(57)【要約】【課題】導体層の腐食が防止されるとともに導体層の抵抗が低減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。【解決手段】集電部３ｃは、主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３を有する。集電部３ｃは、主面Ｅ２がベース絶縁層２に接触するようにベース絶縁層２上に形成される。集電部３ｃの主面Ｅ１および側面Ｅ３が粗化処理される。これにより、集電部３ｃの主面Ｅ１および側面Ｅ３に微小な凹凸が形成される。微小な凹凸を有する集電部３ｃの主面Ｅ１および側面Ｅ３に被覆層６ｃが形成される。集電部３ｃの主面Ｅ１および側面Ｅ３の表面粗度Ｒａは、３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。【選択図】図２
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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、
前記導体層の前記第１の主面および前記側面に形成される導電性の被覆層とを備え、
前記導体層は、前記第２の主面が前記絶縁層に接触するように前記絶縁層上に形成され、
前記導体層の前記第１の主面および前記側面の表面粗度が３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下であることを特徴とする配線回路基板。
【請求項２】
前記被覆層は、導電材料および樹脂組成物を含む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または２記載の配線回路基板。
【請求項４】
電池要素と、
前記電池要素の電極として配置される請求項１〜３のいずれかに記載の配線回路基板と、
前記電池要素および前記配線回路基板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５】
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、前記第２の主面が絶縁層に接触するように前記絶縁層上に形成する工程と、
前記導体層の前記第１の主面および前記側面を表面粗度が３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下になるように処理する工程と、
前記導体層の前記第１の主面および前記側面に導電性の被覆層を形成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６】
前記処理する工程は、前記導体層の前記第１の主面および前記側面をエッチングにより処理する工程を含むことを特徴とする請求項５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。そのため、アノード集電体およびカソード集電体の抵抗が増加する。その結果、アノード集電体およびカソード集電体の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るとともに導体層の抵抗が低減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、導体層の第１の主面および側面に形成される導電性の被覆層とを備え、導体層は、第２の主面が絶縁層に接触するように絶縁層上に形成され、導体層の第１の主面および側面の表面粗度が３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下であるものである。
【０００９】
この配線回路基板においては、導体層の第１の主面および側面に導電性の被覆層が形成される。それにより、導体層の腐食が防止される。また、導体層の第１の主面および側面の表面粗度が３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。この場合、導体層と被覆層との間の接触面積を十分に大きくすることができる。これにより、導体層と被覆層との間の接触抵抗を低減することができる。さらに、導体層の第１の主面および側面から被覆層が浮き上がることが防止される。そのため、配線回路基板の導体層および被覆層を燃料電池の電極として用いる場合でも、導体層と被覆層との界面に蟻酸等の燃料電池の副生成物が浸入することが抑制される。これにより、導体層と被覆層との間の接触抵抗を低減することができる。
【００１０】
これらの結果、導体層の腐食が防止されるとともに導体層の抵抗が低減される。
【００１１】
（２）被覆層は、導電材料および樹脂組成物を含んでもよい。この場合、被覆層は、導電性を保持しつつフレキシブル性を有する。これにより、配線回路基板を屈曲させて使用する場合でも、被覆層が破損することが十分に防止される。
【００１２】
（３）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。
【００１３】
（４）第２の発明に係る燃料電池は、電池要素と、電池要素の電極として配置される第１の発明に係る配線回路基板と、電池要素および配線回路基板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、電池要素および上記の配線回路基板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】
上記の配線回路基板においては、導体層の第１の主面および側面に導電性の被覆層が形成される。それにより、導体層の腐食が防止される。また、導体層の第１の主面および側面の表面粗度が３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。この場合、導体層と被覆層との間の接触面積を十分に大きくすることができる。これにより、導体層と被覆層との間の接触抵抗を低減することができる。さらに、導体層の第１の主面および側面から被覆層が浮き上がることが防止される。そのため、導体層と被覆層との界面に蟻酸等の燃料電池の副生成物が浸入することが抑制される。これにより、導体層と被覆層との間の接触抵抗を低減することができる。
【００１６】
これらの結果、導体層の腐食が防止されるとともに導体層の抵抗が低減される。したがって、電池要素の電力を効率的に外部に供給することができる。
【００１７】
（５）第３の発明に係る配線回路基板の製造方法は、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、第２の主面が絶縁層に接触するように絶縁層上に形成する工程と、導体層の第１の主面および側面を表面粗度が３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下になるように処理する工程と、導体層の第１の主面および側面に導電性の被覆層を形成する工程とを含むものである。
【００１８】
この配線回路基板の製造方法によれば、導体層の第１の主面および側面に導電性の被覆層が形成される。それにより、導体層の腐食が防止される。また、導体層の第１の主面および側面の表面粗度が３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。この場合、導体層と被覆層との間の接触面積を十分に大きくすることができる。これにより、導体層と被覆層との間の接触抵抗を低減することができる。さらに、導体層の第１の主面および側面から被覆層が浮き上がることが防止される。そのため、配線回路基板の導体層および被覆層を燃料電池の電極として用いる場合でも、導体層と被覆層との界面に蟻酸等の燃料電池の副生成物が浸入することが抑制される。これにより、導体層と被覆層との間の接触抵抗を低減することができる。
【００１９】
これらの結果、導体層の腐食が防止されるとともに導体層の抵抗が低減される。
【００２０】
（６）処理する工程は、導体層の第１の主面および側面をエッチングにより処理する工程を含んでもよい。この場合、導体層の第１の主面および側面を表面粗度が３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下になるように容易に処理することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、配線回路基板の導体層の腐食が防止されるとともに導体層の抵抗が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るフレキシブル配線回路基板の平面図および断面図である。
【図２】図１（ｂ）のＡ部の拡大断面図である。
【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基板を用いた燃料電池の外観斜視図である。
【図６】燃料電池内における作用を説明するための図である。
【図７】実施例１〜５および比較例１，２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８】実施例１〜５および比較例１，２におけるＦＰＣ基板の接触抵抗の測定方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明の一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。
【００２４】
（１）フレキシブル配線回路基板の構成
図１（ａ）は本発明の一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。
【００２５】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、ＦＰＣ基板１は、例えばポリイミドからなるベース絶縁層２を備える。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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
第１絶縁部２ａには、複数（本例では端辺方向に沿って４個かつ側辺方向に沿って５個の合計２０個）の開口Ｈ１が形成される。また、第２絶縁部２ｂには、複数（本例では端辺方向に沿って４個かつ側辺方向に沿って５個の合計２０個）の開口Ｈ２が形成される。
【００２９】
ベース絶縁層２の一面には、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は例えば銅からなる。
【００３０】
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。ここで、集電部３ａ〜３ｅの各々は、第１絶縁部２ａの端辺に平行に並ぶ４個の開口Ｈ１を含む第１絶縁部２ａの領域に形成される。
【００３１】
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。ここで、集電部３ｆ〜３ｊの各々は、第２絶縁部２ｂの端辺に平行に並ぶ４個の開口Ｈ２を含む第２絶縁部２ｂの領域に形成される。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
第１絶縁部２ａの開口Ｈ１上における集電部３ａ〜３ｅの部分には、開口Ｈ１よりも径大の開口Ｈ１１が形成される。また、第２絶縁部２ｂの開口Ｈ２上における集電部３ｆ〜３ｊの部分には、開口Ｈ２よりも径大の開口Ｈ１２が形成される。
【００３５】
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。
【００３６】
集電部３ａおよび引き出し導体部３ｏの一部を覆うように、第１絶縁部２ａ上に被覆層６ａが形成される。これにより、引き出し導体部３ｏの先端部は被覆層６ａに覆われずに露出する。この露出した引き出し導体部３ｏの部分を、引き出し電極５ａと称する。また、集電部３ｂ〜３ｅをそれぞれ覆うように、第１絶縁部２ａ上に被覆層６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅが形成される。集電部３ａ〜３ｅの開口Ｈ１１内において、被覆層６ａ〜６ｅは第１絶縁部２ａの上面に接する。
【００３７】
集電部３ｊおよび引き出し導体部３ｐの一部を覆うように、第２絶縁部２ｂ上に被覆層６ｊが形成される。これにより、引き出し導体部３ｐの先端部は被覆層６ｊに覆われずに露出する。この露出した引き出し導体部３ｐの部分を、引き出し電極５ｂと称する。また、集電部３ｆ〜３ｉをそれぞれ覆うように、第２絶縁部２ｂ上に被覆層６ｆ，６ｇ，６ｈ，６ｉが形成される。集電部３ｆ〜３ｊの開口Ｈ１２内において、被覆層６ｆ〜６ｊは第２絶縁部２ｂの上面に接する。
【００３８】
接続導体部３ｋ〜３ｎをそれぞれ覆うように、第１絶縁部２ａ上および第２絶縁部２ｂ上に被覆層６ｋ，６ｌ，６ｍ，６ｎが形成される。
【００３９】
図２は、図１（ｂ）のＡ部の拡大断面図である。図２に示すように、集電部３ｃは、主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３を有する。集電部３ｃは、主面Ｅ２がベース絶縁層２に接触するようにベース絶縁層２上に形成される。集電部３ｃの主面Ｅ１および側面Ｅ３が粗化処理される。これにより、集電部３ｃの主面Ｅ１および側面Ｅ３に微小な凹凸が形成される。微小な凹凸を有する主面Ｅ１および側面Ｅ３に被覆層６ｃが形成される。
【００４０】
同様に、図１の集電部３ａ，３ｂ，３ｄ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐは、主面Ｅ１，Ｅ２および側面Ｅ３を有する。集電部３ａ，３ｂ，３ｄ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐは、主面Ｅ２がベース絶縁層２に接触するようにベース絶縁層２上に形成される。集電部３ａ，３ｂ，３ｄ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの主面Ｅ１および側面Ｅ３が粗化処理される。これにより、集電部３ａ，３ｂ，３ｄ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの主面Ｅ１および側面Ｅ３に微小な凹凸が形成される。微小な凹凸を有する主面Ｅ１および側面Ｅ３に被覆層６ａ，６ｂ，６ｄ〜６ｎが形成される。
【００４１】
ベース絶縁層２と接触する集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの主面Ｅ２は粗化処理されていない。そのため、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの主面Ｅ１および側面Ｅ３の表面粗度Ｒａは、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの主面Ｅ２の表面度粗よりも大きい。
【００４２】
被覆層６ａ〜６ｎは、導電材料を含有した樹脂組成物からなる。そのため、被覆層６ａ〜６ｎは、導電性を保持しつつフレキシブル性を有する。これにより、ＦＰＣ基板１を屈曲させて使用する場合でも、被覆層６ａ〜６ｎが破損することが十分に防止される。
【００４３】
樹脂組成物として、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂もしくはポリエステル樹脂、またはこれらの樹脂を２種類以上混合した樹脂を用いることができる。熱硬化性のポリマーを樹脂組成物として用いることが好ましい。フェノール樹脂、エポキシ樹脂またはポリエステル樹脂を樹脂組成物として用いることがより好ましい。
【００４４】
一方、導電材料として、例えば金（Ａｕ）、銀もしくはナノ銀粒子等の金属材料、カーボンブラック、黒鉛もしくはカーボンナノチューブ等の炭素材料、またはポリチオフェンもしくはポリアニリン等の導電性高分子材料を用いることができ、またはこれらの材料を２種類以上混合した材料を用いることができる。
【００４５】
（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３および図４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３および図４は、図１のＦＰＣ基板１のＡ−Ａ線から見た工程断面図である。
【００４６】
まず、図３（ａ）に示すように、例えばポリイミドからなる絶縁膜２０と例えば銅からなる導体膜３０とからなる２層ＣＣＬ（Copper Clad Laminate：銅張積層板）を用意する。絶縁膜２０の厚みは例えば２５μｍであり、導体膜３０の厚みは例えば１８μｍである。
【００４７】
次に、図３（ｂ）に示すように、導体膜３０上に所定のパターンを有するエッチングレジスト２２が形成される。エッチングレジスト２２は、例えば、ドライフィルムレジスト等により導体膜３０上にレジスト膜を形成し、そのレジスト膜を所定のパターンで露光し、その後、現像することにより形成される。
【００４８】
次に、図３（ｃ）に示すように、塩化第二鉄等のエッチング液を用いたエッチングにより、エッチングレジスト２２の下の領域を除く導体膜３０の領域が除去される。次に、図３（ｄ）に示すように、エッチングレジスト２２が剥離液により除去される。これにより、主面Ｅ２が絶縁膜２０に接触するように絶縁膜２０上に集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ（図１参照）が形成される。なお、図３（ｄ）には、集電部３ｃ，３ｈ、接続導体部３ｌおよび引き出し導体部３ｏのみが表されている。
【００４９】
スパッタ、蒸着またはめっき等の一般的な方法により絶縁膜２０上に集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐが形成されてもよい。
【００５０】
ここで、硫酸−過酸化水素系のエッチング液を用いたエッチングにより、被覆層６ａ〜６ｊと接触する集電部３ａ〜３ｊおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの主面Ｅ１および側面Ｅ３ならびに被覆層６ｋ〜６ｎと接触する接続導体部３ｋ〜３ｎの主面Ｅ１および側面Ｅ３が粗化処理される。集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの主面Ｅ１および側面Ｅ３の表面粗度Ｒａは、３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。
【００５１】
続いて、図４（ａ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの主面Ｅ１および側面Ｅ３を覆うように絶縁膜２０上に導電材料を含有する樹脂組成物の塗布またはラミネートにより被覆膜６０が形成される。被覆膜６０の厚みは例えば２０μｍである。
【００５２】
次に、図４（ｂ）に示すように、被覆膜６０を所定のパターンで露光し、その後、現像することにより、被覆層６ａ〜６ｎ（図１（ａ）参照）が形成される。ここで、引き出し電極５ａ，５ｂ（図１（ａ）参照）が被覆層６ａ，６ｊから露出する。
【００５３】
最後に、図４（ｃ）に示すように、絶縁膜２０が所定の形状に切断されることにより、ベース絶縁層２、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐおよび被覆層６ａ〜６ｎを備えるＦＰＣ基板１が完成する。
【００５４】
本実施の形態において、ベース絶縁層２の材料としては、ポリイミドが用いられるが、これに限定されない。ベース絶縁層２の材料としては、ポリイミドに代えて、例えばポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマーまたはポリオレフィン等が用いられてもよい。
【００５５】
なお、ベース絶縁層２の厚みは、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以上３０μｍ以下であることがさらに好ましい。ベース絶縁層２の厚みが１μｍ以上であると、ベース絶縁層２の取り扱い性が向上する。また、ベース絶縁層２の厚みが１００μｍ以下であると、ＦＰＣ基板１のフレキシブル性が向上するとともに、ＦＰＣ基板１の小型化が容易になる。
【００５６】
本実施の形態においては、エッチングにより集電部３ａ〜３ｊ、被覆層６ｋ〜６ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの主面Ｅ１および側面Ｅ３が粗化処理されたが、これに限定されない。表面粗度Ｒａを制御可能な他の方法により、集電部３ａ〜３ｊ、被覆層６ｋ〜６ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの主面Ｅ１および側面Ｅ３が粗化処理されてもよい。
【００５７】
図３および図４では、サブトラクティブ法によるＦＰＣ基板１の製造方法を示したが、これに限定されず、セミアディティブ法等の他の製造方法を用いてもよい。さらに、図３および図４では、露光法を用いて被覆層６ａ〜６ｎを形成する例を示したが、これに限定されず、印刷技術を用いて所定のパターンの被覆膜を形成し、その後、熱硬化処理を行うことに被覆層６ａ〜６ｎを形成してもよい。
【００５８】
（３）ＦＰＣ基板を用いた燃料電池
図５は、ＦＰＣ基板１を用いた燃料電池１００の外観斜視図である。図６は、燃料電池１００内における作用を説明するための図であり、図５の燃料電池１００のＢ−Ｂ線から見た断面図である。
【００５９】
図５および図６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５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。
【００６０】
ＦＰＣ基板１は、被覆層６ａ〜６ｎが形成された一面を内側にして図１の折曲部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の被覆層６ａと被覆層６ｆとの間、被覆層６ｂと被覆層６ｇとの間、被覆層６ｃと被覆層６ｈとの間、被覆層６ｄと被覆層６ｉとの間、および被覆層６ｅと被覆層６ｊ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の被覆層６ｆ〜６ｊ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の被覆層６ａ〜６ｅ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およびベース絶縁層２の複数の開口Ｈ２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、ベース絶縁層２の複数の開口Ｈ２、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、ベース絶縁層２の複数の開口Ｈ１および集電部３ｆ〜３ｊ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、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの主面Ｅ１および側面Ｅ３に導電性の被覆層６ａ〜６ｎが形成される。それにより、導体層の腐食が防止される。
【００６８】
また、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの主面Ｅ１および側面Ｅ３の表面粗度Ｒａが３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。この場合、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと被覆層６ａ〜６ｎとの間の接触面積を十分に大きくすることができる。これにより、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと被覆層６ａ〜６ｎとの間の接触抵抗を低減することができる。
【００６９】
さらに、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの主面Ｅ１および側面Ｅ３から被覆層６ａ〜６ｎが浮き上がることが防止される。そのため、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと被覆層６ａ〜６ｎとの界面に蟻酸等の燃料電池１００の副生成物が浸入することが抑制される。これにより、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと被覆層６ａ〜６ｎとの間の接触抵抗の増加を低減することができる。
【００７０】
これらの結果、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの腐食が防止されるとともに集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの抵抗が低減される。したがって、燃料電池１００の電極膜３５の電力を効率的に外部に供給することができる。
【００７１】
（５）他の実施の形態
（５−１）上記実施の形態において、ＦＰＣ基板１のベース絶縁層２の材料としてポリイミドが用いられたが、これに限定されない。例えば、ポリイミドに代えて、ポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリオレフィン、エポキシまたはポリテトラフルオロエチレン等の他の絶縁材料が用いられてもよい。
【００７２】
（５−２）上記実施の形態において、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの材料として銅が用いられたが、これに限定されない。例えば、銅に代えて、金（Ａｕ）、銀、もしくはアルミニウム等の他の金属、または銅合金、金合金、銀合金もしくはアルミニウム合金等の合金を用いてもよい。
【００７３】
（５−３）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２対以上であれば、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。
【００７４】
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。
【００７５】
（５−４）上記実施の形態において、配線回路基板は屈曲性を有するＦＰＣ基板であるが、これに限定されない。例えば、配線回路基板に屈曲性を要しない場合、配線回路基板はリジッド配線回路基板であってもよい。
【００７６】
（５−５）上記実施の形態において、ベース絶縁層２は連続孔を有さないが、これに限定されない。例えば、ベース絶縁層２は多孔質性の連続孔を有してもよい。この場合、ベース絶縁層２は通気性を有する。そのため、ベース絶縁層２に開口Ｈ１，Ｈ２を形成しなくても、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。
【００７７】
（５−６）上記実施の形態において、所定のパターンを有する導体膜３０の全体の主面Ｅ１および側面Ｅ３に被覆膜６０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を含む導体膜３０の主面Ｅ１および側面Ｅ３にのみ被覆膜６０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を含む導体膜３０の部分に蟻酸等の燃料電池１００の副生成物が付着しても、導体膜３０に腐食が発生することが防止される。
【００７８】
（６）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。
【００７９】
上記実施の形態においては、ベース絶縁層２または絶縁膜２０が絶縁層の例であり、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、または導体膜３０が導体層の例であり、被覆層６ａ〜６ｎまたは被覆膜６０が被覆層の例である。ＦＰＣ基板１が配線回路基板の例であり、電極膜３５が電池要素の例であり、ケーシング４０が筺体の例である。
【００８０】
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。
【００８１】
（７）実施例
（７−１）実施例および比較例
実施例１〜５および比較例１，２では、以下の方法でＦＰＣ基板を製造した。図７は、実施例１〜５および比較例１，２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。
【００８２】
まず、図７（ａ）に示すように、ポリイミドからなる絶縁膜２０と銅からなる導体膜３０とからなる２層ＣＣＬを用意する。２層ＣＣＬは４ｃｍ×８ｃｍの矩形状を有する。絶縁膜２０の厚みは２５μｍであり、導体膜３０の厚みは１８μｍである。次に、図７（ｂ）に示すように、塩化第二鉄のエッチング液を用いたエッチングにより、導体膜３０を所定のパターンに形成する。この場合、導体膜３０は、主面Ｅ２が絶縁膜２０に接触するように絶縁膜２０上に設けられる。
【００８３】
続いて、図７（ｃ）に示すように、硫酸−過酸化水素系のエッチング液を用いたエッチングにより、絶縁膜２０と接触していない導体膜３０の主面Ｅ１および側面Ｅ３を粗化処理する。最後に、図７（ｄ）に示すように、導体膜３０の主面Ｅ１および側面Ｅ３を覆うように絶縁膜２０上にカーボンインクからなる被覆膜６０を塗布した後、温度１８０℃で３０分間乾燥および硬化させる。被覆膜６０の厚みは２０μｍである。このようにして、実施例１〜５および比較例１，２におけるＦＰＣ基板１ｓが完成する。
【００８４】
実施例１〜５のＦＰＣ基板１ｓにおいては、導体膜３０の主面Ｅ１および側面Ｅ３の表面粗度Ｒａを、それぞれ３１０ｎｍ、４４０ｎｍ、５２０ｎｍ、６２０ｎｍおよび７８０ｎｍに調整した。比較例１，２のＦＰＣ基板１ｓにおいては、導体膜３０の主面Ｅ１および側面Ｅ３の表面粗度Ｒａを、それぞれ２１０ｎｍおよび８５０ｎｍに調整した。
【００８５】
（７−２）耐薬品性試験および接触抵抗
実施例１〜５および比較例１，２のＦＰＣ基板１ｓ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１ｓの導体膜３０と被覆膜６０との接触面（主面Ｅ１および側面Ｅ３）の状態を断面走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察した。導体膜３０と被覆膜６０との接触面の状態として、被覆膜６０の追従性および浮きを評価した。
【００８６】
被覆膜６０の追従性が良好な状態とは、被覆膜６０と導体膜３０の凹凸の上面、側面および底面との間に隙間が生じることなく被覆膜６０が凹凸形状に沿って導体膜３０に形成されている状態をいう。被覆膜６０の追従性が悪い状態とは、被覆膜６０と導体膜３０の凹凸の上面、側面または底面との間に隙間が生じている状態をいう。被覆膜６０の浮きが生じた状態とは、導体膜３０の主面Ｅ１および側面Ｅ３から被覆膜６０が部分的に剥離した状態をいう。
【００８７】
また、次のようにして実施例１〜５および比較例１，２のＦＰＣ基板１ｓの接触抵抗を測定した。図８は、実施例１〜５および比較例１，２におけるＦＰＣ基板１ｓの接触抵抗の測定方法を示す模式図である。
【００８８】
図８に示すように、実施例１〜５および比較例１，２のＦＰＣ基板１ｓをそれぞれ一対ずつ用意した。導体膜３０が形成された絶縁膜２０の面が互いに向き合うように一対のＦＰＣ基板１ｓを配置するとともに、一対のＦＰＣ基板１ｓの被覆膜６０間にカーボンペーパーＣＰを配置した。各ＦＰＣ基板１ｓの被覆膜６０には、接続端子Ｃおよび接続線Ｌを介して図示しない抵抗測定装置を接続した。一対のＦＰＣ基板１ｓをカーボンペーパーＣＰの一面および他面に３ＭＰａの圧力で押し当てた。その状態で、一対のＦＰＣ基板１ｓの接続端子Ｃ間の抵抗値を接触抵抗として抵抗測定装置により測定した。ＦＰＣ基板１ｓの耐薬品性試験および接触抵抗の結果を表１に示す。
【００８９】
【表１】
2012109476.tif 000003
【００９０】
表１に示すように、実施例１のＦＰＣ基板１ｓにおいて、導体膜３０の全域に渡って被覆膜６０の追従性が良好であった。また、被覆膜６０の浮きが発生しなかった。蟻酸水溶液への浸漬前および浸漬後のＦＰＣ基板１ｓの接触抵抗は、それぞれ１７ｍΩおよび２１ｍΩであった。
【００９１】
実施例２のＦＰＣ基板１ｓにおいて、導体膜３０の全域に渡って被覆膜６０の追従性が良好であった。また、被覆膜６０の浮きが発生しなかった。蟻酸水溶液への浸漬前および浸漬後のＦＰＣ基板１ｓの接触抵抗は、それぞれ１６ｍΩおよび２２ｍΩであった。
【００９２】
実施例３のＦＰＣ基板１ｓにおいて、導体膜３０の全域に渡って被覆膜６０の追従性が良好であった。また、被覆膜６０の浮きが発生しなかった。蟻酸水溶液への浸漬前および浸漬後のＦＰＣ基板１ｓの接触抵抗は、それぞれ１７ｍΩおよび２１ｍΩであった。
【００９３】
実施例４のＦＰＣ基板１ｓにおいて、導体膜３０の全域に渡って被覆膜６０の追従性が良好であった。また、被覆膜６０の浮きが発生しなかった。蟻酸水溶液への浸漬前および浸漬後のＦＰＣ基板１ｓの接触抵抗は、それぞれ１５ｍΩおよび２１ｍΩであった。
【００９４】
実施例５のＦＰＣ基板１ｓにおいて、導体膜３０の全域に渡って被覆膜６０の追従性が良好であった。また、被覆膜６０の浮きが発生しなかった。蟻酸水溶液への浸漬前および浸漬後のＦＰＣ基板１ｓの接触抵抗は、それぞれ１５ｍΩおよび２０ｍΩであった。
【００９５】
比較例１のＦＰＣ基板１ｓにおいて、導体膜３０の全域に渡って被覆膜６０の追従性が良好ではなかった。また、被覆膜６０の浮きが発生した。蟻酸水溶液への浸漬前および浸漬後のＦＰＣ基板１ｓの接触抵抗は、それぞれ２１ｍΩおよび７４０ｍΩであった。
【００９６】
比較例２のＦＰＣ基板１ｓにおいて、導体膜３０の全域に渡って被覆膜６０の追従性が良好ではなかった。また、被覆膜６０の浮きが発生した。蟻酸水溶液への浸漬前および浸漬後のＦＰＣ基板１ｓの接触抵抗は、それぞれ２６ｍΩおよび９８ｍΩであった。
【００９７】
実施例１〜５および比較例１，２の結果から、導体膜３０の主面Ｅ１および側面Ｅ３の表面粗度Ｒａが３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下である場合、ＦＰＣ基板１ｓが蟻酸水溶液に接触しても、導体膜３０の全域に渡って被覆膜６０の追従性が良好であること、および被覆膜６０の浮きが発生しないことが確認された。
【００９８】
また、実施例１〜５および比較例１，２の結果から、導体膜３０の主面Ｅ１および側面Ｅ３の表面粗度Ｒａが３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下である場合、ＦＰＣ基板１ｓが蟻酸水溶液に接触しても、接触抵抗がほとんど増加しないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
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】
【０１００】
１，１ｓ  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〜６ｎ  被覆層
２０  絶縁膜
２２  エッチングレジスト
３０  導体膜
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
６０  被覆膜
１００  燃料電池
Ｂ１  折曲部
Ｃ  接続端子
ＣＰ  カーボンペーパー
Ｅ１，Ｅ２  主面
Ｅ３  側面
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ４１  開口
Ｌ  接続線
【図１】
2012109476.tif 000004
【図２】
2012109476.tif 000005
【図３】
2012109476.tif 000006
【図４】
2012109476.tif 000007
【図５】
2012109476.tif 000008
【図６】
2012109476.tif 000009
【図７】
2012109476.tif 000010
【図８】
2012109476.tif 000011