フィルムデバイスの量産技術

NISSHAのロール to ロール技術を紹介

パターニングプロセス

導電材料をパターニング加工して、電子デバイスを構成するセンサー電極や配線パターン、絶縁膜などをベースフィルム上に形成します。NISSHAのパターニングプロセスは、フォトエッチングとスクリーン印刷のふたつのプロセスがメインになります。

フォトエッチングではベースフィルムの表面に形成した金属薄膜をパターニングします。

金属薄膜の上にレジスト膜を形成し、目的とする回路形状のフォトマスクを通して露光硬化した後、酸やアルカリのエッチング液で未硬化のレジストを溶解除去することで回路パターンを形成します。

エッチングプロセスは、主にITO、Cu、Ni、その他合金および絶縁膜のパターニングに用いられます。NISSHAのロール to ロールによるフォトエッチングプロセスは、フィルム両面へのパターニング、ITOとCuの1プロセスでの同時パターニング、最大500mm×1,000mmの大面積フォトマスクを使用するエッチング加工が可能なことなどの特長を持っています。Line/Space =10/10μmの細線形成が可能です。

スクリーン印刷は、Ag、カーボン、PEDOTなどの導電ペーストを用いたパターニングに使用します。スクリーン印刷で形成できるLine/Space は50/50μm程度とフォトエッチングほどの細線加工は難しいですが、ペースト化されたものであれば金属以外のさまざまな材料のパターニングにも対応できるところに利点があります。最大500mm×500mmのスクリーンサイズに対応しています。

機能膜貼合

パターニングを行ったフィルムに絶縁膜や偏光膜などの光学機能膜、その他の機能性フィルム材を貼り合わせます。

これにより、耐久性の向上や電気的絶縁形成、光学的機能などが付与されます。

貼合加工にはフィルムと粘着剤（OCA）の間に気泡が入ってしまい外観不良となる問題がつきまといます。NISSHAでは加工条件を徹底的に見直すことで気泡による不良を無くしています。

また、貼合時の位置精度の確保にも細心の注意を払っています。

個片カット

パターニング、機能性膜貼合後に、高寸法精度でのダイカットにより個々のフィルムデバイスに切り分けます。

ロールtoロールのプロセスでは熱処理の工程が多用されるため、ベースフィルムは熱による収縮延伸を起こします。

そのため、パターニングした回路の寸法精度を管理するためには様々な工夫が必要です。

NISSHAでは、ベースフィルムの耐熱性の改良や、搬送するフィルムにかけるテンションを厳密にコントロールするなどのいくつもの改善対策を施すことで、打抜き位置精度±150umでのダイカット加工を実現しています。COPのような割れやすく扱いにくいフィルム基材の打抜きにも実績があります。

FPC貼合

ロール基材から個片にカットされたフィルムデバイスへは、取出し配線となるFPCが圧着されます。

フォトエッチングで両面パターニングを実現しているNISSHAは、FPCの圧着についても片面、両面、上下からの挟み込みといったさまざまな圧着加工に対応する設備を所有しています。

ガラス・成形品貼合

NISSHAではフィルムデバイスの製造だけでなくプラスチック成形加工も手掛けています。

この成形加工技術との組み合わせにより、曲面形状を有するカバーパーツや大型のプラスチック成型品などの特殊なパーツへのフィルムデバイスの貼合加工にも対応しています。

NISSHAは、ガラス平板との貼合から大型成形品への組み込みまで、タッチパネルやフォースセンサー、ヒーターなどのフィルムデバイスをモジュール部品の状態まで加工する技術を備えています。