑑み、導電性金属をガス化させることなく導電回路が形成されるようにすることを課題とし、導電回路を経済的に形成することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を考慮してなされたもので、片面に導電性金属膜が形成された非導電性の透明板と片面がパターン受容面であってこのパターン受容面にレーザ溶射される導電性金属の剥離が容易な表面処理が施されている受容基材とを、前記透明板の導電性金属膜と前記受容基材のパターン受容面とが相対するようにして配置し、前記透明板の導電性金属膜とは反対側からのレーザ光照射により、導電性金属膜の導電性金属を導電回路のネガパターンでパターン受容面にレーザ溶射して、前記透明板に導電回路を形成することを特徴とする導電回路の形成方法を提供して、上記課題を解消するものである。
【０００６】
つぎに本発明に至るに際して検討した技術について図１から図４に基づいて以下に説明する。
図１はレーザ溶射による導電回路の形成方法の検討した技術によりアンテナ回路を得るための導電回路（図３参照）を形成する方法を示していて、この導電回路を形成するに際して、透明板１と、前記導電回路が形成されて最終的に各種電子素子を実装することになる回路受容基材２とを近接して或いは接合するようにして配置させる。
前記透明板１はガラスなどの透明無機材料や透明高分子材料からなるもので、この透明板１の前記回路受容基材２側の片面に金属コーティングなどによりなる導電性金属膜３が形成され、また、前記回路受容基材２は少なくとも透明板側の片面が非導電性のパターン受容面４としているものであり、例えば耐熱性のある紙材や耐熱性のある合成樹脂シートなどを素材としていて、前記導電性金属膜３と前記パターン受容面４とを相対させる。なお、この回路受容基材２は帯状に連続しているものであり、導電回路形成の都度に所定ピッチで移送され、新たにセットされた透明板１と導電回路未形成部分がするようにしているものである。
そして、上述のように透明板１と回路受容基材２とを、透明板１の導電性金属膜３と回路受容基材２のパターン受容面４とが相対するように配置した状態で、透明板１の導電性金属膜３とは反対側からレーザ光Ａを照射し、得ようとする導電回路のポジパターンでパターン受容面４に導電性金属膜３から導電性金属をレーザ溶射するものである。
【０００７】
上記レーザ溶射によってレーザ光を受けた導電性金属膜３中の導電性金属が溶解して回路受容基材２のパターン受容面４に転移するようになり、パターン受容面４上で確実に定着した導電性金属により、図３に示す導電回路５が形成される。回路受容基材２のパターン受容面４に形成される導電回路５自体は、各種の電子素子などを実装することによりアンテナとなるもので、透明板１と回路受容基材２とを分離し、図４に示すように絶縁材６を塗布したのちにその絶縁材６の上に導電性のジャンパ７を積層して導電回路５をアンテナループとして完成されている。この後に導電回路５の端子８の間にＩＣチップを実装するものとしている。なお、検討した技術としてアンテナ回路を得るための導電回路の形成を示したが、形成される導電回路５の用途が限定されるものではない。
このように上記検討技術では、透明板１の導電性金属膜３を回路受容基材２のパターン受容面４の上に配し、導電回路のポジパターンで導電性金属膜３中の導電性金属をパターン受容面４に対してレーザ溶射しているため、前記透明板１の導電性金属膜３にはネガパターンで導電性金属が残存することとなり、これを回収して前記透明板１の導電性金属膜３を形成するための材料として再利用できるようになる。また、導電性金属をガス化させるものではないため、金属のガス化に対応した排気処理を行なう必要がない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明を図５に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
上記検討技術ではポジパターンのレーザ溶射で導電回路５を形成したが、本発明では導電回路５のネガパターンでのレーザ溶射によって導電回路５を形成する。図５はその例を示していて、片面に導電性金属膜３が形成された非導電性の透明板と片面がパターン受容面４である受容基材１０とを、前記透明板９の導電性金属膜３と前記受容基材１０のパターン受容面４とが相対するようにして配置する。そして、透明板９の導電性金属膜３とは反対側からレーザ光を照射し、導電性金属膜３の導電性金属を導電回路５のネガパターンでパターン受容面４にレーザ溶射するものである。
このように、導電性金属膜３中の導電回路５のネガパターンの部分の導電性金属をパターン受容面４にレーザ溶射するため、導電性金属膜３中の導電回路５のポジパターンの部分、即ち、透明板９の片面に残存した部分が導電回路５として形成される。
【０００９】
このネガパターンでのレーザ溶射では上記受容基材１０に導電回路５のネガパターンで導電性金属が溶射されるが、溶射された導電性金属を再利用し易くするために前記受容基材１０のパターン受容面４をレーザ溶射された導電性金属の剥離が容易に行なえる表面処理が施されている。
【００１０】
上記レーザ溶射を利用した導電回路の形成には、例えば赤外領域レーザ（波長約１０００ｎｍ）にて実施できるものであり、特に高価な設備を要するものとはならない。また、透明板９は使用されるレーザ光の透過やレーザ溶射によって生じる熱に対して変化しない透明部材であればよく、素材は限定されない。さらに、上記回路受容基材２はレーザ溶射時の熱に耐え得る非導電性のものとすれば素材は限定されず、上記受容基材１０も特に素材が限定されるものではない。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明した本発明により、導電性金属のガス化を生じさせることがないために導電回路の形成工程に特別の排気処理施設などを設ける必要がなく、また、導電回路以外の導電性金属が残存するため、これを回収して導電性金属膜の形成素材として再利用できて経済的である。
さらにレーザ光の照射を制御することで導電回路のパターンを変えることができ、導電回路のパターン変更に容易に対応できるようになるなど、実用性に優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 導電回路の形成方法の検討技術を示すもので、図３のＸ−Ｘ線部分に対応した位置での断面で示す説明図である。
【図２】 検討技術において導電回路が回路受容基材に形成された状態の透明板と回路受容基材とを示すもので、図３のＸ−Ｘ線部分に対応した位置での断面で示す説明図である。
【図３】 検討技術において回路受容基材にレーザ溶射された導電回路を示す説明図である。
【図４】 アンテナループを形成した状態を示す説明図である。
【図５】 本発明において導電回路が透明板に形成された状態の透明板と受容基材とをを示すもので、（イ）は図３のＸ−Ｘ線部分と同部での断面を示す説明図、（ロ）は透明板の導電回路を示す説明図である。
【符号の説明】
１、９…透明板
２…回路受容基材
３…導電性金属膜
４…パターン受容面
５…導電回路
１０…受容基材
Claims (1)
- 片面に導電性金属膜が形成された非導電性の透明板と片面がパターン受容面であってこのパターン受容面にレーザ溶射される導電性金属の剥離が容易な表面処理が施されている受容基材とを、前記透明板の導電性金属膜と前記受容基材のパターン受容面とが相対するようにして配置し、前記透明板の導電性金属膜とは反対側からのレーザ光照射により、導電性金属膜の導電性金属を導電回路のネガパターンでパターン受容面にレーザ溶射して、前記透明板に導電回路を形成することを特徴とする導電回路の形成方法。
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|---|---|---|---|
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| JP2002382458A Expired - Fee Related JP4123933B2 (ja) | 2002-12-27 | 2002-12-27 | 導電回路の形成方法 |
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2002
- 2002-12-27 JP JP2002382458A patent/JP4123933B2/ja not_active Expired - Fee Related
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