(57)【要約】本願発明は、金属酸化物を含む層を支持基板（２）に印刷し、その金属酸化物を金属に還元する導電パターン製造方法に関するものである。還元した層は貼付基板（７）に転写する。本願発明はまた、上記方法の使用に関するものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属酸化物を含む層を支持基板（２）に印刷し、該金属酸化物を金属に還元する導電パターン製造方法において、還元した前記層は貼付基板（７）に転写することを特徴とする導電パターン製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記貼付基板（７）はウェブ状であり、連続する、さらに／あるいは、隣接する導電パターンを受け取ることが可能であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、導電パターンは、感圧性接着剤で前記貼付基板（７）に貼り付けることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、導電パターンは熱可塑性樹脂系接着剤または熱で硬化できる接着剤で前記貼付基板に貼り付けることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、導電パターンは放射線、電子ビーム（EB）または化学反応で硬化できる接着剤で前記貼付基板（７）に貼り付けることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、導電パターンはトランスポンダの回路パターン（６）であり、該回路パターン（６）に集積回路を電気接続することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、導電パターンを前記貼付基板（７）に転写する前に、前記回路パターン（６）とチップ（18）との間に電気的接触を形成することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、導電パターンを前記貼付基板（７）に転写した後に、前記回路パターン（６）とチップ（18）との間に電気的接触を形成することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の方法において、少なくとも１つの付加材料層を、導電パターンを覆うように前記貼付基板（７）に貼り付けるか、あるいは、前記支持基板（２）から貼付基板（７）への転写を行うのと同一の生産ライン上の貼付基板の裏面に貼り付けることを特徴とする方法。
【請求項１０】
金属酸化物を含む導電パターンを印刷する工程と、前記金属酸化物を還元する工程とを含み、紙製あるいはプラスチック製の基板を有するトランスポンダを製造する方法の使用。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本願発明は、金属酸化物を含む層を支持基板に印刷し、金属酸化物を金属に還元する導電パターン製造方法に関するものである。本願発明はまた、上記の方法の使用に関するものである。
【発明の背景】
【０００２】
回路基板製造に関する従来技術において、例えば米国特許第5,261,950号の記載では、粒径が10μm以下の細粒酸化銅粉をペーストの生成に用いる方法を開示している。このペーストは酸化銅粉、接着剤、合金化元素および添加物から生成される。このペーストから、所望形状の導電パターンのブランクが基板の表面に形成される。基板表面のブランクを例えば水素を用いて還元（すなわち金属化）した後、高温で焼結して連続銅箔を形成する。
【０００３】
出発原料として酸化銅粉を使用するこのようなタイプの従来技術の方法では、酸化銅粉を還元、焼結して金属製の銅箔にするが、その目的は常に、銅箔がその下にある基板の表面に恒久的に定着し続けるようにすることである。この目的を達成するため、従来技術のペーストは、特に、下部のセラミック基板に強力に接着するガラス添加物を含んでいる。金属化および焼結は、十分な焼結を確実にするため、通常少なくとも500℃を超える、極めて高温で行われるため、基板はセラミックなどの高い耐熱性を有する材料で作られている必要がある。
【０００４】
従来技術の方法には、良好な導電性を有する銅箔を、迅速で廉価な手段によって、安価で絶縁性を有する酸化銅から形成できるという利点がある。出発原料である酸化銅粉は、例えば活性なために酸化しやすい純銅粉と異なり、不活性である。また、酸化銅は安価である。銅箔製造工程では酸化銅屑が発生しないため、生産効率および歩留まりに優れている。
【０００５】
従来技術の方法の問題点は、かかる方法が、実際的な用途における導電パターンの形成に用いるには、適していないことである。ここで実際的な用途とは、良好な導電性を有する銅箔から形成される導電パターンがプラスチック製または紙製の基板に貼り合わされるものを言う。かかる用途には、例えば様々な電気工学を応用するための誘導センサおよびアンテナが挙げられる。またプラスチック製または紙製の基板は、前述のような高温に晒した場合、破損するであろうことは明白である。
【０００６】
プラスチック製および／または紙製基板に薄い導電性金属箔を使用する特殊な用途として、トランスポンダがある。トランスポンダとは、本願では、回路パターンおよびオンチップ集積回路を含む製品を指す。回路パターンは基板上に配置されていて、オンチップ集積回路は回路パターンに電気接続されている。
【０００７】
トランスポンダは、例えば外部の高周波または極超短波フィールドによって起動可能であるため、電源が不要である。トランスポンダは、オンチップ集積回路に保存されたメモリデータを用いた対象（製品、人、動物など）の識別に利用される。識別は距離を隔てて行われ、その距離は、利用する技術や実効性のある規制によって変動する。識別を行なうため、アンテナは、対象が読取装置の領域内にあるときに、集積回路に電流を発生させる。トランスポンダの基板には、対象に取り付け可能な粘着面を設けてもよい。トランスポンダは、食材や他の消費物資用パッケージに用いて使用後廃棄される使い捨て可能なものでもよいし、あるいは、ロジスティック用途、銀行カード、個人識別カードまたはその他のID用途に用いられる、継続的に使用可能な設計としてもよい。
【０００８】
トランスポンダの標準的な回路パターンは、厚さが５〜50μmである。印刷される回路パターンは、通常シルクスクリーン印刷技術によって形成される。導電率は導電性粉剤によってもたらされ、この粉剤は銀、銅、黒鉛などから精製してよい。アンテナは、印刷されるもののほか、現在では、薄膜を形成するためにワイヤを巻いて平板化した細い銅線などからも作られる。他の形成方法としては、蒸着および電解もしくは化学沈殿が挙げられる。様々な方法で形成可能な連続銅箔から、不要な部分をエッチング除去してアンテナパターンを形成する。エッチング除去する部分は50％を優に上回ることもある。余分な金属の除去には個別の作業工程が必要となるため、製造工程の初期段階から既に、可能な限りネット形状に近いアンテナを作り出す取り組みが、現場では絶えずなされている。
【０００９】
RF-IDアンテナを、ダイカッティングによって、薄い金属箔から形成する従来技術の方法もある。しかし問題は、この製造方法では品質が悪くなり、また、ほとんどの金属箔が廃棄物として失われてしまうことである。
【００１０】
欧州特許第0991014号の明細書によれば、RF-IDアンテナを、様々な感光膜と、処理を促進させる少なくとも１種の媒介物質と、２種類の導電性金属粉末とを用いて、銀粉から形成する方法が開示されている。銀は高価なため、この方法で生産されるアンテナもまた高価である。
【００１１】
とりわけ、RF-IDに応用する場合、従来技術の製造方法で生産されるRF-IDタグアンテナは高価であるという問題があり、このことは、RF-IDタグアンテナを、食材用パッケージなどの使い捨て用途においてより広範囲に使用しようとする際の障害となる。
【００１２】
薄い連続箔を例えば電解析出処理で形成する方法も、一般に知られている。この方法は、電解槽の中で回転する陰極ドラムと、この電解槽の底部の１つ以上の部分で構成される弧状陽極とを必要とする。電解液は陽極と陰極との間に供給され、可能な限り連続して均一に銅箔を陰極ドラムの表面に析出させることを目的とする。箔が電解液の上まで堆積すると、箔は陰極から分離され、その後の処理工程に送られる。この方法は1930年代から開発されていて、例えば米国特許第2,044,415号および米国公開特許出願第2002/5363号に記載されている。
【発明の目的】
【００１３】
本願発明は、上述の欠点を克服することを目的とする。
【００１４】
本願発明の具体的な目的は、良好な導電性を有する廉価な導電パターンを紙製やプラスチック製の基板に形成する簡単な方法を開示することである。
【００１５】
本願発明の他の目的は、トランスポンダの簡潔な製造工程を開示することである。
【発明の簡単な説明】
【００１６】
本願発明による方法は、請求項１の記載事項を特徴とする。本願発明による使用は、請求項10の記載事項を特徴とする。
【００１７】
本願において、トランスポンダとは、回路パターンおよびオンチップ集積回路を含む製品を意味する。回路パターンは基板上に配置されていて、オンチップ集積回路は回路パターンに電気接続されている。チップは、基板のないシングルチップとして回路パターンに取り付けてよく、あるいは、基板に設けられたチップと必要なリード線とで構成されるモジュールと共に、回路パターンに取り付けてもよい。回路パターンはコイルでよく、またはダイポールアンテナ技術に基づくアンテナでもよい。
【００１８】
本願において導電パターンとは、主に回路パターンを意味し、回路パターンとチップとを電気接続させるリード線も本願発明の技術的範囲に含まれ、回路パターンとして同一基板上に形成されるキャパシタ電極も同様に含まれる。なお、多層構造も本文に含まれる。
【００１９】
本願では、金属とは、本願発明による方法によって得られるあらゆる金属または合金を指す。酸化銅が好ましい出発原料であり、これは銅に還元される。
【００２０】
本方法では、粒径が10μm以下の細粒酸化銅粉をペーストの生成に使用し、ペーストは酸化銅粉、接着剤、可能な合金化元素および添加物から生成され、このペーストを使用して、所望の形状の導電パターンを支持基板の表面に形成し、支持基板表面の導電パターンを金属化し、高温で焼結して、連続した導電性の銅箔を形成する。
【００２１】
本願発明において、支持基板は、実質的に非粘着性の表面を有する。この表面は、金属化および／または焼結に用いられる高温に対して耐久性のある材料で作られていて、この材料は、ペーストに含まれる材料に反応しない。支持基板からは、銅箔を分離可能である。金属化して焼結した後、銅箔は支持基板から分離され、貼付基板の表面に転写される。
【００２２】
酸化銅粉は、酸化銅（Ｉ）を含み、この酸化銅は、以下のようにして水溶液から作られる。すなわち、調整された温度と、溶液濃度と、特性を調整する他の条件との下で水溶液から析出し、乾燥させて、活性で粒子が細かく均一な純酸化銅粉を精製される。水溶液から析出することで、十分に細粒で均一な粉末が得られる。これに対応して、ペーストは、粒径が10μm以下の細粒酸化銅粉と接着剤とを含む。このペーストはまた、合金化元素および添加物を含んでいてもよい。合金化元素は、均一な合金を形成するために酸化銅粉中に混入されていてもよく、この合金化元素は次の群、すなわち、銀、金、白金、パラジウム、銀や金や白金やパラジウムの酸化物、銀や金や白金やパラジウムのハロゲン化物、またはこれらの混合物の群から選択される。合金化元素を用いることで、合金の特性を向上させることができる。
【００２３】
接着剤はポリビニルブチラール（PVB）またはフタル酸ジブチル（DBP）などの有機接着剤でよく、ペーストに混入される。また、流動性、クリープおよび／または粘着性を調整する合金化元素をペーストに混入してもよい。ペーストの印刷適性は、樹脂、種々の分散剤、溶剤などの媒介物質を用いて調節可能である。
【００２４】
導電パターンの製造ラインは、ペーストを、支持基板の表面に設けられた所望の導電パターンの型を有する導電パターンのブランクにする形成装置を備える。またこの製造ラインは、連続した導電性銅箔を形成するために、支持基板表面上の導電パターンのブランクを高温で金属化して焼結する金属化および焼結用装置を備える。
【００２５】
本願発明による方法では、導電パターンの型は支持基板上に形成される。この支持基板は実質的に非粘着性の表面を有し、この表面は、金属化および／または焼結に用いる高温に対する耐久性があり、ペーストに含まれる材料に反応しない材料で作られている。これにより、導電パターン、すなわち銅箔は支持基板から分離可能となる。この支持基板は、黒鉛またはセラミックの材料から成る、滑らかでつやのある実質的に非粘着性の表面を有していてもよい。黒鉛の表面が好ましい選択であり、表面粗度Ｒａは0.5μm以下がよい。黒鉛は良好な耐熱性を有する安価な材料である。黒鉛は柔らかく、簡単な方法で容易に磨け、銅箔がそこから容易に分離できるほどに滑らかにできる。また、再使用するための再生も可能であるため、複数回使用できる。
【００２６】
いくつかの代替案を挙げると、支持基板は、シングルパターン用プレート、連続プレートで構成されるエンドレスコンベヤ、平滑エンドレスベルト、またはマルチパターン用プレートでもよい。導電パターンのブランクの好ましい形成方法はシルク印刷である。導電パターンのブランクは他の凹印刷技術でも形成可能であり、その場合、導電パターンのブランクの形成装置は、印刷装置である。導電パターンのブランクは、コンピュータ出力技術から知られている出力印刷技術でも形成でき、その場合、コンピュータを利用した方法で、非常に変化に富んだ形状の、独特な導電パターンを容易に作り出せる。一般に、印刷法は、シルク、タンポ、インクジェット、レーザ、フレキソ、グラビア、およびリトグラフ印刷から選択できる。通常、導電パターンのブランクの厚さは約５〜100μmである。
【００２７】
導電パターンのブランクを含む黒鉛基板は、原金属化、すなわち導電パターンにするために炉に移される。導電パターンのブランクを銅箔にするための金属化および焼結は、周囲から密閉隔絶された炉室において水素雰囲気下で行われる。この炉室には加熱器が設けられていて、金属化され焼結される導電パターンはこの加熱器によって500℃を上回る温度、好ましくは1000℃に熱せられる。酸化銅が銅に還元されると、多孔性の海綿構造体が形成されるため、これに凝集性を持たせるために焼結する必要がある。海綿状金属構造体は広い面積、すなわち、材料１グラムで数百平方メートルほどもの広さを有するため、炉室内を水素雰囲気にしない限り、酸化しやすくなるであろう。水素に加えて、雰囲気には窒素などの他のガス状物質が含まれていてもよい。他のガス状物質は不活性物質とする。1000℃の温度で完全な焼結を行うことで、海綿状金属は焼結状態、すなわち固化し、それによって連続した金属層が形成され、同時にこの金属層は非活性化され二度と酸化しない。前述の温度にした場合、金属化および焼結は２〜３分で急速になされるため、製造処理は迅速になり、連続した生産ラインで実施可能となる。還元処理を促進させるため、酸化銅粉を有機媒介物質で処理して粉末の酸化銅粒子の表面に還元化合物を形成する。有機媒介物質として、例えば、酢酸、シュウ酸および／またはギ酸を用いてもよい。これらは還元化合物であるため、その補助および作用によって金属化が起こる。化学変化を起こす際に、例えば有機媒介物質は付近にある酸化銅を還元する。ペーストに加えられる還元媒介物質は、低温度での金属化を可能とする。高温で金属化を行わない場合、有機媒介物質だけでは不十分であるが、この媒介物質によれば、適用する温度を著しく下げ、例えば500℃まで下げることは十分可能である。導電パターンの金属化および焼結は、赤外放射またはマイクロ波放射で加熱して行なってもよい。そのためには、製造ラインに赤外放射線源またはマイクロ波放射線源を備えるとよい。
【００２８】
加熱処理工程後、黒鉛基板および導電パターンは少なくとも170℃まで冷却される。導電パターンをより低い温度、例えば100℃または室温まで冷却することも可能である。例えば、窒素ガスを冷却中に金属層の表面を保護するために使用してもよい。
【００２９】
場合によっては、好適な厚さ、硬さ、および強度を得るために、導電パターンを還元工程後に圧延する必要がある。導電パターンは支持基板上にあるうちに圧延できるため、高生産速度を実現できる。圧延は焼結し還元した銅箔がまだ熱い、温度300℃以上のうちに行うことも可能であり、その場合、導電パターンの支持基板上への形成、焼結／還元および圧延は同じ生産ラインで行える。
【００３０】
もう一つの工程は、いかなる場合においても不要ではあるが、不動態化処理工程で、この工程では銅が酸化しないように不動態化される。不動態化処理工程は通常適切な化学薬品を用いて行う。
【００３１】
次の工程では、導電パターンが貼付基板に転写される。貼付基板の表面は、支持基板の実質的に非粘着性の面より粘着性が高く、導電パターンへの接着性を有する粘着面が形成されている。貼付基板は好ましくは可撓性のある連続したウェブ、例えばポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、または紙ウェブであり、粘着物を有する。あるいは導電パターンがその表面に粘着性を有していてもよい。ウェブ上の粘着物が導電パターンを受け止め、パターンは支持基板から離れる。粘着物は感圧性接着剤、熱可塑性樹脂系接着剤、もしくは熱や放射線または化学反応で硬化可能な接着剤でよい。例えば、紫外線または電子ビーム硬化が適した方法である。導電パターンの転写後、貼付基板は巻き取られて別の生産ラインに搬送されるか、あるいは同生産ライン上での処理を以下のように続行することも可能である。すなわち、連続ウェブ上に順次準備されたトランスポンダを得るのに必要な全工程を実際に同一生産ラインで行う。しかし、工程の中間型があってもよい。本願発明の一実施例では、チップを支持基板に取り付け、導電パターンと共に貼付基板に転写することも可能である。他の実施例では、モジュールの導電性リード線を本願発明によって形成できる。
【００３２】
黒鉛基板は再利用に回される。まず、金属残留物が研磨されて除去され、その後、洗浄および乾燥が順次行われ、再び印刷可能な状態となる。
【００３３】
この方法で、多層導体構造体を生産することもできる。ある実施例では、第１層の上に導電性材料から成る第２層が形成される。多層導電パターンを使用中に様々な電位にするには、絶縁誘電体層を第１層に形成し、次いで第２層を誘電体層上に形成するだけでよい。第２層は下に位置する第１層と同じ材料で形成してもよく、または異なる材料でもよい。第２層の材料は次の群、すなわち、銅、銀、金、白金、パラジウム、銅や銀や金や白金やパラジウムの酸化物、またはこれらの混合物の群から選択される。第２層は、第１層を金属化および焼結する前に、言い換えれば、下部導電パターンが酸化物形態であるうちに形成される。この実施例の必須条件は、誘電体層が高温に耐えられることである。あるいは、第２層を第１層の金属化および焼結後に形成してもよい。第２層は第１層と同じ方法で形成されるのが好ましい。金属箔構造体は、次々に重ねられ誘電体層で隔てられたいくつかの導電層で構成可能である。
【００３４】
本方法の実施例では、銅箔がサーキットボード用の導電パターンを形成していて、この導電パターンが転写される貼付基板は硬質のサーキットボード基板である。
【００３５】
本方法の実施例では、さきに述べたように、回路パターン、すなわちアンテナに加えて、キャパシタ電極やリード線など、トランスポンダの他の導電性部品も、本願発明による方法を用いて形成できる。
【００３６】
以下、本願発明を、添付図面を参照しながら実施例を挙げて詳細に説明する。
【発明の詳細な説明】
【００３７】
図１は、導電パターンの製造ラインの実施例を示す。粒径が10μm以下（通常0.5〜10μm）の活性の細粒酸化銅（Ｉ）粉末を、調整された温度と、溶液濃度と、特性を調整する他の条件との下で水溶液から析出し、粉末状に乾燥させて耐久性を高める処理を施して生成する。合金化元素を酸化銅（Ｉ）粉末に加えてもよく、この合金化元素は、銀、金、白金、パラジウム、銀や金や白金やパラジウムの酸化物、銀や金や白金やパラジウムのハロゲン化物、またはこれらの混合物の群から選択される。この粉末を、酢酸、シュウ酸、ギ酸などの有機還元酸で追加処理してもよい。
【００３８】
ペースト１は、前述のように調製された酸化銅（Ｉ）粉末と、ポリビニルブチラール（PVB）またはフタル酸ジブチル（DBP）などの有機接着剤と、ペーストの流動性、クリープ、粘着性などを調整する他の添加物とを混合して生成される。このペーストは、支持基板２の表面に形成された厚さ５〜100μmの層であり所望の導電パターン形状を有する導電パターン４のブランクを印刷するための、印刷用インクである。好ましい印刷法は、シルク印刷などのスクリーン印刷法である。ペースト１はまた、凹印刷法などの当業者に周知の他のいかなる技術、もしくはコンピュータ出力法などの方法でも支持基板に塗りつけることができる。好適な印刷技術を挙げると、シルク、タンポ、フレキソ、グラビア、インクジェット、レーザ、およびリトグラフ印刷法がある。導電パターンは単なる回路パターンでよく、もしくは例えば１個以上のキャパシタ電極を含んでいてもよい。
【００３９】
図１に示す実施例では、図示する支持基板２はエンドレス移動ベルトであり、ドライブロール12および切換えロール13の上を通過する。あるいは、使用する支持基板２を、生産ライン上を連続して運搬される個々のシートとしてもよい（図示せず）。導電パターン４のブランクを支持基板２の表面へ形成する工程は、その他の後続の製造工程と同様に、支持ベルト２の上部水平部で行われる。支持ベルト２下部の長手方向のいつくかの箇所に、ベルト表面の特性を回復させる再生装置14を設けてもよい。
【００４０】
導電パターン４のブランクは、形成装置３を使ってペースト１を支持基板２の表面に印刷することで形成される。この形成装置は、図１の例では概略的に示すシルクスクリーン印刷装置であり、これは、マスク15を介してペースト１をスキージする。マスク15は、導電パターンの形状を有しペースト１を支持ベルト２の表面へ送る部分を含む。これによって、連続する、さらに／あるいは、隣接する導電パターン４が形成される。支持ベルト２は、導電パターン４のブランクを金属化・焼結装置５に運搬し、そこで支持ベルト表面の導電パターン４のブランクは、水素雰囲気下で約1000℃の温度で金属化されて焼成され、導電性の連続銅箔６が形成される。金属化・焼結装置５は、支持基板２を内部空間に受け入れる炉室８を備えている。炉室８は、前述のように水素雰囲気を含んでいる。導電パターンの加熱に用いられる加熱装置９は、赤外線（IR）またはマイクロ波の放射線源でよく、もしくは当業者に周知の他のいかなる加熱装置でもよい。
【００４１】
金属化・焼結装置５での処理後、導電パターン６を支持ベルト２上で１組のローラー16の作用によって好適な厚さに延ばしてもよい。通常、上述の工程は省略される。
【００４２】
支持ベルト２またはそのベルトの少なくとも導電パターンのブランクが形成されている表面は、金属化および／または焼結時の温度に耐えられ、またペースト１に含まれる物質に反応しない、実質的に非粘着性の材料で作られている。支持ベルト２は、好ましくは黒鉛でできていて、表面粗度Ｒａは0.5μm以下になるよう磨かれていて、そこから導電パターン６を容易に分離して貼付基板７の第１表面10に転写することができる。貼付基板７の第１表面10は、粘着層を有する。貼付基板７の第１表面10はまた、導電パターン６に対する粘着性があり、その粘着性は、支持基板２の実質的に非粘着性の表面のそれより大きい。導電パターンは転写積層によって連続的に転写される。粘着層が支持ベルト２の表面に接触し、導電パターンが粘着力によって支持ベルト２から離され、それによってパターンが貼付基板７に転写される。本実施例ではこの基板は連続する可撓性のウェブである。
【００４３】
転写積層後、適切な保護的付加層を公知の方法で前述のウェブの片側または両側に被せてもよい。このような層を、図中に参照符号19および20で示す。本願発明の方法によって生産されるRF-IDアンテナの価格は、従来技術の方法によって生産されるタグのそれに比較してごくわずかですむ。
【００４４】
また、図２、図3aおよび図3bを参照することで、本方法をトランスポンダの製造に応用できる。一般に、オンチップ集積回路は回路パターンに直に取り付けることができ、あるいはチップを先に個別のモジュールに取り付けてから貼付基板に取り付ける。チップまたはモジュールの接続に利用される技術として、次のようなものが知られている。図２、図3aおよび図3bに示すトランスポンダは、貼付基板７上にオンチップ集積回路18および回路パターン６を含み、裸チップ18に代えてモジュールを用いてもよい。回路パターン６とチップ18を含むモジュールとの間に電気接続を形成する場合、この接続は少なくとも１つの蓄電器を介して形成することができる。図２では、絶縁パターン17が各導電性リード線を互いから分離するように形成されている。回路パターン６を受ける貼付基板７は、プラスチック、紙または同様の可撓性材料でできている。モジュールの材料は貼付基板７と同じ材料でよく、もしくは他の材料でもよい。
【００４５】
図２、図3aおよび図3bから分かるように、回路パターンの形状は極めて多様にできる。図２に示す回路パターンは、高周波領域に使用するコイルアンテナであり、図3aおよび図3bに示す回路パターンは、極超短波領域に使用するものである。
【００４６】
上述の説明では、特別な用途としてRF-IDタグの製造について述べたが、本願発明による方法およびシステムは、回路基板などにも応用可能である。回路基板用に銅箔が導電パターンを形成する場合、銅箔が転写される貼付基板は回路基板ブランクである。
【００４７】
上述の原則に従って、例えば、形成する連続層の数に応じて生産ラインに複数の形成装置３および金属化・焼結装置５を設けることで、本システムを多層箔構造体の製造に容易に転用できる。多層箔構造体は、上述の方法で形成され、絶縁性中間層によって互いに分離された１つ以上の多層導体層で構成される。
【００４８】
以下の図において、矢印はウェブの移動方向を示す。
【００４９】
図４は、本願発明の工程における生産ラインの一工程を示す。ポリエステルウェブなどの連続したプラスチックウェブＷは、ロール21から巻き戻される。ウェブＷの表面には粘着層が形成されていて、この層はニップN1中の印刷面23から導電パターンを継続的に受け取る。ニップN1は、印刷面23とバッキングロール22との間に形成されている。本実施例では、印刷面23は支持基板の役割をし、ウェブＷは貼付基板の役割を果たす。次の工程では、連続する、さらに／あるいは、隣接する導電パターンが設けられたウェブＷが、ロール25から巻き戻されたシリコンを施した紙に付着される。付着処理はニップN2で行われる。ロール24は後続の生産ラインにいつでも移送できる。製造工程の次の工程が同じ生産ラインで行われ、またウェブが巻き取られない場合は、シリコン処理した紙を付着する必要はない。
【００５０】
図５は、トランスポンダの製造工程の次工程を示す。ロール24が巻き戻され、シリコン処理した紙がウェブＷから外されてロール26に巻き取られる。オンチップ集積回路は取付ユニット27においてウェブに取り付けられる。適切な面材料がロール28から巻き戻され、ニップN3でウェブＷに付着される。ここで得られたウェブはロール29に巻き取られる。
【００５１】
図６は、次の工程を示す。しかし、この工程は工程から割愛してもよい。ウェブがロール29から巻き戻され、またシリコン処理した紙がロール30から巻き戻され、シリコン処理した紙がウェブＷの面材料とは対称の裏面に付着した状態でウェブ同士が貼り合わされる。シリコン処理した紙の表面には粘着物が含まれていて、この粘着物はニップN4においてウェブと結合する。連続する、さらに／あるいは、隣接する回路パターンと、回路パターンに電気接続するオンチップ集積回路と、ウェブＷの両側のウェブとで構成された、完成した積層板はロール31に巻き取られる。
【００５２】
本願発明は上述の実施例に限られるものでなく、特許請求の範囲に記載の発明概念の範囲内での多様な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本願発明による方法の実施例を使用する、本願発明によるシステムの実施例を示す図である。
【図２】トランスポンダを示す図である。
【図３ａ】トランスポンダを示す図である。
【図３ｂ】トランスポンダを示す図である。
【図４】本願発明による製造方法の工程を示す図である。
【図５】本願発明による製造方法の工程を示す図である。
【図６】本願発明による製造方法の工程を示す図である。
【図１】
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【図２】
2006514487.tif 000004
【図３ａ】
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【図３ｂ】
2006514487.tif 000006
【図４】
2006514487.tif 000007
【図５】
2006514487.tif 000008
【図６】
2006514487.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年12月13日(2005.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属酸化物を含む層を支持基板に印刷し、該金属酸化物を金属に還元する導電パターン製造方法において、還元した前記層は貼付基板に転写することを特徴とする導電パターン製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記金属酸化物を含む層は酸化銅を含み、
粒径が10μm以下の細粒酸化銅粉をペーストの生成に使用し、
ペーストは酸化銅粉、接着剤、可能な合金化元素および添加物から生成し、
該ペーストを使用して、所望の形状を有し酸化銅を含む層を前記支持基板の表面に形成し、
支持基板表面にあって酸化銅を含む層を金属化し、高温で焼結して導電パターンを形成し、
支持基板は実質的に非粘着性の表面を有し、該表面は金属化および／または焼結に用いられる高温に対して耐久性のある材料で作られていて、該材料は、ペーストに含まれる材料に反応せず、前記支持基板からは、導電パターンを分離可能であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、導電パターンの金属化および焼結を、赤外放射またはマイクロ波放射で加熱して行なうことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の方法において、酸化銅粉は、酸化銅（Ｉ）を含み、該酸化銅（Ｉ）は、調整された温度と、溶液濃度と、特性を調整する他の条件との下で水溶液から析出し、活性で粒子が細かく均一な純酸化銅粉を精製するよう乾燥させることによって、水溶液から作ることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の方法において、酸化銅粉を有機媒介物質で処理して粉末の酸化銅粒子の表面に還元化合物を形成し、前記有機媒介物質は、酢酸、シュウ酸および／またはギ酸であることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかに記載の方法において、合金化元素を酸化銅粉中に混入して均一な合金を形成し、該合金化元素は、銀、金、白金、パラジウム、銀や金や白金やパラジウムの酸化物、銀や金や白金やパラジウムのハロゲン化物、またはこれらの混合物から選択することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項２ないし６のいずれかに記載の方法において、接着剤としての役割を果たす有機接着剤をペーストに混入し、該有機接着剤はポリビニルブチラール（PVB）またはフタル酸ジブチル（DBP）であることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項２ないし７のいずれかに記載の方法において、流動性、クリープおよび／または粘着性を調整する合金化元素をペーストに混入することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の方法において、導電パターンは、約５〜100μmの厚さを有するペースト層として形成し、導電パターンは、凹印刷技術または出力印刷技術で形成し、これらの印刷技術には、シルクスクリーン印刷、タンポ、フレキソ、グラビア、リトグラフ印刷、インクジェットおよびレーザ出力技術が含まれることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項２ないし９のいずれかに記載の方法において、導電パターンを形成するための、酸化銅を含む層の金属化および焼結は、水素を含む雰囲気下で、500℃を上回る好ましくは約1000℃の温度下で行うことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項２ないし10のいずれかに記載の方法において、金属化および焼結の後、導電パターンを窒素ガスを含む雰囲気下で冷却することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１ないし11のいずれかに記載の方法において、金属酸化物を含む層の上に、少なくとも１つの誘電体層と、金属酸化物を含む少なくとも１つの第２層とを交互に形成し、金属酸化物を含む各層は、同時に金属に還元することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１ないし12のいずれかに記載の方法において、準備された導電パターンの上に、少なくとも１つの誘電体層と、金属酸化物を含む少なくとも１つの第２層とを交互に形成し、金属酸化物を含む各層は、順番に金属に還元することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１ないし13のいずれかに記載の方法において、前記貼付基板はウェブ状であり、連続する、さらに／あるいは、隣接する導電パターンを受け取ることが可能であることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項14に記載の方法において、導電パターンは、感圧性接着剤で貼付基板に貼り付けることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項14に記載の方法において、導電パターンは熱可塑性樹脂系接着剤または熱で硬化できる接着剤で貼付基板に貼り付けることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項14に記載の方法において、導電パターンは放射線、電子ビーム（EB）または化学反応で硬化できる接着剤で貼付基板に貼り付けることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１ないし17のいずれかに記載の方法において、導電パターンはトランスポンダの回路パターンであり、該回路パターンに集積回路を電気接続することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項18に記載の方法において、導電パターンを前記貼付基板に転写する前に、前記回路パターンとチップとの間に電気的接触を形成することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項18に記載の方法において、導電パターンを前記貼付基板に転写した後に、前記回路パターンとチップとの間に電気的接触を形成することを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１ないし20のいずれかに記載の方法において、少なくとも１つの付加材料層を、導電パターンを覆うように前記貼付基板に貼り付けるか、あるいは、前記支持基板から貼付基板への転写を行うのと同一の生産ライン上の貼付基板の裏面に貼り付けることを特徴とする方法。
【請求項２２】
金属酸化物を含む層を形成する形成装置と、
該金属酸化物を含む層を受け取る支持基板と、
該金属酸化物を金属に還元して導電パターンを形成する金属化・焼結装置と、
前記支持基板から導電パターンを受け取る貼付基板とを含む、導電パターンの生産ライン。
【請求項２３】
請求項22に記載の生産ラインにおいて、前記支持基板の表面は実質的に非粘着性であり、黒鉛でできていることを特徴とする生産ライン。
【請求項２４】
請求項23に記載の生産ラインにおいて、前記黒鉛の表面粗度は約0.5μm以下であることを特徴とする生産ライン。
【請求項２５】
請求項22に記載の生産ラインにおいて、前記支持基板の表面は実質的に非粘着性であり、セラミック材料でできていることを特徴とする生産ライン。
【請求項２６】
請求項22に記載の生産ラインにおいて、前記形成装置は、凹印刷技術または出力印刷技術を行なう印刷装置であり、これらの印刷技術は、シルクスクリーン印刷、タンポ、フレキソ、グラビア、リトグラフ印刷、インクジェットおよびレーザ出力技術を含むことを特徴とする生産ライン。
【請求項２７】
請求項22に記載の生産ラインにおいて、前記金属化・焼結装置は炉室と加熱装置とを含むことを特徴とする生産ライン。
【請求項２８】
請求項27に記載の生産ラインにおいて、前記加熱装置は、赤外線またはマイクロ波の放射線源であることを特徴とする生産ライン。
【請求項２９】
金属酸化物を含む導電パターンを印刷する工程と、前記金属酸化物を還元する工程とを含み、紙製あるいはプラスチック製の基板を有するトランスポンダを製造する方法の使用。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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【国際調査報告】
2006514487.tif 000011
2006514487.tif 000012