电路结构的制造方法
【专利摘要】本发明提供通过凹版印刷，不限定印刷部的取向和长度，而能够再现比以往更精密的印刷线的方法，以及通过将防焊油墨层作为掩模蚀刻金属箔，能够制造以具有精密金属电路图形的RFID用输入天线为代表的电路结构的方法。本发明的电路结构的制造方法，其依次具有下述工序：工序一，用凹版印刷版通过涂敷防焊油墨，在金属箔的正面上印刷电路图形的防焊油墨层，及工序二，将所述防焊油墨层作为掩模，蚀刻所述金属箔，由此在所述含树脂基材上形成金属电路图形；在将所述电路图形的线宽设为Wmm，将所述凹版印刷版的网格线数设为L的情况下，满足（i）200≤L≤400及（ii）L≥35.92/W关系式。
【专利说明】电路结构的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电路结构的制造方法。
【背景技术】
[0002]作为电路结构的代表例的RFID (Radio Frequency IDentification)用输入天线的含树脂基材(成为基底的树脂薄膜)的单面或双面上形成金属电路。因此，作为含树脂基材，考虑到耐热性及尺寸稳定性，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜等。由于要求低成本制造RFID，因此其图形形成通过批量生产性优异的凹版印刷一蚀刻工序进行。
[0003]在RFID的电路图形中，多为绕组(线圈状)，根据(i)线圈的圈数(N)、(ii)内周面积(SI)及(iii)电容器容量(C)，在称为谐振频率、信号强度等RFID中重要的电特性发生变化。对RFID的通信频率分配特定值，设计电路图形时需要考虑使完成的天线与其通信频率谐振。
[0004]RFID的外周(S2)由N、C、SI及导体的线宽/线距(L/S)决定。N、C及SI对谐振频率的影响大，因此不能自由地设定，但L/S不太影响谐振频率，因此可以任意地决定。由此，通过缩小L/S，能够使S2，即RFID的尺寸小型化。
[0005]近年来，在物流领域，RFID的使用不断增加，即便对于比以往更小的物品，使用RFID的倾向也强烈。由于这样的背景，要求L/S的窄化及伴随要求RFID小型化。进一步具有要求装载在RFID上的IC芯片的小型化的倾向，在这种情况下，需要使IC芯片装载部的线距(间隙)比过去更窄。
[0006]在这样的情况下，公开有下述方法，即通过提高凹版印刷的精度，再现L/S为200 μ m以下的防焊油墨层的电路图形(印刷线)的方法(专利文献I)。在上述专利文献I中，通过将细线的取向配置成相对凹版印刷的刮刀成为垂直方向或倾斜的方向，由此可以进行高精度的印刷。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本专利第4646280号
【发明内容】
[0010](一)要解决的技术问题
[0011]但是，在上述文献I中，若印刷线的长度超过5mm，有发生断线的情况、需要限定印刷线的取向等问题。因此，在电路设计中有限制印刷部的取向和长度的问题。因此，本发明的目的是提供一种通过凹版印刷，不限定印刷部的取向和长度，就可再现比以往更精密的印刷线(或间隙)的方法，以及将形成为印刷线形状的防焊油墨层作为掩模来蚀刻金属箔，由此制造以具有精密的金属电路图形的RFID用输入天线为代表的电路结构的方法。
[0012](二)技术方案[0013]为了达到上述目的，本发明人等反复进行了深入研究，结果发现在采用特定制造方法的情况下，可达到上述目的，并完成本发明。
[0014]即，本发明涉及下述的电路结构的制造方法。
[0015]1.一种电路结构的制造方法，其特征在于，依次具有下述工序:
[0016]工序一，用凹版印刷版通过涂敷防焊油墨，在金属箔的正面上印刷电路图形的防焊油墨层，及
[0017]工序二，将所述防焊油墨层作为掩模，蚀刻所述金属箔，由此在所述含树脂基材上形成金属电路图形，所述金属箔通过粘接剂层被层压在含树脂基材的单面或两面上；在将所述电路图形的线宽设为Wmm，将所述凹版印刷版的网格线数设为L的情况下，满足下述的(i)及(ii)的关系式:
[0018](i) 200 ≤ L ≤ 400，
[0019](ii) L≥ 35.92/W。
[0020]2.根据上述项I所述的电路结构的制造方法，所述金属箔为铝。
[0021]下面，详细地说明本发明。
[0022]本发明的电路结构的制造方法，依次具有下述工序:
[0023]工序一，用凹版印刷版通过涂敷防焊油墨，在金属箔的正面上印刷电路图形的防焊油墨层，及
[0024]工序二，通过将所述防焊油墨层作为掩模，蚀刻所述金属箔，由此在所述含树脂基材上形成金属电路图形，所述金属箔通过粘接剂层被层压在含树脂基材的单面或两面上；在将所述电路图形的线宽设为Wmm，将所述凹版印刷版的网格线数设为L的情况下，满足下述的(i)及(ii)的关系式:
[0025](i) 200≤ L ≤ 400，
[0026](ii) L ≥ 35.92/W。
[0027]此外，本说明书中，所谓“35.92/W (35.92/W)”是指“35.92+W”。
[0028]具有上述特征的本发明的电路结构的制造方法，尤其在用凹版印刷版通过涂敷防焊油墨，在金属箔的正面上印刷电路图形的防焊油墨层的工序一中，在将所述电路图形的线宽设为W mm,将所述凹版印刷版的网格线数设为L的情况下，满足上述(i)及(ii)的关系式，由此不限制印刷部的长度或取向，就可通过凹版印刷，再现比以往更精密的印刷线(防焊油墨层的电路图形)。另外，通过将形成为印刷线形状的该防焊油墨层作为掩模，蚀刻金属箔，由此可制造以具有精密的金属电路图形的RFID用输入天线为代表的电路结构。
[0029]这里，说明上述(i)及(ii)的关系式。
[0030][关系式(i)]
[0031]在与凹版印刷滚筒的印刷线对应的部位上，具备多个单元格及包围该单元格的网格线(堤)。各个单元格具有相同大小的大致正方形，配置成相邻的单元格夹着堤，单元格之间在各边呈线对称。在该单元格的一边的延长线的一英寸的长度中配置的单元格数为网格线数L。网格线数L越大，各个单元格的尺寸越小，能够进行更加精细的表现(再现)。本发明中，特征为凹版印刷版的网格线数为200~400。
[0032][关系式(ii)]
[0033]在通常的电路结构的金属电路图形中，混合存在相对于该天线的印刷流程方向相平行、垂直及倾斜的金属电路。本发明人等发现，为了使该混合存在的全部金属电路不发生断线，在不断线地形成与所述金属电路相对应的印刷线，印刷线与单元格的关系很重要。即，可知通过将没有缺损的至少一个单元格容纳在印刷线中，可防止形成印刷线时产生断线。
[0034]为了将没有去缺损的至少一个单元格容纳在印刷线中，使印刷线中最短位置的长度比单元格中最长位置的长度更大，或者相等即可。这里，印刷线中最短位置是印刷线的宽度部分，单元格中最长的位置是单元格的对角线部。因此，所述印刷线的宽度(防焊油墨层的电路图形的线宽)部的长度W (单位mm)与所述单元格的对角线部的长度(这里，设单元格的一个边的长度为t (单位mm))的关系为下述式(iii)W≥V 2Xt所示。此外，图1及图2的情况下满足上述关系式(iii)，而与此相对，图3的情况下不满足上述关系式(iii)。除了该关系式(iii)，将(iv)及(V)这个必要条件编入上述关系式(iii)中，则最终得到上述式(ii) L≥35.92/W这样的关系式。即，L、W及t之间满足关系式(iii )，与满足关系式(ii)的意思是相同，
[0035](iv)网格线数L是指I英寸(linch=25.4mm)的长度中配置的单元格数；
[0036](V)每一个单元格的长度为t (mm)。
[0037]工序一
[0038]在工序一中，在满足上述关系式(i )及(ii )的基础上，用凹版印刷版通过涂敷防焊油墨，在金属箔的正面印刷电路图形的防焊油墨层。通过该方法，即使在电路图形细的情况下，也能够将单元格精细地铺满凹版印刷滚筒，结果可大幅防止印刷线(甚至金属电路)的断线和印刷缺损。此外，关于相邻的防焊油墨层的电路图形间的线距(间隙)，设定为与上述关系式导出的L的值相近的值， 由此能够再现线的缺损和图形的短路少，良好的间隙部。
[0039]在工序一中，所述网格线数L在满足上述关系式(i )及(ii )的基础上越高，因对金属箔的油墨转印量减少，而使油墨的洇渗越少。因此，所述网格线数L在满足上述关系式
(i)及(ii)的基础上越高，越容易再现准确的印刷线。但是，当所述网格线数L超过400时，会使抗蚀刻性降低，由此有时进行后述的蚀刻时产生图形缺损。
[0040]作为金属箔，可使用铝箔、铜箔、不锈钢箔、钛箔、锡箔等中选择的至少一种。在这些金属箔中，从经济性、可靠性的观点考虑，最优选使用铝箔。铝箔并不限定于纯铝箔，也包括铝合金箔。金属箔的正面及背面的表达，在本说明书中方便地使用，但可以任意决定将哪个面设置为正面。
[0041]金属箔的厚度优选为7 μ m以上且60 μ m以下,更加优选的厚度为15 μ m以上且50 μ m以下。
[0042]具体地，作为金属箔的材料，例如，可采用JIS (AA)中的标志为1030、1N30、1050、1100、8021、8079等纯铝箔或铝合金箔。
[0043]在金属箔的正面上印刷电路图形的防焊油墨的方法，只要满足上述关系式(i)及
(ii)，则并没有特别限定，通过公知的使用防焊油墨的凹版印刷的印刷方法印刷电路图形。用后述的蚀刻处理，去除没有形成防焊油墨层的区域的金属箔，由此形成与防焊油墨层相应的金属电路。
[0044]凹版印刷版的单元格深度可适当地进行设定，优选为15~40 μ m,更加优选为20 ~30 μ m0[0045]凹版印刷板的堤的宽度可适当地进行设定，优选为3?15 μ m，更加优选为5?9μπι0通过使堤的宽度在上述范围内，可不发生相邻单元格之间的连接和抗蚀刻性不足，就能够保持更加优异的抗蚀刻性。
[0046]本发明中所使用的防焊油墨并没有限定，优选为紫外线固化型防焊油墨，所述紫外线固化型防焊油墨中将分子中至少具有一个羧基的丙烯酸单体及碱可溶性树脂为主要成分。该防焊油墨可进行凹版印刷，具有耐酸性，并且使用碱能够容易地剥离去除。在使用该防焊油墨的情况下，通过在金属箔的正面印刷电路图形，并照射紫外线使其固化可以得到防焊油墨层。
[0047]工序一可以在金属箔通过粘接剂层与含树脂基材粘合的状态下进行，也可以在单独存在金属箔的状态下进行。此外，关于所述粘接剂层及含树脂基材的详细说明，待后进行。
[0048]工序二
[0049]在工序二中，将所述防焊油墨层作为掩模，蚀刻所述金属箔，由此在所述含树脂基材上形成金属电路图形，所述金属箔通过粘接剂层被层压在含树脂基材的单面或双面上。
[0050]此外，在单独存在金属箔的状态下进行工序一的情况下，在工序二之前，通过粘接剂层，在含树脂基材的单面或双面上，层压印刷有电路图形的防焊油墨层的金属箔。
[0051]蚀刻根据常规方法进行即可，例如，在使用上述紫外线固化型防焊油墨印刷防焊油墨层的情况下，进行基于氯化铁水溶液等的金属箔的酸蚀刻、基于氢氧化钠水溶液等碱的防焊油墨层的剥离去除，从而能够在含树脂基材上形成金属电路图形。
[0052]作为含树脂基材，可以列举聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚酰亚胺、非晶聚对苯二甲酸乙二醇酯、液晶聚合物等。其中，优选聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯及聚氯乙烯中的至少一种。
[0053]含树脂基材的种类和厚度，通常可以根据最终制造的功能卡的目的或用途进行选择。例如，用于IC卡(RFID用天线)的用途时，从加工和成本的角度考虑，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等，一般可以使用25?50 μ m的厚度。
[0054]作为粘接剂层并没有限定，例如，可通过环氧树脂类、聚氨酯树脂类、聚酰亚胺、丙烯酸树脂类、氯乙烯树脂溶液类等粘接剂形成。在这些粘接剂中，优选与含树脂基材的粘接强度为3N/15mm以上的粘接剂，更加优选为4?6N/15mm的粘接剂。
[0055]粘接剂的厚度并没有限定，优选为I?10 μ m左右，更加优选为3?7 μ m左右。
[0056]本发明的电路结构能够用作RFID用输入天线以及LED封装件或柔性印刷基板(FPC)等。
[0057](三)有益效果
[0058]本发明的电路结构的制造方法，尤其在用凹版印刷版通过涂敷防焊油墨，在金属箔的正面上印刷电路图形的防焊油墨层的工序一中，在将所述电路图形的线宽或间隙宽度设为W mm,将所述凹版印刷版的网格线数设为L的情况下，通过满足上述(i )及(ii )的关系式，不限定印刷部的长度或取向，就可通过凹版印刷，再现比以往更精密的印刷线或间隙。另外，通过将形成为印刷线形状的该防焊油墨层作为掩模蚀刻金属箔，能够制造具有精密的金属电路图形的以RFID用输入天线为代表的电路结构。【专利附图】
【附图说明】
[0059]图1是满足关系式(ii)的电路图形中的印刷线的不意图的一例。L与W的关系为L=35.92/W。
[0060]图2是满足关系式(ii)的电路图形中的印刷线的示意图的一例。L与W的关系为L>35.92/W。
[0061]图3是不满足关系式(ii)的电路图形中的印刷线的示意图的一例。L与W的关系为 L<35.92/ffo
[0062]图4是凹版印刷版(L>35.92/W的情况下)的光学显微镜的放大照片。
[0063]图5是实施例1~6及比较例I~6所使用的凹版印刷版的布线图(印刷图)的概略图。
【具体实施方式】
[0064]下面示出实施例及比较例，具体地说明本发明。但是本发明并不限定于实施例。
[0065]实施例1
[0066][凹版印刷版的制作]
[0067]使用激光制版，制作具有本说明书中图5所示电路图形的凹版印刷滚筒(圆周:600mm、网格线数L=200)。 此外，设电路图形的线宽W为0.2mm。
[0068][RFID用输入天线的制作]
[0069](a)在印刷压力为2kg/cm2、速度为40m/min的条件下,使用所述凹版印刷滚筒,对与PET薄膜(厚度为38 μ m)粘合的铝金属箔(厚度为30 μ m)的面，印刷本说明书的图5所示的电路图形的防焊油墨层。
[0070](b)接着，通过使用酸蚀刻线，对所得到的层压体进行蚀刻，溶解电路图形以外的
金属箔。
[0071][线的短路及断线评价]
[0072]在所述(a)之后(电路图形的防焊油墨层的印刷后)及所述(b)之后(蚀刻后)，对线的短路和/或断线的发生情况进行评价。具体地，通过目视及放大镜确认蚀刻后的布线线路，确认产生布线线路的短路和/或断线的电路数。布线线路的短路和/或断线的发生数量不到5%的情况评价为〇，布线线路的短路及/或断线的发生数量为5%以上的情况评价为X。评价结果示于下面的表1中。
[0073]实施例2~6及比较例I~6
[0074]除了对所述线宽W (mm)和/或所述网格线数L进行适当地变更以外，与实施例1相同地，进行(a)电路图形的防焊油墨层的印刷及(b)蚀刻。另外，使用与实施例1相同的评价方法进行评价。实施例2~6的及比较例I~6的评价结果示于下述表1中。此外，实施例2~6及比较例I~6的W、L及35.92/W也一并示于表1中。
[0075][表 I]
[0076]
【权利要求】
1.一种电路结构的制造方法，其特征在于， 依次具有下述工序: 工序一，用凹版印刷版通过涂敷防焊油墨，在金属箔的正面上印刷电路图形的防焊油墨层，及 工序二，将所述防焊油墨层作为掩模，蚀刻所述金属箔，由此在含树脂基材上形成金属电路图形，所述金属箔通过粘接剂层被层压在含树脂基材的单面或两面上； 在将所述电路图形的线宽设为Wmm，将所述凹版印刷版的网格线数设为L的情况下，满足下述的(i)及(ii)的关系式: ⑴200≤L≤400，
(ii)L ^ 35.92/W。
2.根据权利要求1所述的电路结构的制造方法，其特征在于，所述金属箔为铝。
【文档编号】H05K3/06GK103687320SQ201310424403
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2012年9月20日
【发明者】田健吾, 猿渡昌隆, 新宫享 申请人:东洋铝株式会社