(57)【要約】【課題】短時間のレーザ照射で加工可能な、かつ、不要金属のリサイクルが可能な配線構造体を提供する。【解決手段】本発明における配線構造体の製造方法は、樹脂フィルム１０の第１の面側に形成された金属箔１４にレーザ光５２ａを照射することにより、金属箔１４を金属配線の境界部にて切断する工程と、樹脂フィルム１０の第１の面側とは反対の第２の面側から金属箔１４にレーザ光５２ｂを照射することにより、金属箔１４の不要部分１４ａを樹脂フィルム１０から剥離させる工程と、樹脂フィルム１０から金属箔１４の不要部分１４ａを除去する工程とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂フィルムの第１の面側に形成された金属箔に第１のレーザ光を照射することにより、該金属箔を金属配線の境界部にて切断する工程と、
前記樹脂フィルムの前記第１の面側とは反対の第２の面側から前記金属箔に第２のレーザ光を照射することにより、該金属箔の不要部分を該樹脂フィルムから剥離させる工程と、
前記樹脂フィルムから前記金属箔の前記不要部分を除去する工程と、を有することを特徴とする配線構造体の製造方法。
【請求項２】
前記第２のレーザ光は、前記第１のレーザ光よりも低出力であることを特徴とする請求項１に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項３】
前記第１のレーザ光により切断される前記金属箔の切断幅は、０．０５〜０．１５ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項４】
前記第１のレーザ光は、前記樹脂フィルムの前記第１の面側から照射されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項５】
前記第１のレーザ光は、前記樹脂フィルムの前記第２の面側から照射されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項６】
前記金属箔の前記不要部分は、該金属箔の上に粘着テープを貼り付けてから剥ぎ取ることで除去されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項７】
前記金属箔の前記不要部分は、該金属箔を吸引することで除去されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項８】
前記金属箔は、接着剤を介して前記樹脂フィルムの上に形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項９】
前記樹脂フィルムから前記金属箔の前記不要部分を除去した後、該樹脂フィルムを対象物に貼り付けるための接着剤を該樹脂フィルム上に塗布する工程を更に有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記配線構造体は、フィルムアンテナであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の配線構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂フィルム上に金属配線が形成された配線構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、薄い金属板をプレス加工することにより製造されたアンテナコイルが知られている。しかし、プレス加工によるアンテナコイルは、複数の金型を用いた複数の工程を経て製造されるため、コストが高くなる。また、その製品強度が弱いために複数の工程間における位置合わせが困難であり、アンテナコイルの精度を向上させることができない。
【０００３】
一方、樹脂フィルムなどの絶縁部材の上に導電体（金属）を形成して構成されたアンテナがある。このようなアンテナは、金型を用いたプレス加工により形成することが可能であるが、金型を用いる必要があり、アンテナのコスト低減および小型化は困難である。そこで、例えば特許文献１には、保持基体の上に接着剤を介して金属薄層を設け、金属薄層に対するレーザ光の照射によりアンテナ形成領域以外の金属薄層を昇華除去してアンテナを形成するアンテナの形成方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４８１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されているように、アンテナ形成領域以外の金属薄層の全てをレーザ光の照射により昇華除去しようとすると、レーザ光の照射に要する時間が多大となる。また、レーザ光が照射された金属薄層は昇華除去されるため、不要金属のリサイクルができない。
【０００６】
そこで本発明は、短時間のレーザ照射で加工可能な、かつ、不要金属のリサイクルが可能な配線構造体の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての配線構造体の製造方法は、樹脂フィルムの第１の面側に形成された金属箔に第１のレーザ光を照射することにより、該金属箔を金属配線の境界部にて切断する工程と、前記樹脂フィルムの前記第１の面側とは反対の第２の面側から前記金属箔に第２のレーザ光を照射することにより、該金属箔の不要部分を該樹脂フィルムから剥離させる工程と、前記樹脂フィルムから前記金属箔の前記不要部分を除去する工程とを有する。
【０００８】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、短時間のレーザ照射で加工可能な、かつ、不要金属のリサイクルが可能な配線構造体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施例における配線構造体（アンテナ）の平面図である。
【図２】実施例１における配線構造体の製造工程図である。
【図３】実施例１における配線構造体の平面図である。
【図４】実施例１における配線構造体の製造工程図である。
【図５】実施例１における配線構造体の製造工程図である。
【図６】実施例２における配線構造体の製造工程図である。
【図７】実施例２における配線構造体の製造工程図である。
【図８】実施例２における配線構造体の製造工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１２】
まず、図１乃至図５を参照して、本発明の実施例１における配線構造体の製造方法について説明する。
【００１３】
図１は、本実施例における配線構造体の一例であるアンテナ１の平面図である。アンテナ１は、くし歯状の金属配線２（導電性部材）を備えて構成されている。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、例えば渦巻き状の金属配線など連続的な直線であって規則的な折り曲げ部を有する金属配線、連続的な曲線を有する金属配線、浮島状に配置された不連続な金属パターン等に広く適用可能である。本実施例のアンテナ１は、可撓性を有する樹脂フィルムの上に金属箔（導電性箔）を形成して構成されたフィルムアンテナである。ただし、本実施例の配線構造体はアンテナ（フィルムアンテナ）に限定されるものではなく、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）のようなセンサやアクチュエータにおいて金属配線や金属パターンを備える他の構造体や、金属パターンによる電気的接続部を有する基板等の製造にも適用可能である。
【００１４】
図２、図４および図５は、配線構造体（アンテナ１）の製造方法を説明する製造工程図であり、各図は、図１中の線Ａ−Ａにおける断面に相当する。図２（ａ）〜（ｃ）は、レーザ光を照射することにより配線構造体の中間構造体を製造する工程図である。図３は、この中間構造体（配線構造体）の平面図である。図４(ａ)〜（ｃ）は、図２（ｄ）に示される中間構造体を製造した後の工程図である。図５（ａ）、（ｂ）は、完成した配線構造体を対象物に貼り付ける工程図である。
【００１５】
本実施例における配線構造体の製造方法では、図２（ａ）に示されるような可撓性フィルム部材が用いられる。可撓性フィルム部材は、樹脂フィルム１０、および、樹脂フィルム１０上に接着剤１２を介して形成された金属箔１４を備えて構成される。樹脂フィルム１０は、透光性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるが、これに限定されるものではなく、例えばポリプロピレン（ＰＰ）などの可撓性を有する他の樹脂から構成されるものであってもよい。また、透光性を有しないフィルムを用いることもできる。
【００１６】
金属箔１４は、例えばアルミ（Ａｌ）からなるが、これに限定されるものではなく、金（Ａｕ）や銅（Ｃｕ）など他の金属箔を用いてもよい。接着剤１２は、例えば、常温での仮接着状態で温度を上げると接着力が増減する性質を有するものを適宜用いることができる。本実施例において、樹脂フィルム１０の厚さは１００μｍ程度、接着剤１２の厚さは５〜６μｍ程度、金属箔１４の厚さは１２μｍ程度であるが、これらに限定されるものではない。
【００１７】
本実施例における配線構造体の製造方法では、まず図２（ｂ）に示されるように、樹脂フィルム１０の第１の面側（上面側）に形成された金属箔１４にレーザ光５２ａ（第１のレーザ光）を照射することにより、金属箔１４を金属配線の境界部（縁部）にて切断する（レーザカット工程）。
【００１８】
このときレーザ光５２ａは、レーザ装置５０から出射し、樹脂フィルム１０の第１の面側（金属箔１４の形成面側）から照射される。このため、レーザ光５２ａにより金属箔１４の所定部位をより良好に切断することができる。またレーザ装置５０は、配線構造体の金属配線の境界部に沿って走査しながらレーザ光５２ａを照射することで昇華除去する。レーザ光５２ａによる金属箔１４の切断幅は、例えば０．０５〜０．１５ｍｍ程度であるが、これに限定されるものではない。このようにレーザ光５２ａを金属配線の境界部に照射することで、境界部の位置において金属箔１４および接着剤１２が切断され、切断部１５が形成される。
【００１９】
続いて、図２（ｃ）に示されるように、可撓性フィルム部材を裏返す（金属箔１４の形成面が下になるように可撓性フィルム部材の向きを変える）。そして、樹脂フィルム１０の第１の面側とは反対の第２の面側（金属箔１４が形成されていない面側）から金属箔１４にレーザ光５２ｂ（第２のレーザ光）を照射することにより、金属箔１４の不要部分を樹脂フィルム１０から剥離させる（レーザハッチング工程）。
【００２０】
このレーザハッチング工程では、熱源としてのレーザ光５２ｂを照射することにより、金属箔１４の局部加熱を行うものである。接着剤１２の接着力（接着性）は、このレーザ照射の加熱により弱められる。このとき、接着剤１２が金属箔１４ａと比較して大きく伸びるために接着面でせん断応力が作用する。また、このレーザ照射により、金属箔１４ａと接着剤１２とを同時に加熱することで線膨張係数の違いによりせん断力が作用する。このため、接着剤１２の接着力が低下して、金属箔１４の不要部分が剥離される（浮き上がる）。
【００２１】
このときレーザ光５２ｂは、レーザ装置５０から出射し、樹脂フィルム１０の第２の面側（上面側）に向けて照射される。またレーザ装置５０は、金属箔１４の不要部分上を走査しながらレーザ光５２ｂを照射する。またレーザ光５２ｂ（第２のレーザ光）は、レーザ光５２ａ（第１のレーザ光）よりも低出力である。即ち、レーザ光５２ｂ（第２のレーザ光）は、金属箔１４の厚みや材質等に応じて、レーザパワー、スキャンスピード及びパルス周期を適宜設定することで、金属箔１４が昇華除去されない程度の強さに設定することができる。このようにレーザ光５２ｂを金属箔１４の不要部分に照射することで、不要部分の位置において金属箔１４が接着剤１２から剥離し、剥離部１６が形成される。接着剤１２から剥離した金属箔１４は、剥離金属箔１４ａとして、樹脂フィルム１０上に載置された状態を維持する。
【００２２】
このようなレーザカット工程およびレーザハッチング工程を経ることにより、図３の平面図および図４（ａ）の断面図に示されるように、配線構造体の中間構造体が製造される。この中間構造体では、金属箔１４は金属配線の境界部（切断部１５）にて切断されており、配線構造体の金属配線を構成する金属箔１４と剥離金属箔１４ａ（不要部分）とに分離されている。
【００２３】
続いて、樹脂フィルム１０から剥離金属箔１４ａ（金属箔の不要部分）を除去する（剥離金属箔の除去工程）。この工程では、まず図４（ｂ）に示されるように、樹脂フィルム１０の第１の面（金属箔１４および剥離金属箔１４ａが形成されている面）に粘着テープ２０を貼り付ける。剥離金属箔１４ａは、前述のようにレーザ光５２ｂを照射することで、接着剤１２から剥離されている（接着性が弱められている）。このため、粘着テープ２０を剥ぎ取ると、図４（ｃ）に示されるように、剥離金属箔１４ａ（金属箔の不要部分）は粘着テープ２０に粘着したまま樹脂フィルム１０から剥ぎ取られる。この結果、剥離金属箔１４ａは樹脂フィルム１０から除去され、樹脂フィルム１０上には配線構造体の金属配線として用いられる金属箔１４のみが残る。
【００２４】
ただし、本実施例における剥離金属箔１４ａの除去工程は、粘着テープ２０を用いて行うものに限定されるものではない。例えば、図４（ａ）の状態において剥離金属箔１４ａ（金属箔の不要部分）を端部から順次吸引することで（バキューム処理を行うことで）剥離金属箔１４ａを除去することもできる。この場合、粘着テープ２０を用いることなく剥離金属箔１４ａを除去することができるため、剥離金属箔１４ａの再利用（リサイクル）が容易となる。なお、剥離金属箔１４ａが接着剤１２から十分に剥離されている場合（接着剤１２の接着性が十分に弱められている場合）、剥離金属箔１４ａを一括吸引で剥離させることもできる。樹脂フィルム１０から剥離金属箔１４ａを除去した後、この可撓性フィルム部材を所定のサイズに切断することで、配線構造体であるアンテナ１（フィルムアンテナ）が製造される。
【００２５】
金型またはレーザなどを用いて可撓性フィルム部材を所定のサイズに切断した後、図５（ａ）に示されるように、樹脂フィルム１０（フィルムアンテナ）を対象物に貼り付けるための接着剤３０を樹脂フィルム１０上に塗布する。接着剤３０は、樹脂フィルム１０における第１の面側（金属箔１４の形成面側）に塗布される。
【００２６】
続いて図５（ｂ）に示されるように、接着剤３０を介してアンテナ１を対象物４０に貼り付ける。本実施例のアンテナ１は、例えば対象物４０である基板に貼り付けられ、アンテナ１の金属配線（金属箔１４）が基板上の配線と電気的に接続される。このとき、樹脂フィルム１０を金属配線から剥がしてもよい。ただし、樹脂フィルム１０をそのまま残すことで金属配線を保護することができ、保護用の樹脂フィルム１０を用いて成形を補助することで成形コストを低減させることができる。なお本実施例において、アンテナ１は熱圧着により対象物４０に固定することも可能であり、この場合には対象物４０への取り付けが容易になり、更なるコスト低減を図ることが可能である。
【００２７】
本実施例によれば、レーザカット工程は金属配線の境界部に対してのみ行われ、金属箔の他の不要部分についてはレーザハッチング工程により剥離される。このため、短時間のレーザ照射で配線構造体を加工することができる。また、低出力のレーザ光を用いて金属箔の不要部分を接着剤から剥離させることにより、不要金属のリサイクルが可能となる。
【実施例２】
【００２８】
次に、図６乃至図８を参照して、本発明の実施例２における配線構造体の製造方法について説明する。本実施例は、レーザカット工程にて用いられるレーザ光５２ａ（第１のレーザ光）を、樹脂フィルム１０の第１の面側（金属箔１４の形成面側）ではなく、樹脂フィルム１０の第２の面側（金属箔１４の形成面とは反対の面側）から照射する点で、実施例１と異なる。
【００２９】
図６および図７は、配線構造体（アンテナ１）の製造方法を説明する製造工程図であり、図１中の線Ａ−Ａにおける断面を示す。図６（ａ）〜（ｃ）は、レーザ照射により配線構造体の中間構造体を製造する工程図である。図７(ａ)〜（ｃ）は、図６（ｃ）に示される中間構造体を製造してから配線構造体が完成するまでの工程図である。図８（ａ）、（ｂ）は、完成した配線構造体を対象物に貼り付ける工程図である。
【００３０】
本実施例における配線構造体の製造方法では、まず図６（ｂ）に示されるように、樹脂フィルム１０の第１の面側（上面側）に形成された金属箔１４にレーザ光５２ａ（第１のレーザ光）を照射することにより、金属箔１４を金属配線の境界部（縁部）にて切断する（レーザカット工程）。このときレーザ光５２ａは、レーザ装置５０から出射し、樹脂フィルム１０の第２の面側（金属箔１４の形成面とは反対の面側）から照射される。このようにレーザ光５２ａを金属配線の境界部に照射することで、境界部の位置において金属箔１４および接着剤１２が切断され、切断部１５ａが形成される。
【００３１】
続いて、図６（ｃ）に示されるように、樹脂フィルム１０の第２の面側から金属箔１４にレーザ光５２ｂ（第２のレーザ光）を照射することにより、金属箔１４の不要部分を樹脂フィルム１０から剥離させる（レーザハッチング工程）。本実施例では、レーザカット工程でのレーザ光５２ａ（第１のレーザ光）およびレーザハッチング工程でのレーザ光５２ｂ（第２のレーザ光）の両方を第２の面側から照射する。このため、実施例１のように、レーザカット工程とレーザハッチング工程との間に可撓性フィルム部材を裏返す（可撓性フィルム部材の向きを変える）工程が不要となり、これらの工程での位置合わせが容易になる。
【００３２】
レーザ装置５０は、金属箔１４の不要部分上を走査しながら、樹脂フィルム１０の第２の面側（上面側）からレーザ光５２ｂを照射する。またレーザ光５２ｂ（第２のレーザ光）は、レーザ光５２ａ（第１のレーザ光）よりも低出力である。このようにレーザ光５２ｂを金属箔１４の不要部分に照射することで、不要部分の位置において金属箔１４が接着剤１２から剥離し、剥離部１６が形成される。接着剤１２から剥離した金属箔１４は、剥離金属箔１４ａとして、樹脂フィルム１０上に載置された状態を維持する。
【００３３】
このようなレーザカット工程およびレーザハッチング工程を経ることにより、図７（ａ）に示されるように、配線構造体の中間構造体が製造される。この中間構造体では、金属箔１４は金属配線の境界部（切断部１５ａ）にて切断されており、配線構造体の金属配線を構成する金属箔１４と剥離金属箔１４ａ（不要部分）とに分離されている。
【００３４】
続いて、樹脂フィルム１０から剥離金属箔１４ａ（金属箔の不要部分）を除去する（剥離金属箔の除去工程）。この工程では、まず図７（ｂ）に示されるように、樹脂フィルム１０の第１の面（金属箔１４および剥離金属箔１４ａが形成されている面）に粘着テープ２０を貼り付ける。剥離金属箔１４ａは、前述のようにレーザ光５２ｂを照射することで、接着剤１２から剥離されている（接着性が弱められている）。このため、粘着テープ２０を剥ぎ取ると、図７（ｃ）に示されるように、剥離金属箔１４ａ（金属箔の不要部分）は粘着テープ２０に粘着したまま樹脂フィルム１０から剥ぎ取られる。この結果、剥離金属箔１４ａは樹脂フィルム１０から除去され、樹脂フィルム１０上には配線構造体の金属配線として用いられる金属箔１４のみが残る。なお本実施例においても、剥離金属箔１４ａの除去工程は、粘着テープ２０を用いて行うものに限定されるものではない。樹脂フィルム１０から剥離金属箔１４ａを除去した後、この可撓性フィルム部材を所定のサイズに切断することで、配線構造体であるアンテナ１（フィルムアンテナ）が製造される。
【００３５】
可撓性フィルム部材を所定のサイズに切断した後、図８（ａ）に示されるように、樹脂フィルム１０（フィルムアンテナ）を対象物に貼り付けるための接着テープ３２を樹脂フィルム１０上に貼り付ける。接着テープ３２は、樹脂フィルム１０における第１の面側（金属箔１４の形成面側）に貼り付けられる。
【００３６】
続いて図８（ｂ）に示されるように、接着テープ３２を介してアンテナ１を対象物４０に貼り付ける。本実施例のアンテナ１は、例えば対象物４０である基板に貼り付けられ、アンテナ１の金属配線（金属箔１４）が基板上の配線と電気的に接続される。このとき、樹脂フィルム１０を金属配線から剥がしてもよい。ただし、樹脂フィルム１０をそのまま残すことで金属配線を保護することができ、保護用の樹脂フィルム１０を用いて成形を補助することで成形コストを低減させることができる。なお本実施例において、アンテナ１は熱圧着により対象物４０に固定することも可能であり、この場合には対象物４０への取り付けが容易になり、更なるコスト低減を図ることが可能である。
【００３７】
本実施例によれば、レーザカット工程とレーザハッチング工程とに分けて金属箔の不要部分を除去するため、短時間のレーザ照射で配線構造体を加工することができる。また、レーザハッチング工程により（低出力のレーザ光を用いて金属箔の不要部分を接着剤から剥離させることにより）、不要金属のリサイクルが可能となる。また、レーザカット工程とレーザハッチング工程との間に可撓性フィルム部材の向きを変える工程が不要となり、これらの工程での位置合わせが容易になる。
【００３８】
上記各実施例によれば、短時間のレーザ照射で加工可能な、かつ、不要金属のリサイクルが可能な配線構造体の製造方法を提供することができる。
【００３９】
以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし、本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  アンテナ（配線構造体）
１０  樹脂フィルム
１２  接着剤
１４  金属箔
２０  粘着テープ
３０  接着剤
３２  接着テープ
４０  対象物
【図１】
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【図２】
2013098400.tif 000004
【図３】
2013098400.tif 000005
【図４】
2013098400.tif 000006
【図５】
2013098400.tif 000007
【図６】
2013098400.tif 000008
【図７】
2013098400.tif 000009
【図８】
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