(57)【要約】【課題】配線パターンの線幅の均一化を図ることが可能なプリント配線板の製造方法を提供する。【解決手段】プリント配線板の製造方法は、平板状の凹版２０の凹部２１に導電性ペースト４１を充填する第１の工程と、凹版２０から転写ローラ１６に導電性ペースト４１を受け渡す第２の工程と、転写ローラ１６から基材３０に導電性ペースト４１を転写する第３の工程と、を備えており、第１の工程が、第１のドクターブレード１３を第１の方向に沿って凹版２０上を摺動させる工程と、第２のドクターブレード１４を第１の方向と交差する第２の方向に沿って凹版２０上を摺動させる工程と、を有する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹版の凹部に導電性ペーストを充填する第１の工程と、
前記凹版から転写ローラに前記導電性ペーストを受け渡す第２の工程と、
前記転写ローラから基材に前記導電性ペーストを転写する第３の工程と、を備えたプリント配線板の製造方法であって、
前記第１の工程が、
第１のドクターブレードを第１の方向に沿って前記凹版上を摺動させる工程と、
第２のドクターブレードを前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って前記凹版上を摺動させる工程と、を有することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線板の製造方法であって、
前記第１の方向と前記第２の方向とのなす角度が、鋭角側において３０度〜９０度であることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
凹版オフセット印刷によってプリント配線板を製造する製造装置であって、
凹版を保持する版テーブルと、
前記凹版に導電性ペーストを供給する供給装置と、
前記凹版上を第１の方向に沿って相対的に摺動可能な第１のドクターブレードと、
前記凹版上を第２の方向に沿って相対的に摺動可能な第２のドクターブレードと、を備えており、
前記第１の方向と前記第２の方向とが交差していることを特徴とするプリント配線板製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹版オフセット印刷（グラビアオフセット印刷）を用いてプリント配線板を製造する製造方法及び製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一対のドクターブレードを備えたオフセット印刷機を用いて、記録用サーマルヘッドの電極や液晶表示装置のカラーフィルタ等を作製する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３００５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の技術では２つのドクターブレードの摺動方向が一致しているため、プリント配線板の配線パターンを形成する場合に、ドクターブレードの摺動方向と配線パターンの延在方向との関係によって凹版へのインクの充填にばらつきが生じ、配線パターンの線幅が不均一となってしまう場合があるという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、配線パターンの線幅の均一化を図ることが可能なプリント配線板の製造方法及び製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明に係るプリント配線板の製造方法は、凹版の凹部に導電性ペーストを充填する第１の工程と、前記凹版から転写ローラに前記導電性ペーストを受け渡す第２の工程と、前記転写ローラから基材に前記導電性ペーストを転写する第３の工程と、を備えたプリント配線板の製造方法であって、前記第１の工程が、第１のドクターブレードを第１の方向に沿って前記凹版上を摺動させる工程と、第２のドクターブレードを前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って前記凹版上を摺動させる工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
［２］上記発明において、前記第１の方向と前記第２の方向とのなす角度が、鋭角側において３０度〜９０度であってもよい。
【０００８】
［３］本発明に係るプリント配線板製造装置は、凹版オフセット印刷によってプリント配線板を製造する製造装置であって、凹版を保持する版テーブルと、前記凹版に導電性ペーストを供給する供給装置と、前記凹版上を第１の方向に沿って相対的に摺動可能な第１のドクターブレードと、前記凹版上を第２の方向に沿って相対的に摺動可能な第２のドクターブレードと、を備えており、前記第１の方向と前記第２の方向とが交差していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第１のドクターブレードの摺動方向と、第２のドクターブレードの摺動方向とが交差しているので、凹部の延在方向とドクターブレードの摺動方向との関係に起因した導電性ペーストの充填のばらつきを低減することができ、配線パターンの線幅の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるプリント配線板製造装置の平面図である。
【図２】図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、本発明の実施形態における製造方法の第１の工程における製造装置の平面図及び断面図である（その１）。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、本発明の実施形態における製造方法の第１の工程における製造装置の平面図及び断面図である（その２）。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本発明の実施形態における製造方法の第２の工程における製造装置の平面図及び断面図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本発明の実施形態における製造方法の第３の工程における製造装置の平面図及び断面図である。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｃ）は、実施例１〜実施例３における製造装置の設定を示す平面図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｄ）は、比較例１〜比較例４における製造装置の設定を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で用いる図は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。図１及び図２は本実施形態におけるプリント配線板製造装置を示す平面図及び断面図である。
【００１２】
本実施形態におけるプリント配線板製造装置１は、被印刷体である基材３０上に印刷パターン４０を印刷するグラビアオフセット印刷機である。基材３０は、例えば透明なフィルムであり、この基材３０を構成する材料としては、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）、ポリイミド（ＰＩ）、ガラス等を例示することができる。また、印刷パターン４０を構成する導電性ペースト４１としては、例えば、銀（Ａｇ）ペーストや銅（Ｃｕ）ペースト等を例示することができる。
【００１３】
このグラビアオフセット印刷機１によって印刷パターン４０を印刷した後に、ＩＲ（遠赤外線）乾燥炉や熱風乾燥炉等を用いて当該印刷パターン４０を乾燥して硬化させることで、配線パターンが形成される。こうした配線パターンを備えるプリント配線板は、例えばタッチパネルやタッチパッド等の用途に使用される。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本実施形態における製造装置１は、版テーブル１１と、基材テーブル１２と、一対のドクターブレード１３，１４と、ディスペンサ１５と、転写ローラ１６と、装置フレーム（架台）１７と、を備えている。なお、ドクターブレードの枚数は、複数であれば２枚に特に限定されない。
【００１５】
版テーブル１１は、装置フレーム１７に水平に固定されており、板状の凹版２０が載置される保持面１１１を有している。この保持面１１１には、特に図示しない複数の吸引口が開口しており、凹版２０を吸着保持することが可能となっている。なお、版テーブル１１に凹版２０を固定する方法は、特にこれに限定されない。
【００１６】
この凹版（グラビア版）２０の上面には、銅等からなる金属層をエッチング等することで凹部２１が形成されている。この凹部２１は、プリント配線板の配線パターン（すなわち印刷パターン４０）に対応したパターン形状を有している。なお、図１及び図２に示す例では、凹部２１としてＹ軸に沿ったものしか図示されていないが、実際にはこの凹部２１はＹ軸のみならず多種多様な方向に沿って延在している。また、凹部２１の本数や配置も、図１及び図２に示す例に特に限定されない。
【００１７】
基材テーブル１２も、装置フレーム１７に水平に固定されており、被印刷体である基材３０が載置される保持面１２１を有している。上述の版テーブル１１の保持面１１１と同様に、この保持面１２１にも複数の吸引口が開口しており、基材３０を吸着保持することが可能となっている。なお、基材テーブル１２に基材３０を固定する方法は、特にこれに限定されない。
【００１８】
第１のドクターブレード１３は、Ｘ軸に沿って移動可能になっていると共にＺ軸に沿って昇降可能となっている。また、この第１のドクターブレード１３の近傍には、導電性ペースト４１を凹版２０上に供給するディスペンサ１５（図２参照）が配置されている。このディスペンサ１５は、第１のドクターブレード１３と共にＸ軸及びＺ軸に沿って移動することが可能となっている。第１のドクターブレード１３とディスペンサ１５を移動させる機構としては、特に図示しないが、例えば、モータを用いたボールねじ機構等を例示することができる。なお、第１のドクターブレード１３をディスペンサ１５とは独立して移動させてもよい。また、この場合には、ディスペンサ１５を移動させた後に第１のドクターブレード１３を移動させてもよい。
【００１９】
本実施形態の製造装置１は、第１のドクターブレード１３とは別に第２のドクターブレード１４を備えている。この第２のドクターブレード１４は、Ｙ軸に沿って移動可能になっていると共にＺ軸に沿って昇降可能となっている。また、特に図示しないが、この第２のドクターブレード１４の近傍にも、導電ペーストを凹版２０上に供給するためのディスペンサが配置されている。このディスペンサも、上述のディスペンサ１５と同様に、第２のドクターブレード１４と共にＹ軸及びＺ軸に沿って移動することが可能となっている。第２のドクターブレード１４とディスペンサを移動させる機構としては、例えば、モータを用いたボールねじ機構等を例示することができる。なお、このディスペンサを第２のドクターブレード１４とは独立して移動させてもよい。また、この場合には、当該ディスペンサを移動させた後に第２のドクターブレード１４を移動させてもよい。
【００２０】
本実施形態では、ディスペンサによって凹版２０上に導電性ペーストを供給しながら、版テーブル１１に保持された凹版２０上を第１のドクターブレード１３の先端がＸ軸に沿って摺動した後に、第２のドクターブレード１４の先端が当該凹版２０上をＹ軸に沿って摺動することで、当該導電性ペースト４１を凹部２１内に充填する。
【００２１】
なお、第１のドクターブレード１３の摺動方向と、第２のドクターブレード１４の摺動方向とが交差していれば特に限定されないが、第１のドクターブレード１３の摺動方向と、第２のドクターブレード１４の摺動方向との間の角度α（図１参照）が、鋭角側において、３０度〜９０度であることが好ましい（３０°≦α≦９０°）。この角度αが３０度未満であると（α＜３０°）、第１のドクターブレード１３の摺動方向と第２のドクターブレード１４の摺動方向とが平行に近くなるため、配線パターンの線幅の均一化を十分に図ることができない。
【００２２】
転写ローラ１６は、ブランケット胴１６１と、当該ブランケット胴１６１の外周に巻回され、シリコーンゴム等から構成されるブランケット１６２と、を備えており、ブランケット胴１６１の中心軸で回転可能に支持されている。また、この転写ローラ１６は、Ｘ軸に沿って移動可能になっていると共にＺ軸に沿って昇降することが可能となっている。この転写ローラ１６を移動させる機構としては、特に図示しないが、例えば、モータを用いたラックアンドピニオンギア機構等を例示することができる。なお、この転写ローラ１６が、第１のドクターブレード１３やディスペンサ１５と共にＸ軸に沿って移動可能であってもよい。
【００２３】
以上に説明した製造装置１を用いたプリント配線板の製造方法について、図３〜図６を参照しながら以下に説明する。図３（ａ）〜図６（ｂ）は本実施形態における製造方法の各工程における製造装置の平面図及び断面図である。
【００２４】
先ず、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ディスペンサ１５から凹版２０上に導電性ペースト４１を供給しつつ、第１のドクターブレード１３を凹版２０に当接させながら、第１のドクターブレード１３とディスペンサ１５を図中＋Ｘ方向に沿って移動させる。これにより、第１のドクターブレード１３の先端が凹版２０上を摺動する。
【００２５】
次いで、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、特に図示しないディスペンサから凹版２０上に導電ペーストを供給しつつ、第２のドクターブレード１４を凹版２０に当接させながら、第２のドクターブレード１４とディスペンサを図中−Ｙ方向に沿って移動させる。これにより、第２のドクターブレード１４の先端が凹版２０上を摺動して、凹版２０の凹部２１への導電性ペースト４１の充填が完了する。
【００２６】
ここで、一般的に、凹版の凹部の延在方向がドクターブレードの摺動方向に対して平行に近い程、導電性ペーストを掻き取りやすく、印刷パターンの繊細が細くなる傾向がある。
【００２７】
一方、凹部の延在方向がドクターブレードの摺動方向に対して垂直に近い程、導電性ペーストを掻き取りにくくなり、印刷パターンの線幅が太くなる傾向がある。また、この場合には、凹部内において、導電性ペーストの充填が不十分な箇所が部分的に生じて導電不良が発生する場合もある。
【００２８】
これに対し、本実施形態では、第１のドクターブレード１３の摺動方向（図中の＋Ｘ方向）と、第２のドクターブレード１４の摺動方向（図中の−Ｙ方向）とが交差しているので、凹版２０の凹部２１が多方向に延在していても、凹部２１の延在方向とドクターブレードの摺動方向との関係に起因した導電性ペースト４１の充填のばらつきを低減することができ、結果的に配線パターンの線幅の均一化を図ることができる。
【００２９】
次いで、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第１のドクターブレード１３とディスペンサ１５を＋Ｚ方向に移動させた状態で図中左端に退避させつつ、転写ローラ１６を版テーブル１１上の凹版２０に押し付けた状態で−Ｘ方向に沿って移動させる。これにより、転写ローラ１６が凹版２０上を転動して、凹版２０の凹部２１内に充填されていた導電性ペースト４１が転写ローラ１６のブランケット１６２に受理され、当該ブランケット１６２上に印刷パターン４０が保持される。
【００３０】
次いで、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、転写ローラ１６を移動させて基材テーブル１２上の基材３０に押し付け、その状態で当該転写ローラ１６を−Ｘ方向に沿って移動させる。これにより、転写ローラ１６が基材３０上を転動して、転写ローラ１６のブランケット１６２上に保持されていた印刷パターン４０が基材３０に転写される。そして、特に図示しないが、ＩＲ（遠赤外線）乾燥炉等を用いてこの印刷パターン３０を加熱して硬化させることで、プリント配線板の配線パターンが完成する。
【００３１】
以上のように、本実施形態では、複数のドクターブレード１３，１４の摺動方向が交差しているので、配線パターンの延在方向の多様性に対して導電性ペーストの充填のばらつきを低減することができ、配線パターンの線幅の均一化を図ることができる。
【００３２】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００３３】
例えば、上述の実施形態では、ドクターブレード１３，１４や転写ローラ１６を凹版２０や基材３０に対して移動させたが、特にこれに限定されない。例えば、版テーブル１１や基材テーブル１２自体を移動可能とすることで、ドクターブレード１３，１４や転写ローラ１６を凹版２０や基材３０に対して相対移動させてもよい。
【００３４】
以下に、本発明をさらに具体化した実施例及び比較例により本発明の効果を確認した。以下の実施例及び比較例は、上述した実施形態における配線パターンの線幅の均一化の効果を確認するためのものである。
【実施例】
【００３５】
＜実施例１＞
実施例１では、図７（ａ）に示すように、第１のドクターブレード１３の摺動方向を図中の＋Ｘ方向に設定すると共に、第２のドクターブレード１４の摺動方向を図中の−Ｘ方向に対して６０［°］に設定（すなわち、第１のドクターブレード１３の摺動方向（＋Ｘ方向）と第２のドクターブレード１４の摺動方向との間の角度を６０［°］に設定）して、印刷サンプルを製造した。
【００３６】
なお、図７（ａ）〜図８（ｄ）は実施例１〜比較例４における製造装置の設定を示す平面図であり、各図において上述の実施形態における製造装置と同様の構成である部分については同一の符号を付している。
【００３７】
凹版２０には、３種類の凹部２１Ａ〜２１Ｃを形成した。第１の凹部２１Ａは、第１のドクターブレード１３の摺動方向に対して実質的に直交する方向（すなわち、第１のドクターブレード１３の摺動方向に対して９０［°］の方向）に延在している。一方、第２の凹部２１Ｂは、第１のドクターブレード１３の摺動方向に対して４５［°］の方向に延在し、第３の凹部２１Ｃは、第１のドクターブレード１３の摺動方向に対して実質的に平行な方向（すなわち、第１のドクターブレード１３の摺動方向に対して０［°］の方向）に延在している。いずれの凹部２１Ａ〜２１Ｃも、３０［μｍ］の線幅、３０［μｍ］の間隔を有する。
【００３８】
この実施例１では、以上のように設定された印刷機を用いて基材３０に印刷パターンを印刷した後に、３種類の凹部２１Ａ〜２１Ｃにそれぞれ対応する第１〜第３の印刷パターンの線幅を測定した。この際、基材３０としてはＰＥＴフィルムを用い、導電性ペーストとしては熱硬化型の銀（Ａｇ）ペーストを用いた。そして、３種類の印刷パターンの最大幅と最小幅の差が１０［μｍ］以下である場合には「○」（良）と判定し、その差が１０［μｍ］よりも大きい場合には「×」（不良）と判定した。
【００３９】
この実施例１では、下記の表１に示すように、第２の印刷パターンの線幅が最大（３４．１［μ］）となったのに対し、第３の印刷パターンの線幅が最小（３０．５［μｍ］）となり、その差は３．６［μｍ］（＜１０［μｍ］）となった。
【表１】
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【００４０】
＜実施例２＞
実施例２では、図７（ｂ）に示すように、第２のドクターブレード１４の摺動方向を図中の−Ｘ方向に対して４５［°］に設定（すなわち、第１のドクターブレード１３の摺動方向（＋Ｘ方向）と第２のドクターブレード１４の摺動方向との間の角度を４５［°］に設定）したこと以外は、実施例１と同様の要領で印刷サンプルを製造した。
【００４１】
この実施例２における印刷サンプルの印刷パターンの線幅を実施例１と同様の要領で測定したところ、上記の表１に示すように、第２の印刷パターンの線幅が最大（３３．５［μ］）となったのに対し、第３の印刷パターンの線幅が最小（３１．３［μｍ］）となり、その差は２．２［μｍ］（＜１０［μｍ］）となった。
【００４２】
＜実施例３＞
実施例３では、図７（ｃ）に示すように、第２のドクターブレード１４の摺動方向を図中の−Ｘ方向に対して９０［°］に設定（すなわち、第１のドクターブレード１３の摺動方向（＋Ｘ方向）と第２のドクターブレード１４の摺動方向（−Ｙ方向）との間の角度を９０［°］に設定）したこと以外は、実施例１と要領で印刷サンプルを製造した。
【００４３】
この実施例３における印刷サンプルの印刷パターンの線幅を実施例１と同様の要領で測定したところ、上記の表１に示すように、第２の印刷パターンの線幅が最大（３３．６［μｍ］）となったのに対し、第３の印刷パターンの線幅が最小（３０．２［μｍ］）となり、その差は３．４［μｍ］（＜１０［μｍ］）であった。
【００４４】
＜比較例１＞
比較例１では、図８（ａ）に示すように、第２のドクターブレード１４の摺動方向を第１のドクターブレード１３の摺動方向と正反対（−Ｘ方向）に設定したこと以外は、実施例１と同様の要領で印刷サンプルを製造した。なお、ドクターブレード１３，１４同士の干渉を回避するために、第２のドクターブレード１５の移動経路上から第１のドクターブレード１３を退避させてから、第２のドクターブレード１４を摺動させた。
【００４５】
この比較例１における印刷サンプルの印刷パターンの線幅を実施例１と同様の要領で測定したところ、上記の表１に示すように、第２の印刷パターンの線幅が最大（３７．８［μｍ］）となったのに対し、第３の印刷パターンの線幅が最小（２６．８［μｍ］）となり、その差は１１．０［μｍ］（＞１０［μｍ］）となった。
【００４６】
＜比較例２＞
比較例２では、図８（ｂ）に示すように、第１のドクターブレード１３のみを用いたこと以外は、実施例１と同様の要領で印刷サンプルを製造した。
【００４７】
この比較例２における印刷サンプルの印刷パターンの線幅を実施例１と同様の要領で測定したところ、上記の表１に示すように、第１及び第２の印刷パターンの線幅が最大（３６．４［μｍ］）となったのに対し、第３の印刷パターンの線幅が最小（２５．８［μｍ］）となり、その差は１０．６［μｍ］（＞１０［μｍ］）となった。
【００４８】
＜比較例３＞
比較例３では、図８（ｃ）に示すように、第１のドクターブレード１３の摺動方向を図中の−Ｙ方向に設定すると共に、第２のドクターブレード１４の摺動方向を第１のドクターブレード１３の摺動方向と正反対（＋Ｙ方向）に設定したこと以外は、実施例１と同様の要領で印刷サンプルを製造した。なお、この比較例３においても、上述の比較例１と同様に、ドクターブレード１３，１４同士の干渉を回避するために、第２のドクターブレード１５の移動経路上から第１のドクターブレード１３を退避させてから、第２のドクターブレード１４を摺動させた。
【００４９】
この比較例３における印刷サンプルにおける印刷パターンの線幅を実施例１と同様の要領で測定したところ、上記の表１に示すように、第３の印刷パターンの線幅が最大（３６．８［μｍ］）となったのに対し、第１及び第２の印刷パターンの線幅が最小（２６．４［μｍ］）となり、その差は１０．４［μｍ］（＞１０［μｍ］）となった。
【００５０】
＜比較例４＞
比較例４では、図８（ｄ）に示すように、第１のドクターブレード１３の摺動方向を図中の−Ｙ方向に設定し、この第１のドクターブレード１３のみを用いたこと以外は、実施例１と同様の要領で印刷サンプルを製造した。
【００５１】
この比較例４における印刷サンプルの印刷パターンの線幅を実施例１と同様の要領で測定したところ、上記の表１に示すように、第３の印刷パターンの線幅が最大（３７．１［μｍ］）となったのに対し、第１の印刷パターンの線幅が最小（２５．５［μｍ］）となり、その差は１１．６［μｍ］（＞１０［μｍ］）となった。
【００５２】
以上のように、２つのドクターブレードの摺動方向が交差している実施例１〜３では、印刷パターンの最大幅と最少幅との差を１０［μｍ］以下とすることができ、印刷パターンの線幅の均一化を図ることができた。
【００５３】
これに対し、ドクターブレードの摺動方向が交差していない比較例１〜４では、印刷パターンの最大幅と最小幅の差が大きくなっており、いずれも当該差が１０［μｍ］よりも大きくなった。
【００５４】
これは、ドクターブレードの摺動方向に対して印刷パターンの延在方向が直交しているほど、ドクターブレードが導電性ペーストを掻き取りにくくなり、印刷パターンの線幅が太くなる傾向があることに起因する。
【００５５】
因みに、比較例２における第１の印刷パターンと、比較例３における第３の印刷パターンでは、凹部への導電性ペーストの充填が不十分な箇所があったために導電不良が発生した。
【符号の説明】
【００５６】
１…プリント配線板製造装置
１１…版テーブル
１２…基材テーブル
１３…第１のドクターブレード
１４…第２のドクターブレード
１５…ディスペンサ
１６…転写ロールローラ
１６１…ブランケット胴
１６２…ブランケット
１７…装置フレーム
２０…凹版
２１…凹部
３０…基材
４０…印刷パターン
４１…導電性ペースト
【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】
2014033013.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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