(57)【要約】【課題】コスト低減を図ることができる電波送受信用基板を提供する。【解決手段】電波送受信用基板２０は、ガラス基板１１と、ガラス基板１１に対して接着層１２を介して接着されたパターン１３Ｐを含むメタル箔１３と、を備えている。この電波送受信用基板２０は、ガラス基板１１上に接着層１２を設け、接着層１２を介してメタル箔１３をガラス基板１１に対して接着し、ガラス基板１１上のメタル箔１３の所望部位２５を除去してパターン１３Ｐを形成することにより、製造されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に対して接着層を介して接着されたパターンを含むメタル箔と、を備えた、電波送受信用基板。
【請求項２】
前記接着層が、前記基板上に塗布された塗膜である、請求項１に記載の電波送受信用基板。
【請求項３】
前記メタル箔の表面の最大高さＲｍａｘが、１００ｎｍ以下である、請求項１又は２に記載の電波送受信用基板。
【請求項４】
前記メタル箔は、金、銀、銅、ニッケル、又はチタンである、請求項１乃至３のいずれかに記載の電波送受信用基板。
【請求項５】
基板と、この基板上に設けられたパターンを含む電波送受信層とを有する電波送受信用基板の製造方法において、
前記基板上に接着層を設ける工程と、
前記接着層を介してメタル箔を前記基板に対して接着する工程と、
前記基板上の前記メタル箔の所望部位を除去することにより、前記メタル箔にパターンを形成し、パターンを含む前記メタル箔によって前記電波送受信層を形成する工程と、を備えた、電波送受信用基板の製造方法。
【請求項６】
前記接着層が、前記基板上に塗布された塗膜である、請求項５に記載の電波送受信用基板の製造方法。
【請求項７】
前記接着層は、スピンコーターまたはダイコーターによって塗布される、請求項６に記載の電波送受信用基板の製造方法。
【請求項８】
前記接着層は、その表面の最大高さＲｍａｘが、１００ｎｍ以下となるように塗布される、請求項６又は７に記載の電波送受信用基板の製造方法。
【請求項９】
前記メタル箔の表面の最大高さＲｍａｘが、１００ｎｍ以下である、請求項８に記載の電波送受信用基板の製造方法。
【請求項１０】
前記メタル箔は、金、銀、銅、ニッケル、又はチタンである、請求項６乃至９のいずれかに記載の電波送受信用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施の形態は、電波送受信用アンテナ等に用いられる電波送受信用基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ラジアルラインスロットアレイアンテナ等の平板状アンテナが、電波送受信用アンテナとして用いられている。
【０００３】
このような電波送受信用アンテナは、ガラス基板と、ガラス基板上に設けられたパターンを含むメタル層とを有する電波送受信用基板としての積層基板を備えて構成される。
【０００４】
このような積層基板は、一般に、ガラス基板に対してスパッタリング、蒸着または電解、無電解メッキを施してメタル層を形成し、このメタル層に対してエッチング処理を施すことにより得られる。
【０００５】
しかしながら、ガラス基板に対してスパッタリング、蒸着または電解、無電解メッキを施す工程はコスト高となり、製造時間が嵩むことで生産性が悪い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９５０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本実施の形態は、以上のような点を考慮してなされたものであり、コスト低減を図ることができる電波送受信用基板及びそ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】
【０００８】
本開示の一実施の形態は、基板と、前記基板に対して接着層を介して接着されたパターンを含むメタル箔と、を備えた、電波送受信用基板、である。
【０００９】
前記電波送受信用基板においては、前記接着層が、前記基板上に塗布された塗膜であってよい。
【００１０】
前記電波送受信用基板においては、前記メタル箔の表面の最大高さＲｍａｘが、１００ｎｍ以下であってもよい。
【００１１】
前記電波送受信用基板において、前記メタル箔は、金、銀、銅、ニッケル、又はチタンであってもよい。
【００１２】
また、本開示の一実施の形態は、基板と、この基板上に設けられたパターンを含む電波送受信層とを有する電波送受信用基板の製造方法において、前記基板上に接着層を設ける工程と、前記接着層を介してメタル箔を前記基板に対して接着する工程と、前記基板上の前記メタル箔の所望部位を除去することにより、前記メタル箔にパターンを形成し、パターンを含む前記メタル箔によって前記電波送受信層を形成する工程と、を備えた、電波送受信用基板の製造方法、である。
【００１３】
前記電波送受信用基板の製造方法においては、前記接着層が、前記基板上に塗布された塗膜であってもよい。
【００１４】
前記電波送受信用基板の製造方法において、前記接着層は、スピンコーターまたはダイコーターによって塗布されてもよい。
【００１５】
前記電波送受信用基板の製造方法において、前記接着層は、その表面の最大高さＲｍａｘが、１００ｎｍ以下となるように塗布されてもよい。
【００１６】
前記電波送受信用基板の製造方法においては、前記メタル箔の表面の最大高さＲｍａｘが、１００ｎｍ以下であってもよい。
【００１７】
前記電波送受信用基板の製造方法において、前記メタル箔は、金、銀、銅、ニッケル、又はチタンであってもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本実施の形態によれば、電波送受信用基板のコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は電波送受信用基板を備えるアンテナ基板を示す側断面図。
【図２】図２は電波送受信用基板を備えるアンテナ基板を示す平面図。
【図３】図３（ａ）〜（ｇ）は実施の形態による電波送受信用基板の製造方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して一実施の形態について説明する。
図１乃至図３は実施の形態を示す図であり、このうち図１は電波送受信用基板を備えるアンテナ基板を示す側断面図、図２は電波送受信用基板を備えるアンテナ基板を示す平面図、図３（ａ）〜（ｇ）は、電波送受信用基板の製造方法を示す工程図である。
【００２１】
図１および図２に示すように、アンテナ基板１０は、電波を送受信するための電波送受信用基板２０を備えることにより、例えば電波送受信用アンテナとして用いられるラジアルラインスロットアレイアンテナ等の平板状アンテナを構成する。
【００２２】
このようなアンテナ基板１０は、ガラス基板１１と、ガラス基板１１の表面に接着層１２を介して接着されたパターン１３Ｐを含むメタル箔１３と、メタル箔１３に設けられた屈折層１４と、屈折層１４上に設けられたガラス基板１５とを備えている。また、ガラス基板１１の裏面には導波層１６が設けられている。このうち、電波送受信用基板２０は、ガラス基板１１、接着層１２、およびメタル箔１３を備えてなる。
【００２３】
上述の構成からなるアンテナ基板１０は、例えば放送受信用アンテナ、衛星通信用アンテナ等の電波送受信用アンテナとして用いられる。
【００２４】
また図１および図２に示すように、電波送受信用基板２０のメタル箔１３には、電波を伝搬するためのスロット状の開口を構成するパターン１３Ｐが形成されている。メタル箔１３に形成されたパターン１３Ｐは、メタル箔１３に対して島状の孤立領域を形成するものではないので、後述のようにメタル箔１３からキャリア層２３を剥離する際（図３（ｆ）参照）、キャリア層２３を容易かつ簡単に剥離することができる。
【００２５】
ここで、「パターン１３Ｐが島状の孤立領域を形成する」とは、メタル箔１３に形成されたパターンが島状に閉じた領域を形成することをいい、パターンに囲まれた孤立領域が他の領域と連続しないことをいう。
【００２６】
また図１に示すように、メタル箔１３の上面には、後述するようにメタル箔１３から剥離されるキャリア層２３とメタル箔１３との間の界面１３ａが残存する。
【００２７】
さらにまた、メタル箔１３の界面１３ａ上には例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の酸化防止膜１８が設けられている。さらに酸化防止膜１８上には、上述のように屈折層１４が設けられている。この屈折層１４は誘電体または可変誘導率誘電体を含み、例えばガラス基板１５側から受信される電波を屈折させて、この電波を適切な方向に向かせてメタル箔１３に通したり、メタル箔１３側から送られる電波を屈折させてガラス基板１５側から送信するものである。
【００２８】
次に各構成部材について更に詳述する。ガラス基板１１、１５としては、１．１ｍｍ以下の厚みをもつ石英ガラス、無アルカリガラス、ソーダガラス、強化ガラスを用いることができる。このうち、非誘電率が低い石英ガラスを用いることが好ましい。
【００２９】
また、ガラス基板１１、１５の形状としては、Ｇ４、Ｇ５サイズ（７３０ｍｍ×９２０ｍｍ）、あるいはＧ８サイズ（２５００ｍｍ×２２００ｍｍ）のものを用いることができ、また多面付けされたガラス基板を用いることもできる。
【００３０】
また接着層１２としては、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ゴム系接着剤、シリコーンゴム系接着剤、プラスチック系接着剤を用いることができる。この場合、液状接着剤およびシート状接着剤のいずれを用いることができる。ここで、液状接着剤は、熱や光等によって硬化する硬化型接着等のことを意味し、シート状接着剤は、粘着剤、いわゆる感圧接着剤等を意味する。
【００３１】
液状接着剤を用いた場合、スピンコーター、ダイコーター、スプレーコーター、ディップコーター等のコーター機を利用して接着剤を均一に塗布することができ、また接着剤の厚みを調整できる。ここで、本実施形態では、接着層１２が液状接着剤を塗布することにより形成される塗膜となっている。この場合、塗膜の表面を精密に均一にするためには、スピンコーターまたはダイコーターを利用することが好ましい。
【００３２】
一方、シート状接着剤を用いた場合、シート状接着剤をガラス基板１１上に貼合すれば良いので、接着層１２を容易に形成することができる。シート状接着剤のガラス基板１１上への貼合は、ロールラミネーター、真空加圧ラミネーター、オートクレーブ、加圧プレスなどによって行ってもよい。
【００３３】
また、高周波帯の電波を送受信する場合は、接着層１２として、適正な低比誘電率、適正な誘電正接をもつものを用いる。
【００３４】
一般に、絶縁体（誘電体）に電界を加えた際に誘電分極が生じるが、誘電分極が生じて絶縁体の中で電界が変化する程度を「比誘電率」という。
【００３５】
また誘電正接とは、絶縁体（誘電体）内での電気エネルギー損失の度合いを表す数値をいう。
【００３６】
次にメタル箔１３としては、金、銀、銅、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）等の金属を用いることができるが、コストと抵抗値を考慮すると、銅（Ｃｕ）を用いることが好ましい。このようなメタル箔１３としては、例えば銅箔からなる１８μｍの厚みをもつ後述するキャリア層２３上に、電解メッキを施して形成された１．５〜１０μｍの厚みをもつ銅製の電解メッキ層を用いることができる。また、メタル箔１３は、圧延銅等であってもよい。
【００３７】
このように銅箔からなるキャリア層２３上に、電解メッキ層からなるメタル箔１３を形成することにより、後述のように電波送受信用基板２０を製造する際、メタル箔１３に膨れ、うねり、シワ等を発生させることなく、精度良く基板１０を製造することができる。
【００３８】
また上述したキャリア層２３とメタル箔１３とから、２層の多層メタル箔１３Ａ（図３参照）を形成することができる。
【００３９】
この場合、キャリア層２３とメタル箔１３との間に、キャリア層２３とメタル箔１３とを区画する界面１３ａが存在する。なお、本実施の形態では、後述のように電波送受信用基板２０を製造する際、キャリア層２３が、メタル箔１３から剥離されるが、キャリア層２３を容易に剥離するため、キャリア層２３とメタル箔１３との間に剥離層を介在させてもよい。
【００４０】
このように多層メタル箔１３Ａを構成するキャリア層２３とメタル箔１３は、後述するエッチング工程を精度良く行うため、同一の金属、例えば同一の銅製となっていることが好ましい。
【００４１】
また、メタル箔１３の表面粗さについては、アンテナとしての機能を発揮するため、その表面の最大高さＲｍａｘが１００ｎｍ以下となっていることが好ましい。なお、最大高さＲｍａｘは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９８２に準拠するものである。
【００４２】
他方、多層メタル箔１３Ａのキャリア層２３は上述のように銅箔からなっているが、このような銅箔としては、三井金属株式会社製の銅箔、ＪＸ金属株式会社製の銅箔、または福田金属箔粉工業株式会社製の銅箔を用いることができる。
【００４３】
次に電波送受信用基板の製造方法について、図３（ａ）〜（ｇ）により説明する。
まず、ガラス基板１１を準備し（図３（ａ））、このガラス基板１１上に接着層１２を設ける（図３（ｂ））。
【００４４】
この場合、接着層１２は、液状接着剤をコーター機でガラス基板１１上に塗布するか、またはシート状接着剤をガラス基板１１上に貼合することにより形成される。本例では、接着層１２が、液状接着剤をスピンコーターによって塗布することにより形成される塗膜であり、接着層１２の表面の最大高さＲｍａｘが１００ｎｍ以下となるように、接着層１２が設けられる。
【００４５】
次に図３（ｃ）に示すように、キャリア層２３と、このキャリア層２３上に設けられたメタル箔１３とを有する多層メタル箔１３Ａを準備する。本例において、キャリア層２３は耐熱性を有している。
【００４６】
ここで耐熱性をもつキャリア層２３とは、後述のように電波送受信用基板に対して加熱処理を施して接着層１２を硬化させる際、キャリア層２３が容易に溶融または軟化しない特性をもつことをいい、例えば、キャリア層２３は３００℃以上の溶融温度をもつ材料、例えば銅箔からなることが好ましい。
【００４７】
次にこのような構成からなる多層メタル箔１３Ａを、ガラス基板１１上に接着層１２を介して接着する。このことにより、ガラス基板１１と、ガラス基板１１上に接着層１２を介して接着された多層メタル箔１３Ａとを備えた積層基板１０Ａが得られる。この場合、多層メタル箔１３Ａのメタル箔１３はガラス基板１１側にあり、キャリア層２３はガラス基板１１と反対側にある。
【００４８】
次にキャリア層２３上にパターン形成を行うため、所望パターンを有するレジスト２４が設けられる（図３（ｄ））。
【００４９】
次に図３（ｅ）に示すように、積層基板１０Ａの多層メタル箔１３Ａに対してエッチング処理が施され、多層メタル箔１３Ａの所望部位２５が除去される。この所望部位２５は後述するようにメタル箔１３のパターン１３Ｐとなる部位である。
【００５０】
多層メタル箔１３Ａに対するエッチング処理としては、ｗｅｔエッチングを用いることができ、この場合、エッチング液としてはエッチングレートが速い塩化第二鉄溶液を用いることができる。
【００５１】
その後、積層基板１０Ａに対して加熱処理を施す。この加熱処理は、ガラス基板１１上に設けられた接着層１２を硬化させるキュア工程からなり、接着層１２のガラス転位温度以上に積層基板１０Ａを加工する処理である。
【００５２】
積層基板１０Ａに対して加熱処理を施した場合、接着層１２から発生するガスによりメタル箔１３が加圧されてメタル箔１３に膨れ、うねり、シワが発生することも考えられる。
【００５３】
しかしながら本実施の形態において、例えば３μｍの厚みをもつメタル箔１３は、１８μｍの厚みをもつキャリア層２３により保持されて強度が補強されているため、接着層１２からガスが発生してメタル箔１３が加圧されても、メタル箔１３に膨れ、うねり、シワ等が発生することはない。
【００５４】
次に図３（ｆ）に示すように、レジスト２４およびキャリア層２３を吸引盤３１を有する吸引装置３０を用いてメタル箔１３から剥離する。この場合、キャリア層２３はメタル箔１３から界面１３ａを介して容易に剥離することができる。またメタル箔１３のパターン１３Ｐは島状の孤立領域を形成するものではないため、レジスト２４およびキャリア層２３を一回でメタル箔１３から剥離することができる。このようにしてエッチング処理により除去された部位２５からメタル箔１３のパターン１３Ｐを形成することができる。
このとき、メタル箔１３のパターン１３Ｐ部分には、接着層１２が露出している。また本実施の形態では、メタル箔１３の表面の最大高さＲｍａｘが１００ｎｍ以下となる。ここで、本実施の形態では、接着層１２の表面の最大高さＲｍａｘが１００ｎｍ以下となるように接着層１２が設けられることで、その表面に設けられるメタル箔１３の表面の最大高さＲｍａｘを容易に１００ｎｍ以下とすることができる。
【００５５】
次にメタル箔１３上および接着層１２上に酸化防止膜１８が設けられる（図３（ｇ））。これにより、本実施の形態では、電波送受信用基板２０が製造される。
【００５６】
その後、酸化防止膜１８上に屈折層１４が設けられ、屈折層１４上にガラス基板１５が設けられる。
【００５７】
次に、ガラス基板１１の裏面に導波層１６が設けられ、このようにして図１に示すアンテナ基板１０が得られる。
【００５８】
以上のように、本実施の形態に係る電波送受信用基板２０は、ガラス基板１１と、ガラス基板１１に対して接着層１２を介して接着されたパターン１３Ｐを含むメタル箔１３と、を備える。この電波送受信用基板２０は、ガラス基板１１上に接着層１２を設け、接着層１２を介してメタル箔１３をガラス基板１１に対して接着し、ガラス基板１１上のメタル箔１３の所望部位２５を除去することにより、メタル箔１３にパターン１３Ｐを形成し、そしてパターン１３Ｐを含むメタル箔１３によって電波を送受信するための電波送受信層を形成することで、製造されている。このようにパターン１３Ｐを含むメタル箔１３が接着層１２を介してガラス基板１１に接着されているため、ガラス基板１１に対してスパッタリング、蒸着または電解、無電解メッキによってメタル箔１３が形成される場合に比較して、メタル箔１３をガラス基板１１に容易に設けることができ、その設置工程にかかる時間も短縮される。そのため、コスト低減を図ることができる。
【００５９】
また、接着層１２が、ガラス基板１１上に塗布された塗膜であるため、その表面を平滑にし易くなる。その結果、メタル箔１３の表面も平滑にし易くなり、電波を送受信する際の安定性を確保し易くなる。とりわけ、本実施の形態では、接着層１２が、スピンコーターによって塗布されており、接着層１２の表面の最大高さＲｍａｘが１００ｎｍ以下となっている。これにより、接着層１２上のメタル箔１３の表面の最大高さＲｍａｘも容易に１００ｎｍ以下にすることができ、電波を送受信する際の安定性を十分に確保されている。
【００６０】
以上、実施の形態を説明したが、本実施の形態には、種々の変更を加えることができる。例えば、上述の実施の形態では、多層メタル箔１３Ａに対してエッチング処理を施して所望部位２５を除去したが、多層メタル箔１３Ａに対してパンチング加工を施して所望部位２５を除去してもよい。また、多層メタル箔１３Ａに対してレーザー加工を施すことにより、多層メタル箔１３Ａの所望部位２５を除去してもよい。また、上述の実施の形態では、キャリア層２３およびメタル箔１３を有する多層メタル箔１３Ａが用いられているが、メタル箔１３のみをガラス基板１１に積層して、このメタル箔１３において所望部位２５を除去することで、パターン１３Ｐを形成してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０…アンテナ基板
１０Ａ…積層基板
１１…ガラス基板
１２…接着層
１３…メタル箔
１３ａ…界面
１３Ａ…多層メタル箔
１３Ｐ…パターン
１４…屈折層
１５…ガラス基板
１６…導波層
２０…電波送受信用基板
２３…キャリア層
２４…レジスト
２５…所望部位
【図１】
2018032738.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018032738.tif 000005