電路結構的製造方法
2023-06-21 14:06:26 1
電路結構的製造方法
【專利摘要】本發明提供通過凹版印刷，不限定印刷部的取向和長度，而能夠再現比以往更精密的印刷線的方法，以及通過將防焊油墨層作為掩模蝕刻金屬箔，能夠製造以具有精密金屬電路圖形的RFID用輸入天線為代表的電路結構的方法。本發明的電路結構的製造方法，其依次具有下述工序：工序一，用凹版印刷版通過塗敷防焊油墨，在金屬箔的正面上印刷電路圖形的防焊油墨層，及工序二，將所述防焊油墨層作為掩模，蝕刻所述金屬箔，由此在所述含樹脂基材上形成金屬電路圖形；在將所述電路圖形的線寬設為Wmm，將所述凹版印刷版的網格線數設為L的情況下，滿足（i）200≤L≤400及（ii）L≥35.92/W關係式。
【專利說明】電路結構的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電路結構的製造方法。
【背景技術】
[0002]作為電路結構的代表例的RFID (Radio Frequency IDentification)用輸入天線的含樹脂基材(成為基底的樹脂薄膜)的單面或雙面上形成金屬電路。因此，作為含樹脂基材，考慮到耐熱性及尺寸穩定性，使用聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜等。由於要求低成本製造RFID，因此其圖形形成通過批量生產性優異的凹版印刷一蝕刻工序進行。
[0003]在RFID的電路圖形中，多為繞組(線圈狀)，根據(i)線圈的圈數(N)、(ii)內周面積(SI)及(iii)電容器容量(C)，在稱為諧振頻率、信號強度等RFID中重要的電特性發生變化。對RFID的通信頻率分配特定值，設計電路圖形時需要考慮使完成的天線與其通信頻率諧振。
[0004]RFID的外周(S2)由N、C、SI及導體的線寬/線距(L/S)決定。N、C及SI對諧振頻率的影響大，因此不能自由地設定，但L/S不太影響諧振頻率，因此可以任意地決定。由此，通過縮小L/S，能夠使S2，即RFID的尺寸小型化。
[0005]近年來，在物流領域，RFID的使用不斷增加，即便對於比以往更小的物品，使用RFID的傾向也強烈。由於這樣的背景，要求L/S的窄化及伴隨要求RFID小型化。進一步具有要求裝載在RFID上的IC晶片的小型化的傾向，在這種情況下，需要使IC晶片裝載部的線距(間隙)比過去更窄。
[0006]在這樣的情況下，公開有下述方法，即通過提高凹版印刷的精度，再現L/S為200 μ m以下的防焊油墨層的電路圖形(印刷線)的方法(專利文獻I)。在上述專利文獻I中，通過將細線的取向配置成相對凹版印刷的刮刀成為垂直方向或傾斜的方向，由此可以進行高精度的印刷。
[0007]現有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本專利第4646280號
【發明內容】
[0010](一)要解決的技術問題
[0011]但是，在上述文獻I中，若印刷線的長度超過5mm，有發生斷線的情況、需要限定印刷線的取向等問題。因此，在電路設計中有限制印刷部的取向和長度的問題。因此，本發明的目的是提供一種通過凹版印刷，不限定印刷部的取向和長度，就可再現比以往更精密的印刷線(或間隙)的方法，以及將形成為印刷線形狀的防焊油墨層作為掩模來蝕刻金屬箔，由此製造以具有精密的金屬電路圖形的RFID用輸入天線為代表的電路結構的方法。
[0012](二)技術方案[0013]為了達到上述目的，本發明人等反覆進行了深入研究，結果發現在採用特定製造方法的情況下，可達到上述目的，並完成本發明。
[0014]即，本發明涉及下述的電路結構的製造方法。
[0015]1.一種電路結構的製造方法，其特徵在於，依次具有下述工序:
[0016]工序一，用凹版印刷版通過塗敷防焊油墨，在金屬箔的正面上印刷電路圖形的防焊油墨層，及
[0017]工序二，將所述防焊油墨層作為掩模，蝕刻所述金屬箔，由此在所述含樹脂基材上形成金屬電路圖形，所述金屬箔通過粘接劑層被層壓在含樹脂基材的單面或兩面上；在將所述電路圖形的線寬設為Wmm，將所述凹版印刷版的網格線數設為L的情況下，滿足下述的(i)及(ii)的關係式:
[0018](i) 200 ≤ L ≤ 400，
[0019](ii) L≥ 35.92/W。
[0020]2.根據上述項I所述的電路結構的製造方法，所述金屬箔為鋁。
[0021]下面，詳細地說明本發明。
[0022]本發明的電路結構的製造方法，依次具有下述工序:
[0023]工序一，用凹版印刷版通過塗敷防焊油墨，在金屬箔的正面上印刷電路圖形的防焊油墨層，及
[0024]工序二，通過將所述防焊油墨層作為掩模，蝕刻所述金屬箔，由此在所述含樹脂基材上形成金屬電路圖形，所述金屬箔通過粘接劑層被層壓在含樹脂基材的單面或兩面上；在將所述電路圖形的線寬設為Wmm，將所述凹版印刷版的網格線數設為L的情況下，滿足下述的(i)及(ii)的關係式:
[0025](i) 200≤ L ≤ 400，
[0026](ii) L ≥ 35.92/W。
[0027]此外，本說明書中，所謂「35.92/W (35.92/W)」是指「35.92+W」。
[0028]具有上述特徵的本發明的電路結構的製造方法，尤其在用凹版印刷版通過塗敷防焊油墨，在金屬箔的正面上印刷電路圖形的防焊油墨層的工序一中，在將所述電路圖形的線寬設為W mm,將所述凹版印刷版的網格線數設為L的情況下，滿足上述(i)及(ii)的關係式，由此不限制印刷部的長度或取向，就可通過凹版印刷，再現比以往更精密的印刷線(防焊油墨層的電路圖形)。另外，通過將形成為印刷線形狀的該防焊油墨層作為掩模，蝕刻金屬箔，由此可製造以具有精密的金屬電路圖形的RFID用輸入天線為代表的電路結構。
[0029]這裡，說明上述(i)及(ii)的關係式。
[0030][關係式(i)]
[0031]在與凹版印刷滾筒的印刷線對應的部位上，具備多個單元格及包圍該單元格的網格線(堤)。各個單元格具有相同大小的大致正方形，配置成相鄰的單元格夾著堤，單元格之間在各邊呈線對稱。在該單元格的一邊的延長線的一英寸的長度中配置的單元格數為網格線數L。網格線數L越大，各個單元格的尺寸越小，能夠進行更加精細的表現(再現)。本發明中，特徵為凹版印刷版的網格線數為200~400。
[0032][關係式(ii)]
[0033]在通常的電路結構的金屬電路圖形中，混合存在相對於該天線的印刷流程方向相平行、垂直及傾斜的金屬電路。本發明人等發現，為了使該混合存在的全部金屬電路不發生斷線，在不斷線地形成與所述金屬電路相對應的印刷線，印刷線與單元格的關係很重要。即，可知通過將沒有缺損的至少一個單元格容納在印刷線中，可防止形成印刷線時產生斷線。
[0034]為了將沒有去缺損的至少一個單元格容納在印刷線中，使印刷線中最短位置的長度比單元格中最長位置的長度更大，或者相等即可。這裡，印刷線中最短位置是印刷線的寬度部分，單元格中最長的位置是單元格的對角線部。因此，所述印刷線的寬度(防焊油墨層的電路圖形的線寬)部的長度W (單位mm)與所述單元格的對角線部的長度(這裡，設單元格的一個邊的長度為t (單位mm))的關係為下述式(iii)W≥V 2Xt所示。此外，圖1及圖2的情況下滿足上述關係式(iii)，而與此相對，圖3的情況下不滿足上述關係式(iii)。除了該關係式(iii)，將(iv)及(V)這個必要條件編入上述關係式(iii)中，則最終得到上述式(ii) L≥35.92/W這樣的關係式。即，L、W及t之間滿足關係式(iii )，與滿足關係式(ii)的意思是相同，
[0035](iv)網格線數L是指I英寸(linch=25.4mm)的長度中配置的單元格數；
[0036](V)每一個單元格的長度為t (mm)。
[0037]工序一
[0038]在工序一中，在滿足上述關係式(i )及(ii )的基礎上，用凹版印刷版通過塗敷防焊油墨，在金屬箔的正面印刷電路圖形的防焊油墨層。通過該方法，即使在電路圖形細的情況下，也能夠將單元格精細地鋪滿凹版印刷滾筒，結果可大幅防止印刷線(甚至金屬電路)的斷線和印刷缺損。此外，關於相鄰的防焊油墨層的電路圖形間的線距(間隙)，設定為與上述關係式導出的L的值相近的值， 由此能夠再現線的缺損和圖形的短路少，良好的間隙部。
[0039]在工序一中，所述網格線數L在滿足上述關係式(i )及(ii )的基礎上越高，因對金屬箔的油墨轉印量減少，而使油墨的洇滲越少。因此，所述網格線數L在滿足上述關係式
(i)及(ii)的基礎上越高，越容易再現準確的印刷線。但是，當所述網格線數L超過400時，會使抗蝕刻性降低，由此有時進行後述的蝕刻時產生圖形缺損。
[0040]作為金屬箔，可使用鋁箔、銅箔、不鏽鋼箔、鈦箔、錫箔等中選擇的至少一種。在這些金屬箔中，從經濟性、可靠性的觀點考慮，最優選使用鋁箔。鋁箔並不限定於純鋁箔，也包括鋁合金箔。金屬箔的正面及背面的表達，在本說明書中方便地使用，但可以任意決定將哪個面設置為正面。
[0041]金屬箔的厚度優選為7 μ m以上且60 μ m以下,更加優選的厚度為15 μ m以上且50 μ m以下。
[0042]具體地，作為金屬箔的材料，例如，可採用JIS (AA)中的標誌為1030、1N30、1050、1100、8021、8079等純鋁箔或鋁合金箔。
[0043]在金屬箔的正面上印刷電路圖形的防焊油墨的方法，只要滿足上述關係式(i)及
(ii)，則並沒有特別限定，通過公知的使用防焊油墨的凹版印刷的印刷方法印刷電路圖形。用後述的蝕刻處理，去除沒有形成防焊油墨層的區域的金屬箔，由此形成與防焊油墨層相應的金屬電路。
[0044]凹版印刷版的單元格深度可適當地進行設定，優選為15~40 μ m,更加優選為20 ~30 μ m0[0045]凹版印刷板的堤的寬度可適當地進行設定，優選為3?15 μ m，更加優選為5?9μπι0通過使堤的寬度在上述範圍內，可不發生相鄰單元格之間的連接和抗蝕刻性不足，就能夠保持更加優異的抗蝕刻性。
[0046]本發明中所使用的防焊油墨並沒有限定，優選為紫外線固化型防焊油墨，所述紫外線固化型防焊油墨中將分子中至少具有一個羧基的丙烯酸單體及鹼可溶性樹脂為主要成分。該防焊油墨可進行凹版印刷，具有耐酸性，並且使用鹼能夠容易地剝離去除。在使用該防焊油墨的情況下，通過在金屬箔的正面印刷電路圖形，並照射紫外線使其固化可以得到防焊油墨層。
[0047]工序一可以在金屬箔通過粘接劑層與含樹脂基材粘合的狀態下進行，也可以在單獨存在金屬箔的狀態下進行。此外，關於所述粘接劑層及含樹脂基材的詳細說明，待後進行。
[0048]工序二
[0049]在工序二中，將所述防焊油墨層作為掩模，蝕刻所述金屬箔，由此在所述含樹脂基材上形成金屬電路圖形，所述金屬箔通過粘接劑層被層壓在含樹脂基材的單面或雙面上。
[0050]此外，在單獨存在金屬箔的狀態下進行工序一的情況下，在工序二之前，通過粘接劑層，在含樹脂基材的單面或雙面上，層壓印刷有電路圖形的防焊油墨層的金屬箔。
[0051]蝕刻根據常規方法進行即可，例如，在使用上述紫外線固化型防焊油墨印刷防焊油墨層的情況下，進行基於氯化鐵水溶液等的金屬箔的酸蝕刻、基於氫氧化鈉水溶液等鹼的防焊油墨層的剝離去除，從而能夠在含樹脂基材上形成金屬電路圖形。
[0052]作為含樹脂基材，可以列舉聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚醯亞胺、非晶聚對苯二甲酸乙二醇酯、液晶聚合物等。其中，優選聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯及聚氯乙烯中的至少一種。
[0053]含樹脂基材的種類和厚度，通常可以根據最終製造的功能卡的目的或用途進行選擇。例如，用於IC卡(RFID用天線)的用途時，從加工和成本的角度考慮，優選聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等，一般可以使用25?50 μ m的厚度。
[0054]作為粘接劑層並沒有限定，例如，可通過環氧樹脂類、聚氨酯樹脂類、聚醯亞胺、丙烯酸樹脂類、氯乙烯樹脂溶液類等粘接劑形成。在這些粘接劑中，優選與含樹脂基材的粘接強度為3N/15mm以上的粘接劑，更加優選為4?6N/15mm的粘接劑。
[0055]粘接劑的厚度並沒有限定，優選為I?10 μ m左右，更加優選為3?7 μ m左右。
[0056]本發明的電路結構能夠用作RFID用輸入天線以及LED封裝件或柔性印刷基板(FPC)等。
[0057](三)有益效果
[0058]本發明的電路結構的製造方法，尤其在用凹版印刷版通過塗敷防焊油墨，在金屬箔的正面上印刷電路圖形的防焊油墨層的工序一中，在將所述電路圖形的線寬或間隙寬度設為W mm,將所述凹版印刷版的網格線數設為L的情況下，通過滿足上述(i )及(ii )的關係式，不限定印刷部的長度或取向，就可通過凹版印刷，再現比以往更精密的印刷線或間隙。另外，通過將形成為印刷線形狀的該防焊油墨層作為掩模蝕刻金屬箔，能夠製造具有精密的金屬電路圖形的以RFID用輸入天線為代表的電路結構。【專利附圖】
【附圖說明】
[0059]圖1是滿足關係式(ii)的電路圖形中的印刷線的不意圖的一例。L與W的關係為L=35.92/W。
[0060]圖2是滿足關係式(ii)的電路圖形中的印刷線的示意圖的一例。L與W的關係為L>35.92/W。
[0061]圖3是不滿足關係式(ii)的電路圖形中的印刷線的示意圖的一例。L與W的關係為 L<35.92/ffo
[0062]圖4是凹版印刷版(L>35.92/W的情況下)的光學顯微鏡的放大照片。
[0063]圖5是實施例1~6及比較例I~6所使用的凹版印刷版的布線圖(印刷圖)的概略圖。
【具體實施方式】
[0064]下面示出實施例及比較例，具體地說明本發明。但是本發明並不限定於實施例。
[0065]實施例1
[0066][凹版印刷版的製作]
[0067]使用雷射製版，製作具有本說明書中圖5所示電路圖形的凹版印刷滾筒(圓周:600mm、網格線數L=200)。 此外，設電路圖形的線寬W為0.2mm。
[0068][RFID用輸入天線的製作]
[0069](a)在印刷壓力為2kg/cm2、速度為40m/min的條件下,使用所述凹版印刷滾筒,對與PET薄膜(厚度為38 μ m)粘合的鋁金屬箔(厚度為30 μ m)的面，印刷本說明書的圖5所示的電路圖形的防焊油墨層。
[0070](b)接著，通過使用酸蝕刻線，對所得到的層壓體進行蝕刻，溶解電路圖形以外的
金屬箔。
[0071][線的短路及斷線評價]
[0072]在所述(a)之後(電路圖形的防焊油墨層的印刷後)及所述(b)之後(蝕刻後)，對線的短路和/或斷線的發生情況進行評價。具體地，通過目視及放大鏡確認蝕刻後的布線線路，確認產生布線線路的短路和/或斷線的電路數。布線線路的短路和/或斷線的發生數量不到5%的情況評價為〇，布線線路的短路及/或斷線的發生數量為5%以上的情況評價為X。評價結果示於下面的表1中。
[0073]實施例2~6及比較例I~6
[0074]除了對所述線寬W (mm)和/或所述網格線數L進行適當地變更以外，與實施例1相同地，進行(a)電路圖形的防焊油墨層的印刷及(b)蝕刻。另外，使用與實施例1相同的評價方法進行評價。實施例2~6的及比較例I~6的評價結果示於下述表1中。此外，實施例2~6及比較例I~6的W、L及35.92/W也一併示於表1中。
[0075][表 I]
[0076]
【權利要求】
1.一種電路結構的製造方法，其特徵在於， 依次具有下述工序: 工序一，用凹版印刷版通過塗敷防焊油墨，在金屬箔的正面上印刷電路圖形的防焊油墨層，及 工序二，將所述防焊油墨層作為掩模，蝕刻所述金屬箔，由此在含樹脂基材上形成金屬電路圖形，所述金屬箔通過粘接劑層被層壓在含樹脂基材的單面或兩面上； 在將所述電路圖形的線寬設為Wmm，將所述凹版印刷版的網格線數設為L的情況下，滿足下述的(i)及(ii)的關係式: ⑴200≤L≤400，
(ii)L ^ 35.92/W。
2.根據權利要求1所述的電路結構的製造方法，其特徵在於，所述金屬箔為鋁。
【文檔編號】H05K3/06GK103687320SQ201310424403
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2012年9月20日
【發明者】田健吾, 猿渡昌隆, 新宮享 申請人:東洋鋁株式會社