JP7169846B2 - 配線シートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、配線シート及びその製造方法に関する。

従来、基材の表面に導電性インクを印刷することによって配線を形成する、プリンテッドエレクトロニクスが提案されている。特許文献１には、インクを塗布する基材表面に予め凹凸構造を形成する方法が開示されている。具体的には、印刷パターン及び要求される印刷精度に応じて、凹凸構造のピッチ、平面からみた形状及び凹部の深さを、使用するインクの物理的特性（比重、粘度、接触角）に基づいて定め、前記凹部に注入するインクの量を制御する方法である。この方法によれば、スクリーン印刷法により原盤マスクパターンから排出されたインクが、被印刷基材の表面に設けられた凹凸構造に接触し、毛管力により凹凸構造間に吸引され、原盤マスクパターンより高精細で高アスペクト比の印刷を実現できる、としている。

国際公開第２０１７／０６９０８１号

特許文献１には、導電性のインクを印刷することにより基材表面に配線や回路を形成し得ることが記載されている。しかし、印刷前に被印刷基材の表面に設けた後でインクを注入する凹凸構造の主なものとして、基材表面に高アスペクト比で突出した微細構造が提案されている。この微細構造に基づいて基材表面に形成する配線は、基材表面に突出した縦長な形態であるため、上方から押圧したり、シートを湾曲させたりすると、配線及び凹凸構造が容易に壊れてしまう問題がある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、押圧や湾曲等の応力に対する耐性を備えた配線シートと、その製造方法を提供する。

［１］ 基材シートと、前記基材シートの表面に露出する導電性配線と、を備える配線シートの製造方法であって、第一面に開口する溝部を有する前記基材シートを準備し、前記基材シートの前記第一面に、導電性粒子と樹脂又は樹脂前駆体とを含む導電性樹脂材料を塗布し、前記溝部の中に前記導電性樹脂材料の一部を注入するとともに、前記導電性樹脂材料の残部を前記第一面上に留め置き、前記溝部内に注入した前記導電性樹脂材料、及び前記第一面上に留め置いた前記導電性樹脂材料を硬化させることにより、前記溝部の中に第一導電部を形成するとともに、前記第一導電部と一続きの導電層を前記第一面上に形成し、さらに前記導電層の一部を除去することにより、前記第一導電部と一続きの第二導電部を前記第一面上に形成する工程（Ｂ）を有する、配線シートの製造方法。
［２］ 前記基材シートを作製する工程（Ａ１）を有し、前記工程（Ａ１）において、凸部が形成された成形型に樹脂又は樹脂前駆体を含む非導電性樹脂材料を導入し、前記非導電性樹脂材料を硬化させて、前記成形型の凸部に対応する溝部が第一面に開口する前記基材シートを作製する、［１］に記載の配線シートの製造方法。
［３］ 前記基材シートを作製する工程（Ａ２）を有し、前記工程（Ａ２）において、成形型に樹脂又は樹脂前駆体を含む非導電性樹脂材料を導入し、前記非導電性樹脂材料を硬化させてシートを作製し、前記シートの第一面に開口する溝部を形成し、前記基材シートを得る、［１］に記載の配線シートの製造方法。
［４］ 前記基材シートがエラストマーによって形成されている、［１］～［３］の何れか一項に記載の配線シートの製造方法。
［５］ 第一面に開口する溝部を有する基材シートと、前記基材シートの第一面に少なくとも一部が露出する導電性配線と、を備える配線シートであって、前記導電性配線は、前記溝部を充填する第一導電部と、前記第一面上に、前記第一導電部と一続きに一体化した第二導電部と、を有し、前記第一導電部及び前記第二導電部は、樹脂及び導電性粒子を含む同じ樹脂組成物によって形成されている、配線シート。
［６］ 前記溝部の長さ方向に直交する前記第二導電部の幅が、前記第一導電部の幅よりも広い、［５］に記載の配線シート。
［７］ 前記基材シートがエラストマーによって形成されている、［５］又は［６］に記載の配線シート。

本発明の配線シートの製造方法によれば、押圧や湾曲等の応力に対する耐性を備えた配線シートを簡便に製造することができる。また、基材シート内に保持された第一導電部と一続きで、配線シートの第一面側に露出した第二導電部を容易に形成することができる。
本発明の配線シートは、導電性配線が有する第一導電部及び第二導電部のうち、第一導電部が基材シート１の第一面に設けられた溝部（凹部）に埋め込まれている。このため、外部からの応力を受けた場合にも、第一導電部が基材シート１に支持されるため、破損する恐れがない。また、第一導電部だけでなく、第二導電部を備えるので、配線シートの厚さ方向を長くすることができ、高アスペクト比で高精細な縦長の配線をとすることができる。また、第一面側に露出した第二導電部は、基材表面に埋め込まれた第一導電部と一続きに一体化しているので、導電性が高く、繰り返し受ける応力に対する耐性にも優れる。

基材シート１の第一面１ａに導電性樹脂組成物Ｌ１を塗布する様子を示す平面図である。 図１のII-II線で切断した断面図である。 基材シート１の第一面１ａに導電層７を形成する様子を示す断面図である。 図３のIV-IV線で切断した断面図である。 基材シート１の第一面１ａに第二導電部８を形成する様子を示す断面図である。 図５のVI-VI線で切断した断面図である。 成形型Ｋの表面に非導電性樹脂組成物Ｌ２を塗布する様子を示す断面図である。 図７のVIII-VIII線で切断した断面図である。 成形型Ｋの表面に基材シート１を形成した様子を示す断面図である。 成形型Ｗの表面に非導電性樹脂組成物Ｌ２を塗布する様子を示す断面図である。 成形型Ｗの表面にシートαを形成した様子を示す断面図である。 配線シート１０の一部を厚さ方向に沿って切断した断面を拡大した断面図である。 配線シート２０の平面図である。 図１３のXIV-XIV線に沿う断面図である。 図１３のXV-XV線に沿う断面図の一例である。 図１３のXV-XV線に沿う断面図の別の一例である。 配線シート３０の平面図である。 図１７のXVIII-XVIII線に沿う断面図である。 図１７のXIX-XIX線に沿う断面図の一例である。 図１７のXIX-XIX線に沿う断面図の別の一例である。 配線シート４０の平面図である。 図２１のXXII-XXII線に沿う断面図である。 図２１のXXIII-XXIII線に沿う断面図である。 図２１のXXIV-XXIV線に沿う断面図である。

≪配線シートの製造方法≫
本発明の第一態様は、基材シートと、前記基材シートの表面に露出する導電性配線と、を備える配線シートの製造方法である。本製造方法の一実施形態は、次の工程（Ｂ）を有する。工程（Ｂ）は、第一面に開口する溝部を有する前記基材シートを準備し、前記基材シートの前記第一面に、導電性粒子と樹脂又は樹脂前駆体とを含む導電性樹脂材料を塗布し、前記溝部の中に前記導電性樹脂材料の一部を注入するとともに、前記導電性樹脂材料の残部を前記第一面上に留め置き、前記溝部内に注入した前記導電性樹脂材料、及び前記第一面上に留め置いた前記導電性樹脂材料を硬化させることにより、前記溝部の中に第一導電部を形成するとともに、前記第一導電部と一続きの導電層を前記第一面上に形成し、さらに前記導電層の一部を除去することにより、前記第一導電部と一続きの第二導電部を前記第一面上に形成する工程である。前記基材シートは工程（Ｂ）以外の工程で作製される。以下、図面を参照して実施形態の一例を説明する。

＜工程（Ｂ）＞
図１、図２に示すように、本工程で用いる絶縁性の基材シート１は、平面視矩形であり、第一面１ａに複数の溝部２が形成されている。溝部２は、基材シート１が構成する絶縁部６の表面に形成された凹構造である。各溝部２は、長さ方向（長手方向）が一方向に揃えられ、互いに平行である。基材シート１の第二面１ｂは平滑な平面であり、成形型を用いて基材シート１を製造した時に形成された残膜Ｒが第二面１ｂを形成している。平面視で第一面１ａよりも第二面１ｂの面積の方が大きい。

本工程では、まず、基材シート１の第一面１ａに、導電性粒子を含む第一樹脂材料Ｌ１を塗布する。この際、溝部２に入り切らない過剰量の第一樹脂材料Ｌ１を第一面１ａに塗布する。続いて、図３、図４に示すように、溝部２の各々の中に導電性粒子を含む第一樹脂材料Ｌ１の一部を注入する。溝部２に入らずに余った第一樹脂材料Ｌ１の残部は、基材シート１の第一面１ａを覆うように溢れた状態となる。
第一樹脂材料Ｌ１を溝部２へ注入する方法は特に制限されず、例えば、毛細管現象を利用しつつ真空下で自然に流入させる方法、スキージにより強制的に押し込む方法等が挙げられる。
上記注入の完了後、溝部２内に注入されずに基材シート１の第一面１ａに残った余分な第一樹脂材料Ｌ１を、そのまま、第一面１ａ上に留め置く。留め置く方法としては、例えば、不図示の枠を第一面１ａ上に置き、この枠内に第一樹脂材料Ｌ１を留める方法が挙げられる。

導電性粒子が溝部２内で互いに自然に接触することにより配線を形成した状態で、各溝部２の中の第一樹脂材料Ｌ１、及び第一面１ａ上に留め置いた第一樹脂材料Ｌ１を硬化させることにより、樹脂の中で導電性粒子が固定される。この結果、溝部２の各々の中に、溝部２の形状を反映した配線としての第一導電部５を形成し、第一面１ａ上には、各溝部２内の第一導電部５の各々と一続きの導電層７を形成することができる。導電層７の厚さは、第一面１ａ上に留め置く第一樹脂材料Ｌ１の量によって、又は、導電層７をスライスすることによって、任意に調整することができる。導電層７の厚さとして、例えば、１μｍ～５０μｍの厚さが挙げられる。

次に、第一面１ａを覆う導電層７の一部をエッチングにより除去して、互いに独立に区画された複数の第二導電部８を形成する。図５、図６の例では、平面視で矩形の第二導電部８の複数が、長さ方向を揃えて、各溝部２の長さ方向に沿って、各溝部２の真上に配置されるように、導電層７の一部を除去した。この結果、各第二導電部８の直下には、第一導電部５が１つずつある状態となり、第一導電部５及び第二導電部８によって形成された配線が得られる。配線を構成する第一導電部５と第二導電部８の一組は一続きで、明確な境界はなく、一体化している。第一導電部５と第二導電部８との接合性が優れているので、導電性が高く、耐久性にも優れた配線が得られる。

図示例では、平面視で第一導電部５の幅（即ち溝部２の幅）よりも第二導電部８の幅の方が広い。この構成であると、第二導電部８が基材シート１の第一面１ａに接着するので、第一導電部５及び第二導電部８からなる配線の基材シート１に対する接着性がより一層向上するので好ましい。ここで、第一導電部５の幅は、第一導電部５の長さ方向に直交する向きの第一面１ａの平面に沿う幅である。

第一面１ａの導電層７の一部をエッチングする方法としては、レーザ加工が好ましい。ＵＶレーザはレーザ径が小さく、微細な第二導電部８の形成に特に適している。加工用レーザを照射した箇所の第二導電部８は熱により除去される。この際、導電性粒子を含む第二導電部８は、導電性粒子を含むので、レーザを吸収し易く、容易に除去される。第二導電部８が除去されると第一面１ａが露出する。露出した第一面１ａは導電性粒子を含まないので比較的除去され難いが、仮に少しエッチングされた（オーバーエッチングが起きた）としても配線シート１０の機能に悪影響を及ぼすことはない。

レーザ加工は、導電層７の任意の領域を所望の形状でエッチングできるので、任意の模様やパターンで第二導電部８を形成することができる。例えば、図５、図６の配線シート１０の変形例として、配線シート１０では互いに隣接していた第二導電部８を任意の組み合わせで結合するようにエッチングした別の形態が挙げられる。この別の形態では、１つの第二導電部８に対して複数の第一導電部５が一続きに接続している。複数の第二導電部８を任意に結合した形態によって、第一面１ａに回路を形成することも可能である。

最後に、必要に応じて、基材シート１の第二面１ｂに残る残膜Ｒを除去し、平面視で外側の枠部分の形状（外形）を成形するために、基材シート１の一部を切除することにより、目的の配線シート１０が得られる（図５、図６）。

図示例では第一導電部５は第二面１ｂに露出していないが、残膜Ｒを除去するとともに、第一導電部５の下端部を第二面１ｂに露出させ、第一導電部５を基材シート１の厚さ方向に貫通する貫通配線としてもよい。

残膜Ｒを除去する方法として、例えば、一般的な基板の表面を切削又は研磨する接触式の公知方法、レーザ加工、プラズマ処理等の非接触式の公知方法が挙げられる。

配線シート１０が有する個々の第二導電部８の高さｈを調整する方法としては、（１）製造時に基材シート１の第一面１ａ上に留め置き、硬化させる第一樹脂材料Ｌ１の厚さを調整する方法と、（２）形成した導電層７又は第二導電部８の上部をスライスして厚さを調整する方法と、（３）前記オーバーエッチングの程度を調整する方法とが挙げられる。

以上で得られた配線シート１０の第一面１ａには第二導電部８が露出している。第一導電部５と第二導電部８は一続きに一体化しているので、第二導電部８と第一導電部５の接合性が優れており、導電性が高く、繰り返しの使用にも耐える優れた耐久性を示す。また、各第一導電部５は基材シート１内に埋め込まれており、第一導電部５が第一面１ａにアンカーしている（錨を下ろしている）状態となっている。この状態により、第一導電部５及び第二導電部８からなる配線の基材シート１に対する接着性が向上するとともに、上方からの押圧や基材シート１の湾曲等から受ける応力に対する配線の耐性が向上している。さらに、配線が第一導電部５を有しているので、配線の長さ方向（溝部２の長さ方向）に直交する断面積が増えている。配線の断面積が増加したことにより、配線の長さ方向に対する電気抵抗が低減し、優れた導電性が発揮される。

次に、他の実施形態を例示する。配線シート１０と同様の方法により、図１３に示す配線シート２０を形成することができる。配線シート２０の領域Ａに形成した配線は、基材シート１の第一面１ａに形成した溝部２の内部の第一導電部５と第一面１ａ側に突出した第二導電部８とからなる配線である。この領域Ａの配線は、第一面１ａの平面視で、幅広の第二導電部８の直下に、第二導電部８よりも細い第一導電部５が形成されている（図１４参照）。

一方、配線シート２０の領域Ｂの配線の実施形態として、図１５に例示する実施形態Ｂ１と、図１６に例示する実施形態Ｂ２とが挙げられる。実施形態Ｂ１の配線は、第一面１ａに第二導電部８を有さず、溝部２内に形成された第一導電部５のみによって形成されている。実施形態Ｂ２の配線は、溝部２内の第一導電部５の真上にのみ、第一面１ａから突出する第二導電部８が形成されている。
実施形態Ｂ１は、第一面１ａに形成した第二導電部８を研磨又はスライス等の方法を用いて、第一面から第二導電部８を研削することにより形成することができる。
実施形態Ｂ２は、第一面１ａの上方から加工用のレーザを照射して、第一導電部５と重ならない部分の第二導電部８を除去することにより形成することができる。

さらに、配線シート２０の第一面１ａの領域Ｂに、絶縁樹脂層を形成可能な樹脂塗料を塗布するか、又は絶縁フィルムを貼付して、絶縁層９を形成することにより、領域Ｂを被覆した構成も例示できる（図１７～図２０参照）。

以上で説明した領域Ｂの配線によれば、幅広な第二導電部８を有しないので、配線同士の間隔をより狭くすることができる。図示例のように配線の幅を狭くした場合にも、基材シート１の厚さ方向のアスペクト比を高くすることにより、配線の電気抵抗を小さくすることができる。

＜工程（Ａ１）＞
本工程は、基材シートを作製する工程の一例である。まず、図７、図８に示す成形型Ｋを準備する。成形型Ｋの表面には、凹部Ｎと、凹部Ｎ内に配置された複数の直方体状の凸部Ｍが形成されている。
凹部Ｎの形状は、大まかには配線シート１０の外形に相当する。図示例では上方に開口した扁平な直方体の空間である凹部Ｎが成形型Ｋ内の表面に形成されている。凹部Ｎは、配線シート１０が有する絶縁部６を形成する空間であり、凹部Ｎの形状が反映された基材シート１を有する配線シート１０を形成することができる。
凸部Ｍの各々の断面形状や配置は、配線シート１０が有する第一導電部５の各々の断面形状や配置に相当する。
各凸部Ｍの高さは、凹部Ｎの深さと同じであってもよいし、異なっていてもよい。つまり、凸部Ｍの先端の位置は、成形型Ｋの表面Ｋａと面一であってもよいし、表面Ｋａよりも低い位置（即ち、凹部Ｎの内部）にあってもよいし、表面Ｋａよりも高い位置（即ち、凹部Ｎの外部であって上方）にあってもよい。図示例では、各凸部Ｍの高さ位置は成形型Ｋの表面Ｋａと面一である。

図７、図８に示すように、凹部Ｎ及び凸部Ｍを有する成形型Ｋの表面に、樹脂又は樹脂前駆体を含む液状の第二樹脂材料Ｌ２を塗布する。第二樹脂材料Ｌ２は、絶縁部６を形成する非導電性樹脂材料（絶縁性材料）である。塗布により第二樹脂材料Ｌ２は凹部Ｎ内に導入される。この際、凹部Ｎに入り切らない余剰の第二樹脂材料Ｌ２は成形型Ｋの表面Ｋａに溢れる。第二樹脂材料Ｌ２の凹部Ｎ内への導入を促進するために、真空処理、スキージによる押し込み等を行ってもよい。

次に図９に示すように、成形型Ｋの各凹部Ｎ内に充填した第二樹脂材料Ｌ２を硬化させ、成形型Ｋ内に基材シート１を形成する。この際、凹部Ｎ内に入らずに溢れた第二樹脂材料Ｌ２が、基材シート１の第二面１ｂを覆う残膜Ｒになる。
続いて、成形型Ｋから基材シート１を脱型する。得られた基材シート１の第一面１ａには、成形型Ｋの凸部Ｍに対応する複数の溝部２が形成されている（図１、図２）。

図示例では、溝部２は平面視で短冊状の矩形であるが、平面視で折れや曲がりのある非直線的な形状であってもよい。各溝部２の形状は互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。凸部Ｍに対応して形成される溝部２の個数は１つでもよいし、２つ以上でもよい。

＜工程（Ａ２）＞
本工程は、基材シートを作製する工程の別の一例である。図１０に示す成形型Ｗを準備する。成形型Ｗの表面Ｗａには、作製する配線シート１０の外形に対応する、上方に開口した扁平な直方体の空間である凹部Ｕが形成されている。
まず、図１０に示すように、成形型Ｗの表面Ｗａに、樹脂又は樹脂前駆体を含む液状の第二樹脂材料Ｌ２を塗布する。この際、凹部Ｕに入り切らない余剰の第二樹脂材料Ｌ２は成形型Ｗの表面Ｗａに溢れる。
次に、図１１に示すように、成形型Ｗの凹部Ｕ内に充填した第二樹脂材料Ｌ２を硬化させ、成形型Ｗ内にシートαを形成する。この際、凹部Ｕ内に入らずに溢れた第二樹脂材料Ｌ２が、シートαの第二面を覆う残膜Ｒになる。
続いて、成形型Ｗから脱型したシートαの第一面に、所望の形状の溝部２を任意の数で形成することにより、基材シート１を得る。溝部２の配置や形状は作製する配線シート１０が有する第一導電部５の配置に対応している。溝部２を形成する方法は特に制限されず、例えば、ドリル掘削、レーザ加工等の樹脂シートの表面を加工する公知方法が適用される。

以上の工程（Ａ１）及び工程（Ａ２）によれば、成形型を用いて導電部よりも先に絶縁部を形成するので、隣接する第一導電部同士の短絡を確実に防止できる。また、隣接する第一導電部５のピッチに対応する、溝部２同士のピッチを充分に狭くすることができる。

第一樹脂材料Ｌ１に配合する導電性粒子の材料は、例えば、銅、亜鉛、クロム、白金、金、銀、アルミニウム、パラジウム、カーボン材料、鉄、コバルト、ニッケル等の材料から選ばれる１種以上が好ましい。カーボン材料としては、例えば、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン、グラフェン、グラファイト等が挙げられる。また、配線に透明性が要求される場合は、金属ナノワイヤーやカーボンナノチューブ等のナノ材料や導電性高分子を使用することが好ましい。

導電性粒子の形状は特に限定されず、第一樹脂材料Ｌ１における導通性を高める観点から繊維状、棒状、薄片状、球状、星形状等から選択される複数種類の形状を含んでいることがより好ましい。

導電性粒子の表面の導電性が失われない限りにおいて、導電性粒子の表面がシランカップリング剤、チタンカップリング剤などのカップリング剤で処理されていてもよい。

導電性粒子の平均粒子径としては、例えば１０ｎｍ～１０μｍが挙げられ、好ましくは５０ｎｍ～５μｍである。この範囲であると導電性粒子の溝部２への充填が行い易い。導電性粒子の平均粒子径は、第一樹脂材料Ｌ１に含まれる導電性粒子を無作為に１００個選択して、それらの長径（球状の場合は直径）を顕微鏡観察により測定し、１００個の測定値の算術平均として求められる。

溝部２の長さ方向に対して直交する方向で溝部２の任意の箇所を切断した断面を含む最小円の直径を溝部２の太さとする。ここで、溝部２の太さと、導電性粒子の平均粒子径との比（太さ／平均粒子径）は、例えば、３～１０００が好ましく、５～５００がより好ましく、１０～２００がさらに好ましい。これらの好適な範囲であると導電性粒子の溝部２への充填が行い易い。

第一樹脂材料Ｌ１に配合する導電性粒子の種類は１種類でもよいし、２種類以上でもよい。

第一樹脂材料Ｌ１における導電性粒子の含有量は、下記体積分率が実現されるように調整することが好ましい。第一導電部５及び第二導電部８における導電性粒子の含有割合としては、例えば体積分率で３５～９０％、好ましくは体積分率で５０～８５％が挙げられる。

［樹脂又は樹脂前駆体］
第一樹脂材料Ｌ１に含まれる樹脂又は樹脂前駆体は、導電性粒子同士が接触した状態を保持する材料である。
第二樹脂材料Ｌ２に含まれる樹脂又は樹脂前駆体は、基材シート１の絶縁部６を構成する主材料である。
樹脂前駆体は、樹脂を形成する化合物であり、例えば重合反応により樹脂を形成するモノマーが挙げられる。
前記樹脂としては、例えば、光重合性樹脂、熱重合性樹脂、活性エネルギー線重合性樹脂、触媒重合性樹脂等の公知の硬化性樹脂が挙げられる。

可撓性を有する配線シート１０を製造する観点から、第二樹脂材料Ｌ２の前記樹脂は、エラストマーを含むことが好ましく、エラストマーであることがより好ましい。
前記エラストマーとしては、例えば、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。これらの中でも、成形型から取り出した後の寸法変化が小さく、成形型から取り出した後の反りが生じ難く、圧縮永久歪が小さく、耐熱性が高い、シリコーンゴムが好ましい。シリコーンゴムは、縮合型、付加型のいずれでもよい。

第一樹脂材料Ｌ１と第二樹脂材料Ｌ２に含まれる樹脂又は樹脂前駆体は、互いに同じでもよく、異なっていてもよく、第一導電部５及び第二導電部８と、絶縁部６との接着性を向上させる観点から、同じであることが好ましい。接着性が向上すると、配線シート１０の可撓性が向上するので、押圧や湾曲に対する耐性がより一層向上するので好ましい。
第一樹脂材料Ｌ１に含まれる前記樹脂は、エラストマーであることが好ましい。好適なエラストマーの具体例は、第二樹脂材料Ｌ２の例示と同じである。

［第一樹脂材料］
各実施形態で用いられる第一樹脂材料には、前述した導電性粒子並びに樹脂又は樹脂前駆体の他に、例えば、導電性粒子の分散性を向上させるための界面活性剤、樹脂前駆体の重合を促す触媒、樹脂同士の架橋を促す架橋剤、抗酸化剤、染料、顔料、充填剤、レベリング剤等が添加されても構わない。これらの添加剤は、第一樹脂材料の総質量に対して例えば０～５質量％程度で含有され得る。また、基材シートに対する第一樹脂材料の塗工性を向上させるために、第一樹脂材料に希釈溶剤を添加してもよい。

［第二樹脂材料］
各実施形態で用いられる第二樹脂材料には、前述した樹脂又は樹脂前駆体の他に、従来の配線シートの基材に添加される任意の物質、例えば樹脂前駆体の重合を促す触媒、樹脂同士の架橋を促す架橋剤、抗酸化剤、染料、顔料、充填剤、レベリング剤等が添加されてもよい。これらの添加剤は、第二樹脂材料の総質量に対して例えば０～５質量％程度で含有され得る。また、成形型に対する第二樹脂材料の塗工性を向上させるために、第二樹脂材料に希釈溶剤を添加してもよい。

≪配線シート≫
本発明の配線シートは、第一面に開口する溝部を有する基材シートと、前記基材シートの第一面に少なくとも一部が露出する導電性配線と、を備える配線シートであって、前記導電性配線は、前記溝部を充填する第一導電部と、前記第一面上に、前記第一導電部と一続きに一体化した第二導電部と、を有し、前記第一導電部及び前記第二導電部は、樹脂及び導電性粒子を含む同じ樹脂組成物によって形成されている。
ここで、導電性配線の一部が第一面に「露出する」とは、その一部が他の部材で被覆されていないことを意味する。その一部は第一面から突出していてもよいし、第一面と面一でもよいし、第一面から陥没した位置にあってもよい。

本発明の配線シートは前述の方法によって製造することができる。本発明の配線シートの一例である配線シート１０は、図５及び図６に示すように、基材シート１を備える。基材シート１は、第一面１ａとこれに対向する第二面１ｂを有する。配線シート１０は複数の第一導電部５と絶縁部６とを備え、第一導電部５が島部分で、絶縁部６が海部分である海島構造を形成している。各第一導電部５は、基材シート１の第一面１ａに形成された複数の溝部２を充填しており、第一面１ａ上に露出する第二導電部８へ続く。各第一導電部５は互いに独立し、絶縁部６によって互いの絶縁性が保たれている。また、複数の第二導電部８は、絶縁部６の上に形成されており、空気によって互いの絶縁性が保たれている。

配線シート１０は、平面視矩形のシート状であり、その長手方向をＸ方向、その短手方向をＹ方向、その第一面１ａに対する垂線方向（すなわちシートの厚さ方向）をＺ方向とする。
配線シート１０の平面視の形状は矩形に限定されず、円形、楕円形、多角形、その他の任意の形状が採用できる。
配線シート１０の縦×横のサイズは特に限定されず、例えば、１ｍｍ×１ｍｍ～１０ｃｍ×１０ｃｍとすることができる。
配線シート１０を構成する基材シート１の厚さは、例えば、５０μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。
配線シート１０の形態、サイズ、厚さ等は、配線シート１０の用途や目的に合わせて適宜設定される。

（第一導電部５）
配線シート１０の第一導電部５は、海島構造のうちの島部分であり、海部分によって互いに独立化された複数の直方体状の導電性部分である。各第一導電部５は基材シート１の第一面１ａと面一の高さまでの領域であり、第二導電部８によって少なくとも一部が覆われている。第一導電部５の長さ方向の端部は、基材シート１の側面に露出していても構わない。各第一導電部５は、Ｘ方向又はＹ方向に沿って一定のピッチで配置されていてもよいし、特定の繰り返しパターンを有しない配置であってもよい。

第一導電部５の長さ方向に直交する平面で切断した断面の形状は、略四角形であることが好ましい。前記断面の形状やサイズは、切断する箇所によらず、第一導電部５の長さ方向に沿って一定であることが好ましい。
第一面１ａから第二面１ｂへ向けた、第一導電部５の中心軸の軸線は、第一面１ａ及び第二面１ｂの各々に対して、それぞれ独立に垂直でもよいし、傾いていてもよい。

第一導電部５の長さ方向に直交する平面で配線シート１０を厚さ方向に切断した断面の一例を図１２に示す。個々の第一導電部５の幅（溝部２の幅）Ｓ１は、第一導電部５の長さ方向の抵抗を低減する観点と、第一導電部５を狭いピッチで配置する観点とから、例えば、１μｍ～１００μｍが好ましく、３μｍ～５０μｍがより好ましく、５μｍ～２５μｍがさらに好ましい。個々の第一導電部５の幅Ｓ１は、互いに同じでもよいし、異なっていてもよい。
前記幅Ｓ１は、測定顕微鏡等の公知の微細構造観察手段によって測定される。

前記断面における第一導電部５及び第二導電部８を合わせた高さＺ（Ｚ方向の長さ）と、幅Ｓ１との（高さＺ／幅Ｓ１）で表されるアスペクト比は、５～３０が好ましく、１０～２５がより好ましい。
上記範囲の下限値以上であると隣接する第一導電部５間のピッチを狭くしつつ、配線の長さ方向の抵抗を低減することができる。
上記範囲の上限値以下であると配線の機械的強度を高め、外部からの応力を受けた場合に断線することをより一層確実に防止できる。
前記高さＺは、測定顕微鏡等の公知の微細構造観察手段によって測定される。

前記断面において、互いに隣接する第一導電部５同士のピッチ（中心間距離）Ｐは、配線シート１０の用途や目的に応じて任意に設定される。ピッチＰは、例えば、１μｍ～１００μｍが好ましく、３μｍ～５０μｍがより好ましく、５μｍ～２５μｍがさらに好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、配線同士の短絡を防止し、配線を両側面から支持する絶縁部６の機械的強度を高めることができ、外部からの応力を受けた場合に断線することをより一層確実に防止できる。
上記範囲の上限値以下であると、高精細な配線を形成できる。

第一導電部５の配置は、配線シート１０の製造時に任意の位置に形成可能な、溝部２の配置に対応している。図示例では、溝部２は平面視で短冊状の矩形であるが、平面視で折れや曲がりのある非直線的な形状であってもよい。各溝部２の形状は互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。配線シート１０が有する溝部２の個数は、１つでもよいし、２つ以上でもよい。

（絶縁部６）
配線シート１０の絶縁部６は、海島構造のうちの海部分であり、絶縁部分である。
絶縁部６のＺ方向の長さは、基材シート１の厚さＨと同様であり、例えば、２５μｍ以上７５０μｍ以下が好ましく、５０μｍ以上５００μｍ以下がより好ましい。
前記下限値以上であれば、配線シート１０の機械的強度がより高くなる。
前記上限値以下であれば、配線シート１０の可撓性がより高くなり、薄型化が求められる電子機器の内部に容易に実装することができる。

絶縁部６の全質量に対するエラストマーの含有量は、７０～１００質量％が好ましく、８０～１００質量％がより好ましく、９０～１００質量％がさらに好ましい。
前記含有量が７０質量％以上であることにより、配線シート１０の可撓性が充分に高まり、外部からの応力に対する耐性がより一層高まる。

（第二導電部８）
配線シート１０が有する個々の第二導電部８の平面視の形状は特に制限されず、任意の配線の形状が適用できる。例えば、直線部と屈曲部を任意に組み合わせた形状が挙げられる。個々の第二導電部８の平面視の形状は、互いに同じでもよいし、異なっていてもよい。
第二導電部８の長さ方向に直交する平面で配線シート１０を切断した断面において、第二導電部８の端子部の幅Ｓ２は接続性向上の観点から、第一導電部５の幅Ｓ１よりも広いことが好ましい。また、図１３～２０に示す配線シート２０，３０における領域Ｂの配線については、第二導電部８の幅Ｓ２は配線の狭ピッチ化の観点から第一導電部５の幅Ｓ１以下であることが好ましい。領域Ｂの第二導電部８は回路部になくてもよい。

第二導電部８の高さｈは特に制限されず、例えば、１μｍ～５０μｍが挙げられる。各々の第二導電部８の高さｈは、互いに同じでもよいし、異なっていてもよい。
第二導電部８の高さｈは、図１２に示すように、配線シート１０の厚さ方向の断面を公知方法により撮像した画像から求められる。上述の第二導電部８の高さｈは、例えば、１０個以上、好ましくは３０個以上の第二導電部８が写った断面の画像から、無作為に選択した５個以上、好ましくは１０個以上の第二導電部８の高さを画像処理により得て算出した平均値であることが好ましい。

本発明の配線シートが前述の方法によって製造された場合、第一導電部５を形成する樹脂組成物と、第二導電部８を形成する樹脂組成物は同じになる。その理由は、第一導電部５に含まれる樹脂と第二導電部８に含まれる樹脂、及び、第一導電部５に含まれる導電性粒子と第二導電部８に含まれる導電性粒子は、共通の第一樹脂材料Ｌ１によって形成されるからである。したがって、第一導電部５と第二導電部８が同じ樹脂組成物によって形成されていれば、樹脂の種類、樹脂の組成、導電性粒子の種類、導電性粒子の量がほぼ同一になる。

本発明の配線シートの第一面には第一導電部と一続きの第二導電部が露出している。第一導電部と第二導電部は一続きに一体化しているので、第二導電部と第一導電部の接合性が優れており、導電性が高く、繰り返し受ける応力にも耐える優れた耐久性を示す。また、第一導電部は基材シートの第一面に埋め込まれた状態にあるので、第一導電部及び第二導電部からなる配線の基材シートに対する接着性が向上するとともに、上方からの押圧や基材シートの湾曲等から受ける応力に対する配線の耐性が向上している。さらに、配線が第一導電部を有しているので、配線の長さ方向（溝部の長さ方向）に直交する断面積が増えている。配線の断面積が増加したことにより、配線の長さ方向に対する電気抵抗が低減し、優れた導電性が発揮される。

［配線シートの使用方法］
本発明の配線シートの用途としては、公知の配線や回路を備えた電子基板と同じ用途が挙げられる。例えば、電子デバイスの端子の導通試験を行う検査用途や、電子機器内に備えられる回路基板を構成する実装用途に適用できる。
配線シートの基材シートがエラストマーを含んでいる場合、配線シートは優れた柔軟性を有し、弾性変形するので、電子デバイスへの設置および取り外しが容易である。

具体的な配線シートの一例として、例えば、図２１～２４に示す配線シート４０が挙げられる。
配線シート４０の領域Ａにおける基材シート１の第一面１ａには、第一導電部５よりも幅広で、第一面１ａから突出した第二導電部８からなる第一接続部が形成されている。この第一接続部には別のデバイス等が電気的に接続可能とされている。
配線シート４０の領域Ｂ１における基材シート１の第一面１ａには、第二導電部８は無く、第一導電部５の表面が第一面１ａと面一の位置にあり、第一導電部５の表面及び第一面１ａは、レジストからなる絶縁層９によって被覆されている。
配線シート４０の領域Ｂ２の平面視で、第一導電部５の真上のみに第二導電部８が備えられており、第二導電部８は第一面１ａから突出しており、第二接続部を構成する。この第二接続部には別のデバイス等が電気的に接続可能とされている。
配線シート４０の領域Ａにおける配線同士のピッチよりも、領域Ｂ２における配線同士のピッチの方が狭ピッチである。

１…基材シート、１ａ…第一面、１ｂ…第二面、２…溝部、５…第一導電部、６…絶縁部、７…導電層、８…第二導電部、９…絶縁層、１０，２０，３０，４０…配線シート、Ｋ…成形型、Ｋａ…表面、Ｌ１…第一樹脂材料、Ｌ２…第二樹脂材料、Ｍ…凸部、Ｎ…凹部、Ｐ…ピッチ、Ｒ…残膜、Ｓ１…幅、Ｓ２…幅、Ｕ…凹部、Ｗ…成形型、Ｗａ…表面、α…シート

Claims (4)

1. 基材シートと、前記基材シートの表面に露出する導電性配線と、を備える配線シートの製造方法であって、
   第一面に開口する溝部を有する前記基材シートを準備し、
   前記基材シートの前記第一面に、導電性粒子と樹脂又は樹脂前駆体とを含む導電性樹脂材料を塗布し、前記溝部の中に前記導電性樹脂材料の一部を注入するとともに、前記導電性樹脂材料の残部を前記第一面上に留め置き、
   前記溝部内に注入した前記導電性樹脂材料、及び前記第一面上に留め置いた前記導電性樹脂材料を硬化させることにより、
   前記溝部の中に第一導電部を形成するとともに、前記第一導電部と一続きの導電層を前記第一面上に形成し、
   さらに前記導電層の一部をレーザー加工により除去することにより、前記第一導電部と一続きの第二導電部を、前記溝部の長さ方向に直交する前記第二導電部の幅が、前記第一導電部の幅よりも広くなるように、前記第一面上に形成する工程（Ｂ）を有する、配線シートの製造方法。
2. 前記基材シートを作製する工程（Ａ１）を有し、
   前記工程（Ａ１）において、凸部が形成された成形型に樹脂又は樹脂前駆体を含む非導電性樹脂材料を導入し、前記非導電性樹脂材料を硬化させて、前記成形型の凸部に対応する溝部が第一面に開口する前記基材シートを作製する、請求項１に記載の配線シートの製造方法。
3. 前記基材シートを作製する工程（Ａ２）を有し、
   前記工程（Ａ２）において、成形型に樹脂又は樹脂前駆体を含む非導電性樹脂材料を導入し、前記非導電性樹脂材料を硬化させてシートを作製し、前記シートの第一面に開口する溝部を形成し、前記基材シートを得る、請求項１に記載の配線シートの製造方法。
4. 前記基材シートがエラストマーによって形成されている、請求項１～３の何れか一項に記載の配線シートの製造方法。

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