説明

配線基板の製造方法

【課題】 導電性ペーストを用いて容易に高精細な配線を形成することができる配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 基板上に導電性ペーストにより配線が形成された配線基板の製造方法であって、基板を準備する準備工程s1と、基板と導電性ペーストとの接着力よりも、基板との接着力、及び、導電性ペーストとの接着力が強いプライマ層を基板の表面上に形成する形成工程s2と、プライマ層が配線のパターンと同じパターンになるように、プライマ層の一部をレーザトリミングするトリミング工程s3と、プライマ層上に導電性ペーストを印刷する印刷工程s4と、基板上におけるプライマ層が形成されていない部分に印刷された導電性ペーストを除去する除去工程s5とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、配線基板の製造方法
【背景技術】
【0002】
現在、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)といった樹脂からなる基板上に銀ペースト等の導電性ペーストにより配線パターンが形成された配線基板が用いられている。このような配線基板においては、基板と導電性ペーストとの間にポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等からなるプライマ層が設けられている場合がある。このプライマ層は、基板との接着力、及び、導電性ペーストとの接着力が、基板と導電性ペーストとの接着力よりも強い材料から構成される。このようにプライマ層を設けることにより、導電性ペーストにより配線が形成された配線基板において、導電性ペーストが基板から剥がれることが防止されている。
【0003】
下記特許文献1には、このような基板上に設けられたプライマ層上に導電性ペーストからなる配線が形成された配線基板の製造方法が記載されている。この配線基板の製造方法においては、PET等から成る基板上において、配線が形成される領域の全面にプライマ層としての表面改質層を形成する。次に、スクリーン印刷により、プライマ層上に導電性ペーストからなる配線を形成する。こうして基板上に導電性ペースト等により配線が形成された配線基板が製造される(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平06−291442号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記特許文献1に記載の配線基板においては、配線が導電性ペーストを用いてスクリーン印刷により形成されているため、配線の高精細化が困難であるという問題がある。
【0006】
そこで、本発明は、導電性ペーストを用いて容易に高精細な配線を形成することができる配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の配線基板の製造方法は、基板上に導電性ペーストにより配線が形成された配線基板の製造方法であって、前記基板を準備する準備工程と、前記基板と前記導電性ペーストとの接着力よりも、前記基板との接着力、及び、前記導電性ペーストとの接着力が強いプライマ層を前記基板の表面上に形成する形成工程と、前記プライマ層が前記配線のパターンと同じパターンになるように、前記プライマ層の一部をレーザトリミングするトリミング工程と、前記プライマ層上に導電性ペーストを印刷する印刷工程と、前記基板上における前記プライマ層が形成されていない部分に印刷された前記導電性ペーストを除去する除去工程と、を備えることを特徴とするものである。
【0008】
このような配線基板の製造方法によれば、基板上に形成されたプライマ層の一部をレーザトリミングして、配線のパターンと同じパターンのプライマ層にするため、スクリーン印刷により配線のパターンを形成する場合よりも高精細なパターンを容易に形成することができる。こうして高精細なパターンとされたプライマ層上に導電性ペーストを印刷して、プライマ層が形成されていない部分に印刷された導電性ペーストを除去する。このときプライマ層と基板との接着力、及び、プライマ層と導電性ペーストとの接着力は、基板と導電性ペーストとの接着力よりも強いため、プライマ層が形成されていない部分に印刷された導電性ペーストを容易に除去することができる。このようにして高精細なパターンとされたプライマ層上に、同じパターンの導電性ペーストが形成され、これが配線になる。こうして導電性ペーストを用いて容易に高精細な配線を形成することができる。
【0009】
また、上記配線基板の製造方法における前記印刷工程において、前記導電性ペーストは、プライマ層が形成される領域において隙間なく印刷されることが好ましい。
【0010】
このような配線基板の製造方法によれば、形成される配線のパターンに関係なく導電性ペーストを隙間なく印刷するため、印刷工程を簡易に行うことができる。
【0011】
或いは、上記配線基板の製造方法における前記印刷工程において、前記導電性ペーストは、前記プライマ層の表面を被覆すると共に、互いに隣り合う前記プライマ層を被覆するそれぞれの導電性ペーストの間に隙間が形成されていることが好ましい。
【0012】
このような配線基板の製造方法によれば、互いに隣り合うプライマ層を被覆するそれぞれの導電性ペーストの間に隙間を形成することにより、除去される導電性ペーストの量を抑制して、材料となる導電性ペーストを効率的に使用することができる。
【0013】
また、上記配線基板の製造方法における前記除去工程において、前記導電性ペーストの表面上おいて発生させる気流により、前記基板上における前記プライマ層が形成されていない部分に印刷された前記導電性ペーストを除去することが好ましい。
【0014】
このような配線基板の製造方法によれば、導電性ペーストの表面上おいて気流を発生させることにより、基板上におけるプライマ層が形成されていない部分に印刷された導電性ペーストが、この気流により流されて除去される。従って、配線のパターンによらず導電性ペーストを適切に除去でき、除去工程を簡易に行うことができる。
【0015】
或いは、上記配線基板の製造方法における前記除去工程において、表面に粘着層が形成されているローラーを前記基板と相対的に移動させると共に、前記ローラーを前記導電性ペースト上で輪転させることにより、前記基板上における前記プライマ層が形成されていない部分に印刷された前記導電性ペーストを除去することが好ましい。
【0016】
このような配線基板の製造方法によれば、ローラーを導電性ペースト上で輪転させることにより、ローラーの表面の粘着層により、基板上におけるプライマ層が形成されていない部分に印刷された導電性ペーストが剥ぎ取られるように除去される。従って、配線のパターンによらず導電性ペーストを適切に除去することができ、除去工程を簡易に行うことができる。
【0017】
また、前記導電性ペーストは、銀粉を含まない銀ペーストであることが好ましい。
【0018】
このような配線基板の製造方法によれば、導電性ペーストとしての銀ペーストが銀粉を含まないため、より高精細な配線を形成することができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、導電性ペーストを用いて容易に高精細な配線を形成することができる配線基板の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の第1実施形態に係る配線基板の製造方法により製造される配線基板を示す断面図である。
【図2】図1に示す配線基板の製造工程を示すフローチャートである。
【図3】図2に示す形成工程後の様子を示す断面図である。
【図4】図2に示すトリミング工程後の様子を示す断面図である。
【図5】図2に示す印刷工程後の様子を示す断面図である。
【図6】図2に示す除去工程の様子を示す断面図である。
【図7】本発明の第2実施形態に係る印刷工程後の様子を示す断面図である。
【図8】本発明の第2実施形態に係る除去工程の様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明に係る配線基板の製造方法の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0022】
(第1実施形態) 図1は、本発明の第1実施形態に係る配線基板の製造方法により製造される配線基板を示す断面図である。
【0023】
図1に示すように、配線基板1は、基板10と、基板10の表面上に形成されたプライマ層20と、プライマ層20の表面上に形成された配線30とを備える。
【0024】
基板10は、可撓性を有し、透明な絶縁体により形成されている。
【0025】
プライマ層20は、基板10の一方の表面上において、配線30のパターンと同じパターンを描くように形成されている。なお、プライマ層20の厚さは、特に限定されないが、0.1μm〜10μmであることが好ましい。厚さを0.1μm以上にすることで、より十分な接着力が得られ、また、プライマ層を形成するための印刷がより行い易くなる。また、厚さを10μm以下にすることで、レーザトリミングによって、プライマ層のパターンを描く際に、不要なプライマ層をより適切に除去することができるので、より正確なパターンを描くことができる。また、プライマ層の上部の形状をより平坦にすることができる。
【0026】
配線30は、プライマ層20上において、プライマ層20と同じ幅で形成されている。そして、配線30により、所定の配線パターンが描かれている。配線30の厚さは特に限定されないが、1μm〜20μmであることが、スクリーン印刷により配線30となる層形成しやすく、また、屈曲性に富んでいる観点から好ましい。
【0027】
このように配線30はプライマ層20と同じ幅に形成されているため、配線基板1に垂直な方向に沿って配線基板30を見る場合に、配線30が形成されている部分以外にプライマ層が形成されていない。このように、配線30が形成されている部分以外にプライマ層が形成されていないため、本実施形態のように基板10が透明である場合には、プライマ層により配線基板10の光透過性が阻害されることが防止できる。
【0028】
基板10の材料としては、特に限定されないが、例えば、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)等が挙げられる。
【0029】
さらに、配線30は、導電性ペーストにより構成されており、このような導電性ペーストとしては、銀ペーストなどの各種金属ペーストやカーボンペースト等が挙げられる。また、銀ペーストとしては、銀粉を含む銀ペーストや、銀粉を含まない銀ペーストが挙げられる。銀粉を含む銀ペーストは、バインダ樹脂によって銀粉が塊になり導通を取ることができるものである。このバインダ樹脂としては、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等を上げることができ、これらの樹脂は、基板に用いられるPETやPENとの密着性に富んでいるため好ましい。また、銀粉を含まない銀ペーストは、酸化銀や硝酸銀や有機銀が溶剤に溶けた状態のものであり、加熱により化学反応し、銀バルクに変わるものである。
【0030】
さらに、プライマ層20は、プライマ層20と基板10との接着力、及び、プライマ層20と配線30との接着力が、基板10と配線30との接着力よりも強い材料により構成される。このようなプライマ層20の材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル、ウレタン等の樹脂が挙げられる。
【0031】
このようにプライマ層20と基板10との接着力、及び、プライマ層20と配線30との接着力は、基板10と配線30との接着力よりも強いため、配線30は、プライマ層20を介して、基板10上に強固に固定されている。
【0032】
次に図1に示す配線基板1の製造方法について説明する。
【0033】
図2は、図1に示す配線基板1の製造工程を示すフローチャートである。図2に示すように、配線基板1の製造方法は、基板を準備する準備工程s1と、プライマ層を基板の表面上に形成する形成工程s2と、プライマ層が配線のパターンと同じパターンになるように、プライマ層の一部をレーザトリミングするトリミング工程s3と、プライマ層上に導電性ペーストを印刷する印刷工程s4と、基板上におけるプライマ層が形成されていない部分に印刷された導電性ペーストを除去する除去工程s5とを備える。
【0034】
(準備工程s1) まず、上述した基板10を準備する。このとき、必要に応じて基板10を所定の温度の恒温環境下に一定時間放置するエージング処理等を施す。
【0035】
(形成工程s2) 次に、準備した基板10の表面上にプライマ層を形成する。図3は、この形成工程s2後の様子を示す断面図である。図3に示すプライマ層21の形成は、配線30が形成される領域の全体に図1に示すプライマ層20となるプライマ層21を均一な厚さで形成する。このプライマ層21の形成は、プライマ層21となる樹脂が有機溶媒に溶解した溶液をスピンコート法、スクリーン印刷法等により均一の厚さになるように塗布する。そして、有機溶媒を除去して硬化させる。また、プライマ層20が紫外線硬化樹脂である場合は、プライマ層21となる樹脂の前駆体である紫外線硬化性樹脂を基板10の表面上に、スピンコート法、スクリーン印刷法等により均一の厚さになるように塗布する。そして、塗布した紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射することにより、紫外線硬化性樹脂を硬化させる。こうして、図3に示す基板10の表面上に均一な厚さのプライマ層21が形成される。
【0036】
(トリミング工程s3) 次に、基板10の表面上に形成されたプライマ層21の一部をトリミングする。図4は、このトリミング工程s3後の様子を示す断面図である。トリミング工程s3においては、プライマ層21は、図1に示す配線基板の配線30のパターンと同じパターンを描くようにトリミングされる。このプライマ層21のトリミングは、レーザを用いて行う。このようなレーザとしては、YAGレーザやCOレーザ等が挙げられる。こうして、図4に示すように、図1に示す配線基板1の配線30のパターンと同じパターンを描くプライマ層20が形成される。
【0037】
(印刷工程s4) 次に、プライマ層20上に導電性ペーストを印刷する。図5は、この印刷工程s4後の様子を示す断面図である。本実施形態における導電性ペーストの印刷においては、導電性ペーストが、プライマ層20が形成されている領域において隙間なく印刷される、いわゆるベタ塗りの印刷がされる。このような印刷は、スクリーン印刷法により行われる。こうして、図5に示すように、プライマ層20が形成されている領域において隙間がなく導電性ペースト31が形成される。
【0038】
(除去工程s5) 次に、プライマ層20が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト31を除去する。具体的には、互いに隣り合うプライマ層20の間に形成された導電性ペースト31や、最も端に形成されたプライマ層20からはみ出て形成された導電性ペースト31を除去する。図6は、この除去工程s5の様子を示す断面図である。
【0039】
図6に示すように、本実施形態における除去工程s5においては、導電性ペースト31の表面上おいて発生させる気流により、プライマ層20が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト31を除去する。具体的には、空気を吸入する除塵機を用いる。この除塵機は、ノズル42と、図示しない吸入ポンプとを備えている。そして除塵機は、ノズル42の先端に形成された図示しない開口から空気を吸入し、この空気の吸入により、ノズル42の先端付近に気流を発生させて、ノズル42の先端付近の塵を吸入するものである。
【0040】
除去工程s5においては、除塵機のノズル42の先端を導電性ペースト31に近接させて、空気を吸入する。このとき、除塵機により発生する気流は、基板10上の導電性ペースト31のみを吸入するような強さに設定される。上述のように、プライマ層20と基板10との接着力、及び、プライマ層20と導電性ペースト31との接着力は、基板10と導電性ペースト31との接着力よりも強い。従って、プライマ層20上の導電性ペースト31は、除塵機が発生する気流に流されず、基板10上の導電性ペースト31は、この気流に流されて除塵機に吸い込まれる。こうしてプライマ層20上の導電性ペーストのみが残り、導電性ペーストにより配線30が形成されて、図1にしめす配線基板を得る。
【0041】
なお、導電性ペースト31として、銀粉を含まない銀ペーストを用いる場合においては、印刷工程s4において、銀粉の粒径のバラツキによる大きな粒子の存在や、小さい粒子の凝集による大きな塊の存在により、スクリーン印刷の刷版におけるメッシュでの目詰まりを防止することができるためより好ましい。従って、配線30のパターンをより高精細にすることができる。
【0042】
以上説明したように、本実施形態における配線基板の製造方法によれば、基板10上に形成されたプライマ層21の一部をレーザトリミングして、配線30のパターンと同じパターンのプライマ層20にするため、スクリーン印刷により配線のパターンを形成する場合よりも高精細なパターンを容易に形成することができる。こうして高精細なパターンとされたプライマ層20上に導電性ペースト31を印刷して、プライマ層20が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト31を除去する。このときプライマ層20と基板10との接着力、及び、プライマ層20と導電性ペースト31との接着力は、基板10と導電性ペースト31との接着力よりも強いため、プライマ層20が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト31を容易に除去することができる。このようにして高精細なパターンとされたプライマ層20上に、同じパターンの導電性ペーストが形成され、これが配線30になる。こうして導電性ペーストを用いて容易に高精細な配線30を形成することができる。
【0043】
また、本実施形態においては、形成される配線30のパターンに関係なく導電性ペースト31を隙間なく印刷するため、印刷工程s4を簡易に行うことができる。
【0044】
また、本実施形態においては、導電性ペースト31の表面上おいて気流を発生させることにより、基板10上におけるプライマ層20が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト31が、気流により流されて除去される。従って、配線30のパターンによらず、導電性ペースト31の表面上おいて気流を発生させれば、導電性ペースト31を適切に除去でき、除去工程s5を簡易に行うことができる。
【0045】
(第2実施形態) 次に、本発明の第2実施形態について図7、図8を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態において製造される配線基板は、第1実施形態で説明した配線基板1と同様の配線基板である。従って、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図7は、本実施形態に係る印刷工程s4後の様子を示す断面図であり、図8は、本実施形態に係る除去工程s5の様子を示す断面図である。
【0046】
まず、第1実施形態の準備工程と同様にして、基板10を準備する。
【0047】
次に、第1実施形態の形成工程と同様にして、プライマ層21を形成する。
【0048】
次に、第1実施形態のトリミング工程と同様にして、プライマ層21をレーザトリミングして、図1に示すプライマ層20を形成する。
【0049】
次に、印刷工程s4において、図7に示すように、プライマ層20の表面を被覆するように導電性ペースト32を印刷する。このとき、互いに隣り合うプライマ層20を被覆するそれぞれの導電性ペースト32の間に隙間が形成されるように導電性ペースト32を印刷する。このような導電性ペースト32の印刷は、スクリーン印刷法により行われる。
【0050】
次に、除去工程s5において、図8に示すように、プライマ層20が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト31を除去する。本実施形態においては、表面に図示しない粘着層が形成されているローラー45を基板10と相対的に移動させると共に、ローラー45を導電性ペースト32上で輪転させる。このとき基板10の位置を固定してローラー45を移動させても良く、ローラー45の位置を固定して基板10を移動させても良い。なお、ローラー45の粘着層の粘着力は、プライマ層20と基板10との接着力、及び、プライマ層20と導電性ペースト32との接着力よりも弱く、基板10と導電性ペースト32との接着力よりも強くなるように調整されている。このようにローラー45を導電性ペースト32上で輪転させることにより、基板10上におけるプライマ層20が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト32が、ローラー45に付着して、基板10上から除去される。導電性ペーストにより配線30が形成されて、図1に示す配線基板を得る。
【0051】
本実施形態における配線基板の製造方法によれば、互いに隣り合うプライマ層20を被覆するそれぞれの導電性ペースト32の間に隙間を形成することにより、除去される導電性ペーストの量を抑制して、材料となる導電性ペーストを効率的に使用することができる。
【0052】
また、ローラー45を導電性ペースト32上で輪転させることにより、ローラー45の表面の粘着層により、基板10上におけるプライマ層20が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト32が除去されるため、配線30のパターンによらず、導電性ペースト上でローラーを輪転させれば、導電性ペースト32を適切に除去することができ、除去工程s5を簡易に行うことができる。
【0053】
以上、本発明について、第1、第2実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0054】
例えば、第1実施形態の除去工程s5において、第2実施形態の除去工程s5において用いたローラー45を基板10と相対的に移動させると共に、ローラー45を導電性ペースト31上で輪転させて、プライマ層20が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト31を除去しても良い。
【0055】
また例えば、第1実施形態の印刷工程s4において、第2実施形態の印刷工程s4のように、互いに隣り合うプライマ層20を被覆するそれぞれの導電性ペーストの間に隙間が形成されるように導電性ペーストを印刷しても良い。
【0056】
また、第1実施形態の除去工程s5において、空気を吸入する除塵機を用いることにより、導電性ペースト31の表面上おいて気流を発生させるものとしたが、必ずしも空気を吸入させる必要はなく、空気を排出することにより気流を発生させても良い。この場合、例えば、エアコンプレッサーの排気を利用して、プライマ層20が形成されていない部分に印刷された導電性ペースト31を吹き飛ばすこととしても良い。
【0057】
また、第1実施形態において、基板10は透明な樹脂により構成されるものとしたが、必ずしも透明である必要はなく、また、必ずしも樹脂である必要はない。
【産業上の利用可能性】
【0058】
本発明によれば、導電性ペーストを用いて容易に高精細な配線を形成することができる配線基板の製造方法が提供される。
【符号の説明】
【0059】
1・・・配線基板
10・・・基板
20、21・・・プライマ層
30・・・配線
31、32・・・導電性ペースト
42・・・ノズル
45・・・ローラー
s1・・・準備工程
s2・・・形成工程
s3・・・トリミング工程
s4・・・印刷工程
s5・・・除去工程

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に導電性ペーストにより配線が形成された配線基板の製造方法であって、
前記基板を準備する準備工程と、
前記基板と前記導電性ペーストとの接着力よりも、前記基板との接着力、及び、前記導電性ペーストとの接着力が強いプライマ層を前記基板の表面上に形成する形成工程と、
前記プライマ層が前記配線のパターンと同じパターンになるように、前記プライマ層の一部をレーザトリミングするトリミング工程と、
前記プライマ層上に導電性ペーストを印刷する印刷工程と、
前記基板上における前記プライマ層が形成されていない部分に印刷された前記導電性ペーストを除去する除去工程と、
を備える
ことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項2】
前記印刷工程において、前記導電性ペーストは、プライマ層が形成される領域において隙間なく印刷される
ことを特徴とする請求項1に記載の配線基板の製造方法。
【請求項3】
前記印刷工程において、前記導電性ペーストは、前記プライマ層の表面を被覆すると共に、互いに隣り合う前記プライマ層を被覆するそれぞれの導電性ペーストの間に隙間が形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の配線基板の製造方法。
【請求項4】
前記除去工程において、前記導電性ペーストの表面上おいて発生させる気流により、前記基板上における前記プライマ層が形成されていない部分に印刷された前記導電性ペーストを除去することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項5】
前記除去工程において、表面に粘着層が形成されているローラーを前記基板と相対的に移動させると共に、前記ローラーを前記導電性ペースト上で輪転させることにより、前記基板上における前記プライマ層が形成されていない部分に印刷された前記導電性ペーストを除去する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項6】
前記導電性ペーストは、銀粉を含まない銀ペーストである
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の配線基板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2011−114099(P2011−114099A)
【公開日】平成23年6月9日(2011.6.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−268128(P2009−268128)
【出願日】平成21年11月25日(2009.11.25)
【出願人】(000005186)株式会社フジクラ (4,463)
【Fターム(参考)】