(57)【要約】【課題】ポリマー型導電インクを用いて基板上に所定形状の導電部を形成した場合、その導電部が容易に破壊されることがなく、かつ、導電部の導電性に優れたプリント配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】本発明のプリント配線基板の製造方法は、基板と、該基板の一方の面に設けられた導電部とを備えたプリント配線基板の製造方法であって、基板の一方の面に、ポリマー型導電インクを塗布して、導電部をなす塗膜を形成する工程Ａと、前記基板の他方の面と前記塗膜の最表面との間に電界を掛けて、前記塗膜に含まれる導電微粒子を、前記塗膜の最表面側に移動させる工程Ｂと、を有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板の一方の面に設けられた導電部とを備えたプリント配線基板の製造方法であって、
基板の一方の面に、ポリマー型導電インクを塗布して、導電部をなす塗膜を形成する工程Ａと、
前記基板の他方の面と前記塗膜の最表面との間に電界を掛けて、前記塗膜に含まれる導電微粒子を、前記塗膜の最表面側に移動させる工程Ｂと、を有することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板の製造方法に関し、さらに詳しくは、ポリマー型導電インクを用いて形成した導電部の導電性に優れたプリント配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、導電微粒子を樹脂組成物（バインダー）に含有させてなる導電性ペースト（ポリマー型導電インク）を用いて、インクジェット法、スクリーン印刷法などの印刷法により、基板上に所定形状の回路（導電部）を形成して、プリント配線基板が製造されている。
このような導電性ペーストからなる導電部を備えたプリント配線基板としては、例えば、導電性ペーストにより基板上にアンテナ配線を形成した非接触型ＩＣカードが開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。この非接触型ＩＣカードでは、導電性ペーストをインレットシート表面に印刷した後、インレットシートを加熱して導電性ペースト中の熱硬化性バインダー樹脂成分を硬化させ、アンテナ配線を形成している。
【特許文献１】特開２００３−２４２４７２号公報
【特許文献２】特開２００３−２２３６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、導電性ペーストからなる導電部は、基板に対する接着性は高いものの、導電微粒子に対して樹脂組成物が多く存在するために比較的抵抗値が高いという問題があった。また、プラスチック基板上に、導電ペーストを用いて導電部を形成した場合、基板が曲げられたときに導電部が破壊され、導電性が損なわれるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ポリマー型導電インクを用いて基板上に所定形状の導電部を形成した場合、その導電部が容易に破壊されることがなく、かつ、導電部の導電性に優れたプリント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】
【０００５】
本発明のプリント配線基板の製造方法は、基板と、該基板の一方の面に設けられた導電部とを備えたプリント配線基板の製造方法であって、基板の一方の面に、ポリマー型導電インクを塗布して、導電部をなす塗膜を形成する工程Ａと、前記基板の他方の面と前記塗膜の最表面との間に電界を掛けて、前記塗膜に含まれる導電微粒子を、前記塗膜の最表面側に移動させる工程Ｂと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のプリント配線基板の製造方法によれば、基板と、該基板の一方の面に設けられた導電部とを備えたプリント配線基板の製造方法であって、基板の一方の面に、ポリマー型導電インクを塗布して、導電部をなす塗膜を形成する工程Ａと、前記基板の他方の面と前記塗膜の最表面との間に電界を掛けて、前記塗膜に含まれる導電微粒子を、前記塗膜の最表面側に移動させる工程Ｂと、を有するので、得られたプリント配線基板は、導電部の最表面側において、単位体積当たりの導電微粒子の含有率が高くなり、結果として、多数の導電微粒子が互いに密に接触し、多数の導電微粒子が導電部の長手方向に沿って１つの導電体を形成する。したがって、その導電部は導電性に優れるとともに、導電部はプリント配線基板を曲げても容易に破壊されることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のプリント配線基板の製造方法の最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【０００８】
本発明のプリント配線基板の製造方法は、基板と、該基板の一方の面に設けられた導電部とを備えたプリント配線基板の製造方法であって、基板の一方の面に、ポリマー型導電インクを塗布して、導電部をなす塗膜を形成する工程Ａと、前記基板の他方の面と前記塗膜の最表面との間に電界を掛けて、前記塗膜に含まれる導電微粒子を、前記塗膜の最表面側に移動させる工程Ｂと、を有する方法である。
【０００９】
以下、図１〜図４を参照して、本発明のプリント配線基板の製造方法の一実施形態を説明する。
まず、図１に示すように、印刷法により、基板１の一方の面１ａにポリマー型導電インクを塗布して、所定の形状の導電部をなす未乾燥の塗膜２を形成する（工程Ａ）。
この工程Ａにおいて、未乾燥の塗膜２の形状は、所定の回路やアンテナなどからなる導電部の形状をなしている。
また、印刷法としては、インクジェット法、スクリーン印刷法などが用いられる。
【００１０】
基板１としては、少なくとも表層部には、ガラス繊維、アルミナ繊維などの無機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたもの、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたものや、あるいはこれらに樹脂ワニスを含浸させて成形した被覆部材や、ポリアミド系樹脂基材、ポリエステル系樹脂基材、ポリオレフィン系樹脂基材、ポリイミド系樹脂基材、エチレン−ビニルアルコール共重合体基材、ポリビニルアルコール系樹脂基材、ポリ塩化ビニル系樹脂基材、ポリ塩化ビニリデン系樹脂基材、ポリスチレン系樹脂基材、ポリカーボネート系樹脂基材、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合系樹脂基材、ポリエーテルスルホン系樹脂基材、（ガラス）エポキシ樹脂基材などのプラスチック基材や、あるいはこれらにマット処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、フレームプラズマ処理、オゾン処理、または各種易接着処理などの表面処理を施したものなどの公知のものから選択して用いられる。
【００１１】
ポリマー型導電インクとしては、例えば、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末（カーボンブラック、カーボンナノチューブなど）などの導電微粒子が樹脂組成物に配合されたものが挙げられる。
樹脂組成物として熱硬化型樹脂を用いれば、ポリマー型導電インクは、２００℃以下、例えば１００〜１５０℃程度で導電部をなす塗膜を形成することができる熱硬化型となる。導電部をなす塗膜の電気の流れる経路は、塗膜をなす導電微粒子が互いに接触することによる形成され、この塗膜の抵抗値は１０-5Ω・ｃｍオーダーである。
また、本発明におけるポリマー型導電インクとしては、熱硬化型の他にも、光硬化型、浸透乾燥型、溶剤揮発型といった公知のものが用いられる。
【００１２】
光硬化型のポリマー型導電インクは、光硬化性樹脂を樹脂組成物に含むものであり、硬化時間が短いので、製造効率を向上させることができる。光硬化型のポリマー型導電インクとしては、例えば、熱可塑性樹脂のみ、あるいは、熱可塑性樹脂と架橋性樹脂（特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など）とのブレンド樹脂組成物に、導電微粒子が６０質量％以上配合され、ポリエステル樹脂が１０質量％以上配合されたもの、すなわち、溶剤揮発型かあるいは架橋／熱可塑併用型（ただし熱可塑型が５０質量％以上である）のものや、熱可塑性樹脂のみ、あるいは熱可塑性樹脂と架橋性樹脂（特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など）とのブレンド樹脂組成物に、ポリエステル樹脂が１０質量％以上配合されたもの、すなわち、架橋型かあるいは架橋／熱可塑併用型のものなどが好適に用いられる。
【００１３】
次いで、図２に示すように、基板１の他方の面１ｂに陽電極２１を当接するように配置するとともに、塗膜２の基板１と接している面とは反対の面（最表面）２ａに陰電極２２を近接するように配置した後、陽電極２１と陰電極２２に所定の電圧を印加して、基板１の他方の面１ｂと塗膜２の最表面２ａとの間に、基板１の一方の面１ａと塗膜２の最表面２ａに対して垂直に、かつ、基板１の一方の面１ａから塗膜２の最表面２ａに向かう方向（図中の矢印方向）に電界を掛ける。これにより、図３に示すように、塗膜２を形成するポリマー型導電インクの樹脂組成物３中に含まれる導電微粒子４を、塗膜２の最表面２ａ側に移動させる（工程Ｂ）。
【００１４】
陽電極２１と陰電極２２に印加する電圧の大きさは、ポリマー型導電インクにおける導電微粒子４の含有量などに応じて適宜調整されるが、塗膜２の最表面２ａ側に導電微粒子４が十分に移動する程度であることが好ましい。
また、陽電極２１と陰電極２２に電圧を印加する時間は、特に限定されないが、塗膜２の最表面２ａ側に導電微粒子４が十分に移動する程度であることが好ましい。
【００１５】
この工程Ｂでは、エレクトロマイグレーションまたはイオンマイグレーションを利用して、塗膜２の最表面２ａ側に導電微粒子４を移動させている。
エレクトロマイグレーション（ｅｌｅｃｔｒｏｍｉｇｒａｔｉｏｎ）とは、電界の影響により、金属成分が非金属媒体の上や中を横切って移動する現象である。この現象では、移動の前後で金属成分は金属状態であり、導電性を示す。その意味においては、金属の腐食（酸化やハロゲン化など）により染みが滲み出たように見える現象（腐食性生成物（ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ−ｐｒｏｄｕｃｔ）の発生）はエレクトロマイグレーションではないと言える。しかしながら、腐食性生成物はその発生状況がエレクトロマイグレーションと類似している（例えば、デンドライト状）ため、しばしば混同されることがある。２つのマイグレーションの大きな違いは、電界の有無にある。腐食性生成物は電界がなくても発生するが、エレクトロマイグレーションは電界がないと発生しない。
【００１６】
イオンマイグレーションについて説明する。
ポリマー型導電インクが、導電微粒子として、例えば、銀（Ａｇ）粒子を含む場合を例示する。
陽電極２１と陰電極２２の電位差と、周辺雰囲気から塗膜２の表面に吸着された水の存在とによって、下記の式（１）に示すように銀粒子の電離が生じるとともに、下記の式（２）に示すように水の電離が生じる。
Ａｇ→Ａｇ＋          （１）
Ｈ２Ｏ→Ｈ＋＋ＯＨ−          （２）
【００１７】
Ａｇ＋とＯＨ−とは、下記の式（３）に示すように陽電極２１側でＡｇＯＨとなって析出する。
Ａｇ＋＋ＯＨ−→ＡｇＯＨ          （３）
さらに、ＡｇＯＨは、下記の式（４）に示すように分解して、陽電極２１側でＡｇ２Ｏとなり、コロイド状に分散する。
２ＡｇＯＨ⇔Ａｇ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ          （４）
【００１８】
この後、下記の式（５）に示すように水和反応が生じる。
Ａｇ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ⇔２ＡｇＯＨ⇔２Ａｇ＋＋２ＯＨ−          （５）
上記の式（５）に示す反応が進行すると、Ａｇ＋が陰電極２２側に移動し、結果として、塗膜２の最表面２ａ側においてＡｇのデンドライト状の析出が進行する。
【００１９】
次いで、未乾燥の塗膜２を加熱、乾燥させて導電部５を形成する（工程Ｃ）。
【００２０】
以上の工程Ａ〜Ｃにより、基板１と、基板１の一方の面１ａに設けられた導電部５とを備えたプリント配線基板１０が得られる。
【００２１】
この実施形態のプリント配線基板の製造方法によれば、基板１の一方の面１ａに、ポリマー型導電インクを塗布して、導電部をなす未乾燥の塗膜２を形成し、基板１の他方の面１ｂと塗膜２の最表面２ａとの間に電界を掛けて、塗膜２に含まれる導電微粒子４を、塗膜２の最表面２ａ側に移動させた後、塗膜２を加熱、乾燥させて導電部５を形成したので、導電部５の基板１と接している面とは反対の面（最表面）５ａ側において、単位体積当たりの導電微粒子４の含有率が高くなり、結果として、多数の導電微粒子４が互いに密に接触し、多数の導電微粒子４が導電部５の長手方向に沿って１つの導電体を形成するようになる。したがって、導電部５は導電性に優れるとともに、導電部５はプリント配線基板１０を曲げても容易に破壊されることがない。
【００２２】
なお、この実施形態では、塗膜２が未乾燥の状態にて、基板１の他方の面１ｂと塗膜２の最表面２ａとの間に電界を掛けて、塗膜２の最表面２ａ側に導電微粒子４を移動させたが、本発明はこれに限定されない。本発明にあっては、基板上に塗布した未乾燥の塗膜を加熱、乾燥させて、導電部を形成した後、基板の他方の面と導電部の最表面との間に電界を掛けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のプリント配線基板の製造方法の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明のプリント配線基板の製造方法の一実施形態を示す概略断面図である。
【図３】本発明のプリント配線基板の製造方法の一実施形態を示す概略断面図であり、図２の破線Ａで囲んだ領域を拡大した図である。
【図４】本発明のプリント配線基板の製造方法の一実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１・・・基板、２・・・塗膜、３・・・樹脂組成物、４・・・導電微粒子、５・・・導電部、１０・・・プリント配線基板、２１・・・陽電極、２２・・・陰電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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