JP6207064B2 - Method for manufacturing antenna substrate - Google Patents
Method for manufacturing antenna substrate Download PDFInfo
- Publication number
- JP6207064B2 JP6207064B2 JP2013184517A JP2013184517A JP6207064B2 JP 6207064 B2 JP6207064 B2 JP 6207064B2 JP 2013184517 A JP2013184517 A JP 2013184517A JP 2013184517 A JP2013184517 A JP 2013184517A JP 6207064 B2 JP6207064 B2 JP 6207064B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- dielectric layer
- antenna substrate
- layer
- fluororesin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Description
本発明は、アンテナ基板に関する。 The present invention relates to an antenna substrate.
現在、高速大容量無線通信が可能とされており、このような高速大容量無線通信では情報の送受信を行うアンテナで高周波信号が伝送されることになる。そのため、アンテナには優れた伝送特性を有すること、具体的には伝送遅延や伝送損失の小さいことが要求される。 Currently, high-speed and large-capacity wireless communication is possible. In such high-speed and large-capacity wireless communication, a high-frequency signal is transmitted by an antenna that transmits and receives information. Therefore, the antenna is required to have excellent transmission characteristics, specifically, low transmission delay and transmission loss.
ところで、高速大容量無線通信を行う媒体としては、携帯電話等の情報通信端末が一般的であるが、自動車等においても情報携帯端末と同様に高速大容量無線通信を行うようになってきている。 By the way, as a medium for performing high-speed and large-capacity wireless communication, an information communication terminal such as a mobile phone is generally used, but even in an automobile or the like, high-speed and large-capacity wireless communication is being performed in the same manner as an information mobile terminal. .
上記情報通信端末のアンテナとしては、例えば可撓性を有する基材上に導体層を形成した平面モノポールアンテナが利用されている。また、車載用のアンテナとしては、例えば電気絶縁性の透明基材の表面に導体層を形成し、フロントガラス等に貼り付けて使用するフィルムアンテナが利用されている。 As the antenna of the information communication terminal, for example, a planar monopole antenna in which a conductor layer is formed on a flexible base material is used. As an in-vehicle antenna, for example, a film antenna that is used by forming a conductor layer on the surface of an electrically insulating transparent base material and attaching it to a windshield or the like is used.
これらのアンテナにおいては、上述の伝送特性を得るためには絶縁材料として比誘電率(εr)及び誘電正接(tanδ)が小さい材料を使用する必要がある。このような比誘電率(εr)及び誘電正接(tanδ)が小さい絶縁材料としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂が知られている(特開2001−7466号公報及び特許4296250号公報参照)。しかし、PTFE等のフッ素樹脂は、表面エネルギーが著しく低く非粘着性であるため、基材と導体層との密着性を十分に確保できないおそれがある。 In these antennas, it is necessary to use a material having a small relative dielectric constant (εr) and dielectric loss tangent (tan δ) as an insulating material in order to obtain the above transmission characteristics. As such an insulating material having a small relative dielectric constant (εr) and dielectric loss tangent (tan δ), a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) is known (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-7466 and Japanese Patent No. 4296250). See the official gazette). However, since fluororesins such as PTFE have extremely low surface energy and are non-adhesive, there is a possibility that sufficient adhesion between the substrate and the conductor layer cannot be ensured.
そこで、密着性を高める手段として、金属基材とフッ素ポリマーからなる被覆層との間にポリイミド又はポリイミドとポリエーテルサルホンとの混合物からなるプライマー層を形成する方法が考えられている(例えば特開2000−326441号公報)。別の手段としては、金属基材の表面をエッチング等により粗面化する方法が提案されている(例えば特開平3−207473号公報)。 Therefore, as a means for improving adhesion, a method of forming a primer layer made of polyimide or a mixture of polyimide and polyethersulfone between a metal substrate and a coating layer made of a fluoropolymer has been considered (for example, a special feature). No. 2000-326441). As another means, a method of roughening the surface of a metal substrate by etching or the like has been proposed (for example, JP-A-3-207473).
しかし、プライマー層を形成する方法では、プライマー層を形成する樹脂材料の種類によっては被覆層の比誘電率が高くなるおそれがある。一方、金属基材の表面を粗面化する方法では、表皮効果によって伝送遅延が生じやすく、抵抗減衰や漏洩減衰の増加により伝送損失が大きくなる可能性がある。従って、上述の密着性を高める手段をアンテナに適用した場合、基材(誘電層)の伝送特性が悪化するおそれがあると共に、アンテナとして機能する導体層(アンテナエレメント層)と誘電層との接合性が悪化するおそれがある。 However, in the method of forming the primer layer, the relative dielectric constant of the coating layer may increase depending on the type of resin material forming the primer layer. On the other hand, in the method of roughening the surface of the metal substrate, transmission delay is likely to occur due to the skin effect, and transmission loss may increase due to increase in resistance attenuation or leakage attenuation. Therefore, when the above-described means for improving adhesion is applied to an antenna, the transmission characteristics of the base material (dielectric layer) may be deteriorated, and the conductor layer (antenna element layer) functioning as an antenna and the dielectric layer are joined. May deteriorate.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、高周波信号の伝送特性に優れると共に、誘電層とアンテナエレメント層との接合性を十分に確保できるアンテナ基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an antenna substrate that is excellent in high-frequency signal transmission characteristics and can sufficiently secure the bonding property between the dielectric layer and the antenna element layer. And
本発明は、可撓性を有するアンテナ基板であって、フッ素樹脂を主成分とする誘電層と、この誘電層の少なくとも一方の面に積層されるアンテナエレメント層とを備え、上記アンテナエレメント層における少なくとも一方の面の十点平均粗さ(Rz)が4μm以下である。 The present invention is a flexible antenna substrate comprising a dielectric layer mainly composed of a fluororesin, and an antenna element layer laminated on at least one surface of the dielectric layer. The ten-point average roughness (Rz) of at least one surface is 4 μm or less.
本発明のアンテナ基板は、高周波信号の伝送特性に優れると共に誘電層とアンテナエレメントとの接合性を十分に確保できる。従って、本発明のアンテナ基板は、車載用のアンテナや携帯電話等の情報通信端末のアンテナなどとして好適に使用することができる。 The antenna substrate of the present invention is excellent in high-frequency signal transmission characteristics and sufficiently secures the bondability between the dielectric layer and the antenna element. Therefore, the antenna substrate of the present invention can be suitably used as an in-vehicle antenna or an antenna of an information communication terminal such as a mobile phone.
[本発明の実施形態の説明]
本発明は、可撓性を有するアンテナ基板であって、フッ素樹脂を主成分とする誘電層と、この誘電層の少なくとも一方の面に積層されるアンテナエレメント層とを備え、上記アンテナエレメント層における少なくとも一方の面の十点平均粗さ(Rz)が0.2μm以上4μm以下である。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
The present invention is a flexible antenna substrate comprising a dielectric layer mainly composed of a fluororesin, and an antenna element layer laminated on at least one surface of the dielectric layer. The ten-point average roughness (Rz) of at least one surface is 0.2 μm or more and 4 μm or less.
当該アンテナ基板は、誘電層がフッ素樹脂を主成分とすることで、誘電層の比誘電率(εr)及び誘電正接(tanδ)を小さくすることができる。また、アンテナエレメント層の少なくとも一方の面の十点平均粗さ(Rz)を0.2μm以上4μm以下とすることで、接合性を十分に確保しつつ、表皮効果による伝送遅延の発生を抑制し、抵抗減衰や漏洩減衰の増加による伝送損失を抑制することができる。そのため、当該アンテナ基板は、高周波信号の伝送特性に優れ、高速大容量無線通信に対応できる。その結果、当該アンテナ基板は、車載用のアンテナや携帯電話等の情報通信端末のアンテナなどとして好適に使用することができる。 In the antenna substrate, since the dielectric layer is mainly composed of a fluororesin, the dielectric constant (εr) and the dielectric loss tangent (tan δ) of the dielectric layer can be reduced. In addition, by setting the ten-point average roughness (Rz) of at least one surface of the antenna element layer to 0.2 μm or more and 4 μm or less, it is possible to suppress transmission delay due to the skin effect while ensuring sufficient connectivity. In addition, transmission loss due to an increase in resistance attenuation and leakage attenuation can be suppressed. Therefore, the antenna substrate is excellent in high-frequency signal transmission characteristics and can cope with high-speed and large-capacity wireless communication. As a result, the antenna substrate can be suitably used as an in-vehicle antenna or an antenna of an information communication terminal such as a mobile phone.
また、当該アンテナ基板は、一般に透明性が高いフッ素樹脂を主成分とする誘電層を備えているため透明性を高くすることができる。その一方で、アンテナエレメント層が金属等の一般に透明性の低い材料により形成されるため、当該アンテナ基板は、透明性の低いアンテナエレメント層が陰影となり、アンテナエレメント層を模様として視認させることが可能となる。そのため、当該アンテナ基板は意匠性に優れたものとなる。また、当該アンテナ基板は、例えば車載用として適用したときに車両のフロントガラス等に設置したとしても、当該アンテナ基板の透明性を高くすることができることから当該アンテナ基板に起因する視野の悪化を抑制できる。 In addition, since the antenna substrate generally includes a dielectric layer mainly composed of a highly transparent fluororesin, transparency can be increased. On the other hand, since the antenna element layer is generally formed of a material with low transparency such as metal, the antenna element layer can be visually recognized as a pattern because the antenna element layer with low transparency is shaded. It becomes. Therefore, the antenna substrate is excellent in design. In addition, even when the antenna substrate is installed on a vehicle windshield or the like when it is applied for in-vehicle use, for example, the transparency of the antenna substrate can be increased, so that deterioration of the visual field caused by the antenna substrate is suppressed. it can.
さらに、フッ素樹脂は、一般に耐候性及び耐薬品性に優れる。そのため、当該アンテナ基板は、誘電層によって耐候性及び耐薬品性を確保できることから、室外や車載用のアンテナとして好適に使用することができる。 Furthermore, the fluororesin is generally excellent in weather resistance and chemical resistance. Therefore, since the antenna substrate can ensure weather resistance and chemical resistance by the dielectric layer, it can be suitably used as an outdoor or vehicle-mounted antenna.
上記フッ素樹脂の比誘電率(εr)としては3以下、誘電正接(tanδ)としては0.004以下が好ましい。このように誘電正接(tanδ)及び比誘電率(εr)が上記範囲であることで、伝送損失を十分に小さくできると共に十分な伝送速度が得られる。 The relative dielectric constant (εr) of the fluororesin is preferably 3 or less, and the dielectric loss tangent (tan δ) is preferably 0.004 or less. Thus, when the dielectric loss tangent (tan δ) and the relative dielectric constant (εr) are within the above ranges, the transmission loss can be sufficiently reduced and a sufficient transmission speed can be obtained.
上記誘電層のJIS K 7350−2:2008に規定する暴露試験後の曲げ弾性率としては20GPa以上が好ましい。このように暴露試験後の曲げ強度が上記範囲であることで、暴露試験後においても当該アンテナ基板の機械的強度を十分に確保できる。そのため、当該アンテナ基板は、耐候性を十分に確保でき、その結果当該アンテナ基板を車載用や屋外用のアンテナのように光に暴露されやすい環境で使用されるアンテナとして好適に使用することができる。 The bending elastic modulus after the exposure test specified in JIS K 7350-2: 2008 of the dielectric layer is preferably 20 GPa or more. Thus, since the bending strength after the exposure test is in the above range, the mechanical strength of the antenna substrate can be sufficiently ensured even after the exposure test. Therefore, the antenna substrate can sufficiently ensure weather resistance, and as a result, the antenna substrate can be suitably used as an antenna that is used in an environment that is easily exposed to light, such as an in-vehicle or outdoor antenna. .
上記誘電層の光透過率としては70%以上が好ましい。このように誘電層の光透過率が上記範囲であることで、アンテナエレメント層をより明確に陰影とすることができる。そのため、例えば当該アンテナ基板を車載用のアンテナとして適用したときより優れた意匠性を発揮することができ、また当該アンテナ基板を車両のフロントガラス等の設置したときの視界の悪化を抑制できる。 The light transmittance of the dielectric layer is preferably 70% or more. Thus, when the light transmittance of the dielectric layer is within the above range, the antenna element layer can be more clearly shaded. For this reason, for example, it is possible to exhibit better design than when the antenna board is applied as an in-vehicle antenna, and it is possible to suppress deterioration of the visibility when the antenna board is installed on a vehicle windshield or the like.
上記誘電層のJIS K 7350−2:2008に規定する暴露試験後の光透過率としては70%以上が好ましい。このように暴露試験後の光透過率が上記範囲であることで、暴露試験後においても当該アンテナ基板の透明性を十分に確保できる。そのため、当該アンテナ基板は、耐候性を十分に確保でき、その結果当該アンテナ基板を車載用や屋外用のアンテナのように光に暴露されやすい環境で使用されるアンテナとして好適に使用することができる。 The light transmittance after the exposure test specified in JIS K 7350-2: 2008 of the dielectric layer is preferably 70% or more. Thus, since the light transmittance after the exposure test is within the above range, the transparency of the antenna substrate can be sufficiently ensured even after the exposure test. Therefore, the antenna substrate can sufficiently ensure weather resistance, and as a result, the antenna substrate can be suitably used as an antenna that is used in an environment that is easily exposed to light, such as an in-vehicle or outdoor antenna. .
当該アンテナ基板のJIS C 5016:1994に規定する耐屈曲性試験における屈曲回数としては400回以上が好ましい。このように耐屈曲性試験における屈曲回数が上記範囲であることで、当該アンテナ基板の可撓性が経時的に劣化し難いものとなる。そのため、当該アンテナ基板の可撓性の劣化に起因するアンテナエレメント層の剥離や断線の発生を抑制することができる。 The number of bendings in the bending resistance test specified in JIS C 5016: 1994 of the antenna substrate is preferably 400 times or more. Thus, when the number of times of bending in the bending resistance test is within the above range, the flexibility of the antenna substrate is unlikely to deteriorate with time. Therefore, peeling of the antenna element layer and disconnection due to the deterioration of flexibility of the antenna substrate can be suppressed.
当該アンテナ基板のJIS C 5016:1994に規定する耐折性試験における断線までの回数としては400回以上が好ましい。このように耐折性試験における断線までの回数が上記範囲であることで、当該アンテナ基板の可撓性が経時的に劣化し難いものとなる。そのため、当該アンテナ基板の可撓性の劣化に起因するアンテナエレメント層の剥離や断線の発生を抑制することができる。 The number of times until the wire breakage in the fold resistance test specified in JIS C 5016: 1994 of the antenna substrate is preferably 400 times or more. Thus, when the number of times until disconnection in the bending resistance test is within the above range, the flexibility of the antenna substrate is unlikely to deteriorate with time. Therefore, peeling of the antenna element layer and disconnection due to the deterioration of flexibility of the antenna substrate can be suppressed.
当該アンテナ基板は、上記誘電層のフッ素樹脂と上記アンテナエレメント層との間に化学結合を有しているとよい。このように誘電層のフッ素樹脂とアンテナエレメント層との間に化学結合を有することで、誘電層とアンテナエレメント層との接合性が高まり、接合強度を向上させることができる。 The antenna substrate may have a chemical bond between the fluororesin of the dielectric layer and the antenna element layer. Thus, by having a chemical bond between the fluororesin of the dielectric layer and the antenna element layer, the bondability between the dielectric layer and the antenna element layer is increased, and the bonding strength can be improved.
上記化学結合が電離放射線照射により形成されることが好ましい。このような電離放射線照射によれば、上記化学結合を適切に形成することができるため、アンテナエレメント層と誘電層との接合性をより向上させることができる。 The chemical bond is preferably formed by ionizing radiation irradiation. According to such ionizing radiation irradiation, the chemical bond can be appropriately formed, so that the bondability between the antenna element layer and the dielectric layer can be further improved.
上記化学結合が上記誘電層と上記アンテナエレメント層との界面に存在するカップリング剤を介して形成されているとよい。このようにカップリング剤を介在させることで、上記化学結合を簡易かつ確実に実現することができ、その結果誘電層とアンテナエレメント層との接合性を簡易かつ確実に向上させることができる。 The chemical bond may be formed via a coupling agent present at the interface between the dielectric layer and the antenna element layer. By interposing the coupling agent in this way, the chemical bond can be realized easily and reliably, and as a result, the bondability between the dielectric layer and the antenna element layer can be improved easily and reliably.
上記カップリング剤としてはN原子又はS原子を含む官能基を持つシランカップリング剤が好ましい。このようにカップリング剤がN原子又はS原子を含む官能基を持つシランカップリング剤であることで、誘電層とアンテナエレメント層との接合性をより向上させることができる。この理由は明確ではないが、上記シランカップリング剤の加水分解基がアンテナエレメント層にシランカップリング反応により固定される一方で、上記シランカップリング剤のアミノ基、スルフィド基等のN原子又はS原子を含む官能基が、誘電層の主成分であるフッ素樹脂がラジカル化した際に生じる炭素ラジカルサイトと化学結合することで接合性が向上するものと推定される。 As the coupling agent, a silane coupling agent having a functional group containing an N atom or an S atom is preferable. Thus, since the coupling agent is a silane coupling agent having a functional group containing an N atom or an S atom, the bondability between the dielectric layer and the antenna element layer can be further improved. Although the reason for this is not clear, the hydrolyzable group of the silane coupling agent is fixed to the antenna element layer by a silane coupling reaction, while the N atom or S of the silane coupling agent such as an amino group or a sulfide group is present. It is presumed that the bondability is improved by a chemical bond between a functional group containing atoms and a carbon radical site generated when the fluororesin that is a main component of the dielectric layer is radicalized.
上記誘電層がフッ素樹脂の分子間に電離放射線照射により形成される化学結合を有しているとよい。このように誘電層がフッ素樹脂の分子間に化学結合を有することで、誘電層の機械的強度を向上させることができ、当該アンテナ基板の機械的強度のさらに向上させることができる。 The dielectric layer preferably has a chemical bond formed by ionizing radiation irradiation between the molecules of the fluororesin. As described above, since the dielectric layer has a chemical bond between the molecules of the fluororesin, the mechanical strength of the dielectric layer can be improved, and the mechanical strength of the antenna substrate can be further improved.
上記誘電層のフッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン・ヘキサオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、又はテトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソール共重合体(TFE/PDD)が好ましい。このようなフッ素樹脂は、電子線照射や加熱等によりフッ素ラジカルを生成しやすい化合物であると考えられる。そのため、当該アンテナ基板は、例示したフッ素樹脂を主成分とする誘電層を備えることで上記化学結合を適切に形成できるため、誘電層とアンテナエレメント層との接合性がより優れたものとなる。また、例示したフッ素樹脂は、誘電正接(tanδ)及び比誘電率(εr)が低い材料であるため、誘電層がそのようなフッ素樹脂を主成分とすることで、伝送損失、伝送速度等の伝送特性に優れる当該アンテナ基板をより簡易に得られる。 Examples of the fluororesin of the dielectric layer include tetrafluoroethylene / hexapropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), and tetrafluoroethylene. -Perfluorodioxole copolymer (TFE / PDD) is preferred. Such a fluororesin is considered to be a compound that easily generates fluorine radicals by electron beam irradiation or heating. Therefore, the antenna substrate includes the dielectric layer mainly composed of the exemplified fluororesin, so that the chemical bond can be appropriately formed. Therefore, the bondability between the dielectric layer and the antenna element layer is further improved. In addition, since the illustrated fluororesin is a material having a low dielectric loss tangent (tan δ) and relative dielectric constant (εr), the dielectric layer has such a fluororesin as a main component so that transmission loss, transmission speed, etc. The antenna substrate having excellent transmission characteristics can be obtained more easily.
当該アンテナ基板は、上記アンテナエレメント層を覆い、かつフッ素樹脂を主成分とするカバーフィルムをさらに備えるとよい。このようなカバーフィルムを備えることで、酸化等によるアンテナエレメント層の劣化を抑制できる。特に、カバーフィルムが耐候性及び耐薬品性に優れるフッ素樹脂を主成分とすることで、当該アンテナ基板の耐候性等をより向上させることが可能となる。また、カバーフィルムが光透過率の高いフッ素樹脂を主成分とすることで、カバーフィルムを設けることによる当該アンテナ基板の透過性の低下を抑制できる。そのため、例えば当該アンテナ基板を車載用のアンテナとして適用したときの意匠性の悪化や視野の悪化を抑制できる。 The antenna substrate may further include a cover film that covers the antenna element layer and contains a fluororesin as a main component. By providing such a cover film, deterioration of the antenna element layer due to oxidation or the like can be suppressed. In particular, the weather resistance and the like of the antenna substrate can be further improved because the cover film is mainly composed of a fluororesin having excellent weather resistance and chemical resistance. Further, since the cover film is mainly composed of a fluororesin having a high light transmittance, it is possible to suppress a decrease in the transmittance of the antenna substrate due to the provision of the cover film. Therefore, for example, when the antenna substrate is applied as an in-vehicle antenna, it is possible to suppress deterioration in design and visual field.
当該アンテナ基板は、車載用のアンテナとして使用されるとよい。このように当該アンテナ基板を車載用に使用することで、例えば当該アンテナ基板を車両のフロントガラス等に設置したときに意匠性を損なうことなく、また十分な視野を確保できる。 The antenna substrate may be used as a vehicle-mounted antenna. In this way, by using the antenna board for vehicle mounting, for example, when the antenna board is installed on a windshield of a vehicle, a sufficient field of view can be secured without impairing the design.
当該アンテナ基板は、上記アンテナエレメント層に電気的に接続される配線と、上記配線及び上記アンテナエレメントのうちの少なくとも一方に電気的に接続される電子部品とをさらに備えるとよい。このように当該アンテナ基板が配線及び電子部品をさらに備えることで、当該アンテナ基板を電気回路として機能させることができる。そのため、当該アンテナ基板は、携帯電話等の情報通信端末などのアンテナ回路として好適に使用することができる。 The antenna substrate may further include a wiring electrically connected to the antenna element layer and an electronic component electrically connected to at least one of the wiring and the antenna element. As described above, the antenna substrate further includes wiring and electronic components, whereby the antenna substrate can function as an electric circuit. Therefore, the antenna substrate can be suitably used as an antenna circuit for information communication terminals such as mobile phones.
ここで、「フッ素樹脂」とは、高分子鎖の繰り返し単位を構成する炭素原子に結合する水素原子の少なくとも1つが、フッ素原子又はフッ素原子を有する有機基で置換されたものをいう。「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば含有量が50質量%以上の成分をいう。「十点平均粗さ(Rz)」とは、JIS B 0601:1994に準拠して測定される値であり、評価長さ(l)を3.2mmとし、カットオフ値(λc)を0.8mmとした値である。「比誘電率(εr)」及び「誘電正接(tanδ)」は、JIS C 2138:2007に準拠して測定した値である。「光透過率」及び「暴露試験後の光透過率」は、JIS K 7375:2008に準じて測定した値である。「暴露試験後の曲げ強さ」は、JIS K 7171:2008に規定する試験条件において測定した値である。「化学結合」とは、共有結合又は水素結合をいう。 Here, the “fluororesin” refers to one in which at least one hydrogen atom bonded to the carbon atom constituting the repeating unit of the polymer chain is substituted with a fluorine atom or an organic group having a fluorine atom. The “main component” is a component having the largest content, for example, a component having a content of 50% by mass or more. The “ten-point average roughness (Rz)” is a value measured according to JIS B 0601: 1994, the evaluation length (l) is 3.2 mm, and the cut-off value (λc) is 0.00. The value is 8 mm. “Relative permittivity (εr)” and “dielectric loss tangent (tan δ)” are values measured in accordance with JIS C 2138: 2007. “Light transmittance” and “light transmittance after exposure test” are values measured according to JIS K 7375: 2008. “Bending strength after exposure test” is a value measured under the test conditions defined in JIS K 7171: 2008. “Chemical bond” refers to a covalent bond or a hydrogen bond.
[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の第1実施形態から第3実施形態に係るアンテナ基板について、図面を参照しつつ説明する。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, antenna substrates according to first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態に係るアンテナ基板1について、図1及び図2を参照しつつ説明する。
[First Embodiment]
First, an
図1及び図2のアンテナ基板1は、高周波用アンテナとして好適に使用できるものである。このアンテナ基板1は、誘電層10、アンテナエレメント層11及びカバーレイ12を備えている。
The
アンテナ基板1は、全体として平板状であり可撓性を有する。ここで、アンテナ基板1の可撓性は、例えば以下に説明する耐屈曲性、耐折れ性等により評価できる。
The
アンテナ基板1の耐折性は、張力4.9Nで毎分170回の割合で試料(アンテナ基板1)を折り曲げ、この試料が断線するまでの回数として評価できる。アンテナ基板1が断線するまでの回数としては、400回以上が好ましく、500回以上がより好ましい。アンテナ基板1が断線するまでの断線回数は、JIS C 5016「フレキシブルプリント配線板試験方法(8.7 耐折性)」:1994に準拠して測定される回数であり、10個の試料の測定結果の平均値として定義される。
The folding resistance of the
<アンテナエレメント層>
アンテナエレメント層11は情報の送受信を行う部分である。このアンテナエレメント層11は、誘電層10の一方の面に積層されており、平面視櫛歯状にパターン形成されている。このようなアンテナエレメント層11は、例えば誘電層10の一方の面に積層される金属層をエッチングすることによって形成されている。この金属層は、導電性を有する材料で形成可能であるが、銅箔、アルミニウム箔等によって形成することで、容易かつ確実に所望形状のパターンを形成することができる。また、アンテナエレメント層11は、防錆処理層を含んでいることが好ましい。
<Antenna element layer>
The
また、アンテナエレメント層11を含む回路のインピーダンスはアンテナ基板1の仕様によって適宜設定すればよい。上記インピーダンスの下限としては、通常10Ωであり、30Ωが好ましい。上記インピーダンスの上限としては、通常300Ωであり、120Ωが好ましい。
The impedance of the circuit including the
アンテナエレメント層11の周波数10GHzにおける50Ω系での伝送損失としては、0.230dB/cm以下が好ましく、0.228dB/cm以下がより好ましい。これにより、アンテナ基板1は、高周波領域の伝送に好適に用いることができる。
The transmission loss in the 50Ω system at a frequency of 10 GHz of the
アンテナエレメント層11の周波数100GHzにおける50Ω系での伝送損失としては、3.10dB/cm以下が好ましく、3.05dB/cm以下がより好ましく、3.00dB/cm以下がさらに好ましい。これにより、アンテナ基板1は、100GHz以上のより高い高周波領域の伝送にも好適に用いることができる。
The transmission loss in the 50Ω system at a frequency of 100 GHz of the
アンテナエレメント層11における誘電層10の少なくとも一方の面の十点平均粗さ(Rz)の上限は、4μmであり、好ましくは3μm、より好ましくは2μmである。上記誘電層10の十点平均粗さ(Rz)の下限は、0.2μmであり、好ましくは0.5μmである。このようにアンテナエレメント層11の表面粗さを設定することで、接合性の悪化を抑制しつつ後述する誘電層10のフッ素樹脂との化学結合により接合強度を確保し、表皮効果により伝送特性の低下を抑制できる。
The upper limit of the ten-point average roughness (Rz) of at least one surface of the
アンテナエレメント層11の平均厚みの下限としては、1μmが好ましく、5μmがより好ましく、10μmがさらに好ましい。このアンテナエレメント層11の平均厚みが上記下限未満であると、アンテナエレメント層11が断線しやすくなるおそれがある。上記アンテナエレメント層11の平均厚みの上限としては、100μmが好ましく、50μmがより好ましく、30μmがさらに好ましい。このアンテナエレメント層11の平均厚みが上限を超えると、アンテナ基板1が十分な柔軟性を確保できないおそれがある。
The lower limit of the average thickness of the
なお、アンテナエレメント層11は、平面方向の任意の箇所の厚みが略均一であることが好ましい。ここで、「略均一」とは上記平均厚みに対して誤差が40%以内であることを意味し、「平均厚み」とは任意の10点での測定値の平均値として定義される。なお、以下において他の要素について「平均厚み」という場合には同様に定義される。
In addition, it is preferable that the
(防錆処理層)
アンテナエレメント層11は、上述のように防錆処理層を含んでいることが好ましい。この防錆処理層は、アンテナエレメント層11の表面が酸化することによる接合強度の低下を抑制するものである。この防錆処理層としては、コバルト、クロム又は銅を含むことが好ましく、コバルト又はコバルト合金を主成分として含むことがさらに好ましい。防錆処理層は、1層として形成しても複数層として形成してもよい。防錆処理層は、めっき層として形成してもよい。このめっき層は、単一金属めっき層又は合金めっき層として形成される。単一金属めっき層を構成する金属としてはコバルトが好ましい。合金めっき層を構成する合金としては、例えばコバルト−モリブデン、コバルト−ニッケル−タングステン、コバルト−ニッケル−ゲルマニウム等のコバルト系合金などが挙げられる。
(Anti-rust treatment layer)
The
防錆処理層の平均厚みの下限としては0.5nmが好ましく、1nmがより好ましく、1.5nmがさらに好ましい。この防錆処理層の平均厚みが上記下限未満であると、アンテナエレメント層11の酸化を充分に抑制できないおそれがある。一方、上記平均厚みの上限としては、50nmが好ましく、40nmがより好ましく、35nmがさらに好ましい。上記防錆処理層の平均厚みが上記上限を超えると、厚みの増加分に比してそれに見合うだけの酸化防止効果を得られないおそれがある。
The lower limit of the average thickness of the rust preventive layer is preferably 0.5 nm, more preferably 1 nm, and even more preferably 1.5 nm. If the average thickness of the rust-proofing layer is less than the lower limit, oxidation of the
<誘電層>
誘電層10はアンテナエレメント層11が積層されるものである。この誘電層10は、フッ素樹脂を主成分とする。この誘電層10は、フッ素樹脂以外に、必要に応じて任意成分を含んでいてもよい。
<Dielectric layer>
The
誘電層10のフッ素樹脂は、アンテナエレメント層11の一方の面と化学結合を形成していることが好ましい。この化学結合としては、アンテナエレメント層11と誘電層10のフッ素樹脂との間に直接形成される形態、アンテナエレメント層11と誘電層10のフッ素樹脂との間に介在するカップリング剤によって、アンテナエレメント層11と誘電層10のフッ素樹脂との間に形成される形態、これら2つの形態が複合した形態が挙げられる。また、誘電層10は、フッ素樹脂の分子間に化学結合が形成されていることが好ましい。
The fluororesin of the
(カップリング剤)
カップリング剤は、アンテナエレメント層11と誘電層10のフッ素樹脂との間に化学結合を形成するために使用される。このカップリング剤としては、シランカップリング剤が好ましく、中でも、N原子又はS原子を含む官能基(以下、「反応性官能基」ともいう)を持つシランカップリング剤がより好ましい。上記反応性官能基を持つシランカップリング剤は、加水分解基(−OCH3、−OC2H5、−OCOCH3等)が加水分解されることでアンテナエレメント層11の一方の面にシランカップリング反応により固定される。一方、シランカップリング剤は、後述するように誘電層10に対して上記反応性官能基において化学結合するものと推定される。
(Coupling agent)
The coupling agent is used to form a chemical bond between the
N原子を含む官能基としては、例えばアミノ基、ウレイド基等を挙げることができる。 Examples of the functional group containing an N atom include an amino group and a ureido group.
N原子を含む官能基を持つシランカップリング剤としては、例えばアミノアルコキシシラン、ウレイドアルコキシシラン、これらの誘導体が挙げられる。 Examples of the silane coupling agent having a functional group containing an N atom include aminoalkoxysilane, ureidoalkoxysilane, and derivatives thereof.
アミノアルコキシシランとしては、例えば3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the aminoalkoxysilane include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and N-2- (aminoethyl) -3. -Aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane and the like.
アミノエトキシシランの誘導体としては、例えば3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン等のケチミン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランの酢酸塩等のシランカップリング剤の塩などが挙げられる。 Examples of aminoethoxysilane derivatives include ketimines such as 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, and N- (vinylbenzyl) -2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxy. Examples thereof include salts of silane coupling agents such as silane acetate.
ウレイドアルコキシシランとしては、例えば3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ−(2‐ウレイドエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the ureidoalkoxysilane include 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, and γ- (2-ureidoethyl) aminopropyltrimethoxysilane.
S原子を含む官能基としては、例えばメルカプト基、スルフィド基等が挙げられる。 Examples of the functional group containing an S atom include a mercapto group and a sulfide group.
S原子を含む官能基を持つシランカップリング剤としては、例えばメルカプトアルコキシシラン、スルフィドアルコキシシラン、これらの誘導体が挙げられる。 Examples of the silane coupling agent having a functional group containing an S atom include mercaptoalkoxysilane, sulfide alkoxysilane, and derivatives thereof.
メルカプトアルコキシシランとしては、例えば3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピル(ジメトキシ)メチルシラン、メルカプトオルガニル(アルコキシシラン)等が挙げられる。 Examples of mercaptoalkoxysilanes include 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyl (dimethoxy) methylsilane, mercaptoorganyl (alkoxysilane), and the like.
スルフィドアルコキシシランとしては、例えばビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド等が挙げられる。 Examples of the sulfide alkoxysilane include bis (3- (triethoxysilyl) propyl) tetrasulfide and bis (3- (triethoxysilyl) propyl) disulfide.
上記シランカップリング剤としては、変性基を導入したものであってもよい。変性基としては、フェニル基が好ましい。 As said silane coupling agent, what introduce | transduced the modification group may be used. As the modifying group, a phenyl group is preferable.
シランカップリング剤としては、例示した中でも、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、又はビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィドが好ましい。 Examples of the silane coupling agent include 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and bis ( 3- (Triethoxysilyl) propyl) tetrasulfide is preferred.
カップリング剤としては、N原子又はS原子を含む官能基を持つシランカップリング剤に代えて、又はこのシランカップリング剤に加えて他のカップリング剤を使用することができる。他のカップリング剤としては、誘電層10のフッ素樹脂又はそのラジカルに対して反応性を有する官能基を含み、アンテナエレメント層11又は防錆処理層に化学結合できる官能基等を含むものが好ましく、例えばチタン系カップリング剤を使用することができる。
As the coupling agent, another coupling agent can be used instead of or in addition to the silane coupling agent having a functional group containing an N atom or an S atom. The other coupling agent preferably contains a functional group reactive to the fluororesin of the
チタン系カップリング剤としては、例えばイソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリステアロイルチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(n−アミノエチル−アミノエチル)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ジイソステアロイルエチレンチタネート、ビス(ジオクチルパオロホスフェート)エチレンチタネート、ビス(ジオクチルパオロホスフェート)ジイソプロピルチタネート、テトラメチルオルソチタネート、テトラエチルオルソチタネート、テトラプロピルオルソチタネート、テトライソプロピルテトラエチルオルソチタネート、テトラブチルオルソチタネート、ブチルポリチタネート、テトライソブチルオルソチタネート、2−エチルヘキシルチタネート、ステアリルチタネート、クレシルチタネートモノマー、クレシルチタネートポリマー、ジイソプロポキシ−ビス−(2,4−ペンタジオネート)チタニウム(IV)、ジイソプロピル−ビス−トリエタノールアミノチタネート、オクチレングリコールチタネート、チタニウムラクテート、アセトアセティックエスチルチタネート、ジイソプロポキシビス8アセチルアセトナト)チタン、ジ−n−ブトキシビス(トリエタノールアルミナト)チタン、ジヒドロキシビス(ラクタト)チタン、チタニウム−イソプロポキシオクチレングリコレート、テトラ−n−ブトキシチタンポリマー、トリ−n−ブトキシチタンモノステアレートポリマー、ブチルチタネートダイマー、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレート等が挙げられる。 Examples of the titanium coupling agent include isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tristearoyl titanate, isopropyl trioctanoyl titanate, isopropyl dimethacrylisostearoyl titanate, isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyl isostearoyl diacryl titanate, isopropyl tri ( Dioctyl phosphate) titanate, isopropyl tricumyl phenyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, isopropyl tri (n-aminoethyl-aminoethyl) titanate, tetraisopropyl bis (dioctyl phosphite) titanate, tetraoctyl bis (ditridecyl phos) Fight) Titanate, Tetra (2 2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, dicumylphenyloxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, diisostearoylethylene titanate, bis (dioctylpaurophosphate) ethylene titanate, Bis (dioctyl paurophosphate) diisopropyl titanate, tetramethyl orthotitanate, tetraethyl orthotitanate, tetrapropyl orthotitanate, tetraisopropyl tetraethyl orthotitanate, tetrabutyl orthotitanate, butyl polytitanate, tetraisobutyl orthotitanate, 2-ethylhexyl titanate, stearyl titanate , Cresyl titanate monomer, cresyl titanate Terpolymer, diisopropoxy-bis- (2,4-pentadionate) titanium (IV), diisopropyl-bis-triethanolamino titanate, octylene glycol titanate, titanium lactate, acetoacetic estiltitanate, diisopropoxybis 8acetylacetonato) titanium, di-n-butoxybis (triethanolaluminate) titanium, dihydroxybis (lactato) titanium, titanium-isopropoxyoctylene glycolate, tetra-n-butoxytitanium polymer, tri-n-butoxytitanium Monostearate polymer, butyl titanate dimer, titanium acetylacetonate, polytitanium titanium acetylacetonate, titanium octylene glycolate, titanium lactate ammonium salt, Emissions lactate ethyl ester, titanium triethanolaminate, polyhydroxy titanium stearate.
誘電層10の比誘電率(εr)の上限としては3が好ましく、2.7がより好ましく、2.5がさらに好ましく、2.3が特に好ましい。この比誘電率(εr)が上記上限を超えると誘電正接(tanδ)が大きくなり伝送損失を十分に小さくできないおそれがあると共に、十分な伝送速度が得られないおそれがある。誘電層10の比誘電率(εr)の下限については特に限定はないが、1.2が好ましい。上記比誘電率(εr)が上記下限未満であると、誘電層10の寸法安定度の確保が難しくなる。特に発泡により比誘電率を低下させた場合には、弾性率が低下しすぎて加工、搬送が困難になるおそれがある。
The upper limit of the relative dielectric constant (εr) of the
誘電層10の誘電正接(tanδ)の上限としては、0.004が好ましく、0.0035がより好ましく、0.003がさらに好ましい。この誘電正接(tanδ)が上記上限を超えると伝送損失を十分に小さくできないおそれがあると共に、十分な伝送速度が得られないおそれがある。誘電層10の誘電正接(tanδ)については特に制限はなく、この誘電正接(tanδ)は小さければ小さいほど好ましい。
The upper limit of the dielectric loss tangent (tan δ) of the
誘電層10の暴露試験後の曲げ弾性率の下限としては、20GPaが好ましく、30GPaがより好ましく、40GPaがさらに好ましい。この誘電層10の暴露試験後の曲げ強さが上記下限未満であると、アンテナ基板1としての強度が十分でなく、また耐候性を十分に確保できないおそれがある。上記誘電層10の暴露試験後の曲げ弾性率の上限としては、80GPaが好ましく、70GPaがより好ましく、60GPaがさらに好ましい。この誘電層10の暴露試験後の曲げ弾性率が上限を超えると、アンテナ基板1の可撓性を十分に確保することができず、例えばアンテナ基板1を車載用として適用したときにフロントガラス等の貼着部位から剥離しやすくなるおそれがある。
The lower limit of the flexural modulus after the exposure test of the
誘電層10の光透過率の下限としては、70%が好ましく、75%がより好ましく、80%がさらに好ましい。この誘電層10の光透過率が上記下限未満であると、アンテナ基板1としての光透過性が低くなり、例えばアンテナ基板1を車載用のアンテナとして適用したときの意匠性が損なわれ、また視野が悪化するおそれがある。上記誘電層10の光透過率の上限については特に制限はなく、100%により近いことが好ましく、材料コストや製造容易性等の観点から95%がより好ましく、85%がさらに好ましい。
As a minimum of the light transmittance of
誘電層10の暴露試験後の光透過率の下限としては、70%が好ましく、75%がより好ましく、80%がさらに好ましい。この誘電層10の暴露試験後の光透過率が上記下限未満であると、耐候性を十分に確保できないおそれがあり、例えばアンテナ基板1を車載用のアンテナとして適用したときの美観の劣化を十分に抑制できないおそれがあり、またアンテナ基板1の見た目が悪化するおそれがある。上記誘電層10の光透過率の上限については特に制限はなく、100%により近いことが好ましく、材料コストや製造容易性等の観点から95%がより好ましく、85%がさらに好ましい。
The lower limit of the light transmittance after the exposure test of the
誘電層10の平均厚みの下限としては、5μmが好ましく、7μmがより好ましく、10μmがさらに好ましい。この誘電層10の平均厚みが上記下限未満であると、誘電正接が大きくなり伝送損失を十分に小さくできないおそれが生ずると共に、十分な伝送速度が得られないおそれが生じ、またアンテナ基板1の製造作業が困難となるおそれがある。上記誘電層10の平均厚みの上限としては、125μmが好ましく、100μmがより好ましく、50μmがさらに好ましい。上記誘電層10の平均厚みが上記上限を超えると、誘電層10及びアンテナ基板1の厚みが不必要に大きくなると共に、誘電層10の材料費が嵩むおそれがあり、また十分なフレキシブル性が得られないおそれがある。
As a minimum of average thickness of
(フッ素樹脂)
フッ素樹脂は、高分子鎖の繰り返し単位を構成する炭素原子に結合する水素原子の少なくとも1つが、フッ素原子又はフッ素原子を有する有機基(以下「フッ素原子含有基」ともいう)で置換されたものをいう。フッ素原子含有基は、直鎖状、分岐状又は環状の有機基中の水素原子の少なくとも1つがフッ素原子で置換されたものであり、例えばフルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、フルオロポリエーテル基等が挙げられる。
(Fluorine resin)
A fluororesin is one in which at least one hydrogen atom bonded to a carbon atom constituting a repeating unit of a polymer chain is substituted with a fluorine atom or an organic group having a fluorine atom (hereinafter also referred to as “fluorine atom-containing group”). Say. The fluorine atom-containing group is a group in which at least one hydrogen atom in a linear, branched or cyclic organic group is substituted with a fluorine atom. For example, a fluoroalkyl group, a fluoroalkoxy group, a fluoropolyether group, etc. Can be mentioned.
「フルオロアルキル基」とは、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を意味し、「パーフルオロアルキル基」を包含する。具体的には、「フルオロアルキル基」は、アルキル基の全ての水素原子がフッ素原子で置換された基、アルキル基の末端の1個の水素原子以外の全ての水素原子がフッ素原子で置換された基等を包含する。 The “fluoroalkyl group” means an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and includes a “perfluoroalkyl group”. Specifically, a “fluoroalkyl group” is a group in which all hydrogen atoms of an alkyl group are substituted with fluorine atoms, and all hydrogen atoms other than one hydrogen atom at the end of the alkyl group are substituted with fluorine atoms. Group and the like.
「フルオロアルコキシ基」とは、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルコキシ基を意味し、「パーフルオロアルコキシ基」を包含する。具体的には、「フルオロアルコキシ基」は、アルコキシ基の全ての水素原子がフッ素原子で置換された基、アルコキシ基の末端の1個の水素原子以外の全ての水素原子がフッ素原子で置換された基等を包含する。 The “fluoroalkoxy group” means an alkoxy group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and includes a “perfluoroalkoxy group”. Specifically, a “fluoroalkoxy group” is a group in which all hydrogen atoms of an alkoxy group are substituted with fluorine atoms, and all hydrogen atoms other than one hydrogen atom at the end of the alkoxy group are substituted with fluorine atoms. Group and the like.
「フルオロポリエーテル基」とは、繰り返し単位として複数のアルキレンオキシド鎖を有し、末端にアルキル基又は水素原子を有する1価の基であって、このアルキレンオキシド鎖及び/又は末端のアルキル基若しくは水素原子中の少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された基を有する1価の基を意味する。「フルオロポリエーテル基」は、繰り返し単位として複数のパーフルオロアルキレンオキシド鎖を有する「パーフルオロポリエーテル基」を包含する。 The “fluoropolyether group” is a monovalent group having a plurality of alkylene oxide chains as repeating units and having an alkyl group or a hydrogen atom at the terminal, and the alkylene oxide chain and / or the terminal alkyl group or A monovalent group having a group in which at least one hydrogen atom in a hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. “Fluoropolyether group” includes “perfluoropolyether group” having a plurality of perfluoroalkylene oxide chains as repeating units.
フッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン・ヘキサオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、又はテトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソール共重合体(TFE/PDD)が好ましい。 Examples of fluororesins include tetrafluoroethylene / hexapropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), or tetrafluoroethylene-perfluorodiode. A xol copolymer (TFE / PDD) is preferred.
(任意成分)
誘電層10の任意成分としては、例えばエンジニアリングプラスチック、難燃剤、難燃助剤、顔料、酸化防止剤、反射付与剤、隠蔽剤、滑剤、加工安定剤、可塑剤、発泡剤等が挙げられる。
(Optional component)
Examples of the optional components of the
上記エンジニアリングプラスチックとしては、誘電層10に求められる特性に応じて公知のものから選択して使用でき、典型的には芳香族ポリエーテルケトンを使用することができる。
As said engineering plastic, it can select and use from a well-known thing according to the characteristic calculated | required by the
この芳香族ポリエーテルケトンは、ベンゼン環がパラ位に結合し、剛直なケトン結合(−C=O)又はフレキシブルなエーテル結合(−O−)によってベンゼン環同士が連結された構造を有する熱可塑性樹脂である。芳香族ポリエーテルケトンとしては、例えばエーテル結合、ベンゼン環、エーテル結合、ベンゼン環、ケトン結合及びベンゼン環が、この順序で並んだ構造単位を有するエーテルエーテルケトン(PEEK)、エーテル結合、ベンゼン環、ケトン結合及びベンゼン環が、この順序で並んだ構造単位を有するポリエーテルケトン(PEK)が挙げられる。中でも、芳香族ポリエーテルケトンとしては、PEEKが好ましい。このような芳香族ポリエーテルケトンは、耐摩耗性、耐熱性、絶縁性、加工性等に優れるものであるため、芳香族ポリエーテルケトンを含む誘電層10は、アンテナエレメント層11との接合性等に優れる。
This aromatic polyetherketone has a structure in which the benzene rings are bonded to the para position and the benzene rings are connected to each other by a rigid ketone bond (-C = O) or a flexible ether bond (-O-). Resin. As the aromatic polyether ketone, for example, ether ether ketone (PEEK) having a structural unit in which an ether bond, a benzene ring, an ether bond, a benzene ring, a ketone bond and a benzene ring are arranged in this order, an ether bond, a benzene ring, Examples include polyether ketone (PEK) having a structural unit in which a ketone bond and a benzene ring are arranged in this order. Among them, PEEK is preferable as the aromatic polyether ketone. Since such an aromatic polyether ketone is excellent in wear resistance, heat resistance, insulation, workability, etc., the
PEEK等の芳香族ポリエーテルケトンとしては、市販品を使用することができる。芳香族ポリエーテルケトンとしては、様々なグレードのものが市販されており、市販されている単一のグレードの芳香族ポリエーテルケトンを単独で使用してもよく、複数のグレードの芳香族ポリエーテルケトンを併用してもよく、また変性した芳香族ポリエーテルケトンを使用してもよい。 A commercially available product can be used as the aromatic polyether ketone such as PEEK. As aromatic polyether ketones, those of various grades are commercially available, and a single grade of aromatic polyether ketone that is commercially available may be used alone, or multiple grades of aromatic polyether ketone. A ketone may be used in combination, or a modified aromatic polyether ketone may be used.
エンジニアリングプラスチックの含有量としては、特に限定はない。エンジニアリングプラスチックの含有量の下限としては、フッ素樹脂との合計質量比で、通常10であり、20が好ましく、35がより好ましい。上記含有量の上限としては、通常50であり、45以下が好ましい。エンジニアリングプラスチックの含有量が上記下限未満であると誘電層10の特性を充分に改善することができないおそれがある。一方、エンジニアリングプラスチックの含有量が上記上限を超えるとフッ素樹脂の有利な特性を充分に発現させることができないおそれがある。
The content of the engineering plastic is not particularly limited. As a minimum of content of engineering plastics, it is 10 normally by a total mass ratio with a fluororesin, 20 is preferable and 35 is more preferable. The upper limit of the content is usually 50 and preferably 45 or less. If the content of the engineering plastic is less than the above lower limit, the characteristics of the
難燃剤としては、公知の種々のものを使用することができ、例えば臭素系難燃剤、塩素系難燃剤等のハロゲン系難燃剤が挙げられる。 Various known flame retardants can be used, and examples thereof include halogen flame retardants such as bromine flame retardants and chlorine flame retardants.
難燃助剤としては、公知の種々のものを使用することができ、例えば三酸化アンチモン等が挙げられる。 Various known flame retardant aids can be used, and examples include antimony trioxide.
顔料としては、公知の種々のものを使用することができ、例えば酸化チタン等が挙げられる。 Various known pigments can be used as the pigment, and examples thereof include titanium oxide.
酸化防止剤としては、公知の種々のものを使用することができ、例えばフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。 Various known antioxidants can be used as the antioxidant, and examples thereof include phenolic antioxidants.
反射付与剤としては、公知の種々のものを使用することができ、例えば酸化チタン等が挙げられる。 As the reflection imparting agent, various known ones can be used, and examples thereof include titanium oxide.
誘電層10は、電離放射線照射されていることが好ましい。電離放射線照射は、加熱下で行うことが好ましい。誘電層10に電離放射線照射を行うことで、フッ素樹脂がラジカル化される。
The
このようにフッ素樹脂がラジカル化されることで、上述のカップリング剤を使用する場合、このカップリング剤とフッ素樹脂のラジカルとが化学結合するものと考えられる。具体的には、フッ素樹脂には、ラジカル部分にカップリング剤の反応性官能基が化学結合することで、カップリング剤が化学結合されるものと推定される。このように、フッ素樹脂のラジカル部分にカップリング剤を化学結合させ、さらに上述のようにカップリング剤をアンテナエレメント層11に化学結合させることで、誘電層10のフッ素樹脂とアンテナエレメント層11との間にカップリング剤を介在させた化学結合が形成される。その結果、アンテナ基板1は、誘電層10とアンテナエレメント層11との接合強度を高めることができる。
Thus, when the above-mentioned coupling agent is used because the fluororesin is radicalized, it is considered that this coupling agent and the radical of the fluororesin are chemically bonded. Specifically, it is presumed that the coupling agent is chemically bonded to the fluororesin by chemically bonding the reactive functional group of the coupling agent to the radical portion. As described above, the coupling agent is chemically bonded to the radical portion of the fluororesin, and the coupling agent is chemically bonded to the
ここで、上記シランカップリング剤は、アンテナエレメント層11と誘電層10との間にはÅオーダーで存在しているものと推定される。そのため、上記カップリング剤は、アンテナエレメント層11の表面性状に殆ど影響を与えず、アンテナエレメント層11の表面が粗面化されることもないため、カップリング剤による信号伝達性能の悪化が殆ど生じないものと考えられる。
Here, it is presumed that the silane coupling agent is present between the
一方、上記カップリング剤を使用しない場合、電離放射線照射等によりフッ素樹脂がラジカル化されるとフッ素樹脂のラジカル部分がアンテナエレメント層11と化学結合を形成する。そのため、フッ素樹脂とアンテナエレメント層11の表面との間に化学結合を形成することで、上記カップリング剤を使用しない場合であっても誘電層10とアンテナエレメント層11との間の化学結合によって接合強度を高めることが可能である。
On the other hand, when the above coupling agent is not used, when the fluororesin is radicalized by ionizing radiation irradiation or the like, the radical portion of the fluororesin forms a chemical bond with the
また、フッ素樹脂がラジカル化されることで、フッ素樹脂分子の分子間に化学結合が形成され、誘電層10がPEEK樹脂等のエンジニアリングプラスチックを含む場合にはフッ素樹脂とエンジニアリングプラスチックとの間に化学結合が形成される。化学結合によるフッ素樹脂分子の分子間の結合、フッ素樹脂とエンジニアリングプラスチックとの結合は共有結合又は水素結合であり、これらの化学結合はフッ素樹脂の分子間結合(F−F結合)に比べて強い。そのため、アンテナ基板1では、フッ素樹脂分子の分子間に化学結合が形成され、又はフッ素樹脂がエンジニアリングプラスチックとの間に化学結合が形成されることで、誘電層10の機械的強度を向上させることが可能となる。
In addition, when the fluororesin is radicalized, a chemical bond is formed between the molecules of the fluororesin molecule, and when the
ここで、電離放射線としては、電子線、高エネルギーイオン線等の荷電粒子線、γ線、X線等の高エネルギー電磁波、中性線等が挙げられ、中でも電子線が好ましい。これは、電子線発生装置が比較的安価であり、大出力の電子線が得られると共にラジカルの生成程度、すなわち化学結合の形成程度の制御が容易であるためである。 Here, examples of the ionizing radiation include charged particle beams such as electron beams and high-energy ion beams, high-energy electromagnetic waves such as γ-rays and X-rays, and neutral beams. Among these, electron beams are preferable. This is because the electron beam generator is relatively inexpensive, a high output electron beam can be obtained, and the degree of radical generation, that is, the degree of chemical bond formation, can be easily controlled.
電離放射線照射の照射線量としては、広い範囲で効果が得られるので任意の照射線を選択すればよいが、50KGy〜800KGy程度が好ましい。電離放射線の照射線量が上記下限未満であると、ラジカル化が不十分となり誘電層10の機械的強度の向上効果、及びアンテナエレメント層11と誘電層10との接合強度の向上効果等が十分に得られないおそれがある。一方、電離放射線の照射線量が上記上限を超えると、樹脂成分の分解(ポリマー主鎖の切断)が過剰となって誘電層10の機械的強度が低下するおそれがある。これに対して、照射線量を50KGy〜800kGyとすれば、ラジカル化を十分に進行させることができると共に樹脂成分の分解も少なく、十分な機械的強度、接合強度等が得られる。
As the irradiation dose of the ionizing radiation, an effect can be obtained in a wide range, and an arbitrary irradiation line may be selected. However, about 50 KGy to 800 KGy is preferable. When the irradiation dose of ionizing radiation is less than the above lower limit, radicalization becomes insufficient and the effect of improving the mechanical strength of the
電離放射線照射は、低酸素又は無酸素の雰囲気下において誘電層10又はこの誘電層10を形成する直前の樹脂材料を加熱した状態で行うことが好ましい。
The ionizing radiation irradiation is preferably performed in a state of heating the
電離放射線照射を低酸素又は無酸素の雰囲気下で行うことで、アンテナエレメント層11に対する誘電層10の接合強度を向上させることができる。具体的には、酸素濃度が1000ppm未満であれば、接合強度の向上効果が得られる。酸素濃度が500ppm以下であれば、顕著な接合強度の改善効果が得られ、100ppm以下でより顕著な接合強度の向上効果が得られる。なお、電離放射線照射時の酸素濃度の制御の安定性及び容易性の観点からは、酸素濃度としては10ppm以下が好ましい。
By performing ionizing radiation irradiation in a low-oxygen or oxygen-free atmosphere, the bonding strength of the
電離放射線照射時の加熱温度は誘電層10の主成分であるフッ素樹脂の融点以上が好ましい。上記加熱温度としては、上記融点より80℃高い温度以下が好ましく、上記融点より40℃高い温度以下がより好ましい。例えば誘電層10の主成分がFEPである場合、FEPの融点が約270℃であることから、上記加熱温度としては270℃〜350℃が好ましい。加熱温度を樹脂の融点よりも高い温度で行うことで、フッ素樹脂のラジカル化及び化学結合の形成を適切に促進することができる。その一方、上記加熱温度の上限をフッ素樹脂の融点よりも80℃高い温度以下とすることで、フッ素樹脂の熱分解(ポリマー主鎖の切断)を抑制でき、誘電層10の機械的強度や接合強度の低下を抑制できる。
The heating temperature during irradiation with ionizing radiation is preferably equal to or higher than the melting point of the fluororesin that is the main component of the
なお、誘電層10がエンジニアリングプラスチックを含有する場合、電離放射線照射時の加熱温度は、フッ素樹脂及びエンジニアリングプラスチックの融点以上が好ましい。このように加熱温度を設定することで、フッ素樹脂とエンジニアリングプラスチックとの間に化学結合を形成して誘電層10の機械的強度等をさらに高めることができる。
In addition, when the
<カバーレイ>
カバーレイ12はアンテナエレメント層11を外力や水分等から保護するものである。このカバーレイ12は、カバーフィルム13及び接着層14を備えている。
<Coverlay>
The cover lay 12 protects the
(カバーフィルム)
カバーフィルム13は、接着層14を介して誘電層10及びアンテナエレメント層11に積層されている。このカバーフィルム13は、アンテナ基板1が車載用のアンテナとして使用される場合には透明性が高いことが好ましい。カバーフィルム13の透明性としては、誘電層10と同程度の光透過率を有することが好ましい。
(Cover film)
The
カバーフィルム13の主成分としてはフッ素樹脂が好ましい。かかるフッ素樹脂としては、誘電層10の主成分として例示したものと同様なものが挙げられる。このようにカバーフィルム13がフッ素樹脂を主成分とすることで、カバーフィルム13の透明性を確保することができる。
The main component of the
カバーフィルム13の平均厚みのとしては、通常10μm以上30μm以下である。カバーフィルム13の平均厚みが上記範囲未満であると、絶縁性が不十分となるおそれがある。一方、カバーフィルム13の平均厚みが上記範囲を超えると、アンテナ基板1の可撓性を損なうおそれがある。
The average thickness of the
(接着層)
接着層14は、カバーフィルム13を誘電層10に固定するものである。この接着層14の材質としては、特に限定されるものではないが、柔軟性や耐熱性に優れたものが好ましく、例えばポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。特に、アンテナ基板1が車載用のアンテナとして使用される場合等のように透明性が要求される用途では、アクリル樹脂がより好ましい。
(Adhesive layer)
The
接着層14の平均厚みとしては、特に限定されるものではないが、20μm以上30μm以下が好ましい。この接着層14の平均厚みが上記下限未満であると、接合強度が不十分となるおそれがある。接着層14の平均厚みが上記上限を超えると、アンテナ基板1の可撓性を十分に確保できないおそれがある。
Although it does not specifically limit as average thickness of the
このように、アンテナ基板1がカバーレイ12を備えることで、アンテナエレメント層11の酸化等による劣化を抑制できる。また、カバーフィルム13がフッ素樹脂を主成分とすることで、アンテナ基板1の光透過性の低下を抑制できる。同様に、接着層14としてアクリル樹脂等の透明性の高い樹脂を用いることで、アンテナ基板1の光透過性の低下を抑制できる。そのため、例えばアンテナ基板1を車載用のアンテナとして適用し、車両のフロントガラス等に設置したときに、アンテナ基板1の意匠性の悪化や視野の悪化を抑制できる。
As described above, since the
[アンテナ基板の製造方法]
アンテナ基板1は、例えば
(1)防錆処理層形成工程
(2)塗工工程、
(3)乾燥工程
(4)接着工程、
(5)パターニング工程、及び
(6)カバーレイ積層工程を備える製造方法で得られる。
[Antenna substrate manufacturing method]
The
(3) Drying step (4) Adhesion step,
(5) It can be obtained by a manufacturing method including a patterning step and (6) a coverlay lamination step.
<(1)防錆処理層形成工程>
防錆処理層形成工程はアンテナエレメント層11を形成するための金属箔等の導体膜の少なくとも一方の面の全部又は一部に防錆処理層を形成する工程である。この防錆処理層形成工程は、金属イオンを含む防錆溶液を導体膜の少なくとも一方の面の全部又は一部に塗工した後に、防錆溶液を乾燥させることで行われる。金属イオンとしては、コバルトイオン、クロムイオン及び銅イオンのイオンが好ましく、コバルトイオンがより好ましい。防錆溶液の塗工方法としては、公知の種々の方法を採用でき、例えば防錆溶液に導体膜を浸漬する方法、防錆溶液を導体膜に塗布する方法が挙げられる。防錆溶液の乾燥は、自然乾燥及び強制乾燥のいずれであってもよい。このように防錆溶液を乾燥させることで、導体膜の少なくとも一方の面の全部又は一部に防錆溶液中の金属イオンに由来する金属酸化物の防錆処理層が形成される。
<(1) Rust prevention treatment layer formation process>
The antirust treatment layer forming step is a step of forming an antirust treatment layer on all or a part of at least one surface of a conductor film such as a metal foil for forming the
防錆処理層形成工程は、水溶性電解めっき法等のめっき法により行ってもよい。めっき法を採用する場合、防錆処理層は単一金属めっき層又は合金めっき層として形成され、コバルトを含むように形成することが好ましい。 The antirust treatment layer forming step may be performed by a plating method such as a water-soluble electrolytic plating method. When the plating method is employed, the rust prevention treatment layer is preferably formed as a single metal plating layer or an alloy plating layer and includes cobalt.
<(2)塗工工程>
塗工工程は、上記導体膜(アンテナエレメント層11)にシランカップリング剤を含む組成物(以下、「カップリング剤含有組成物」ともいう)を塗工し、上記導体膜に上述のカップリング剤を化学結合させるために行われる。
<(2) Coating process>
In the coating step, a composition containing a silane coupling agent (hereinafter also referred to as “coupling agent-containing composition”) is applied to the conductor film (antenna element layer 11), and the above-described coupling is applied to the conductor film. This is done to chemically bond the agent.
塗工工程におけるカップリング剤含有組成物の塗工方法としては、特に制限はなく、例えばカップリング剤含有組成物に導体膜を浸漬する方法、カップリング剤含有組成物を導体膜に塗布する方法が挙げられ、カップリング剤含有組成物に導体膜を浸漬する方法が好ましい。 The method for coating the coupling agent-containing composition in the coating step is not particularly limited. For example, a method of immersing the conductor film in the coupling agent-containing composition, a method of applying the coupling agent-containing composition to the conductor film A method of immersing the conductor film in the coupling agent-containing composition is preferable.
カップリング剤含有組成物に導体膜を浸漬する方法を採用する場合、カップリング剤含有組成物の温度は、通常、20℃〜40℃とされ、浸漬時間は10秒〜30秒とされる。 When the method of immersing the conductor film in the coupling agent-containing composition is employed, the temperature of the coupling agent-containing composition is usually 20 ° C. to 40 ° C., and the immersion time is 10 seconds to 30 seconds.
(カップリング剤含有組成物)
カップリング剤含有組成物は、上記シランカップリング剤等のカップリング剤及び溶剤を含み、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の任意成分を含んでいてもよい。
(Coupling agent-containing composition)
The coupling agent-containing composition contains a coupling agent such as the above silane coupling agent and a solvent, and may contain other optional components as long as the effects of the present invention are not impaired.
カップリング剤含有組成物におけるカップリング剤の含有量の下限としては、0.1質量%が好ましく、0.5質量%がより好ましい。上記カップリング剤の含有量が上記下限未満であると、誘電層10とアンテナエレメント層11との接合性を十分に高めることができないおそれがある。一方、カップリング剤の含有量の上限としては、5質量%が好ましく、3質量%がより好ましく、1.5質量%がさらに好ましい。カップリング剤の含有量が上記上限を超えると、カップリング剤が凝集しやすく、カップリング剤含有組成物の調製が困難となる場合がある。
As a minimum of content of a coupling agent in a coupling agent content composition, 0.1 mass% is preferred and 0.5 mass% is more preferred. If the content of the coupling agent is less than the lower limit, the bondability between the
(溶剤)
溶剤としては、カップリング剤を溶解し得るものであれば特に限定されるものではなく、例えばメタノール、エタノール等のアルコール類、トルエン、ヘキサン、水などが挙げられる。ただし、溶剤としては、保存安定性の面から、エトキシシラン系のアミノシランカップリング剤にはエタノールが好ましく、メトキシシラン系のアミノシランカップリング剤にはメタノールが好ましい。
(solvent)
The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the coupling agent, and examples thereof include alcohols such as methanol and ethanol, toluene, hexane, and water. However, as the solvent, ethanol is preferable for the ethoxysilane-based aminosilane coupling agent and methanol is preferable for the methoxysilane-based aminosilane coupling agent from the viewpoint of storage stability.
(任意成分)
任意成分としては、酸化防止剤、粘度調整剤、界面活性剤等が挙げられる。酸化防止剤としては、例えば鉄、糖、レダクトン、亜硫酸ナトリウム、アスコルビン酸(ビタミンC)等が挙げられる。
(Optional component)
Optional components include antioxidants, viscosity modifiers, surfactants, and the like. Examples of the antioxidant include iron, sugar, reductone, sodium sulfite, ascorbic acid (vitamin C) and the like.
<(3)乾燥工程>
乾燥工程は、上記カップリング剤含有組成物を乾燥させるために行われる。この乾燥工程は、自然乾燥及び強制乾燥のいずれで行ってもよいが、自然乾燥が好ましい。また、カップリング剤含有組成物の乾燥後は導体膜の加熱処理を行うことが好ましい。加熱処理を行うことにより、導体膜の少なくとも一面の全部又は一部に、より確実にカップリング剤を固定させることできる。加熱処理は、例えば恒温槽にて100℃〜130℃で1分〜10分間加熱することで行うことができる。
<(3) Drying process>
A drying process is performed in order to dry the said coupling agent containing composition. Although this drying process may be performed by either natural drying or forced drying, natural drying is preferred. Moreover, it is preferable to heat-process a conductor film after drying a coupling agent containing composition. By performing the heat treatment, the coupling agent can be more reliably fixed to all or a part of at least one surface of the conductor film. The heat treatment can be performed, for example, by heating at 100 to 130 ° C. for 1 to 10 minutes in a thermostatic bath.
<(4)接着工程>
接着工程は、フッ素樹脂を主成分とする誘電層10の少なくとも組成物塗工面に上記導体膜を接着する工程である。この接着工程は、例えば誘電層10の一方の面に導体膜(アンテナエレメント層11)を載置した状態で加圧加熱することで行われる。接着工程は、公知の熱プレス機を用いて行うことができる。接着工程は、低酸素濃度下、例えば窒素雰囲気下での真空プレスにより行うことが好ましい。接着工程を低酸素濃度下で行うことにより、導体膜(アンテナエレメント層11)の一方の面(接着面)の酸化を抑制し密着力の低下を抑制できる。
<(4) Adhesion process>
The adhering step is a step of adhering the conductor film to at least the composition coated surface of the
ここで、接着工程における加圧加熱の条件を適宜選択することにより誘電層10の主成分であるフッ素樹脂の末端又は側鎖を分解してフッ素樹脂の一部をラジカル化することができる。加熱温度は、誘電層10の主成分であるフッ素樹脂の結晶融点以上が好ましく、結晶融点よりも30℃高い温度以上がより好ましく、結晶融点よりも50℃高い温度以上がさらに好ましい。例えば、誘電層10の主成分がFEPの場合、このFEPの結晶融点が約270℃であるため、加熱温度は270℃以上が好ましく、300℃以上がより好ましく、320℃以上がさらに好ましい。このような加熱温度において誘電層10を加熱することで、フッ素樹脂のラジカルを効果的に生成させることができる。ただし、加熱温度があまりに高温になると、フッ素樹脂自体が劣化するおそれがあるため、加熱温度の上限としては600℃が好ましく、500℃がより好ましい。
Here, by appropriately selecting the pressure heating conditions in the bonding step, the terminal or side chain of the fluororesin that is the main component of the
また、この接着工程では、上記加圧加熱に加えて、他の公知のラジカル生成方法、例えば、電離放射線照射等を併用してもよい。電離放射線照射としては、例えばγ線照射処理が挙げられる。このように加熱下で電離放射線照射を行うことで、フッ素樹脂の劣化を抑制しつつ、より効果的にフッ素樹脂のラジカル化を生成させることができる。そのため、加熱下で電離放射線照射を行うことで、フッ素樹脂のラジカル化及び化学結合の形成を促進し、誘電層10とアンテナエレメント層11との間の接合性をさらに向上させることができる。
In this bonding step, other known radical generation methods such as ionizing radiation irradiation may be used in combination with the pressure heating. Examples of ionizing radiation irradiation include γ-ray irradiation treatment. By performing ionizing radiation irradiation under heating in this way, radicalization of the fluororesin can be generated more effectively while suppressing deterioration of the fluororesin. Therefore, by performing ionizing radiation irradiation under heating, radicalization of the fluororesin and formation of chemical bonds can be promoted, and the bondability between the
また、電離放射線照射は、必ずしも接着工程において行う必要はなく、例えば誘電層10を形成するときに同時に行ってもよいし、誘電層10の形成後において接着工程を行う前に行ってもよいし、接着工程後に行ってもよい。また、電離放射線照射は必ずしも加熱下で行う必要はなく、電離放射線照射のみによりフッ素樹脂のラジカル化を実行してもよい。
Further, the ionizing radiation irradiation is not necessarily performed in the bonding process, and may be performed at the same time when the
<(5)パターニング工程>
パターニング工程は、誘電層10の表面に所定パターンのアンテナエレメント層11を形成する工程である。このパターニング工程は、導体膜の積層後に行われ、例えば公知のエッチング手法により行うことができる。
<(5) Patterning step>
The patterning step is a step of forming the
なお、パターニング工程は、接着工程よりも前に行ってもよい。このパターニング工程は、例えば、離型フィルムの表面に形成した導体膜をパターニングした後にこの導体膜を誘電層10に接着する方法、打ち抜いた導電膜を積層する方法等により行ってもよい。
Note that the patterning step may be performed before the bonding step. This patterning step may be performed by, for example, a method of bonding the conductive film to the
<(6)カバーレイ積層工程>
カバーレイ積層工程は、アンテナエレメント層11を覆うようにカバーレイ12を積層する工程である。このカバーレイ積層工程は、例えばカバーフィルム13に接着層14を予め形成したカバーレイ12を、アンテナエレメント層11を覆うように載置した後、加圧加熱により接着層14を介して誘電層10にカバーフィルム13を固定することで行われる。これにより、カバーフィルム13が接着層14を介して誘電層10に固定される。
<(6) Coverlay lamination process>
The cover lay stacking step is a step of stacking the cover lay 12 so as to cover the
なお、加圧加熱の条件は、カバーレイ12に使用する接着層14の構成材料等により適宜決定すればよい。
The pressure heating conditions may be appropriately determined depending on the constituent material of the
<利点>
当該アンテナ基板1は、誘電層10がフッ素樹脂を主成分とすることで誘電層10の比誘電率(εr)及び誘電正接(tanδ)を小さくすることができる。また、アンテナエレメント層11の少なくとも一方の面の十点平均粗さ(Rz)を0.2μm以上4μm以下とすることで、接合性を十分に確保しつつ、表皮効果による伝送遅延の発生を抑制し、抵抗減衰や漏洩減衰の増加による伝送損失を小さくすることができる。そのため、当該アンテナ基板1は、高周波信号の伝送特性に優れ、高速大容量無線通信に対応できる。その結果、当該アンテナ基板1は、車載用のアンテナや携帯電話等の情報通信端末などのアンテナとして好適に使用することができる。
<Advantages>
The
また、当該アンテナ基板1は透明性が高いフッ素樹脂を主成分とする誘電層10を備えているため透明性を高くすることができる。その一方で、アンテナエレメント層11は、金属等の一般に透明性の低い材料により形成されるため、アンテナ基板1では、透明性の低いアンテナエレメント層11のパターンが陰影とされ、アンテナエレメント層11を模様として視認させることが可能となる。そのため、当該アンテナ基板1は意匠性に優れたものとなる。また、当該アンテナ基板1は、例えば車載用として適用したときに車両のフロントガラス等に設置したとしても、当該アンテナ基板1の透明性を高くすることができることから当該アンテナ基板1に起因する視野の悪化を抑制できる。
Moreover, since the
さらに、フッ素樹脂は、一般に耐候性及び耐薬品性に優れる。そのため、当該アンテナ基板1は、誘電層10及びカバーフィルム13によって耐候性及び耐薬品性を確保できることから、室外や車載用のアンテナとして好適に使用することができる。
Furthermore, the fluororesin is generally excellent in weather resistance and chemical resistance. Therefore, since the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係るアンテナ基板について図3を参照しつつ説明する。なお、図3においては、図1及び図2のアンテナ基板1と同一の要素について同一の符号を付してあり、以下における重複説明を省略する。
Second Embodiment
Next, an antenna substrate according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the same elements as those of the
図3のアンテナ基板2は、図1及び図2のアンテナ基板1において、誘電層10の他方の面に、グランド層21及びカバーレイ24を積層したものである。
The
(グランド層)
グランド層21は、アンテナエレメント層11の接地電極として機能するものである。このグランド層21は、誘電層10の他方の面の全体に形成されている。
(Ground layer)
The ground layer 21 functions as a ground electrode for the
グランド層21は、厚み、少なくとも一方の面の十点平均粗さ(Rz)及び材質については、アンテナエレメント層11と同様とすればよい。また、グランド層21は、アンテナエレメント層11と同様に、防錆処理、シランカップリング処理等を施したものであることが好ましい。防錆処理及びシランカップリング処理については、上述したアンテナエレメント層11の場合と同様に行うことができる。
The ground layer 21 may be the same as the
(カバーレイ)
カバーレイ22は、グランド層21を保護するものであり、グランド層21に積層されている。このカバーレイ22は、カバーフィルム23及び接着層24を備えている。これらのカバーフィルム23及び接着層24の構成については、上述したカバーレイ12と同様である。
(Coverlay)
The cover lay 22 protects the ground layer 21 and is laminated on the ground layer 21. The cover lay 22 includes a
このようなアンテナ基板2では誘電層10の一方の面にアンテナエレメント層11が形成され、他方の面にグランド層21が形成されている。そのため、アンテナ基板2では、アンテナ基板2とは別の回路等にグランドを設け、このグランドにアンテナエレメント層11を接続する必要がないため、アンテナ基板2を組み込む装置の構成、製造工程等が簡略化され、製造コスト的に有利となる。
In such an
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係るアンテナ基板について図4から図6を参照しつつ説明する。図4から図6においては、図1及び図2のアンテナ基板1と同一の要素について同一の符号を付してあり、以下における重複説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, an antenna substrate according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6, the same elements as those of the
図4から図6のアンテナ基板3は、誘電層10、アンテナエレメント層30、グランド層31、カバーレイ32、電子部品33及び配線34を備えている。
The
(アンテナエレメント層)
アンテナエレメント層30は、図1及び図2のアンテナ基板1のアンテナエレメント層11と基本的に同様であるが、アンテナエレメント層30が平面視蛇腹形状に形成されている点で異なっている。このアンテナエレメント層30は、電子部品33と接続されている。
(Antenna element layer)
The
(グランド層)
グランド層31は、アンテナエレメント層30の接地電極として機能するものである。このグランド層31は、アンテナエレメント層30に隣接し、誘電層10の一方の面側に積層されている。グランド層31は、配線34を介して電子部品33と接続されている。グランド層31は、アンテナエレメント層30をパターン形成するときに同時に形成することができる。
(Ground layer)
The
アンテナエレメント層30及びグランド層31は、材質及び少なくとも一方の面の十点平均粗さ(Rz)が図1及び図2のアンテナ基板1のアンテナエレメント層11と同様とされる。また、アンテナエレメント層30及びグランド層31は、図1及び図2のアンテナ基板1のアンテナエレメント層11と同様に、防錆処理、シランカップリング処理を施したものであることが好ましい。
The
(カバーレイ)
カバーレイ32は、カバーフィルム35及び接着層36を備えている。このカバーレイ32は、図1及び図2のアンテナ基板1のカバーレイ12と基本的に同様であるが、このカバーレイとは切欠37を有する点で異なっている。この切欠37は、電子部品33が実装される部分に対応して形成されている。すなわち、カバーレイ32は、切欠37によって電子部品33と干渉しないようになされている。
(Coverlay)
The cover lay 32 includes a
(電子部品)
電子部品33は、アンテナ基板3においてインピーダンス整合等の役割を果たすものである。この電子部品33は、アンテナエレメント層30、グランド層31及び配線34と接続されている。電子部品33としては、特に限定はなく、例えば整流回路等が挙げられる。
(Electronic parts)
The
(配線)
配線34は、アンテナエレメント層30、グランド層31及び電子部品33を相互に接続し、またアンテナ基板3を外部機器と接続するときに利用されるものである。この配線34は、複数の配線部を有する配線パターンとして形成されている。配線34は、アンテナエレメント層30及びグランド層31をパターン形成するときに同時に形成することができる。
(wiring)
The
アンテナ基板3は、配線34及び電子部品33を備えることで、アンテナ基板3を電気回路として機能させることができるため、携帯電話等の情報通信端末などのアンテナ回路として好適に使用することができる。
Since the
<他の実施形態>
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、後述の実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
<Other embodiments>
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configurations of the embodiments described later, but is defined by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of claims. Is done.
例えば、当該アンテナ基板におけるアンテナエレメント層のパターン形状は、アンテナ基板が適用される機器等に応じて決定すればよく、櫛歯状や蛇腹状に限らず他の形状であってもよい。 For example, the pattern shape of the antenna element layer in the antenna substrate may be determined according to the device to which the antenna substrate is applied, and may be other shapes, not limited to a comb shape or a bellows shape.
当該アンテナ基板は、図4から図6のアンテナ基板3におけるグランド層31を、図3のアンテナ基板1のように誘電層10の他方の面側に積層したものであってもよい。
The antenna substrate may be obtained by laminating the
また、当該アンテナ基板の用途は、車載用アンテナや携帯電話等の情報通信端末などには限定されず、情報通信を行う機能を有する機器全般に適用可能である。 The application of the antenna substrate is not limited to an in-vehicle antenna or an information communication terminal such as a mobile phone, and can be applied to all devices having a function of performing information communication.
本発明のアンテナ基板は、高周波信号の伝送特性に優れると共に誘電層とアンテナエレメントとの接合性を十分に確保できる。従って、本発明のアンテナ基板は、車載用のアンテナや携帯電話等の情報通信端末のアンテナなどとして好適に使用することができる。 The antenna substrate of the present invention is excellent in high-frequency signal transmission characteristics and sufficiently secures the bondability between the dielectric layer and the antenna element. Therefore, the antenna substrate of the present invention can be suitably used as an in-vehicle antenna or an antenna of an information communication terminal such as a mobile phone.
1,2,3 アンテナ基板
10 誘電層
11,30 アンテナエレメント層
12,22,32 カバーレイ
13,23,35 カバーフィルム
14,24,36 接着層
21,31 グランド層
33 電子部品
34 配線
37 切欠
1, 2, 3
Claims (13)
フッ素樹脂を主成分とする誘電層と、
この誘電層の少なくとも一方の面に積層されるアンテナエレメント層とを備え、
上記誘電層が積層されるアンテナエレメント層の面の十点平均粗さ(Rz)が0.2μm以上4μm以下であり、
上記誘電層のフッ素樹脂と上記アンテナエレメント層との間に化学結合を有し、
上記化学結合が電離放射線照射により形成され、
上記化学結合が、上記誘電層と上記アンテナエレメント層との界面に存在するカップリング剤を介して形成されているアンテナ基板の製造方法。 A method for manufacturing a flexible antenna substrate, comprising:
A dielectric layer mainly composed of fluororesin;
An antenna element layer laminated on at least one surface of the dielectric layer,
The ten-point average roughness (Rz) of the surface of the antenna element layer on which the dielectric layer is laminated is 0.2 μm or more and 4 μm or less,
There is a chemical bond between the fluororesin of the dielectric layer and the antenna element layer,
The chemical bond is formed by ionizing radiation irradiation,
A method for manufacturing an antenna substrate , wherein the chemical bond is formed via a coupling agent present at an interface between the dielectric layer and the antenna element layer.
The wiring according to claim 1, further comprising: a wiring electrically connected to the antenna element layer; and an electronic component electrically connected to at least one of the wiring and the antenna element layer. The manufacturing method of the antenna board | substrate as described in a term.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013184517A JP6207064B2 (en) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | Method for manufacturing antenna substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013184517A JP6207064B2 (en) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | Method for manufacturing antenna substrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015053564A JP2015053564A (en) | 2015-03-19 |
| JP6207064B2 true JP6207064B2 (en) | 2017-10-04 |
Family
ID=52702294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013184517A Active JP6207064B2 (en) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | Method for manufacturing antenna substrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6207064B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112864577B (en) * | 2021-01-13 | 2025-11-25 | 上海联净电子科技有限公司 | Transparent antennas, automotive glass, and vehicle control methods |
| JP2022126318A (en) * | 2021-02-18 | 2022-08-30 | Dic株式会社 | antenna |
| JP7786044B2 (en) * | 2021-04-28 | 2025-12-16 | 株式会社レゾナック | Fluororesin substrate laminate and method for manufacturing the same |
| WO2023182389A1 (en) * | 2022-03-23 | 2023-09-28 | 株式会社クレハ | Molded body and method for producing molded body |
| KR20230139240A (en) * | 2022-03-25 | 2023-10-05 | 엘지이노텍 주식회사 | Antenna substrate and antenna device having the same |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006062138A1 (en) * | 2004-12-09 | 2006-06-15 | Asahi Glass Company, Limited | Laminate for printed wiring board |
| JP4231867B2 (en) * | 2005-11-18 | 2009-03-04 | 株式会社東芝 | Wireless device and electronic device |
| JP4704194B2 (en) * | 2005-11-22 | 2011-06-15 | 藤森工業株式会社 | ANTENNA CIRCUIT DEVICE, NON-CONTACT IC CARD AND RADIO TAG HAVING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING ANTENNA CIRCUIT DEVICE |
| JP5731148B2 (en) * | 2010-09-03 | 2015-06-10 | ナミックス株式会社 | Film antenna and manufacturing method thereof, and antenna substrate film used therefor |
| WO2012161162A1 (en) * | 2011-05-23 | 2012-11-29 | 住友電工ファインポリマー株式会社 | High-frequency circuit substrate |
| JP2013089812A (en) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Manufacturing method of conductive complex and printed wiring board |
-
2013
- 2013-09-05 JP JP2013184517A patent/JP6207064B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015053564A (en) | 2015-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203225988U (en) | Shielding film and shielding printed circuit board | |
| JP6207064B2 (en) | Method for manufacturing antenna substrate | |
| JP5644249B2 (en) | Thermoplastic resin composition, adhesive film, and wiring film using the same | |
| CN104246013B (en) | Surface treatment copper foil | |
| CN100546438C (en) | Circuit substrate and manufacture method thereof | |
| WO2012161162A1 (en) | High-frequency circuit substrate | |
| JP6816722B2 (en) | Manufacturing method of wiring board | |
| JP6341495B2 (en) | High-speed transmission board and electronic components | |
| CN106163244A (en) | Electromagnetic wave shielding film and circuit board with electromagnetic wave shielding function | |
| JP2012104710A (en) | Electromagnetic wave shield material for fpc | |
| US20150079415A1 (en) | Surface-Treated Copper Foil | |
| KR20220161471A (en) | Electromagnetic wave shield sheet and its manufacturing method, shielding wiring board, and electronic device | |
| KR102054044B1 (en) | Surface treated copper foil | |
| KR101438743B1 (en) | Functional film and flexible printed circuit board including the same | |
| JP2015076585A (en) | Led module and led lighting fixture | |
| JP6420569B2 (en) | High frequency printed circuit board | |
| JP6483947B2 (en) | High-frequency flexible printed wiring board | |
| JP6281762B2 (en) | Printed wiring board | |
| TWI687527B (en) | Surface treated copper foil and copper clad laminate | |
| JP6334034B1 (en) | Surface-treated copper foil, method for producing the same, and copper-clad laminate | |
| JP2015046072A (en) | Touch sensor panel | |
| JP2015069950A (en) | Insulated wires, cables, coaxial cables and multicore cables | |
| JP2022039457A (en) | Circuit board and its manufacturing method | |
| US20220192033A1 (en) | Circuit board and method for producing circuit board | |
| JP2015046073A (en) | Touch sensor panel and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20160624 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170323 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170404 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170531 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170620 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170728 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170808 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170904 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6207064 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |