專利名稱：活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊、導(dǎo)體電路基片的制造方法及裝置以及非接觸式id及其制 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊和使用它的導(dǎo)體電路基片的制造方法。本發(fā)明還涉及可以優(yōu)選適用作為非接觸式ID天線用的導(dǎo)體電路基片的制造方法及裝置，以及非接觸式ID及其制造方法作為用于與外部通信·發(fā)電的電路(通稱天線電路)的制造方法的一種，有使用導(dǎo)電糊的印刷法。這是在聚碳酸酯、聚酯、聚酯合金系、氯乙烯等樹脂薄膜基片上，印刷熱硬化型或熱塑型導(dǎo)電糊，用熱風循環(huán)爐等加熱硬化或加熱干燥而形成電路的方法。
熱硬化型導(dǎo)電糊由于使用環(huán)氧樹脂、乙烯樹脂等熱硬化性樹脂和/或玻璃料等無機物作為粘合劑，因此，在基片(基材或被涂覆物)上涂覆或印刷后，必須高溫加熱。但是，為了加熱硬化，必需相當多的能量、加熱時間、以及為設(shè)置加熱裝置的基座面積，這不僅是不經(jīng)濟的，而且受到如以下所述的很大的制約。
即，以玻璃料等無機物作為粘合劑的導(dǎo)電糊，由于通常需要在800℃以上燒成，因此不能適用于合成樹脂系的基片。另一方面，雖然以熱硬化性樹脂作為粘合劑的導(dǎo)電糊也可以對合成樹脂系基片使用，但是由印刷性、粘合性、疊片性、壓花加工性及價格等觀點出發(fā)，一般多使用熱變形溫度在120℃以下的耐熱性低的材料作為樹脂薄膜基片材料，因此在使糊硬化時，在120～150℃左右加熱10～30分鐘就使基片變形，從而對使用所得到的印刷配線電路的后步工序的零部件裝載帶來故障等，造成很大障礙。具體地說，干燥或硬化后，樹脂薄膜基片在縱橫方向還會有0.1～0.5％的變化，而且由于經(jīng)歷了受熱過程，所以其變化·變形量在面內(nèi)不是均一的，在極端情況下，在樹脂薄膜基片上發(fā)生彎曲、翹曲或皺紋。特別是在將樹脂薄膜基片卷成卷、或開卷(帶狀或卷物狀)時，顯著地發(fā)生這些尺寸變化。而且，樹脂薄膜基片的變形和尺寸變化，不僅使樹脂薄膜基片外觀不佳，而且造成導(dǎo)體電路之類的斷線、或成為天線導(dǎo)體電路的阻抗產(chǎn)生變化，在功能上也賦予不良的影響。另外，在對非接觸式ID作成品加工而將IC芯片結(jié)合到導(dǎo)體電路電極部分時，產(chǎn)生對位困難，使間歇時間變長。
另外，假定加熱硬化條件為120℃、30分鐘的場合，以1m/分的速度輸送樹脂薄膜基片時，必需爐長30m的長尺寸熱風循環(huán)爐，需要巨大的設(shè)置空間，同時在此長尺寸而且高溫中，要以低張力穩(wěn)定輸送樹脂薄膜基片是困難的。
此外，使用熱塑型導(dǎo)電糊的導(dǎo)體電路，多用于個人電腦鍵盤等當中，但由于在導(dǎo)電糊的干燥工序中，聚對苯二甲酸乙二醇酯等的基片收縮，所以作為其對策，必須進行退火等基片的前處理。另外，干燥時必需30～60分鐘時間，而且所得到的導(dǎo)體電路存在沒有耐溶劑性的缺點。
因此，試圖用電子射線硬化型導(dǎo)電糊形成導(dǎo)體電路。電子射線硬化型導(dǎo)電糊與熱硬化型、熱塑型導(dǎo)電糊比較，由于硬化時幾乎不對基片加熱，所以能夠減輕前述的基片變形和對后步工序的障礙，作為大量生產(chǎn)導(dǎo)體電路的方法是優(yōu)良的。但是，電子射線硬化型導(dǎo)電糊在初始導(dǎo)電性、成膜時的粘合性等方面尚存在問題。
為了克服這些問題，在特開昭59-173904號公報中，揭示了在導(dǎo)電性線狀體的制造方法中，在照射電子射線使其硬化后進行加熱的方法。按照這種方法能夠改善硬化物的導(dǎo)電性，但電子射線照射后必須在100～150℃的溫度下加熱5～60分鐘，要用到對熱顯弱勢的基片上是困難的。另外，在特開平2-290280號公報中，揭示了對導(dǎo)電性涂料，一邊保持涂覆物的溫度在50℃以上，一邊照射電子射線的硬化方法。采用該方法雖然能抑低加熱溫度以減輕對基片的影響，但是由于糊使未硬化的涂覆物的溫度上升、粘度降低，所以要形成微細的圖形有困難，另外要求在成膜時的粘結(jié)性方面加以改善。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種初始導(dǎo)電性、成膜時的基片粘結(jié)性、硬度·強度優(yōu)良的導(dǎo)體電路(以下將在基片上形成電路圖形構(gòu)成的導(dǎo)體電路稱為“導(dǎo)體電路基片”)的制造方法。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種能夠使導(dǎo)電糊的硬化時間大幅度縮短、在卷狀等樹脂薄膜基片上不產(chǎn)生彎曲、翹曲、皺紋，而且以緊湊的設(shè)備高生產(chǎn)率地制造作為非接觸式ID天線等使用的導(dǎo)體電路基片(厚膜導(dǎo)體電路)的方法、及其裝置。
本發(fā)明的進一步的目的在于提供一種非接觸式ID、及其制造方法，它在耐熱性缺乏的基片也能夠使用，由于在導(dǎo)體電路制造的硬化工序中需要時間非常短，因而生產(chǎn)率高并能降低制造成本。
按照本發(fā)明的第1個方面，提供了一種活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊(以下僅記為“導(dǎo)電糊”)，它是含有導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊，將由上述導(dǎo)電糊除去上述導(dǎo)電性物質(zhì)后的組合物，用加速電壓150kV、照射射線量40kGy的電子射線使其硬化時，硬化物的內(nèi)部應(yīng)力為5～50MPa。通過將用電子射線硬化時硬化物(硬化覆膜)的內(nèi)部應(yīng)力處于上述特定范圍內(nèi)的組合物(除導(dǎo)電性物質(zhì)以外，什么也未配合時的活化高能射線束聚合性化合物)作為粘合劑，使本發(fā)明的導(dǎo)電糊，在耐熱性缺乏的基片上也能夠形成具有適宜體積電阻系數(shù)和良好的基片密合性的電路圖形。再有，使用2種以上活化高能射線束聚合性化合物時，或使用活化高能射線束聚合性化合物以外的物質(zhì)時，對于這些混合物，必須能夠達到上述規(guī)定的內(nèi)部應(yīng)力。
另外，提供了一種導(dǎo)電糊，它是含有導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊，將由上述導(dǎo)電糊除去上述導(dǎo)電性物質(zhì)后的組合物，用加速電壓175kV、吸收射線量40kGy的電子射線硬化時，硬化物的玻璃化溫度為0～200℃。通過將用電子射線硬化時硬化物的玻璃化溫度處于上述特定范圍內(nèi)的組合物作為粘合劑，使用該導(dǎo)電糊在耐熱性缺乏的基片上也能夠形成有適宜體積電阻系數(shù)、優(yōu)良的基片粘結(jié)性、高的硬度和機械強度的電路圖形。再有，使用2種以上活化高能射線束聚合性化合物時，或使用活化高能射線束聚合性化合物以外的物質(zhì)時，對于這些混合物，必須能夠達到上述規(guī)定的玻璃化溫度。
按照本發(fā)明的第2個方面，提供了一種導(dǎo)體電路基片的制造方法以及所制造的導(dǎo)體電路基片，上述制造方法包括以下工序(a)用上述本發(fā)明的導(dǎo)電糊在基片上形成電路圖形的電路圖形形成工序，(b)對上述電路圖形照射活化高能射線束的活化高能射線束照射工序。按照這種制造方法，能夠容易地大量生產(chǎn)有適宜的體積電阻系數(shù)、成膜時的基片粘結(jié)性和硬度·強度優(yōu)良的導(dǎo)體電路基片。
按照本發(fā)明的第3個方面，提供了一種導(dǎo)體電路基片的制造方法，它包括以下工序(I)將含有導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊，用輪轉(zhuǎn)印刷機印刷到樹脂薄膜基片上，以形成電路圖形的電路圖形形成工序，(II)對上述電路圖形照射活化高能射線束的活化高能射線束照射工序。導(dǎo)電糊是活化高能射線束硬化型，由于其硬化在非常短的時間內(nèi)進行，所以能夠提高樹脂薄膜基片的輸送速度，從而提高生產(chǎn)率。另外，如同將印刷圖案印刷到布上一樣，輪轉(zhuǎn)印刷機是效率非常良好的印刷方法，因此，用輪轉(zhuǎn)印刷機對以卷狀等形態(tài)輸送的樹脂薄膜基片印刷導(dǎo)電糊，能夠連續(xù)印刷，并且能實現(xiàn)高速且質(zhì)量均勻的印刷。
按照本發(fā)明的第4個方面，提供了一種導(dǎo)體電路基片制造裝置，它具有供給樹脂薄膜基片的薄膜開卷機；在所供給的上述樹脂薄膜基片上印刷含有導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊的輪轉(zhuǎn)式印刷機；對經(jīng)上述印刷形成的電路圖形照射活化高能射線束的活化高能射線束照射裝置；和卷取上述照射后的樹脂薄膜基片的薄膜卷取機。
按照本發(fā)明的第5個方面，提供一種非接觸ID，它是將由含有導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊形成的電路圖形和IC芯片裝置在基片上而構(gòu)成。在這種非接觸ID中，通過使用活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊，使得即使是耐熱性缺乏的基片，也不會對基片帶來危險而形成均質(zhì)的導(dǎo)體電路，成為具備預(yù)定的通信距離性能的高質(zhì)量的非接觸ID。
按照本發(fā)明的第6個方面，提供了一種非接觸ID的制造方法，它包括以下工序(I)將含有導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊，用輪轉(zhuǎn)印刷機印刷到樹脂薄膜基片上，以形成電路圖形的電路圖形形成工序，(II)對上述電路圖形照射活化高能射線束的活化高能射線束照射工序，(III)在上述樹脂薄膜基片上裝載置IC芯片的工序。藉此，能夠用緊湊的設(shè)備，以連續(xù)、高速且高生產(chǎn)率、低成本地制造形成質(zhì)量均勻的導(dǎo)體電路的非接觸ID。
圖2是表示在本發(fā)明的導(dǎo)體電路基片的一個實施方式中，作為天線的導(dǎo)體電路(6圈)的平面圖。
圖3是表示本發(fā)明的非接觸式ID的一個實施方式的平面圖。
圖4是表示導(dǎo)體電路形成裝置生產(chǎn)線的一個實施方式的模式圖。
圖5是表示對樹脂薄膜基片絲網(wǎng)印刷的一個實施方式的平面圖。
圖6是概略表示輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機的一個實施方式的平面圖。
圖6是概略表示輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機的一個實施方式的正視圖。
硬化物的內(nèi)部應(yīng)力用以下方法測定。在12μm的鋁蒸鍍聚對苯二甲酸乙二醇酯(以下稱為“PET”)薄膜的非蒸鍍面上，用旋轉(zhuǎn)涂覆器均勻涂覆要測定其應(yīng)力的組合物，形成約10μm的覆膜。接著，在氮氣氛中對該涂覆物照射加速電壓150kV、照射射線量40kGy的電子射線，使該覆膜硬化。由于所得到的鋁蒸鍍PET薄膜上的硬化覆膜硬化收縮，所以以硬化覆膜為內(nèi)側(cè)、PET薄膜為外側(cè)卷曲成弧狀。測定該弧的彎曲曲率半徑。
而且，由PET薄膜單獨的彈性系數(shù)和硬化覆膜與PET薄膜的復(fù)合膜的彈性系數(shù)，算出先前得到的鋁蒸鍍PET薄膜上的硬化覆膜的彈性系數(shù)。
鋁蒸鍍PET薄膜上的硬化覆膜的內(nèi)部應(yīng)力(P0)，由彎曲曲率半徑(r單位mm)、基片的彈性系數(shù)(F單位Pa)、硬化覆膜的彈性系數(shù)(E單位Pa)、PET薄膜的厚度(d1單位mm)、硬化覆膜的厚度(d2單位mm)，用下式計算。
P0＝2＜F×(d1)3+E×(d2)3)/3r(d2)2而且，在優(yōu)選的一個實施方式中，以加速電壓175kV、吸收射線量40kGy的電子射線使由導(dǎo)電糊除去上述導(dǎo)電物質(zhì)后的組合物硬化時，硬化物的玻璃化溫度為0～200℃。硬化物的玻璃化溫度超過200℃時，初始導(dǎo)電性、基片粘結(jié)性差，作為導(dǎo)電糊有不能實用的危險，而不足0℃時，雖然能發(fā)揮導(dǎo)電性，但是導(dǎo)電糊的硬化覆膜的硬度、機械強度不充分，也擔心不能達到實用水平。該硬化物的玻璃化溫度更佳為0～170℃，特佳為30℃～170℃。
硬化物的玻璃化溫度用以下方法測定。由電子射線使由導(dǎo)電糊除去上述導(dǎo)電物質(zhì)后的組合物硬化，將該硬化物切成寬5mm、長度30mm的短冊狀。試料的厚度用千分尺測定。用動態(tài)粘彈性測定裝置，在頻率為10Hz恒定、溫度范圍由-50℃到200℃、升溫速度每分鐘10℃的條件下，將儲存彈性模量(E′)和損耗彈性模量(E”)作為溫度的函數(shù)，對該試料進行測定。將E′對E”之比的損失正切(tanδ)相對于溫度做成曲線，將出現(xiàn)彎曲點的溫度作為硬化物的玻璃化溫度。
所謂活化高能射線束聚合性化合物，是通過照射活化高能射線束能夠聚合的化合物，適宜使用具有乙烯不飽和基的化合物。作為具有乙烯不飽和基的化合物，可舉出例如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯系化合物、乙烯醚系化合物、聚烯丙基化合物等。這些化合物可以單獨或?qū)?種以上組合使用。電子射線硬化型導(dǎo)電糊以穿透力強的電子射線為硬化引發(fā)物，與例如紫外線硬化型導(dǎo)電糊相比，即使是含導(dǎo)電物質(zhì)多的導(dǎo)電糊硬化性仍高，因此可以優(yōu)選使用。
在(甲基)丙烯酸酯系化合物中，作為單官能(甲基)丙烯酸酯系化合物，可舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三甘醇酯、(甲基)丙烯酸正丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸叔環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、琥珀酸氫(甲基)丙烯酰氧基乙酯、鄰苯二甲酸氫(甲基)丙烯酰氧基丙酯、鄰苯二甲酸(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸環(huán)氧丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-丙烯酰氧基丙酯等。
另外，作為多官能的(甲基)丙烯酸酯系化合物，可以舉出1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三縮三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷改性雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧丙烷改性雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、三甲醇丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷改性三甲醇丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧丙烷改性三甲醇丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二三羥甲基四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、尿烷丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、酯丙烯酸酯等。
在上述多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物中，使用3官能以上的尿烷丙烯酸酯時，硬化收縮率愈大，體積電阻系數(shù)愈低，但不使密合性降低，能夠得到優(yōu)良的活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊。
在乙烯醚系化合物中，作為單官能的乙烯醚系化合物，可舉出羥乙基乙烯醚、羥丁基乙烯醚、環(huán)己烷二甲醇一乙烯醚、環(huán)己基乙烯醚等。
作為多官能的乙烯醚系化合物，可舉出乙二醇二乙烯醚、二乙二醇二乙烯醚、三乙二醇二乙烯醚、丙二醇二乙烯醚、二丙二醇二乙烯醚、三丙二醇二乙烯醚、新戊二醇二乙烯醚、1，4-丁二醇二乙烯醚、1，6-戊二醇二乙烯醚、丙三醇二乙烯醚、三羥甲基丙烷二乙烯醚、1，4-二羥基環(huán)己烷二乙烯醚、1，4-二羥基甲基環(huán)己烷二乙烯醚、雙酚A二乙氧基二乙烯醚、雙酚S二乙氧基二乙烯醚等二乙烯醚系化合物等。
還可舉出丙二醇三乙烯醚、山梨糖醇四乙烯醚、三羥甲基丙烷三乙烯醚、季戊四醇四乙烯醚、二季戊四醇六乙烯醚、二季戊四醇聚乙烯醚、二三羥甲基丙烷四乙烯醚、二三羥甲基丙烷聚乙烯醚等3官能以上的聚乙烯醚系化合物等。
作為導(dǎo)電糊中使用的導(dǎo)電性物質(zhì)，可舉出例如，金、銀、銅、鍍銀銅粉、銀-銅復(fù)合粉、銀-銅合金、鎳、鉻、鈀、鋁、鎢、鉬、鉑等金屬粉，用這些金屬被覆的無機物粉末，氧化銀、氧這化銦等金屬氧化物粉末，用這些金屬氧化物被覆的粉末、或者碳黑、石墨等。也可將這些導(dǎo)電物質(zhì)2種以上組合使用。在導(dǎo)電性物質(zhì)中，優(yōu)選銀粉，這是由于其高導(dǎo)電性使氧化造成的電阻值上升少。
導(dǎo)電性物質(zhì)的形狀可以是粒狀、球狀、薄片狀、鱗片狀、板狀、樹枝狀、立方體狀等任何形狀，但由導(dǎo)電性物質(zhì)的相互接觸和導(dǎo)電糊的流動性出發(fā)，優(yōu)選為樹枝狀、鱗片狀或球狀。
另外，導(dǎo)電性物質(zhì)可使用其平均粒徑為0.1μm～100μm者，但由導(dǎo)電性和導(dǎo)電糊的流動性出發(fā)，適宜使用平均粒徑1μm～50μm者，可進一步優(yōu)選使用1～25μm者。另外，本發(fā)明的平均粒徑是用激光衍射法測定的體積平均粒徑。
導(dǎo)電性物質(zhì)的含量，以導(dǎo)電糊作為基準，由導(dǎo)電性的觀點出發(fā)優(yōu)選為55重量％以上，由所形成的涂膜強度和導(dǎo)電性的觀點出發(fā)，優(yōu)選為95重量％以下，60～90重量％更佳。
為了調(diào)整導(dǎo)電糊的粘度、成膜性、硬化覆膜的物性，可以在導(dǎo)電糊中含有粘合劑聚合物。作為粘合劑聚合物，優(yōu)選聚合度為10～10000、或數(shù)均分子量為103～106的聚合物。粘合劑聚合物也可以在分子中有能夠自由基聚合的乙烯不飽和基。具體可舉出丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚乙烯樹脂、氟樹脂、硅樹脂、酚醛樹脂、氨基樹脂、聚丁二烯樹脂、聚尿烷樹脂等。也可以是與(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸環(huán)氧丙酯、馬來酸酐等反應(yīng)導(dǎo)入不飽和基的樹脂。這些樹脂可以單獨或?qū)?種以上混合使用。
用紫外線硬化導(dǎo)電糊的場合，可以在導(dǎo)電糊中添加光聚合引發(fā)劑和光聚合引發(fā)助劑。此外，調(diào)整粘度的目的可在導(dǎo)電糊中添加溶劑。作為溶劑，例如可以使用酮類、芳香族類、醇類、溶纖劑類、醚醇類、酯類。這些溶劑可以將2種以上混合使用。
作為酮類，可舉出甲乙酮、甲基異丁基酮、3-戊酮、2-戊酮等。作為芳香族，可舉出甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯等。作為醇類，可舉出甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙二醇、丙二醇、芐醇等。作為溶纖劑類，可舉出甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、己基溶纖劑等。作為醚醇類，可舉出丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚等。作為酯類，可舉出乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丁基卡必醇酯等。
其次，本發(fā)明的導(dǎo)體電路基片的制造方法包括(a)用本發(fā)明的導(dǎo)電糊在基片上形成電路圖形的電路圖形形成工序，和(b)對所得到的電路圖形照射活化高能射線束的活化高能射線束照射工序。使用本方法，可以得到在基片上形成由上述本發(fā)明的導(dǎo)電糊構(gòu)成電路圖形的導(dǎo)體電路基片、即由本發(fā)明的導(dǎo)體電路基片的制造方法制造的導(dǎo)體電路基片。


圖1和圖2是表示作為導(dǎo)體電路基片一個實施方式的天線的導(dǎo)體電路的平面圖，圖1、圖2分別表示4圈的導(dǎo)體電路10和6圈的導(dǎo)體電路20。
作為基片，可以使用環(huán)氧樹脂層壓板、紙-酚醛基片、紙、合成紙、聚酯薄膜、聚酯合金系薄膜、聚亞苯基亞硫酸酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚砜薄膜、聚醚砜薄膜、聚丙烯薄膜、氯乙烯薄膜等。
工序(a)的電路圖形的形成，可以采用絲網(wǎng)印刷、輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷、膠版印刷、金屬掩膜印刷等進行。若考慮厚膜形成和生產(chǎn)率，特別優(yōu)選輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷。
工序(b)的活化高能射線束，是作為導(dǎo)電糊的硬化引發(fā)物使用的高能射線束，例如可舉出紫外線、電子射線、v射線、紅外線、可見光線。由達到導(dǎo)體電路內(nèi)部的硬化性、對形成導(dǎo)體電路的基片影響小出發(fā)，優(yōu)選電子射線。
活化高能射線束，以由導(dǎo)電糊除去導(dǎo)電性物質(zhì)后的組合物的硬化物的內(nèi)部應(yīng)力為5～50MPa的條件進行照射為佳。另外，活化高能射線束以由導(dǎo)電糊除去導(dǎo)電性物質(zhì)后的組合物的硬化物的玻璃化溫度為0～200℃的條件進行照射為佳。
使用電子射線作為活化高能射線束時，由達至導(dǎo)體電路內(nèi)部充分硬化和不使基片損壞的觀點出發(fā)，優(yōu)選能夠用在100～1000kV、更佳150～250kV的范圍具有加速電壓的電子射線照射裝置得到所希望的電子射線。另外，電子射線的照射射線量(dose)，由達至導(dǎo)體電路內(nèi)部充分硬化和不使基片損壞的觀點出發(fā)，優(yōu)選在1～1000kGy、更佳5～200kGy的范圍。
電子射線的吸收射線量如下決定。用標準射線源(CO60伽碼射線)照射射線量測定薄膜(FARWEST社，RADIACHROMICFILMFWT-60-00，厚度44.5μm)，求出薄膜的吸光度與被照射射線量的相關(guān)關(guān)系。接著，用與照射電子射線著色的薄膜的吸光度表示相同吸光度的標準射線源照射的薄膜，將該薄膜的被照射射線量作為電子射線的吸收射線量。
經(jīng)活化高能射線束照射硬化后，作為(c)加熱加壓工序，優(yōu)選對導(dǎo)電糊進行120℃以上約2分鐘的加熱。藉此，能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)體電路電阻值的降低。但是，在120℃以上的溫度加熱，由于會在缺乏耐熱性的基片中產(chǎn)生變形，所以難以使用。因此，在使用本發(fā)明的導(dǎo)電糊的導(dǎo)體電路基片的制造方法中，優(yōu)選一邊在80～100℃左右的溫度下加熱，一邊進行加壓處理。通過并用加熱處理和加壓處理，能夠在基片中不產(chǎn)生變形等的80～100℃左右的溫度下，促進導(dǎo)電性物質(zhì)的取向，從而可降低電阻值。在加熱不足80℃時，不能促進導(dǎo)電性物質(zhì)的充分取向以降低電阻值；當加熱超過100℃時，在使用耐熱性顯著缺乏的基片的場合，擔心發(fā)生基片的變形，因而不佳。加壓處理可以用輥子進行，優(yōu)選采取5～20kgf/cm、更佳8～12kgf/cm的壓力。壓力不足5kgf/cm時，不能促進導(dǎo)電性物質(zhì)的充分取向以降低電阻值，當超過20kgf/cm的場合，由于生產(chǎn)性變差，因而不佳。
本發(fā)明的非接觸式ID，是用含導(dǎo)電性物質(zhì)及活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊形成的電路圖形和IC芯片裝置在基片上而構(gòu)成。例如，可以在用上述方法制造的導(dǎo)體電路基片上裝置IC芯片，或者通過后述的本發(fā)明的非接觸式ID的制造方法，得到該非接觸式ID。在基片上裝置的IC芯片可以是多塊。優(yōu)選的是能夠用本發(fā)明的導(dǎo)電糊形成電路圖形。圖3是部分地表示非接觸式ID的一個優(yōu)選實施方式的平面圖，在導(dǎo)體電路20上裝置有IC芯片30。
基片是保持導(dǎo)體電路和IC芯片用的，可以用與導(dǎo)體電路基片同樣的紙、薄膜等。另外，IC芯片是進行數(shù)據(jù)記憶、存儲、演算用的。
形成的電路圖形的干燥膜厚，由電路電阻值、硬化性的觀點出發(fā)，優(yōu)選為10～200μm。膜厚不足10μm時，膜厚方向?qū)щ娢镔|(zhì)彼此接觸的幾率小，體積電阻系數(shù)出現(xiàn)波動傾向，結(jié)果恐怕不能使電路電阻穩(wěn)定。此外，膜厚比200μm厚時，活化高能射線束不能到達導(dǎo)體電路內(nèi)部，容易導(dǎo)致未硬化。
非接觸式ID，作為RFID(射頻識別)、非接觸式IC卡、非接觸式IC標簽、數(shù)據(jù)載體(記錄介質(zhì))、無線電卡，在讀出器或與讀出記錄器之間，使用電波進行個體的識別或數(shù)據(jù)的信息傳送接收。作為其使用用途，有費用征收系統(tǒng)和金融管理系統(tǒng)等支付處理；出入人員管理系統(tǒng)和醫(yī)療用管理系統(tǒng)等ID管理和履歷管理；道路利用狀況管理系統(tǒng)和貨物、載物跟蹤·管理系統(tǒng)等位置管理。
以下參照附圖，對本發(fā)明的導(dǎo)體電路基片的制造方法，以及使用該方法的裝置、即導(dǎo)體電路基片制造裝置進行說明，上述方法包括以下工序(I)將含導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊，用輪轉(zhuǎn)式印刷機印刷在樹脂薄膜基片上，以形成電路圖形的電路圖形形成工序，(II)對上述電路圖形照射活化高能射線束的活化高能射線束照射工序；上述裝置具有供給樹脂薄膜基片的薄膜開卷機；將含導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊印刷在所供給的樹脂薄膜基片上的輪轉(zhuǎn)式印刷機；對上述印刷形成的電路圖形照射活化高能射線束的活化高能射線束照射裝置；和卷取上述照射后的樹脂薄膜基片的薄膜卷取機。圖4是表示導(dǎo)體電路形成裝置生產(chǎn)線的一個實施方式的模式圖。
例如，使用卷狀樹脂薄膜基片2作為基片材料，首先，由薄膜開卷機3連續(xù)地送出樹脂薄膜基片。在供給的基片2上，由輪轉(zhuǎn)式印刷機4進行導(dǎo)電糊(例如電子射線硬化銀糊)5的印刷。輪轉(zhuǎn)式印刷機4具備網(wǎng)眼輥101和對置的壓力輥401。輪轉(zhuǎn)式印刷機有以下特征能夠連續(xù)進行高效率的印刷。作為其種類，可舉出平板印刷、凹板印刷、絲網(wǎng)印刷等，但由于導(dǎo)電糊的脫版性良好、而且由于膜厚可以較大、能夠形成低電阻的導(dǎo)體電路，所以在該工序中最適宜的是具備圓筒狀網(wǎng)眼輥101的絲網(wǎng)型印刷機(輪轉(zhuǎn)式絲網(wǎng)印刷機)。
接著，對已印刷的電路圖形，由活化高能射線束照射裝置照射活化高能射線束。作為活化高能射線束，優(yōu)選使用電子射線。電子射線照射裝置6有以下構(gòu)成加熱真空氣氛中的燈絲606發(fā)生熱電子，由電位差使其加速，將電子射線7照射到透過Ti金屬照射窗602的容器604內(nèi)。在照射部中，為了抑制臭氧發(fā)生，施加氮氣密封605，而且為了防止X射線泄漏到容器外，設(shè)置X射線遮蔽隔板603。過去使用長尺寸的熱風循環(huán)爐通過長時間加熱使導(dǎo)電糊硬化，與此相對照，本發(fā)明具有的特征在于采用以下方法，即，使用電子射線硬化銀糊5并用電子射線照射使其硬化。在用通常的熱加熱硬化時，對樹脂薄膜基片因熱產(chǎn)生彎曲、翹曲或皺紋，由于電極位置偏差大，所以在結(jié)合時，為分別對位要花費過多校準時間，而且還發(fā)生天線導(dǎo)體電路斷線等生產(chǎn)率和質(zhì)量問題。還有UV照射方法，但UV光能量小，必須另外添加光聚合引發(fā)劑和光聚合引發(fā)助劑成分，另外由于是光，所以具有照射不到的陰影部分產(chǎn)生硬化不均的缺點。與上述相比，電子射線照射方法的優(yōu)點是，可以用非常短的時間、在不對樹脂薄膜基片進行加熱的情況下使導(dǎo)電糊5硬化。在電子射線照射裝置中，區(qū)域電子束型在寬幅、均勻照射方面效果優(yōu)良，是最適宜的。
進行過活化高能射線束照射的基片2，由驅(qū)動輥601輸送、由薄膜卷取機8卷取。
為了使卷狀薄膜開卷機、輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機、區(qū)域電子束型電子射線照射裝置、卷狀薄膜卷取機在各工序間穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，在實際的裝置中，設(shè)置緩沖裝置301，以便吸收對各個裝置輸送卷料的微小速度差，從而減小各裝置的薄膜輸送張力并且保持在適宜值，優(yōu)選使其吸收各裝置基片間的松弛。
另外，輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機4和區(qū)域電子束電子射線照射裝置6以互相同步運轉(zhuǎn)為佳，具體說就是，卷料開卷機和輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機4的網(wǎng)眼輥101和電子射線照射裝置6的驅(qū)動輥601，由控制裝置9，11控制為佳。藉此，即使在薄膜輸送速度上升、下降時，和印刷條件變更時，也能使電子射線照射量保持一定，從而使卷料長度方向的硬化水平做到均勻，使質(zhì)量穩(wěn)定。
圖5是表示按此方法實施的、對樹脂薄膜基片進行絲網(wǎng)印刷的一個實施方式的平面圖。在樹脂薄膜基片2上，印刷構(gòu)成天線的導(dǎo)體電路10、20共4×4個，在4角同時印刷十字定位標記40。
如上所述，按照這種導(dǎo)體電路基片的制造方法，通過采用短時間的活化高能射線束照射使導(dǎo)電糊硬化的方法，可以不加熱樹脂薄膜基片，因此能夠在用加熱硬化型導(dǎo)電糊時難以使用的、耐熱溫度150℃以下的樹脂薄膜基片上使用，因此在這方面是非常有用的。
作為樹脂薄膜基片，例如有聚酯合金系薄膜軟化溫度80℃～120℃聚酯薄膜玻璃化溫度70℃～85℃聚氯乙烯系薄膜軟化點70℃～80℃
聚亞苯基硫醚薄膜玻璃化溫度90℃聚碳酸酯薄膜玻璃化溫度150℃聚砜薄膜玻璃化溫度190℃聚醚砜薄膜玻璃化溫度225℃等，但表示出特別低溫的軟化點和玻璃化溫度的聚酯合金系薄膜、聚酯薄膜、聚氯乙烯系薄膜、聚亞苯基硫醚薄膜、聚碳酸酯薄膜等，是非常有效的。
在一個優(yōu)選的實施方式中，使用上述的熱變形溫度150℃以下的樹脂薄膜基片，照射75kV～300kV的電子射線0.02秒～1秒。電子射線的照射時間超過數(shù)秒時，恐怕電子射線會造成樹脂薄膜基片的劣化。
此外，在另一個優(yōu)選實施方式中，導(dǎo)電糊是硬化物內(nèi)部應(yīng)力在一定范圍內(nèi)的本發(fā)明的導(dǎo)電糊，或者硬化物的玻璃化溫度在一定范圍內(nèi)的本發(fā)明的導(dǎo)電糊。
接著，對所研究出的、使用輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機在連續(xù)輸送的卷狀樹脂薄膜基片的一定位置正確進行印刷的方法和裝置進行說明。圖6是概略表示輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機的一個實施例的平面圖，圖7是其正視圖。
在圖6的輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機4中，設(shè)置X載物臺402和Y載物臺403，并能夠控制它們向網(wǎng)眼輥101和壓力輥401的X軸、Y軸(行進方向)移動。由攝像頭讀取預(yù)先設(shè)在薄膜基片上的識別標記和印刷在其上的圖形的位置偏差，使網(wǎng)眼輥101和壓力輥401沿X軸、Y軸方向滑行移動，進行補正。用此方法，就能將后續(xù)圖形保持正確的相對位置印刷在預(yù)先形成的薄膜基片的圖形上。
此外，作為別的實施例，也可以相對X軸方向在薄膜基片輸送裝置側(cè)設(shè)置薄膜基片端面控制裝置，進行X軸方向的印刷位置調(diào)整。作為再一個實施例，也可以通過增加或減少網(wǎng)眼輥的回轉(zhuǎn)數(shù)以調(diào)整印刷位置，使得對Y軸方向?qū)嶋H的薄膜輸送量與由多個識別標記檢測得到的移動量相一致。
在任何實施例中，都可以通過將X軸、Y軸方向的位置補正裝置和印刷機前后的緩沖裝置301組合設(shè)置，能夠容易地對一定位置進行印刷。這里所述的位置補正裝置，不限于輪轉(zhuǎn)式的絲網(wǎng)印刷機，也可以適用于平板印刷、凹板印刷方式的輪轉(zhuǎn)式印刷機。
此外，作為裝置的另一實施方式，也可以在印刷機和活化高能射線束照射裝置之間，設(shè)置熱風或紅外線預(yù)熱爐，將薄膜基片加熱到玻璃化溫度或軟化溫度以下的溫度。由于設(shè)置預(yù)熱爐能夠減低印刷電路的電阻值。
包括上述工序(I)、(II)的本發(fā)明的導(dǎo)體電路基片的制造方法，可以再包括以下工序，作為優(yōu)選使用的非接觸式ID的制造方法(III)在上述薄膜基片上裝置IC芯片的工序。
IC芯片在樹脂薄膜基片上的裝置，通過印刷在基片上的定位標記進行對位，使用粘合裝置將IC芯片粘合在一定位置。例如，樹脂薄膜基片的寬度如果是300mm，則可以對2個印刷的定位標記進行圖像處理，進行對位，但樹脂薄膜基片的寬度為500mm以上時，最好對4角的定位標記全部作圖像識別，進行對位。另外，樹脂薄膜基片的寬度為300mm以下時，與用輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機印刷構(gòu)成天線的導(dǎo)體電路對應(yīng)，在樹脂薄膜基片的兩側(cè)面設(shè)基準孔，使用定位導(dǎo)銷對位的方法也是簡便的。
如上所述，本發(fā)明的導(dǎo)電糊即使對耐熱性缺乏的基片也可以使用，能夠提供具有適宜的體積電阻系數(shù)且基片粘結(jié)性、硬度·強度優(yōu)良的導(dǎo)體電路基片，而且由于導(dǎo)體電路制造的硬化工序需要的時間非常短，所以能夠提高導(dǎo)體電路基片的生產(chǎn)率，實現(xiàn)制造成本的降到低。
本發(fā)明的非接觸式ID，可以使用耐熱性缺乏的基片，在導(dǎo)體電路制造的硬化工序中需要的時間非常短，因此生產(chǎn)率高、制造成本降低、而且質(zhì)量高。
包括本發(fā)明的制造工序(I)、(II)的導(dǎo)體電路基片的制造方法及其裝置，是以作為非接觸式ID的天線等適用的導(dǎo)體電路基片為對象的，能夠大幅度縮短導(dǎo)電糊的硬化時間，在條卷狀等樹脂薄膜基片上不產(chǎn)生彎曲、翹曲、皺紋，而且能夠用緊湊的設(shè)備高生產(chǎn)率進行制造。具體地說，與現(xiàn)有技術(shù)使用加熱硬化型糊進行加熱干燥或加熱硬化的方法相比，采用短時間的活化高能射線束照射，使活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊硬化的方法，能夠避免熱對樹脂薄膜基片的不良影響，同時能夠獲得極大的效果(1)改善加快硬化輸送速度達20倍，(2)節(jié)省空間，導(dǎo)體電路糊硬化裝置的長度縮短為1/15，(3)不發(fā)生皺紋或彎曲等變形，縮短粘合時的對位時間，(4)在加工成非接觸式ID卡或非接觸式ID標簽等場合提高質(zhì)量等。
實施例以下通過實施例更詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實施例的限定。另外，在實施例中的“份”是“重量份”。
以下，說明關(guān)于導(dǎo)電糊的實施例。
實施例1～4，比較例1～2(1)導(dǎo)電糊的調(diào)制方法將表1所示的各成分用傀儡機預(yù)混合后，用3輥混煉，調(diào)制導(dǎo)電糊。
(2)導(dǎo)體電路的制造方法在預(yù)先經(jīng)電暈處理的PET基片上，用導(dǎo)電糊由200目的不銹鋼制的絲網(wǎng)版形成電路圖形。其次，用區(qū)域電子束型電子射線照射裝置[Curetron EBC-200-20-30](日新ハイボル テ-ジ社制)，在加速電壓175kV、照射射線量40KGy的條件下照射電子射線，得到導(dǎo)體電路。
比較例3與實施例1同樣地調(diào)制導(dǎo)電糊，在PET基片上形成電路圖形。接著，用2只120W金屬鹵化物燈，離20cm的距離照射紫外線，得到導(dǎo)體電路。
比較例4將雙酚F二縮水甘油醚(日本化藥社制[RE-404S]91.3份、間羥苯基縮水甘油醚(ナガセ化成工業(yè)社制[デナコ-ルEX-201])39.1份、雙氰胺(味素社制[AH-154])21.9份、銀粉[SF-65]794.8份和正丁基溶纖劑乙酸酯(試藥特級，東京化成社制)53.0份用傀儡機預(yù)混后，用3輥混煉，得到導(dǎo)電糊。用該導(dǎo)電糊與實施例1同樣地在基片上形成電路圖形，使用箱式爐在180℃加熱30分鐘使其硬化，得到導(dǎo)體電路。
實施例5與實施例1同樣地調(diào)制導(dǎo)電糊、在基片上形成電路圖形后，在與實施例1同樣的條件下照射電子射線。再在溫度100℃、壓力10kgf/cm的條件下進行加熱加壓輥處理，得到導(dǎo)體電路。
實施例6除加熱加壓處理溫度替換為25℃以外，其余與實施例5相同，得到導(dǎo)體電路。
實施例7～12、比較例5～9(1)導(dǎo)電糊的調(diào)制方法將表2、表3所示的各成分用傀儡機預(yù)混合后，用3輥混煉，調(diào)制導(dǎo)電糊。
(2)導(dǎo)體電路的制造方法在4個銅電極以20mm的間隔并列的透明環(huán)氧基片上，用絲網(wǎng)印刷版(絲網(wǎng)網(wǎng)目#230、線徑23μm)印刷上述導(dǎo)電糊，使得以寬度3mm的電路將電極間連接。與上述實施例同樣地照射電子射線，得到導(dǎo)體電路。
對于得到的導(dǎo)體電路進行以下評價。
內(nèi)部應(yīng)力根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)部應(yīng)力的測定方法，測定硬化覆膜的內(nèi)部應(yīng)力。用激光變位測定器測定彎曲的曲率半徑。
玻璃化溫度根據(jù)上述本發(fā)明的玻璃化溫度的測定方法，測定硬化物的玻璃化溫度。作為動態(tài)粘彈性測定裝置，使用アテイ-計測制御(株)制[DVA-200]。
體積電阻系數(shù)
在4個銅電極以20mm的間隔并列的透明環(huán)氧基片上，用絲網(wǎng)印刷版(絲網(wǎng)網(wǎng)目#230、線徑23μm)印刷，使得以寬度3mm的電路將電極間連接。對其用電子射線照射硬化后，用四探針電阻測定器測定電極間的電阻值。用膜厚測定器測定電路厚度，由得到的電阻值、電極間距離、電路寬度、電路厚度算出體積電阻系數(shù)。
密合性在聚酯合金系薄膜上，在實施例1～6和比較例1～4中用邊緣涂料器、在實施例7～12和比較例5～9中涂覆導(dǎo)電糊，使得用絲網(wǎng)印刷，得到厚度約30μm，接著用電子射線硬化。在硬化覆膜上用切割刀橫切，實施玻璃紙帶剝離試驗。
抗擦傷性在聚酯合金系薄膜上涂覆導(dǎo)電糊，使得用絲網(wǎng)印刷達到目厚度約30μm，接著用電子射線硬化。用指甲刮所得到的硬化覆膜，目視評價其損傷程度。
對基片的影響目視觀察所得導(dǎo)體電路的基片的變形、著色、裂紋。
將在實施例和比較例中調(diào)制的導(dǎo)電糊的組成及評價結(jié)果列于表1～表3。表中的化合物名稱如下。
活化高能射線束聚合性化合物BS5756官能尿烷丙烯酸酯(荒川化學(xué)社制ビ-ムセツト575)UA-306H6官能尿烷丙烯酸酯(共榮社化學(xué)社制)DPHA二季戊四醇六丙烯酸酯BADGDA雙酚A二縮水甘油醚二丙烯酸酯HX-6202官能酯丙烯酸酯(日本化藥社制)4-HBA4-丙烯酸羥基丁酯
TPGDA三丙二醇二丙烯酸酯2-EtHx丙烯酸2-乙基己酯2-MeOEt丙烯酸(2-甲氧乙基)酯BA丙烯酸正丁酯HEA丙烯酸2-羥基乙酯IBA丙烯酸異冰片酯MA甲基丙烯酸4-EGA四乙二醇二丙烯酸酯HDDA1，6-己二醇二丙烯酸酯NPGDA新戊二醇二丙烯酸酯TMPTA三羥甲基丙烷三丙烯酸酯粘合劑聚合物RV550飽和聚酯樹脂(東洋紡社制バイロンRV550，玻璃化溫度-16℃，數(shù)均分子量25000～30000)BR117熱塑性丙烯酸樹脂(三菱レ-ヨン社制ダイヤナ-ル BR117，玻璃化溫度95℃，數(shù)均分子量150000)RV600飽和聚酯樹脂(東洋紡社制バイロンRV600，玻璃化溫度45℃，數(shù)均分子量17000～20000)RV300飽和聚酯樹脂(東洋紡社制バイロンRV300，玻璃化溫度10℃，數(shù)均分子量22000～25000)導(dǎo)電性物質(zhì)SF-65鱗片狀銀粉(デゲサジヤパン制，平均粒徑2.5μm)AA-0014鱗片狀銀粉(ケメツト社制，平均粒徑2.5 μm)光聚合引發(fā)劑Irg9072-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮(チバ·スペシヤリテイ-·ケミカルズ社制)
表1

*因基材變形不能側(cè)定表2

表3

以下，說明關(guān)于導(dǎo)體電路基片的制造方法的實施例。
實施例13由卷狀薄膜開卷機連續(xù)供給卷狀的聚酯合金系薄膜基片，將使用含丙烯酸系樹脂粘合劑的電子射線硬化銀糊，用輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機進行印刷，如圖5所示，得到平均厚度30μm的導(dǎo)體電路10。其后，送入電子射線照射裝置，照射加速電壓200KV、射線量40kGY的電子射線。
從電子射線照射裝置取出的作為天線的導(dǎo)體電路10的電阻是40Ω。以照射部分的各個樹脂薄膜基片的輸送速度為20m/分、照射區(qū)域的長度為40mm照射了0.12秒鐘。如比較例10所述，與加熱硬化型時的輸送速度為1m/分、熱風循環(huán)爐爐長度為30m相比，盡管輸送速度是20倍達20m/分，但也還能使電子照射裝置的長度為2m，它只是熱風循環(huán)爐爐長的1/15，能夠大幅度節(jié)約裝置的空間。
另外，由于電子射線對樹脂薄膜基片的照射時間非常短，達0.12秒，所以完全看不出溫度上升。結(jié)果，在電子射線照射后取出的樹脂薄膜基片上，完全看不出彎曲、翹曲和皺紋。對由輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機印刷的樹脂薄膜基片上的定位標記40和作為天線的導(dǎo)體電路10的電極位置的距離間的誤差進行測定，誤差在0.05mm以下。
然后，將樹脂薄膜基片配置在結(jié)合裝置上，對所印刷的4角定位標記40內(nèi)的2個進行圖像處理，求出各天線導(dǎo)體電路10的電極位置，結(jié)合IC芯片。結(jié)果判明，各樹脂薄膜基片制成非接觸式ID卡，都具有通信距離為預(yù)定的60mm～80mm的性能。對上述定位標記進行圖像處理并對位所需要的時間，只是2個定位標記的識別時間和演算時間，與比較例10中的28秒相比，能夠大幅度地縮短為合計4秒。在這里的IC芯片的凸緣上，將金連接凸緣用ACF(各向異性導(dǎo)電薄膜)與其連接，加熱5秒使之硬化。
實施例14由卷狀薄膜開卷機供給卷狀300mm寬的聚酯薄膜基片材料，將使用含丙烯酸系樹脂粘合劑的電子射線硬化銀糊，用輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機進行印刷，如圖2所示，得到平均厚度20μm的天線導(dǎo)體電路20。其后，在電子射線照射裝置中，照射加速電壓150KV、射線量20kGY的電子射線。從電子射線照射裝置取出的天線導(dǎo)體電路20的電阻是60Ω。電子射線照射裝置的各個樹脂薄膜基片的輸送速度為10m/分、電子射線照射區(qū)域長度為40mm、電子射線的照射時間為0.24秒鐘。與比較例10中的輸送速度為1m/分、熱風循環(huán)爐爐長為30m相比，盡管將輸送速度取為10倍達10m/分，但能夠使電子照射裝置的長度為2m，只是熱風循環(huán)爐爐長的1/15，能夠大幅度節(jié)約裝置的空間。
在電子射線照射裝置中，樹脂薄膜基片的滯留時間與實施例13的0.12秒相比，為其2倍即0.24秒，但即使這樣，也完全看不出溫度上升。其結(jié)果，在電子射線照射后的樹脂薄膜基片上，完全看不出彎曲、翹曲和皺紋。
對用輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機印刷的樹脂薄膜基片上的定位標記40和天線導(dǎo)體電路20的電極位置的距離間的誤差進行測定，與實施例13同樣，誤差在0.05mm以下。
然后，與實施例13同樣，將電子射線照射后的樹脂薄膜基片配置在結(jié)合裝置上，對所印刷的4角定位標記40內(nèi)的2個進行圖像處理，求出各天線導(dǎo)體電路20的電極位置，結(jié)合IC芯片。結(jié)果判明，各樹脂薄膜基片制成非接觸式ID卡，都具有通信距離為預(yù)定的100mm～120mm的性能。對上述定位標記進行圖像處理并對位所需要的時間，只是2個定位標記的識別時間和演算時間，與比較例10中的28秒相比，能夠大幅度地縮短為合計4秒。在這里的IC芯片的凸緣上，將金結(jié)合凸緣用含平均4μm導(dǎo)電粒子的環(huán)氧樹脂系各向異性導(dǎo)電糊與其連接，加熱10秒使之硬化。
與以上實施例13和14同樣，分別制造的印刷厚度為10μm的導(dǎo)體電路作為實施例15，印刷厚度為50μm的導(dǎo)體電路作為實施例16。
將實施例13～16的電子射線照射條件匯總?cè)缦隆?br> 印刷厚度加速電壓 射線量 照射時間(μm)(KV) (KGY) (秒)實施例13 30200 40 0.12實施例14 20150 20 0.24實施例15 1075 20-800.02-1實施例16 50300 20-800.02-1下面，對在實施例13～16中進行的、在卷狀樹脂薄膜基片2上印刷電子射線硬化銀糊5、用電子射線照射使糊硬化的方法及其裝置同時進行詳細說明。
如圖4所示，作為導(dǎo)體電路形成裝置生產(chǎn)線，設(shè)置使卷狀樹脂薄膜基片2保持·開卷的開卷機3，使卷狀樹脂薄膜基片2開卷，送出到輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機4。由輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機4，在卷狀樹脂薄膜基片上使用電子射線硬化銀糊印刷天線導(dǎo)體電路10、20和對位用的4角定位標記40，送到下步工序的電子射線照射裝置6。在電子射線照射裝置6中，對印刷于卷狀樹脂薄膜基片上的導(dǎo)體電路10、20和定位標記40的電子射線硬化銀糊5照射電子射線7，使電子射線硬化銀糊5硬化。接著，將經(jīng)電子射線硬化銀糊5的印刷·硬化處理的基片2送到卷料卷取機8，由卷料卷取機8卷取該基片2，結(jié)束一連串的工序。在此期間，為了不對卷狀樹脂薄膜基片2賦予不適宜的拉伸和壓縮力，由后部控制裝置9使卷料開卷機3、輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機4的網(wǎng)眼輥101和電子射線照射裝置的驅(qū)動輥601同步運轉(zhuǎn)。另外，為了使卷狀樹脂薄膜基片2平穩(wěn)通過各工序，尤其在卷料開卷機3、輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機4、電子射線照射裝置6和卷料卷取機8各裝置間，設(shè)置能吸收松弛的緩沖裝置30。
在上述實施例13～16中，分別使用215網(wǎng)目的絲網(wǎng)眼作為網(wǎng)眼輥101，使用丙烯酸酯系聚合化合物和平均粒徑2.5μm的銀粉構(gòu)成的糊作為電子射線硬化銀糊5。
比較例10在寬300mm的卷狀聚酯合金系薄膜基片上，如圖5所示，用芯片70mm×95mm作成4×4個導(dǎo)體電路(非接觸式ID卡用的天線電路)，用絲網(wǎng)印刷機印刷加熱硬化型環(huán)氧樹脂銀糊。同時在4角印刷十字定位標記40。將印刷后的該卷狀薄膜基片在熱風循環(huán)爐中于120℃加熱30分鐘，冷卻后由爐內(nèi)取出。
所得到的基片在整個面上產(chǎn)生向上彎曲，端部產(chǎn)生翹曲。天線導(dǎo)體電路10，如圖1所示，是4圈的，線寬在寬處為0.8mm，在窄處為0.3mm。
在該電路上裝置配置了2個凸緣的IC芯片，該凸緣的外形為1.6mm×2.4mm、凸緣徑為100μm、凸緣在對角線上的間距為2.8mm。結(jié)合必要的精度為±0.2mm。但是，樹脂薄膜基片寬度收縮約1mm，各天線導(dǎo)體電路10的圖形間的間距Pa、Pb(參照圖5)收縮-0.1mm～-0.3mm，此外，定位標記40間的間距Mp最大收縮-1.2mm，而且圖示的La收縮約-0.6mm。因此，使用4個在4角印刷的定位標記40與同時用加熱硬化型環(huán)氧樹脂銀糊印刷的導(dǎo)體電路進行結(jié)合，結(jié)果不能在預(yù)定位置正確結(jié)合。
為避免再度收縮，用未圖示的同樣裝置，在同樣材料的卷狀樹脂薄膜基片的兩側(cè)面設(shè)基準孔，用定位導(dǎo)銷進行試驗，但仍然不能在預(yù)定位置進行結(jié)合。
因而，為了補正因這種收縮造成的位置偏差，必須在各天線導(dǎo)體電路電極的近旁設(shè)置一個或一個以上的電極位置定位標記，在每個樹脂薄膜基片上進行圖像識別定位。結(jié)果，在每次對各樹脂薄膜基片實施結(jié)合時，都格外需要1.5秒～2秒左右的電極位置圖像識別定位時間。為了實施16個IC芯片對樹脂薄膜基片的結(jié)合，就需要28秒的時間。另外，在這16個中還被認為是由于天線導(dǎo)體電路斷線、變形產(chǎn)生的5個不合格品，除了已經(jīng)敘述的內(nèi)容以外，應(yīng)該注意的是，在不脫離本發(fā)明的新穎且有利的特征的情況下，也可以對上述實施方式加以各種修正或變更。因而，全部這樣的修正或變更，被認為是包含在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊，它是含有導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊，其特征在于，將由上述導(dǎo)電糊除去上述導(dǎo)電性物質(zhì)后的組合物，用加速電壓150kV、照射射線量40kGy的電子射線硬化時，硬化物的內(nèi)部應(yīng)力為5～50MPa。
2.按照權(quán)利要求1所述的活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊，其特征在于，將上述組合物用加速電壓175kV、吸收射線量40kGy的電子射線硬化時，硬化物的玻璃化溫度為0～200℃。
3.一種導(dǎo)體電路基片的制造方法，其特征在于，包括以下工序(a)用權(quán)利要求1或2所述的活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊在基片上形成電路圖形的電路圖形形成工序，(b)對上述電路圖形照射活化高能射線束的活化高能射線束照射工序。
4.按照權(quán)利要求3所述的導(dǎo)體電路基片的制造方法，其特征在于，在上述(b)活化高能射線束照射工序中，照射上述活化高能射線束，使得由活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊除去導(dǎo)電性物質(zhì)后的組合物的硬化物的內(nèi)部應(yīng)力為5～500MPa。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的導(dǎo)體電路基片的制造方法，其特征在于，在上述(b)活化高能射線束照射工序中，照射上述活化高能射線束，使得由活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊除去導(dǎo)電性物質(zhì)后的組合物的硬化物的玻璃化溫度為0～200℃。
6.按照權(quán)利要求3～5中任一項所述的導(dǎo)體電路基片的制造方法，其特征在于，上述活化高能射線束是電子射線。
7.按照權(quán)利要求3～6中任一項所述的導(dǎo)體電路基片的制造方法，其特征在于，還包括以下工序(c)對上述照射過活化高能射線束的電路圖形進行加熱加壓處理的加熱加壓工序。
8.利用按照權(quán)利要求3～7中任一項所述的導(dǎo)體電路基片的制造方法制造的導(dǎo)體電路基片。
9.一種導(dǎo)體電路基片的制造方法，其特征在于，包括以下工序(I)將含有導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊，用輪轉(zhuǎn)印刷機印刷到樹脂薄膜基片上，以形成電路圖形的電路圖形形成工序，(II)對上述電路圖形照射活化高能射線束的活化高能射線束照射工序。
10.按照權(quán)利要求9所述的導(dǎo)體電路基片的制造方法，其特征在于，上述活化高能射線束是電子射線。
11.按照權(quán)利要求9或10所述的導(dǎo)體電路基片的制造方法，其特征在于，上述樹脂薄膜基片的熱變形溫度是150℃以下，在上述(II)活化高能射線束照射工序中，照射75KV～300KV的電子射線0.02秒～1秒鐘。
12.按照權(quán)利要求9～11中任一項所述的導(dǎo)體電路基片的制造方法，其特征在于，上述導(dǎo)電糊是權(quán)利要求1或2所述的活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊。
13.一種導(dǎo)體電路基片制造裝置，它具有供給樹脂薄膜基片的薄膜開卷機；在所供給的上述樹脂薄膜基片上印刷含有導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊的輪轉(zhuǎn)式印刷機；對經(jīng)上述印刷形成的電路圖形照射活化高能射線束的活化高能射線束照射裝置；和卷取上述照射后的樹脂薄膜基片的薄膜卷取機。
14.按照權(quán)利要求13所述的導(dǎo)體電路基片制造裝置，其特征在于，上述輪轉(zhuǎn)式印刷機是絲網(wǎng)印刷機。
15.按照權(quán)利要求13或14所述的導(dǎo)體電路基片制造裝置，其特征在于，上述活化高能射線束照射裝置是電子射線照射裝置。
16.按照權(quán)利要求15所述的導(dǎo)體電路基片制造裝置，其特征在于，上述電子射線照射裝置是區(qū)域電子束型電子射線照射裝置。
17.一種非接觸ID，其特征在于，是將由含有導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊形成的電路圖形和IC芯片裝置在基片上而構(gòu)成。
18.按照權(quán)利要求17所述的非接觸ID，其特征在于，上述電路圖形的干燥膜厚是10～200μm。
19.一種非接觸ID的制造方法，其特征在于，包括以下工序(I)將含有導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊，用輪轉(zhuǎn)印刷機印刷到樹脂薄膜基片上，以形成電路圖形的電路圖形形成工序，(II)對上述電路圖形照射活化高能射線束的活化高能射線束照射工序，(III)在上述樹脂薄膜基片上裝置IC芯片的工序。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊、使用活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊的導(dǎo)體電路的制造方法及其裝置，以及使用活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊的非接觸式ID及其制造方法。本發(fā)明的活化高能射線束硬化型導(dǎo)電糊，是含有導(dǎo)電性物質(zhì)和活化高能射線束聚合性化合物的導(dǎo)電糊，將由上述導(dǎo)電糊除去上述導(dǎo)電性物質(zhì)后的組合物，用加速電壓150kV、照射射線量40kGy的電子射線硬化時，硬化物的內(nèi)部應(yīng)力為5～50MPa。
文檔編號C08F2/46GK1404612SQ01805313
公開日2003年3月19日 申請日期2001年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月21日
發(fā)明者鶴田洋明, 中村稔, 秋田雅典, 伊藤釭司, 森俊裕 申請人:東洋油墨制造株式會社, 東麗工程株式會社