(57)【要約】【課題】導体層の腐食が防止された配線回路基板およびその製造方法ならびに燃料電池を提供する。【解決手段】ＦＰＣ基板１は、ベース絶縁層２、導体層３０およびめっき層２０を備える。導体層３０は、所定のパターンを有しかつ主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３を有する。めっき層２０は導電性かつ耐食性を有する。めっき層２０は導体層３０の主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３に形成される。導体層３０は、主面Ｅ１とベース絶縁層２との間にめっき層２０が介在するようにベース絶縁層２上に設けられる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、
所定のパターンを有しかつ第１および第２の主面ならびに側面を有する導体層と、
前記第１および第２の主面ならびに前記側面に形成された導電性かつ耐食性の被覆層とを備え、
前記導体層は、前記第１の主面と前記絶縁層との間に前記被覆層が介在するように前記絶縁層上に設けられることを特徴とする配線回路基板。
【請求項２】
前記導体層は、銅を含み、
前記被覆層は、蟻酸に対して銅よりも高い耐食性を有することを特徴とする請求項１記載の配線回路基板。
【請求項３】
前記被覆層は、銀を含むことを特徴とする請求項１または２記載の配線回路基板。
【請求項４】
前記絶縁層は、連続孔を有する多孔質材料を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配線回路基板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の配線回路基板と、
電池要素と、
前記配線回路基板および前記電池要素を収容する筺体とを備えることを特徴とする燃料電池。
【請求項６】
絶縁層を用意する工程と、
所定のパターンを有しかつ第１および第２の主面ならびに側面を有する導体層を形成する工程と、
導電性かつ耐食性の被覆層を前記導体層の前記第１および第２の主面ならびに前記側面に形成する工程と、
前記第１の主面と前記絶縁層との間に前記被覆層が介在するように前記導体層を前記絶縁層の一面に接合する工程とを含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記被覆層を形成する工程は、前記導体層の前記第１および前記第２の主面ならびに前記側面にめっきにより前記被覆層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項６記載の配線回路基板の製造方法。
【請求項８】
前記導体層を前記絶縁層の一面に接合する工程は、
前記導体層の前記第１の主面上の前記被覆層と前記絶縁層とを接着剤層を用いて貼り合わせる工程を含むことを特徴とする請求項６または７記載の配線回路基板の製造方法。
【請求項９】
前記被覆層と前記絶縁層とを接着剤層を用いて貼り合わせる工程は、
前記接着剤層を前記導体層の前記パターンに対応するパターンを有するように加工する工程と、
前記加工された接着剤層の一面を前記被覆層および前記絶縁層のうち一方に貼り付ける工程と、
前記加工された接着剤層の他面を前記被覆層および前記絶縁層のうち他方に貼り付ける工程とを含むことを特徴とする請求項８記載の配線回路基板の製造方法。
【請求項１０】
前記導体層を前記絶縁層の一面に接合する工程は、
前記導体層の前記第１の主面上の前記被覆層と前記絶縁層とが接触する状態で前記導体層を前記絶縁層に押圧する工程を含むことを特徴とする請求項６または７記載の配線回路基板の製造方法。
【請求項１１】
前記導体層は、銅を含み、
前記被覆層は、蟻酸に対して銅よりも高い耐食性を有することを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載の配線回路基板の製造方法。
【請求項１２】
前記被覆層は、銀を含むことを特徴とする請求項６〜１１のいずれかに記載の配線回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線回路基板およびその製造方法ならびに配線回路基板を備えた燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等のモバイル機器には、小型でかつ高容量の電池が求められる。そこで、リチウム二次電池等の従来の電池に比べて、高エネルギー密度を得ることが可能な燃料電池の開発が進められている。燃料電池としては、例えば直接メタノール型燃料電池（Direct Methanol Fuel Cells）がある。
【０００３】
直接メタノール型燃料電池では、メタノールが触媒によって分解され、水素イオンが生成される。その水素イオンと空気中の酸素とを反応させることにより電力を発生させる。この場合、化学エネルギーを極めて効率よく電気エネルギーに変換することができ、非常に高いエネルギー密度を得ることができる。
【０００４】
特許文献１には、アノード、カソードおよび電解質膜からなる電極膜接合体が絶縁フィルム上のアノード集電体およびカソード集電体間に配置された燃料電池が記載されている。アノードとアノード集電体とは電気的に接触し、カソードとカソード集電体とは電気的に接触している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２３４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されている燃料電池においては、アノード集電体に形成された孔を通って燃料がアノードに供給される。しかしながら、アノード集電体およびカソード集電体に長時間燃料が接触すると、アノード集電体およびカソード集電体が腐食するため、集電効率が低下する。
【０００７】
本発明の目的は、導体層の腐食が防止された配線回路基板およびその製造方法ならびに配線回路基板を備えた燃料電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第１の発明に係る配線回路基板は、絶縁層と、所定のパターンを有しかつ第１および第２の主面ならびに側面を有する導体層と、第１および第２の主面ならびに側面に形成された導電性かつ耐食性の被覆層とを備え、導体層は、第１の主面と絶縁層との間に被覆層が介在するように絶縁層上に設けられるものである。
【０００９】
この配線回路基板においては、所定のパターンを有する導体層の第１および第２の主面ならびに側面に導電性かつ耐食性の被覆層が形成される。また、導体層は、第１の主面と絶縁層との間に被覆層が介在するように絶縁層上に設けられる。これにより、被覆層により導体層の導電性を保ちつつ、導体層の第１および第２の主面ならびに側面に腐食が発生することが防止される。
【００１０】
（２）導体層は、銅を含み、被覆層は、蟻酸に対して銅よりも高い耐食性を有してもよい。これにより、配線回路基板が蟻酸に接触する場合でも、被覆層により導体層に腐食が発生することが防止される。したがって、配線回路基板を燃料電池の電極として用いることができる。
【００１１】
（３）被覆層は、銀を含んでもよい。この場合、被覆層により導体層に腐食が発生することが十分に防止される。
【００１２】
（４）絶縁層は、連続孔を有する多孔質材料を含んでもよい。この場合、絶縁層が通気性を有する。それにより、配線回路基板を燃料電池の電極として用いることが可能となる。また、燃料電池の副生成物が絶縁層の連続孔を通って絶縁層と導体層との間に浸入しても、被覆層により副生成物が導体層に付着することが防止される。その結果、導体層に腐食が発生することが防止される。
【００１３】
（５）第２の発明に係る燃料電池は、第１の発明に係る配線回路基板と、電池要素と、配線回路基板および電池要素を収容する筺体とを備えるものである。
【００１４】
この燃料電池においては、第１の発明に係る配線回路基板および電池要素が筺体内に収容される。電池要素の電力は、配線回路基板を通して筺体の外部に供給される。
【００１５】
配線回路基板においては、所定のパターンを有する導体層の第１および第２の主面ならびに側面に導電性かつ耐食性の被覆層が形成される。また、導体層は、第１の主面と絶縁層との間に被覆層が介在するように絶縁層上に設けられる。これにより、被覆層により導体層の導電性を保ちつつ、導体層の第１および第２の主面ならびに側面に腐食が発生することが防止される。したがって、燃料電池における電極の集電効率が低下しない。その結果、燃料電池の信頼性が向上するとともに長寿命化が実現される。
【００１６】
（６）第３の発明に係る配線回路基板の製造方法の製造方法は、絶縁層を用意する工程と、所定のパターンを有しかつ第１および第２の主面ならびに側面を有する導体層を形成する工程と、導電性かつ耐食性の被覆層を導体層の第１および第２の主面ならびに側面に形成する工程と、第１の主面と絶縁層との間に被覆層が介在するように導体層を絶縁層の一面に接合する工程とを含むものである。
【００１７】
この配線回路基板の製造方法においては、所定のパターンを有する導体層の第１および第２の主面ならびに側面に導電性かつ耐食性の被覆層が形成される。また、導体層は、第１の主面と絶縁層との間に被覆層が介在するように絶縁層の一面に接合される。これにより、被覆層により導体層の導電性を保ちつつ、導体層の第１および第２の主面ならびに側面に腐食が発生することが防止される。
【００１８】
（７）被覆層を形成する工程は、導体層の第１および第２の主面ならびに側面にめっきにより被覆層を形成する工程を含んでもよい。この場合、導体層の第１および第２の主面ならびに側面に被覆層を容易に形成することができる。
【００１９】
（８）導体層を絶縁層の一面に接合する工程は、導体層の第１の主面上の被覆層と絶縁層とを接着剤層を用いて貼り合わせる工程を含んでもよい。この場合、導体層の第１の主面上の被覆層を絶縁層の一面に確実に接合することができる。
【００２０】
（９）被覆層と絶縁層とを接着剤層を用いて貼り合わせる工程は、接着剤層を導体層のパターンに対応するパターンを有するように加工する工程と、加工された接着剤層の一面を被覆層および絶縁層のうち一方に貼り付ける工程と、加工された接着剤層の他面を被覆層および絶縁層のうち他方に貼り付ける工程とを含んでもよい。
【００２１】
この場合、接着剤層は導体層のパターンに対応するパターンを有するので、導体層から露出する絶縁層の領域には接着剤層が形成されない。これにより、配線回路基板のフレキシブル性の低下を防止することができる。また、絶縁層が多孔質材料を含む場合、絶縁層の通気性を確保することができる。
【００２２】
（１０）導体層を絶縁層の一面に接合する工程は、導体層の第１の主面上の被覆層と絶縁層とが接触する状態で導体層を絶縁層に押圧する工程を含んでもよい。
【００２３】
この場合、接着剤層を用いることなく導体層を絶縁層の一面に接合することができる。これにより、少ない工程数で配線回路基板を製造することができる。また、配線回路基板のフレキシブル性の低下を防止することができる。さらに、絶縁層が多孔質材料を含む場合、絶縁層の通気性を確保することができる。
【００２４】
（１１）導体層は、銅を含み、被覆層は、蟻酸に対して銅よりも高い耐食性を有してもよい。これにより、配線回路基板が蟻酸に接触する場合でも、被覆層により導体層に腐食が発生することが防止される。したがって、配線回路基板を燃料電池の電極として用いることができる。
【００２５】
（１２）被覆層は、銀を含んでもよい。この場合、被覆層により導体層に腐食が発生することが十分に防止される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、導体層の腐食が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）は第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板の製造方法により製造されるＦＰＣ基板の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦＰＣ基板のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】ＦＰＣ基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３】ＦＰＣ基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図４】ＦＰＣ基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図５】ＦＰＣ基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図６】キャリア層、第１の積層体、位置合わせ部材および第２の積層体の斜視図である。
【図７】キャリア層、第１の積層体、位置合わせ部材、第２の積層体および固定部材の断面図である。
【図８】第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板を用いた燃料電池の外観斜視図である。
【図９】燃料電池内における作用を説明するための図である。
【図１０】第２の実施の形態に係るＦＰＣ基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図１１】第３の実施の形態に係るＦＰＣ基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図１２】比較例１におけるＦＰＣ基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図１３】比較例１におけるＦＰＣ基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［１］第１の実施の形態
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施の形態に係る配線回路基板について説明する。なお、本実施の形態では、配線回路基板の例として、屈曲性を有するフレキシブル配線回路基板について説明する。
【００２９】
（１）フレキシブル配線回路基板の構成
図１（ａ）は第１の実施の形態に係るフレキシブル配線回路基板の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のフレキシブル配線回路基板のＡ−Ａ線断面図である。以下の説明においては、フレキシブル配線回路をＦＰＣ基板と略記する。
【００３０】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、ＦＰＣ基板１は、例えば連続孔を有する多孔質性のｅＰＴＦＥ（延伸ポリテトラフルオロエチレン）からなるベース絶縁層２を備える。そのため、ベース絶縁層２は通気性を有する。ベース絶縁層２は第１絶縁部２ａ、第２絶縁部２ｂ、第３絶縁部２ｃおよび第４絶縁部２ｄからなる。第１絶縁部２ａおよび第２絶縁部２ｂは、それぞれ矩形形状を有し、互いに隣接するように一体的に形成される。以下、第１絶縁部２ａと第２絶縁部２ｂとの境界線に平行な辺を側辺と称し、第１絶縁部２ａおよび第２絶縁部２ｂの側辺に垂直な一対の辺を端辺と称する。
【００３１】
第３絶縁部２ｃは、第１絶縁部２ａの１つの角部における側辺の一部から延出する。第４絶縁部２ｄは、第１絶縁部２ａの上記角部の対角に位置する第２絶縁部２ｂの角部における側辺の一部から延出する。
【００３２】
第１絶縁部２ａと第２絶縁部２ｂとの境界線上にベース絶縁層２をほぼ二等分するように折曲部Ｂ１が設けられる。後述のように、ベース絶縁層２は、折曲部Ｂ１に沿って折曲可能である。折曲部Ｂ１は、例えば線状の浅い溝であってもよく、または、線状の印等でもよい。あるいは、折曲部Ｂ１でベース絶縁層２を折曲可能であれば、折曲部Ｂ１に特に何もなくてもよい。ベース絶縁層２を折曲部Ｂ１に沿って折曲する場合、第１絶縁部２ａと第２絶縁部２ｂとが対向する。この場合、第３絶縁部２ｃと第４絶縁部２ｄとは対向しない。
【００３３】
ベース絶縁層２の一面には、図１（ｂ）の接着剤層７を介して、矩形の集電部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ、接続導体部３ｋ，３ｌ，３ｍ，３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐが形成される。集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐは、後述するように、例えば銅が銀めっきされた構成を有する。
【００３４】
集電部３ａ〜３ｊの各々は長方形状を有する。集電部３ａ〜３ｅは、第１絶縁部２ａの端辺に沿って平行に延びかつ第１絶縁部２ａの側辺方向に沿って設けられる。同様に、集電部３ｆ〜３ｊは、第２絶縁部２ｂの端辺に沿って平行に延びかつ第２絶縁部２ｂの側辺方向に沿って設けられる。この場合、集電部３ａ〜３ｅと集電部３ｆ〜３ｊとは、折曲部Ｂ１を中心として対称な位置に配置される。
【００３５】
接続導体部３ｋ〜３ｎは、折曲部Ｂ１をまたぐように第１絶縁部２ａおよび第２絶縁部２ｂにわたって形成される。接続導体部３ｋは集電部３ｂと集電部３ｆとを電気的に接続し、接続導体部３ｌは集電部３ｃと集電部３ｇとを電気的に接続し、接続導体部３ｍは集電部３ｄと集電部３ｈとを電気的に接続し、接続導体部３ｎは集電部３ｅと集電部３ｉとを電気的に接続する。
【００３６】
集電部３ａ〜３ｅの各々には、端辺方向に沿って複数（本例では４個）の開口Ｈ１１が形成される。また、集電部３ｆ〜３ｊの各々には、端辺方向に沿って複数（本例では４個）の開口Ｈ１２が形成される。
【００３７】
引き出し導体部３ｏは、集電部３ａの外側の短辺から第３絶縁部２ｃ上に直線状に延びるように形成される。引き出し導体部３ｐは、集電部３ｊの外側の短辺から第４絶縁部２ｄ上に直線状に延びるように形成される。引き出し導体部３ｏ，３ｐの先端部は、種々の外部回路の端子に電気的に接続可能である。この引き出し導体部３ｏ，３ｐの先端部をそれぞれ引き出し電極５ａ，５ｂと称する。
【００３８】
（２）ＦＰＣ基板の製造方法
次に、図１に示したＦＰＣ基板１の製造方法を説明する。図２、図３、図４および図５は、ＦＰＣ基板１の製造方法を説明するための工程断面図である。なお、図２〜図５は、図１のＦＰＣ基板１のＡ−Ａ線から見た工程断面図である。
【００３９】
まず、図２（ａ）に示すように、例えば銅からなる導体層３０が用意される。導体層３０は主面Ｅ１，Ｅ２を有する。導体層３０の厚みは例えば３５μｍである。次に、図２（ｂ）に示すように、レーザ加工により、導体層３０が所定のパターンに形成される。レーザ加工に代えて、エッチングまたは金型を用いた打ち抜きにより導体層３０が所定のパターンに形成されてもよい。
【００４０】
続いて、図２（ｃ）に示すように、所定のパターンを有する導体層３０の主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３にめっき層２０が形成される。ここで、側面Ｅ３は導体層３０の外周面および開口の内周面を含む。めっき層２０は、蟻酸に対して導体層３０よりも高い耐食性を有する。本実施の形態では、無電解銀めっきによりめっき層２０が形成される。また、無電解銀めっきが行われる前にバリア層として図示しない無電解ニッケルめっきが行われる。このように、めっきにより導体層３０の主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３に被覆層を容易に形成することができる。
【００４１】
所定のパターンを有する導体層３０およびめっき層２０により、図１の集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐおよび引き出し電極５ａ，５ｂが形成される。また、集電部３ａ〜３ｊに複数の開口Ｈ１１，Ｈ１２が形成される。なお、図２（ｃ）には、集電部３ｃ，３ｈ、接続導体部３ｌ、引き出し導体部３ｏおよび引き出し電極５ａのみが示されている。このようにして形成された集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐおよび引き出し電極５ａ，５ｂからなる積層体を第１の積層体Ｌ１と呼ぶ。
【００４２】
図２（ａ）〜図２（ｃ）の第１の積層体Ｌ１の形成工程と並行して、図３（ａ）に示すように、接着剤層７およびキャリア層９が用意される。接着剤層７の一面および他面には、それぞれ剥離層７ａ，７ｂが設けられている。剥離層７ａ，７ｂの材料としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）が用いられる。キャリア層９の一面には粘着層９ａが設けられている。キャリア層９の材料としては、例えばＰＥＴが用いられる。粘着層９ａの材料としては、例えばアクリル系の接着剤が用いられる。
【００４３】
次に、図３（ｂ）に示すように、剥離層７ａおよび粘着層９ａを介して、接着剤層７とキャリア層９とが貼り合わされる。続いて、図３（ｃ）に示すように、剥離層７ｂが接着剤層７から剥離される。
【００４４】
その後、図３（ｄ）に示すように、レーザ加工により、接着剤層７および剥離層７ａが所定のパターンに形成される。レーザ加工に代えて、エッチングまたは金型を用いた打ち抜きにより接着剤層７および剥離層７ａが所定のパターンに形成されてもよい。このようにして形成された接着剤層７、剥離層７ａ、粘着層９ａおよびキャリア層９からなる積層体を第２の積層体Ｌ２と呼ぶ。第２の積層体Ｌ２の接着剤層７および剥離層７ａのパターンは、図２（ｃ）の第１の積層体Ｌ１のパターンと同じである。
【００４５】
次に、図４（ａ）に示すように、図２（ｃ）の第１の積層体Ｌ１および図３（ｄ）の第２の積層体Ｌ２に加え、キャリア層８が用意される。キャリア層８の一面には粘着層８ａが設けられている。キャリア層８の材料としては、例えばＰＥＴが用いられる。粘着層８ａの材料としては、例えばアクリル系の接着剤が用いられる。
【００４６】
続いて、図４（ｂ）に示すように、第１の積層体Ｌ１の一面（導体層３０の主面Ｅ１上のめっき層２０の表面）が接着剤層７を介して第２の積層体Ｌ２と貼り合わされるとともに、第１の積層体Ｌ１の他面（導体層３０の主面Ｅ２上のめっき層２０の表面）が粘着層８ａを介してキャリア層８と貼り合わされる。その後、図４（ｃ）に示すように、第２の積層体Ｌ２から粘着層９ａおよびキャリア層９とともに剥離層７ａが剥離される。これにより、第１の積層体Ｌ１の他面に接着剤層７が残存する。
【００４７】
次に、図５（ａ）に示すように、図１のベース絶縁層２が用意される。続いて、図５（ｂ）に示すように、接着剤層７を介して第１の積層体Ｌ１の一面（導体層３０の主面Ｅ１上のめっき層２０の表面）にベース絶縁層２が貼り合わされる。その後、図５（ｃ）に示すように、第１の積層体Ｌ１から粘着層８ａおよびキャリア層８が除去される。これにより、ＦＰＣ基板１が完成する。
【００４８】
このように、第１の積層体Ｌ１は接着剤層７を介してベース絶縁層２の一面に貼り合わされる。これにより、導体層３０の主面Ｅ１上のめっき層２０をベース絶縁層２の一面に確実に接合することができる。
【００４９】
また、接着剤層７は導体層３０のパターンに対応するパターンを有するので、導体層３０から露出するベース絶縁層２の領域には接着剤層７が形成されない。これにより、ＦＰＣ基板１のフレキシブル性の低下を防止することができる。さらに、ベース絶縁層２の通気性を確保することができる。
【００５０】
導体層３０（図２（ａ）参照）の厚みは５００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。導体層３０の厚みが５００μｍ以下であると導体層３０の取り扱い性が向上する。本例において導体層３０の材料として銅が用いられるが、これに代えてニッケル、アルミニウム、銀もしくは金またはこれらの合金が用いられてもよい。
【００５１】
本例において、めっき層２０（図２（ｃ）参照）の材料として銀が用いられるが、これに代えて白金、タングステン、チタン、ジルコニウム、金または銀が用いられてもよい。また、バリア層の材料としてニッケルが用いられるが、これに代えてニッケル銅が用いられてもよいし、バリア層は設けられなくてもよい。バリア層を設ける場合、バリア層の厚みは０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以上８μｍ以下であることがより好ましく、０．３μｍ以上５μｍ以下であることがさらに好ましい。バリア層の厚みが０．１μｍ以上であると導体層３０とめっき層２０との間の密着性が向上し、バリア層の厚みが１０μｍ以下であると導体層３０とめっき層２０との間の電気伝導率が向上する。
【００５２】
接着剤層７（図３〜図５参照）の厚みは１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。接着剤層７の厚みが１μｍ以上であると接着剤の接着力が向上し、接着剤層７の厚みが１００μｍ以下であると接着剤層７の取り扱い性が向上する。
【００５３】
キャリア層８，９（図４参照）の厚みは１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上２５０μｍ以下であることがより好ましい。キャリア層８，９の厚みが１μｍ以上であるとキャリア層８，９の取り扱い性が向上し、キャリア層８，９の厚みが５００μｍ以下であるとキャリア層８，９のフレキシブル性が向上する。
【００５４】
図４（ｂ）の第１の積層体Ｌ１をキャリア層８および第２の積層体Ｌ２に貼り合わせる工程において、位置合わせ部材および固定部材を用いて第１の積層体Ｌ１がキャリア層８と第２の積層体Ｌ２との間で位置決めされてもよい。図６は、キャリア層８、第１の積層体Ｌ１、位置合わせ部材６ａおよび第２の積層体Ｌ２の斜視図である。図７は、キャリア層８、第１の積層体Ｌ１、位置合わせ部材６ａ、第２の積層体Ｌ２および固定部材６ｂの断面図である。
【００５５】
図６に示すように、位置合わせ部材６ａは、開口Ｈ１１，Ｈ１２（図４参照）の部分を除いて第１の積層体Ｌ１の反転パターンを有する板状部材である。これにより、第１の積層体Ｌ１は、位置合わせ部材６ａに嵌合可能である。位置合わせ部材６ａの厚みは、第１の積層体Ｌ１の厚みと略等しい。これにより、第１の積層体Ｌ１が位置合わせ部材６ａに嵌合された場合、第１の積層体Ｌ１の一面（導体層３０の主面Ｅ１上のめっき層２０の表面）と位置合わせ部材６ａの一面とは同一平面上にあり、第１の積層体Ｌ１の他面（導体層３０の主面Ｅ２上のめっき層２０の表面）と位置合わせ部材６ａの他面とは同一平面上にある。
【００５６】
図７（ａ）に示すように、図４（ａ）のキャリア層８、第１の積層体Ｌ１および第２の積層体Ｌ２に加え、位置合わせ部材６ａおよび固定部材６ｂが配置される。キャリア層８の一面には粘着層８ａが設けられている。続いて、図７（ｂ）に示すように、位置合わせ部材６ａが固定部材６ｂにより第２の積層体Ｌ２上に固定される。固定部材６ｂは、例えばピンである。これにより、第２の積層体Ｌ２の接着剤層７が位置合わせ部材６ａのパターンから露出する。
【００５７】
次に、図７（ｃ）に示すように、第１の積層体Ｌ１が第２の積層体Ｌ２上の位置合わせ部材６ａに嵌合されるとともに、第１の積層体Ｌ１の一面（導体層３０の主面Ｅ１上のめっき層２０の表面）が位置合わせ部材６ａから露出する接着剤層７を介して第２の積層体Ｌ２に貼り合わされる。これにより、第１の積層体Ｌ１が第２の積層体Ｌ２上で位置決めされる。続いて、粘着層８ａを介してキャリア層８が第１の積層体Ｌ１の他面（導体層３０の主面Ｅ２上のめっき層２０の表面）に貼り合わされる。
【００５８】
その後、固定部材６ｂが除去され、ＦＰＣ基板の製造工程は図４（ｂ）の工程に続く。なお、位置合わせ部材６ａは、例えば図４（ｃ）の工程の後に除去される。
【００５９】
（３）ＦＰＣ基板を用いた燃料電池
図８は、第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板１を用いた燃料電池１００の外観斜視図である。図９は、燃料電池１００内における作用を説明するための図である。図９は、図８の燃料電池１００のＢ−Ｂ線から見た断面図である。
【００６０】
図８および図９に示すように、燃料電池１００は直方体状のケーシング４０を有する。図８では、ケーシング４０を破線により示している。ケーシング４０は、上面部４１、下面部４２、一方の側面部４３および他方の側面部４４を有する。図９には、残りの一対の側面部は図示されない。ＦＰＣ基板１は、第１の積層体Ｌ１が形成された一面を内側にして折曲部Ｂ１に沿って折曲された状態でケーシング４０の上面部４１および下面部４２により狭持される。
【００６１】
ＦＰＣ基板１の引き出し電極５ａ，５ｂは、ケーシング４０の一方の側面部４３から外側に引き出される。引き出し電極５ａ，５ｂには、種々の外部回路の端子が電気的に接続される。
【００６２】
ケーシング４０内において、複数（本実施の形態では５個）の電極膜３５が、折曲されたＦＰＣ基板１の集電部３ａと集電部３ｆとの間、集電部３ｂと集電部３ｇとの間、集電部３ｃと集電部３ｈとの間、集電部３ｄと集電部３ｉとの間、および集電部３ｅと被覆層集電部３ｊとの間にそれぞれ配置される（図１（ａ）参照）。これにより、複数の電極膜３５が直列接続される。
【００６３】
各電極膜３５は空気極３５ａ、燃料極３５ｂおよび電解質膜３５ｃからなる。空気極３５ａは電解質膜３５ｃの一面に形成され、燃料極３５ｂは電解質膜３５ｃの他面に形成される。複数の電極膜３５の空気極３５ａはＦＰＣ基板１の集電部３ｆ〜３ｊにそれぞれ対向し、複数の電極膜３５の燃料極３５ｂはＦＰＣ基板１の集電部３ａ〜３ｅにそれぞれ対向する。
【００６４】
ケーシング４０内の上面部４１上には、集電部３ｆ〜３ｊの複数の開口Ｈ１２に対応するように複数の開口Ｈ４１が形成される。電極膜３５の空気極３５ａには、ケーシング４０の複数の開口Ｈ４１、通気性を有するＦＰＣ基板１のベース絶縁層２、および集電部３ｆ〜３ｊの複数の開口Ｈ１２を通して空気が供給される。
【００６５】
ケーシング４０の下面部４２には、ベース絶縁層２の第１絶縁部２ａ（図１（ａ）参照）に接するように燃料収容室５０が設けられる。燃料収容室５０には、燃料供給管５１の一端が接続される。燃料供給管５１の他端は、ケーシング４０の他方の側面部４４を通って外部の図示しない燃料供給部に接続される。燃料供給部から燃料供給管５１を通して燃料収容室５０内に燃料が供給される。各電極膜３５の燃料極３５ｂには、通気性を有するＦＰＣ基板１のベース絶縁層２および集電部３ａ〜３ｅの複数の開口Ｈ１１を通して燃料が供給される。なお、本実施の形態では、燃料としてメタノールを用いる。
【００６６】
上記の構成においては、複数の燃料極３５ｂにおいて、メタノールが水素イオンと二酸化炭素とに分解され、電子が生成される。生成された電子は、ＦＰＣ基板１の集電部３ａ（図１参照）から引き出し電極５ａに導かれる。メタノールから分解された水素イオンは、電解質膜３５ｃを透過して空気極３５ａに達する。複数の空気極３５ａにおいて、引き出し電極５ｂから集電部３ｊに導かれた電子を消費しつつ水素イオンと酸素とが反応し、水が生成される。このようにして、引き出し電極５ａ，５ｂに接続された外部回路に電力が供給される。
【００６７】
（４）効果
本実施の形態に係るＦＰＣ基板１においては、所定のパターンを有する導体層３０の主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３に導電性かつ耐食性のめっき層２０が形成される。また、導体層３０は、主面Ｅ１とベース絶縁層２との間にめっき層２０が介在するようにベース絶縁層２上に設けられる。これにより、めっき層２０により導体層３０の導電性を保ちつつ、導体層３０の主面Ｅ１，Ｅ２およびに腐食が発生することが防止される。
【００６８】
導体層３０は銅により形成され、めっき層２０は、蟻酸に対して銅よりも高い耐食性を有する銀により形成される。これにより、ＦＰＣ基板１が蟻酸に接触する場合でも、めっき層２０により導体層３０に腐食が発生することが十分に防止される。したがって、ＦＰＣ基板１を燃料電池１００の電極として用いることができる。
【００６９】
また、ベース絶縁層２は、連続孔を有するｅＰＴＦＥにより形成される。それにより、ＦＰＣ基板１を燃料電池１００の電極として用いることが可能となる。また、蟻酸等の燃料電池１００の副生成物がベース絶縁層２の連続孔を通ってベース絶縁層２と導体層３０との間に浸入しても、めっき層２０により副生成物が導体層３０に付着することが防止される。その結果、導体層３０に腐食が発生することが防止される。
【００７０】
このように、本実施の形態に係るＦＰＣ基板１を燃料電池１００に使用することにより、燃料電池１００における電極の集電効率の低下を防止することができる。その結果、燃料電池１００の信頼性が向上するとともに長寿命化が実現される。
【００７１】
［２］第２の実施の形態
第２の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法について、第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法と異なる点を説明する。図１０は、第２の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法を説明するための工程断面図である。
【００７２】
まず、図１０（ａ）に示すように、図３（ｄ）の第２の積層体Ｌ２および図１のベース絶縁層２が用意される。続いて、図１０（ｂ）に示すように、ベース絶縁層２が接着剤層７を介して第２の積層体Ｌ２と貼り合わされる。その後、図１０（ｃ）に示すように、第２の積層体Ｌ２から粘着層９ａおよびキャリア層９とともに剥離層７ａが剥離される。これにより、ベース絶縁層２に接着剤層７が残存する。
【００７３】
次に、図１０（ｄ）に示すように、図２（ｃ）の第１の積層体Ｌ１が用意される。続いて、図１０（ｅ）に示すように、接着剤層７を介して第１の積層体Ｌ１にベース絶縁層２が貼り合わされる。このとき、図６および図７の位置合わせ部材６ａを用いて第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２上で位置決めされてもよい。この場合、第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２に貼り合わされた後、位置合わせ部材６ａが除去される。これにより、ＦＰＣ基板１が完成する。
【００７４】
本実施の形態においては、キャリア層８を用意することなく、接着剤層７を介して第１の積層体Ｌ１とベース絶縁層２とを接合することができる。これにより、ＦＰＣ基板１の製造における工程数を削減することができる。
【００７５】
［３］第３の実施の形態
第３の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法について、第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法と異なる点を説明する。図１１は、第３の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法を説明するための工程断面図である。
【００７６】
まず、図１１（ａ）に示すように、図２（ｃ）の第１の積層体Ｌ１および図１のベース絶縁層２が用意される。続いて、図１１（ｂ）に示すように、ベース絶縁層２の融点よりも高い温度でかつ所定の圧力で所定時間第１の積層体Ｌ１をベース絶縁層２にプレス（押圧）することにより、第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２に貼り合わされる。
【００７７】
第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２にプレスされる前に、図６および図７の位置合わせ部材６ａを用いて第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２上で位置決めされてもよい。この場合、第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２上に位置決めされた後、位置合わせ部材６ａが除去される。その後、第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２にプレスされる。これにより、ＦＰＣ基板１が完成する。
【００７８】
本実施の形態においては、接着剤層７を設けることなく第１の積層体Ｌ１をベース絶縁層２の一面に接合することができる。これにより、ＦＰＣ基板１の製造における工程数を大幅に削減することができる。また、ＦＰＣ基板１のフレキシブル性の低下を防止することができる。さらに、ベース絶縁層２の通気性を確保することができる。
【００７９】
［４］他の実施の形態
（１）上記実施の形態において、所定のパターンを有する導体層３０の全体の主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３にめっき層２０が形成されるが、これに限定されない。例えば、集電部３ａ〜３ｎおよび接続導体部３ｋ〜３ｎを含む導体層３０の主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３にのみめっき層２０が形成されてもよい。この場合、集電部３ａ〜３ｎおよび接続導体部３ｋ〜３ｎを含む導体層３０の部分に蟻酸が付着しても、導体層３０に腐食が発生することが防止される。
【００８０】
（２）上記実施の形態において、第２の積層体Ｌ２のパターンが第１の積層体Ｌ１のパターンと完全に同一でなくてもよい。例えば、第２の積層体Ｌ２のパターンの各部のサイズが、第１の積層体Ｌ１のパターンの各部のサイズよりも小さくてもよい。
【００８１】
（３）上記実施の形態において、ベース絶縁層２の材料として多孔質性のｅＰＴＦＥが用いられたが、これに限定されない。例えば、ベース絶縁層２の材料として、ｅＰＴＦＥに代えて、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、シクロオレフィンポリマー樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリメチルメタクリレートポリマー樹脂、液晶ポリマー樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエステル樹脂もしくはポリウレタン樹脂またはこれらの樹脂を多孔質化したフィルムを用いてもよい。
【００８２】
（４）上記実施の形態において、ＦＰＣ基板１は５対の集電部（集電部３ａ，３ｆ、集電部３ｂ，３ｇ、集電部３ｃ，３ｈ、集電部３ｄ，３ｉおよび集電部３ｅ，３ｊ）を有するが、これに限定されない。ＦＰＣ基板１の集電部の数は４対以下であってもよいし、６対以上であってもよい。これにより、任意の数の電極膜３５を直列接続することができる。また、ＦＰＣ基板１が１対の集電部を有してもよい。この場合、接続導体部３ｋ〜３ｎは設けられない。
【００８３】
［５］請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００８４】
上記実施の形態においては、ベース絶縁層２が絶縁層の例であり、導体層３０が導体層の例であり、主面Ｅ１が第１の主面の例であり、主面Ｅ２が第２の主面の例であり、側面Ｅ３が側面の例であり、めっき層２０が被覆層の例であり、ＦＰＣ基板１が配線回路基板の例である。電極膜３５が電池要素の例であり、ケーシング４０が筺体の例であり、燃料電池１００が燃料電池の例である。
【００８５】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【００８６】
［６］実施例
（１）実施例および比較例
実施例１〜４および比較例１では、以下の方法でＦＰＣ基板を製造した。以下、実施例１〜４および比較例１におけるＦＰＣ基板の製造方法を説明する。
【００８７】
実施例１におけるＦＰＣ基板１は、第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法により製造された。実施例２におけるＦＰＣ基板１は、第２の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法により製造された。実施例３におけるＦＰＣ基板１は、第３の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法により製造された。実施例４におけるＦＰＣ基板１は、無電解ニッケルめっきによるバリア層が設けられない点を除いて、第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法と同様の製造方法により製造された。導体層３０は、例えば厚み３５μｍの銅である。
【００８８】
図１２および図１３は、比較例１におけるＦＰＣ基板の製造方法を説明するための工程断面図である。まず、図１２（ａ）に示すように、接着剤層７、キャリア層８および導体層３０が用意される。導体層３０は主面Ｅ１，Ｅ２を有する。接着剤層７の一面には剥離層７ａが設けられている。キャリア層８の一面には粘着層８ａが設けられている。導体層３０は、例えば厚み３５μｍの銅である。
【００８９】
次に、図１２（ｂ）に示すように、導体層３０の主面Ｅ１が接着剤層７に貼り合わされるとともに、導体層３０の主面Ｅ２が粘着層８ａを介してキャリア層８に貼り合わされる。続いて、図１２（ｃ）に示すように、剥離層７ａが接着剤層７から剥離される。その後、図１２（ｄ）に示すように、レーザ加工により、接着剤層７および導体層３０が所定のパターンに形成される。このようにして形成された接着剤層７、導体層３０、粘着層８ａおよびキャリア層８からなる積層体を第３の積層体Ｌ３と呼ぶ。
【００９０】
次に、図１３（ａ）に示すように、図１２（ｄ）の第３の積層体Ｌ３に加え、図１のベース絶縁層２が用意される。続いて、図１３（ｂ）に示すように、第３の積層体Ｌ３の一面（導体層３０の主面Ｅ１）が接着剤層７を介してベース絶縁層２と貼り合わされる。その後、図１３（ｃ）に示すように、第３の積層体Ｌ３から粘着層８ａおよびキャリア層８が除去される。この場合、これにより、ベース絶縁層２に接着剤層７および導体層３０が残存する。これにより、比較例１におけるＦＰＣ基板１ａが完成する。
【００９１】
（２）ＦＰＣ基板の耐食試験
ＦＰＣ基板の集電部として銅（Ｃｕ）を用い、燃料電池の燃料としてメタノール（ＣＨ３ＯＨ）を用いる場合、以下の反応式に示すように、メタノールが酸素（Ｏ２）と反応することにより、蟻酸（ＨＣＯＯＨ）等の副生成物が発生する。
燃料極反応：ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→６Ｈ＋＋６ｅ−＋ＣＯ２
空気極反応：６Ｈ＋＋６ｅ−＋（３／２）Ｏ２→３Ｈ２Ｏ
副生成物：ＣＨ３ＯＨ＋（１／２）Ｏ２→ＨＣＨＯ＋Ｈ２Ｏ
ＨＣＨＯ＋（１／２）Ｏ２→ＨＣＯＯＨ
銅のイオン化：２Ｃｕ＋（１／２）Ｏ２＋２Ｈ＋→２Ｃｕ＋＋Ｈ２Ｏ
２Ｃｕ＋＋（１／２）Ｏ２＋２Ｈ＋→２Ｃｕ２＋＋Ｈ２Ｏ
蟻酸塩の生成：Ｃｕ＋＋ＨＣＯ２→Ｃｕ（ＨＣＯ２）
Ｃｕ２＋＋２ＨＣＯ２→Ｃｕ（ＨＣＯ２）２
酸化銅の生成：２Ｃｕ（ＨＣＯ２）→（１／２）Ｏ２→Ｃｕ２Ｏ＋２Ｃｕ（ＨＣＯ２）２
２Ｃｕ２Ｏ＋Ｏ２→４ＣｕＯ＋４ｅ−
このように、ＦＰＣ基板の集電部では、銅が蟻酸と長時間接することにより酸化銅からなる腐食が発生する。そこで、実施例１〜４のＦＰＣ基板１および比較例１のＦＰＣ基板１ａについて以下の耐食試験を行った。
【００９２】
実施例１〜４のＦＰＣ基板１および比較例１のＦＰＣ基板１ａを濃度１０００ｐｐｍ、温度５０℃の蟻酸水溶液に７日間浸漬させた。その後、ＦＰＣ基板１，１ａの集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ，引き出し導体部３ｏ，３ｐまたは導体層３０の腐食状態を観察することにより、ＦＰＣ基板１，１ａの耐食性を評価した。ＦＰＣ基板１，１ａの耐食試験の結果を表１に示す。
【００９３】
【表１】
2012104668.tif 000003
【００９４】
表１に示すように、実施例１〜４のＦＰＣ基板１において、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐに腐食が発生しなかった。一方、比較例１のＦＰＣ基板１ａにおいて、導体層３０に腐食が発生した。
【００９５】
比較例１のＦＰＣ基板１ａでは、蟻酸が導体層３０に接触することにより導体層３０が腐食したものと考えられる。
【００９６】
実施例１〜４および比較例１の結果から、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐに銀からなるめっき層２０を設けることにより集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの耐食性が向上することが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、種々の配線回路基板およびその製造に有効に利用できる。
【符号の説明】
【００９８】
１，１ａ  ＦＰＣ基板
２  ベース絶縁層
２ａ  第１絶縁部
２ｂ  第２絶縁部
２ｃ  第３絶縁部
２ｄ  第４絶縁部
３ａ〜３ｊ  集電部
３ｋ〜３ｎ  接続導体部
３ｏ，３ｐ  引き出し導体部
５ａ，５ｂ  引き出し電極
６ａ  位置合わせ部材
６ｂ  固定部材
７  接着剤層
７ａ，７ｂ  剥離層
８，９  キャリア層
８ａ，９ａ  粘着層
２０  めっき層
３０  導体層
３５  電極膜
３５ａ  空気極
３５ｂ  燃料極
３５ｃ  電解質膜
４０  ケーシング
４１  上面部
４２  下面部
４３，４４  側面部
５０  燃料収容室
５１  燃料供給管
１００  燃料電池
Ｂ１  折曲部
Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ４１  開口
Ｌ１〜Ｌ３  積層体
【図１】
2012104668.tif 000004
【図２】
2012104668.tif 000005
【図３】
2012104668.tif 000006
【図４】
2012104668.tif 000007
【図５】
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【図６】
2012104668.tif 000009
【図７】
2012104668.tif 000010
【図８】
2012104668.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2012104668.tif 000013
【図１１】
2012104668.tif 000014
【図１２】
2012104668.tif 000015
【図１３】
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