JP6509529B2 - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、配線基板及びその製造方法に関するものである。
基材に形成されたプライマー層の上に、所定のパターンで機能インキ層を形成した印刷物が知られている(例えば特許文献1参照)。
国際公開第2008/149969号
上記技術では、プライマー層と機能インキ層との間の接触面積が小さいため、プライマー層に対する機能インキ層の接着性が充分ではないことにより、当該機能インキ層がプライマー層から剥離しやすい、という問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、樹脂部からの導電部の剥離を抑制することができる配線基板及びその製造方法を提供することである。
[1]本発明に係る配線基板は、基材と、前記基材上に設けられた樹脂部と、前記樹脂部を介して前記基材に設けられ、線状に延在する導電部と、を備え、前記樹脂部は、前記導電部を支持する支持部と、前記支持部と一体的に形成され、前記導電部の側部の少なくとも一部を被覆する被覆部と、を有し、前記導電部、前記支持部及び前記被覆部により構成される断面形状は、前記基材から離れる方向に向かって突出する凸形状であり、前記導電部の頂部は、前記導電部の延在方向の全域において前記樹脂部から露出していることを特徴とする。
[2]上記発明において、前記樹脂部は、前記導電部の近傍のみに形成されていてもよい。
[3]上記発明において、前記被覆部は、断面視において、前記導電部の両側部を覆っていてもよい。
[5]本発明に係る配線基板の製造方法は、凹版の凹部に導電性材料を充填する第1の工程と、前記凹版に充填された前記導電性材料を焼成して導電部を形成し、前記凹部の内壁と前記導電部の側部との間の少なくとも一部に空隙を形成する第2の工程と、硬化性樹脂を介して前記凹版上に基材を配置し、前記空隙を含む前記凹部内に前記硬化性樹脂を入り込ませる第3の工程と、前記硬化性樹脂を硬化させることにより前記導電部を支持する支持部と、前記導電部の側部の少なくとも一部を被覆する被覆部とを有する樹脂部を形成し、前記樹脂部を介して前記基材と前記導電部とを相互に接着する第4の工程と、前記基材、前記樹脂部及び前記導電部を、前記凹版から離型する第5の工程と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、導電部が樹脂部の支持部によって支持されていると共に、当該導電部の側部の少なくとも一部は樹脂部の被覆部によって被覆されており、導電部、支持部及び被覆部により構成される断面形状は、基材から離れる方向に向かって突出する凸形状となっている。これにより、樹脂部と導電部との間の接触面積が増加するため、樹脂部からの導電部の剥離を抑制することができる。
図1は本発明の実施形態における配線基板を示す断面図である。 図2は本発明の実施形態における配線基板の変形例を示す断面図である。 図3(A)〜図(F)は、本発明の実施形態における配線基板の製造方法を説明するための断面図である。 図4は本発明の実施形態における配線基板の他の変形例を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本実施形態における配線基板を示す断面図であり、図2は本実施形態における配線基板の変形例を示す断面図である。
本実施形態における配線基板1は、例えば、タッチパネルやタッチセンサの電極基板として用いられ、図1に示すように、基材2と、樹脂部3と、導電部4と、を備えている。本実施形態では、特に図示しないが、基材2上に設けられたメッシュ状の電極を構成する細線が、平面視において線状(直線状、曲線状等)の導電部4によって形成されている。なお、配線基板1の用途は特に限定されない。
基材2は、例えば、可撓性を有する絶縁性フィルムから構成されている。このような絶縁性フィルムを構成する材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド樹脂(PI)、ポリエーテルイミド樹脂(PEI)等を例示することができる。配線基板1をタッチパネルの電極基板に用いる場合には、基材2及び樹脂部3を構成する材料として、それぞれ透明なものが選択される。
本実施形態における樹脂部3は、支持部31と、導電部4の側部41aを被覆する被覆部32と、平状部33と、から構成されており、UV硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等の樹脂材料が硬化して形成されている。本実施形態において、支持部31、被覆部32、及び平状部33は、一体的に形成されている。なお、本実施形態における樹脂部3が本発明における樹脂部の一例に相当し、導電部4内にバインダ樹脂が含まれる場合における当該バインダ樹脂は、本発明の樹脂部には含まれない。
支持部31は、基材2の主面21と導電部4との間において、導電部4に対応する位置に形成されて当該導電部4を支持すると共に、導電部4と基材2とを相互に接着し固定している。すなわち、支持部31の底面311は基材2の主面21に接着して相互に固定されていると共に、支持部31の頂面312は導電部4の底部43に接着して相互に固定されている。
本実施形態における支持部31の断面形状(平面視で線状の導電部4において、当該導電部4の延在方向に対する断面形状)は、図1に示すように、底面311の幅が頂面312の幅よりも広い台形形状となっているが、特にこれに限定されない。例えば、支持部31の断面形状が正方形状や長方形状等であってもよい。
樹脂部3の被覆部32は、支持部31の頂面312の端部から導電部4の側部41aに沿って当該導電部4の頂部42まで連続的に形成されている。本実施形態において、被覆部32の上端部321の高さは導電部4の頂部42の高さと略等しくなっている。なお、例えば、被覆部32の上端部321の高さが導電部4の頂部42の高さよりも低いことにより、当該被覆部32が導電部4の側部41aの一部のみを被覆していてもよい。また、例えば、被覆部32が導電部4の頂部42の一部を被覆していてもよい。本実施形態では、図1に示すように、樹脂部3の支持部31、被覆部32及び導電部4によって構成される断面形状は、基材2から離れる方向に向かうに従って側面313同士の間の幅が狭まる凸形状となっている。
なお、本実施形態では、導電部4の側部41aを被覆する被覆部32のみが形成されているが、特にこれに限定されない。例えば、図2に示すように、導電部4の両側部(側部41a及び側部41b)を被覆部32が被覆していてもよい。なお、この場合において、導電部4の側部41aを被覆する被覆部32の上端部321の高さが、導電部4の側部41bを被覆する被覆部32の上端部321の高さと等しくてもよく、異なっていてもよい。また、特に図示しないが、線状の導電部4の端部のみに被覆部32を形成してもよい。
本実施形態における平状部33は、支持部31を除いて基材2の主面21の全面に形成されている。なお、支持部31を除いた基材2の主面21の一部のみに平状部33が形成されていてもよい。本実施形態における平状部33は、略均一な高さ(厚さ)D1を有しており、この高さD1は支持部31の高さ(厚さ)D2よりも小さくなっている(D1<D2)。
なお、特に図示しないが、平状部33の高さD1が支持部31の高さD2と等しくてもよい(D1=D2)。また、平状部33の高さD1が支持部31の高さD2よりも大きくてもよく(D1>D2)、平状部33の高さD1が導電部4の頂部42の高さと等しくてもよい。
導電部4は、例えば、電極として機能し、銀(Ag)や銅(Cu)を含有する導電性材料等から構成されている。本実施形態においては、導電部4の頂部42及び側部41bは樹脂部3から露出しているが、導電部4が樹脂部3から露出していなくてもよい。導電部4の断面形状は、図1に示すように台形形状であるが、特にこれに限定されない。例えば、導電部4の断面形状が正方形状、長方形状、円形状であってもよい。
また、例えば、導電部4の断面形状が、導電性材料の微細片が集合して形成される形状であってもよい。この場合において、樹脂部3の被覆部32は、当該微細片同士の隙間を充填するように形成される。
次に、本実施形態における配線基板1の製造方法について説明する。図3(A)〜図3(F)は、本実施形態における配線基板1の製造方法を説明するための断面図である。
まず、図3(A)に示すように、所望のパターンの凹部51が形成された凹版5を準備する。凹版5を構成する材料としては、ニッケルやシリコン等の金属材料を例示することができる。本実施形態における凹部51はテーパ形状を有しており、これにより底部511の幅R1は、開口部512の幅R2よりも小さくなっている(R1<R2)。凹部51を含む凹版5の表面には、離型性を向上するために離型剤を塗布する。
続いて、図3(B)に示すように、凹版5の凹部51に導電性材料6を充填する(第1の工程)。このような導電性材料6としては、銀や銅等の導電性粒子がバインダ樹脂及び溶剤と混合されて構成される導電性ペーストを例示することができる。導電性材料6に含まれるバインダ樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。また、導電性材料6に含まれる溶剤としては、ブチルカルビトールアセテート、1−デカノール、ブチルセルソルブ、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラデカン等を例示することができる。また、導電性材料6を凹版5の凹部51に充填する方法としては、例えば、スクリーン印刷法、スプレーコート法、バーコート法、めっき法、スパッタ法等を挙げることができる。本実施形態のように、凹版5の凹部51がテーパ形状を有する場合には、凹部51への導電性材料6の充填を容易とすることができる。
次に、凹版5の凹部51に充填された導電性材料6を焼成(乾燥及び加熱)することにより導電部4を形成する(第2の工程)。導電性材料6の焼成条件は、導電性材料6の組成等に応じて適宜設定することができる。例えば、導電性粒子として銀粒子を含むと共にバインダ樹脂としてフェノール樹脂を含み、溶剤としてブチルカルビトールアセテートを含む導電性材料6を、シリコン製の凹版5に形成された数μmの幅の凹部51にスクリーン印刷法で充填した場合には、160℃で5分間ホットプレート上に静置することにより焼成することができる。
この焼成により、導電性材料6中に含まれていたバインダ樹脂が体積収縮する。このため、図3(C)に示すように、導電部4と凹版5の凹部51との間において、当該凹部51の外部空間に繋がる空隙52が形成される。
続いて、図3(D)に示すように、樹脂部3を形成するための樹脂材料7を凹版5上に塗布する。このような樹脂材料7としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等のUV硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を例示することができる。樹脂材料7を凹版5上に塗布する方法としては、スクリーン印刷法、スプレーコート法、スピンコート法、バーコート法等を例示することができる。この塗布により、空隙52を含む凹部51内に樹脂材料7が入り込む。従って、樹脂材料7は、空隙52に入り込み易い特性(粘度等)を有することが好ましい。
続いて、図3(E)に示すように、凹版5上に塗布された樹脂材料7に上から基材2を配置する(第3の工程)。この配置は、樹脂材料7と基材2との間に気泡が入り込むことを抑制するために、真空下で行うことが好ましい。次いで、樹脂材料7に対してUV照射等を施すことにより、当該樹脂材料7を硬化させる。これにより、樹脂部3が形成されると共に、当該樹脂部3を介して基材2と導電部4とが相互に接着され固定される(第4の工程)。この際、空隙52に充填された樹脂材料7が硬化することにより、樹脂部3の被覆部32が形成される。
なお、本実施形態では、樹脂材料7を凹版5上に塗布した後に基材2を配置しているが、特にこれに限定されない。例えば、基材2の主面(凹版5に対向する面)に予め樹脂材料7を塗布したものを凹版5上に載置することにより、樹脂材料7を介して基材2を凹版5上に配置してもよい。
次いで、基材2、樹脂部3及び導電部4を離型し(第5の工程)、配線基板1を得ることができる(図3(F)参照)。本実施形態のように、凹版5の凹部51がテーパ形状を有する場合には、離型作業を容易とすることができる。
次に、本実施形態における配線基板1の作用について説明する。
本実施形態の配線基板1の導電部4は、樹脂部3の支持部31で支持されていると共に、当該導電部4の少なくとも一部(本例において側部41a)は、支持部31から連続して形成された被覆部32で被覆されている。そして、導電部4、支持部31及び被覆部32により構成される断面形状は、基材2から離れる方向に向かって突出する凸形状となっている。これにより、被覆部32が支持部31から連続して形成され、導電部4の側面と接着している分だけ、樹脂部3と導電部4との接触面積が増加し、当該樹脂部3と導電部4とを強固に接着することができるため、樹脂部3から導電部4が剥離することを抑制することができる。これにより、配線基板1の耐久性が向上する。この効果は、樹脂部3の被覆部32における上端部321の高さが導電部4の頂部42の高さ以上の場合においてより向上する。
また、樹脂部3と導電部4との接触面積が増加することにより、配線基板1の製造時の離型時に、凹版5の凹部51内に導電部4が残留してしまうことを抑制することができる。また、離型性の向上に伴い、導電部4の細線化を行うことも可能となる。
また、本実施形態では、図1に示すように、樹脂部3の支持部31、被覆部32及び導電部4によって、基材2から離れる方向に向かう凸形状が形成されており、平状部33の高さD1は支持部31の高さD2よりも低くなっている(D1<D2)。これにより、当該配線基板1をタッチパネルの電極基板等に用いた場合には、光透過率が向上すると共に及びヘイズ値の改善を図ることができるため、当該タッチパネルの視認性を向上することができる。
さらに、導電部4が被覆部32で被覆されていることにより、導電部4が狭ピッチで配置された場合におけるマイグレーションの抑制を図ることができる。
なお、これらの効果は、図2に示すように、導電部4の両側部(側部41a及び側部41b)に被覆部32が形成されている場合においてより向上する。
また、本実施形態における配線基板1では、導電部4の頂部42が樹脂部3から露出している。このため、配線基板1全体の薄型化を図ることができる。さらに、頂部42が平坦面であることにより、表皮効果による導電部4の電気的抵抗値の上昇を抑制することができる。また、特に図示しないが、配線基板1の上面を覆うコート部を介してフィルムを設ける場合には、頂部42の平坦面によって当該フィルムを安定保持しつつ、フィルムの歪みの発生を抑制することができる。
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。
また、例えば図4に示す配線基板1Bのように、樹脂部3から平状部33を省略し、当該樹脂部3を支持部31と被覆部32のみから構成することにより、樹脂部3が導電部4の近傍のみに形成されていてもよい。このような樹脂部3は、例えば、基材2の主面21全体に樹脂部3を形成して配線基板を作製した後、導電部4の近傍を除く樹脂部3をエッチング等で除去することにより形成することができる。なお、導電部4の「近傍」とは、導電部4の周囲において当該導電部4の幅の300%程度以内の範囲をいう。
この場合には、配線基板1B全体の光透過性を向上することが可能となり、当該配線基板1Bをタッチパネル等に用いた場合の視認性の向上を図ることができる。さらに、樹脂部3を構成する材料を有色材料とすることにより、導電部4での光の乱反射を抑制し、配線基板1Bをタッチパネル等に用いた場合の視認性をさらに向上することができる。
1、1B・・・配線基板
2・・・基材
21・・・主面
3・・・樹脂部
31・・・支持部
32・・・被覆部
33・・・平状部
4・・・導電部
41a、41b・・・側部
42・・・頂部
43・・・底部
5・・・凹版
51・・・凹部
52・・・空隙
6・・・導電性材料
7・・・樹脂材料

Claims (4)

  1. 基材と、
    前記基材上に設けられた樹脂部と、
    前記樹脂部を介して前記基材に設けられ、線状に延在する導電部と、を備え、
    前記樹脂部は、
    前記導電部を支持する支持部と、
    前記支持部と一体的に形成され、前記導電部の側部の少なくとも一部を被覆する被覆部と、を有し、
    前記導電部、前記支持部及び前記被覆部により構成される断面形状は、前記基材から離れる方向に向かって突出する凸形状であり、
    前記導電部の頂部は、前記導電部の延在方向の全域において前記樹脂部から露出していることを特徴とする配線基板。
  2. 請求項1に記載の配線基板であって、
    前記樹脂部は、前記導電部の近傍のみに形成されていることを特徴とする配線基板。
  3. 請求項1又は2に記載の配線基板であって、
    前記被覆部は、断面視において、前記導電部の両側部を覆っていることを特徴とする配線基板。
  4. 凹版の凹部に導電性材料を充填する第1の工程と、
    前記凹版に充填された前記導電性材料を焼成して導電部を形成し、前記凹部の内壁と前記導電部の側部との間の少なくとも一部に空隙を形成する第2の工程と、
    硬化性樹脂を介して前記凹版上に基材を配置し、前記空隙を含む前記凹部内に前記硬化性樹脂を入り込ませる第3の工程と、
    前記硬化性樹脂を硬化させることにより、前記導電部を支持する支持部と、前記導電部の側部の少なくとも一部を被覆する被覆部とを有する樹脂部を形成し、前記樹脂部を介して前記基材と前記導電部とを相互に接着する第4の工程と、
    前記基材、前記樹脂部及び前記導電部を、前記凹版から離型する第5の工程と、を備えたことを特徴とする配線基板の製造方法。
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