JP5410175B2 - Membrane wiring board and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、メンブレン配線板及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a membrane wiring board and a manufacturing method thereof .
ノートパソコンの基板間接続配線材やデジタル家電用のスイッチ回路として、メンブレン配線板が使用される。メンブレン配線板は、プラスチックなどの可撓性を有するフィルム上に銀ペーストを印刷して回路層を形成してなるものである（下記特許文献１参照）。このように、メンブレン配線板は、プラスチックフィルム上に銅をエッチング又はめっきして回路層を形成するフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）に比べて、低コストで容易に製造できることから、ＦＰＣの安価な代替品としてよく使用されるようになってきている。
Membrane wiring boards are used as connecting wiring materials for substrates of notebook computers and switch circuits for digital home appliances. The membrane wiring board is formed by printing a silver paste on a flexible film such as plastic to form a circuit layer (see
ところで、近年、メンブレン配線板のさらなる小型化が要求されており、それに伴って、回路層の多層化も行われるようになっている。回路層を多層化するためには各回路層を絶縁層で被覆することが必要となる。また銀ぺースト中に含まれる導電粉としては、フレーク状や球状の銀粒子が用いられている。 By the way, in recent years, there has been a demand for further downsizing of the membrane wiring board, and accordingly, the circuit layer has been multilayered. In order to increase the number of circuit layers, it is necessary to coat each circuit layer with an insulating layer. As the conductive powder contained in the silver paste, flaky or spherical silver particles are used.
しかし、銀ペースト中の導電粉としてフレーク状の銀粒子が用いられると、回路層に樹脂組成物を塗布し硬化させて絶縁被覆層を形成した場合に回路層の抵抗が大きくなり、回路層の導電性が低下する場合があった。このことは、多層の回路層を有するメンブレン配線板を製造する上で障害となる。 However, if flaky silver particles are used as the conductive powder in the silver paste, the resistance of the circuit layer increases when the insulating coating layer is formed by applying the resin composition to the circuit layer and curing it. In some cases, the conductivity was lowered. This is an obstacle to manufacturing a membrane wiring board having multiple circuit layers.
またメンブレン配線板は、その柔軟性を生かして曲げた状態で使用されることもある。しかし、メンブレン配線板を曲げた状態で使用すると、その回路層の導電性が低下してしまう場合があった。 The membrane wiring board may be used in a bent state taking advantage of its flexibility. However, when the membrane wiring board is used in a bent state, the conductivity of the circuit layer may be lowered.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、絶縁被覆層で被覆しても優れた導電性を有し且つ曲げた状態にしても導電性の低下が十分に抑制される回路層を形成することができる導電性ペーストを用いて製造されるメンブレン配線板及びその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a circuit layer that has excellent conductivity even when covered with an insulating coating layer and sufficiently suppresses the decrease in conductivity even in a bent state. It aims at providing the membrane wiring board manufactured using the electrically conductive paste which can be formed, and its manufacturing method .
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、回路層に樹脂組成物を塗布し硬化させる際に、樹脂組成物中の成分が回路層中に侵入し、回路層に含まれるバインダ樹脂を膨潤又は溶解させることによって、互いに接触した導電粉同士が離間し、これにより導電性が低下するのではないかと考えた。またメンブレン配線板が曲げ状態とされる際に回路層の導電性が低下するのは以下の理由によるものではないかと考えた。即ち導電粉としてフレーク状の銀粒子を用いる場合、フレーク状の銀粒子は大きい形状異方性を有する。このため、メンブレン配線板が曲げた状態とされ、それに伴って回路層が曲げた状態とされることによって、フレーク状銀粒子は互いに離間しやすく、接触面積が変化しやすくなる。このため、回路層において導電性の低下が起こりやすくなるのではないかと本発明者は考えた。そこで、本発明者はさらに鋭意研究を重ねた結果、導電性ペースト中に、導電粉として、形状異方性の大きいフレーク状粒子と、これより形状異方性の小さい球状粒子とを混在させ、且つ導電粉中の球状粒子の割合を所定割合とすることで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that when the resin composition is applied to the circuit layer and cured, the components in the resin composition enter the circuit layer and are contained in the circuit layer. It was thought that the conductive powder in contact with each other was separated by swelling or dissolving the binder resin to be separated, thereby reducing the conductivity. In addition, it was considered that the electrical conductivity of the circuit layer was lowered when the membrane wiring board was bent for the following reason. That is, when flaky silver particles are used as the conductive powder, the flaky silver particles have a large shape anisotropy. For this reason, when the membrane wiring board is bent and the circuit layer is bent accordingly, the flaky silver particles are easily separated from each other and the contact area is easily changed. For this reason, this inventor thought that the fall of electroconductivity would occur easily in a circuit layer. Therefore, as a result of further earnest research, the inventor mixed flaky particles having a large shape anisotropy and spherical particles having a smaller shape anisotropy as a conductive powder in the conductive paste, And it discovered that the said subject could be solved by making the ratio of the spherical particle in electroconductive powder into a predetermined ratio, and came to complete this invention.
即ち本発明は、プラスチック基材上に、導電性ペーストを塗布して第１回路層を形成し、前記第１回路層を樹脂組成物で被覆して第１絶縁被覆層を形成する第１工程と、導電性ペーストを塗布して第２回路層を形成し、前記第２回路層を樹脂組成物で被覆して第２絶縁被覆層を形成する第２工程と、を経て得られることを特徴とするメンブレン配線板であって、前記導電性ペーストが、バインダ樹脂と、導電粉とを含み、前記導電粉が、フレーク状の銀粒子と、球状の銀粒子とから構成され、前記導電粉中の前記球状の銀粒子の割合が０質量％より大きく１５質量％以下であり、前記球状の銀粒子の平均粒径が０．１〜２０μｍであり、前記樹脂組成物が紫外線硬化型インキである、メンブレン配線板である。また本発明は、プラスチック基材上に、導電性ペーストを塗布して第１回路層を形成し、前記第１回路層に樹脂組成物を塗布して第１絶縁被覆層を形成する第１工程と、導電性ペーストを塗布して第２回路層を形成し、前記第２回路層に樹脂組成物を塗布して第２絶縁被覆層を形成する第２工程と、を経てメンブレン配線板を製造するメンブレン配線板の製造方法であって、前記導電性ペーストが、バインダ樹脂と、導電粉とを含み、前記導電粉が、フレーク状の銀粒子と、球状の銀粒子とから構成され、前記導電粉中の前記球状の銀粒子の割合が０質量％より大きく１５質量％以下であり、前記球状の銀粒子の平均粒径が０．１〜２０μｍであり、前記樹脂組成物が紫外線硬化型インキである、メンブレン配線板の製造方法である。
That is, the present invention provides a first step of applying a conductive paste on a plastic substrate to form a first circuit layer, and coating the first circuit layer with a resin composition to form a first insulating coating layer. And a second step of forming a second circuit layer by applying a conductive paste, and coating the second circuit layer with a resin composition to form a second insulating coating layer. The conductive paste includes a binder resin and conductive powder, and the conductive powder is composed of flaky silver particles and spherical silver particles, and the conductive powder includes The proportion of the spherical silver particles is greater than 0% by mass and 15% by mass or less, the average particle size of the spherical silver particles is 0.1 to 20 μm, and the resin composition is an ultraviolet curable ink. It is a membrane wiring board . The present invention also provides a first step of forming a first circuit layer by applying a conductive paste on a plastic substrate, and forming a first insulating coating layer by applying a resin composition to the first circuit layer. And a second step of applying a conductive paste to form a second circuit layer, and applying a resin composition to the second circuit layer to form a second insulating coating layer, thereby producing a membrane wiring board A method for manufacturing a membrane wiring board, wherein the conductive paste includes a binder resin and conductive powder, and the conductive powder is composed of flaky silver particles and spherical silver particles, The ratio of the spherical silver particles in the powder is greater than 0% by mass and 15% by mass or less, the average particle size of the spherical silver particles is 0.1 to 20 μm, and the resin composition is an ultraviolet curable ink. This is a method for manufacturing a membrane wiring board.
このメンブレン配線板及びその製造方法によれば、上記導電性ペーストを塗布して第１回路層を形成し、この第１回路層に樹脂組成物を塗布し硬化させて第１絶縁被覆層を形成しても、第１回路層の抵抗の上昇が十分に抑制される。同様に、上記導電性ペーストを第１絶縁被覆層に塗布して第２回路層を形成し、この第２回路層に樹脂組成物を塗布し硬化させて第２絶縁被覆層を形成しても、第１及び第２回路層の抵抗の上昇が十分に抑制される。このため、優れた導電性を有する第１及び第２回路層が実現される。またメンブレン配線板を曲げた状態としても、第１及び第２回路層の導電性の低下を十分に抑制することができる。また上記メンブレン配線板において、前記樹脂組成物が紫外線硬化型インキであり、紫外線硬化型インキは通常、有機溶剤を含まない。このため、第１及び第２回路層のそれぞれに樹脂組成物を塗布する際に第１及び第２回路層中のバインダ樹脂を膨潤又は溶解させにくく、フレーク状の銀粒子同士が離間しにくい。このため、より優れた導電性を有する回路層が実現される。
According to this membrane wiring board and its manufacturing method , the conductive paste is applied to form the first circuit layer, and the resin composition is applied to the first circuit layer and cured to form the first insulating coating layer. Even so, an increase in the resistance of the first circuit layer is sufficiently suppressed. Similarly, the conductive paste is applied to the first insulating coating layer to form a second circuit layer, and the resin composition is applied to the second circuit layer and cured to form the second insulating coating layer. The increase in resistance of the first and second circuit layers is sufficiently suppressed. For this reason, the 1st and 2nd circuit layer which has the outstanding electroconductivity is implement | achieved. Further, even when the membrane wiring board is bent, the decrease in conductivity of the first and second circuit layers can be sufficiently suppressed. In the membrane wiring board, the resin composition is an ultraviolet curable ink, and the ultraviolet curable ink usually does not contain an organic solvent. For this reason, when apply | coating a resin composition to each of a 1st and 2nd circuit layer, the binder resin in a 1st and 2nd circuit layer is hard to swell or melt | dissolve, and flaky silver particles cannot separate easily. For this reason, the circuit layer which has the more excellent electroconductivity is implement | achieved.
上記メンブレン配線板及びその製造方法において、前記フレーク状の銀粒子の平均粒径に対する前記球状の銀粒子の平均粒径の比が０．１〜１であることが好ましい。
In the membrane wiring board and the manufacturing method thereof , the ratio of the average particle diameter of the spherical silver particles to the average particle diameter of the flaky silver particles is preferably 0.1-1 .
上記紫外線硬化型インキは例えばポリウレタン（メタ）アクリレートを含む。 The ultraviolet curable ink contains, for example, polyurethane (meth) acrylate.
なお、本発明において、球状の銀粒子とは、導電粉のみを倍率１０００〜３０００倍の電子顕微鏡で観察した場合に最小長さに対する最大長さの比が０．９〜１．１である粒子を言い、フレーク状の銀粒子とは、導電粉のみを倍率１０００〜３０００倍の電子顕微鏡で観察した場合に最小長さに対する最大長さの比が１．１を超える粒子を言うものとする。 In the present invention, the spherical silver particles are particles having a ratio of the maximum length to the minimum length of 0.9 to 1.1 when only the conductive powder is observed with an electron microscope with a magnification of 1000 to 3000 times. The flaky silver particles are particles whose ratio of the maximum length to the minimum length exceeds 1.1 when only the conductive powder is observed with an electron microscope having a magnification of 1000 to 3000 times.
本発明によれば、絶縁被覆層で被覆しても優れた導電性を有し且つ曲げた状態にしても導電性の低下が十分に抑制される回路層を形成することができる導電性ペーストを用いて製造されるメンブレン配線板及びその製造方法が提供される。 According to the present invention, a conductive paste can be reduced also in conductivity in the state of and bent electrically conductive superior be coated with an insulating coating layer to form a circuit layer is sufficiently suppressed A membrane wiring board manufactured using the same and a manufacturing method thereof are provided.
以下、本発明の実施形態について図１及び図２を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
図１は、本発明に係るメンブレン配線板の一実施形態を示す平面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態のメンブレン配線板１００は、プラスチック基材１と、プラスチック基材１上に設けられる第１回路層２ａと、プラスチック基材１上に第１回路層２ａを覆うように設けられる第１絶縁被覆層３と、第１絶縁被覆層３上に設けられる第２回路層２ｂと、第１絶縁被覆層３上に第２回路層２ｂを覆うように設けられる第２絶縁被覆層４とを備える。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a membrane wiring board according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the
第１回路層２ａ及び第２回路層２ｂはいずれも、導電粉とバインダ樹脂とを含む。導電粉は、フレーク状の銀粒子と球状の銀粒子とから構成され、これらフレーク状の銀粒子と球状の銀粒子とは互いに接触した状態で保持されている。そして、全導電粉中の球状の銀粒子の割合は０質量％より大きく１５質量％以下となっている。 Each of the first circuit layer 2a and the second circuit layer 2b includes conductive powder and a binder resin. The conductive powder is composed of flaky silver particles and spherical silver particles, and these flaky silver particles and spherical silver particles are held in contact with each other. And the ratio of the spherical silver particle in all the electroconductive powder is larger than 0 mass%, and is 15 mass% or less.
メンブレン配線板１００は以下のようにして得ることができる。
The
まずプラスチック基材１を準備する。プラスチック基材１を構成するプラスチックは、プラスチックであれば特に限定されるものではない。このようなプラスチックとしては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）などのポリエステル樹脂、ポリイミド、ポリエーテルイミドなどが挙げられる。
First, a
次に導電性ペーストを準備する。導電性ペーストとしては、導電粉と、バインダ樹脂とを含むものが用いられる。導電粉は、フレーク状の銀粒子と球状の銀粒子とから構成される。そして、全導電粉中に占める球状の銀粒子の割合は０質量％より大きく１５質量％以下とする。球状銀粒子の割合が０質量％であると、第１回路層２ａ及び第２回路層２ｂに樹脂組成物を塗布した場合に第１回路層２ａ及び第２回路層２ｂの導電性が低下するとともに、メンブレン配線板１００を曲げた状態にすると、第１回路層２ａ及び第２回路層２ｂの導電性の低下を十分に抑制することができなくなる。球状銀粒子の割合が１５質量％を超えると、第１回路層２ａ及び第２回路層２ｂの抵抗が顕著に増加するとともに、メンブレン配線板１００を曲げた状態にすると、抵抗の上昇が大きくなり、導電性が著しく低下する。
Next, a conductive paste is prepared. As the conductive paste, a paste containing conductive powder and a binder resin is used. The conductive powder is composed of flaky silver particles and spherical silver particles. And the ratio of the spherical silver particle which occupies in all the electroconductive powder shall be larger than 0 mass% and below 15 mass%. When the ratio of the spherical silver particles is 0% by mass, the conductivity of the first circuit layer 2a and the second circuit layer 2b is lowered when the resin composition is applied to the first circuit layer 2a and the second circuit layer 2b. At the same time, when the
導電粉中の球状の銀粒子の割合は、好ましくは５〜１０質量％である。球状銀粒子の割合が５質量％未満では、５質量％以上である場合に比べて曲げ特性が悪化する傾向があり、球状銀粒子の割合が１０質量％を超えると、１０質量％以下である場合に比べてレジストを重ねたときに抵抗値が上昇しやすくなるとなる傾向がある。 The proportion of spherical silver particles in the conductive powder is preferably 5 to 10% by mass. If the proportion of spherical silver particles is less than 5% by mass, the bending characteristics tend to be worse than when the proportion is 5% by mass or more, and if the proportion of spherical silver particles exceeds 10% by mass, it is 10% by mass or less. As compared with the case, the resistance value tends to increase when the resists are stacked.
導電粉のうちフレーク状の銀粒子の平均粒径は、特に制限されるものではないが、通常は０．１〜２０μｍであり、好ましくは０．５〜１０μｍである。一方、球状の銀粒子の平均粒径は、特に制限されるものではないが、通常は０．１〜２０μｍであり、好ましくは０．５〜１０μｍである。フレーク状の銀粒子の平均粒径に対する球状の銀粒子の平均粒径の比は好ましくは０．１〜１である。この場合、導電性ペーストの乾燥時に、球状銀粒子がフレーク状の銀粒子間の隙間に入り込みやすくなり、その結果、フレーク状の銀粒子同士が離間しても球状銀粒子によってフレーク状銀粒子間の導電パスが確保されやすくなる。なお、フレーク状及び球状の銀粒子の粒径とは、銀粒子を電子顕微鏡にて観察した場合に、下記式：
粒径＝（最小長さ＋最大長さ）／２
で算出される値を言う。
The average particle diameter of the flaky silver particles in the conductive powder is not particularly limited, but is usually 0.1 to 20 μm, preferably 0.5 to 10 μm. On the other hand, the average particle diameter of the spherical silver particles is not particularly limited, but is usually 0.1 to 20 μm, preferably 0.5 to 10 μm. The ratio of the average particle diameter of the spherical silver particles to the average particle diameter of the flaky silver particles is preferably 0.1-1. In this case, when the conductive paste is dried, the spherical silver particles easily enter the gaps between the flaky silver particles. As a result, even if the flaky silver particles are separated from each other, It is easy to secure a conductive path. The particle size of the flaky and spherical silver particles is the following formula when the silver particles are observed with an electron microscope:
Particle size = (minimum length + maximum length) / 2
The value calculated by.
バインダ樹脂としては、飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などが用いられる。中でも、飽和ポリエステル樹脂が、導電性ペーストの硬化収縮を抑制する点から好ましい。 As the binder resin, a saturated polyester resin, an acrylic resin, an epoxy resin, or the like is used. Among these, a saturated polyester resin is preferable from the viewpoint of suppressing curing shrinkage of the conductive paste.
導電性ペーストは、導電粉及びバインダ樹脂のほか、通常は溶剤を含む。溶剤としては、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフラン、イソホロン、テルピネオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテートなどの有機溶剤を用いることができる。 The conductive paste usually contains a solvent in addition to the conductive powder and the binder resin. As the solvent, organic solvents such as ethanol, propanol, tetrahydrofuran, isophorone, terpineol, triethylene glycol monobutyl ether, butyl cellosolve acetate, and carbitol acetate can be used.
導電性ペースト中において、導電粉は、バインダ樹脂１００質量部に対して好ましくは２３０〜１９００質量部添加し、より好ましくは４００〜９００質量部添加する。導電粉の添加量が上記範囲内にあると、第１回路層２ａ及び第２回路層２ｂの導電性をより向上させることができ、印刷性及び塗膜特性も向上するという利点もある。 In the conductive paste, the conductive powder is preferably added in an amount of 230 to 1900 parts by mass, more preferably 400 to 900 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the binder resin. When the addition amount of the conductive powder is within the above range, there is an advantage that the conductivity of the first circuit layer 2a and the second circuit layer 2b can be further improved, and the printability and coating film characteristics are also improved.
次に、プラスチック基材１上に印刷法によって上記導電性ペーストを塗布する。印刷法としては、例えばスクリーン印刷法、グラビア印刷法、転写印刷法、ロールコート法などを採用することができる。
Next, the conductive paste is applied onto the
次いで、導電性ペーストを乾燥させる。乾燥は、例えば１２０℃〜１８０℃の温度で、３０〜１２０分間加熱すればよい。これにより、導電性ペースト中の溶剤が除去され、フレーク状の銀粒子及び球状の銀粒子とが互いに接触する。こうしてプラスチック基材１上に第１回路層２ａが得られる。
Next, the conductive paste is dried. The drying may be performed at a temperature of 120 ° C. to 180 ° C. for 30 to 120 minutes, for example. Thereby, the solvent in the conductive paste is removed, and the flaky silver particles and the spherical silver particles come into contact with each other. Thus, the first circuit layer 2 a is obtained on the
次に、プラスチック基材１上に第１回路層２ａを覆うように第１絶縁被覆層３を形成する（第１工程）。第１絶縁被覆層３は、例えばプラスチック基材１上に第１回路層２ａに樹脂組成物を塗布し硬化させることによって得ることができる。樹脂組成物としては、溶剤型インキ、紫外線硬化型インキを用いることができる。溶剤型インキは、熱可塑性樹脂及び有機溶剤を含んで構成されるものである。熱可塑性樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂などが挙げられる。一方、紫外線硬化型インキは、紫外線硬化性樹脂及び光重合開始剤を含んで構成されるものである。
Next, the first insulating
上記樹脂組成物としては、紫外線硬化型インキが好ましい。紫外線硬化型インキは一般に有機溶剤を含まないため、第１回路層２ａに樹脂組成物を塗布する際に第１回路層２ａ中のバインダ樹脂を膨潤又は溶解させにくい。このため、第１回路層２ａの抵抗の上昇が抑制され、より優れた導電性を有する第１回路層２ａが実現される。 As the resin composition, an ultraviolet curable ink is preferable. Since the ultraviolet curable ink generally does not contain an organic solvent, it is difficult to swell or dissolve the binder resin in the first circuit layer 2a when the resin composition is applied to the first circuit layer 2a. For this reason, an increase in resistance of the first circuit layer 2a is suppressed, and the first circuit layer 2a having higher conductivity is realized.
紫外線硬化性樹脂としては、例えばポリエステル（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレート及びポリエーテル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。第１回路層２ａ中のバインダ樹脂としてポリエステル樹脂を用いる場合には、導電性ペースト中のバインダ樹脂をより膨潤させにくいことから、ポリウレタン（メタ）アクリレートが好ましい。 Examples of the ultraviolet curable resin include polyester (meth) acrylate, polyurethane (meth) acrylate, and polyether (meth) acrylate. When a polyester resin is used as the binder resin in the first circuit layer 2a, polyurethane (meth) acrylate is preferable because the binder resin in the conductive paste is less likely to swell.
樹脂組成物として紫外線硬化型インキを用いる場合には、樹脂組成物を第１回路層２ａに塗布した後、樹脂組成物に紫外線を照射して樹脂組成物を硬化させる。 When using an ultraviolet curable ink as the resin composition, after applying the resin composition to the first circuit layer 2a, the resin composition is cured by irradiating the resin composition with ultraviolet rays.
次に、第１絶縁被覆層３の上に、上記と同様の導電性ペーストを印刷法によって塗布し、乾燥させる。乾燥は上記の導電性ペーストを乾燥させる場合と同様にして行うことができる。こうして第１絶縁被覆層３の上に第２回路層２ｂが得られる。
Next, a conductive paste similar to the above is applied onto the first insulating
最後に、第１絶縁被覆層３の上に、第２回路層２ｂを覆うように第２絶縁被覆層４を形成する（第２工程）。第２絶縁被覆層４も、第１絶縁被覆層３と同様、例えば第２回路層２ｂを覆うように第１絶縁被覆層３上に樹脂組成物を塗布し硬化させることによって得ることができる。こうしてメンブレン回路板１００が得られる。
Finally, the second insulating
上記のメンブレン回路板１００の製造方法によれば、導電性ペーストをプラスチック基材１上に塗布し乾燥させて第１回路層２ａを形成し、さらに第１回路層２ａに樹脂組成物を塗布し硬化させて第１絶縁被覆層３を形成した場合でも、第１回路層２ａの抵抗の上昇を抑制することができ、優れた導電性を有する第１回路層２ａを実現することができる。同様に、導電性ペーストを第１絶縁被覆層３上に塗布し乾燥させて第２回路層２ｂを形成し、さらに第２回路層２ｂに樹脂組成物を塗布し硬化させて第２絶縁被覆層４を形成した場合でも、第２回路層２ｂの抵抗の上昇を抑制することができ、優れた導電性を有する第２回路層２ｂを得ることができる。よって、メンブレン配線板１００は、回路層の多層化に極めて有用である。
According to the manufacturing method of the
さらにメンブレン配線板１００を曲げた状態にしても、第１回路層２ａ及び第２回路層２ｂのそれぞれにおいて、抵抗の上昇を十分に抑制することができる。即ち導電性の低下を十分に抑制することができる。
Further, even when the
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、回路層が２層形成されているが、回路層は３層以上形成されてもよい。この場合は、上記導電性ペーストを用いて回路層を形成し、この回路層に樹脂組成物を塗布し硬化させて絶縁被覆層を形成する工程を繰り返し行えばよい。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, two circuit layers are formed, but three or more circuit layers may be formed. In this case, the step of forming a circuit layer using the conductive paste, applying the resin composition to the circuit layer, and curing it to form an insulating coating layer may be repeated.
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and the content of this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to a following example.
（実施例１）
まず以下のようにして導電性ペーストを準備した。即ちフレーク状の銀粒子、球状の銀粒子、バインダ樹脂、有機溶剤および硬化剤を混合し、３本ロールで混練して導電性ペーストを得た。このとき、フレーク状の銀粒子、球状の銀粒子、バインダ樹脂は、表１に示す割合で混合し、硬化剤は、バインダ樹脂１００質量部に対して２０質量部添加した。なお、表１に示す割合は、固形分ベース、即ち固形分の合計を１００質量％とした場合の割合を示す。フレーク状の銀粒子、球状の銀粒子、バインダ樹脂、有機溶剤及び硬化剤としては、具体的には、下記のものを用いた。
フレーク状銀粒子：大研化学工業（株）製Ｓ−３０３（平均粒径２．４μｍ）
球状粒子 ：大研化学工業（株）製Ｓ−６０２（平均粒径１μｍ）
バインダ樹脂 ：東洋紡績（株）製バイロン３００
有機溶剤 ：カルビトールアセテート
硬化剤 ：ディスモジュールＴＰＬＳ２７５９（ブロックＨＭＤＩ）
Example 1
First, a conductive paste was prepared as follows. That is, flaky silver particles, spherical silver particles, a binder resin, an organic solvent, and a curing agent were mixed and kneaded with three rolls to obtain a conductive paste. At this time, the flaky silver particles, the spherical silver particles, and the binder resin were mixed in the ratio shown in Table 1, and 20 parts by mass of the curing agent was added to 100 parts by mass of the binder resin. In addition, the ratio shown in Table 1 shows a ratio when the solid content base, that is, the total solid content is 100% by mass. As the flaky silver particles, spherical silver particles, binder resin, organic solvent, and curing agent, the following were specifically used.
Flaky silver particles: S-303 (average particle size 2.4 μm) manufactured by Daiken Chemical Industry Co., Ltd.
Spherical particles: S-602 manufactured by Daiken Chemical Industry Co., Ltd. (
Binder resin: Byron 300 manufactured by Toyobo Co., Ltd.
Organic solvent: Carbitol acetate curing agent: Dismodule TPLS2759 (Block HMDI)
次に、上記導電性ペーストを厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートからなるプラスチック基材上にスクリーン印刷法によって、所定形状の印刷パターンとなるように塗布し、１５０℃で３０分間乾燥させた。上記印刷パターンは、直線部と、直線部の両端に設けられる四角形状の引出端子部とで構成し、直線部は、乾燥後の厚さが８μｍ、幅０．４ｍｍ、長さ５ｃｍとなるように形成し、引出端子部は、乾燥後の厚さが８μｍ、幅３ｍｍ、長さ５ｍｍとなるように形成した。こうしてプラスチック基材上に第１回路層を得た。 Next, the conductive paste was applied onto a plastic substrate made of polyethylene terephthalate having a thickness of 75 μm by a screen printing method so as to form a printing pattern of a predetermined shape, and dried at 150 ° C. for 30 minutes. The printed pattern is composed of a linear portion and a rectangular lead terminal portion provided at both ends of the linear portion, and the linear portion has a thickness after drying of 8 μm, a width of 0.4 mm, and a length of 5 cm. The extraction terminal portion was formed so that the thickness after drying was 8 μm, the width was 3 mm, and the length was 5 mm. A first circuit layer was thus obtained on the plastic substrate.
次に、レジストインク（樹脂組成物）として、紫外線硬化型インキ（互応化学工業（株）製ＰＴＦ−６Ｄ）を、第１回路層の直線部を覆って引出端子部を露出させるように塗布し、メタルハライドランプを用いて強度１０００ｍＪ／ｃｍ２の光を出力することにより、紫外線硬化型インキに紫外線を照射して紫外線硬化型インキを硬化させた。続いて、上記と同様にして、上記の紫外線硬化型インキを、紫外線照射により硬化させた紫外線硬化型インキの上に重ねて塗布し、この紫外線硬化型インキに、上記と同様にして紫外線を照射して紫外線硬化型インキを硬化させた。こうして、厚さ２４μｍの第１絶縁被覆層を得た。 Next, as a resist ink (resin composition), an ultraviolet curable ink (PTF-6D manufactured by Kyoyo Chemical Industry Co., Ltd.) is applied so as to cover the straight portion of the first circuit layer and expose the lead terminal portion. By using a metal halide lamp to output light having an intensity of 1000 mJ / cm 2 , the ultraviolet curable ink was cured by irradiating the ultraviolet curable ink with ultraviolet rays. Subsequently, in the same manner as described above, the ultraviolet curable ink is applied on the ultraviolet curable ink cured by ultraviolet irradiation, and the ultraviolet curable ink is irradiated with ultraviolet rays in the same manner as described above. Then, the ultraviolet curable ink was cured. Thus, a first insulating coating layer having a thickness of 24 μm was obtained.
次に、上記の導電性ペーストを第１絶縁被覆層上にスクリーン印刷法によって所定形状のパターンとなるように塗布し、１５０℃で３０分間乾燥させた。このパターンは、第１回路層と同一のパターンで構成し、寸法も第１回路層と同一とした。こうして第１絶縁被覆層上に第２回路層を得た。 Next, the conductive paste was applied onto the first insulating coating layer so as to form a pattern with a predetermined shape by screen printing, and dried at 150 ° C. for 30 minutes. This pattern is the same pattern as the first circuit layer, and the dimensions are the same as those of the first circuit layer. Thus, a second circuit layer was obtained on the first insulating coating layer.
最後に、第２回路層の直線部を覆って引出端子部を露出させるように第１回路層の製造に使用したレジストインクである紫外線硬化型インキを、第２回路層を覆うように塗布し、この紫外線硬化型インキに上記と同様にして紫外線を照射して紫外線硬化型インキを硬化させた。続いて、上記と同様にして、第１回路層の製造に使用した紫外線硬化型インキを、紫外線照射により硬化させた紫外線硬化型インキの上に重ねて塗布し、この紫外線硬化型インキに、上記と同様にして紫外線を照射して紫外線硬化型インキを硬化させた。こうして厚さ２４μｍの第２絶縁被覆層を得た。以上のようにしてメンブレン配線板を得た。 Finally, an ultraviolet curable ink, which is a resist ink used in the manufacture of the first circuit layer, is applied so as to cover the second circuit layer so as to cover the linear portion of the second circuit layer and expose the lead terminal portion. The ultraviolet curable ink was cured by irradiating the ultraviolet curable ink with ultraviolet rays in the same manner as described above. Subsequently, in the same manner as described above, the ultraviolet curable ink used for the production of the first circuit layer was applied over the ultraviolet curable ink cured by ultraviolet irradiation, and the ultraviolet curable ink was applied to the ultraviolet curable ink. The ultraviolet curable ink was cured by irradiating with ultraviolet rays in the same manner as described above. A second insulating coating layer having a thickness of 24 μm was thus obtained. A membrane wiring board was obtained as described above.
（実施例２）
第１及び第２絶縁被覆層を形成するための樹脂組成物として、互応化学工業（株）製ＰＴＦ−６Ｄに代えて、互応化学工業（株）製ＰＴＦ−３００Ｇを用いることによって紫外線硬化型インキの樹脂材料を変えたこと以外は実施例１と同様にしてメンブレン配線板を得た。
(Example 2)
As a resin composition for forming the first and second insulating coating layers, UV curable ink is used by using PTF-300G manufactured by Kyoyo Chemical Industry Co., Ltd. instead of PTF-6D manufactured by Kyoyo Chemical Industry Co., Ltd. A membrane wiring board was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin material was changed.
（実施例３）
導電性ペースト中のフレーク状の銀粒子と球状の銀粒子との配合割合を表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にしてメンブレン配線板を得た。
(Example 3)
A membrane wiring board was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of flaky silver particles and spherical silver particles in the conductive paste was changed as shown in Table 1.
（実施例４）
導電性ペースト中のフレーク状の銀粒子と球状の銀粒子との配合割合を表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にしてメンブレン配線板を得た。
Example 4
A membrane wiring board was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of flaky silver particles and spherical silver particles in the conductive paste was changed as shown in Table 1.
（実施例５）
導電性ペースト中のフレーク状の銀粒子として、大研化学工業（株）製Ｓ−３０３（平均粒径２．４μｍ）に代えて、大研化学工業（株）製Ｓ−３０２（平均粒径６．２μｍ）のものを用いたこと以外は実施例２と同様にしてメンブレン配線板を得た。
(Example 5)
As flaky silver particles in the conductive paste, S-302 (average particle size) manufactured by Daiken Chemical Industry Co., Ltd. was used instead of S-303 (average particle size 2.4 μm) manufactured by Daiken Chemical Industry Co., Ltd. A membrane wiring board was obtained in the same manner as in Example 2 except that the material of 6.2 μm) was used.
（実施例６）
導電性ペースト中の球状の銀粒子として、大研化学工業（株）製Ｓ−６０２（平均粒径１μｍ）に代えて、大研化学工業（株）製Ｓ−４１０（平均粒径１．３μｍ）のものを用いたこと以外は実施例２と同様にしてメンブレン配線板を得た。
(Example 6)
As a spherical silver particle in the conductive paste, instead of S-602 (average particle size: 1 μm) manufactured by Daiken Chemical Industry Co., Ltd., S-410 (average particle size: 1.3 μm) manufactured by Daiken Chemical Industry Co., Ltd. The membrane wiring board was obtained in the same manner as in Example 2 except that the above was used.
（比較例１）
導電性ペースト中のフレーク状の銀粒子と球状の銀粒子との配合割合を表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にしてメンブレン配線板を得た。
A membrane wiring board was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of flaky silver particles and spherical silver particles in the conductive paste was changed as shown in Table 1.
[特性評価]
実施例１〜６及び比較例１で得られたメンブレン配線板について以下の特性を評価した。
[Characteristic evaluation]
The following characteristics were evaluated for the membrane wiring boards obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1.
（１）メンブレン配線板を曲げない状態での第１回路層及び第２回路層の導電性評価
実施例１〜６及び比較例１で得られたメンブレン配線板の製造途中において、第１回路層の印刷・乾燥直後の抵抗（Ｒ１）を測定するとともに、メンブレン配線板の完成後の第１回路層の抵抗（Ｒ１’）を測定した。結果を表１に示す。なお、このとき、抵抗Ｒ１、Ｒ１’は、４端子法によって測定した。そして、抵抗上昇率を下記式：
抵抗上昇率＝１００×（Ｒ１’−Ｒ１）／Ｒ１
に基づいて算出した。結果を表１に示す。
(1) Conductivity evaluation of the first circuit layer and the second circuit layer without bending the membrane wiring board During the production of the membrane wiring boards obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, the first circuit layer The resistance (R1) immediately after printing / drying was measured, and the resistance (R1 ′) of the first circuit layer after completion of the membrane wiring board was measured. The results are shown in Table 1. At this time, the resistances R1 and R1 ′ were measured by a four-terminal method. And the resistance increase rate is given by the following formula:
Resistance increase rate = 100 × (R1′−R1) / R1
Calculated based on The results are shown in Table 1.
また実施例１〜６及び比較例１で得られたメンブレン配線板の製造途中において、第２回路層の印刷・乾燥直後の抵抗（Ｒ２）を測定するとともに、メンブレン配線板の完成後の第２回路層の抵抗（Ｒ２’）を測定した。結果を表１に示す。なお、このとき、抵抗Ｒ２、Ｒ２’も４端子法によって測定した。そして、抵抗上昇率を下記式：
抵抗上昇率＝１００×（Ｒ２’−Ｒ２）／Ｒ２
に基づいて算出した。結果を表１に示す。
In addition, during the manufacture of the membrane wiring boards obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, the resistance (R2) immediately after printing and drying of the second circuit layer was measured, and the second after the membrane wiring board was completed. The resistance (R2 ′) of the circuit layer was measured. The results are shown in Table 1. At this time, the resistances R2 and R2 ′ were also measured by the four-terminal method. And the resistance increase rate is given by the following formula:
Resistance increase rate = 100 × (R2′−R2) / R2
Calculated based on The results are shown in Table 1.
なお、表１における各実施例及び比較例の抵抗値及び抵抗上昇率は、１０個のメンブレン配線板について測定した抵抗値及び抵抗上昇率の平均値を示すものである。 In addition, the resistance value and resistance increase rate of each Example and comparative example in Table 1 show the average value of the resistance value and resistance increase rate measured about ten membrane wiring boards.
（２）メンブレン配線板を曲げた状態での第１回路層及び第２回路層の導電性評価
実施例１〜６及び比較例１で得られたメンブレン配線板を、φ０で回路形成面が外側になるように１０回繰り返して折り曲げ、１０回目に折り曲げた状態での第１回路層及び第２回路層のそれぞれについて抵抗値を測定するとともに、曲げる前の状態での抵抗（Ｒｂ）に対する曲げた後の状態での抵抗（Ｒａ）の抵抗変化率を下記式：
抵抗変化率＝１００×（Ｒａ−Ｒｂ）／Ｒｂ
に基づいて算出した。結果を表２に示す。
Resistance change rate = 100 × (Ra−Rb) / Rb
Calculated based on The results are shown in Table 2.
表１に示す結果より、実施例１〜６のメンブレン配線板は、比較例１のメンブレン配線板に比べて、抵抗の上昇が著しく抑制され、優れた導電性を有する回路層を実現できることが分かった。また表２に示す結果より、実施例１〜６のメンブレン配線板は、比較例１のメンブレン配線板に比べて、曲げ状態でも抵抗値の変化率は小さく、回路層の導電性の低下を十分に抑制できることが分かった。 From the results shown in Table 1, it can be seen that the membrane wiring boards of Examples 1 to 6 can realize a circuit layer having an excellent conductivity because the increase in resistance is remarkably suppressed as compared with the membrane wiring board of Comparative Example 1. It was. In addition, from the results shown in Table 2, the membrane wiring boards of Examples 1 to 6 have a smaller resistance change rate even in the bent state than the membrane wiring board of Comparative Example 1, and sufficiently reduce the conductivity of the circuit layer. It was found that it can be suppressed.
従って、本発明の導電性ペーストによれば、絶縁被覆層で被覆しても優れた導電性を有し且つ曲げた状態にしても導電性の低下が十分に抑制される回路層を形成することができることが確認された。 Therefore, according to the conductive paste of the present invention, it is possible to form a circuit layer that has excellent conductivity even when covered with an insulating coating layer and sufficiently suppresses a decrease in conductivity even when bent. It was confirmed that
１…プラスチック基材、２ａ…第１回路層、２ｂ…第２回路層、３…第１絶縁被覆層、４…第２絶縁被覆層、１００…メンブレン配線板。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
導電性ペーストを塗布して第２回路層を形成し、前記第２回路層に樹脂組成物を塗布して第２絶縁被覆層を形成する第２工程と、
を経て得られることを特徴とするメンブレン配線板であって、
前記導電性ペーストが、
バインダ樹脂と、
導電粉とを含み、
前記導電粉が、フレーク状の銀粒子と、球状の銀粒子とから構成され、
前記導電粉中の前記球状の銀粒子の割合が０質量％より大きく１５質量％以下であり、
前記球状の銀粒子の平均粒径が０．１〜２０μｍであり、
前記樹脂組成物が紫外線硬化型インキである、メンブレン配線板。 Applying a conductive paste on a plastic substrate to form a first circuit layer, and applying a resin composition to the first circuit layer to form a first insulating coating layer ;
A second step of applying a conductive paste to form a second circuit layer, and applying a resin composition to the second circuit layer to form a second insulating coating layer;
A membrane wiring board characterized by being obtained through,
The conductive paste is
A binder resin;
Containing conductive powder,
The conductive powder is composed of flaky silver particles and spherical silver particles,
The proportion of the spherical silver particles in the conductive powder is greater than 0% by mass and 15% by mass or less,
The spherical silver particles have an average particle size of 0.1 to 20 μm,
A membrane wiring board, wherein the resin composition is an ultraviolet curable ink .
導電性ペーストを塗布して第２回路層を形成し、前記第２回路層に樹脂組成物を塗布して第２絶縁被覆層を形成する第２工程と、 A second step of applying a conductive paste to form a second circuit layer, and applying a resin composition to the second circuit layer to form a second insulating coating layer;
を経てメンブレン配線板を製造するメンブレン配線板の製造方法であって、A method for manufacturing a membrane wiring board through which a membrane wiring board is manufactured,
前記導電性ペーストが、 The conductive paste is
バインダ樹脂と、 A binder resin;
導電粉とを含み、 Containing conductive powder,
前記導電粉が、フレーク状の銀粒子と、球状の銀粒子とから構成され、 The conductive powder is composed of flaky silver particles and spherical silver particles,
前記導電粉中の前記球状の銀粒子の割合が０質量％より大きく１５質量％以下であり、 The proportion of the spherical silver particles in the conductive powder is greater than 0% by mass and 15% by mass or less,
前記球状の銀粒子の平均粒径が０．１〜２０μｍであり、 The spherical silver particles have an average particle size of 0.1 to 20 μm,
前記樹脂組成物が紫外線硬化型インキである、メンブレン配線板の製造方法。 A method for producing a membrane wiring board, wherein the resin composition is an ultraviolet curable ink.
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