(57)【要約】【課題】合成樹脂フィルム基材の表裏面に配線パターンを構成する導電体層が形成された配線基板において、その表裏の配線パターン間を十分に電気的に導通できると共に、熱衝撃等が加わっても導通不良を生じる恐れがない配線基板の表裏導通方法を提供する。【解決手段】合成樹脂フィルム基材２の表裏面に配線パターンを構成する導電体層３、４が形成された配線基板において、その配線パターンの一部を表裏間で電気的に導通させるに当たり、導通予定部位Ｐを一対の超音波接合具５、６で配線基板の両側から挟圧して、当該導通予定部位Ｐの導電体層間に存在する合成樹脂を周辺側へ押し退けて表裏の導電体同士を接触せしめ、この接触した表裏の導電体同士を超音波接合具からの超音波振動によって接合する方法であって、超音波接合具に連結された超音波伝達体に超音波振動を伝達して、該伝達体に連結された超音波接合具を振動させて前記接合を行う。【選択図】図２
2014120568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂フィルム基材の表裏面に配線パターンを構成する導電体層が形成された配線基板において、その配線パターンの一部を表裏間で電気的に導通させるに当たり、導通予定部位を一対の超音波接合具で配線基板の両側から挟圧することにより、当該導通予定部位の導電体層間に存在する合成樹脂を周辺側へ押し退けて表裏の導電体同士を接触せしめ、この接触した表裏の導電体同士を超音波接合具からの超音波振動によって接合する表裏導通方法であって、
前記一対の超音波接合具のうち少なくとも一方の超音波接合具に連結された超音波伝達体に超音波振動を伝達することにより前記超音波接合具を振動させて、該超音波接合具からの超音波振動によって前記接触した表裏の導電体同士を接合することを特徴とする配線基板の表裏導通方法。
【請求項２】
合成樹脂フィルム基材の表裏面に配線パターンを構成する導電体層が形成された配線基板において、その配線パターンの一部を表裏間で電気的に導通させるに当たり、導通予定部位を一対の超音波接合具で配線基板の両側から挟圧することにより、当該導通予定部位の導電体層間に存在する合成樹脂を周辺側へ押し退けて表裏の導電体同士を接触せしめ、この接触した表裏の導電体同士を超音波接合具からの超音波振動によって接合する表裏導通方法であって、
前記一対の超音波接合具のうち少なくとも一方の超音波接合具に連結された超音波伝達体に、該超音波伝達体が共振する周波数の超音波振動を伝達することによって、前記超音波伝達体を共振せしめ、該共振により、前記超音波伝達体に連結された超音波接合具を振動させて、該超音波接合具からの超音波振動によって前記接触した表裏の導電体同士を接合することを特徴とする配線基板の表裏導通方法。
【請求項３】
前記超音波伝達体は軸体からなり、前記超音波伝達体の長さ方向の一端が前記超音波接合具に連結され、前記軸体からなる超音波伝達体に、その軸線に対して垂直な方向に振動する超音波振動を伝達する請求項１または２に記載の配線基板の表裏導通方法。
【請求項４】
前記接触した表裏の導電体層に対し前記一対の超音波接合具で垂直方向の挟圧力を加えながら、前記接触した表裏の導電体の接触面に平行な超音波振動を付与することによって、前記接合を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線基板の表裏導通方法。
【請求項５】
前記接触面に平行な超音波振動の振幅が５μｍ〜１００μｍである請求項４に記載の配線基板の表裏導通方法。
【請求項６】
前記導通予定部位を挟圧する際に、該導通予定部位を前記超音波接合具で超音波振動を行いながら前記配線基板の両側から挟圧することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の配線基板の表裏導通方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス、金融関連カード等として利用される電磁波読み取り可能なＩＣタグや、各種電気製品に使用されているフレキシブルプリント配線基板等のように、合成樹脂フィルム基材の表裏面に配線パターンを構成する導電体層が形成された配線基板において、その表裏の配線パターンの一部を表裏間で電気的に導通させる方法に関する。
【０００２】
なお、本明細書において、「アルミニウム」の語は、アルミニウム及びその合金を含む意味で用い、「銅」の語は、銅及びその合金を含む意味で用いている。
【背景技術】
【０００３】
一般に、この種のＩＣタグは、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートよりなる合成樹脂フィルム基材の表裏面に、アルミニウムや銅の金属箔を貼り合わせ、これら金属箔上にレジストインキで配線パターンを印刷し、エッチングによって配線回路を形成したのち、所要位置で表裏の配線パターン間の導通をとり、ＩＣチップを実装してカード化する方法によって製造されている。
【０００４】
そして、表裏の配線パターン間の導通手段としては、導通位置に孔を開け、この孔を通して表裏に連続するメッキ層や導電性ペーストの塗布層を形成する、スルーホール法が多用されていた。ところが、このようなスルーホール法では、加工に手間がかかって生産効率に劣り、加工コストが高く付く上、フィルム基材の曲げによって導通部分に剥離や割れを生じ易いという難点があった。
【０００５】
そこで、スルーホール法に代わる導通手段として、凹凸のある金属板と金属突起との間でクリンピング（かしめ）を行い、基材の樹脂フィルム及び接着剤層を部分的に破壊することにより、表裏の金属箔同士を物理的に接触させる、クリンピング加工法が提案されている（特許文献１）。
【０００６】
しかし、前記クリンピング加工法では、クリンピング部の導通抵抗が０．０４Ωと高くなる（引用文献１の段落００５２参照）ことから、ＩＣタグの電磁波読み取りの際に電磁波エネルギーが高抵抗で熱に変わってしまうという不都合があった。また、クリンピング加工では、表裏の導体層が接触しているだけであるため、熱衝撃や曲げ等の力によって接触部に緩みが発生し易く、この緩みによる導通不良の発生が懸念されるという問題があった。
【０００７】
一方、多層の金属箔を接合する方法として、多層に重ねられた金属箔に加圧を保持した状態で超音波溶接機を用いて複数回の超音波発信を行うことにより多層金属箔を互いに接合する方法が公知である（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−７９９０号公報
【特許文献２】特開２００９−１９５９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
合成樹脂フィルム基材の表裏面に配線パターンを構成する導電体層が形成された配線基板において、その配線パターンの一部を表裏間で電気的に導通させるに当たり、特許文献２を参照して、表裏の導電体層に加圧を保持した状態で超音波溶接機を用いて超音波接合を行う場合、回路にクラックが入る等の配線基板へのダメージをできる限り小さくするために、超音波溶接機の出力を下げて接合を行うことになる。
【００１０】
しかしながら、出力を下げて行う場合には超音波の発振が不安定になりやすく、その結果、表裏の導電体同士を接合するのに必要なエネルギーが十分に得られないという問題があった。即ち、表裏の導電体同士を十分に電気的に導通させることができない上に、熱衝撃や曲げ等が加わると表裏導通部に導通不良を生じる恐れがあった。
【００１１】
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、合成樹脂フィルム基材の表裏面に配線パターンを構成する導電体層が形成された配線基板において、その表裏の配線パターン間を効率よく十分に電気的に導通させることができると共に、熱衝撃や曲げ等が加わっても導通不良を生じる恐れがなく長期にわたって良好な導通状態を維持できる、配線基板の表裏導通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】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
【００１３】
［１］合成樹脂フィルム基材の表裏面に配線パターンを構成する導電体層が形成された配線基板において、その配線パターンの一部を表裏間で電気的に導通させるに当たり、導通予定部位を一対の超音波接合具で配線基板の両側から挟圧することにより、当該導通予定部位の導電体層間に存在する合成樹脂を周辺側へ押し退けて表裏の導電体同士を接触せしめ、この接触した表裏の導電体同士を超音波接合具からの超音波振動によって接合する表裏導通方法であって、
前記一対の超音波接合具のうち少なくとも一方の超音波接合具に連結された超音波伝達体に超音波振動を伝達することにより前記超音波接合具を振動させて、該超音波接合具からの超音波振動によって前記接触した表裏の導電体同士を接合することを特徴とする配線基板の表裏導通方法。
【００１４】
［２］合成樹脂フィルム基材の表裏面に配線パターンを構成する導電体層が形成された配線基板において、その配線パターンの一部を表裏間で電気的に導通させるに当たり、導通予定部位を一対の超音波接合具で配線基板の両側から挟圧することにより、当該導通予定部位の導電体層間に存在する合成樹脂を周辺側へ押し退けて表裏の導電体同士を接触せしめ、この接触した表裏の導電体同士を超音波接合具からの超音波振動によって接合する表裏導通方法であって、
前記一対の超音波接合具のうち少なくとも一方の超音波接合具に連結された超音波伝達体に、該超音波伝達体が共振する周波数の超音波振動を伝達することによって、前記超音波伝達体を共振せしめ、該共振により、前記超音波伝達体に連結された超音波接合具を振動させて、該超音波接合具からの超音波振動によって前記接触した表裏の導電体同士を接合することを特徴とする配線基板の表裏導通方法。
【００１５】
［３］前記超音波伝達体は軸体からなり、前記超音波伝達体の長さ方向の一端が前記超音波接合具に連結され、前記軸体からなる超音波伝達体に、その軸線に対して垂直な方向に振動する超音波振動を伝達する前項１または２に記載の配線基板の表裏導通方法。
【００１６】
［４］前記接触した表裏の導電体層に対し前記一対の超音波接合具で垂直方向の挟圧力を加えながら、前記接触した表裏の導電体の接触面に平行な超音波振動を付与することによって、前記接合を行う前項１〜３のいずれか１項に記載の配線基板の表裏導通方法。
【００１７】
［５］前記接触面に平行な超音波振動の振幅が５μｍ〜１００μｍである前項４に記載の配線基板の表裏導通方法。
【００１８】
［６］前記導通予定部位を挟圧する際に、該導通予定部位を前記超音波接合具で超音波振動を行いながら前記配線基板の両側から挟圧することを特徴とする前項１〜５のいずれか１項に記載の配線基板の表裏導通方法。
【発明の効果】
【００１９】
［１］の発明では、配線基板の導通予定部位を両側から挟圧して表裏の導電体層間の合成樹脂を周辺側へ押し退け、表裏の導電体同士を接触させた上で超音波振動によって接合するから、その導通部分で表裏の導電体が十分に一体化し、もって導通抵抗が極めて低くなると共に、この部分に熱衝撃や曲げが加わっても導通不良を生じる恐れがなく長期にわたって良好な導通状態が維持される。更に、超音波振動による接合は、一対の超音波接合具のうち少なくとも一方の超音波接合具に超音波伝達体を連結し、該超音波伝達体に超音波振動を伝達することにより該超音波伝達体に連結された超音波接合具を振動させて接合を行うものであるから、超音波の振動の不安定さが低減され、これにより、導通部分で表裏の導電体をより十分に一体化させることができ、ひいてはより長期間にわたって良好な導通状態が維持されるものとなる。また、超音波接合具を利用して上記の挟圧を行うから、該挟圧から超音波接合までの一連の操作を連続的に短時間で能率良く行うことができ、生産性を向上できるし、設備コスト及び加工コストも少なくて済む。従って、この表裏導通方法で表裏の導通をとった配線基板を用いて構成されたＩＣタグは、電磁波読み取りの高い信頼性及び耐久性が得られると共に、製作コストも少なくて済む。
【００２０】
［２］の発明では、配線基板の導通予定部位を両側から挟圧して表裏の導電体層間の合成樹脂を周辺側へ押し退け、表裏の導電体同士を接触させた上で超音波振動によって接合するから、その導通部分で表裏の導電体が十分に一体化し、もって導通抵抗が極めて低くなると共に、この部分に熱衝撃や曲げが加わっても導通不良を生じる恐れがなく長期にわたって良好な導通状態が維持される。更に、超音波振動による接合は、一対の超音波接合具のうち少なくとも一方の超音波接合具に超音波伝達体を連結し、該超音波伝達体に、該超音波伝達体が共振する周波数の超音波振動を伝達することによって、超音波伝達体を共振せしめ、該「共振」により、前記超音波伝達体に連結された超音波接合具を振動させて接合を行うものであるから、超音波の振動の不安定さが解消され、これにより、導通部分で表裏の導電体をより一層十分に一体化させることができ、ひいてはより一層長期間にわたって良好な導通状態が維持されるものとなる。また、超音波接合具を利用して上記の挟圧を行うから、該挟圧から超音波接合までの一連の操作を連続的に短時間で能率良く行うことができ、生産性を向上できるし、設備コスト及び加工コストも少なくて済む。従って、この表裏導通方法で表裏の導通をとった配線基板を用いて構成されたＩＣタグは、電磁波読み取りの高い信頼性及び耐久性が得られると共に、製作コストも少なくて済む。
【００２１】
［３］の発明では、軸体からなる超音波伝達体の長さ方向の一端が超音波接合具に連結され、この超音波伝達体に、その軸線に対して垂直な方向に振動する超音波振動を伝達するので、共振が十分に得られるものとなって、導通部分で表裏の導電体をさらに一層十分に接合一体化させることができる。
【００２２】
［４］の発明では、前記接触した表裏の導電体層に対し前記一対の超音波接合具で垂直方向の挟圧力を加えながら、前記接触した表裏の導電体の接触面に平行な方向に振動する超音波振動を付与することによって、前記接合を行うので、導通抵抗のより小さい表裏導通部分を形成できる。即ち、挟圧力を加えながら前記接触面に平行な超音波振動を付与するので、導電体層の接触面の表面の酸化膜が除去され、清浄な導電体層の表面同士が接触するものとなり、さらに挟圧しながら前記接触面に平行な方向に振動する超音波振動を付与すると、導電体層間で原子拡散が起こり、表裏の導電体層の接触面同士が十分に接合一体化される。
【００２３】
［５］の発明では、前記接触面に平行な方向に振動する超音波振動の振幅が５μｍ〜１００μｍであるから、配線基板にダメージ（回路断線等）を与えることを十分に回避しつつ、表裏の導電体を十分に一体化できて、導通抵抗の小さい表裏導通部分を形成することができる。
【００２４】
［６］の発明では、導通予定部位を挟圧する際に、該導通予定部位を一対の超音波接合具で超音波振動を行いながら配線基板の両側から挟圧するので、導通予定部位において表裏の導電体をより一層十分に一体化させることができ、これにより導通抵抗をさらに小さくできると共に、より一層長期にわたって良好な導通状態が維持される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用する配線基板の一例を示す断面図である。
【図２】配線基板に対する挟圧加工を示し、（Ａ）は挟圧加工開始前の断面図、（Ｂ）は挟圧加工中の断面図である。
【図３】図２の加工を経て得られた表裏導通後の配線基板の断面図である。
【図４】突起部を有した超音波接合具の対向面（配線基板との当接面）の拡大平面図である。
【図５】超音波接合機の主要部の概略正面図である。
【図６】比較例１〜３で用いた超音波接合機の主要部の概略を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る配線基板の表裏導通方法について、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
図１に示すように、配線基板１Ａは、合成樹脂フィルム基材２の表裏面に配線パターンを構成する導電体層３、４が形成されたものである。
【００２８】
本実施形態では、前記導電体層３、４は、合成樹脂フィルム基材２の表面に接着剤（図示省略）を介して貼り合わせた金属箔にて形成されており、その貼り合わせ後にレジストインキで配線パターンを印刷した後、エッチングすることにより、所要の配線パターンを形成している。
【００２９】
本発明の表裏導通方法で用いる超音波接合機１０の好適例を図５に示す。図５において、５は上側の超音波接合具、６は下側の超音波接合具、１１は超音波伝達体、１２は変換器、１３は押圧部である。
【００３０】
前記上側の超音波接合具５の上面に、軸体からなる超音波伝達体１１の下端が固定され、該超音波伝達体１１の上端に押圧部１３が固定されている。前記超音波伝達体１１の長さ方向が鉛直方向（上下方向）と平行になるように配置されている。前記押圧部１３の上面に圧力を下方に向けて加えることにより、前記上下一対の超音波接合具５、６の間に配置された表裏導通対象の配線基板１Ａをこれら一対の超音波接合具５、６で両側から挟圧することができる（図５参照）。また、前記軸形状の超音波伝達体１１の上下方向の中間部（上下方向の二等分位置より下側の位置）に変換器１２の一端部が連結固定されている。前記変換器１２は、電気エネルギーを機械的振動（超音波振動）に変換するものであり、この変換器１２は、図５で実線矢印で示すように、水平方向に平行な方向に超音波振動する。本実施形態では、前記変換器１２から超音波伝達体１１に、該超音波伝達体１１が共振する周波数の超音波振動を伝達することによって、超音波伝達体１１を共振せしめ、該共振により、前記超音波伝達体１１に連結された超音波接合具５を振動させる。これにより、前記上側の超音波接合具５は、図５で白抜き矢印で示すように、水平方向に平行な方向に超音波振動する。
【００３１】
本発明の表裏導通方法では、前記配線基板１Ａにおける配線パターンの一部を表裏間で電気的に導通させるために、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、配線基板１Ａの導通予定部位Ｐを対向する一対の超音波接合具５、６で両側から挟圧する。ここで、図２（Ａ）に示すように、一方の（上側の）超音波接合具５の対向面（下面）には円錐台状の突起部５ａが設けられているが、他方の（下側の）超音波接合具６の対向面（上面）は平坦になっており、図２（Ｂ）に示すように、配線基板１Ａの上側の導電体層３に突起部５ａのある超音波接合具５を当接させると共に、該配線基板１Ａの下側の導電体層４に対向面が平坦な超音波接合具６を当接させて挟圧する。
【００３２】
前記挟圧加工により、図２（Ｂ）に示すように、一方の（上側の）超音波接合具５の突起部５ａが配線基板１Ａを厚み方向に圧縮して凹ませる形で他方の超音波接合具６に接近し、この接近過程で両導電体層３、４間に存在したフィルム基材２の樹脂が周辺側へ押し退けられると共に、一方の（上側の）導電体層３が突起部５ａに沿って引き延ばされ、該突起部５ａの先端位置で表裏の導電体層３、４が接触した状態となる。このとき、配線基板１Ａの他方の（下側の）導電体層４は、殆ど変形を生じていない（図２（Ｂ）参照）。ここまでが挟圧工程である。
【００３３】
このようにして一対の超音波接合具５、６間で配線基板１Ａを挟圧したのち、その挟圧状態のままで両超音波接合具５、６による超音波接合を行う（超音波接合工程）。即ち、前記接触した表裏の導電体層３、４に対し前記一対の超音波接合具５、６で垂直方向の挟圧力を加えながら、両超音波接合具５、６による超音波接合を行う。具体的には、前記前記変換器１２から超音波伝達体１１に、該超音波伝達体１１が共振する周波数の超音波振動を伝達することによって、超音波伝達体１１を共振せしめ、該共振により、前記超音波伝達体１１に連結された超音波接合具５を振動させる。これにより、上側の超音波接合具５は、図５で白抜き矢印で示すように、水平方向に平行な方向に超音波振動するので、前記接触した表裏の導電体層３、４の接触面に平行な方向に振動する超音波振動をこれら導電体層３、４に付与することができる。このように上側の超音波接合具５が水平方向に平行な方向へ超音波振動することによって、前記接触した表裏の導電体層３、４同士を接合一体化することができる。これにより、図３に示すように、表裏の導電体層３、４が一部（導通部）Ｃで電気的に導通した配線基板１Ｂが得られる。
【００３４】
上述したとおり、前記接触した表裏の導電体層３、４に対し前記一対の超音波接合具５、６で垂直方向の挟圧力を加えながら、一方の超音波接合具５を水平方向に平行な方向に超音波振動させるので（接触した表裏の導電体層３、４の接触面に平行な方向に振動する超音波振動を導電体層３、４に付与するので）、前記導電体層３、４の接触面の表面の酸化膜が破壊され、清浄な導電体層の表面同士が接触するものとなる。更に、挟圧しながら前記態様の超音波振動を付与すると、導電体層間で原子拡散が起こり、導電体層３、４の接触面同士が十分に接合一体化される。
【００３５】
上記のようにして表裏導通がなされた配線基板１Ｂは、図３に示すように、その導通部分Ｃで表裏の導電体層３、４が完全に一体化しているため、その導通抵抗が極めて小さくなると共に、導通部分Ｃに熱衝撃や曲げ等が加わっても導通不良を生じる恐れがなく長期間にわたって良好な導通状態が維持される。従って、この配線基板１Ｂを用いて製作されたＩＣタグは、電磁波読み取りにおける高い信頼性及び耐久性が得られる。
【００３６】
また、本発明の表裏導通方法においては、表裏の配線パターンの導電体層を接合するための超音波接合具５、６を利用して配線基板１Ａの挟圧加工を行うから、該挟圧加工から超音波接合までの一連の操作を連続的に短時間で効率良く行うことができ、それだけ生産性を向上できると共に、設備コスト及び加工コストが少なくて済むので、この表裏導通された配線基板１Ｂを用いて構成されたＩＣタグの製作コストも大きく低減することができる。
【００３７】
上記実施形態では、超音波伝達体１１は軸体からなり、超音波伝達体１１の長さ方向の一端が超音波接合具５の上面に連結され、この超音波伝達体１１に、その軸線に対して垂直な方向（図５で実線矢印の方向）に振動する超音波振動を伝達するから（図５参照）、共振が十分に得られるものとなって、導通部分で表裏の導電体をさらに一層十分に接合一体化させることができる。
【００３８】
本発明において、前記合成樹脂フィルム基材２としては、前記超音波接合具５、６間での挟圧によって樹脂成分が塑性流動して周辺側へ移動し得る塑性変形性を有する樹脂材料であれば良く、例えば、熱可塑性樹脂からなるものを使用可能であるが、中でもポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなるフィルムが好適である。また、前記合成樹脂フィルム基材２の厚さは、配線基板としての強度を確保し、且つ前記挟圧加工時の導電体層３、４の破断を回避する上で、２０μｍ〜５０μｍの範囲が好適である。
【００３９】
前記表裏の配線パターンを構成する導電体層３、４としては、特に限定されるものではないが、例えば金属箔、導電性インキ層等が挙げられる。前記金属箔としては、特に限定されないが、良好な導電性を有すると共に挟圧加工時の展延性に優れることが望ましいことから、アルミニウム箔及び銅箔が推奨される。また、これらアルミニウム箔及び銅箔の厚みとしては、７μｍ〜５０μｍの範囲が好ましい。前記金属箔３、４を前記合成樹脂フィルム基材２に貼り合わせるのに用いられる接着剤としては、特に限定されるものではないが、例えばポリエステル系接着剤、ポリイソシアネート系接着剤等が挙げられる。
【００４０】
前記導電性インキとしては、特に限定されるものではないが、例えば導電性物質及びバインダー成分を含有してなる導電性インキ等が挙げられる。前記導電性物質としては、特に限定されるものではないが、例えば、金属（銀、銅等）、金属酸化物（酸化錫、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化銀、酸化インジウム等）、グラファイト、カーボンブラック、金属で被覆された無機物などが挙げられる。
【００４１】
前記バインダー成分としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩素化ポリオレフィン、エポキシ樹脂、ブロム化エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリアミドイミド、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、変性ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。
【００４２】
前記導電性インキに添加される溶剤としては、特に限定されないが、例えば、脂肪族炭化水素溶剤（ｎ−ヘプタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン等）、芳香族炭化水素溶剤（トルエン、キシレン等）、石油系溶剤などが挙げられる。
【００４３】
前記導電性インキを用いて例えばスクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷等の印刷手法で印刷することにより表裏の配線パターンとなる導電体層３、４を形成することができる。
【００４４】
前記挟圧加工の際に超音波接合具５、６間に加える挟圧力としては、０．０３ＭＰａ〜１．０ＭＰａの範囲に設定されるのが好ましい。０．０３ＭＰａであることで十分な接合を行うことができると共に、１．０ＭＰａ以下であることで配線基板にダメージ（回路断線、導通を阻害するクラック等）を与えることを確実に回避することができる。中でも、０．１ＭＰａ〜０．４ＭＰａの範囲に設定されるのが特に好ましい。
【００４５】
前記超音波伝達体に超音波振動を伝達する際の超音波振動の振幅は、５μｍ〜１００μｍであるのが好ましい。５μｍ以上であることで接合に必要なエネルギーを確保することができると共に、１００μｍ以下であることで配線基板にダメージ（回路断線、導通を阻害するクラック等）を与えることを確実に回避することができる。中でも、前記超音波振動の振幅は、２０μｍ〜７５μｍであるのがより好ましい。
【００４６】
また、前記超音波伝達体に超音波振動を伝達する際の超音波振動の発振時間は、３０ｍｓ〜５００ｍｓに設定するのが好ましい。３０ｍｓ以上とすることで接合に必要なエネルギーを付与することができると共に、５００ｍｓ以下とすることで摩擦による発熱を低減できて配線基板にダメージ（回路断線、導通を阻害するクラック等）を与えることを確実に回避することができる。中でも、超音波振動の発振時間は、５０ｍｓ〜２００ｍｓに設定するのがより好ましい。
【００４７】
前記実施形態では、図２で示したように、一方の超音波接合具５として対向面に突起部５ａを有するものを使用し、他方の超音波接合具６として対向面が平坦面になっているものを使用したが、特にこのような形態に限定されるものではなく、例えば、一対の超音波接合具として共に対向面に突起部を有するものを用いてもよい。この場合、一対の超音波接合具の突起部同士は、互いに対向する配置又は互いに噛み合う配置のいずれであっても良い。
【００４８】
また，前記超音波接合具の対向面の突起部は、例示したような複数個の突起部５ａが互いに離間して設けられた構成であっても良いし、或いは１個設けられた構成であっても良い。また、前記突起部の形状は、特に限定されず、上記実施形態のような円錐台形状のほか、例えば多角錐台形状（図４参照）等の種々の形状を採用できる。また、例えば用途がＩＣタグ等の場合には、図２に示されるような、複数個の突起部５ａを有した超音波接合具５を２個用いて配線基板における相互に離間した２箇所の位置でそれぞれ前記挟圧加工を行って表裏導通を形成するようにしても良いが、図２のような超音波接合部５を１つの超音波治具に設けて１つの超音波治具による挟圧によって前記離間した２箇所の位置で同時に表裏導通を形成するのが好ましく、後者の場合には、生産性を向上できる利点がある。
【００４９】
なお、前記一対の超音波接合具の対向面が共にある程度の広さの平坦面である場合には、既述の挟圧加工を行ってもフィルム基材２の樹脂を周辺側へ十分に排除することが難しくなり、表裏の導電体層３、４同士を十分に接触させることが困難になる。従って、この発明で用いる一対の超音波接合具としては、互いの対向面の少なくとも一方に突起部を有した構成、又は、超音波接合具自体が棒状のような突端形状を備えた構成であるのが好ましい。
【００５０】
突起部５ａを有した超音波接合具５の対向面（配線基板との当接面）の拡大平面図の一例を図４に示す。例えば、対向面における４ｍｍ2の領域に対し５〜２００個の突起部５ａが互いに離間して設けられた構成が採用されるが、特にこのような配置密度に限定されるものではない。
【００５１】
また、前記挟圧加工に際し、配線基板の導通予定位置を加熱する（例えば一対の超音波接合具で挟圧する際に該超音波接合具で超音波振動を行うことで導通予定位置を加熱する）ようにしても良く、この場合には、フィルム基材２の樹脂をある程度軟化乃至変形し易くでき、もって挟圧部での樹脂の周辺側への移動（塑性流動）をさらに容易化することができる利点がある。
【実施例】
【００５２】
次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。
【００５３】
＜実施例１＞
厚さ３８μｍのＰＥＴからなるフィルム基材２の表裏面に、厚さ１０μｍのアルミニウム箔と厚さ３０μｍのアルミニウム箔をそれぞれポリエステル系接着剤を介して貼り合わせた後、両側のアルミニウム箔の表面に各々レジストインキを所定パターンで印刷してエッチングすることにより、表裏に所定の配線パターンを構成するアルミニウム層３、４を有する配線基板１Ａを作製した（図１参照）。次いで、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、一方の対向面に複数個の突起部５ａを備えた一対の超音波接合具５、６を用いて、該突起部５ａを有する超音波接合具５が厚さ３０μｍのアルミニウム箔３側に当接する配置で、前記配線基板１Ａをこれら超音波接合具５、６間でプレス機を用いて挟圧力０．０３ＭＰａで挟圧加工することによって、挟圧部の両アルミニウム層間にあったＰＥＴ樹脂（フィルム基材）を周辺側へ押し退けて表裏のアルミニウム層同士を接触させ、この挟圧状態のまま超音波接合具に超音波振動を与えることによって、前記接触した表裏のアルミニウム層３、４同士を接合一体化させて、表裏の配線パターンが電気的に導通した配線基板１Ｂを得た（図３参照）。
【００５４】
前記超音波振動付与のための超音波接合機１０としては、前述した図５の構成のものを用いた。即ち、一方の超音波接合具５に連結された軸形状の超音波伝達体（素材：鉄）１１に、該超音波伝達体１１が共振する周波数（２０ｋＨｚ）の超音波振動（振幅５０μｍ、発振時間４００ｍｓ）を変換器１２から伝達することによって、超音波伝達体１１を共振せしめ、該共振によって超音波接合具５を振動せしめ、該超音波接合具５の超音波振動（接触した表裏の導電体層３、４の接触面に平行な方向に振動する超音波振動）によって、前記接触した表裏のアルミニウム層同士を接合一体化させて、表裏の配線パターンが電気的に導通した配線基板１Ｂを得た。
【００５５】
＜実施例２＞
挟圧加工の際の挟圧力を０．３ＭＰａに設定し、超音波振動の発振時間を１００ｍｓ（０．１秒）に設定した以外は、実施例１と同様にして表裏の配線パターンが電気的に導通した配線基板を得た。
【００５６】
＜実施例３＞
挟圧加工の際の挟圧力を１．０ＭＰａに設定し、超音波振動の発振時間を１００ｍｓに設定した以外は、実施例１と同様にして表裏の配線パターンが電気的に導通した配線基板を得た。
【００５７】
＜実施例４＞
超音波振動の振幅を１００μｍに設定した以外は、実施例２と同様にして表裏の配線パターンが電気的に導通した配線基板を得た。
【００５８】
＜実施例５＞
挟圧加工の際の挟圧力を１．２ＭＰａに設定した以外は、実施例２と同様にして表裏の配線パターンが電気的に導通した配線基板を得た。
【００５９】
＜比較例１＞
厚さ３８μｍのＰＥＴからなるフィルム基材２の表裏面に、厚さ１０μｍのアルミニウム箔と厚さ３０μｍのアルミニウム箔をそれぞれポリエステル系接着剤を介して貼り合わせた後、両側のアルミニウム箔の表面に各々レジストインキを所定パターンで印刷してエッチングすることにより、表裏に所定の配線パターンを構成するアルミニウム層３、４を有する配線基板１Ａを作製した（図１参照）。次いで、図６に示すように、一方の対向面に複数個の突起部５ａ（図２（Ａ）参照）を備えた一対の超音波接合具５５、５６を用いて、該突起部５ａを有する超音波接合具５５が厚さ３０μｍのアルミニウム箔３側に当接する配置で、前記配線基板１Ａをこれら超音波接合具５５、５６間で挟圧力０．３ＭＰａで挟圧加工することによって、挟圧部の両アルミニウム層間にあったＰＥＴ樹脂（フィルム基材）を周辺側へ押し退けて表裏のアルミニウム層を接触させ、この挟圧状態のまま超音波接合具に超音波振動を与えることによって、前記接触した表裏のアルミニウム層同士を接合一体化させて、表裏の配線パターンが電気的に導通した配線基板１Ｂを得た（図３参照）。
【００６０】
前記超音波振動付与のための超音波接合機としては、図６の構成のものを用いた。即ち、上側の超音波接合具５５の一側面に連結された超音波ホーン５２に超音波振動（振幅１００μｍ、発振時間３００ｍｓ）を変換器（図示しない）から伝達することによって、超音波接合具５５を振動せしめ、該超音波接合具５５の超音波振動（接触した表裏の導電体層３、４の接触面に平行な方向、即ち図６で白抜き矢印で示す方向に振動する超音波振動）によって、前記接触した表裏のアルミニウム層同士を接合一体化させて、表裏の配線パターンが電気的に導通した配線基板１Ｂを得た。
【００６１】
なお、前記挟圧力は、図６において５３の矢印で示す方向に回転モーメントを超音波ホーン５２に加えることにより、上側の超音波接合具５５を下方に押圧することで得られるものである。従って、前記挟圧力の付与の手法も実施例１〜５の付与手法（回転モーメントではなく、前記接触面に対し垂直な方向に直線的に圧力を与える手法（プレス機で加圧する手法））と相違する。また、この比較例１は、超音波伝達体（超音波伝達用軸体）を介さずに超音波接合具に超音波振動を直接に付与する手法を採用したものである。
【００６２】
＜比較例２＞
挟圧加工の際の挟圧力を０．２ＭＰａに設定し、超音波振動の振幅を７５μｍに設定した以外は、比較例１と同様にして表裏の配線パターンが電気的に導通した配線基板を得た。
【００６３】
＜比較例３＞
挟圧加工の際の挟圧力を０．１ＭＰａに設定し、超音波振動の振幅を７５μｍに設定し、超音波振動の発振時間を５００ｍｓ（０．５秒）に設定した以外は、比較例１と同様にして表裏の配線パターンが電気的に導通した配線基板を得た。
【００６４】
【表１】
2014120568.tif 000003
【００６５】
上記実施例１〜５及び比較例１〜３で得られた表裏導通した配線基板について、室温下でミリオームメーターにて表裏導通部の抵抗値（ｍΩ）を測定し、下記判定基準に基づいて導通性を評価した。この結果を表１に示す。
（判定基準）
「◎」…表裏導通部の抵抗値が１０ｍΩ未満
「○」…表裏導通部の抵抗値が１０ｍΩ以上１００ｍΩ未満
「△」…表裏導通部の抵抗値が１００ｍΩ以上５００ｍΩ未満
「×」…表裏導通部の抵抗値が５００ｍΩ以上。
【００６６】
また、上記実施例１〜５及び比較例１〜３で得られた表裏導通した配線基板について、表裏の回路におけるクラックの有無やクラックの状態を目視で調べ、下記判定基準に基づいて品質を評価した。
（判定基準）
「◎」…表裏導通した配線基板の表裏の回路にクラックが全く認められなかった（合格）
「○」…表裏導通した配線基板の表裏の回路において僅かにクラックが認められたものの、表裏導通部の抵抗値が小さく、実質的に問題のないレベルであった（合格）
「×」…表裏導通した配線基板の表裏の回路に無視できないクラックが認められた。
【００６７】
表１から明らかなように、本発明の実施例１〜５の表裏導通方法によれば、表裏導通部の導通抵抗値が十分に小さくなっており、優れた導通性が得られている上に、表裏の回路にクラックが実質的に認められないので、高い信頼性を確保できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明に係る表裏導通方法で表裏の導通をとった配線基板は、例えば、電磁波読み取り可能なＩＣタグ、各種電気製品等の部品として使用される。また、本発明の表裏導通方法で表裏の導通をとった配線基板を用いて構成されたＩＣタグは、電磁波読み取りの高い信頼性及び耐久性が得られると共に、製作コストも少なくて済む利点がある。
【符号の説明】
【００６９】
１Ａ…配線基板（表裏未導通）
１Ｂ…配線基板（表裏導通後）
２…合成樹脂フィルム基材
３…導電体層
４…導電体層
５…超音波接合具
５ａ…突起部
６…超音波接合具
１０…超音波接合機
１１…超音波伝達体
１２…変換器
１３…押圧部
Ｃ…導通部
Ｐ…導通予定位置
【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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