JP5699474B2 - Film antenna manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、フィルム状アンテナに関し、特に、移動体通信端末等の電子機器や車両等に搭載可能なフレキシブルなフィルムアンテナ、およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a film antenna, and more particularly to a flexible film antenna that can be mounted on an electronic device such as a mobile communication terminal, a vehicle, and the like, and a method for manufacturing the same.
現在、移動体通信端末をはじめとする通信機能を有する小型電子機器等においては、無線通信を行うためのデバイスとして小型アンテナが搭載されている。電子機器の小型化に伴って搭載される小型アンテナに対しても更なる小型化が要求され、様々な方法で小型化・薄型化されたアンテナが使用されている。 Currently, in a small electronic device having a communication function such as a mobile communication terminal, a small antenna is mounted as a device for performing wireless communication. Further miniaturization is required for small antennas that are mounted as electronic devices are miniaturized, and antennas that are miniaturized and thinned by various methods are used.
小型アンテナとしては、従来、伸縮式のホイップアンテナ等が用いられていたが、近年では、通信周波数の高周波化も手伝って、電子機器等の匡体内部への内蔵化が進んでいる。このような小型内蔵アンデナとしては、例えば、樹脂成型体と折り曲げ板金を組み合わせた小型化アンテナや、薄型のフィルム状アンテナ等が用いられている。 Conventionally, a telescopic whip antenna or the like has been used as a small antenna, but in recent years, it has been increasingly built in a housing of an electronic device or the like with the help of a higher communication frequency. As such a small built-in andena, for example, a miniaturized antenna combining a resin molded body and a bent sheet metal, a thin film antenna, or the like is used.
例えば、薄型のフィルム状アンテナの一例であるフレキシブルアンテナとして、フレキシブル基板上にスパイラル状またはジグザグ状に形成されたアンテナを、送信用アンテナと受信用アンテナとして別々に設けて電子機器の匡体内部に実装される技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 For example, as a flexible antenna which is an example of a thin film antenna, an antenna formed in a spiral shape or a zigzag shape on a flexible substrate is provided separately as a transmitting antenna and a receiving antenna inside the housing of an electronic device. A technique to be mounted is known (see, for example, Patent Document 1).
また、近年の電子機器においては様々なデザインが付与されており、デザイン性の観点等から、時には透明性を有する匡体や部品が求められることがある。 In recent years, various designs have been given to electronic devices. From the viewpoint of design and the like, sometimes a casing or component having transparency is required.
例えば、透明性あるいは透視性を有する部品としての透明アンテナとして、透明又は略透明な合成樹脂製フィルムや板ガラス等のシート状基材の片面又は両面に、この基材の透視性を生かすべく、孔径400〜500μm、線幅80μm程度の多数の微細透孔が面積比で70〜75%程度の開口率を以て略均一に設けられたアンテナパターンをなす導電性薄層を積層して形成した透明アンテナが知られている(例えば、特許文献2参照)。 For example, as a transparent antenna as a part having transparency or transparency, the hole diameter is used on one side or both sides of a sheet-like substrate such as a transparent or substantially transparent synthetic resin film or sheet glass to make use of the transparency of the substrate. A transparent antenna formed by laminating thin conductive layers that form an antenna pattern in which a large number of fine through holes of about 400 to 500 μm and a line width of about 80 μm are provided with an aperture ratio of about 70 to 75% in area ratio. It is known (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、上述の特許文献1に開示されるフィルム状アンテナを、曲率の大きな形状又は複雑な形状の樹脂成形体や匡体に貼り付けて使用すると、フィルム上に形成したアンテナパターンとしての導体パターンが断線する場合がある。特に、微細透孔を有する導体パターンを用いるフィルム状アンテナを、曲率の大きな形状又は複雑な形状の樹脂成形体や匡体に貼り付けて使用すると、導体パターンが断線しやすいという問題があった。 However, when the film antenna disclosed in Patent Document 1 described above is used by being attached to a resin molded body or housing having a large curvature or a complicated shape, a conductor pattern as an antenna pattern formed on the film is obtained. It may break. In particular, when a film-like antenna using a conductor pattern having fine through holes is attached to a resin molded body or housing having a large curvature or a complicated shape, the conductor pattern is likely to be disconnected.
そこで、本発明は、複雑な形状の樹脂成形体や匡体に貼り付けて使用してもアンテナ導体パターンが断線しにくいフィルムアンテナ、およびその製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a film antenna in which an antenna conductor pattern is not easily disconnected even if it is used by being attached to a resin molded body or a casing having a complicated shape, and a manufacturing method thereof.
本発明のフィルムアンテナは、離型処理を施したキャリアフィルムと、前記キャリアフィルムの上部に設けられる粘着層と、前記粘着層を下部表面に設けられるベースフィルムと、前記ベースフィルムの上部表面に設けられる導体パターンと、前記導体パターンを覆うとともに、一部に開口部を有するオーバーコート層と、を備えることを特徴とする。このキャリアフィルムは、フィルムアンテナとして匡体に貼り付けて使用する際に取り除かれる。 The film antenna of the present invention includes a carrier film that has been subjected to a release treatment, an adhesive layer that is provided on an upper part of the carrier film, a base film that is provided with the adhesive layer on a lower surface, and an upper surface of the base film. And an overcoat layer that covers the conductor pattern and has an opening in a part thereof. The carrier film is removed when the film is used as a film antenna.
本発明のフィルムアンテナによれば、オーバーコート層を導体パターン上に形成することによって、ベースフィルムの表面に設けられる導体パターンの引張応力を緩和する効果が得られ、導体パターンを断線しにくくすることができる。また、外的要因により傷がついたりすることが抑制され、パターン表面の酸化や腐食による導体パターンの抵抗値の上昇も抑制されることにより、アンテナ性能の劣化を低減することができるようになる。 According to the film antenna of the present invention, by forming the overcoat layer on the conductor pattern, the effect of relieving the tensile stress of the conductor pattern provided on the surface of the base film can be obtained, and the conductor pattern is hardly broken. Can do. In addition, it is possible to reduce the deterioration of antenna performance by suppressing scratches due to external factors and suppressing an increase in the resistance value of the conductor pattern due to oxidation and corrosion of the pattern surface. .
また、本発明のフィルムアンテナは、前記粘着層として可視光を透過する透明な粘着剤を用い、ベースフィルムとして可視光を透過する透明な合成樹脂製フィルムを用いるとともに、前記導体パターンとして前記ベースフィルムの透視性を妨げないための線幅が10〜50μmで線間ピッチが100〜500μmの格子状パターンからなる導体パターン層を用い、さらに、前記オーバーコート層として可視光を透過する透明な合成樹脂製オーバーコート層を備えることを特徴とするものである。 The film antenna of the present invention uses a transparent adhesive that transmits visible light as the adhesive layer, a transparent synthetic resin film that transmits visible light as the base film, and the base film as the conductor pattern. A transparent synthetic resin that uses a conductor pattern layer composed of a lattice pattern having a line width of 10 to 50 μm and a line-to-line pitch of 100 to 500 μm so as not to hinder the transparency of the film, and further transmits visible light as the overcoat layer It is characterized by comprising a made overcoat layer.
このようなフィルムアンテナによれば、透明性あるいは透視性を有する材料を使用してフィルムアンテナを構成することによって、部品としての透明アンテナを実現可能とするとともに、前記オーバーコート層を導体パターン上に形成することによって、ベースフィルムの表面に設けられる導体パターンの引張応力を緩和して線幅が細い場合でも、導体パターンを断線しにくくすることが可能となる。また、外的要因により傷がついたりすることが抑制され、パターン表面の酸化や腐食による導体パターンの抵抗値の上昇も抑制されることにより、アンテナにおける損失を低減することが可能となる。 According to such a film antenna, by forming the film antenna using a material having transparency or transparency, a transparent antenna as a part can be realized, and the overcoat layer is formed on the conductor pattern. By forming the conductive pattern, the tensile stress of the conductive pattern provided on the surface of the base film is relaxed, and even when the line width is narrow, it is possible to make it difficult to disconnect the conductive pattern. Further, it is possible to reduce the loss in the antenna by suppressing damages due to external factors and suppressing the increase in the resistance value of the conductor pattern due to oxidation and corrosion of the pattern surface.
また、本発明のフィルムアンテナは、前記オーバーコート層の開口部に設けられる金メッキ部をさらに備えることを特徴とする。 The film antenna of the present invention further includes a gold plating portion provided in the opening of the overcoat layer.
このようなフィルムアンテナによれば、オーバーコート層を導体パターン上に形成することによって、ベースフィルムの表面に設けられる導体パターンの引張応力を緩和して導体パターンを断線しにくくすることができる。また、外的要因により傷がついたりすることが抑制され、パターン表面の酸化や腐食による導体パターンの抵抗値の上昇も抑制されることにより、アンテナにおける損失を低減することが可能となる。さらに、オーバーコート層の開口部にのみ金メッキを施すことによって、露出した金属表面の酸化を抑制して部品としてのフィルムアンテナと、これを搭載する電子機器側からの信号を伝送する伝送路との接続が良好になる。 According to such a film antenna, by forming the overcoat layer on the conductor pattern, the tensile stress of the conductor pattern provided on the surface of the base film can be relaxed and the conductor pattern can be made difficult to break. Further, it is possible to reduce the loss in the antenna by suppressing damages due to external factors and suppressing the increase in the resistance value of the conductor pattern due to oxidation and corrosion of the pattern surface. Furthermore, by applying gold plating only to the opening of the overcoat layer, the film antenna as a component is suppressed by suppressing oxidation of the exposed metal surface, and a transmission path for transmitting a signal from the electronic device on which the film antenna is mounted. Connection is good.
また、本発明のフィルムアンテナは、離型処理を施したキャリアフィルムと、粘着層と、ベースフィルムと、前記ベースフィルムの表面に設けられる導体パターンと、一部に開口部を有するオーバーコート層と、を備えるように形成し、前記粘着層と、前記ベースフィルムと、前記導体パターンと、前記オーバーコート層の積層体を、前記キャリアフィルムを残して所望の形状に打ち抜いてアンテナ部品とした後、前記アンテナ部品以外のベースフィルムのみを先に除去し、アンテナ部品として使用する直前に、前記キャリアフィルムを除去して、フィルムアンテナとして使用することを特徴とするものである。 The film antenna of the present invention includes a carrier film that has been subjected to a release treatment, an adhesive layer, a base film, a conductor pattern provided on the surface of the base film, and an overcoat layer that has an opening in part. The laminate of the adhesive layer, the base film, the conductor pattern, and the overcoat layer is punched into a desired shape leaving the carrier film, to obtain an antenna component, Only the base film other than the antenna component is removed first, and the carrier film is removed and used as a film antenna immediately before use as an antenna component.
このようなフィルムアンテナによれば、アンテナ部品として使用する直前に前記キャリアフィルムを除去してフィルムアンテナとして使用することにより、アンテナを部品として取り扱う際の作業性を高めることができ、フィルムアンテナを搭載すべく電子機器への組み立て作業時間を低減することが可能となる。 According to such a film antenna, by removing the carrier film just before using it as an antenna component and using it as a film antenna, workability when handling the antenna as a component can be improved, and the film antenna is mounted. As a result, it is possible to reduce the assembly work time for the electronic device.
また、本発明のフィルムアンテナにおいては、前記ベースフィルムの厚さは16μm以上75μm以下であることが好ましい。 Moreover, in the film antenna of this invention, it is preferable that the thickness of the said base film is 16 micrometers or more and 75 micrometers or less.
このようなフィルムアンテナによれば、前記ベースフィルムの厚さを16μm以上75μm以下とすることによって、フィルムアンテナ部品としてのハンドリング性を保ちつつ、ベースフィルムの表面に設けられる導体パターンの引張応力を緩和する効果が得られ、導体パターンを断線しにくくすることができる。 According to such a film antenna, by reducing the thickness of the base film to 16 μm or more and 75 μm or less, the tensile stress of the conductor pattern provided on the surface of the base film is reduced while maintaining the handleability as a film antenna component. The effect to do is acquired and it can make it hard to disconnect a conductor pattern.
また、本発明のフィルムアンテナにおいては、前記キャリアフィルムの厚さは75μm以上200μm以下であることが好ましい。 Moreover, in the film antenna of this invention, it is preferable that the thickness of the said carrier film is 75 micrometers or more and 200 micrometers or less.
このようなフィルムアンテナによれば、前記キャリアフィルムの厚さを75μm以上200μm以下とすることによって、ハンドリング性を保ちつつ、ベースフィルムを所望のアンテナ形状に打ち抜きを行う際にキャリアフィルムの貫通打ち抜きを避ける効果が得られ、アンテナを部品として取り扱う際の作業性を高めることができ、電子機器の組み立て作業時間を低減することが可能となる。 According to such a film antenna, when the thickness of the carrier film is 75 μm or more and 200 μm or less, the carrier film is punched through when the base film is punched into a desired antenna shape while maintaining the handling property. The effect to avoid is acquired, the workability | operativity at the time of handling an antenna as components can be improved, and it becomes possible to reduce the assembly operation time of an electronic device.
本発明によるフィルムアンテナの製造方法は、75μm以下の厚さのベースフィルム上に導体層を貼合する工程と、前記ベースフィルム下側に粘着剤を塗布して粘着層を形成し、さらに75μm以上のキャリアフィルムを貼り付ける工程と、前記導体層を加工して導体パターンを形成する工程と、前記導体パターンの上部に、一部に開口部を有するオーバーコート層を形成する工程と、を含むことを特徴とする。特に、本発明によるフィルムアンテナは、ロール・ツー・ロール法による製造方法に適した構造を有している。 The method for producing a film antenna according to the present invention includes a step of bonding a conductor layer on a base film having a thickness of 75 μm or less, a pressure-sensitive adhesive is applied to the lower side of the base film, and an adhesive layer is formed. A step of affixing the carrier film, a step of processing the conductor layer to form a conductor pattern, and a step of forming an overcoat layer partially having an opening on the conductor pattern. It is characterized by. In particular, the film antenna according to the present invention has a structure suitable for a manufacturing method by a roll-to-roll method.
本発明の製造方法によれば、ベースフィルム上に導体層を貼合する際に必ずしもプリアニール工程を要しなくなるため、フィルムアンテナの低コスト化を図ることができるようになる。 According to the manufacturing method of the present invention, the pre-annealing step is not necessarily required when the conductor layer is bonded onto the base film, so that the cost of the film antenna can be reduced.
本発明によれば、複雑な形状の樹脂成形体や匡体に貼り付けて使用しても導体パターンが断線しにくいフィルムアンテナや透視性を有するフィルム状アンテナを提供することが可能となる。また、導体パターン表面が外気に触れるのを避けることによって、表面酸化を抑制し導体パターンの抵抗値の上昇を抑えることが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the film antenna which has a conductor pattern in which a conductor pattern is hard to disconnect, or a film-like antenna which has transparency, even if it affixes and uses on the resin molded object and housing of a complicated shape. Further, by avoiding the surface of the conductor pattern from being exposed to the outside air, it is possible to suppress surface oxidation and suppress an increase in the resistance value of the conductor pattern.
以下、本発明に係るフィルムアンテナの実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a film antenna according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、本発明に係るフィルムアンテナは、複雑な形状の樹脂成形体や匡体に貼り付けて使用しても導体パターンが断線しにくいように工夫を講じたものであり、例えば、図1に示すように、曲率が大きいか、又は複雑な形状を有する任意の匡体1の表面に貼り付けて使用することを意図しており、例えば、匡体1側のGNDに対して、フィルムアンテナの導体パターン14を覆うように保護するオーバーコート層15の一部に設けられた開口部15aを介して導体パターン14に給電することで、フィルムアンテナを構成する。
First, the film antenna according to the present invention has been devised so that the conductor pattern is not easily broken even if it is used by being attached to a resin molded body or housing having a complicated shape. For example, as shown in FIG. Thus, it is intended to be used by being attached to the surface of an arbitrary housing 1 having a large curvature or a complicated shape. For example, the conductor of the film antenna with respect to GND on the housing 1 side A film antenna is configured by supplying power to the
(第1実施形態)
図2(a)は、本発明の第1実施形態に係るフィルムアンテナの断面構造を示す断面図であり、(b)は、本発明の第1実施形態に係るフィルムアンテナの概略を示す透視上面図である。
(First embodiment)
2A is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the film antenna according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a perspective top view showing an outline of the film antenna according to the first embodiment of the present invention. FIG.
図2(a),(b)に示すように、フィルムアンテナ10は、離型処理を施したキャリアフィルム11と、粘着層12と、ベースフィルム13と、ベースフィルム13の表面に設けられる導体パターン14と、一部に開口部15aを有するオーバーコート層15とを備えている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
このキャリアフィルム11は、アンテナとして匡体に貼り付けて使用する際に取り除かれる。
The
キャリアフィルム11は、片面あるいは両面に離型処理としての表面コートを施したフレキシブルな樹脂製フィルムあるいは紙からなる。樹脂製フィルムとしては、フレキシブルであれば特に制限されるものではないが、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PVC(ポリ塩化ビニル)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)、PI(ポリイミド)等の樹脂からなるフィルムが挙げられる。
The
粘着層12は、樹脂成形体や電子機器等の匡体にフィルムアンテナ10を貼り付けた際に剥離しないだけの粘着強度があればよく、任意の粘着剤を用いることができる。キャリアフィルム11またはベースフィルム13に、溶剤で希釈した粘着剤をロールコート、グラピアコート、カップコート等、任意の既存の方法で塗布してもよいし、基材レスの両面粘着テープを用いてもよい。
The
ベースフィルム13は、フレキシブルな樹脂製フィルムからなる。樹脂製フィルムとしては、フレキシブルであれば特に制限されるものではないが、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PVC(ポリ塩化ビニル)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーポネート)、PI(ポリイミド)等の樹脂からなるフィルムが挙げられる。
The
導体パターン14は、薄い金属箔や金属膜からなり、その金属としては、銅、銀、ニッケル、アルミ等の任意の金属が挙げられるが、アンテナ素子として機能させる観点から、銅、銀等の導電率の高い材料を用いることが好ましい。
The
導体パターン14のパターン形成方法としては、薄い金属箔をベースフィルム13に貼り付けた後、露光・現像・エッチングによりアンテナ導体パターンを形成する方法や、感光剤をベースフィルム13に塗布して、露光・現像した後、金属をメッキしてアンテナ導体パターンを形成する方法等、既存のパターン形成方法を用いることができる。
As a pattern forming method for the
一部に開口部15aを有するオーバーコート層15は、熱硬化性樹脂あるいは光硬化性樹脂からなる。熱硬化性樹脂としては、フレキシブルであれば特に制限されるものではなく、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。光硬化性樹脂としては、フレキシブルであれば特に制限されるものではなく、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤から構成される組成物であり、各種添加剤として、安定剤、フィラー、顔料等を含んでいてもよい。
The
ここで、開口部15aは、電子機器におけるRF信号を伝送するための伝送線路と電気的な接続をとるために、導体パターン14の一部が露出するように設けたものである。
Here, the
本実施形態のフィルムアンテナ10によれば、オーバーコート層15を導体パターン14上に形成することによって、ベースフィルム13の表面に設けられる導体パターン14の引張応力を緩和する効果が得られ、導体パターン14を断線しにくくすることが可能となる。また、外的要因により傷がついたりすることが抑制され、パターン表面の酸化や腐食による導体パターンの抵抗値の上昇も抑制されることにより、アンテナにおける損失を低減することが可能となる。また、詳細に後述するが、キャリアフィルム11とベースフィルム13が、所定の厚さとなるように規定することで、フィルムアンテナ10の製造時及び使用時における導体パターン14の断線防止効果をより高めることができる。
According to the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係るフィルムアンテナについても、図2を参照して説明する。尚、同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。
(Second embodiment)
A film antenna according to a second embodiment of the present invention will also be described with reference to FIG. It should be noted that the same constituent elements will be described with the same reference numerals.
第2実施形態に係るフィルムアンテナでは、粘着層12として可視光を透過する透明な粘着剤が用いられ、ベースフィルム13として可視光を透過する透明な合成樹脂製フィルムが用いられ、導体パターン14として所定の線幅wで所定の線間ピッチpの格子状パターンからなる導体パターンが用いられ、さらに、オーバーコート層15として可視光を透過する透明な合成樹脂製膜が用いられる。格子状パターンには、幾つかの種類が想定され、例えば図5(a)に示す正方形、図5(b)に示す円形、図5(c)に示すハニカム形の格子パターンとすることができる。導体パターン14として略透視性機能を持たせるためには、線幅wを10〜50μmとし、線間ピッチpを100〜500μmとした格子状パターンとするのが好適である。
In the film antenna according to the second embodiment, a transparent adhesive that transmits visible light is used as the
第2実施形態においても、キャリアフィルム11は、第1実施形態と同じ材料とすることができる。
Also in the second embodiment, the
粘着剤12は、可視光を透過する透明な粘着剤であって、電子機器等の樹脂成形体や匡体にフィルムアンテナ10を貼り付けた際に剥離しないだけの粘着強度があればよく、任意の透明粘着剤を用いることができる。キャリアフィルム11またはベースフィルム13に、溶剤で希釈した透明粘着剤をロールコート、グラビアコート、カップコート等、任意の既存の方法で塗布してもよいし、基材レスの透明両面粘着テープを用いてもよい。
The pressure-
ベースフィルム13は、フレキシブルで可視光を透過する透明な樹脂製フィルムからなる。樹脂製フィルムとしては、フレキシブルで透明であれば特に制限されるものではないが、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PVC(ポリ塩化ビニル)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)、透明ポリイミド等の樹脂からなるフィルムが挙げられる。
The
導体パターン14は、ベースフィルム13の透視性を妨げないための格子状パターンの薄い金属箔や金属膜からなり、その金属としては、銅、銀、ニッケル、アルミ等任意の金属が挙げられる。透視性を妨げないための透明な導電性材料としてITO(酸化インジウム錫)等の導電性酸化物を例示することができるが、フレキシブルなアンテナ素子として機能させる観点から、やや材料の抵抗値が高い上にフィルムの曲げによりクラックが生じて更に高抵抗化しやすいような透明導電性酸化物よりも、銅、銀等の導電率の高い金属材料を用いた格子パターンの方が好ましい。更には、可視光透過率と電波の波長とのバランスの観点から、線幅wが10〜50μmで線間ピッチpが100〜500μmの正方形やハニカム形状の格子パターンがより好ましい(図5参照)。
The
第2実施形態における導体パターン14のパターン形成方法としては、第1実施形態に示したパターン形成方法と同じ形成方法とすることができる。
The pattern forming method of the
一部に開口部15aを有するオーバーコート層15は、可視光を透過する透明な熱硬化性樹脂あるいは光硬化性樹脂からなる。熱硬化性樹脂あるいは光硬化性樹脂としては、フレキシブルで可視光を透過する透明な材料であれば特に制限されるものではなく、第1実施形態に示した材料と同じ材料を用いることができる。
The
本実施形態のフィルムアンテナによれば、透明性あるいは透視性を有する材料を使用してフィルムアンテナを構成することによって、部品としての透明アンテナを実現可能とするとともに、オーバーコート層15を導体パターン14上に形成することによって、ベースフィルム13の表面に設けられる導体パターン14の引張応力を緩和して透視性確保のために線幅wが細くなって断線しやすくなったアンテナ導体パターンを破断しにくくすることが可能となり、また、外的要因により傷がついたりすることが抑制され、パターン表面の酸化や腐食による導体パターン14の抵抗値の上昇も抑制されることにより、アンテナにおける損失を低減することが可能となる。
According to the film antenna of the present embodiment, a transparent antenna as a component can be realized by configuring the film antenna using a material having transparency or transparency, and the
(第3実施形態)
図3(a)は、本発明の第3実施形態に係るフィルムアンテナの断面構造を示す断面図であり、図3(b)は、本発明の第3実施形態に係るフィルムアンテナの概略を示す透視上面図である。尚、同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。
(Third embodiment)
FIG. 3A is a sectional view showing a sectional structure of a film antenna according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 3B shows an outline of the film antenna according to the third embodiment of the present invention. FIG. It should be noted that the same constituent elements will be described with the same reference numerals.
図3(a),(b)に示すように、第3実施形態に係るフィルムアンテナ30は、離型処理を施したキャリアフィルム11と、粘着層12と、ベースフィルム13と、ベースフィルム13の表面に設けられる導体パターン14と、一部に開口部15aを有するオーバーコート層15と、オーバーコート層15の開口部15aに設けられる金メッキ部36と、を備えている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
開口部15aは、電子機器におけるRF信号を伝送するための伝送線路と電気的な接統をとるために、導体パターン14の一部が露出するように設けたものであるが、表面が空気に触れる状態となるため、場合によっては導体の酸化により接続不良を起こすことがある。
The
そこで、この開口部15aの部分のみに、電解メッキによって金メッキ部36を形成するようにした。このような手法を採ることにより、高価な材料である金の使用量を最低限に抑制し、低コストに伝送線路と電気的な接続不良を回避することが可能となる。
Therefore, the
本実施形態のフィルムアンテナ30によれば、オーバーコート層を導体パターン上に形成することによって、ベースフィルムの表面に設けられる導体パターンの引張応力を緩和してアンテナ導体パターンを断線しにくくすることができる。また、外的要因により傷がついたりすることが抑制され、パターン表面の酸化や腐食による導体パターンの抵抗値の上昇も抑制されることにより、アンテナにおける損失を低減することが可能となる。更に、オーバーコート層の開口部にのみ金メッキを施すことによって、露出した金属表面の酸化を抑制して部品としてのフィルムアンテナを搭載する通信機器等との接続を良好にすることが可能となる。
According to the
(第4実施形態)
図4(a)は、本発明の第4実施形態に係るフィルムアンテナの断面構造を示す断面図であり、図4(b)は、本発明の第4実施形態に係るフィルムアンテナの概略を示す透視上面図である。尚、同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。
(Fourth embodiment)
FIG. 4A is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a film antenna according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 4B shows an outline of the film antenna according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. It should be noted that the same constituent elements will be described with the same reference numerals.
図4(a),(b)に示すように、第4実施形態に係るフィルムアンテナ40は、離型処理を施したキャリアフィルム41と、粘着層12と、ベースフィルム13と、ベースフィルム13の表面に設けられる導体パターン14と、一部に開口部15aを有するオーバーコート層15と、を備えている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
このフィルムアンテナ40は、粘着層12と、ベースフィルム13と、導体パターン14と、オーバーコート層15からなる積層体を、キャリアフィルム41を残して所望の形状に打ち抜いてアンテナ部品40bとして形成され、このアンテナ部品40bよりも縦横ともに広い領域を有するキャリアフィルム41が設けられている。例えば、図4(b)では、キャリアフィルム41の縦長さD2は、このアンテナ部品40bの縦長さD1よりも長いことを示しており、キャリアフィルム41の横長さもアンテナ部品40bの横長さよりも長くなるようにした。
This
ここで、キャリアフィルム41は、第1実施形態に示した材料および形成方法と同じ材料および同じ形成方法を用いることができる。
Here, the
粘着層12と、ベースフィルム13と、導体パターン14と、オーバーコート層15からなる積層体(アンテナ部品40b)を、キャリアフィルム41を残して所望の形状に打ち抜いて形成する方法としては、第1実施形態と同様にフィルムアンテナを形成した後、彫刻刃、ピナクル(登録商標)刃、トムソン刃等の打ち抜き型を用いてキャリアフィルム41の半分程度の厚さまでハーフカットした後、アンテナ部品40b以外の積層体部分(不要部分)を除去することで実現することができる。
As a method of forming a laminate (
例えば、ロール・ツー・ロールの製法で、第4実施形態に係るフィルムアンテナ40を製造する場合には、例えばロール状に巻いた長さ数百m,幅1mほどの大きなベースフィルム(PET)13に導体パターン14、オーバーコート層15及びキャリアフィルム11を形成した後、再びロールに巻き取ることができ、さらに、キャリアフィルム41を残してアンテナ部品40bを打ち抜いて多数個形成することで、製造のハンドリング性の向上、これに伴うフィルムアンテナ40のコストダウンが可能となる。
For example, when the
また、例えば、本実施形態においては、アンテナ部品40b以外の積層体部分(不要部分)を除去する方法を例示したが、これに限られるものではなく、積層体の不要部分を除去せずに残して、アンテナ部品40bとして使用する直前にキャリアフィルム41および積層体の不要部分を除去してフィルムアンテナ40bとして使用してもよい。
Further, for example, in the present embodiment, the method of removing the laminated body part (unnecessary part) other than the
以下、第1乃至第4実施形態に係るフィルムアンテナの製造方法に関して、図6を参照して、ロール・ツー・ロールの製法の具体例を説明する。 Hereinafter, a specific example of the roll-to-roll manufacturing method will be described with reference to FIG. 6 regarding the method for manufacturing the film antenna according to the first to fourth embodiments.
まず、工程(A)にて、ベースフィルム13(PET)上に導体パターン14を形成するための導体層(銅箔)を貼合する。ベースフィルム13の厚さは、フィルムアンテナを使用する際のハンドリングを考慮して、所定の厚さのものを利用する(詳細は後述する)。また、この貼合工程で、後の工程における導体層(銅箔)の熱的変形を抑制するためにプリアニール処理を施すことが可能であるが、プリアニール処理の温度制御や工程時間の点で製造コストが増大しうる。そこで、第1乃至第4実施形態に係るフィルムアンテナでは、所定の厚さ以上のキャリアフィルム11を貼り付けることで、このプリアニール処理を必ずしも要しないようにしている。
First, in a process (A), the conductor layer (copper foil) for forming the
工程(B)にて、ベースフィルム13(PET)下側に粘着剤を塗布して粘着層12を形成し、さらに所定の厚さ以上のキャリアフィルム11を貼り付ける(詳細は、後述する)。
In the step (B), an adhesive is applied to the lower side of the base film 13 (PET) to form the
次に、工程(C)にて、導体層を加工して導体パターン14を形成する。導体パターン14の形成は、露光・現像・エッチングによりアンテナ導体パターンを形成する方法や、工程(A)の銅箔貼合を行わずに、感光剤をベースフィルム13に塗布して、露光・現像した後、金属をメッキしてアンテナ導体パターンを形成する方法等、既存のパターン形成方法を用いることができる。
Next, in step (C), the conductor layer is processed to form the
次に、工程(D)にて、導体パターン14の上部に、透明カバー層として、一部に開口部15aを有するオーバーコート層15を形成する。
Next, in step (D), an
次に、必要に応じて行う工程(E)にて、所望のサイズのロール幅を規定するために、スリットによる切断を行う。 Next, in step (E) performed as necessary, in order to define a roll width of a desired size, cutting with a slit is performed.
次に、工程(F)にて、一部に開口部15aに、部分金メッキ処理を施して、金メッキ層36を形成する。
Next, in the step (F), a partial gold plating process is performed on a part of the opening 15 a to form a
次に、工程(G)にて、彫刻刃、ピナクル刃、トムソン刃等の打ち抜き型を用いてキャリアフィルム11の半分程度の厚さまでハーフカットを行う(キャリアフィルム41として残存する)。ここまでの工程により、第1乃至第3実施形態に係るフィルムアンテナを製造することができる。
Next, in the step (G), a half cut is performed to a thickness of about half of the
次に、工程(H)にて、アンテナ部品40b以外の積層体部分(不要部分)を除去する。ここまでの工程により、第4実施形態に係るフィルムアンテナを製造することができる。
Next, in the step (H), the laminated body part (unnecessary part) other than the
上記のように、第1乃至第4実施形態に係るフィルムアンテナは、その製造時及び使用時において、アンテナ導体パターンの破断防止に適した構造及び製法を有している。 As described above, the film antenna according to the first to fourth embodiments has a structure and a manufacturing method suitable for preventing the antenna conductor pattern from being broken during its manufacture and use.
なお、これら第1乃至第4実施形態のフィルムアンテナにおいては、ベースフィルム13の厚さは16μm以上75μm以下であることが好ましい。
In the film antennas of the first to fourth embodiments, the thickness of the
例えば、ベースフィルム13の厚さを15μm以下とすると、フィルムアンテナを使用する際(キャリアフィルムを除去してアンテナ部品として使用する際)、ハンドリングが悪くなり、電子機器を組み立てる際の作業性が悪くなってしまう。また、ベースフィルム13の厚さが75μmを超える厚さとすると、導体パターン14における引張応力が増加し、導体パターン14のクラックが発生しやすくなってしまう。
For example, if the thickness of the
このように、ベースフィルムの厚さを16μm以上75μm以下とすることによって、フィルムアンテナの使用時のハンドリング性を保ちつつ、ベースフィルムの表面に設けられる導体パターンの引張応力を緩和する効果が得られ、アンテナ導体パターンを断線しにくくすることができる。 Thus, by making the thickness of the base film 16 μm or more and 75 μm or less, the effect of alleviating the tensile stress of the conductor pattern provided on the surface of the base film can be obtained while maintaining the handleability when using the film antenna. The antenna conductor pattern can be made difficult to break.
また、これら第1乃至第4実施形態のフィルムアンテナにおいては、キャリアフィルム11の厚さは75μm以上200μm以下であることが好ましい。
In the film antennas of the first to fourth embodiments, the thickness of the
例えば、キャリアフィルム11の厚さを75μm未満とすると、ロール・ツー・ロールでの製造におけるハンドリング性の低下や、ベースフィルムを所望のアンテナ形状に打ち抜くハーフカットの際にキャリアフィルムの貫通打ち抜きが起こりやすくなってしまう。また、キャリアフィルム11が200μmを超える厚さとすると、ロール・ツー・ロールでの製造において導体パターン14の形成のための導体層の引張応力が増加し、導体パターン14のクラックが製造時に発生しやすくなってしまう。
For example, if the thickness of the
このように、キャリアフィルムの厚さを75μm以上200μm以下とすることによって、ロール・ツー・ロールでの製造におけるハンドリング性を保ちつつ、ベースフィルムを所望のアンテナ形状に打ち抜きを行う際にキャリアフィルムの貫通打ち抜きを避ける効果が得られ、アンテナを部品として取り扱う際の作業性を高くすることができ、電子機器の組み立て作業時間を低減することが可能となる。 Thus, when the thickness of the carrier film is 75 μm or more and 200 μm or less, the carrier film can be punched into a desired antenna shape while maintaining the handleability in roll-to-roll manufacturing. The effect of avoiding through punching is obtained, the workability when handling the antenna as a part can be increased, and the assembly work time of the electronic device can be reduced.
ベースフィルム13の厚さ及びキャリアフィルム11の厚さについて、特定の条件下での効果について確認した実施例を以下に説明する。
The example which confirmed the effect on specific conditions about the thickness of the
(ベースフィルムの厚さ)
図7は、本発明による一実施例のフィルムアンテナにおけるベースフィルム(PET基材)の厚さと導体パターンの破断率の関係を示す図である。
<前提条件>
・オーバーコート層:10μm厚
・銅体層(銅箔):10μm厚、10μm幅線10本
・粘着層:30μm厚
・ベースフィルム(PET基材)の厚さ:12〜125μmに可変
<結果>
図7は、ベースフィルム(PET基材)の厚さ12,25,50,75,100,125μmのそれぞれについて、10μm厚、10μm幅線10本を曲率1の部品に巻きつけたときの破断数をプロットした図である。図7から、ベースフィルム(PET基材)の厚さと、導体パターンの破断率には一定の関係が有ることが分かり、特に、量産効率を鑑みて75μm厚以下のベースフィルム(PET基材)とするのが好適であり、50μm厚以下のベースフィルム(PET基材)とするのがより望ましい。
(Base film thickness)
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the thickness of the base film (PET substrate) and the breaking rate of the conductor pattern in the film antenna of one example according to the present invention.
<Prerequisites>
Overcoat layer: 10 μm thick Copper body layer (copper foil): 10 μm thick, 10 μm wide 10 lines Adhesive layer: 30 μm thick Base film (PET substrate) thickness: variable from 12 to 125 μm <Results>
FIG. 7 shows the number of fractures when 10 lines of 10 μm thickness and 10 μm width are wound around a part of curvature 1 for each of the base film (PET substrate) thicknesses 12, 25, 50, 75, 100, and 125 μm. FIG. From FIG. 7, it can be seen that there is a certain relationship between the thickness of the base film (PET base material) and the breaking rate of the conductor pattern. In particular, in view of mass production efficiency, the base film (PET base material) having a thickness of 75 μm or less It is preferable to use a base film (PET base material) having a thickness of 50 μm or less.
(キャリアフィルムの厚さ)
図8は、本発明による一実施例のフィルムアンテナにおけるキャリアフィルムの厚さと導体パターンの収縮率(パターン収縮率)の関係を示す図である。
<前提条件>
・オーバーコート層:10μm厚
・銅体層(銅箔):10μm厚、10μm幅線10本
・粘着層:30μm厚
・ベースフィルム(PET基材)の厚さ:25μm厚
・加工プロセス条件:150℃、30〜60秒
・キャリアフィルムの厚さ:25〜200μmに可変
<結果>
図8は、キャリアフィルムの厚さ25,50,75,100,125,150,175,200μmのそれぞれについて、加工プロセス条件(150℃、30〜60秒)となる乾燥炉5mに5m/minで流した場合の銅箔パターンの寸法変化からパターン収縮率をプロットした図である。図8から、キャリアフィルムの厚さと、導体パターンの収縮率には一定の関係が有ることが分かり、特に、使用限界(剥離限界)の収縮率を1.2%とすると、75μm厚以上のキャリアフィルムとするのが好適である。
(Carrier film thickness)
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the thickness of the carrier film and the contraction rate of the conductor pattern (pattern contraction rate) in the film antenna of one example according to the present invention.
<Prerequisites>
Overcoat layer: 10 μm thick Copper body layer (copper foil): 10 μm thick, 10 μm wide 10 lines Adhesive layer: 30 μm thick Base film (PET substrate) thickness: 25 μm Processing condition: 150 ° C, 30 to 60 sec. Carrier film thickness: variable from 25 to 200 μm <Result>
FIG. 8 shows that the carrier film thicknesses 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, and 200 μm are each 5 m / min in a drying furnace 5 m that is a processing process condition (150 ° C., 30 to 60 seconds). It is the figure which plotted the pattern shrinkage rate from the dimensional change of the copper foil pattern at the time of flowing. FIG. 8 shows that there is a certain relationship between the thickness of the carrier film and the contraction rate of the conductor pattern. In particular, when the contraction rate at the use limit (peeling limit) is 1.2%, the carrier having a thickness of 75 μm or more. A film is preferred.
以上、本発明について、第1乃至第4実施形態を例に説明した。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、例えば、様々な導体パターンに対して適用することができる。 The present invention has been described above by taking the first to fourth embodiments as examples. The present invention is not limited to these embodiments, and can be applied to various conductor patterns, for example.
また、キャリアフィルムおよびベースフィルムにおける好ましい厚さの範囲について述べたが、これらの範囲に限られるものではなく、製造工程やアンテナ部品として使用する状況によってはこの範囲以外で使用してもよい。 Moreover, although the range of the preferable thickness in a carrier film and a base film was described, it is not restricted to these ranges, You may use out of this range depending on the manufacturing process and the situation used as an antenna component.
本発明によれば、複雑な形状の樹脂成形体や匡体に貼り付けて使用してもアンテナ導体パターンが断線しにくいフィルムアンテナおよび透視性を有する透明フィルム状アンテナ、並びにその製造方法を提供することが可能となり、特に、小型軽量の電子機器やデザイン性に富んだ電子機器の作製に貢献することができる。 According to the present invention, there are provided a film antenna, a transparent film antenna having transparency, and a method for manufacturing the same, in which an antenna conductor pattern is not easily disconnected even when used by being attached to a resin molded body or a casing having a complicated shape. In particular, it is possible to contribute to the production of small and light electronic devices and electronic devices rich in design.
1 匡体
10,30,40 フィルムアンテナ
11,41 キャリアフィルム
12 粘着層
13 ベースフィルム
14 導体パターン
15 オーバーコート層
36 金メッキ部
15a 開口部
40b アンテナ部品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
75μm以下の厚さのベースフィルム上に導体層を貼合する工程と、
前記ベースフィルム下側に粘着剤を塗布して粘着層を形成し、さらに100μm以上200μm以下の厚さのキャリアフィルムを貼り付ける工程と、
前記導体層を加工して導体パターンを形成する工程と、
前記導体パターンの上部に、一部に開口部を有するオーバーコート層を形成する工程と、
を含むことを特徴とするフィルムアンテナの製造方法。 A method of manufacturing a film antenna by a roll-to-roll method,
Bonding a conductor layer on a base film having a thickness of 75 μm or less;
Applying a pressure-sensitive adhesive to the lower side of the base film to form an adhesive layer, and further affixing a carrier film having a thickness of 100 μm or more and 200 μm or less;
Processing the conductor layer to form a conductor pattern;
Forming an overcoat layer having an opening in part on the conductor pattern;
A method of manufacturing a film antenna, comprising:
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