(57)【要約】【課題】歩留まりを高めることができると共に、少ない工程数で比抵抗の低い導体パターンを容易に形成することができる導体パターンの形成方法を提供する。【解決手段】導体パターン３の形成方法に関する。基材１に導電性ペースト２を所定形状に印刷する。その後、これをプレスする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に導電性ペーストを所定形状に印刷した後、これをプレスすることを特徴とする導体パターンの形成方法。
【請求項２】
気体の圧力によりプレスすることを特徴とする請求項１に記載の導体パターンの形成方法。
【請求項３】
基材の導電性ペーストが印刷された面に弾性シートを重ね、この印刷面と弾性シート間を減圧することによって弾性シートを介して上記印刷面を気体又は液体の圧力によりプレスすることを特徴とする請求項１に記載の導体パターンの形成方法。
【請求項４】
基材に所定形状に印刷された導電性ペーストがプレスされて形成されていることを特徴とする導体パターン。
【請求項５】
気体の圧力によりプレスされて形成されていることを特徴とする請求項４に記載の導体パターン。
【請求項６】
基材の導電性ペーストが印刷された面に弾性シートが重ねられ、この印刷面と弾性シート間が減圧されることによって弾性シートを介して上記印刷面が気体又は液体の圧力によりプレスされて形成されていることを特徴とする請求項４に記載の導体パターン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板の通常の回路パターンの形成のみならず電磁波シールドパターンの形成にも用いられる導体パターンの形成方法及び導体パターンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線板の回路パターンとしての導体パターンは、サブトラクティブ法、アディティブ法、セミアディティブ法等を使用して形成されている。このようにして形成された導体パターンは導電性が高いものであるが、上記方法はいずれも工程数が多いものであり、手間がかかるものである。
【０００３】
そこで、工程数を減らして手間を省くため、導電性ペーストを所定形状に印刷することによって導体パターンを形成することが行われている。ところが、このようにして形成された導体パターンは、比抵抗が高くなり、導電性が低くなるおそれがある。
【０００４】
そこで、近年においては、無電解めっき触媒を含有する導電性ペーストを印刷した後、これに無電解めっき処理を施して金属層を形成することによって、比抵抗の低い導体パターンを形成する方法が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−１７０４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、近年開発された上記のような導体パターンの形成方法では、工程数は少ないものの、無電解めっき処理を施す際に気泡によるめっき析出不良等が発生し、歩留まりが低くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、歩留まりを高めることができると共に、少ない工程数で比抵抗の低い導体パターンを容易に形成することができる導体パターンの形成方法及び導体パターンを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る導体パターンの形成方法は、基材１に導電性ペースト２を所定形状に印刷した後、これをプレスすることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１において、気体の圧力によりプレスすることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１において、基材１の導電性ペースト２が印刷された面に弾性シート６を重ね、この印刷面と弾性シート６間を減圧することによって弾性シート６を介して上記印刷面を気体又は液体の圧力によりプレスすることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項４に係る導体パターンは、基材１に所定形状に印刷された導電性ペースト２がプレスされて形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項４において、気体の圧力によりプレスされて形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項４において、基材１の導電性ペースト２が印刷された面に弾性シート６が重ねられ、この印刷面と弾性シート６間が減圧されることによって弾性シート６を介して上記印刷面が気体又は液体の圧力によりプレスされて形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に係る導体パターンの形成方法によれば、歩留まりを高めることができると共に、少ない工程数で比抵抗の低い導体パターンを容易に形成することができるものである。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、歩留まりを高めることができると共に、少ない工程数で比抵抗の低い導体パターンを容易に形成することができるものである。しかも、平板プレスによるものではないので、導体パターンの線幅が広がるのを防止することができるものである。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、歩留まりを高めることができると共に、少ない工程数で比抵抗の低い導体パターンを容易に形成することができるものである。しかも、平板プレスによるものではないので、導体パターンの線幅が広がるのを防止することができるものである。
【００１６】
本発明の請求項４に係る導体パターンによれば、導電性ペーストで形成された従来の導体パターンに比べて、比抵抗が低いものである。
【００１７】
請求項５に係る発明によれば、導電性ペーストで形成された従来の導体パターンに比べて、比抵抗が低いものである。
【００１８】
請求項６に係る発明によれば、導電性ペーストで形成された従来の導体パターンに比べて、比抵抗が低いものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
本発明において基材１としては、絶縁性のあるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）のほか、ポリメタクリル酸メチルに代表されるアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ＪＳＲ株式会社製の商品名「アートン」に代表されるノルボルネン系樹脂、東ソー株式会社製の品番「ＴＩ−１６０」に代表されるオレフィンマレイミド樹脂等にて形成される有機樹脂基体や、ガラスにて形成されるガラス基体、特開平０８−１４８８２９号公報に記載されているエポキシ樹脂基材等のような、シート状あるいは板状のもの等を用いることができる。
【００２１】
また導電性ペースト２としては、金属粉、アンチモン−錫酸化物やインジウム−錫酸化物等の金属酸化物粉末、グラファイト、カーボンブラック、熱可塑性樹脂、添加剤、溶媒等を配合して調製されたものを用いることができる。金属粉としては、銀粉、銅粉、ニッケル粉、アルミニウム粉、鉄粉、マグネシウム粉及びこれらの合金粉もしくはこれらの粉末に異種金属を１層以上コーティングしたものから選ばれるものを用いることができ、この配合量は導電性ペースト２全量に対して０〜９９質量％であることが好ましい。またカーボンブラック、グラファイトの配合量は０〜９９質量％であることが好ましい。なお、少なくとも金属粉、カーボンブラック、グラファイトのいずれかを用いる。また熱可塑性樹脂としては、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などや、−ＣＯＣ−骨格、−ＣＯＯ−骨格などを含むこれらの樹脂の誘導体、カルボキシメチルセルロース、アセチルセルロース、セルロースアセテートブチレート等のセルロース誘導体等を用いることができ、この配合量は０．１〜２０質量％であることが好ましい。また添加剤としては、ビックケミー・ジャパン株式会社製「ＢＹＫ３３３（シリコンオイル）」等の消泡剤・レベリング剤を用いることができ、この配合量は０〜１０質量％であることが好ましい。また溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、キシレン、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、１−（２−メトキシ−２−メチルエトキシ）−２−プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及び水等をそれぞれ単独で用いたり、任意の割合で混合した混合溶媒として用いたりすることができるものであり、この配合量は０．１〜５０質量％であることが好ましい。
【００２２】
そして導体パターン３を形成するにあたっては、まず図１（ａ）のように基材１の表面に導電性ペースト２を所定形状に印刷する。ここで、基材１に印刷する形状としては、特に限定されるものではないが、例えば、図２のような格子状又は網目状（メッシュ状）等を挙げることができる。このように、格子状又は網目状の導体パターン３が形成された基材１は電磁波シールド材としてプラズマディスプレイ等に利用することができる。つまり、この場合の格子状又は網目状の導体パターン３は電磁波シールドパターンとして形成されている。また印刷方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷等を使用することができる。
【００２３】
その後、基材１の表面に印刷された導電性ペースト２を５０〜１５０℃、０．１〜１８０分の条件で加熱して乾燥させ、これを図１（ｂ）のように加熱加圧装置４を用いてプレスすることによって、図１（ｃ）のような導体パターン３を形成することができる。このようにして形成された導体パターン３は、プレスで圧縮されることによって金属粉等の導電性微粒子間の接触面積が増加するので、導電性ペースト２で形成された従来の導体パターン３に比べて、比抵抗が低くなり、導電性が高くなるものである。ここで、プレスは５０〜１５０℃、０．０１〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２（０．９８ｋＰａ〜１９．６ＭＰａ）、０．１〜１８０分の条件で行うのが好ましい。また、加熱加圧終了後に、圧力を保ったまま水冷等で急速冷却、例えば１１０℃から４０℃まで３０分で冷却することも導電性ペースト２の圧縮状態を保つ上で有効である。なお、プレスする場合には、図１（ｂ）のように導電性ペースト２が印刷された基材１と加熱加圧装置４との間に離型シート５を介在させるようにしてもよい。この離型シート５としては、ポリエステルフィルム、ポリエステルフィルムにシリコーン樹脂等の剥離剤を塗布して剥離剤層を設けたもの、公知の偏光板等を用いることができる。
【００２４】
図３は本発明の実施の形態の他の一例を示すものであり、このものでは、まず図１（ａ）と同様に基材１の表面に導電性ペースト２を所定形状に印刷した後、これを加熱して乾燥させる。そして、この基材１を図３のようにオートクレーブ７の中に入れて、空気や水蒸気等の気体の圧力によりプレスすると、図１（ｃ）と同様の導体パターン３を形成することができる。このようにして形成された導体パターン３は、気体の圧力によるプレスで圧縮されることによって金属粉等の導電性微粒子間の接触面積が増加するので、導電性ペースト２で形成された従来の導体パターン３に比べて、比抵抗が低くなり、導電性が高くなるものである。また、図１（ｂ）に示す加熱加圧装置４を用いた平板プレスでは、基材１の表面に対して垂直な方向に導体パターン３が圧縮されるのでその線幅が広がるおそれがあるが、図３に示すものでは、気体の圧力によるプレスであり、一定方向のみに導体パターン３が圧縮されるわけではないのでその線幅が広がるのを防止することができるものである。ここで、オートクレーブ７としては、圧力計や温度計等を備えた通常の耐圧容器等を用いることができる。また、気体の圧力によるプレスは５０〜１５０℃、０．０１〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２（０．９８ｋＰａ〜１９．６ＭＰａ）、０．１〜１８０分の条件で行うのが好ましい。また、加熱加圧終了後に、圧力を保ったまま水冷等で急速冷却、例えば１１０℃から４０℃まで３０分で冷却することも導電性ペースト２の圧縮状態を保つ上で有効である。
【００２５】
図４は本発明の実施の形態のさらに他の一例を示すものであり、このものでは、まず図１（ａ）と同様に基材１の表面に導電性ペースト２を所定形状に印刷した後、これを加熱して乾燥させる。そして、図４のように基材１の導電性ペースト２が印刷された面にシリコンゴムシート等の弾性シート６を重ね、これを空気等の気体又は水等の液体中に置く。ただし、上記印刷面と弾性シート６間に気体又は液体が侵入しないように、後述する減圧時に必要となる開口部（図示省略）を除いて、あらかじめ基材１と弾性シート６との間をパッキン等で密封してある。次に、真空ポンプ等の減圧手段を上記開口部に接続するなどして、上記印刷面と弾性シート６間を減圧することによって弾性シート６を介して上記印刷面を気体又は液体の圧力（図４において矢印で示す）によりプレスすると、図１（ｃ）と同様の導体パターン３を形成することができる。このようにして形成された導体パターン３は、気体又は液体の圧力によるプレスで圧縮されることによって金属粉等の導電性微粒子間の接触面積が増加するので、導電性ペースト２で形成された従来の導体パターン３に比べて、比抵抗が低くなり、導電性が高くなるものである。また、図１（ｂ）に示す加熱加圧装置４を用いた平板プレスでは、基材１の表面に対して垂直な方向に導体パターン３が圧縮されるのでその線幅が広がるおそれがあるが、図４に示すものでは、気体又は液体の圧力によるプレスであり、一定方向のみに導体パターン３が圧縮されるわけではないのでその線幅が広がるのを防止することができるものである。ここで、上記印刷面と弾性シート６間の減圧度（真空度）は０〜１．０１３×１０５Ｐａであることが好ましく、気体又は液体の圧力によるプレスは４０〜２００℃、０．０１〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２（０．９８ｋＰａ〜１９．６ＭＰａ）、０．１〜１８０分の条件で行うのが好ましい。
【００２６】
このように本発明では、無電解めっき処理等を施す必要がないので、従来の導体パターン３の形成方法に比べて、歩留まりを高めることができるものである。また本発明では導体パターン３は印刷工程・プレス工程のみを経て形成されるので、従来の導体パターン３の形成方法に比べて、工程数を減らして手間を省くことができるものである。しかもプレスによって、このように少ない工程数で比抵抗の低い導体パターン３を容易に形成することができるものである。
【００２７】
なお、図示省略しているが、基材１の導体パターン３が形成された面をカバーシートで被覆するようにしてもよい。このカバーシートとしては、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、非晶性ＰＥＴ（ＰＥＴ−Ｇ）、透明粘着剤層付きＰＥＴ等で形成されたものを用いることができる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００２９】
基材１としてＰＥＴフィルムを用いた。
【００３０】
また導電性ペースト２としては、下記＃１〜＃３の３種のものを用いた。
【００３１】
すなわち、＃１の導電性ペースト２としては、ＥＡＳＴＭＡＮ製「セルロースアセテートブチレート  ＣＡＢ−５５１−０．２」を５質量％、三菱化学製「カーボンブラック  ＃２３５０」を３質量％、三井金属鉱山製「銀粉  ３０５０ＨＤ」を８０質量％、メチルイソブチルケトンを１０質量％、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを２質量％配合して調製されたものを用いた。
【００３２】
また、＃２の導電性ペースト２としては、ＥＡＳＴＭＡＮ製「セルロースアセテートブチレート  ＣＡＢ−５５１−０．２」を５質量％、三菱化学製「カーボンブラック  ＃２３５０」を３質量％、ＤＯＷＡハイテック製「銀粉  ＡＧ−ＳＭＤＫ−１０１」を８０質量％、メチルイソブチルケトンを１０質量％、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを２質量％配合して調製されたものを用いた。
【００３３】
また、＃３の導電性ペースト２としては、太陽インキ製造製「ＡＦ５２００Ｅ」を用いた。
【００３４】
そしてまずスクリーン印刷を使用して図５のように基材１の表面に＃１の導電性ペースト２を平面視矩形状（５ｍｍ×３０ｍｍ×０．１ｍｍ）に印刷した。
【００３５】
その後、基材１の表面に印刷された＃１の導電性ペースト２を１２０℃、３０分の条件で加熱して乾燥させた（比較例１）。このときの比抵抗は２．９０×１０−４Ωｃｍであった。
【００３６】
次に比較例１の基材１を図１のように加熱加圧装置４を用いて１１５℃、２．５４ｋｇｆ／ｃｍ２（２４９ｋＰａ）、５０分の条件でプレスすることによって、導体パターン３を形成した（実施例１）。このときの比抵抗は３．２３×１０−５Ωｃｍであった。
【００３７】
また、比較例１の基材１を図３のようにオートクレーブ７の中に入れて、１１５℃、６．１２ｋｇｆ／ｃｍ２（６００ｋＰａ）、６０分の条件で空気の圧力によりプレスすることによって、導体パターン３を形成した（実施例２）。このときの比抵抗は５．３２×１０−５Ωｃｍであった。
【００３８】
また、比較例１の基材１の印刷面に図４のように弾性シート６としてシリコンゴムシートを重ね、これを大気中に置いた。そして、減圧度（真空度）が１．０１３×１０３Ｐａとなるように上記印刷面と弾性シート６間を減圧し、１１５℃、２．０４ｋｇｆ／ｃｍ２（２００ｋＰａ）、６０分の条件で空気の圧力によりプレスすることによって、導体パターン３を形成した（実施例３）。このときの比抵抗は６．３２×１０−５Ωｃｍであった。
【００３９】
また、比較例１の基材１の印刷面に図４のように弾性シート６としてシリコンゴムシートを重ね、これを水中に置いた。そして、減圧度（真空度）が１．０１３×１０３Ｐａとなるように上記印刷面と弾性シート６間を減圧し、９５℃、２．０４ｋｇｆ／ｃｍ２（２００ｋＰａ）、６０分の条件で水の圧力によりプレスすることによって、導体パターン３を形成した（実施例４）。このときの比抵抗は８．９９×１０−５Ωｃｍであった。
【００４０】
このように、プレス前の比較例１の導体パターン３に比べてプレス後の実施例１〜４の導体パターン３の方が比抵抗が低く導電性が高いことが確認される。
【００４１】
次に上記と同様の基材１及び＃２の導電性ペースト２を用いて電磁波シールド材を製造した。すなわち、まずスクリーン印刷を使用して基材１の表面に＃２の導電性ペースト２を図２のように格子状又は網目状に印刷した。このときライン（Ｌ）／ピッチ（Ｐ）が１７μｍ／３００μｍ、２０μｍ／２５０μｍのスクリーン版を用いて２種のものを印刷した。
【００４２】
その後、基材１の表面に印刷された＃２の導電性ペースト２を１２０℃、３０分の条件で加熱して乾燥させた。これを比較例２、３の電磁波シールド材とした。
【００４３】
次に比較例２、３の電磁波シールド材を加熱加圧装置４を用いて１１５℃、２．５４ｋｇｆ／ｃｍ２（２４９ｋＰａ）、５０分の条件でプレスすることによって、導体パターン３を形成した。これを実施例５、６の電磁波シールド材とした。
【００４４】
また、比較例２の電磁波シールド材をオートクレーブ７の中に入れて、１１５℃、６．１２ｋｇｆ／ｃｍ２（６００ｋＰａ）、６０分の条件で空気の圧力によりプレスすることによって、導体パターン３を形成した。これを実施例７の電磁波シールド材とした。
【００４５】
また、比較例２の電磁波シールド材の印刷面に弾性シート６としてシリコンゴムシートを重ね、これを大気中に置いた。そして、減圧度（真空度）が１．０１３×１０３Ｐａとなるように上記印刷面と弾性シート６間を減圧し、１１５℃、２．０４ｋｇｆ／ｃｍ２（２００ｋＰａ）、６０分の条件で空気の圧力によりプレスすることによって、導体パターン３を形成した。これを実施例８の電磁波シールド材とした。
【００４６】
また、比較例２の電磁波シールド材の印刷面に弾性シート６としてシリコンゴムシートを重ね、これを水中に置いた。そして、減圧度（真空度）が１．０１３×１０３Ｐａとなるように上記印刷面と弾性シート６間を減圧し、９５℃、２．０４ｋｇｆ／ｃｍ２（２００ｋＰａ）、６０分の条件で水の圧力によりプレスすることによって、導体パターン３を形成した。これを実施例９の電磁波シールド材とした。
【００４７】
次に上記と同様の基材１及び＃３の導電性ペースト２を用いて電磁波シールド材を製造した。すなわち、まずスクリーン印刷を使用して基材１の表面に＃３の導電性ペースト２を図２のように格子状又は網目状に印刷した。このときライン（Ｌ）／ピッチ（Ｐ）が１７μｍ／３００μｍのスクリーン版を用いて印刷した。
【００４８】
その後、基材１の表面に印刷された＃３の導電性ペースト２を１２０℃、３０分の条件で加熱して乾燥させた。これを比較例４の電磁波シールド材とした。
【００４９】
次に比較例４の電磁波シールド材を加熱加圧装置４を用いて１１５℃、２．５４ｋｇｆ／ｃｍ２（２４９ｋＰａ）、５０分の条件でプレスすることによって、導体パターン３を形成した。これを実施例１０の電磁波シールド材とした。
【００５０】
そして、各電磁波シールド材の表面抵抗を測定した。また各電磁波シールド材について周波数を変えてシールド性能を測定した。これらの結果を下記［表１］並びに図６〜図１１に示す。なお、下記［表１］にはプレス前後の導体パターン３の縦線幅／横線幅の実測値も示す。
【００５１】
【表１】
2009177108.tif 000003
【００５２】
上記［表１］にみられるように、プレス前の比較例２、３の電磁波シールド材に比べてプレス後の実施例５〜１０の電磁波シールド材の方が表面抵抗が低く導電性が高いことが確認される。また上記［表１］並びに図６〜図１１にみられるように、プレス前の比較例２、３の電磁波シールド材に比べてプレス後の実施例５〜１０の電磁波シールド材の方がシールド効果が高く、特に周波数が高くなるにつれて両者の差が増大することが確認される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】導体パターンを形成する工程の一例を示すものであり、（ａ）〜（ｃ）は断面図である。
【図２】導体パターンが形成された基材の一部を拡大して示す平面図である。
【図３】導体パターンを形成する工程の他の一例を示す断面図である。
【図４】導体パターンを形成する工程のさらに他の一例を示す断面図である。
【図５】実施例１及び比較例１の導体パターンが形成された基材を示す平面図である。
【図６】ライン／ピッチが１７μｍ／３００μｍである実施例５、比較例２の電磁波シールド材について周波数とシールド効果の関係を示すグラフである。
【図７】ライン／ピッチが２０μｍ／２５０μｍである実施例６、比較例３の電磁波シールド材について周波数とシールド効果の関係を示すグラフである。
【図８】ライン／ピッチが１７μｍ／３００μｍである実施例７、比較例２の電磁波シールド材について周波数とシールド効果の関係を示すグラフである。
【図９】ライン／ピッチが１７μｍ／３００μｍである実施例８、比較例２の電磁波シールド材について周波数とシールド効果の関係を示すグラフである。
【図１０】ライン／ピッチが１７μｍ／３００μｍである実施例９、比較例２の電磁波シールド材について周波数とシールド効果の関係を示すグラフである。
【図１１】ライン／ピッチが１７μｍ／３００μｍである実施例１０、比較例４の電磁波シールド材について周波数とシールド効果の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１  基材
２  導電性ペースト
３  導体パターン
６  弾性シート
【図１】
2009177108.tif 000004
【図２】
2009177108.tif 000005
【図３】
2009177108.tif 000006
【図４】
2009177108.tif 000007
【図５】
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【図６】
2009177108.tif 000009
【図７】
2009177108.tif 000010
【図８】
2009177108.tif 000011
【図９】
2009177108.tif 000012
【図１０】
2009177108.tif 000013
【図１１】
2009177108.tif 000014