(57)【要約】【課題】  優れた導電性を有する導電性被膜、その製造方法、およびこの導電性被膜を用いたフレキシブル配線基板を提供する。【解決手段】  銀酸化物粒子と三級脂肪酸銀塩のいずれか一方または両方を含む導電性組成物からなる膜を可撓性基板５上に形成し、この導電性組成物を加熱して導電性被膜７とし、導電性被膜７を押圧部材１０によって押圧することにより押し固める。導電性被膜７を押圧することによって、導電性被膜７の導電性を高めることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銀酸化物粒子と三級脂肪酸銀塩のいずれか一方または両方を含む導電性組成物を膜状に形成し、この導電性組成物を加熱して導電性被膜とする加熱工程と、
前記導電性被膜を押し固める押圧工程とを含むことを特徴とする導電性被膜の製造方法。
【請求項２】
前記押圧工程において、銀に比べ表面硬度が高い押圧部材によって前記導電性被膜を押圧することにより押し固めることを特徴とする請求項１に記載の導電性被膜の製造方法。
【請求項３】
前記押圧工程において、前記押圧部材を用いて導電性被膜をラビング処理することを特徴とする請求項２に記載の導電性被膜の製造方法。
【請求項４】
前記押圧部材は、少なくとも導電性被膜に当接する部分が、ステンレス鋼、ニッケル、クロムのうち１または２以上からなることを特徴とする請求項２または３に記載の導電性被膜の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の導電性被膜の製造方法によって形成されたものであることを特徴とする導電性被膜。
【請求項６】
請求項５に記載の導電性被膜が可撓性基板上に形成されていることを特徴とするフレキシブル配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル配線基板などの配線基板に用いられる導電性被膜、その製造方法、およびフレキシブル配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線基板の製造方法としては、基板上に導電性組成物を塗布し、これを加熱することによって、回路パターンをなす導電性被膜を形成する方法がある（例えば、特許文献１を参照）。
導電性組成物は、銀などの金属からなる導電性粒子を含むものであり、この製造方法では、加熱により導電性粒子どうしを融着させることによって導電性被膜を形成することができる。
高い導電性を有する導電性被膜を形成するには、充分な加熱時間が必要となる。例えば加熱温度が１５０〜１８０℃である場合は、加熱時間３０分以上が好ましい。このため、一般に、ボックス型の加熱炉を用いた回分式の処理が採用されている。
【特許文献１】特開２００３−３０８７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、可撓性基板を用いた配線基板が多く用いられている。この種の配線基板は、長尺の可撓性基板上に導電性被膜を形成した後、この長尺の配線基板を所定の大きさに切断することによって製造することができる。
この製造方法をとる場合には、連続処理が可能な加熱炉を使用し、導電性組成物を塗布した可撓性基板を連続的に加熱炉に導入して加熱処理することによって導電性被膜を形成する。加熱処理時間は、基板の導入速度と加熱炉の長さによって定められる。
【０００４】
しかしながら、従来の製造方法では、製造コストを考慮すると、導入速度を極端に低くすることはできず、長大な加熱炉を使用することも困難である。このため、加熱処理の時間が不十分となり、導電性被膜の導電性が不十分となることがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高い導電性を有し、かつ低コストで製造できる導電性被膜、その製造方法、およびこの導電性被膜を用いたフレキシブル配線基板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】
本発明の請求項１に係る導電性被膜の製造方法は、銀酸化物粒子と三級脂肪酸銀塩のいずれか一方または両方を含む導電性組成物を膜状に形成し、この導電性組成物を加熱して導電性被膜とする加熱工程と、前記導電性被膜を押し固める押圧工程とを含むことを特徴とする。
本発明の請求項２に係る導電性被膜の製造方法は、請求項１において、前記押圧工程では、銀に比べ表面硬度が高い押圧部材によって前記導電性被膜を押圧することにより押し固めることを特徴とする。
本発明の請求項３に係る導電性被膜の製造方法は、請求項２において、前記押圧工程では、前記押圧部材を用いて導電性被膜をラビング処理することを特徴とする。
本発明の請求項４に係る導電性被膜の製造方法は、請求項２または３において、前記押圧部材の、少なくとも導電性被膜に当接する部分が、ステンレス鋼、ニッケル、クロムのうち１または２以上からなることを特徴とする。
本発明の請求項５に係る導電性被膜は、請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の導電性被膜の製造方法によって形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項６に係るフレキシブル配線基板は、請求項５に記載の導電性被膜が可撓性基板上に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の導電性被膜の製造方法は、導電性被膜を押し固める押圧工程を有するので、導電性被膜内の銀粒子が密に充填された状態となり、銀粒子どうしの接触面積が大きくなる。このため、銀粒子間の電気抵抗が低くなり、導電性被膜の導電性が高められる。
さらには、加熱工程における加熱時間を短縮できるため、大型の加熱炉を使用することなく生産性を高めることができる。従って、製造コストの点で有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の導電性被膜の第１の例は、銀酸化物粒子と三級脂肪酸銀塩とを分散媒に加えたものである。
銀酸化物粒子は、加熱により還元されて単体の銀（金属銀）となる性質を有する。銀酸化物粒子は、酸化銀（Ｉ）、酸化銀（ＩＩ）、酢酸銀、炭酸銀などからなるものが好ましい。これらは単独で使用してもよいし、２以上を併用することもできる。
銀酸化物粒子の平均粒径は、０．０１〜１０μｍが好ましい。特に、０．５μｍ以下であることが望ましい。平均粒径をこの範囲とすることによって、分散媒に対する分散性を高めるとともに、加熱時の還元反応速度を高めることができる。
銀酸化物粒子は、銀化合物と他の化合物とを反応させる液相法によって製造できる。例えば酸化銀からなる銀酸化物粒子は、硝酸銀水溶液にアルカリ水溶液（水酸化ナトリウム水溶液など）を滴下する方法により製造できる。
【０００８】
三級脂肪酸銀塩は、総炭素数が５〜３０、好ましくは１０〜３０の三級脂肪酸の銀塩である。三級脂肪酸銀塩の具体例としては、ピバリン酸銀、ネオヘプタン酸銀、ネオノナン酸銀、ネオデカン酸銀などが挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２以上を併用することもできる。
【０００９】
銀酸化物粒子と三級脂肪酸銀塩との配合割合は、銀酸化物粒子の重量をＡとし、三級脂肪酸銀塩の重量をＢとしたときに、重量比率（Ａ／Ｂ）が１／４〜３／１であることが好ましい。
【００１０】
分散媒としては、銀酸化物粒子および三級脂肪酸銀塩と反応を起こさず、銀酸化物粒子および三級脂肪酸銀塩を良好に分散するものであれば特に限定されない。
分散媒としては、エタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフラン、イソホロン、テルピネオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ブチルセロソルブアセテートなどの有機溶剤を用いてもよいし、水を用いてもよい。
【００１１】
上記第１の例の導電性被膜は銀酸化物粒子と三級脂肪酸銀塩の両方を含むが、本発明の導電性被膜は、銀酸化物粒子と三級脂肪酸銀塩のうちいずれか一方のみを使用してもよい。
【００１２】
本発明の導電性被膜の第２の例は、銀酸化物粒子と三級脂肪酸銀塩とを分散媒に加え、さらに還元剤を添加したものである。
還元剤は、上記銀化合物（銀酸化物粒子と三級脂肪酸銀塩）を還元するものであり、この還元剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールジアセチレート、ホルマリン、ヒドラジン、アスコルビン酸、各種アルコールなどが使用できる。これらは単独で用いてもよいし、２以上を併用してもよい。
還元剤の使用量は、上記銀化合物１モルに対し２０モル以下、好ましくは０．５〜１０モルとするのが好ましい。
【００１３】
本発明の導電性被膜の第３の例は、銀酸化物粒子と三級脂肪酸銀塩とを分散媒に加え、さらに還元剤とバインダを添加したものである。
バインダとしては、多価フェノール化合物、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂のうち１または２以上を使用することができる。
バインダの使用量は、銀化合物（銀酸化物粒子および／または三級脂肪酸銀塩）１００重量部に対して０．２〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部が好適である。使用量がこの範囲より少ないと被膜の柔軟性が低下し、この範囲より多いと導電性が低下する。
【００１４】
銀酸化物粒子を用いる場合には、セルロース誘導体を配合することもできる。
セルロース誘導体の配合によって、導電性組成物の保存安定性を高めることができる。
セルロース誘導体は、銀酸化物粒子を均一に分散する分散安定剤、および銀酸化物粒子の還元剤としても機能する。セルロース誘導体は、所定温度未満では銀酸化物粒子を還元せず、加熱により所定温度以上となると還元作用を示す。
セルロース誘導体としては、例えば、セルロース（Ｃ６Ｈ１０Ｏ５）ｎを変性したヒドロキシプロピルセルロース；セルロースを変性したエチルヒドロキシエチルセルロース；セルロースの水酸基の水素が部分的にエチル基によって置換されたエチルセルロースなどが挙げられる。
セルロース誘導体は、銀酸化物粒子１モルに対し１モル以上に相当する量を配合するのが好ましい。
【００１５】
長尺の可撓性基板上に、必要に応じてプライマ層を形成し、その上に上記導電性組成物を塗布し、膜状に形成する。この導電性組成物は、所定の回路パターンをなすように形成することができる。導電性組成物の塗布には、スクリーン印刷などの印刷法を採用できる。
可撓性基板としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリイミドなどの樹脂からなるものを例示できる。
プライマ層は、導電性被膜の剥離を防止するためのもので、ポリエステル樹脂などからなる。
以下、この導電性組成物からなる膜を形成した可撓性基板を積層体と呼ぶ。
【００１６】
図２に示すように、この積層体８を、連続的に加熱炉９に導入しつつ加熱処理する。
加熱炉９の加熱温度は、１５０℃以上とするのが好ましい。加熱温度をこの範囲とすることによって、導電性被膜の導電性を高めることができる。
可撓性基板の耐熱性およびコストの観点から、加熱温度は１８０℃以下が好ましい。
加熱処理は長時間行うのが好ましいが、生産性を考慮すると、長い加熱時間を確保するのが難しい場合がある。加熱時間は、例えば６〜１２分とすることができる。
【００１７】
積層体８が加熱炉９内を通過する過程で、導電性組成物中の銀酸化物粒子は還元され、銀粒子が生成する。三級脂肪酸銀塩は分解され、銀粒子が生成する。生成した銀粒子は、溶融や銀の析出により少なくとも一部が相互に融着し、高導電性の導電性被膜が形成される。
以下、このように、加熱により導電性被膜を形成する工程を加熱工程という。
【００１８】
次に、可撓性基板上に形成した導電性被膜を押圧し、押し固める。導電性被膜を押圧する方法の一例を次に示す。
図１に示すように、可撓性基板５上にプライマ層６（接着剤層）を介して形成した導電性被膜７を、押圧部材１０で押圧する。
導電性被膜７を押圧することによって、導電性被膜７は圧縮され、押し固められる。これによって、導電性被膜７内の銀粒子が密に充填された状態となり、銀粒子どうしの接触面積が大きくなる。このため、銀粒子間の電気抵抗が低くなり、導電性被膜７の導電性が高められる。
【００１９】
押圧部材１０としては、銀に比べ表面硬度が高いものを用いるのが好ましい。押圧部材１０の表面硬度が銀の硬度以下である場合には、押圧部材１０の一部が剥がれて導電性被膜７に付着し、汚れの原因となるおそれがある。
【００２０】
押圧部材１０は、少なくとも導電性被膜７に当接する部分が、ステンレス鋼、ニッケル、クロムのうち１または２以上からなるものを例示できる。これらの材料は、表面に不動態被膜を形成することができるため、押圧部材１０の一部が剥がれて導電性被膜７に付着するのを防ぐことができる。
押圧部材１０は、全体が上記材料からなるものを使用してもよいし、他の材料からなる本体の表面に、ニッケルまたはクロムからなるメッキ膜を形成したものを使用してもよい。
【００２１】
押圧部材１０の形状は、特に限定されないが、球状または円柱状が好適である。
押圧部材１０が導電性被膜７を押圧する際の押圧力は、０．１Ｎ以上が好ましく、１Ｎ以上がさらに好ましい。
以下、このように、押圧部材１０により導電性被膜７を押圧する工程を押圧工程という。
【００２２】
この際、導電性被膜７を押圧した状態で押圧部材１０を導電性被膜７に対して相対的に移動させることによって、導電性被膜７をラビング処理するのが好ましい。
例えば、図１に示すように、導電性被膜７を形成した可撓性基板５を、押圧部材１０により押圧された状態で、この基板５に沿って移動させる方法によってラビング処理を行うことができる。ラビング処理とは、導電性被膜の表面を擦ることをいう。
ラビング処理によって、導電性被膜７内の銀粒子どうしの接触面積を大きくし、導電性をさらに高めることができる。また、ラビング処理により導電性被膜７の表面は平滑になり金属光沢が増す。
【００２３】
導電性被膜７を押圧する方法は、上記方法に限定されない。
例えば、図３に示すように、導電性被膜７を形成した可撓性基板５を、２つの円筒状の押圧ローラ１１、１２（押圧部材）の間に通過させることによって、押圧ローラ１１により導電性被膜７を押圧する方法も可能である。
【００２４】
図４は、上記製造方法によって得られた導電性被膜７を備えたフレキシブル配線基板１を示すものである。
このフレキシブル配線基板１は、可撓性基板５上にプライマ層６を介して導電性被膜７を形成した基材２上に、接着剤層３を介してカバー部材４を形成した構成を有する。
カバー部材４は、可撓性を有する樹脂材料、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ポリイミドなどの樹脂からなるものを例示できる。
接着剤層３には、エポキシ樹脂などからなる接着剤が使用できる。
【００２５】
導電性被膜７は、例えばＲＦ−ＩＤ方式（ＲＦ：Radio-frequency、ＩＤ：Identification）のアンテナ回路を有する配線基板に適用することができる。
【実施例】
【００２６】
[実施例１]
ＰＥＴからなる可撓性基板５（厚さ７５μｍ）（東レ製：ルミラーＳ１０）の上に、プライマペースト（藤倉化成製：ＸＢ−３０２８）を印刷し、これを加熱炉９に導入し、乾燥させることによってプライマ層６（厚さ６μｍ）を形成した（加熱温度１７５℃、導入速度１ｍ／ｍｉｎ）。
酸化銀とネオデカン酸銀とを含む導電性組成物（藤倉化成製：ＸＡ−９０５３）を、幅１ｍｍ、長さ１０３ｃｍのテスト回路をなすようにプライマ層６上に印刷し、積層体８を得た。
図２に示すように、この積層体８を、導入速度１ｍ／ｍｉｎで連続的に加熱炉９（有効長さ７ｍ）に導入し、加熱温度１７５℃で加熱処理した。加熱時間は７分とした（加熱工程）。
図１に示すように、ステンレス鋼からなる球状の押圧部材１０（直径３５ｍｍ）を押圧力２０Ｎで導電性被膜７に押し当てた状態で、この導電性被膜７を形成した可撓性基板５を、この基板５に沿って移動させるラビング処理を１０回行った（押圧工程）。
導電性被膜７の特性を調べた結果を表１に示す。
【００２７】
[実施例２]
押圧部材１０を用いたラビング処理を行わず、図３に示す押圧ローラ１１、１２（ステンレス鋼製）を用いて導電性被膜７を押圧する方法を採用すること以外は実施例１と同様にして導電性被膜７を処理した。
導電性被膜７を形成した積層体８を押圧ローラ１１、１２間に導入する際の導入速度は０．５ｍ／ｍｉｎとし、押圧ローラ１１、１２による押圧力は５ｋｇ／ｃｍとした。導電性被膜７の特性を調べた結果を表１に示す。
【００２８】
[比較例１]
押圧工程を行わないこと以外は実施例１と同様にして積層体８を作製した。導電性被膜７の特性を調べた結果を表１に示す。
【００２９】
[比較例２]
押圧工程を行わないこと以外は実施例１と同様にして積層体８を作製した。この積層体８を、ボックス型加熱炉を用いて、銀が融着する温度で加熱処理した（加熱温度は１５０℃とし、加熱時間は６０分とした）。導電性被膜７の特性を調べた結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１より、押圧を行わない比較例１に比べ、押圧を行った実施例１、２では、加熱時間が短いにもかかわらず、長時間の加熱を行った比較例２と同レベルの高い導電性を有する導電性被膜７を形成することができた。
実施例１、２の導電性被膜７は、金属光沢を有し、外観の点でも優れていた。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、フレキシブル配線基板、例えばメンブレン回路を有するメンブレン配線基板を備えた各種電子機器に適用できる。
特に、ＲＦ−ＩＤ方式（ＲＦ：Radio-frequency、ＩＤ：Identification）のアンテナ回路を有する配線基板に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の導電性被膜の製造方法の一例を説明する説明図である。
【図２】本発明の導電性被膜の製造方法の一例を説明する説明図である。
【図３】本発明の導電性被膜の製造方法の他の例を説明する説明図である。
【図４】本発明のフレキシブル配線基板の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…フレキシブル配線基板、５…可撓性基板、７…導電性被膜、９…加熱炉、１０…押圧部材、１１、１２…押圧ローラ（押圧部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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