JP2012104383A - Wiring circuit board, fuel cell, and method for manufacturing wiring circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配線回路基板、燃料電池および配線回路基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a printed circuit board, a fuel cell, and a method for manufacturing a wired circuit board.
携帯電話等のモバイル機器には、小型でかつ高容量の電池が求められる。そこで、リチウム二次電池等の従来の電池に比べて、高エネルギー密度を得ることが可能な燃料電池の開発が進められている。燃料電池としては、例えば直接メタノール型燃料電池（Direct Methanol Fuel Cells）がある。 Mobile devices such as mobile phones are required to have small and high capacity batteries. Therefore, development of a fuel cell capable of obtaining a high energy density as compared with a conventional battery such as a lithium secondary battery has been advanced. As the fuel cell, for example, there is a direct methanol fuel cell.
直接メタノール型燃料電池では、メタノールが触媒によって分解され、水素イオンが生成される。その水素イオンと空気中の酸素とを反応させることにより電力を発生させる。この場合、化学エネルギーを極めて効率良く電気エネルギーに変換することができ、非常に高いエネルギー密度を得ることができる。 In a direct methanol fuel cell, methanol is decomposed by a catalyst to generate hydrogen ions. Electric power is generated by reacting the hydrogen ions with oxygen in the air. In this case, chemical energy can be converted into electrical energy very efficiently, and a very high energy density can be obtained.
特許文献１には、気化膜、集電体、負極、電解質膜および正極がこの順に配置された液体燃料供給型燃料電池が記載されている。この液体燃料供給型燃料電池においては、気化膜に液体燃料が供給されることにより、気化膜と液体燃料との界面で蒸発した燃料気体が気化膜を通して負極に到達する。
また、特許文献２には、カソード導電層、発電部、アノード導電層、気液分離膜および燃料収容室がこの順に配置された燃料電池が記載されている。この燃料電池においては、燃料収容室内で液体メタノールの一部が気化することにより、気化されたメタノールが気液分離膜を通して発電部に送られる。
さらに、特許文献３には、フレキシブル配線回路基板の導体層を集電体として用いた燃料電池が記載されている。特許文献３の燃料電池の内部においては、屈曲されたフレキシブル配線回路基板間に、燃料極、空気極および電解質極からなる電極膜が配置される（例えば特許文献１参照）。このフレキシブル配線回路基板においては、ベース絶縁層上に集電体としての導体層が形成されている。
Furthermore,
特許文献３のフレキシブル配線回路基板には、ベース絶縁層に空気およびメタノールを供給するための開口が設けられる。さらに、電解質極に気化したメタノールを供給するためには、導体層の上面またはベース絶縁層の下面に、上記の気化膜または気液分離膜を配置する必要がある。
The flexible printed circuit board of
本発明の目的は、燃料電池の構造を簡単にすることを可能にする配線回路基板、燃料電池および配線回路基板の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a printed circuit board, a fuel cell, and a method for manufacturing the printed circuit board that can simplify the structure of the fuel cell.
（１）第１の発明に係る配線回路基板は、燃料電池に用いられる配線回路基板であって、ベース絶縁層と、ベース絶縁層上に形成される導体層とを備え、ベース絶縁層は、連続孔を有する多孔質材料を含むものである。 (1) A wired circuit board according to a first invention is a wired circuit board used in a fuel cell, comprising a base insulating layer and a conductor layer formed on the base insulating layer, wherein the base insulating layer comprises: It includes a porous material having continuous pores.
この配線回路基板においては、連続孔を有する多孔質材料を含むベース絶縁層上に導体層が形成される。この場合、ベース絶縁層が通気性を有する。そのため、この配線回路基板が燃料電池に用いられる場合、ベース絶縁層の連続孔を通して、気化された燃料および空気を電池要素に供給することができる。また、電池要素で発生される電力を導体層を介して燃料電池の外部に供給することができる。さらに、液体燃料から気化された燃料をベース絶縁層を介して分離することができる。このように、配線回路基板が集電作用と気液分離作用とを有するので、燃料電池の構造を簡単にすることができる。 In this printed circuit board, a conductor layer is formed on a base insulating layer containing a porous material having continuous holes. In this case, the base insulating layer has air permeability. Therefore, when this printed circuit board is used for a fuel cell, vaporized fuel and air can be supplied to the cell element through the continuous hole of the base insulating layer. Moreover, the electric power generated by the battery element can be supplied to the outside of the fuel cell through the conductor layer. Furthermore, the fuel vaporized from the liquid fuel can be separated through the base insulating layer. Thus, since the printed circuit board has a current collecting action and a gas-liquid separating action, the structure of the fuel cell can be simplified.
（２）導体層は、第１および第２の主面ならびに側面を有し、第２の主面がベース絶縁層に対向するようにベース絶縁層上に形成され、配線回路基板は、導体層の第１の主面および側面に形成される表面層をさらに備え、表面層は、ヤング率が１０５ＧＰａ以下でかつ標準電極電位が−１．５Ｖ以上であってもよい。 (2) The conductor layer has first and second main surfaces and side surfaces, and is formed on the base insulating layer so that the second main surface faces the base insulating layer. The surface layer may further include a surface layer formed on the first main surface and the side surface, and the surface layer may have a Young's modulus of 105 GPa or less and a standard electrode potential of −1.5 V or more.
この場合、燃料電池内におけるギ酸等の副生成物と導体層との接触が表面層により防止される。また、導体層と電池要素との導電性が表面層により確保される。その結果、簡単な構造で、導体層の集電効率を維持しつつ導体層の腐食を防止することができる。 In this case, contact between the by-product such as formic acid and the conductor layer in the fuel cell is prevented by the surface layer. Further, the conductivity between the conductor layer and the battery element is ensured by the surface layer. As a result, corrosion of the conductor layer can be prevented with a simple structure while maintaining the current collection efficiency of the conductor layer.
（３）表面層は、導体層と異なる材料からなってもよい。この場合、低コストかつ簡単な構造で、導体層の集電効率を維持しつつ導体層の腐食を防止することができる。 (3) The surface layer may be made of a material different from that of the conductor layer. In this case, corrosion of the conductor layer can be prevented while maintaining the current collection efficiency of the conductor layer with a low cost and simple structure.
（４）導体層は銅を含み、表面層は銀を含んでもよい。この場合、低コストかつ簡単な構造で、導体層の集電効率を維持しつつ導体層の腐食を防止することができる。 (4) The conductor layer may contain copper, and the surface layer may contain silver. In this case, corrosion of the conductor layer can be prevented while maintaining the current collection efficiency of the conductor layer with a low cost and simple structure.
（５）配線回路基板は、導体層と表面層との間に形成され、導体層および表面層と異なる材料からなるバリア層をさらに備えてもよい。 (5) The printed circuit board may further include a barrier layer formed between the conductor layer and the surface layer and made of a material different from the conductor layer and the surface layer.
この場合、導体層の成分が表面層上に移動することが防止される。それにより、簡単な構造で、導体層の腐食がより確実に防止されるとともに、導体層の集電効率の低下が十分に防止される。 In this case, the component of the conductor layer is prevented from moving onto the surface layer. Accordingly, corrosion of the conductor layer is more reliably prevented with a simple structure, and a decrease in current collection efficiency of the conductor layer is sufficiently prevented.
（６）バリア層はニッケルを含んでもよい。この場合、低コストで導体層の成分の移動を確実に防止することができる。 (6) The barrier layer may contain nickel. In this case, the movement of the components of the conductor layer can be reliably prevented at low cost.
（７）表面層は、導体層の第２の主面にさらに形成され、導体層は、第１の主面と絶縁層との間に表面層が介在するようにベース絶縁層上に設けられてもよい。 (7) The surface layer is further formed on the second main surface of the conductor layer, and the conductor layer is provided on the insulating base layer so that the surface layer is interposed between the first main surface and the insulating layer. May be.
この場合、燃料電池における副生成物がベース絶縁層の連続孔を通して導体層の第２の主面に接触することが防止される。それにより、簡単な構造で導体層の腐食がより確実に防止される。 In this case, the by-product in the fuel cell is prevented from contacting the second main surface of the conductor layer through the continuous hole of the base insulating layer. Thereby, corrosion of the conductor layer is more reliably prevented with a simple structure.
（８）導体層および表面層は同一の材料により一体的に形成されてもよい。 (8) The conductor layer and the surface layer may be integrally formed of the same material.
この場合、より簡単な構造で、導体層の集電効率を維持しつつ導体層の腐食を防止することができる。 In this case, corrosion of the conductor layer can be prevented with a simpler structure while maintaining the current collection efficiency of the conductor layer.
（９）導体層および表面層は銀を含んでもよい。この場合、より簡単な構造で、導体層の集電効率を維持しつつ導体層の腐食を防止することができる。 (9) The conductor layer and the surface layer may contain silver. In this case, corrosion of the conductor layer can be prevented with a simpler structure while maintaining the current collection efficiency of the conductor layer.
（１０）配線回路基板は、ベース絶縁層と導体層との間に形成される接着剤層をさらに備えてもよい。 (10) The printed circuit board may further include an adhesive layer formed between the base insulating layer and the conductor layer.
この場合、導体層がベース絶縁層に確実に接着されるとともに、燃料電池における副生成物がベース絶縁層の連続孔を通して導体層に接触することが防止される。 In this case, the conductor layer is securely bonded to the base insulating layer, and a by-product in the fuel cell is prevented from coming into contact with the conductor layer through the continuous hole of the base insulating layer.
（１１）第２の発明に係る燃料電池は、第１の発明係る配線回路基板と、電池要素と、配線回路基板および電池要素を収容する筺体とを備えるものである。 (11) A fuel cell according to a second invention includes the wired circuit board according to the first invention, a battery element, and a housing that houses the wired circuit board and the battery element.
この燃料電池においては、第１の発明に係る配線回路基板および電池要素が筺体内に収容される。電池要素の電力は、配線回路基板を通して筺体の外部に供給される。 In this fuel cell, the printed circuit board and the battery element according to the first invention are accommodated in the casing. The electric power of the battery element is supplied to the outside of the housing through the printed circuit board.
配線回路基板においては、連続孔を有する多孔質材料を含むベース絶縁層上に導体層が形成される。この場合、ベース絶縁層が通気性を有する。そのため、ベース絶縁層の連続孔を通して、気化された燃料および空気を電池要素に供給することができる。また、電池要素で発生される電力を導体層を介して燃料電池の外部に供給することができる。さらに、液体燃料から気化された燃料をベース絶縁層を介して分離することができる。このように、配線回路基板が集電作用と気液分離作用とを有するので、燃料電池の構造を簡単にすることができる。 In the printed circuit board, a conductor layer is formed on a base insulating layer containing a porous material having continuous holes. In this case, the base insulating layer has air permeability. Therefore, vaporized fuel and air can be supplied to the cell element through the continuous holes of the base insulating layer. Moreover, the electric power generated by the battery element can be supplied to the outside of the fuel cell through the conductor layer. Furthermore, the fuel vaporized from the liquid fuel can be separated through the base insulating layer. Thus, since the printed circuit board has a current collecting action and a gas-liquid separating action, the structure of the fuel cell can be simplified.
（１２）第３の発明に係る配線回路基板の製造方法は、連続孔を有する多孔質材料を含むベース絶縁層を準備する工程と、ベース絶縁層上に導体層を形成する工程とを備えるものである。 (12) A method for manufacturing a printed circuit board according to a third invention includes a step of preparing a base insulating layer containing a porous material having continuous holes, and a step of forming a conductor layer on the base insulating layer. It is.
この製造方法においては、連続孔を有する多孔質材料を含むベース絶縁層上に導体層が形成される。この場合、ベース絶縁層が通気性を有する。そのため、ベース絶縁層の連続孔を通して、気化された燃料および空気を電池要素に供給することができる。また、電池要素で発生される電力を導体層を介して燃料電池の外部に供給することができる。さらに、液体燃料から気化された燃料をベース絶縁層を介して分離することができる。このように、配線回路基板が集電作用と気液分離作用とを有するので、燃料電池の構造を簡単にすることができる。 In this manufacturing method, a conductor layer is formed on a base insulating layer containing a porous material having continuous pores. In this case, the base insulating layer has air permeability. Therefore, vaporized fuel and air can be supplied to the cell element through the continuous holes of the base insulating layer. Moreover, the electric power generated by the battery element can be supplied to the outside of the fuel cell through the conductor layer. Furthermore, the fuel vaporized from the liquid fuel can be separated through the base insulating layer. Thus, since the printed circuit board has a current collecting action and a gas-liquid separating action, the structure of the fuel cell can be simplified.
本発明によれば、燃料電池の構造を簡単にすることができる。 According to the present invention, the structure of the fuel cell can be simplified.
（１）第１の実施の形態
以下、第１の実施の形態に係る配線回路基板、燃料電池および配線回路基板の製造方法について図面を参照しつつ説明する。本実施の形態では、配線回路基板の例として、屈曲性を有するフレキシブル配線回路基板（以下、ＦＰＣ基板と略記する）について説明する。このＦＰＣ基板は、燃料電池に用いられる。
(1) First Embodiment Hereinafter, a printed circuit board, a fuel cell, and a method for manufacturing a printed circuit board according to a first embodiment will be described with reference to the drawings. In this embodiment, as an example of a printed circuit board, a flexible printed circuit board having flexibility (hereinafter abbreviated as an FPC board) will be described. This FPC board is used for a fuel cell.
（１−１）ＦＰＣ基板の構成
図１（ａ）は第１の実施の形態に係るＦＰＣ基板の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＦＰＣ基板のＡ−Ａ線断面図である。
(1-1) Configuration of FPC Board FIG. 1A is a plan view of the FPC board according to the first embodiment, and FIG. 1B is an AA line of the FPC board in FIG. It is sectional drawing.
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、ＦＰＣ基板１は、連続孔を有する多孔質材料からなるベース絶縁層２を備える。ベース絶縁層２の材料としては、例えば、連続孔を有する多孔質性のｅＰＴＦＥ（延伸ポリテトラフルオロエチレン）が用いられる。これにより、ベース絶縁層２は通気性を有する。ベース絶縁層２は、第１絶縁部２ａ、第２絶縁部２ｂ、第３絶縁部２ｃおよび第４絶縁部２ｄからなる。第１絶縁部２ａおよび第２絶縁部２ｂは、それぞれ矩形形状を有し、互いに隣接するように一体的に形成される。以下、第１絶縁部２ａと第２絶縁部２ｂとの境界線に平行な辺を側辺と称し、第１絶縁部２ａおよび第２絶縁部２ｂの側辺に垂直な一対の辺を端辺と称する。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
第３絶縁部２ｃは、第１絶縁部２ａの１つの角部における側辺の一部から外方へ延びるように形成される。第４絶縁部２ｄは、第１絶縁部２ａの上記角部の対角に位置する第２絶縁部２ｂの角部における側辺の一部から外方へ延びるように形成される。
The third insulating
第１絶縁部２ａと第２絶縁部２ｂとの境界線上にベース絶縁層２をほぼ二等分するように屈曲部Ｂ１が設けられる。後述のように、ベース絶縁層２は、屈曲部Ｂ１に沿って折曲可能である。屈曲部Ｂ１は、例えば線状の浅い溝であってもよく、または、線状の印等でもよい。あるいは、屈曲部Ｂ１でベース絶縁層２を折曲可能であれば、屈曲部Ｂ１に特に何もなくてもよい。ベース絶縁層２を屈曲部Ｂ１に沿って折曲する場合、第１絶縁部２ａと第２絶縁部２ｂとが対向する。この場合、第３絶縁部２ｃと第４絶縁部２ｄとは対向しない。
A bent portion B1 is provided on the boundary line between the first insulating
ベース絶縁層２の一面に、図１（ｂ）の接着剤パターン７を介して、例えば銅からなる導体パターン３が形成される。導体パターン３は、矩形の集電部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ、接続導体部３ｋ，３ｌ，３ｍ，３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐを含む。集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐは、ベース絶縁層２の一面に平行な一対の主面およびベース絶縁層２の一面に垂直な側面を有する。以下、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの一対の主面のうち、ベース絶縁層２に接着されない面を第１の主面と呼び、その反対側の面（ベース絶縁層２に接着される面）を第２の主面と呼ぶ。
A
接着剤パターン７としては、例えばエポキシ樹脂系の接着剤、フェノール樹脂系の接着剤、ポリエステル樹脂系の接着剤、アクリル樹脂系の接着剤またはポリイミド系の接着剤等の任意の接着剤が用いられる。本実施の形態において、接着剤パターン７には光酸発生剤が添加される。これにより、接着剤パターン７は感光性を有する。
As the
集電部３ａ〜３ｅは、第１絶縁部２ａの端辺に沿って平行に延びかつ第１絶縁部２ａの側辺方向に沿って設けられる。同様に、集電部３ｆ〜３ｊは、第２絶縁部２ｂの端辺に沿って平行に延びかつ第２絶縁部２ｂの側辺方向に沿って設けられる。この場合、集電部３ａ〜３ｅと集電部３ｆ〜３ｊとは、屈曲部Ｂ１を中心として対称な位置に配置される。
The current collectors 3a to 3e extend in parallel along the edge of the first insulating
接続導体部３ｋ〜３ｎは、屈曲部Ｂ１をまたぐように第１絶縁部２ａおよび第２絶縁部２ｂにわたって形成される。接続導体部３ｋは集電部３ｂと集電部３ｆとを電気的に接続し、接続導体部３ｌは集電部３ｃと集電部３ｇとを電気的に接続し、接続導体部３ｍは集電部３ｄと集電部３ｈとを電気的に接続し、接続導体部３ｎは集電部３ｅと集電部３ｉとを電気的に接続する。
The connecting
集電部３ａ〜３ｅの各々には、端辺方向に沿って複数（本例では４個）の開口Ｈ１１が形成される。また、集電部３ｆ〜３ｊの各々には、端辺方向に沿って複数（本例では４個）の開口Ｈ１２が形成される。
In each of the current collectors 3a to 3e, a plurality (four in this example) of openings H11 are formed along the edge direction. Each of the
引き出し導体部３ｏは、集電部３ａの外側の短辺から第３絶縁部２ｃ上に直線状に延びるように形成される。引き出し導体部３ｐは、集電部３ｊの外側の短辺から第４絶縁部２ｄ上に直線状に延びるように形成される。
The lead conductor portion 3o is formed to extend linearly on the third insulating
導体パターン３の表面を被覆するように、被覆層６が形成される。この場合、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの各々の第１の主面および側面が導体パターン３の表面に相当する。被覆層６は、被覆部６ａ〜６ｎを含む。被覆部６ａは、集電部３ａおよび引き出し導体部３ｏの一部の表面を被覆するように形成される。引き出し導体部３ｏの先端部は被覆部６ａに被覆されずに露出する。露出した引き出し導体部３ｏの部分を、引き出し電極５ａと称する。被覆部６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅは、集電部３ｂ〜３ｅの表面をそれぞれ被覆するように形成される。
A
被覆部６ｊは、集電部３ｊおよび引き出し導体部３ｐの一部の表面を被覆するように形成される。引き出し導体部３ｐの先端部は被覆部６ｊに被覆されずに露出する。露出した引き出し導体部３ｐの部分を、引き出し電極５ｂと称する。被覆部６ｆ，６ｇ，６ｈ，６ｉは、集電部３ｆ〜３ｉの表面をそれぞれ被覆するように形成される。被覆部６ｋ，６ｌ，６ｍ，６ｎは、接続導体部３ｋ〜３ｎの表面をそれぞれ被覆するように形成される。
The covering
本実施の形態において、被覆層６は、ヤング率が１０５Ｇｐａ以下でありかつ標準電極電位がー１．５Ｖ以上である材料からなる。被覆層６の材料としては、例えば、銀または金等が用いられる。ここで、標準電極電位とは、０価の単体が生成される際の標準電極電位をいう。
In the present embodiment, the
例えば、銀のヤング率は１００ＧＰａであり、標準電極電位は０．７９９Ｖであり、金のヤング率は８０ＧＰａであり、標準電極電位は１．５２０Ｖである。 For example, the Young's modulus of silver is 100 GPa, the standard electrode potential is 0.799V, the Young's modulus of gold is 80 GPa, and the standard electrode potential is 1.520V.
被覆層６のヤング率は、１ＧＰａ以上１０５Ｇｐａ以下であることが好ましく、１０ＧＰａ以上１０５ＧＰａ以下であることがより好ましく、７０ＧＰａ以上１０５ＧＰａ以下であることがさらに好ましい。
The Young's modulus of the
導体パターン３の標準電極電位は、−１．５Ｖ以上２．０Ｖ以下であることが好ましく、−１．０Ｖ以上１．６Ｖ以下であることがより好ましく、０．７Ｖ以上１．６Ｖ以下であることがさらに好ましい。
The standard electrode potential of the
この場合、このＦＰＣ基板１を用いた燃料電池において、燃料として用いられるメタノール等の酸がＦＰＣ基板１に接触する状態であっても、集電効率を低下させることなく、導体パターン３の腐食を防止することができる。
In this case, in the fuel cell using this
（１−２）ＦＰＣ基板を用いた燃料電池
図２は、ＦＰＣ基板１を用いた燃料電池１００の模式的斜視図である。図３は、燃料電池１００内における作用を説明するための図であり、図２の燃料電池１００のＢ−Ｂ線断面図である。
(1-2) Fuel Cell Using FPC Board FIG. 2 is a schematic perspective view of a
図２および図３に示すように、燃料電池１００は直方体状のケーシング４０を有する。図２では、ケーシング４０を点線により示している。ケーシング４０は、上面部４１、下面部４２、一方の側面部４３および他方の側面部４４を有する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ＦＰＣ基板１は、被覆層６が形成された一面を内側にして図１の屈曲部Ｂ１に沿って折曲された状態でケーシング４０の上面部４１および下面部４２により狭持される。図２には、被覆層６の図示が省略される。
The
ＦＰＣ基板１の引き出し電極５ａ，５ｂは、ケーシング４０の一方の側面部４３から外側に引き出される。引き出し電極５ａ，５ｂには、種々の外部回路の端子が電気的に接続される。
The
ケーシング４０内において、複数（本実施の形態では５個）の電極膜３５が、折曲されたＦＰＣ基板１の被覆部６ａと被覆部６ｆとの間、被覆部６ｂと被覆部６ｇとの間、被覆部６ｃと被覆部６ｈとの間、被覆部６ｄと被覆部６ｉとの間、および被覆部６ｅと被覆部６ｊとの間にそれぞれ配置される（図１（ａ）参照）。これにより、複数の電極膜３５が直列接続される。
Within the
各電極膜３５は空気極３５ａ、燃料極３５ｂおよび電解質膜３５ｃからなる。空気極３５ａは電解質膜３５ｃの一面に形成され、燃料極３５ｂは電解質膜３５ｃの他面に形成される。複数の電極膜３５の空気極３５ａはＦＰＣ基板１の被覆部６ｆ〜６ｊにそれぞれ対向し、複数の電極膜３５の燃料極３５ｂはＦＰＣ基板１の被覆部６ａ〜６ｅにそれぞれ対向する。
Each
ケーシング４０内の上面部４１には、集電部３ｆ〜３ｊの複数の開口Ｈ１２に対応するように複数の開口Ｈ４１が形成される。電極膜３５の空気極３５ａには、ケーシング４０の複数の開口Ｈ４１、通気性を有するＦＰＣ基板１のベース絶縁層２および集電部３ｆ〜３ｊの複数の開口Ｈ１２を通して空気が供給される。
A plurality of openings H41 are formed on the
ケーシング４０の下面部４２には、ベース絶縁層２の第１絶縁部２ａ（図１（ａ）参照）に接するように燃料収容室５０が設けられる。燃料収容室５０には、燃料供給管５１の一端が接続される。燃料供給管５１の他端は、ケーシング４０の他方の側面部４４を通って外部の図示しない燃料供給部に接続される。燃料供給部から燃料供給管５１を通して燃料収容室５０内に燃料が供給される。なお、本実施の形態では、燃料として液体状のメタノールを用いる。
A
本実施の形態に係るＦＰＣ基板１は気液分離膜として機能する。これにより、燃料収容室５０内でメタノールの一部が気化することにより、各電極膜３５の燃料極３５ｂには、通気性を有するＦＰＣ基板１のベース絶縁層２および集電部３ａ〜３ｅの複数の開口Ｈ１１を通して気化されたメタノールが供給される。
The
上記の構成においては、複数の燃料極３５ｂにおいて、メタノールが水素イオンと二酸化炭素とに分解され、電子が生成される。生成された電子は、ＦＰＣ基板１の集電部３ａ（図１参照）から引き出し電極５ａに導かれる。メタノールから分解された水素イオンは、電解質膜３５ｃを透過して空気極３５ａに達する。複数の空気極３５ａにおいて、引き出し電極５ｂから集電部３ｊに導かれた電子を消費しつつ水素イオンと酸素とが反応し、水が生成される。このようにして、引き出し電極５ａ，５ｂに接続された外部回路に電力が供給される。
In the above configuration, methanol is decomposed into hydrogen ions and carbon dioxide in the plurality of
（１−３）ＦＰＣ基板の製造方法
（１−３−１）第１の例
次に、図１に示したＦＰＣ基板１の製造方法の第１の例を説明する。図４、図５および図６は、ＦＰＣ基板１の製造方法の第１の例を説明するための工程断面図である。なお、図４〜図６は、図１のＡ−Ａ線断面に相当する箇所における工程断面図である。
(1-3) Method for Manufacturing FPC Board (1-3-1) First Example Next, a first example of a method for manufacturing the
まず、図４（ａ）に示すように、キャリア層８と導体層３０とからなる二層基材を用意する。キャリア層８としては、粘着剤層を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂または粘着剤層を有するステンレス等の金属薄膜を用いることができる。また、導体層３０は例えば銅からなる。キャリア層８と導体層３０とは、ラミネータにより貼り付けられていてもよいし、プレス機により圧着されていてもよい。キャリア層８と導体層３０との圧着は、加温された状態または真空の状態で行われてもよい。スパッタリング、蒸着またはめっき等の他の方法により、キャリア層８上に導体層３０が形成されてもよい。
First, as shown in FIG. 4A, a two-layer base material including a
次に、図４（ｂ）に示すように、導体層３０上に例えば、感光性ドライフィルムレジスト等によりレジスト膜２２を形成する。図４（ｃ）に示すように、レジスト膜２２を所定のパターンで露光した後、現像することによりエッチングレジストパターン２２ａを形成する。
Next, as shown in FIG. 4B, a resist
次に、図４（ｄ）に示すように、塩化第二鉄を用いてエッチングレジストパターン２２ａから露出する導体層３０の領域をエッチングにより除去する。次に、図５（ａ）に示すように、エッチングレジストパターン２２ａを剥離液により除去する。これにより、キャリア層８上に集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ（図１（ａ）参照）を含む導体パターン３が形成される。集電部３ａ〜３ｅには複数の開口Ｈ１１が形成され、集電部３ｆ〜３ｊには複数の開口Ｈ１２が形成される。
Next, as shown in FIG. 4D, the region of the
スパッタリング、蒸着またはめっき等の他の方法によりキャリア層８上に導体パターン３を形成してもよい。
The
続いて、図５（ｂ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの上面（第２の主面）を含む全面に接着剤層前駆体７ｐを塗布する。次に、図５（ｃ）に示すように、所定のマスクパターンを介して接着剤層前駆体７ｐを露光した後、現像することにより、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上に、所定のパターンを有する接着剤パターン７を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 5 (b), the adhesive layer precursor is formed on the entire surface including the upper surfaces (second main surfaces) of the current collectors 3a to 3j, the
ここで、接着剤層前駆体７ｐがネガ型の感光性を有する場合、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの反転形状を有するマスクパターンを介して接着剤層前駆体７ｐを露光する。接着剤層前駆体７ｐがポジ型の感光性を有する場合、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと同一形状を有するマスクパターンを介して接着剤層前駆体７ｐを露光する。
Here, when the
また、接着剤層前駆体７ｐがポジ型の感光性を有する場合、接着剤層前駆体７ｐの下面（集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと接する面）側から露光を行ってもよい。この場合、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐをマスクパターンとして用いることができるので、別途マスクパターンを用いなくてよい。なお、ＰＥＴからなるキャリア層８は露光光を透過するため、接着剤層前駆体７ｐの下面（集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと接する面）側からの露光の妨げとならない。
Further, when the
集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上を除く部分に塗布された接着剤層前駆体７ｐの部分を、薬液、レーザ光またはプラズマ処理により除去してもよい。この場合、接着剤層前駆体７ｐの露光時にマスクパターンを用いなくてよい。同様に、スクリーン印刷またはペーストディスペンサにより、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上のみに接着剤層前駆体７ｐを塗布してもよい。この場合も、接着剤層前駆体７ｐの露光時にマスクパターンを用いなくてよい。
Even if the part of the
次に、図５（ｄ）に示すように、接着剤パターン７を介して集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上にベース絶縁層２を接合する。その後、図６（ａ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐからキャリア層８を剥離する。
Next, as shown in FIG. 5 (d), the
次に、図６（ｂ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの表面を被覆するように、無電解めっきにより被覆部６ａ〜６ｎを含む被覆層６（図１（ａ）参照）を形成する。ここで、引き出し電極５ａ，５ｂ（図１（ａ）参照）が被覆部６ａ，６ｊから露出する。スパッタリング、蒸着またはめっき等の他の方法により、導体パターン３の表面を被覆するように被覆層６を形成してもよい。なお、図６（ｂ）および図６（ｃ）の断面図は、図６（ａ）の断面図とは上下を逆にして示している。
Next, as shown in FIG. 6B, the covering
最後に、図６（ｃ）に示すように、ベース絶縁層２を所定の形状に切断することにより、ベース絶縁層２、導体パターン３および被覆層６を備えるＦＰＣ基板１が完成する。
Finally, as shown in FIG. 6C, the
なお、キャリア層８の厚みは１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上２００μｍ以下であることがより好ましく、２５μｍ以上１５０μｍ以下であることがさらに好ましい。キャリア層８の厚みが１０μｍ以上であるとキャリア層８の取り扱い性が向上し、キャリア層８の厚みが２００μｍ以下であるとキャリア層８のフレキシブル性が向上しかつコストの増大が抑制される。
The thickness of the
導体パターン３の厚みは１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上７０μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であることがさらに好ましい。導体層３０の厚みが１μｍ以上であると抵抗等の電気特性が向上し、導体層３０の厚みが１００μｍ以下であると導体層３０の取り扱い性が向上する。
The thickness of the
被覆層６の厚みは０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以上８μｍ以下であることがより好ましく、０．３μｍ以上５μｍ以下であることがさらに好ましい。被覆層６の厚みが０．１μｍ以上であると導体パターン３の腐食を十分に防止することができかつ集電効率を向上させることができる。被覆層６の厚みが１０μｍ以下であると被覆層６の取り扱い性が向上しかつコストの増大が抑制される。
The thickness of the
接着剤パターン７の厚みは１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上７０μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以上３０μｍ以下であることがさらに好ましい。接着剤パターン７の厚みが５μｍ以上であると接着剤の接着力が向上し、接着剤パターン７の厚みが１００μｍ以下であると接着剤パターン７の取り扱い性が向上する。
The thickness of the
ベース絶縁層２の厚みは１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以上３０μｍ以下であることがさらに好ましい。ベース絶縁層２の厚みが１μｍ以上であるとベース絶縁層２の取り扱い性が向上し、ベース絶縁層２の厚みが１００μｍ以下であるとベース絶縁層２のフレキシブル性が向上するとともに小型化が可能となる。上述のように、ベース絶縁層２は連続孔を有する多孔質性のｅＰＴＦＥからなる。
The thickness of the
ベース絶縁層２に含まれる複数の孔の直径（孔径）は、０．０３μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。
The diameter (hole diameter) of the plurality of holes included in the
図４〜図６では、サブトラクティブ法によるＦＰＣ基板１の製造方法を示したが、これに限定されず、セミアディティブ法等の他の製造方法を用いてもよい。
4 to 6 show the manufacturing method of the
（１−３−２）第２の例
ＦＰＣ基板１の製造方法の第２の例について、上記第１の例と異なる点を説明する。図７および図８は、ＦＰＣ基板１の製造方法の第２の例を説明するための工程断面図である。
(1-3-2) Second Example Regarding the second example of the method for manufacturing the
まず、図７（ａ）に示すように、キャリア層８と導体層３０とからなる二層基材を用意する。次に、図７（ｂ）に示すように、導体層３０上に接着剤層前駆体７ｐを塗布する。続いて、図７（ｃ）に示すように、図１（ａ）の集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐと同一の形状を有するマスクパターンを介して接着剤層前駆体７ｐを露光した後、現像することにより、導体層３０上に所定のパターンを有する接着剤パターン７を形成する。
First, as shown in FIG. 7A, a two-layer base material including a
次に、図７（ｄ）に示すように、塩化第二鉄を用いて接着剤パターン７から露出する導体層３０の領域をエッチングにより除去する。これにより、キャリア層８上に集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ（図１（ａ）参照）が形成される。また、集電部３ａ〜３ｅには複数の開口Ｈ１１が形成され、集電部３ｆ〜３ｊには複数の開口Ｈ１２が形成される。
Next, as shown in FIG. 7D, the region of the
次に、図８（ａ）に示すように、接着剤パターン７を介して集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上にベース絶縁層２を接合する。その後、図８（ｂ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐからキャリア層８を剥離する。
Next, as shown in FIG. 8A, the
次に、図８（ｃ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの表面を被覆するように、被覆部６ａ〜６ｎを含む被覆層６（図１（ａ）参照）を形成する。なお、図８（ｃ）および図８（ｄ）の断面図は、図８（ａ）の断面図とは上下を逆にして示している。
Next, as shown in FIG.8 (c), the coating layer containing coating |
最後に、図８（ｄ）に示すように、ベース絶縁層２を所定の形状に切断することにより、ベース絶縁層２、導体パターン３および被覆部６を備えるＦＰＣ基板１が完成する。
Finally, as shown in FIG. 8D, the
ＦＰＣ基板１の製造方法の第２の例においては、キャリア層８と導体層３０との積層構造を有する基材の導体層３０上に接着剤パターン７が形成される。また、接着剤パターン７をマスクとして用いて導体層３０の露出した領域が除去される。これにより、別途マスクパターンを用意することなく集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐを形成することができる。その結果、ＦＰＣ基板１の製造工程および製造コストを削減することができる。
In the second example of the method for manufacturing the
また、接着剤パターン７が感光性を有するので、露光処理および現像処理を行うことにより容易に接着剤パターン７を形成することができる。
Further, since the
（１−３−３）第３の例
ＦＰＣ基板１の製造方法の第３の例について、上記第１の例と異なる点を説明する。図９は、ＦＰＣ基板１の製造方法の第３の例を説明するための工程断面図である。本例において、接着剤パターン７は感光性を有しない。
(1-3-3) Third Example A third example of the method for manufacturing the
図４（ａ）の工程から図５（ｂ）の工程までは、上記第１の例と同じである。図５（ｂ）の工程の次に、図９（ａ）に示すように、接着剤層前駆体７ｐを乾燥させることにより接着剤層７ｑを形成し、接着剤層７ｑを介して集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上にベース絶縁層２を接合する。続いて、図９（ｂ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐからキャリア層８を剥離する。その後、図９（ｃ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐから露出する接着剤層７ｑの領域をプラズマ処理により除去する。このようにして、接着剤パターン７を形成する。
The process from FIG. 4A to the process of FIG. 5B is the same as the first example. Next to the step of FIG. 5 (b), as shown in FIG. 9 (a), the
次に、図９（ｄ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの表面を被覆するように、被覆部６ａ〜６ｎを含む被覆層６（図１（ａ）参照）を形成する。なお、図９（ｄ）および図９（ｅ）の断面図は、図９（ｃ）の断面図とは上下を逆にして示している。
Next, as shown in FIG. 9D, a covering layer including covering
最後に、図９（ｅ）に示すように、ベース絶縁層２を所定の形状に切断することにより、ベース絶縁層２、ベース絶縁層２、導体パターン３および被覆部６を備えるＦＰＣ基板１が完成する。
Finally, as shown in FIG. 9E, the
本実施の形態に係るＦＰＣ基板１の製造方法おいては、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐをマスクとして用いることができるので、別途マスクパターンを用意することなく接着剤パターン７を形成することができる。その結果、ＦＰＣ基板１の製造工程および製造コストを削減することができる。
In the method of manufacturing the
また、接着剤パターン７がプラズマ処理により形成されるので、接着剤層前駆体７ｐが感光性であるか非感光性であるかにかかわらず、接着剤パターン７を容易に形成することができる。
Further, since the
（１−３−４）第４の例
ＦＰＣ基板１の製造方法の第４の例について、上記第１の例と異なる点を説明する。図１０および図１１は、ＦＰＣ基板１の製造方法の第４の例を説明するための工程断面図である。本例において、接着剤パターン７は感光性を有しない。
(1-3-4) Fourth Example A fourth example of the method for manufacturing the
まず、図１０（ａ）に示すように、粘着剤層を有するキャリア層８、導体層３０、および接着剤層前駆体７ｐを用意する。接着剤層前駆体７ｐはセパレータ２３上に形成されている。
First, as shown to Fig.10 (a), the
次に、図１０（ｂ）に示すように、キャリア層８上に導体層３０を貼り合わせるとともに導体層３０上に接着剤層前駆体７ｐを貼り合わせる。キャリア層８、導体層３０および接着剤層前駆体７ｐは、ラミネータにより貼り合わせてもよく、またはプレス機によって圧着することにより貼り合わせてもよい。その後、接着剤層前駆体７ｐからセパレータ２３を剥離する。接着剤層前駆体７ｐは、上記第１〜第３の実施の形態と同様に、塗布により導体層３０上に形成されてもよい。
Next, as shown in FIG. 10B, the
次に、図１０（ｃ）に示すように、金型を用いて接着剤層前駆体７ｐ、導体層３０およびキャリア層８の複数箇所を打ち抜くことにより、複数の貫通孔ＨＡを形成する。これにより、導体層３０に開口Ｈ１１，Ｈ１２が形成される。また、金型を用いて集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ（図１（ａ）参照）の形状に沿った切り込みＴＨを接着剤層前駆体７ｐおよび導体層３０に形成する。この場合、共通の金型を用いて貫通孔ＨＡの形成と切り込みＴＨの形成とを同時に行ってもよく、または異なる金型を用いて貫通孔ＨＡの形成と切り込みＴＨの形成とを順に行ってもよい。切り込みＴＨは、キャリア層８の粘着剤層に達するように形成されることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 10C, a plurality of through holes HA are formed by punching out a plurality of locations of the
次に、図１０（ｄ）に示すように、切り込みＴＨによって分離された不要な接着剤層前駆体７ｐおよび導体層３０の部分を除去する。これにより、キャリア層８上に集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐ（図１（ａ）参照）および接着剤パターン７が形成される。なお、図１０（ｃ）の工程において、切り込みＴＨがキャリア層８の粘着剤層に達するように形成されることにより、不要な接着剤層前駆体７ｐおよび導体層３０の部分を除去しやすくなる。
Next, as shown in FIG. 10D, the unnecessary
次に、図１１（ａ）に示すように、接着剤パターン７を介して集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐ上にベース絶縁層２を接合する。その後、図１１（ｂ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐからキャリア層８を剥離する。
Next, as shown in FIG. 11A, the
次に、図１１（ｃ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの表面を被覆するように、無電解めっきにより被覆部６ａ〜６ｎ（図１（ａ）参照）を含む被覆層６を形成する。最後に、図１１（ｄ）に示すように、ベース絶縁層２を所定の形状に切断することにより、ベース絶縁層２、導体パターン３および被覆層６を備えるＦＰＣ基板１が完成する。
Next, as shown in FIG. 11C, the covering
本例においては、金型による貫通孔ＨＡおよび切り込みＴＨの形成により、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐおよび接着剤パターン７が形成される。この場合、露光、現像またはエッチング等の処理が行われないので、ＦＰＣ基板１の製造が容易となる。その結果、製造工程および製造コストの削減が可能となる。
In this example, the current collectors 3a to 3j, the
また、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐおよび接着剤パターン７が形成された後に、ベース絶縁層２が集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐに接合されるので、金型による貫通孔ＨＡおよび切り込みＴＨの形成時に、ベース絶縁層２が損傷することがない。したがって、歩留まりの低下が防止される。
In addition, after the current collectors 3a to 3j, the
なお、図１０（ｃ）の工程で接着剤層前駆体７ｐ、導体層３０およびキャリア層８を打ち抜いて貫通孔ＨＡを形成する代わりに、図１０（ｃ）の工程で接着剤層前駆体７ｐおよび導体層３０の対応箇所に円環状の切り込みを形成し、図１０（ｄ）の工程でその円環状の切り込みの内側における接着剤層前駆体７ｐおよび導体層３０の部分を除去してもよい。ただし、この場合には、複数の対応箇所において、接着剤層前駆体７ｐおよび導体層３０の除去処理が必要になる。製造工程の簡略化のためには、接着剤層前駆体７ｐ、導体層３０およびキャリア層８を打ち抜いて貫通孔ＨＡを形成することが好ましい。
Instead of punching the
一方、図１０（ｃ）の工程で集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの形状に沿うように接着剤層前駆体７ｐおよび導体層３０に切り込みＴＨを形成し、図１０（ｄ）の工程で不要な接着剤層前駆体７ｐおよび導体層３０の部分を除去する代わりに、図１０（ｃ）の工程で集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの形状に沿うように接着剤層前駆体７ｐ、導体層３０およびキャリア層８を打ち抜いてもよい。ただし、この場合には、接着剤層前駆体７ｐ、導体層３０およびキャリア層８が複数に分離する。取り扱いを容易にするためには、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの形状に沿うように接着剤層前駆体７ｐおよび導体層３０に切り込みＴＨを形成し、次工程で不要部分を除去することが好ましい。
On the other hand, in the process of FIG. 10C, the TH is cut into the
（１−３−５）第５の例
ＦＰＣ基板１の製造方法の第５の例について、上記第４の例と異なる点を説明する。
(1-3-5) Fifth Example A fifth example of the method for manufacturing the
本実施の形態においては、図１０（ｃ）の工程において、金型を用いて貫通孔ＨＡおよび切り込みＴＨを形成する代わりに、レーザにより貫通孔ＨＡおよび切り込みＴＨを形成する。その後、図１０（ｄ）に示すように、切り込みＴＨによって分離された不要な接着剤層前駆体７ｐおよび導体層３０の部分を除去することにより、キャリア層８上に集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐ（図１（ａ）参照）および接着剤パターン７が形成される。
In the present embodiment, in the step of FIG. 10C, the through hole HA and the cut TH are formed by a laser instead of forming the through hole HA and the cut TH using a mold. Thereafter, as shown in FIG. 10 (d), by removing the unnecessary
本例においても、露光、現像またはエッチング等の処理が行われないので、ＦＰＣ基板１の製造が容易となる。その結果、製造工程および製造コストの削減が可能となる。
Also in this example, since processing such as exposure, development, or etching is not performed, manufacture of the
また、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐおよび接着剤パターン７が形成された後に、ベース絶縁層２が集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐに接合されるので、レーザによる貫通孔ＨＡの形成および切り込みＴＨの形成時に、ベース絶縁層２が損傷することがない。したがって、歩留まりの低下が防止される。
In addition, after the current collectors 3a to 3j, the
（１−４）効果
本実施の形態に係るＦＰＣ基板１においては、ベース絶縁層２が、連続孔を有する多孔質材料からなる。それにより、燃料電池１００内において、ベース絶縁層２の連続孔を通して、複数の電極膜３５に燃料および空気を供給することができる。また、電極膜３５で発生される電力を導体パターン３を介して燃料電池１００の外部に供給することができる。
(1-4) Effects In the
また、液体状のメタノールから気化されたメタノールをベース絶縁層２を介して分離することができる。したがって、別途気液分離膜を配置することなく、気化されたメタノールを電極膜３５に供給することが可能となる。
Further, methanol vaporized from liquid methanol can be separated through the
このように、ＦＰＣ基板１が集電作用と気液分離作用とを有するので、燃料電池１００の構造を簡単にすることができる。
Thus, since the
また、本実施の形態に係るＦＰＣ基板１においては、導体パターン３の第１の主面および側面を被覆するように被覆層６が形成される。被覆層６においては、ヤング率が１０５Ｇｐａ以下でかつ標準電極電位が−１．５Ｖ以上である。そのため、被覆層６は高い耐腐食性を有するとともに、高い導電性を有する。
In
これにより、燃料電池１００内において、副生成物のギ酸が被覆層６に接触する状態であっても、被覆層６および導体パターン３の腐食が防止される。また、被覆層６を介して導体パターン３と複数の電極膜３５との導電性が十分に確保される。その結果、導体パターン３の集電効率を維持しつつ導体パターン３の腐食を防止することができる。
Thereby, even if the by-product formic acid is in contact with the
また、導体パターン３の第２の主面が接着剤パターン７を介してベース絶縁層２に接着されるので、導体パターン３の第２の主面にギ酸が接触することが防止される。それにより、導体パターン３の腐食がより確実に防止される。
In addition, since the second main surface of the
（２）第２の実施の形態
本発明の第２の実施の形態に係る配線回路基板について、上記第１の実施の形態と異なる点を説明する。
(2) Second Embodiment A printed circuit board according to a second embodiment of the present invention will be described while referring to differences from the first embodiment.
（２−１）構成
図１２（ａ）は、第２の実施の形態に係るＦＰＣ基板の平面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＦＰＣ基板のＡ−Ａ線断面図である。図１２のＦＰＣ基板１においては、被覆層６が形成されず、導体パターン３の全体が露出する。導体パターン３は、ヤング率が１０５Ｇｐａ以下でありかつ標準電極電位がー１．５Ｖ以上である材料からなる。すなわち、導体パターン３は、上記第１の実施の形態における被覆層６と同様の材料（例えば銀）からなる。図１２のＦＰＣ基板１は、導体層および表面層が同一材料により一体的に形成された例である。
(2-1) Configuration FIG. 12A is a plan view of an FPC board according to the second embodiment, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line AA of the FPC board in FIG. It is. In the
図１２のＦＰＣ基板１の製造時には、被覆層６が形成されない。また、導体パターン３が、ヤング率が１０５Ｇｐａ以下でありかつ標準電極電位がー１．５Ｖ以上である材料から形成される。図１２のＦＰＣ基板１の製造方法の他の点は、上記第１の実施の形態におけるＦＰＣ基板１の製造方法と同様である。
At the time of manufacturing the
（２−２）効果
本実施の形態に係るＦＰＣ基板１においても、ベース絶縁層２が、連続孔を有する多孔質材料からなる。それにより、ＦＰＣ基板１が集電作用と気液分離作用とを有するので、燃料電池１００の構造を簡単にすることができる。
(2-2) Effect Also in the
また、導体パターン３のヤング率が１０５Ｇｐａ以下でかつ導体パターン３の標準電極電位が−１．５Ｖ以上である。そのため、導体パターン３は高い耐腐食性を有するとともに、高い導電性を有する。
The Young's modulus of the
これにより、燃料電池１００内において、副生成物のギ酸が導体パターン３に接触する状態であっても、導体パターン３の腐食が防止される。また、導体パターン３と複数の電極膜３５との導電性が十分に確保される。その結果、導体パターン３の集電効率を維持しつつ導体パターン３の腐食を防止することができる。
Thereby, even if the by-product formic acid is in contact with the
（３）第３の実施の形態
本発明の第３の実施の形態に係る配線回路基板について、上記第１の実施の形態と異なる点を説明する。
(3) Third Embodiment A printed circuit board according to a third embodiment of the present invention will be described while referring to differences from the first embodiment.
（３−１）構成
図１３は、第３の実施の形態に係るＦＰＣ基板の断面図である。図１３の断面は、図１のＡ−Ａ線断面に対応する。図１３のＦＰＣ基板１においては、導体パターン３と被覆層６との間に、例えばニッケルからなるバリア層１１が形成される。
(3-1) Configuration FIG. 13 is a cross-sectional view of an FPC board according to the third embodiment. The cross section in FIG. 13 corresponds to the cross section along line AA in FIG. In the
図１３のＦＰＣ基板１の製造時には、ベース絶縁層２に集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐが接合された後（図１１（ｂ）参照）、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの表面（第１の主面および側面）を被覆するように、例えば無電解めっきによりバリア層１１が形成される。続いて、バリア層１１を被覆するように、例えば無電解めっきにより被覆層６が形成される。図１３のＦＰＣ基板１の製造方法の他の点は、上記第１の実施の形態におけるＦＰＣ基板１の製造方法と同様である。
When the
バリア層１１の厚みは、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以上８μｍ以下であることがより好ましく、０．３μｍ以上５μｍ以下であることがさらに好ましい。バリア層１１の厚みが０．１μｍ以上であると導体層３０と被覆層６との間の密着性が向上し、バリア層１１の厚みが１０μｍ以下であると導体パターン３と被覆層６との間の電気伝導率が向上する。バリア層１１の材料はニッケルに限らず、ニッケル銅等の他の導電性材料が用いられてもよい。
The thickness of the
（３−２）効果
本実施の形態に係るＦＰＣ基板１においても、ベース絶縁層２が、連続孔を有する多孔質材料からなる。それにより、ＦＰＣ基板１が集電作用と気液分離作用とを有するので、燃料電池１００の構造を簡単にすることができる。
(3-2) Effect Also in the
また、導体パターン３と被覆層６との間にバリア層１１が形成される。それにより、導体パターン３の成分が被覆層６上に移動することが防止される。したがって、導体パターン３の腐食がより十分に防止される。
Further, the
（４）第４の実施の形態
本発明の第４の実施の形態に係る配線回路基板について、上記第１の実施の形態と異なる点を説明する。
(4) Fourth Embodiment A printed circuit board according to a fourth embodiment of the present invention will be described while referring to differences from the first embodiment.
（４−１）構成
図１４は、第４の実施の形態に係るＦＰＣ基板の断面図である。図１４の断面は、図１のＡ−Ａ線断面に相当する。
(4-1) Configuration FIG. 14 is a cross-sectional view of an FPC board according to the fourth embodiment. The cross section in FIG. 14 corresponds to the cross section along line AA in FIG.
図１４のＦＰＣ基板１においては、接着剤パターン７と導体パターン３との間にも被覆層６が形成される。この場合、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎ、引き出し導体部３ｏ，３ｐの各々の第１の主面、第２の主面および側面を被覆するように被覆層６が形成される。
In the
（４−２）製造方法
（４−２−１）第１の例
図１４に示したＦＰＣ基板１の製造方法を説明する。図１５、図１６、図１７および図１８は、図１４のＦＰＣ基板１の製造方法の第１の例を説明するための工程断面図である。なお、図１５〜図１８は、図１４のＦＰＣ基板１のＡ−Ａ線断面に対応する箇所における工程断面図である。
(4-2) Manufacturing Method (4-2-1) First Example A method for manufacturing the
まず、図１５（ａ）に示すように、例えば銅からなる導体層３０が用意される。導体層３０の厚みは例えば３５μｍである。次に、図１５（ｂ）に示すように、レーザ加工により、導体層３０から集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐを含む導体パターン３（図１（ａ）参照）が形成される。レーザ加工に代えて、エッチングまたは金型を用いた打ち抜きにより集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐが形成されてもよい。
First, as shown in FIG. 15A, a
続いて、図１５（ｃ）に示すように、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの第１の主面Ｅ１、第２の主面Ｅ２および側面Ｅ３を被覆するように、被覆部６ａ〜６ｎを含む被覆層６（図１（ａ）参照）を形成する。このようにして形成された導体パターン３および被覆層６からなる積層体を第１の積層体Ｌ１と呼ぶ。
Subsequently, as shown in FIG. 15C, the first main surface E1, the second main surface E2, and the side surface E3 of the current collecting portions 3a to 3j, the connecting
図１５（ａ）〜図１５（ｃ）の第１の積層体Ｌ１の形成工程と並行して、図１６（ａ）に示すように、接着剤層前駆体７ｐおよびキャリア層９が用意される。接着剤層前駆体７ｐの一面および他面には、それぞれ剥離層７ａ，７ｂが設けられている。剥離層７ａ，７ｂの材料としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）が用いられる。キャリア層９の一面には粘着層９ａが設けられている。キャリア層９の材料としては、例えばＰＥＴが用いられる。粘着層９ａの材料としては、例えばアクリル系の接着剤が用いられる。
In parallel with the formation process of the first stacked body L1 of FIGS. 15A to 15C, as shown in FIG. 16A, an
次に、図１６（ｂ）に示すように、剥離層７ａおよび粘着層９ａを介して、接着剤層前駆体７ｐとキャリア層９とが貼り合わされる。続いて、図１６（ｃ）に示すように、剥離層７ｂが接着剤層前駆体７ｐから剥離される。
Next, as shown in FIG.16 (b), the
その後、図１６（ｄ）に示すように、レーザ加工により、接着剤層前駆体７ｐおよび剥離層７ａに所定のパターンが形成される。これにより、接着剤パターン７が形成される。レーザ加工に代えて、エッチングまたは金型を用いた打ち抜きにより接着剤層前駆体７ｐおよび剥離層７ａに所定のパターンが形成されてもよい。このようにして形成された接着剤パターン７、剥離層７ａ、粘着層９ａおよびキャリア層９からなる積層体を第２の積層体Ｌ２と呼ぶ。接着剤パターン７は、図１５（ｃ）の第１の積層体Ｌ１に形成されるパターンと同様である。
Thereafter, as shown in FIG. 16D, a predetermined pattern is formed on the
次に、図１７（ａ）に示すように、図１５（ｃ）の第１の積層体Ｌ１および図１６（ｄ）の第２の積層体Ｌ２に加え、キャリア層８が用意される。キャリア層８の一面には粘着層８ａが設けられている。キャリア層８の材料としては、例えばＰＥＴが用いられる。粘着層８ａの材料としては、例えばアクリル系の接着剤が用いられる。
Next, as shown in FIG. 17A, a
続いて、図１７（ｂ）に示すように、第１の積層体Ｌ１の一面（導体パターン３の第１の主面Ｅ１側の面）が粘着層８ａを介してキャリア層８と貼り合わされるとともに、第１の積層体Ｌ１の他面（導体パターン３の第２の主面Ｅ２側の面）が接着剤パターン７を介して第２の積層体Ｌ２と貼り合わされる。その後、図１７（ｃ）に示すように、第２の積層体Ｌ２から粘着層９ａおよびキャリア層９とともに剥離層７ａが剥離される。これにより、第１の積層体Ｌ１の他面に接着剤パターン７が残存する。
Subsequently, as shown in FIG. 17B, one surface of the first laminate L1 (the surface on the first main surface E1 side of the conductor pattern 3) is bonded to the
次に、図１８（ａ）に示すように、図１４のベース絶縁層２が用意される。続いて、図１８（ｂ）に示すように、接着剤パターン７を介して第１の積層体Ｌ１の他面にベース絶縁層２が貼り合わされる。その後、図１８（ｃ）に示すように、第１の積層体Ｌ１から粘着層８ａおよびキャリア層８が除去される。これにより、ＦＰＣ基板１が完成する。
Next, as shown in FIG. 18A, the
導体層３０（図２（ａ）参照）の厚みは５００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。導体層３０の厚みが５００μｍ以下であると導体層３０の取り扱い性が向上する。本例において導体層３０の材料として銅が用いられるが、これに代えてニッケル、アルミニウム、銀もしくは金またはこれらの合金が用いられてもよい。
The thickness of the conductor layer 30 (see FIG. 2A) is preferably 500 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 100 μm or less. When the thickness of the
本例において、導体パターン３と被覆層６との間にバリア層１１が形成されてもよい。この場合、集電部３ａ〜３ｊ、接続導体部３ｋ〜３ｎおよび引き出し導体部３ｏ，３ｐの第１の主面Ｅ１、第２の主面Ｅ２および側面を被覆するようにバリア層１１が形成される。
In this example, the
接着剤パターン７（図１６〜図１８参照）の厚みは１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。接着剤パターン７の厚みが１μｍ以上であると接着剤の接着力が向上し、接着剤パターン７の厚みが１００μｍ以下であると接着剤パターン７の取り扱い性が向上する。
The thickness of the adhesive pattern 7 (see FIGS. 16 to 18) is preferably 1 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 50 μm or less. When the thickness of the
キャリア層８，９（図１７参照）の厚みは１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上２５０μｍ以下であることがより好ましい。キャリア層８，９の厚みが１μｍ以上であるとキャリア層８，９の取り扱い性が向上し、キャリア層８，９の厚みが５００μｍ以下であるとキャリア層８，９のフレキシブル性が向上する。 The thicknesses of the carrier layers 8 and 9 (see FIG. 17) are preferably 1 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 25 μm or more and 250 μm or less. When the thickness of the carrier layers 8 and 9 is 1 μm or more, the handleability of the carrier layers 8 and 9 is improved, and when the thickness of the carrier layers 8 and 9 is 500 μm or less, the flexibility of the carrier layers 8 and 9 is improved.
図１７（ｂ）の第１の積層体Ｌ１をキャリア層８および第２の積層体Ｌ２に貼り合わせる工程において、位置合わせ部材および固定部材を用いて第１の積層体Ｌ１がキャリア層８と第２の積層体Ｌ２との間で位置決めされてもよい。図１９は、キャリア層８、第１の積層体Ｌ１、位置合わせ部材２０ａおよび第２の積層体Ｌ２の斜視図である。図２０は、キャリア層８、第１の積層体Ｌ１、位置合わせ部材２０ａ、第２の積層体Ｌ２および固定部材２０ｂの断面図である。
In the step of bonding the first laminated body L1 of FIG. 17B to the
図１９に示すように、位置合わせ部材２０ａは、開口Ｈ１１，Ｈ１２（図１７参照）の部分を除いて第１の積層体Ｌ１の反転パターンを有する板状部材である。これにより、第１の積層体Ｌ１は、位置合わせ部材２０ａに嵌合可能である。位置合わせ部材２０ａの厚みは、第１の積層体Ｌ１の厚みと略等しい。これにより、第１の積層体Ｌ１が位置合わせ部材２０ａに嵌合された場合、第１の積層体Ｌ１の一面（導体パターン３の第１の主面Ｅ１側の面）と位置合わせ部材２０ａの一面とは同一平面上にあり、第１の積層体Ｌ１の他面（導体層パターン３の第２の主面Ｅ２側の面）と位置合わせ部材２０ａの他面とは同一平面上にある。
As shown in FIG. 19, the
図２０（ａ）に示すように、図１７（ａ）のキャリア層８、第１の積層体Ｌ１および第２の積層体Ｌ２に加え、位置合わせ部材２０ａおよび固定部材２０ｂが配置される。キャリア層８の一面には粘着層８ａが設けられている。続いて、図２０（ｂ）に示すように、位置合わせ部材２０ａが固定部材２０ｂにより第２の積層体Ｌ２上に固定される。固定部材２０ｂは、例えばピンである。これにより、第２の積層体Ｌ２の接着剤パターン７が位置合わせ部材２０ａのパターンから露出する。
As shown in FIG. 20A, an
次に、図２０（ｃ）に示すように、第１の積層体Ｌ１が第２の積層体Ｌ２上の位置合わせ部材２０ａに嵌合されるとともに、第１の積層体Ｌ１の他面（導体パターン３の第２の主面Ｅ２側の面）が位置合わせ部材２０ａから露出する接着剤パターン７を介して第２の積層体Ｌ２に貼り合わされる。これにより、第１の積層体Ｌ１が第２の積層体Ｌ２上で位置決めされる。続いて、粘着層８ａを介してキャリア層８が第１の積層体Ｌ１の一面（導体パターン３の第１の主面Ｅ１側の面）に貼り合わされる。
Next, as shown in FIG. 20C, the first stacked body L1 is fitted into the
その後、固定部材２０ｂが除去され、ＦＰＣ基板１の製造工程は図１７（ｂ）の工程に続く。なお、位置合わせ部材２０ａは、例えば図１７（ｃ）の工程の後に除去される。
Thereafter, the fixing
（４−２−２）第２の例
図１４のＦＰＣ基板１の製造方法の第２の例について、上記第１の例と異なる点を説明する。図２１は、ＦＰＣ基板１の製造方法の第２の例を説明するための工程断面図である。
(4-2-2) Second Example A second example of the method for manufacturing the
まず、図２１（ａ）に示すように、図１６（ｄ）の第２の積層体Ｌ２および図１のベース絶縁層２が用意される。続いて、図２１（ｂ）に示すように、ベース絶縁層２が接着剤パターン７を介して第２の積層体Ｌ２と貼り合わされる。その後、図２１（ｃ）に示すように、第２の積層体Ｌ２から粘着層９ａおよびキャリア層９とともに剥離層７ａが剥離される。これにより、ベース絶縁層２に接着剤パターン７が残存する。
First, as shown in FIG. 21A, the second stacked body L2 in FIG. 16D and the
次に、図２１（ｄ）に示すように、図１５（ｃ）の第１の積層体Ｌ１が用意される。続いて、図２１（ｅ）に示すように、接着剤パターン７を介して第１の積層体Ｌ１にベース絶縁層２が貼り合わされる。このとき、図１９および図２０の位置合わせ部材２０ａを用いて第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２上で位置決めされてもよい。この場合、第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２に貼り合わされた後、位置合わせ部材２０ａが除去される。これにより、ＦＰＣ基板１が完成する。
Next, as shown in FIG. 21D, the first stacked body L1 of FIG. 15C is prepared. Subsequently, as illustrated in FIG. 21E, the
（４−２−３）第３の例
ＦＰＣ基板１の製造方法の第３の例について、上記第１の例と異なる点を説明する。図２２は、ＦＰＣ基板１の製造方法の第３の例を説明するための工程断面図である。
(4-2-3) Third Example A third example of the method for manufacturing the
まず、図２２（ａ）に示すように、図１５（ｃ）の第１の積層体Ｌ１および図１のベース絶縁層２が用意される。続いて、図２２（ｂ）に示すように、ベース絶縁層２の融点よりも高い温度でかつ所定の圧力で所定時間第１の積層体Ｌ１をベース絶縁層２にプレス（押圧）することにより、第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２に貼り合わされる。
First, as shown in FIG. 22A, the first stacked body L1 in FIG. 15C and the
第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２にプレスされる前に、図１９および図２０の位置合わせ部材２０ａを用いて第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２上で位置決めされてもよい。この場合、第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２上に位置決めされた後、位置合わせ部材２０ａが除去される。その後、第１の積層体Ｌ１がベース絶縁層２にプレスされる。これにより、ＦＰＣ基板１が完成する。
Before the first stacked body L1 is pressed to the insulating
（４−３）効果
本実施の形態に係るＦＰＣ基板１においても、ベース絶縁層２が、連続孔を有する多孔質材料からなる。それにより、ＦＰＣ基板１が集電作用と気液分離作用とを有するので、燃料電池１００の構造を簡単にすることができる。
(4-3) Effects Also in the
また、導体パターン３の第１の主面、第２の主面および側面を被覆するように被覆層６が形成される。この場合、燃料電池１００内において、導体パターン３の全面が被覆層６により一体的に被覆されるので、ギ酸が導体パターン３に接触することが確実に防止される。したがって、導体パターン３の腐食がより確実に防止される。
In addition,
（５）他の実施の形態
上記実施の形態において、ベース絶縁層２の材料として多孔質性のｅＰＴＦＥが用いられたが、これに限定されない。例えば、ベース絶縁層２の材料として、ｅＰＴＦＥに代えて、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、シクロオレフィンポリマー樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリメチルメタクリレートポリマー樹脂、液晶ポリマー樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂のうちの少なくとも１つを含む樹脂が多孔質化されたフィルムが用いられてもよい。
(5) Other Embodiments In the above embodiment, porous ePTFE is used as the material of the
上記第１、第３および第４の実施の形態においては、導体パターン３の材料として銅が用いられたが、これに限定されない。例えば、銅に代えて金（Ａｕ）もしくはアルミニウム等の他の金属、または銅合金、金合金、銀合金もしくはアルミニウム合金等の合金を用いてもよい。
In the said 1st, 3rd and 4th embodiment, although copper was used as a material of the
上記第１、第３および第４の実施の形態においては被覆層６の材料として、また、上記第２の実施の形態においては導体パターン３の材料として、ヤング率が１０５Ｇｐａ以下でありかつ表面層の標準電極電位がー１．５Ｖ以上である材料（例えば、銀）が用いられたが、これに限定されない。例えば、第１、第３および第４の実施の形態の被覆層６ならびに第２の実施の形態の導体パターン３の材料として、銅もしくはアルミニウム等の他の金属、または銅合金、金合金、銀合金もしくはアルミニウム合金等の合金を用いてもよい。または、第１、第３および第４の実施の形態の被覆層６の材料として、カーボンブラック等の導電性材料を含む樹脂組成物が用いられてもよい。
In the first, third and fourth embodiments, as the material of the
上記実施の形態では、ベース絶縁層２と導体パターン３との間に接着剤パターン７が形成されるが、ベース絶縁層２と導体パターン３との接合性を確保することができ、かつ導体パターン３の腐食を防止することができるのであれば、ベース絶縁層２上に導体パターン３が直接形成されてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態において、ＦＰＣ基板１は５対の集電部（集電部３ａ，３ｆ、集電部３ｂ，３ｇ、集電部３ｃ，３ｈ、集電部３ｄ，３ｉおよび集電部３ｅ，３ｊ）を有するが、これに限定されない。ＦＰＣ基板１の集電部の数は４対以下であってもよいし、６対以上であってもよい。これにより、任意の数の電極膜３５を直列接続することができる。また、ＦＰＣ基板１が１対の集電部を有してもよい。この場合、接続導体部３ｋ〜３ｎは設けられない。
In the above embodiment, the
（６）実施例
実施例１〜７として、ＦＰＣ基板１のサンプルを作製した。
(6) Example As Examples 1 to 7, samples of the
（６−１−１）実施例１
図２３は、実施例１のサンプルの製造方法を示す工程断面図である。図２３（ａ）に示すように、キャリア層８上に銅からなる導体層３０を貼り合わせるとともに、導体層３０上にエポキシ樹脂からなる接着剤層前駆体７ｐを貼り合わせた。次に、図２３（ｂ）に示すように、金型を用いて接着剤層前駆体７ｐ、導体層３０およびキャリア層８を所定の形状に打ち抜き、接着剤パターン７および導体パターン３を形成した。
(6-1-1) Example 1
23 is a process cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the sample of Example 1. FIG. As shown in FIG. 23A, a
次に、図２３（ｃ）に示すように、接着剤パターン７を介して導体パターン３を多孔質性のｅＰＴＦＥ（日東電工株式会社製；ＴＥＭＩＳＨＮＴＦ−１１２１）からなるベース絶縁層２に接合した。次に、図２３（ｄ）に示すように、導体パターン３からキャリア層８を剥離し、ベース絶縁層２、接着剤パターン７および導体パターン３を１５０℃で３時間加熱することにより接着剤パターン７を硬化させた。
Next, as shown in FIG. 23 (c), the
最後に、図２３（ｅ）に示すように、導体パターン３の表面を被覆するように銀からなる被覆層６を形成し、実施例１のサンプルを得た。
Finally, as shown in FIG. 23 (e), a
（６−１−２）実施例２
導体パターン３の材料として銅の代わりに銀を用い、かつ被覆層６を形成しない点を除いて、上記実施例１と同様にサンプルを作製した。
(6-1-2) Example 2
A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that silver was used instead of copper as the material of the
（６−１−３）実施例３
図２４は、実施例３のサンプルの製造方法を示す断面図である。図２４（ａ）に示すように、実施例１の図２３（ａ）〜図２３（ｄ）と同様に、ベース絶縁層２上に接着剤パターン７および銅からなる導体パターン３を形成した。次に、図２４（ｂ）に示すように、無電解ニッケルめっきにより、導体パターン３の表面を被覆するようにニッケルからなるバリア層１１を形成した。次に、図２４（ｃ）に示すように、無電解銀めっきにより、バリア層１１の表面を被覆するように銀からなる被覆層６を形成し、実施例３のサンプルを得た。
(6-1-3) Example 3
FIG. 24 is a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the sample of Example 3. As shown in FIG. 24A, the
（６−１−４）実施例４
被覆層６を形成しない点を除いて、上記実施例１と同様にサンプルを作製した。
(6-1-4) Example 4
A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the
（６−１−５）実施例５
導体パターン３の材料として銀の代わりにアルミニウムを用いた点を除いて、実施例４と同様にサンプルを作製した。
(6-1-5) Example 5
A sample was prepared in the same manner as in Example 4 except that aluminum was used instead of silver as the material of the
（６−１−６）実施例６
導体パターン３の材料として銅の代わりにニッケルを用いた点を除いて、実施例４と同様にサンプルを作製した。
(6-1-6) Example 6
A sample was prepared in the same manner as in Example 4 except that nickel was used instead of copper as the material of the
（６−１−７）実施例７
導体パターン３の材料として銅の代わりにジルコニウムを用いた点を除いて、実施例４と同様にサンプルを作製した。
(6-1-7) Example 7
A sample was prepared in the same manner as in Example 4 except that zirconium was used instead of copper as the material of the
（６−２）評価
実施例１〜７のサンプルにおいて、以下の評価を行った。以下の説明では、ベース絶縁層２上に接着剤パターン７を介して形成される層のうち、最表面となる層を表面層と呼ぶ。実施例１，３では、被覆層６が表面層となり、実施例２，４〜７では、導体パターン３が表面層となる。
(6-2) Evaluation In the samples of Examples 1 to 7, the following evaluation was performed. In the following description, among the layers formed on the
（６−２−１）接触抵抗
次のようにして実施例１〜７のサンプルの接触抵抗を測定した。図２５は、実施例１のサンプルにおける接触抵抗の測定方法を示す模式図である。実施例２〜７におけるのサンプルにおける接触抵抗の測定方法は、図２５に示す方法と同様である。
(6-2-1) Contact Resistance The contact resistance of the samples of Examples 1 to 7 was measured as follows. FIG. 25 is a schematic diagram illustrating a method of measuring contact resistance in the sample of Example 1. The method for measuring the contact resistance of the samples in Examples 2 to 7 is the same as the method shown in FIG.
図２５に示すように、実施例１のサンプルをそれぞれ一対用意した。導体パターン３が形成されたベース絶縁層２の面が互いに向き合うように一対のサンプルを配置するとともに、一対のサンプルの被覆層６の間にカーボンペーパーＣＰを配置した。２５℃の環境下において、一対のサンプルをカーボンペーパーＣＰの一面および他面に１Ｍｐａの圧力でそれぞれ押し当てた。その状態で、一対のサンプルの導体パターン３間の抵抗値をＡＣ ｍΩ ＨＩＴＥＳＴＥＲ（日置電機株式会社製）を用いて測定した。
As shown in FIG. 25, a pair of samples of Example 1 were prepared. A pair of samples was arranged so that the surfaces of the
（６−２−２）腐食性
ギ酸が１０００ｐｐｍの濃度で含まれる水溶液に、実施例１〜７のサンプルを５０℃の環境下で７日間浸漬させ、導体パターン３、被覆層６およびバリア層１１の腐食を観察した。
(6-2-2) Corrosiveness The samples of Examples 1 to 7 were immersed in an aqueous solution containing formic acid at a concentration of 1000 ppm in an environment of 50 ° C. for 7 days, and the
表１には、実施例１〜７における表面層の材料、ならびに表面層のヤング率（参考文献：日本金属学会編 金属データブック）および表面層の標準電極電位（参考文献：日本化学会編 化学便覧（基礎編II））が示される。表２には、実施例１〜７における接触抵抗の測定値および腐食の観察結果が示される。 Table 1 shows the material of the surface layer in Examples 1 to 7, the Young's modulus of the surface layer (reference: Metal Data Book edited by the Japan Institute of Metals), and the standard electrode potential of the surface layer (reference: edited by the Chemical Society of Japan) Handbook (Basics II)) is shown. Table 2 shows the measured values of contact resistance and the observation results of corrosion in Examples 1 to 7.
表１および表２に示すように、実施例１〜３のサンプルにおいては、接触抵抗値が２．４〜３．３ｍΩと低かった。また、実施例１〜３，７のサンプルにおいては、導体パターン３、被覆層６およびバリア層１１に腐食が生じなかった。一方、実施例４〜７のサンプルにおいては、接触抵抗値が３５．１〜７２０ｍΩと高かった。また、実施例４〜６のサンプルにおいては、導体パターン３に腐食が生じた。
As shown in Table 1 and Table 2, in the samples of Examples 1 to 3, the contact resistance value was as low as 2.4 to 3.3 mΩ. Further, in the samples of Examples 1 to 3 and 7, no corrosion occurred on the
これにより、表面層のヤング率が１０５Ｇｐａ以下でありかつ表面層の標準電極電位がー１．５Ｖ以上であることにより、導体パターン３の集電効率を維持しつつ導体パターン３の腐食を防止することができることがわかった。
Thereby, the Young's modulus of the surface layer is 105 Gpa or less and the standard electrode potential of the surface layer is −1.5 V or more, thereby preventing the
他の方法により、導体パターン３の集電効率を維持しつつ導体パターン３の腐食を防止することができるのであれば、実施例４〜７のように、表面層のヤング率および標準電極電位が上記範囲内でなくてもよい。
If the corrosion of the
（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
(7) Correspondence between each component of claim and each part of embodiment The following describes an example of the correspondence between each component of the claim and each part of the embodiment. It is not limited.
上記実施の形態においては、ベース絶縁層２がベース絶縁層の例であり、導体パターン３が導体層または被覆層の例であり、被覆層６が被覆層の例であり、バリア層１１がバリア層の例であり、接着剤パターン７が接着剤層の例であり、電極膜３５が電池要素の例であり、ケーシング４０が筐体の例である。
In the above embodiment, the insulating
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。 As each constituent element in the claims, various other elements having configurations or functions described in the claims can be used.
本発明は、燃料電池に用いられる配線回路基板の製造に有効に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively used for manufacturing a printed circuit board used for a fuel cell.
１ ＦＰＣ基板
２ ベース絶縁層
２ａ 第１絶縁部
２ｂ 第２絶縁部
２ｃ 第３絶縁部
２ｄ 第４絶縁部
３ 導体パターン
３ａ〜３ｊ 集電部
３ｋ〜３ｎ 接続導体部
３ｏ，３ｐ 引き出し導体部
５ａ，５ｂ 引き出し電極
６ 被覆層
６ａ〜６ｎ 被覆部
７ 接着剤パターン
７ｐ 接着剤層前駆体
７ｑ 接着剤層
８，９ キャリア層
１１ バリア層
２２ レジスト膜
２２ａ エッチングレジストパターン
３０ 導体層
３５ 電極膜
３５ａ 空気極
３５ｂ 燃料極
３５ｃ 電解質膜
４０ ケーシング
４１ 上面部
４２ 下面部
４３，４４ 側面部
５０ 燃料収容室
Ｂ１ 屈曲部
Ｈ１１，Ｈ１２，Ｈ４１ 開口
DESCRIPTION OF
Claims (12)
ベース絶縁層と、
前記ベース絶縁層上に形成される導体層とを備え、
前記ベース絶縁層は、連続孔を有する多孔質材料を含むことを特徴とする配線回路基板。 A printed circuit board used for a fuel cell,
A base insulating layer;
A conductor layer formed on the insulating base layer;
The printed circuit board according to claim 1, wherein the insulating base layer includes a porous material having continuous holes.
前記導体層の前記第１の主面および前記側面に形成される表面層をさらに備え、
前記表面層は、ヤング率が１０５ＧＰａ以下でかつ標準電極電位が−１．５Ｖ以上であることを特徴とする請求項１記載の配線回路基板。 The conductor layer has first and second main surfaces and side surfaces, and is formed on the base insulating layer so that the second main surface faces the base insulating layer,
A surface layer formed on the first main surface and the side surface of the conductor layer;
The printed circuit board according to claim 1, wherein the surface layer has a Young's modulus of 105 GPa or less and a standard electrode potential of −1.5 V or more.
前記導体層は、前記第１の主面と前記絶縁層との間に前記表面層が介在するように前記ベース絶縁層上に設けられることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の配線回路基板。 The surface layer is further formed on the second main surface of the conductor layer;
The said conductor layer is provided on the said base insulating layer so that the said surface layer may interpose between the said 1st main surface and the said insulating layer, The any one of Claims 3-6 characterized by the above-mentioned. Printed circuit board.
電池要素と、
前記配線回路基板および前記電池要素を収容する筺体とを備えることを特徴とする燃料電池。 A wired circuit board according to any one of claims 1 to 10,
A battery element;
A fuel cell comprising: the printed circuit board and a housing for housing the battery element.
前記ベース絶縁層上に導体層を形成する工程とを備えることを特徴とする配線回路基板の製造方法。 Providing a base insulating layer comprising a porous material having continuous pores;
And a step of forming a conductor layer on the insulating base layer.
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| JP2010252125A JP2012104383A (en) | 2010-11-10 | 2010-11-10 | Wiring circuit board, fuel cell, and method for manufacturing wiring circuit board |
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