(57)【要約】【課題】貴金属を含む導電部を高い解像度で簡易に形成することができる導電性基板を提供する。【解決手段】導電性基板は、基材と、基材上に設けられ、導電性を有する第１導電部と、第１導電部に接するよう基材上に設けられ、導電性を有する第２導電部と、を備えている。第１導電部は、第１導電層と、第１導電層と基材の第１面との間に設けられ、触媒および樹脂組成物を含む第１触媒層と、を有している。第１導電層は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムのいずれかを少なくとも含んでいる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上に設けられ、導電性を有する第１導電部と、
前記第１導電部に接するよう前記基材上に設けられ、導電性を有する第２導電部と、を備え、
前記第１導電部は、第１導電層と、前記第１導電層と前記基材との間に設けられ、触媒および樹脂組成物を含む第１触媒層と、を有し、
前記第１導電層は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムのいずれかを少なくとも含む、導電性基板。
【請求項２】
前記第１触媒層は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムのいずれかを少なくとも含む、請求項１に記載の導電性基板。
【請求項３】
前記第１導電部は、電解液に接触して電気化学反応を生じさせる電極を形成するためのものである、請求項１または２に記載の導電性基板。
【請求項４】
前記第１触媒層の前記樹脂組成物は、感光性を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の導電性基板。
【請求項５】
基材上に、第１導電部を形成する第１導電部形成工程と、
基材上に、第２導電部を形成する第２導電部形成工程と、を備え、
前記第２導電部は、前記第１導電部に接しており、
前記第１導電部形成工程は、
前記基材上に、触媒および樹脂組成物を含む第１触媒層を形成する第１触媒層形成工程と、
導電性材料を含むめっき液を前記基材に供給して、前記第１触媒層上に第１導電層を形成する工程と、を有し、
前記第１導電層は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムのいずれかを少なくとも含む、導電性基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１触媒層は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムのいずれかを少なくとも含む、請求項５に記載の導電性基板の製造方法。
【請求項７】
前記第１導電部は、電解液に接触して電気化学反応を生じさせる電極を形成するためのものである、請求項５または６に記載の導電性基板の製造方法。
【請求項８】
前記第１触媒層の前記樹脂組成物は、感光性を有し、
前記第１触媒層形成工程は、前記基材上に成膜されている前記第１触媒層に光を照射する工程と、光が照射された前記第１触媒層を現像する工程と、を含む、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の導電性基板の製造方法。
【請求項９】
基材と、
前記基材上に設けられ、導電性を有する第１導電部と、を備え、
前記第１導電部は、第１導電層と、前記第１導電層と前記基材との間に設けられ、触媒および樹脂組成物を含む第１触媒層と、を有し、
前記第１導電層は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムのいずれかを少なくとも含む、導電性基板。
【請求項１０】
前記第１触媒層は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムのいずれかを少なくとも含む、請求項９に記載の導電性基板。
【請求項１１】
前記第１導電部は、電解液に接触して電気化学反応を生じさせる電極を形成するためのものである、請求項９または１０に記載の導電性基板。
【請求項１２】
前記第１触媒層の前記樹脂組成物は、感光性を有する、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の導電性基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材と、基材上に設けられ、導電性を有する第１導電部と、を少なくとも備える導電性基板に関する。また本発明は、導電性基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な分野の電子機器や電気機器において、基材と、基材上に設けられ、導電性を有する導電部と、を備える導電性基板が利用されている。腐食が発生しやすい用途や、腐食が抑制されるべき用途において導電性基板が利用される場合、導電部を構成する材料として、金やパラジウムなどの貴金属が用いられることがある。例えば、血液中のグルコースの濃度などを測定するためのバイオセンサを構成するために導電性基板が利用される場合、導電性基板の導電部は、血液などの電解液に接触して電気化学反応を生じさせるための電極として機能する。この場合、電極自体が酸化し易く、このため電極の電位が不安定であると、測定される電流値に、電解液における電気化学反応に起因する電流値以外の要因が現れてしまい、電解液の状態を正確に測定できなくなってしまう。このため、導電性基板の導電部を構成する材料として、腐食し難い貴金属が好ましく用いられる。
【０００３】
一方、貴金属は一般に高価である。またバイオセンサは通常、検査毎に廃棄される消耗品であり、このため低コストであることが求められる。このような課題を考慮し、例えば特許文献１においては、電解液に接触する電極部が貴金属を含み、電極部に接続された配線部が貴金属を含まないように導電性基板を構成することが提案されている。特許文献１によれば、電極部を構成する材料と配線部を構成する材料を別個のものとすることにより、導電性基板のコストを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０６５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１においては、電極部を形成する方法の例として、インクジェット印刷法によって金ナノインクを基材上に印刷する方法が挙げられている。しかしながら、インクジェット印刷法によって形成されるパターンの解像度は、フォトリソグラフィー法などの高精度のパターニング方法によって形成されるパターンの解像度に比べて一般に低い。このため、インクジェット印刷法によって作製された導電性基板は、高解像度が求められる用途には不向きである。
【０００６】
また上述の特許文献１においては、電極部を形成する方法のその他の例として、蒸着法によって形成されたニッケルのパターンの上に、電解めっき法によって金のパターンを形成する方法も挙げられている。しかしながら、この場合、電解めっき工程を実施する前に、ニッケルのパターンのうち配線部に対応する部分をマスクする工程が実施される。また、電解めっき工程中にニッケルのパターンに給電するための給電部も必要になる。給電部は、電解めっき工程の後に除去される。このように電解めっき法によって金のパターンを形成する場合、電解めっき工程の前後の工程の工数が増大してしまう。また、電解めっき工程の際、マスクと配線部や基材との間に金めっき液が浸入してしまい、この結果、金のパターンの寸法や配置が設計からずれたり、金めっき液の使用量が想定よりも増大したりすることも考えられる。
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、貴金属を含む導電部を高い解像度で簡易に形成することができる導電性基板およ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】
【０００８】
本発明は、基材と、前記基材上に設けられ、導電性を有する第１導電部と、前記第１導電部に接するよう前記基材上に設けられ、導電性を有する第２導電部と、を備え、前記第１導電部は、第１導電層と、前記第１導電層と前記基材の前記第１面との間に設けられ、触媒および樹脂組成物を含む第１触媒層と、を有し、前記第１導電層は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムのいずれかを少なくとも含む、導電性基板である。
【０００９】
本発明による導電性基板において、前記第１触媒層は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムのいずれかを少なくとも含んでいてもよい。
【００１０】
本発明による導電性基板において、前記第１導電部は、電解液に接触して電気化学反応を生じさせる電極を形成するためのものであってもよい。
【００１１】
本発明による導電性基板において、前記第１触媒層の前記樹脂組成物は、感光性を有していてもよい。
【００１２】
本発明は、基材上に、第１導電部を形成する第１導電部形成工程と、基材上に、第２導電部を形成する第２導電部形成工程と、を備え、前記第２導電部は、前記第１導電部に接しており、前記第１導電部形成工程は、前記基材上に、触媒および樹脂組成物を含む第１触媒層を形成する工程と、導電性材料を含むめっき液を前記基材に供給して、前記第１触媒層上に第１導電層を形成する工程と、を有し、前記第１導電層は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムのいずれかを少なくとも含む、導電性基板の製造方法である。
【００１３】
本発明による導電性基板の製造方法において、前記第１触媒層は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムのいずれかを少なくとも含んでいてもよい。
【００１４】
本発明による導電性基板の製造方法において、前記第１導電部は、電解液に接触して電気化学反応を生じさせる電極を形成するためのものであってもよい。
【００１５】
本発明による導電性基板の製造方法において、前記第１触媒層の前記樹脂組成物は、感光性を有し、前記第１触媒層形成工程は、前記基材上に成膜されている前記第１触媒層に光を照射する工程と、光が照射された前記第１触媒層を現像する工程と、を含んでいてもよい。
【００１６】
本発明は、基材と、前記基材上に設けられ、導電性を有する第１導電部と、を備え、前記第１導電部は、第１導電層と、前記第１導電層と前記基材の前記第１面との間に設けられ、触媒および樹脂組成物を含む第１触媒層と、を有し、前記第１導電層は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムのいずれかを少なくとも含む、導電性基板である。
【００１７】
本発明による導電性基板において、前記第１触媒層は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムのいずれかを少なくとも含んでいてもよい。
【００１８】
本発明による導電性基板において、前記第１導電部は、電解液に接触して電気化学反応を生じさせる電極を形成するためのものであってもよい。
【００１９】
本発明による導電性基板において、前記第１触媒層の前記樹脂組成物は、感光性を有していてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、貴金属を含む導電部を高い解像度で簡易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態による導電性基板を示す平面図。
【図２】図２は、図１の導電性基板をII−II方向から見た断面図。
【図３】図３は、図１の導電性基板をIII−III方向から見た断面図。
【図４】図４は、本発明の実施の形態による導電性基板を備えた濃度測定センサを示す分解斜視図。
【図５】図５は、濃度測定センサを示す斜視図。
【図６】図６（ａ）〜（ｄ）は、第１導電部の第１導電層を形成する工程を示す図。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、第２導電部の第２導電層を形成して積層体を作製する工程を示す図。
【図８】図８は、第１導電層および第２導電層を備える積層体を示す平面図。
【図９】図９は、本発明の実施の形態の第１の変形例による導電性基板を示す平面図。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態の第２の変形例による導電性基板を示す平面図。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態の第３の変形例による導電性基板を示す平面図。
【図１２】図１２は、図１１の導電性基板をXII−XII方向から見た断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図１乃至図８を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。また本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基板」や「基材」は、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００２３】
まず図１乃至図３により、本実施の形態による導電性基板１０について説明する。図１は、導電性基板１０を示す平面図であり、図２は、図１の導電性基板１０をII−II方向から見た断面図であり、図３は、図１の導電性基板１０をIII−III方向から見た断面図である。なお本実施の形態においては、導電性基板１０が、電解液に含まれる所定の成分の電気化学反応に起因して生じる電流を測定して、電解液中の当該成分の濃度を測定する濃度測定センサを構成するためのものである例について説明する。以下、電解液中の成分のうち、濃度を測定する対象となる成分のことを、被測定成分とも称する。
【００２４】
導電性基板
図１に示すように、導電性基板１０は、基材１２と、基材１２の第１面１２ａ上に設けられ、導電性を有する第１導電部１４と、第１導電部１４に接するよう基材１２の第１面１２ａ上に設けられ、導電性を有する第２導電部１８と、を備えている。基材１２は、少なくとも第１面１２ａが絶縁性を有するよう構成されている。第１導電部１４は、一対の作用電極１５ａと、一対の作用電極１５ａの間に配置された対電極１５ｂと、を有している。これら作用電極１５ａおよび対電極１５ｂは、電解液中の被測定成分の濃度を測定する際に電解液に接触する電極である。作用電極１５ａと対電極１５ｂとの間には隙間２６が形成されており、これによって作用電極１５ａと対電極１５ｂとの間が電気的に絶縁されている。
【００２５】
図１に示すように、第２導電部１８は、一対の作用電極１５ａに接続された一端を有する配線１９ａと、対電極１５ｂに接続された一端を有する配線１９ｂと、を有している。また基材１２の第１面１２ａ上には、配線１９ａの他端に接続された端子２３ａと、配線１９ｂの他端に接続された端子２３ｂと、を有する端子部２２がさらに設けられている。端子２３ａおよび端子２３ｂは、導電性基板１０を備える後述する濃度測定センサ４０に電圧を印加したり濃度測定センサ４０から電流を取り出したりするためのケーブルやコネクタが接続される部分である。図１に示すように、作用電極１５ａと配線１９ｂとの間、対電極１５ｂと配線１９ａとの間、端子２３ａと端子２３ｂとの間などには、電気的な絶縁性を確保するための隙間２６が形成されている。なお図１において、第２導電部１８の配線１９ａと端子部２２の端子２３ａとの間の境界線は便宜上描かれたものであり、後述するように、配線１９ａと端子２３ａとは第２導電層３６によって一体的に構成されていてもよい。配線１９ｂおよび端子２３ｂについても同様である。
【００２６】
なお図１に示すように、基材１２の第１面１２ａ上には、隙間２６によって第１導電部１４、第２導電部１８および端子部２２から絶縁された浮遊導電部２８がさらに設けられていてもよい。
【００２７】
以下、第１導電部１４、第２導電部１８および端子部２２の層構成について説明する。
【００２８】
（第１導電部）
図２および図３に示すように、作用電極１５ａや対電極１５ｂなどの第１導電部１４は、第１導電層３２と、第１導電層３２と基材１２の第１面１２ａとの間に設けられた第１触媒層３３と、を有している。第１触媒層３３は、後述する無電解めっき処理によって第１導電層３２を形成する際に、第１導電層３２を構成する導電性材料を選択的に析出させるための触媒を含む層である。なお「選択的」とは、基材１２のうち触媒が存在している部分に導電性材料が析出する確率が、基材１２のその他の部分に導電性材料が析出する確率よりも高いことを意味している。
【００２９】
第１導電層３２を構成する導電性材料としては、貴金属が用いられる。具体的には、第１導電層３２は、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムなどの貴金属のいずれかを少なくとも含み、これら貴金属によって第１導電層３２の表面が構成されている。これによって、第１導電層３２に高い耐腐食性を持たせることができる。このことにより、第１導電部１４が電解液に接触しているときに第１導電部１４の電位が不安定になってしまうことを抑制することができる。このため、電解液中の被測定成分の電気化学反応に起因する電流値が、第１導電部１４自体の酸化反応によって揺らいでしまうことを抑制することができる。第１導電層３２の厚みは、０．００５μｍ〜１μｍの範囲内になっており、より好ましくは０．０５μｍ〜０．３０μｍの範囲内になっている。第１導電部１４の作用電極１５ａや対電極１５ｂの厚みを０．００５μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上とすることにより、第１導電部１４の電気抵抗を十分に小さくすることができる。また、第１導電部１４の作用電極１５ａや対電極１５ｂの厚みを１μｍ以下、より好ましくは０．２０μｍ以下とすることにより、第１導電部１４の製造コストを低減することができる。なお本明細書において、「〜」という記号によって表現される数値範囲は、「〜」という符号の前後に置かれた数値を含んでいる。例えば、「０．００５μｍ〜１μｍ」という表現によって画定される数値範囲は、「０．００５μｍ以上かつ１μｍ以下」という表現によって画定される数値範囲と同一である。
【００３０】
本実施の形態においては、後述するように、はじめに、感光性を有する樹脂組成物と、樹脂組成物に添加された触媒と、を含む第１触媒層３３を基材１２の第１面１２ａ側に成膜し、次に、第１触媒層３３に光を照射して第１触媒層３３を露光し、その後、第１触媒層３３を現像することによって、第１導電部１４の作用電極１５ａや対電極１５ｂに対応するパターンを有する第１触媒層３３を形成する。第１触媒層３３に含まれる触媒は、第１導電層３２を形成するためのめっき液に含まれる導電性材料に応じて適宜選択される。例えばＷＯ２０１２−１４１２１６に開示されているように、触媒として、鉄、コバルト、ニッケル、銅、パラジウム、銀、スズ、白金または金およびそれらの合金などを用いることができる。第１触媒層３３の触媒は、例えば微粒子として存在している。第１触媒層３３の厚みは、例えば０．００１μｍ〜１０μｍの範囲内になっており、より好ましくは０．００５μｍ〜０．０５０μｍの範囲内にいる。
【００３１】
感光性を有する樹脂組成物とは、光を照射されることによって誘起される反応に基づいて、溶解性などの物性を変化させる材料のことである。従来、樹脂組成物に照射される光としては、水銀灯のｉ線やｇ線などの紫外線が広く利用されている。また、ｉ線やｇ線を照射されることによって溶解性を変化させる樹脂組成物としては、例えば、ノボラック樹脂をベース樹脂とし、ナフトキノンジアジドが溶解阻止剤としてベース樹脂に添加されたものが知られている。
【００３２】
第１触媒層３３の樹脂組成物は、照射される光の波長や、ポジ型またはネガ型を含む感光性のタイプなどに応じて適宜選択される。また好ましくは、樹脂組成物は、吸着などによって触媒を安定に保持することができるよう選択される。例えば、第１触媒層３３の樹脂組成物としては、上述のノボラック樹脂の他にも、感光性ポリイミド、感光性ポリベンゾオキサゾール、ポリヒドロキシスチレン、ナフトキノンジアジド化合物、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、樹枝状ポリマー、アンモニウム末端ハイパーブランチポリマーなどの、レジストのベース樹脂として一般に用いられる樹脂材料が用いられ得る。
【００３３】
第１触媒層３３が、感光性を有する樹脂組成物と、触媒としてのパラジウムと、を含む場合、第１触媒層３３を形成するための市販の部材として、例えば日産化学工業製の無電解めっき核材 MC-001を用いることができる。
【００３４】
露光および現像によって第１触媒層３３を加工し、第１触媒層３３が第１導電部１４に対応するパターンを有するようにすることができる限りにおいて、第１触媒層３３の樹脂組成物に付与される感光性が特に限られることはない。例えば第１触媒層３３の樹脂組成物は、光を照射されることによって硬化する、いわゆるネガ型の感光性を有していてもよく、若しくは、光を照射されることによって軟化する、いわゆるポジ型の感光性を有していてもよい。
【００３５】
第１触媒層３３の樹脂組成物がネガ型の感光性を有する場合、樹脂組成物に添加される重合開始剤として、光アニオン重合開始剤、光カチオン重合開始剤、光ラジカル重合開始剤などのタイプが用いられ得る。重合開始剤の具体例としては、ビスアジド化合物などを挙げることができる。また、第１触媒層３３の樹脂組成物がポジ型の感光性を有する場合、樹脂組成物に添加される重合開始剤として、例えば、1,2-ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル系化合物などを挙げることができる。以下の説明においては、第１触媒層３３の樹脂組成物がネガ型の感光性を有する場合について説明する。
【００３６】
ところで、第１触媒層３３の法線方向に直交する方向に沿って進む平行光を、マスクの開口部を介して第１触媒層３３に対して照射した場合、第１触媒層３３のうち光に反応する領域の寸法は、光の回折に起因して、マスクの開口部の寸法よりも通常は大きくなる。従って、第１触媒層３３の樹脂組成物がネガ型の感光性を有する場合、光の照射によって硬化する領域の寸法が、マスクの開口部の寸法よりも大きくなる。この結果、第１導電部１４の幅などの寸法も、マスクの開口部の寸法よりも大きくなる。このため、幅が小さい、例えば幅が数μｍ程度の作用電極１５ａや対電極１５ｂを含む第１導電部１４を形成しようとする場合、マスクの開口部の寸法を、光の回折に起因する光の広がりを考慮して設定することになる。この点を考慮すると、幅が小さい、例えば幅が数μｍ程度の作用電極１５ａや対電極１５ｂを含む第１導電部１４を形成しようとする場合は、第１触媒層３３の樹脂組成物がポジ型の感光性を有することが好ましいと考えられる。
【００３７】
好ましくは、第１触媒層３３に含まれる触媒として、第１導電層３２と同様に貴金属が用いられる。具体的には、第１触媒層３３は、触媒として、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムなどの貴金属のいずれかを少なくとも含んでいる。この場合、第１導電層３２だけでなく第１触媒層３３の電位の安定性を高めることができる。このため、仮に電解液が第１導電層３２だけでなく第１触媒層３３に接触したとしても、電解液中の被測定成分の電気化学反応に起因する電流値が揺らいでしまうことをさらに抑制することができる。
【００３８】
（第２導電部）
図２および図３に示すように、配線１９ａや配線１９ｂなどの第２導電部１８は、第２導電層３６を有している。第２導電部１８は、電解液中の被測定成分の電気化学反応に起因する電流値を第１導電部１４から導電性基板１０の外部へ伝達するためのものである。第２導電部１８が電解液に接触する可能性は低く、このため、第２導電部１８に対して求められる耐腐食性は、第１導電部１４に対して求められる耐腐食性よりも低い。従って、第２導電部１８の第２導電層３６を構成する材料は、十分な導電性を有していればよく、高い耐腐食性を有している必要はない。第２導電層３６を構成する材料としては、銅、銀、アルミニウムや導電性炭素などを用いることができる。第２導電層３６の厚みは、０．００５μｍ〜４０μｍの範囲内になっており、より好ましくは０．０１μｍ〜２μｍの範囲内になっている。
【００３９】
第１導電部１４の例えば作用電極１５ａと第２導電部１８の例えば配線１９ａとを電気的に接続することができる限りにおいて、第１導電層３２および第１触媒層３３と第２導電層３６との位置関係が特に限られることはない。例えば図２および図３に示すように、第１導電層３２の表面の一部を覆うように第２導電層３６が構成されていてもよい。若しくは、図示はしないが、第２導電層３６の表面の一部を覆うように第１触媒層３３および第１導電層３２が構成されていてもよい。
【００４０】
図３に示すように、端子部２２や浮遊導電部２８は、第２導電部１８と同様に第２導電層３６を有していてもよい。
【００４１】
（基材）
第１導電部１４や第２導電部１８を支持することができる限りにおいて、基材１２を構成する材料が特に限られることはない。例えば、基材１２を構成する材料として、可撓性を有する材料が用いられてもよく、若しくは、硬質な材料が用いられてもよい。言い換えれば、導電性基板１０は、可撓性を有する、いわゆるフレキシブル基板として構成されていてもよく、若しくは、高い剛性を有する、いわゆるリジッド基板として構成されていてもよい。導電性基板１０がリジッド基板として構成される場合、基材１２を構成する材料として、ガラスエポキシなどの公知の材料を挙げることができる。
【００４２】
導電性基板１０が可撓性を有する場合、基材１２を構成する材料として、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの樹脂材料を挙げることができる。また、基材１２を構成する材料として、可撓性を有する程度に薄く成形されたガラスを用いてもよい。基材１２の厚みは、例えば１０μｍ〜３００μｍの範囲内に設定される。
【００４３】
なお本明細書において、「可撓性」とは、室温例えば２５℃の環境下で導電性基板１０を直径３０ｃｍのロール状の形態に巻き取った場合に、導電性基板１０に折れ目が生じない程度の柔軟性を意味している。「折れ目」とは、導電性基板１０を巻き取る方向に交差する方向において導電性基板１０に現れる変形であって、変形を元に戻すように導電性基板１０を逆向きに巻き取ったとしても元には戻らない程度の変形を意味している。
【００４４】
ところで基材１２の第１面１２ａなどの表面には一般に、凹部や凸部などが存在している。すなわち基材１２の表面には、所定の粗さが存在している。後述するようにめっき処理によって第１導電層３２を形成する場合、第１導電層３２の表面にも、基材１２の第１面１２ａにおける粗さが反映されることがある。一方、電解液に接触する第１導電部１４における電気化学反応の進行の程度は、第１導電部１４の表面の面積、すなわち第１導電層３２の表面の面積に比例する。従って、第１導電層３２の表面に凹部や凸部が存在し、凹部や凸部の分だけ第１導電層３２の表面の面積が増大すると、第１導電部１４における電気化学反応の進行の程度も増大する。すなわち、第１導電部１４を流れる電流の値は、第１導電部１４に接触する電解液中の被測定成分の濃度だけでなく、第１導電部１４を構成する第１導電層３２の表面の粗さにも依存する。従って、被測定成分の濃度をより正確に算出するためには、第１面１２ａの粗さが小さい基材１２を採用し、これによって第１導電層３２の表面の粗さを小さくすることが好ましい。例えば、第１面１２ａにおける算術平均粗さＲａが１００ｎｍ以下である基材１２を用いることが好ましい。なお算術平均粗さＲａの評価方法は、例えばＪＩＳ  Ｂ０６０６−２００１に規定されている。
【００４５】
濃度測定センサ
次に、上述の導電性基板１０を利用して、電解液中の被測定成分の濃度を測定する濃度測定センサ４０を構成する例について説明する。図４は、導電性基板１０を備えた濃度測定センサ４０を示す分解斜視図であり、図５は、濃度測定センサ４０を示す斜視図である。
【００４６】
図４に示すように、濃度測定センサ４０は、基材１２の第１面１２ａ側に設けられた第１導電部１４、第２導電部１８および端子部２２を有する導電性基板１０と、導電性基板１０の基材１２の第１面１２ａ側に配置されたスペーサ４２と、を備えている。スペーサ４２には、導電性基板１０の第１導電部１４と重なるように配置された試料供給路４３が形成されている。試料供給路４３は、スペーサ４２と重ねられた導電性基板１０の第１導電部１４を外部に露出させるように構成されている。例えば試料供給路４３は、開口や切り欠きとして構成されている。試料供給路４３は、濃度測定センサ４０に供給された血液などの電解液を、毛細管現象によって第１導電部１４へ導くよう機能する。試料供給路４３の幅は、例えば０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内になっている。
【００４７】
図４に示すように、スペーサ４２上には、導電性基板１０との間でスペーサ４２を挟持するようにカバー４６が配置されていてもよい。カバー４６には、スペーサ４２の試料供給路４３と重なるように配置された空気孔４７が形成されている。またカバー４６とスペーサ４２との間には、スペーサ４２の試料供給路４３から露出している導電性基板１０の第１導電部１４に重なるように反応部４４が配置されていてもよい。反応部４４は、電解液中の被測定成分の電気化学反応を促進するための材料を含んでいる。例えば、濃度測定センサ４０が血液中のグルコースの濃度を測定するためのものである場合、反応部４４は、グルコースを分解してグルコラクトンおよび過酸化水素を生じさせるグルコース酸化酵素を含んでいる。
【００４８】
スペーサ４２およびカバー４６を構成する材料としては、基材１２を構成する材料と同様のものが用いられる。例えばスペーサ４２およびカバー４６は、絶縁性を有する樹脂材料によって構成される。スペーサ４２の厚みは、例えば１５μｍ〜５００μｍの範囲内になっている。またカバー４６の厚みは、例えば５０μｍ〜１００μｍの範囲内になっている。
【００４９】
なお図示はしないが、導電性基板１０とスペーサ４２との間には、第２導電部１８を覆う絶縁層が配置されていてもよい。また導電性基板１０の基材１２の第２面１２ｂ側には、導電性基板１０を支持するためのさらなる基材が設けられていてもよい。
【００５０】
被測定成分の濃度測定方法
このように構成された濃度測定センサ４０を用いて、電解液の被測定成分の濃度、ここではグルコースの濃度を測定する方法について説明する。
【００５１】
使用者が濃度測定センサ４０の試料供給路４３に、血液などの電解液を供給すると、試料供給路４３の毛細管現象によって、電解液が濃度測定センサ４０の内部に引き込まれる。電解液が反応部４４に達すると、以下に説明するように、第１導電部１４に電流が流れる。
【００５２】
反応部４４は、上述のグルコース酸化酵素に加えて、電子受容体としてフェリシアン化カリウムを含んでいる。この場合、反応部４４は、血液中のブドウ糖と特異的に反応し、グルコン酸と電子を発する。この電子はフェリシアン化カリウムをフェロシアン化カリウムとする。フェロシアン化カリウムは、外部から端子部２２、第２導電部１８および第１導電部１４を介して血液に電圧を印加すると、再びフェリシアン化カリウムとなる。この際、血液中のグルコースの濃度に比例した電流が発生する。第１導電部１４に流れるこの電流を、第２導電部１８および端子部２２を介して外部に取り出して測定することにより、血液中のグルコースの濃度を算出することができる。反応部４４および第１導電部１４において生じる電気化学反応の詳細については、例えば特開２０１４−１６３８３８号公報に記載されているので、ここでは説明を省略する。
【００５３】
なお濃度測定センサ４０に供給される電解液が血液に限られることはない。その他にも、汗、尿等の生体由来の電解液や、環境由来の電解液、食品由来の電解液などを濃度測定センサ４０に供給して、被測定成分の電気化学反応に起因する電流値を測定してもよい。
【００５４】
また上述の濃度測定センサ４０においては、導電性基板１０が、電気化学反応によって流れる電流を測定することによって被測定成分の濃度を算出するために利用される例を示した。しかしながら、導電性基板１０は、第１導電部１４に接触した電解液に電気化学反応を生じさせ、これによって電解液中の所定の成分を人間などの体内に経皮的に注入するために利用されてもよい。すなわち、いわゆるイオンフォレーシスを実施するために導電性基板１０が利用されてもよい。
【００５５】
導電性基板の製造方法
次に、導電性基板１０を製造する方法の一例について説明する。
【００５６】
はじめに、基材１２を準備する。このとき、長尺状の基材１２が準備されてもよく、若しくは、導電性基板１０と同一の外形を有する基材１２が準備されてもよい。すなわち、導電性基板１０の製造方法は、長尺状の基材１２を基材１２の長手方向に沿って搬送しながら実施する、いわゆるロール・トゥー・ロール方式で実施されてもよく、若しくは、いわゆる枚葉方式で実施されてもよい。
【００５７】
（第１導電部形成工程）
次に、基材１２の第１面１２ａ上に第１導電部１４を形成する第１導電部形成工程を実施する。例えば、はじめに図６（ａ）に示すように、基材１２の第１面１２ａ上に、触媒および樹脂組成物を含む第１触媒層３３を成膜する。次に、第１導電部１４に対応するパターンで基材１２の第１面１２ａ上に第１触媒層３３が残るよう、第１触媒層３３に光を照射する触媒層照射工程を実施する。例えば図６（ｂ）に示すように、はじめに、開口部７１および遮蔽部７２を含むマスク７０を第１触媒層３３の近傍に配置する。開口部７１は、第１導電部１４に対応するパターンで形成されている。次に、マスク７０を介して光を第１触媒層３３に照射する。これによって、開口部７１に対応するパターンで第１触媒層３３に光を照射して第１触媒層３３を硬化させることができる。次に、光が照射された第１触媒層３３を現像する。例えば、アルカリ水溶液などの現像液を第１触媒層３３に供給することにより、第１触媒層３３のうち光が照射されていない部分を現像液に溶解させる。このようにして、図６（ｃ）に示すように、触媒および樹脂組成物を含む第１触媒層３３を第１導電部１４に対応するパターンで基材１２の第１面１２ａ上に形成する第１触媒層形成工程が完了する。
【００５８】
その後、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムなどの貴金属を有する導電性材料が含まれためっき液を基材１２に供給する。すなわち、無電解めっき処理を実施する。これによって、図６（ｄ）に示すように、第１触媒層３３上に第１導電層３２を形成することができる。すなわち、第１触媒層３３に対応したパターンを有する第１導電層３２を基材１２の第１面１２ａ側に形成することができる。
【００５９】
めっき液としては、上述の金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウムまたはオスニウムなどの導電性材料のイオンを含むものが用いられる。まためっき液には、ＷＯ２０１２−１４１２１６に開示されているような錯化剤、還元剤、ｐＨ調整剤、ｐＨ緩衝剤、反応促進剤、安定剤、界面活性剤などが適宜含まれていてもよい。例えばめっき液が導電性材料としてのパラジウムを含む場合、市販のめっき液として、松田産業株式会社製のパラシグマＥＬや、日本高純度化学株式会社製のネオパラブライトＰｄめっき液などを用いることができる。
【００６０】
なお基材１２に対する第１触媒層３３の密着性を向上させるため、基材１２の第１面１２ａ上に第１触媒層３３を製膜した後や、第１触媒層３３を現像した後に、第１触媒層３３を加熱する熱処理工程を実施してもよい。また、第１触媒層３３の表面における触媒の密度を高めるため、例えばＷＯ２０１２−１４１２１６に開示されているように、第１触媒層３３を現像した後に第１触媒層３３に活性化処理を施してもよい。
【００６１】
（第２導電部形成工程）
次に、基材１２の第１面１２ａ上に、第１導電部１４に接するように第２導電部１８を形成する第２導電部形成工程を実施する。例えば、はじめに図７（ａ）に示すように、第１導電部１４を部分的にレジスト層３５によって覆う。例えば本実施の形態においては、第１導電部１４のうち、導電性基板１０が濃度測定センサ４０に組み込まれた際に電解液に接触し得る部分を、レジスト層３５によって覆う。レジスト層３５を形成する方法としては、例えばフォトリソグラフィー法を採用することができる。
【００６２】
次に図７（ｂ）に示すように、基材１２の第１面１２ａ側に第２導電層３６を成膜する。第２導電層３６を成膜する方法が特に限られることはなく、蒸着法やスパッタリング法などの真空成膜法や、めっき法、印刷法などを適宜採用することができる。
【００６３】
その後、図７（ｃ）に示すように、レジスト層３５を除去する。これによって、レジスト層３５上に成膜された第２導電層３６も同時に除去される。このようにして、基材１２の第１面１２ａ上に設けられた第１導電部１４と、第１導電部１４に接するよう基材１２の第１面１２ａ上に設けられた第２導電部１８と、を備える積層体３０を得ることができる。図８は、積層体３０を示す平面図である。なお図７（ｃ）は、図８の積層体３０をVII−VII方向から見た断面図である。
【００６４】
なお図７（ａ）〜（ｃ）においては、第１導電部１４を部分的にレジスト層３５によって覆った状態で第２導電層３６を製膜し、その後、レジスト層３５上の第２導電層３６をレジスト層３５とともに除去する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、レジスト層３５を設けることなく第２導電層３６を基材１２の第１面１２ａ上に形成してもよい。この場合、第２導電層３６を形成する方向としては、インクジェット印刷法やスクリーン印刷法など、基材１２の第１面１２ａの任意の部分に選択的に第２導電層３６を形成することができる方法が採用され得る。
【００６５】
（積層体の加工工程）
次に、第１導電部１４および第２導電部１８を加工して、第１導電部１４、第２導電部１８や第１導電部１４と第２導電部１８との間の境界に上述の隙間２６を形成する。これによって、作用電極１５ａおよび対電極１５ｂを有する第１導電部１４と、作用電極１５ａおよび対電極１５ｂにそれぞれ接続された配線１９ａおよび配線１９ｂを有する第２導電部１８と、配線１９ａおよび配線１９ｂにそれぞれ接続された端子２３ａおよび端子２３ｂを有する端子部２２と、を備える導電性基板１０を得ることができる。
【００６６】
上述のように、本実施の形態による導電性基板１０においては、電解液に接触する第１導電部１４では貴金属が用いられ、第２導電部１８や端子部２２では、ニッケルや銅など貴金属に比べて安価な材料が用いられる。このため、導電性基板１０の導電部の全てに貴金属が用いられる場合に比べて、導電性基板１０の製造コストを低減することができる。
【００６７】
また本実施の形態において、貴金属を含む第１導電層３２は、触媒および樹脂組成物を含む第１触媒層３３の上に、無電解めっき処理によって形成される。第１触媒層３３は、感光性を有するよう構成されており、このためフォトリソグラフィー法を用いて第１触媒層３３のパターンを精度良く定めることができる。従って、インクジェット法などの印刷法が用いられる場合に比べて、第１触媒層３３上に形成される第１導電層３２のパターンを精度良く定めることができる。このため、高解像度が求められる用途で利用され得る導電性基板１０を提供することができる。また、第１導電層３２を第１触媒層３３上に選択的に析出させることができるので、不要な箇所に第１導電層３２が析出してしまうことを抑制することができ、これによって、貴金属を含むめっき液の使用量を削減することができる。この点でも本実施の形態によれば、導電性基板１０の製造コストを低減することができる。
【００６８】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００６９】
（第１の変形例）
上述の本実施の形態においては、第２導電部１８の配線１９ａおよび配線１９ｂがそれぞれ、第１導電部１４の作用電極１５ａおよび対電極１５ｂに接している例を示した。しかしながら、第２導電部１８の配線１９ａおよび配線１９ｂがそれぞれ第１導電部１４の作用電極１５ａおよび対電極１５ｂに電気的に接続される限りにおいて、両者の間にその他の電極や配線が介在されていてもよい。例えば図９に示すように、第１導電部１４は、基材１２の外縁に沿って配置され、かつ一対の作用電極１５ａに接続された中間電極１５ｃと、基材１２の外縁に沿って配置され、かつ対電極１５ｂに接続された中間電極１５ｄと、をさらに有していてもよい。第２導電部１８の配線１９ａの一端は、中間電極１５ｃに接続され、また配線１９ｂの一端は、中間電極１５ｄに接続される。このため配線１９ａおよび配線１９ｂはそれぞれ、中間電極１５ｃおよび中間電極１５ｄを介して作用電極１５ａおよび対電極１５ｂに電気的に接続される。中間電極１５ｃおよび中間電極１５ｄは、作用電極１５ａおよび対電極１５ｂと同様に、第１導電層３２と、第１導電層３２と基材１２の第１面１２ａとの間に設けられた第１触媒層３３と、を有している。
【００７０】
（第２の変形例）
上述の本実施の形態においては、導電性基板１０の第１導電部１４が、電解液に接触して電気化学反応を生じさせる電極を形成するためのものである例について説明したが、これに限られることはない。例えば導電性基板１０は、ＰＨセンサなど、導電性基板１０の第１導電部１４に接触した液において電気化学反応が生じない用途において利用されてもよい。また導電性基板１０の第１導電部１４は、電子部品や光学部品が実装される実装用電極や、コネクタが接続される接続用電極として機能するものであってもよい。この場合、第１導電部１４の表面を構成する第１導電層３２において、上述のパラジウムなどの貴金属を用いることにより、第１導電部１４においてエレクトロマイグレーションなどの不具合が生じてしまうことを抑制することができる。これによって、第１導電部１４によって構成される実装用電極や接続用電極の信頼性を高めることができる。
【００７１】
図１０は、第１導電部１４が実装用電極として機能するよう構成された導電性基板１０を示す平面図である。図１０に示す例において、導電性基板１０の第１導電部１４は、図示しない電子部品の４つの端子がそれぞれ実装される実装用電極１６ａ〜１６ｄを有している。また第２導電部１８は、第１導電部１４の対応する実装用電極１６ａ〜１６ｄがそれぞれ接続された配線２０ａ〜２０ｄを有している。また端子部２２は、第２導電部１８の対応する配線２０ａ〜２０ｄがそれぞれ接続された端子２４ａ〜２４ｄを有している。
【００７２】
図１０に示す例において、電子部品の端子に接触する第１導電部１４においては貴金属が用いられ、第２導電部１８や端子部２２においては、ニッケルや銅など貴金属に比べて安価な材料が用いられる。このため、導電性基板１０の製造コストを低減することができる。また第１導電部１４は、貴金属を含む第１導電層３２を、触媒および樹脂組成物を含む第１触媒層３３の上に無電解めっき処理によって形成することによって作製される。このため、第１導電部１４の各実装用電極１６ａ〜１６ｄを高い解像度で精密に形成することができる。また、貴金属を含むめっき液の使用量を削減することもできる。
【００７３】
（第３の変形例）
上述の本実施の形態においては、導電性基板１０が、貴金属を含む第１導電部１４と、貴金属を含まない第２導電部１８とを備える例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図１１に示すように、作用電極１５ａ、対電極１５ｂ、配線１９ａ、配線１９ｂ、端子２３ａ、端子２３ｂなどがいずれも、貴金属を含む第１導電部１４によって構成されていてもよい。図１２は、図１１の導電性基板１０をXII−XII方向から見た断面図である。本変形例においても、上述の本実施の形態の場合と同様に、第１導電部１４は、第１導電層３２と、第１導電層３２と基材１２の第１面１２ａとの間に設けられた第１触媒層３３と、を有している。このため、作用電極１５ａ、対電極１５ｂ、配線１９ａ、配線１９ｂ、端子２３ａおよび端子２３ｂを高い解像度で精密に形成することができる。また、基材１２の全域にわたって第１導電層３２が製膜される場合に比べて、貴金属を含むめっき液の使用量を削減することもできる。
【００７４】
（その他の変形例）
上述の本実施の形態および各変形例においては、基材１２に成膜された第１触媒層３３に光を照射し、これによって第１触媒層３３をパターニングする例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、基材１２に成膜された第１触媒層３３に電子線を照射することによって、第１触媒層３３をパターニングしてもよい。すなわち、上述の触媒層照射工程は、第１導電部１４に対応したパターンで第１触媒層３３が残るよう、第１触媒層３３に電子線を照射する工程であってもよい。この場合、第１触媒層３３に重合開始剤が含まれていなくてもよい。第１触媒層３３の樹脂組成物としては、例えば特開２０１４−０５１０１３号公報に開示されているような、公知の電子線硬化性樹脂組成物を用いることができる。また電子線としては、例えば特開２０１４−０５１０１３号公報に開示されているような、電子線硬化性樹脂組成物を硬化させるために一般に利用される種類の電子線を用いることができる。
【００７５】
また上述の本実施の形態および各変形例においては、第１触媒層３３が感光性を有するよう構成される例を示した。例えば、光を照射されることによって第１触媒層３３が硬化する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、第１触媒層３３は、熱を加えられることによって硬化するよう構成されていてもよい。
【００７６】
なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  導電性基板
１２  基材
１４  第１導電部
１５ａ  作用電極
１５ｂ  対電極
１５ｃ  中間電極
１５ｄ  中間電極
１６ａ〜１６ｄ  実装用電極
１８  第２導電部
１９ａ  配線
１９ｂ  配線
２０ａ〜２０ｄ  配線
２２  端子部
２３ａ  端子
２３ｂ  端子
２４ａ〜２４ｄ  端子
２６  隙間
２８  浮遊導電部
３０  積層体
３２  第１導電層
３３  第１触媒層
３５  レジスト層
３６  第２導電層
４０  濃度測定センサ
４２  スペーサ
４３  試料供給路
４４  反応部
４６  カバー
４７  空気孔
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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