フィルムデバイス加工技術で実現する高い加工精度

フィルム基材の上にセンサーなどの電子部品を形成したフィルムデバイスは、現在多くの製品に採用されています。例えば、代表的なフィルムデバイスとしてはゲーム機やスマートフォンなどに搭載されている静電容量式タッチパネルが挙げられます。ほかにも、自動車業界や医療機器業界など、フィルムデバイスは広く利用されています。

最終製品を狙い通りの形状にしたり、小型化したりするために、フィルムデバイスには高い加工精度が求められます。一枚ずつ、時間をかけて加工すれば高精度を実現できるかもしれませんが、コストが高くなってしまい量産では使えません。

NISSHAでは、フィルムデバイスの大量生産において高い加工精度を実現しています。この記事では、NISSHAが持つ高精度のフィルム加工技術と、その実現に向けた取り組みについて紹介します。

Line/Space

Line/Space（L/S）は、フィルム上に回路やセンサーをパターニングする際に考慮すべき公差です。Lineはパターンの幅、Spaceはフィルム上にパターニングするパターンの隙間を表しています。L/Sは、フィルムデバイスのベースとなるフィルムに対して、エッチングプロセスやスクリーン印刷の解像度が、どの程度あるのかを表現しています。
L/Sの精度が低い場合、パターンの幅や隙間を大きく取る必要があり、狙いの機能を実現するために必要な回路全体が大きくなってしまうため、結果的に製品が大きくなってしまいます。

貼合精度

フィルムデバイスを製作する場合、複数のフィルム素子や機能性フィルムを貼り合わせる必要があります。また、フィルム素子へのFPCの圧着、カバーガラスやプラスチック成形品とフィルム基材の貼り合わせなど、フィルム同士の貼り合わせ加工以外にもさまざまな貼り合わせ加工が必要です。それぞれの材料を貼り合わせる際に生じるずれの程度が貼合精度です。
貼合精度は製品の寸法精度に影響します。貼合精度が高くなれば、製品寸法の許容差を小さく設計できます。製品サイズを小さくするうえで、貼合精度は重要なファクターです。

打ち抜き精度

ロール状のベースフィルムにパターニングを実施する場合、製品として使用するためには、ロールから1枚ずつ打ち抜く必要があります。打ち抜きの際に考慮すべき精度が打ち抜き精度です。
打ち抜き精度が悪い場合、誤差分を考慮した設計にする必要があるため、製品が大きくなります。また、1枚の大きなフィルムから打ち抜ける枚数が少なくなるため、製品コストの増加に繋がります。

フォトエッチングプロセス

フォトエッチングプロセスは、ロールtoロール方式で、電極や配線、絶縁膜などをベースフィルムにパターニングしていく方法です。透明電極やヒーター、アンテナなどの各種デバイスパターンを形成可能です。

ITO,Cu,CuNi,Niなど、各種金属や合金を製膜材料としたフォトエッチングプロセスでは、最小でL/S = 10/10μmの加工精度を実現しています。

NISSHAでは、精度の高い加工技術に加えて、ベースフィルムへの両面加工や500×1000mm程度の大面積フォトマスクにも対応可能です。大量生産のために必要不可欠な多数個どりや大型モジュールの生産など、さまざまなニーズに応えられます。

詳しく見る

スクリーン印刷レジストによるエッチングプロセス

スクリーン印刷レジストによるエッチングプロセスでは、スクリーン印刷でレジスト材をフィルムに印刷し、フォトマスクを形成します。ITOを成膜材料、PETをベースフィルムとした場合、L/S=50/50μmの加工精度を実現しています。
フォトマスクが必要ないため、フォトエッチングと比較して低コストでの生産が可能です。