(57)【要約】【課題】ベース基材上に導電性パターンが形成された構成を有する場合に、ベース基材上に導電性パターンが形成された物理的な構成による弊害を回避する。【解決手段】基板１０上にアンテナ２０が形成された構成において、基板１０には、アンテナ２０の一部に対向する領域に凹部１１が設けられ、この凹部１１に対向するアンテナ２０が、この凹部１１内にて隙間なく埋設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基材上に導電性パターンが形成された配線基板であって、
前記ベース基材は、前記導電性パターンの少なくとも一部に対向する領域に凹部を有し、
前記凹部には、当該凹部が対向する導電性パターンの、その高さ方向における少なくとも一部が隙間なく埋設されている配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の配線基板において、
前記導電性パターンの高さが、前記凹部の当該導電性パターンが埋設された領域の深さと同等である、配線基板。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の配線基板において、
前記凹部に埋設された導電性パターンを跨ぐように絶縁層が積層されている、配線基板。
【請求項４】
ベース基材上に導電性パターンが形成された配線基板の製造方法であって、
前記ベース基材上に前記導電性パターンを形成する工程と、
前記ベース基材の前記導電性パターンが形成された領域の少なくとも一部を表裏から加圧し、当該領域にて前記導電性パターンの少なくとも一部を前記ベース基材に埋設する工程とを有する、配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベース基材上に導電性パターンが形成された配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、情報化社会の進展に伴って、商品等に貼付されるラベルやタグに情報を記録し、このラベルやタグを用いて商品等の管理が行われている。このようなラベルやタグを用いた情報管理においては、ラベルやタグに対して非接接触状態にて情報の書き込みや読み出しを行うことが可能なＩＣチップが搭載された非接触型ＩＣラベルや非接触型ＩＣタグ等のＲＦ−ＩＤメディアがその優れた利便性から急速な普及が進みつつある。
【０００３】
このようなＲＦ−ＩＤメディアは、ベース基材上に導電性のアンテナが形成されるとともにこのアンテナに接続されるようにＩＣチップが実装されてなるインレットが用いられ、アンテナとＩＣチップとからなる導電回路によって非接触通信が可能となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図５は、従来のＲＦ−ＩＤメディアに用いられるインレットの一例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。
【０００５】
本例におけるインレットは図５に示すように、紙や樹脂等の絶縁性材料からなる基板１１０の一方の面上に、導電性材料からなるコイル状のアンテナ１２０が形成されるとともに、このアンテナ１２０に接続されるようにＩＣチップ１３０が実装されて構成されている。また、図５に示したインレット１０１においては、アンテナ１２０がコイル状であることから、アンテナ１２０の内側端部と外側端部とを接続する必要がある。そのため、アンテナ１２０の内側端部と外側端部とに対向する領域にスルーホール１２２を有する絶縁層１４０が、アンテナ１２０の他の領域を跨ぐように積層され、絶縁層１４０上に形成されたジャンパ部１２１とスルーホール１２２とによって、アンテナ１２０の内側端部と外側端部とが接続され、ループが形成されている。
【０００６】
上記のように構成されたインレット１０１を製造する場合は、まず、基板１１０上に導電ペーストを用いてコイル状のアンテナ１２０を印刷し、次に、アンテナ１２０の内側端部と外側端部とに対向する領域にスルーホール１２２を有する絶縁層１４０を、アンテナ１２０の他の領域上を跨ぐように積層する。
【０００７】
次に、絶縁層１４０上に、導電ペーストを用いてジャンパ部１２１を印刷することで、スルーホール１２２内にも導電性材料を入り込ませ、アンテナ１２０の内側端部と外側端部とをジャンパ部１２１及びスルーホール１２２を介して電気的に接続する。
【０００８】
その後、アンテナ１２０に接続されるようにＩＣチップ１３０を基板１１０上に実装して、インレット１０１を完成させる。
【０００９】
上記のようにして製造されたインレット１０１は、非接触型ＩＣラベルや非接触型ＩＣタグ等に内蔵され、外部に設けられた情報書込／読出装置（不図示）に近接させることにより、情報書込／読出装置からの電磁誘導によってアンテナ１２０に電流が流れ、この電流がＩＣチップ１３０に供給され、それにより、非接触状態において、情報書込／読出装置からＩＣチップ１３０に情報が書き込まれたり、ＩＣチップ１３０に書き込まれた情報が情報書込／読出装置にて読み出されたりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２４６８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図６は、図５に示したインレット１０１にて生じる問題点を説明するための図であり、アンテナ１２０近傍の断面を示す。図７は、図５に示したインレット１０１にて生じる問題点を説明するための図であり、ジャンパ部１２１近傍の断面を示す。
【００１２】
図５に示したインレット１０１は、基板１１０の一方の面上にアンテナ１２０が形成されているため、基板１１０のアンテナ１２０が形成された面においては、アンテナ１２０が基板１１０の表面に対して突出した状態となっている。そのため、図６に示すように、作業者の手等の物体１０２が、基板１１０のアンテナ１２０が形成された面上をなぞるように移動した場合、物体１０２がアンテナ１２０に引っ掛かり、アンテナ１２０が基板１１０から剥がれてしまったり、断線してしまったりする虞がある。
【００１３】
また、図５に示したインレット１０１は、基板１１０の一方の面上にアンテナ１２０が形成され、そのアンテナ１２０の一部の領域上に絶縁層１４０が積層されているため、図７に示すように、絶縁層１４０の膜厚がｈ1であったとしても、アンテナ１２０上の膜厚はそれよりも薄いｈ2となってしまうことになる。そのため、絶縁層１４０の膜厚が薄い場合、アンテナ１２０のうち絶縁層１４０で本来覆われるべき部分が露出し、アンテナ１２０がジャンパ部１２１と短絡してしまう虞がある。
【００１４】
そこで、絶縁層１４０の膜厚を厚くすることが考えられるが、その場合、ジャンパ部１２１の安定した接続を実現することが困難となってしまう。また、アンテナ１２０自体の膜厚を薄くすることが考えられるが、その場合、アンテナ１２０の導電性が低下することでアンテナ１２０の性能が劣化してしまうことになる。
【００１５】
このような問題点は、図５に示したようなインレット１０１に限らず、ベース基材上に導電性パターンが形成された配線基板においては、同様に生じるものである。
【００１６】
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、ベース基材上に導電性パターンが形成された構成を有する場合に、ベース基材上に導電性パターンが形成された物理的な構成による弊害を回避することができる配線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】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明は、
ベース基材上に導電性パターンが形成された配線基板であって、
前記ベース基材は、前記導電性パターンの少なくとも一部に対向する領域に凹部を有し、
前記凹部には、当該凹部が対向する導電性パターンの、その高さ方向における少なくとも一部が隙間なく埋設されている。
【００１８】
上記のように構成された本発明においては、ベース基材上に導電性パターンが形成されているものの、ベース基材には、導電性パターンの少なくとも一部に対向する領域に凹部が設けられ、この凹部に対向する導電性パターンの、その高さ方向における少なくとも一部が、この凹部内に隙間なく埋設されているので、導電性パターンのうち凹部に埋設された部分においては、ベース基材の導電性パターンが形成された面に対する突出高さが、導電性パターンの高さよりも低いものとなり、それにより、作業者の手等の物体が、ベース基材の導電性パターンが形成された面上をなぞるように移動した場合でも、物体が導電性パターンに引っ掛かりにくくなる。
【００１９】
このような構成においては、導電性パターンの高さが、凹部の導電性パターンが埋設された領域の深さと同等であれば、作業者の手等の物体が、ベース基材の導電性パターンが形成された面上をなぞるように移動した場合でも、物体が導電性パターンに引っ掛かることがなくなる。
【００２０】
また、凹部に埋設された導電性パターンを跨ぐように絶縁層が積層されているものにおいては、ベース基材上の絶縁層の膜厚に対して導電性パターン上の膜厚が大きく薄くなることがなく、それにより、ベース基材上の絶縁層の膜厚が薄いものであっても、導電性パターンのうち絶縁層で本来覆われるべき部分が露出することが回避され、絶縁層上に導電性パターンが形成されていたとしても、これら導電性パターンが短絡してしまうことがない。
【００２１】
上述したようにベース基材上に導電性パターンが形成された配線基板を製造する製造方法としては、
前記ベース基材上に前記導電性パターンを形成する工程と、
前記ベース基材の前記導電性パターンが形成された領域の少なくとも一部を表裏から加圧し、当該領域にて前記導電性パターンの少なくとも一部を前記ベース基材に埋設する工程とを有するものが考えられる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ベース基材上に導電性パターンが形成されている構成において、作業者の手等の物体が、ベース基材の導電性パターンが形成された面上をなぞるように移動した場合でも、物体が導電性パターンに引っ掛かりにくくなり、ベース基材上に導電性パターンが形成された物理的な構成による弊害を回避することができる。
【００２３】
また、このような構成において、導電性パターンの高さが、凹部の導電性パターンが埋設された領域の深さと同等であるものにおいては、作業者の手等の物体が、ベース基材の導電性パターンが形成された面上をなぞるように移動した場合でも、物体が導電性パターンに引っ掛かることがなくなる。
【００２４】
また、凹部に埋設された導電性パターンを跨ぐように絶縁層が積層されているものにおいては、ベース基材上の絶縁層の膜厚に対して導電性パターン上の膜厚が大きく薄くなることがなく、それにより、ベース基材上の絶縁層の膜厚が薄いものであっても、導電性パターンのうち絶縁層で本来覆われるべき部分が露出することが回避され、絶縁層上に導電性パターンが形成されていたとしても、これら導電性パターンが短絡してしまうことを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の配線基板の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。
【図２】図１に示したインレットの製造方法を説明するための図である。
【図３】図１に示したインレットにて生じる効果を説明するための図である。
【図４】図１に示したインレットにて生じる効果を説明するための図である。
【図５】従来のＲＦ−ＩＤメディアに用いられるインレットの一例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。
【図６】図５に示したインレットにて生じる問題点を説明するための図である。
【図７】図５に示したインレットにて生じる問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明の配線基板の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。
【００２８】
本例における配線基板は図１に示すように、ベース基材となる基板１０の一方の面上に導電性パターンとなるアンテナ２０が形成されてなるインレット１である。
【００２９】
基板１０は、上質紙やコート紙等の絶縁性材料からなり、一方の面側からアンテナ２０が埋設されることにより、アンテナ２０に対向する領域にアンテナ２０の高さと同等の深さを有する凹部１１が形成されている。これにより、凹部１１には、隙間なくアンテナ２０が埋設されていることになる。基板１０の厚さとしては、例えば、２５〜１０００μｍ程度であることが好ましい。
【００３０】
アンテナ２０は、基板１０の一方の面上にコイル状に形成されている。そして上記のように、基板１０に形成された凹部１１に埋め込まれた状態となることで、その上面が、基板１０のアンテナ２０が形成された面に対してフラットな状態となっている。また、アンテナ２０は、コイル状であることで内側端子と外側端子とを有しているとともに、ＩＣチップ３０と接続される領域においては、ＩＣチップ３０を介して導通するように断線部分を有している。
【００３１】
アンテナ２０の内側端部及び外側端部を含む領域上には、樹脂等の絶縁性材料からなる絶縁層４０が積層されている。絶縁層４０は、アンテナ２０の内側端部と外側端部とに対向する領域にスルーホール２２をそれぞれ有し、アンテナ２０の内側端部と外側端部とに跨って積層されており、それにより、アンテナ２０の一部の領域上に積層されている。すなわち、絶縁層４０は、アンテナ２０の一部の領域を跨ぐように積層されている。絶縁層４０上には、スルーホール２２に接続されるように導電性材料からなるジャンパ部２１が形成されており、それにより、ジャンパ部２１とスルーホール２２とによって、アンテナ２０の内側端部と外側端部とが接続され、ループが形成されている。
【００３２】
ＩＣチップ３０は、基板１０への実装面に設けられたバンプ（不図示）がアンテナ２０の断線部分に接続されることで、ＩＣチップ３０とアンテナ２０とからなる導電回路を構成し、非接触通信を可能とする。
【００３３】
上記のように構成されたインレット１は、非接触型ＩＣラベルや非接触型ＩＣタグ等に内蔵され、外部に設けられた情報書込／読出装置（不図示）に近接させることにより、情報書込／読出装置からの電磁誘導によってアンテナ２０に電流が流れ、この電流がＩＣチップ３０に供給され、それにより、非接触状態において、情報書込／読出装置からＩＣチップ３０に情報が書き込まれたり、ＩＣチップ３０に書き込まれた情報が情報書込／読出装置にて読み出されたりする。
【００３４】
以下に、上述したインレット１の製造方法について説明する。
【００３５】
図２は、図１に示したインレット１の製造方法を説明するための図であり、アンテナ２０近傍の断面図を示す。
【００３６】
図１に示したインレット１を製造する場合は、まず、印刷工程として、図２（ａ）に示すように、導電性粒子５１がバインダー樹脂５２に含有されてなる導電ペースト５０を、スクリーン印刷によってアンテナ２０の形状に基板１０上に塗布する。なお、導電ペースト５０等の導電性材料をアンテナ２０の形状に塗布あるいは付着させる方法としては、スクリーン印刷に限定されず、例えば、スピンコーテイング法やインクジェット法、あるいはスパッタリング等といった公知の方法を採用することができるが、スクリーン印刷は、簡易に厚膜形成が可能である点で好ましい。また、導電ペースト５０の膜厚は、５〜３０μｍ程度が好ましい。この印刷工程は、本発明における、基板１０上に導電性パターンであるアンテナ２０を形成する工程となる。
【００３７】
次に、乾燥工程として、導電ペースト５０による塗膜を乾燥させる。この乾燥工程はインレット１を製造するために必須なものではないが、乾燥工程を行うことで、基板１０とアンテナ２０との密着性、並びにアンテナ２０の導電性がより良好なものとなる。この乾燥工程により、導電ペースト５０内に残存する溶剤が除去され、後述する光焼結工程において、溶剤の気化膨張に起因する微小なクラックや空隙の発生を低減することができる。なお、乾燥温度は４０℃〜１５０℃が好ましく、また、乾燥時間は１〜６０分であることが好ましい。
【００３８】
次に、光焼結工程として、図２（ｂ）に示すように、基板１０上に塗布された導電ペースト５０による塗膜に対し、キセノンランプによって２００〜１０００ｎｍのパルス光を照射する。すると、図２（ｃ）に示すように、導電性粒子５１が光を吸収することで熱に変換され、導電ペースト５０に含有されるバインダー樹脂５２が昇華し、導電性粒子５１が互いに融着した導電性の高い導電膜が形成される。光焼結工程は、導電ペースト５０による塗膜に対してパルス光を短時間照射する処理であるため、基板１０を加熱し過ぎることがなく、耐熱性の弱い基板１０を使用することができる。なお、パルス光の照射エネルギーは、１〜 ３０Ｊ／ｃｍ2であることが好ましい。また、パルス光の照射時間は０．１〜５ｍｓｅｃであることが好ましい。
【００３９】
次に、プレスエ程として、図２（ｄ）に示すように、例えば、基板１０を２つのロールの間に挟んで線加圧することで、基板１０を表裏から加圧する。この際、加圧圧力は０．１〜１００ｋＮ／ｍｍが好ましく、また、ロールの温度は６０〜２００℃が好ましい。なお、基板１０の加圧方法は、２つのロールを用いたものに限らず、基板１０を平板で挟んで面加圧することによってもよい。導電ペースト５０による塗膜の内部においては、光焼結工程における急激な発熱により昇華されたバインダー樹脂５２の部分が空隙となっているため、プレス工程によって基板１０が表裏から加圧されると、導電ペースト５０による塗膜の内部に存在する空隙が潰され、それにより、導電性が良好となったアンテナ２０を得ることができる。
【００４０】
また、基板１０を表裏から加圧すると、基板１０が上質紙やコート紙等といった柔らかい材料からなるものである場合、図２（ｅ）に示すように、アンテナ２０が基板１０に埋設されていき、それにより、基板１０にアンテナ２０の形状に倣って凹部１１が形成される。そして、アンテナ２０がその表面のみが表出した状態で基板１０に埋設されたものとなる。すなわち、凹部１１には、アンテナ２０が隙間なく埋設された状態となる。
【００４１】
次に、アンテナ２０の内側端部及び外側端部に対向する領域に、アンテナ２０のうち内側端部と外側端部とに挟まれた領域を跨ぐように絶縁層４０を積層する。絶縁層４０は、内側端部と外側端部とに対向する領域のそれぞれに、スルーホール２２を有するようにパターン印刷されることで積層されることになる。
【００４２】
次に、絶縁層４０上に、導電ペーストを用いてジャンパ部２１を印刷することで、スルーホール２２内にも導電性材料を入り込ませ、アンテナ２０の内側端部と外側端部とをジャンパ部２１及びスルーホール２２を介して電気的に接続する。
【００４３】
その後、アンテナ２０に接続されるようにＩＣチップ３０を基板１０上に実装して、インレット１を完成させる。
【００４４】
以下に、上記のようにして製造されたインレット１による効果について説明する。
【００４５】
図３は、図１に示したインレット１にて生じる効果を説明するための図であり、アンテナ２０近傍の断面を示す。図４は、図１に示したインレット１にて生じる作用を説明するための図であり、ジャンパ部２１近傍の断面を示す。
【００４６】
図１に示したインレット１においては、上述したように、基板１０上にアンテナ２０が形成されているものの、上述したプレス工程においてアンテナ２０が基板１０に埋設されることで、基板１０に凹部１１が形成され、その凹部１１に隙間なくアンテナ２０がその表面のみが表出した状態で埋設されている。そして、アンテナ２０がそのように凹部１１に埋設されていることで、アンテナ２０の上面が、基板１０のアンテナ２０が形成された面に対してフラットな状態となっている。
【００４７】
そのため、図３に示すように、作業者の手等の物体２が、基板１０のアンテナ２０が形成された面上をなぞるように移動した場合でも、物体２がアンテナ２０に引っ掛かることがなくなる。それにより、アンテナ２０が基板１０から剥がれてしまったり、断線してしまったりする虞がなくなる。
【００４８】
また、図１に示したインレット１は、基板１０の一方の面上にアンテナ２０が形成され、このアンテナ２０の一部を跨ぐように絶縁層４０が積層されているが、アンテナ２０の上面が、基板１０のアンテナ２０が形成された面に対してフラットな状態となっていることにより、図４に示すように、絶縁層４０の膜厚がｈ1であった場合、アンテナ２０上の膜厚もｈ1となる。そのため、基板２０上の絶縁層４０の膜厚が薄いものであっても、アンテナ２０のうち絶縁層４０で本来覆われるべき部分が露出することが回避され、絶縁層４０上にジャンパ部２１が形成されていたとしても、アンテナ２０とジャンパ部２１とが短絡してしまうことがない。
【００４９】
なお、本形態においては、プレス工程においてアンテナ２０がその表面のみが表出した状態で基板１０に埋設されたインレット１を例に挙げて説明したが、アンテナ２０がその高さ方向にて、１／２等少なくともその高さ方向における一部が基板１０の凹部１１に埋設された構造であればよい。そのような構造とすることにより、基板１０のアンテナ２０が形成された面に対するアンテナ２０の突出高さが、アンテナ２０自体の高さよりも低いものとなり、それにより、作業者の手等の物体が、基板１０のアンテナ２０が形成された面上をなぞるように移動した場合でも、物体がアンテナ２０に引っ掛かりにくくなる。また、そのような構造においては、本形態のように、アンテナ２０の一部を跨ぐように絶縁層４０が積層されていても、基板１０上の絶縁層４０の膜厚に対してアンテナ２０上の膜厚が大きく薄くなることがなく、それにより、基板２０上の絶縁層４０の膜厚が薄いものであっても、アンテナ２０のうち絶縁層４０で本来覆われるべき部分が露出することが回避され、絶縁層４０上にジャンパ部２１が形成されていたとしても、アンテナ２０とジャンパ部２１とが短絡してしまうことがない。
【００５０】
また、本形態においては、基板１０に形成されたアンテナ２０が、その全ての領域において、基板１０に形成された凹部１１に埋設されているが、アンテナ２０が部分的に埋設された構成としてもよい。例えば、基板１０のアンテナ２０が形成される面において、絶縁層４０が積層される領域のみに凹部１１が形成され、この凹部１１に隙間なくアンテナ２０が埋設されている構成としてもよく、その場合、上記のように、絶縁層４０下のアンテナ２０と絶縁層４０上に形成されたジャンパ部２１とが短絡してしまうことを回避できるという効果を得ることができる。
【００５１】
また、本形態においては、配線基板として、基板１０上にアンテナ２０が形成されてなるインレット１を例に挙げて説明したが、基板１０上に形成される導電性パターンとしては、上述したアンテナ２０に限らず、基板１０上に実装された回路素子を接続するための配線等であってもよく、その場合、導電性パターンの種類、すなわち、配線であるか、グランド等のベタパターンであるか等によって、凹部１１に埋設される部分と埋設されない部分とを分けることも考えられる。
【符号の説明】
【００５２】
１    インレット
２    物体
１０    基板
１１    凹部
２０    アンテナ
２１    ジャンパ部
２２    スルーホール
３０    ＩＣチップ
４０    絶縁層
５０    導電ペースト
５１    導電性粒子
５２    バインダー樹脂
【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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【図７】
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