JPH02307781A - 精細に印刷されたシートあるいはフィルムの成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野］ 本発明は精細な印刷、印刷膜厚の大きい印刷、精細な導
電路を有する回路等を形成する方法に関する。

本発明は高集積度導電回路を必要とする各種弱電機器、
電子機器に広く使用される。すなわち、各種プリント回
路、ファインパターンコイル、電磁波シールド用導電メ
ツシュ等に応用できる。これ等導電路回路では、導電路
を細くして、集積度を上げることを経済的に達成する手
段が強く要求されている。

〔従来の技術〕

スクリーン印刷等の通常の印刷で銀、銅、カーボンブラ
ック等の導電微粒子を含むペーストを用いて精細な線状
、破線状の印刷を行い導電路を形成する場合、一般に断
線を起さず良好に印刷できる線巾は２００μｍと云われ
ている。２００μｍ巾未満の線巾を断線を行さすに正確
に印刷することば一般には困難であり、特に１００７１
ｍ以下の線巾は困難である。２００μｍ巾未満、特に１
００μｍ中以下の線状、破線状、点状の導電路が必要な
時は、現在は一般に薄い銅箔をはりつけたシートを用い
、その上に感光性樹脂等をフ第１・レジストを用いて硬
化させ、未硬化部分の感光性樹脂と銅を洗い流す湿式方
法等が用いられている。

〔発明が解決すべき課題〕

しかしこの湿式方法は非常に複雑な工程であり、経済的
に高価である。シルクスクリーン印刷等の通常の印刷法
が使用できれば、非常に好ましい。

本発明は通常の印刷法を用いた、精細に印刷された導電
路を含有する回路の成形法である。

一方、シルクスクリーン印刷等で形成される精細な導線
の厚さにも限界があり、例えば銀ペーストを用いて印刷
を行うと、７〜８μｍ厚の線までが一般に印刷可能であ
り、１０μｍ厚以上、特に２０μｍ厚以上の印刷は困難
と云われている。本発明はこの問題も改良したものであ
り、膜厚の厚い導電回路を提供できる。

我々は先に、２軸延伸合成樹脂シートに印刷し、その後
加熱収縮させることにより精細な回路を形成する方法に
ついて出願を行った。本発明はその方法を更に改良しよ
うとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は合成樹脂の２軸配向シートあるいはフィルム表
面に印刷した後、逆駆動されている２軸延伸機に該シー
トあるいはフィルムを入れ、延伸倍率の５０〜９９％の
範囲のあらかじめ定められた量だけ加熱収縮させて、印
刷を精細にすることを特徴とする精細に印刷されたシー
［あるいはフィルムの成形法を提供する。

更に本発明は上記方法により、精細に印刷された導電回
路を形成する方法を提供する。

本発明にいう合成樹脂としては、一般に配向シートを形
成できる合成樹脂が広く使用できる。好ましい樹脂とし
ては、形状記憶樹脂として一般に知られている樹脂、例
えば超高分子量ポリマー（超高分子量ポリノルボルネン
、超高分子量メタクリル樹脂、超高分子量ポリエチレン
等）、化学架橋されたトランス１，４ポリイソプレン、
スチレン・ブタジェンブロック共重合体、ポリウレタン
等々、又、適度に電子線架橋されたポリエチレン、ポリ
プロピレン等が使用できる。

更に本発明では均一な延伸が行いやすい非結晶性樹脂、
例えばポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリエー
テルイミド、ポリカーボネート等も良好に使用できる。

均一な延伸ができ、該延伸シートを加熱すれば収縮する
合成樹脂であれば使用できるが、最終使用目的によって
選択される。例えば、本発明法で加熱収縮されて形成さ
れた精細な回路をそのま＼フレキシブルプリント基板と
して使用する場合にはポリエーテルイミド、ポリエーテ
ルスルホン等の耐熱樹脂が良好に使用できる。

更に本発明では、合成樹脂にアルミナ等のセラミック充
填材を多量に配向した樹脂も必要に応じて使用できる。

例えば、アクリル系樹脂、ポリビニールブチラール等に
アルミナ粉末を２０〜６０重量％配合したシートを用い
、該シートを２軸延伸し、印刷、加熱収縮させて精細に
印刷されたシートを、更に加熱焼成して、合成樹脂成分
を焼き、精細に印刷されたセラミック回路基板とするこ
ともできる。

本発明にいうシートあるいはフィルムとは、厚みが２＋
＋ｏから１μｍ程度までのシートあるいはフィルムでる
。本発明では以後、シートあるいはフィルムのことを略
してシートと称したり、フィルムと称したりすることが
ある。

５一 本発明にいう、印刷とは通常の印刷法のことであり、シ
ルクスクリーン印刷、パッド印刷、グラビヤ印刷、フレ
キソ印刷等の一般に使用されている印刷が使用できる。

本発明では印刷インクは種々のインクが使用できるが、
特に好ましくは銀、銅、モリブデン、タングステン、カ
ーボンブラック等の導電性微粒子ヲ含むペーストが良好
に使用できる。ここに述べる導電性微粒子とは銀、銅、
モリブデン、タングステン、カーボンブラック等の導電
性の微粒子であり、微粒子は球形、フレーク状等の形を
しており、フレーク状であれば、ＳＥＭで測定した粒径
が　０．１〜６０μｍ程度のフレークが良好に使用でき
る。

これ等導電性微粒子をアクリル樹脂、ロジン、セルロー
ズ等の接着剤を溶解した溶液に棟込み、ペースト状にし
て印刷工程に使用する。

銀、銅のフレーク状微粉末を用いて、本発明法により導
電回路を形成した場合、回路の電導路が著しく向上する
。それはフレーク状微粉末が、フ６一 ィルムの収縮により互に接触し合うことが原因と推定さ
れる。

本発明の２軸配向フイルムは、面積比で２倍以上に２軸
延伸されている。好ましくは２倍以上２０倍以下である
。延伸倍率は使用する合成樹脂の種類や、延伸精度、使
用目的等により適度に選択される。

２軸配向フイルムは均一に２軸配向されていることが好
ましい。

ここに述べる均一な２軸配向フイルムとは次のフィルム
である。フィルム面方向の各方向に均一に配向されたも
のであり、且つフィルム面上から見た場合、ポリマー鎖
に方向性がほとんど無い状態である。

２軸配向の均一性は、測定するフィルムを２枚の偏光板
にはさんで光を通して見た時の虹模様、明るさ等で判断
できるが、定量的には偏光蛍光光度計による測定や、複
屈折のりタープ−ジョンを測定する方法がある。しかし
、本発明においては均一２軸配向性の測定法は２軸配向
フイルムを加熱して自由収縮させ、収縮面上の各方向の
収縮率を測定する方法であり、各方向の収縮率Ｓを測定
し、その最大値Ｓ　ｎＲＸと最小値Ｓ　ｍｉ。から、（
Ｓ、、。

−Ｓ□、。）／　Ｓ　ｍｉｘを計算し、均一多軸配向性
を表現する。収縮率Ｓば２軸配向フイルムを、非結晶性
樹脂では該樹脂のガラス転移温度より５０’Ｃ高温（こ
、結晶性樹脂では該樹脂の溶融点温度より５０°Ｃ高温
にそれぞれ１時間加熱して自由収縮させ、フィルム面上
の各方向の収縮率を測定して求める。

収縮率Ｓは（収縮前の寸法−収縮後の寸法／収縮前の寸
法）で表示される。本発明においては均一２軸配向は（
Ｓ、、Ｘ−３，、、、）／Ｓ、、、イ直が０．３以下が
好ましく、より好ましくむＪ：０．２以下、更に好まし
くは０．１以下である。

本発明にいう２軸延伸機は、−・般に使用されている引
張延伸機であればよく、同時２軸延伸機、逐次２軸延伸
機であり、また、連続式２軸延伸機、あるいはハッチ式
２軸延伸機である。しかし、本発明では同時２軸延伸機
が好ましく、特に好ましくは連続式同時２軸延伸機であ
る。連続式同時２軸延伸とは、フィルムｌ］の両端を固
定具でつかみ、合成樹脂フィルムのガラス転移温度以上
に加熱し、固定具でフィルム巾方向とフィルム長尺方向
の互に直角方向に同時に連続的に延伸する装置である。

本発明では印刷された２軸配向フイルムを逆駆動してい
る２軸延伸機に入れ、２軸延伸と逆の作動を起させ、加
熱収縮させる。２軸配向フイルムには加熱により収縮力
が発生し、収縮力に応じて、２軸延伸フイルムを収縮さ
せる。フィルムに発生する収縮力と、２軸延伸機のフィ
ルム中の両端固定具７（第２図参照）の間隔を小さくす
ることを適度に合わせる必要がある。

本発明にいう２軸延伸機の逆駆動とは、２軸延伸された
フィルムを、２軸延伸時の逆の方向から機内に入れて、
２Ｉｌｌｌｌｌ収縮させて取り出す様に２軸延伸機を逆
駆動させ、機中のフィルムの進行方向を通常の逆方向に
すると同時に機内のフィルムの加熱、冷却の位置も本発
明を実施するに好ましいようにセットするか、または、
機内のフィルムの進行方向と加熱冷却の位置は、通常通
りの正方向であって、フィルムの中端部の固定具７（第
２図参照）のつかみ距離のみを巾広から１１狭に逆駆動
させつ〈本発明を実施する方法をとってもよい。

この方法に述べる力Ｕ熱収縮とは、合成樹脂のガラス転
移温度以上、好ましくはガラス転移温度より１０°Ｃ以
上高い温度に配向フィルムをカロ熱して収縮させること
である。収縮する■）に、フィルムと共に印刷物も同時
に収縮することが必要であり、従ってフィルムの収縮時
には印刷物も収縮できる程度の軟かさであることが必要
である。導電ペーストの構成成分として、エポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂を用いた場合、熱硬化性樹脂を完全に
硬化してからフィルムを収縮させることは困難である。

従って、熱硬化性樹脂の半硬化状態等で収縮させ、収縮
後に硬化させるか、あるいは収縮させ、次で印刷物を転
写させた後に硬化させることが好ましい。

２軸配向フイルムの加熱収縮量は、延伸倍率の５０〜９
９％のあらかじめ定められた量だの収縮させる。収縮量
は使用する合成樹脂の種類、延伸倍率、使用目的により
延伸倍率の５０〜９９％の範囲で適度に選択される。合
成樹脂として形状記憶樹脂等を用いた場合、２軸配向フ
イルムは加熱により延伸前の形状にもどることができる
だけの収縮力が発生するため、延伸倍率の９０〜９９％
近くまで収縮させることができる。しかし、通常のポリ
マーでは２軸延伸時にポリマー鎖のすぬけが起り、延伸
前の形状にもどることができず、延伸倍率の５０〜８０
％程度収縮させる。好ましい収縮倍率は、延伸倍率の６
０〜９５％の範囲である。

本発明にいう延伸倍率の５０〜９９％の収縮とは、面積
比延伸倍率の延伸された面積増加分の５０〜９９％を収
縮させることを意味し、例えば１００％の収縮とは２軸
延伸前の厚板の面積になることを意味する。

収縮量はできるだけ多く収縮させることが好ましく、収
縮後に収縮余力は微少であることが好ましい。又、収縮
後に若干の加熱を行い、熱固定を行うことも必要に応じ
て行うことができる。

−たん印刷によって回路をシート上に形成した合成樹脂
の配向シートを均一収縮させるこの方法によって形成さ
れた本発明の精細な回路の使用方法としては、各種方法
が考えられるが、そのまま使用する場合、形成された回
路を他材質へ転写して使用する場合、形成された回路を
シートと共に封入成形して使用する場合、形成回路を射
出成形金型キヤビテイ内に入れ、射出成形品に転写する
場合等がある。形成された精細な回路をそのまま使用す
る場合には、収縮させる合成樹脂シートは耐熱性の樹脂
が好ましい。形成された回路をシートと共に封入成形し
て使用する場合には、通常行われる封入射出成形、封入
圧縮成形等の方法が使用される。

印刷回路を他材質へ転写する場合には、転写し易い様に
印刷することが必要であり、例えば、剥離し易いように
合成樹脂シートを表面処理した後に印刷を行うこと等が
好ましい。すなわち、シート表面にシリコン等の離型剤
等を薄く塗布した後に印刷を行う。

本発明にいう導電回路とは、電気回路を意味し、電気エ
ネルギー、情報を伝達、処理等のための導電路を有する
回路である。電気エネルギーや情報をある場所から別の
場所へ正しく伝えるための電気的手段あるいは媒体であ
るばかりでなく、電気を一方向あるいは交互に流して力
を発生させたり、発生した静電気を除去する導体として
も使用されるものも含まれる。。

本発明にいう精細に印刷された導電回路とは通常の導電
性ペースト等の一般に使用される印刷では形成しにくい
精細度の回路である。

特に好ましい精細な導電回路の導電路は、その巾は２０
０μｍ未満、好ましくは１００μｍ以下、更に好ましく
は５０μｍ以下であり、導電路の断線が無いものであり
、導電路の厚みは１０μｍ以上、好ましくは１５μｍ以
上、更に好ましくは２０μｍ以上であり、導電路の断線
が無（、電気抵抗が低い回路である。

本発明を図面を用いてさらに詳細に説明する。

第１図に於て、均一２軸配向フイルム１の表面に印刷物
２を印刷しく１−ＩＬ該該軸軸配向フィルム加熱収縮さ
せて、配向度が低下したフィルム３とその上の印刷物４
が得られる（１−２）。

印刷物の巾をＡ１→Ａ２、その間隔をＢ、→Ｂ２になる
。Ａ２とＢ２が小さくて印刷できない場合、Ａ１とＢ、
で印刷してからＡ２．Ｂ、にすることができる。

第２図に於て、合成樹脂のフィルム５をその巻物から引
出し連続式同時２軸延伸機６に入れる。

２軸延伸機６中ではフィルムの中娼１部を固定具７でつ
かみ、Ａゾーンで加熱し、Ｂゾーンで同時２軸延伸を行
い、Ｃ−ゾーンで冷却して２軸延伸フイルム８を得る（
２−１）。次いで２軸延伸フイルム８を印刷機１８に入
れ、印刷した２軸延伸フイルム９を得る（２−２）。次
いで印刷した２軸延伸フイルム９を逆駆動されている連
続式同時２軸延伸機に（２−１）の場合の逆方向から入
れ、Ｄゾーンが加熱して２軸延伸フイルムに収縮力を発
生させ、Ｅゾーンで同時２軸収縮させ、Ｆゾーンで冷却
して、精細に印刷されたフィルム１０を得る（２−３）
。Ｆヅ−ンで冷却を始める時には、若干の収縮力が残っ
た状態のま＼冷却することが好ましい。この様にして得
られた精細に印□刷されたフィルム１０は種々の用途に
使用される。

第３図に於て、圧縮ダイ１０の内表面１１に潤滑剤を塗
布した後、４枚の合成樹脂素地１２の各界面と両表面に
該素地と非接着性の樹脂フィルム１３を置き、圧縮グイ
内に置く。素地１２のガラス転移温度以上、溶融点以下
に加熱した後、圧縮して素地１２をプラグフローさせて
４枚の２軸配向シート１４を成形し、そのまま冷却して
４枚の２軸配向シーＩ・１４を圧縮ダイ１０より取り出
し、次いで各２軸配向シートを剥離してさらに非接着性
のフィルムを配向シー１−から剥離して、薄肉の多軸配
向シート１５を得る。次いで２軸延伸シート１５を印刷
機１８に入れ、印刷する。次いで印刷した２軸延伸シー
ト１６を逆駆動されている連続式同時２軸延伸機６に入
れ、Ｄゾーンで加熱して２軸延伸シートに収縮力を発生
させ、Ｅゾーンで同時２軸収縮させ、Ｆゾーンで冷却し
て、精細に印刷されたシート１７を得る。Ｆゾーンで冷
却を始める時には、若干の収縮力が残った状態のま＼冷
却することが好ましい。

〔発明の効果〕

印刷シートの収縮法により、これまで単なる印刷では困
難であった高精細印刷がはじめて可能になり、本発明の
精細な導電路を有する回路が得られた。この精細な回路
により、プリン１〜回路の集積度を著しく上げることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２軸配向フイルムの印刷物が、該フィルムの加
熱収縮により精細化される過程を示す。 第２図は、連続式同時２軸延伸機を用いて合成樹脂フィ
ルムを延伸し、該延伸フィルム上に印刷し、印刷フィル
ムが加熱収縮される過程を示す。 第３図は、プレス法により均一２輔延伸された合成樹脂
シートに印刷し、次いで該印刷シートが枚葉のま一連続
的に加熱収縮される過程を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．合成樹脂の２軸配向シートあるいはフィルム表面に
   印刷した後、逆駆動されている２軸延伸機に該シートあ
   るいはフィルムを入れ、延伸倍率の５０〜９９％の範囲
   のあらかじめ定められた量だけ加熱収縮させて、印刷を
   精細にすることを特徴とする精細に印刷されたシートあ
   るいはフィルムの成形法