(57)【要約】【課題】グラビア印刷によって、印刷部の配向や長さに限定されることなく、従来よりも精密な印刷ラインを再現できる方法、ひいては印刷ライン状に形成されたレジストインキ層をマスクとして金属箔をエッチングすることにより、精密な金属回路パターンを有したRFID用インレットアンテナをはじめとする回路構成体を製造できる方法を提供する【解決手段】（１）  金属箔のおもて面に、グラビア印刷版でレジストインキを塗工することにより回路パターンのレジストインキ層を印刷する工程１、及び（２）  前記レジストインキ層をマスクとして、樹脂含有基材の片面又は両面に接着剤層を介して積層された前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターンを形成する工程２、を順に有する回路構成体の製造方法であって、  前記回路パターンのライン幅をW mm、前記グラビア印刷版のスクリーン線数をLとする場合において、以下の(i)及び(ii)の関係式：(i)  200≦L≦400、(ii)  L≧35.92/W、を満たすことを特徴とする、回路構成体の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）  金属箔のおもて面に、グラビア印刷版でレジストインキを塗工することにより回路パターンのレジストインキ層を印刷する工程１、及び
（２）  前記レジストインキ層をマスクとして、樹脂含有基材の片面又は両面に接着剤層を介して積層された前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターンを形成する工程２、
を順に有する回路構成体の製造方法であって、
前記回路パターンのライン幅をW mm、前記グラビア印刷版のスクリーン線数をLとする場合において、以下の(i)及び(ii)の関係式：
(i)  200≦L≦400、
(ii)  L≧35.92/W、
を満たすことを特徴とする、回路構成体の製造方法。
【請求項２】
前記金属箔がアルミニウムである、請求項１に記載の回路構成体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路構成体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路構成体の代表例であるRFID(Radio Frequency IDentification) 用インレットアンテナは、樹脂含有基材（ベースとなる樹脂フィルム）の片面又は両面に金属回路が形成されている。そして、樹脂含有基材としては、耐熱性及び寸法安定性を考慮してポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等が用いられている。RFIDは低コストで製造されることが求められるため、そのパターン形成は量産性に優れたグラビア印刷−エッチングの工程で行われている。
【０００３】
RFIDの回路パターンには巻き線（コイル形状）のものが多く、(i)コイルの巻き数（N）、(ii)内周面積（S1）、及び(iii)コンデンサ容量（C）によって、共振周波数や信号強度といったRFIDにおいて重要な電気特性が変化する。RFIDの通信周波数には特定の値のものが割り当てられており、回路パターンのデザインを行う時には出来上がったアンテナが、その通信周波数と共振するように考慮する必要がある。
【０００４】
RFIDの外周（S2）はN、C、S1、及び導体の線幅/線間（L／S）によって決定される。N、C、及びS1は共振周波数に大きく影響を与える為それほど自由に設定することはできないが、L／Sは共振周波数にあまり関与しないので任意に決めることができる。よって、L／Sを小さくすることによってS2、即ちRFIDのサイズを小型化することができる。
【０００５】
近年、物流分野におけるRFIDの使用が増え続けており、従来よりもさらに小さな物品についてもRFIDが使用される傾向が強まっている。そのような背景からL／Sの狭幅化、及びそれに伴うRFIDの小型化が求められている。さらには、RFIDに搭載されるICチップの小型化も求められている傾向にあり、この場合にもICチップ搭載部の線間(クリアランス)を、従来よりも狭くする必要がある。
【０００６】
このような状況の下、グラビア印刷の精度を高めることにより、L／Sが200μm以下であるレジストインキ層の回路パターン（印刷ライン）を再現する方法が開示されている（特許文献１）。上記文献１では、細線の配向をグラビア印刷におけるドクター方向に対して垂直方向又は斜めの方向になるように配置することで高精度の印刷を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第4646280号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記文献１では、印刷ライン長さが5mmを超えると、断線が生じる場合がある、印刷ラインの配向を限定する必要がある、等の問題がある。そのため、回路設計において印刷部の配向や長さに制限が生じてしまうという問題がある。そこで、本発明は、グラビア印刷によって、印刷部の配向や長さに限定されることなく、従来よりも精密な印刷ライン（又はクリアランス）を再現できる方法、ひいては印刷ライン状に形成されたレジストインキ層をマスクとして金属箔をエッチングすることにより、精密な金属回路パターンを有したRFID用インレットアンテナをはじめとした、回路構成体を製造できる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】
【０００９】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の製造方法を採用する場合には上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明は、下記の回路構成体の製造方法に関する。
１．  （１）  金属箔のおもて面に、グラビア印刷版でレジストインキを塗工することにより回路パターンのレジストインキ層を印刷する工程１、及び
（２）  前記レジストインキ層をマスクとして、樹脂含有基材の片面又は両面に接着剤層を介して積層された前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターンを形成する工程２、
を順に有する回路構成体の製造方法であって、
前記回路パターンのライン幅をW mm、前記グラビア印刷版のスクリーン線数をLとする場合において、以下の(i)及び(ii)の関係式：
(i)  200≦L≦400、
(ii)  L≧35.92/W、
を満たすことを特徴とする、回路構成体の製造方法。
２．  前記金属箔がアルミニウムである、上記項１に記載の回路構成体の製造方法。
【００１１】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１２】
本発明の回路構成体の製造方法は、
（１）  金属箔のおもて面に、グラビア印刷版でレジストインキを塗工することにより回路パターンのレジストインキ層を印刷する工程１、及び
（２）  前記レジストインキ層をマスクとして、樹脂含有基材の片面又は両面に接着剤層を介して積層された前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターンを形成する工程２、
を順に有する回路構成体の製造方法であって、
前記回路パターンのライン幅をW mm、前記グラビア印刷版のスクリーン線数をLとする場合において、以下の(i)及び(ii)の関係式：
(i)  200≦L≦400、
(ii)  L≧35.92/W、
を満たすことを特徴とする。
【００１３】
上記特徴を有する本発明の回路構成体の製造方法は、特に、金属箔のおもて面に、グラビア印刷版でレジストインキの塗工により回路パターンのレジストインキ層を印刷する工程１において、前記回路パターンのライン幅をW mm、前記グラビア印刷版のスクリーン線数をLとする場合において、上記(i)及び(ii)の関係式を満たすことにより、従来よりも精密な印刷ライン（レジストインキ層の回路パターン）を、印刷部の長さや配向に限定されることなく、グラビア印刷によって再現できる。また、当該印刷ライン状に形成されたレジストインキ層をマスクとして金属箔をエッチングすることにより、精密な金属回路パターンを有したRFID用インレットアンテナをはじめとする回路構成体を製造することができる。
【００１４】
ここで、上記(i)及び(ii)の関係式について説明する。
【００１５】
≪関係式(i)≫
グラビア印刷版胴の印刷ラインに対応する部位には、複数のセルと、それを包囲するスクリーン線（土手）を備える。各セルは、同じ大きさの略正方形状を有し、隣り合うセルは土手を挟んで、セル同士が各辺に線対称となるように配置されている。このセル一辺の延長線上において、１インチの中に配置されるセルの数がスクリーン線数(L)である。スクリーン線数Lが大きければ大きいほど、各セルの大きさは小さくなり、よりきめ細かい表現(再現)をすることができる。本発明では、グラビア印刷版のスクリーン線数が200〜400であることを特徴とする。
【００１６】
≪関係式(ii)≫
通常の回路構成体の金属回路パターンでは、該アンテナの印刷流れ方向に対して平行、垂直及び斜めに向いた金属回路が混在する。本発明者らは、当該混在する全ての金属回路が断線しないように、前記金属回路に対応する印刷ラインを断線することなく形成するには、印刷ラインとセルとの関係が重要であることを見出した。即ち、欠損のない少なくとも１つのセルを印刷ライン中に収めることにより、印刷ライン形成時に生じる断線を防止できることがわかった。
【００１７】
欠損のない少なくとも１つのセルを印刷ラインの中に収めるためには、印刷ライン中最も短い箇所の長さが、セル中最も長い箇所の長さよりも大きいか、又は同じであればよい。ここで、印刷ライン中最も短い箇所は印刷ラインの幅部であり、セル中最も長い箇所はセルの対角線部である。よって、前記印刷ラインの幅（レジストインキ層の回路パターンのライン幅）部の長さW(単位mm)と前記セルの対角線部の長さ(ここで、セルの１辺長さをt(単位mm)とする)の関係は、以下の式(iii)：
(iii)  W≧√2×t
となる。なお、図１及び図２の場合は上記関係式(iii)を満たすのに対し、図３の場合は上記関係式(iii)を満たさない。この関係式(iii)の他に、(iv)及び(v)の要件：
(iv)  スクリーン線数Lは、１インチ(=25.4mm)の中に配置されるセルの数であること、
(v)  セル1個あたりの長さがt(mm)であること、
を上記関係式(iii)に組み込むと、最終的に上記(ii) L≧35.92/Wという関係式が得られる。つまり、L、W及びtの間で関係式(iii)を満たすことは、関係式(ii)を満たすことと同義である。
【００１８】
工程１
工程１では、上記関係式(i)及び(ii)を満たした上で、金属箔のおもて面に、グラビア印刷版でレジストインキを塗工することにより回路パターンのレジストインキ層を印刷する。この方法により、回路パターンが細かい場合であってもグラビア印刷版胴にセルを細かく敷き詰めることが可能となり、結果として印刷ライン（ひいては金属回路）の断線や印刷欠けを大幅に防ぐことができる。なお、隣り合うレジストインキ層の回路パターン間の線間（クリアランス）については、前述の関係式から導かれるLの値に近いものを設定することで、線の欠損やパターンの短絡が少ない、良好なクリアランス部を再現することができる。
【００１９】
工程１において、前記スクリーン線数Lは、上記関係式(i)及び(ii)を満たした上で高ければ高いほど、金属箔に対するインキ転写量が減少することによりインキの滲みが少なくなる。よって、前記スクリーン線数Lは、上記関係式(i)及び(ii)を満たした上で高ければ高いほど、正確な印刷ラインを再現しやすい。但し、前記スクリーン線数Lが400を超えると、エッチングレジスト性が低下することにより、後述するエッチング時にパターン欠損が生じてしまう場合がある。
【００２０】
金属箔としては、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス鋼箔、チタン箔、錫箔等から選ばれた少なくとも１種を用いることができる。これらの金属箔の中でも経済性、信頼性の点からアルミニウム箔を用いるのが最も好ましい。アルミニウム箔とは、純アルミニウム箔に限定されるものではなく、アルミニウム合金箔も含む。金属箔のおもて面及び裏面の表現は、本明細書では便宜的に用いているが、どちらをおもて面とするかは任意に決定することができる。
【００２１】
金属箔の厚みは、7μm以上60μm以下であるのが好ましく、より好ましくは厚みが
15μm以上50μm以下である。
【００２２】
具体的には、金属箔の材料としては、例えば、JIS(AA)の記号では1030、1N30、1050、1100、8021、8079等の純アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔を採用することができる。
【００２３】
金属箔のおもて面に回路パターンのレジストインキ層を印刷する方法は、上記関係式(i)及び(ii)を満たせば特に限定的ではなく、公知のレジストインキを用いたグラビア印刷の印刷法により回路パターンを印刷する。後述のエッチング処理により、レジストインキ層が形成されていない領域の金属箔が除去されることにより、レジストインキ層に応じた金属回路が形成される。
【００２４】
グラビア印刷版のセル深度は、適宜設定することができるが、15〜40μmが好ましく、20〜30μmがより好ましい。
【００２５】
グラビア印刷版の土手の幅は、適宜設定することができるが、3〜15μmが好ましく、5〜9μmがより好ましい。土手の幅が上記範囲内であることによって、隣接するセル同士の連結やエッチングレジスト性の不足が生じることなく、より優れたエッチングレジスト性を保持することができる。
【００２６】
本発明で用いるレジストインキは限定されないが、分子中に少なくとも１個のカルボキシル基を有するアクリルモノマーとアルカリ可溶性樹脂とを主成分とする紫外線硬化型レジストインキが好ましい。このレジストインキはグラビア印刷が可能であり、耐酸性を有し、且つアルカリによって容易に剥離除去することができる。このレジストインキを用いる場合には、金属箔のおもて面に回路パターンを印刷し、紫外線を照射して硬化させることによりレジストインキ層が得られる。
【００２７】
工程１は、金属箔が接着剤層を介して樹脂含有基材と貼り合わせた状態で行われても良く、金属箔単独の状態で行われても良い。なお、前記接着剤層及び樹脂含有基材の詳細な説明については、後述する。
【００２８】
工程２
工程２では、前記レジストインキ層をマスクとして、樹脂含有基材の片面又は両面に接着剤層を介して積層された前記金属箔をエッチングすることにより、前記樹脂含有基材に金属回路パターンを形成する。
【００２９】
なお、工程１が金属箔単独の状態で行われる場合には、工程２の前に、樹脂含有基材の片面又は両面に、接着剤層を介して、回路パターンのレジストインキ層が印刷された金属箔を積層する。
【００３０】
エッチングは常法に従って行えばよく、例えば、上記紫外線硬化型レジストインキによりレジストインキ層を形成した場合には、塩化第２鉄水溶液等による金属箔の酸エッチング、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリによるレジストインキ層の剥離除去を行うことにより、樹脂含有基材に金属回路パターンを形成することができる。
【００３１】
樹脂含有基材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、非結晶ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー等が挙げられる。この中でも、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート及びポリ塩化ビニルの少なくとも１種が好ましい。
【００３２】
樹脂含有基材の種類と厚みは、通常、最終的に製造される機能カードの目的や用途によって選択される。例えば、ICカード（RFID用アンテナ）の用途では、加工とコストの観点からポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が好ましく、一般に25〜50μmの厚みで使用される。
【００３３】
接着剤層としては限定されず、例えば、エポキシ樹脂系、ウレタン樹脂系、ポリイミド、アクリル樹脂系、塩化ビニル樹脂溶液系等の接着剤により形成できる。これらの接着剤の中でも、樹脂含有基材との接着強度が3N／15mm以上となるものが好ましく、4〜6N／15mmとなるものがより好ましい。
【００３４】
接着剤層の厚さは限定されないが、1〜10μm程度が好ましく、3〜7μm程度がより好ましい。
【００３５】
本発明の回路構成体は、RFID用インレットアンテナをはじめとして、LEDパッケージやフレキシブルプリント基板(FPC)等として用いることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の回路構成体の製造方法は、特に、金属箔のおもて面に、グラビア印刷版でレジストインキの塗工により回路パターンのレジストインキ層を印刷する工程１において、前記回路パターンのライン幅又はクリアランス幅をW mm、前記グラビア印刷版のスクリーン線数をLとする場合において、上記(i)及び(ii)の関係式を満たすことにより、従来よりも精密な印刷ライン又はクリアランスを、印刷部の長さや配向に限定されることなく、グラビア印刷によって再現できる。また、当該印刷ライン状に形成されたレジストインキ層をマスクとして金属箔をエッチングすることにより、精密な金属回路パターンを有したRFID用インレットアンテナをはじめとする回路構成体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】関係式(ii)を満たす回路パターン中の印刷ラインの模式図の一例である。LとWの関係は、L=35.92/Wである。
【図２】関係式(ii)を満たす回路パターン中の印刷ラインの模式図の一例である。LとWの関係は、L＞35.92/Wである。
【図３】関係式(ii)を満たさない回路パターン中の印刷ラインの模式図の一例である。LとWの関係は、L＜35.92/Wである。
【図４】グラビア印刷版（L＞35.92/Wの場合）の光学顕微鏡による拡大写真である。
【図５】実施例１〜６及び比較例１〜６で使用したグラビア印刷版の、配線パターン（印刷パターン）の略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。
【００３９】
実施例１
≪グラビア印刷版の作製≫
本明細書の図５に示す回路パターンを有するグラビア印刷版胴（円周：600mm、スクリーン線数L=200）を、レーザー製版にて作製した。なお、回路パターンのライン幅Wを0.2mmと設定した。
≪RFID用インレットアンテナの作製≫
(a)PETフィルム（厚さ38μm）と貼り合わせたアルミニウム金属箔(厚さ30μm)の面に対して、前記グラビア印刷胴を用いて印圧2kg/cm2、速度40m/minの条件で、本明細書の図５に示す回路パターンのレジストインキ層を印刷した。
【００４０】
(b)次いで、得られた積層体に対して酸エッチングラインにてエッチングを行うことにより、回路パターン以外の金属箔を溶解した。
≪ラインの短絡・断線評価≫
前記(a)の後（回路パターンのレジストインキ層の印刷後）、及び前記(b)の後(エッチング後)において、ラインの短絡及び／又は断線の発生状況を評価した。具体的には、エッチング後の配線ラインを目視および拡大鏡で確認して、配線ラインの短絡及び／又は断線が発生している回路数の確認を行った。配線ラインの短絡及び／又は断線の発生数が５％未満の場合を○、配線ラインの短絡及び／又は断線の発生数が５％以上の場合を×と評価した。評価結果を以下の表１に示す。
【００４１】
実施例２〜６及び比較例１〜６
前記ライン幅W(mm)及び／又は前記スクリーン線数Lを適宜変更する以外は、実施例１と同様にして、(a) 回路パターンのレジストインキ層の印刷、及び(b)エッチング  を行った。また、実施例１と同様の評価方法によって評価を行った。実施例２〜６及び比較例１〜６における評価結果を以下の表１に示す。なお、実施例２〜６及び比較例１〜６におけるW、L、及び35.92/Wについても、併せて表１に示す。
【００４２】
【表１】
2014063287.tif 000002
【００４３】
比較例１、３及び５では、配線ラインの短絡及び／又は断線の発生数が５％以上であった。この結果は、レジストインキ層による印刷ラインを形成した時点で既に短絡及び／又は断線が発生していたためである。
【００４４】
比較例２、４及び６では、配線ラインの断線の発生数が５％以上であった。この結果は、レジストインキ層による印刷ラインを形成した時点では断線が見られなかったが、エッチングレジスト能力の不足により配線ラインでは断線が発生したためである。
【符号の説明】
【００４５】
１．印刷ライン（レジストインキ層の回路パターン）
２．セル
３．土手
４．回路パターンのライン幅W(mm)
５．印刷流れ方向
【図１】
2014063287.tif 000003
【図２】
2014063287.tif 000004
【図３】
2014063287.tif 000005
【図４】
2014063287.tif 000006
【図５】
2014063287.tif 000007