專利名稱：布線電路基板及包括該布線電路基板的燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及布線電路基板及包括該布線電路基板的燃料電池。
背景技術(shù)：
在手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備中，要求小型且高容量的電池。因此，開發(fā)了與鋰二次電池等以 往的電池相比可獲得高能量密度的燃料電池。作為燃料電池，例如有直接甲醇型燃料電池 (DirectMethanol Fuel Cells)。在直接甲醇型燃料電池中，甲醇被催化劑分解，生成氫離子。通過使該氫離子與空 氣中的氧反應(yīng)，產(chǎn)生了電力。在該情況下，可以非常有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，且可以獲 得非常高的能量密度。在這種直接甲醇型燃料電池的內(nèi)部，由燃料極、空氣極和電解質(zhì)膜構(gòu)成的電極 膜在撓曲的柔性布線電路基板(以下簡稱為FPC基板)之間配置(例如參照日本特開 2008-300238 號(hào)公報(bào))。在日本特開2008-300238號(hào)公報(bào)中記載的FPC基板中，在基底絕緣層上形成了具 有規(guī)定圖案的導(dǎo)體層。另外，導(dǎo)體層被含有炭黑或石墨的導(dǎo)電性的包覆層所包覆。由此，可 防止由于甲醇等的附著而導(dǎo)致的導(dǎo)體層的腐蝕，同時(shí)確保電極膜與導(dǎo)體層的導(dǎo)電性。為了在更長時(shí)間范圍內(nèi)使用這種FPC基板，期望提高導(dǎo)體層的防腐蝕性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供布線電路基板以及包括該布線電路基板的燃料電池，該布線 電路基板在確保電極膜與導(dǎo)體層的導(dǎo)電性的同時(shí)，可以充分地防止導(dǎo)體層的腐蝕。(1)本發(fā)明的一個(gè)方面的布線電路基板是用于燃料電池的布線電路基板，其包括 絕緣層、設(shè)置于絕緣層上的具有規(guī)定圖案的導(dǎo)體層、和包覆導(dǎo)體層的表面的包覆層，包覆層 含有導(dǎo)電材料和樹脂組合物，樹脂組合物在溫度40°C且相對(duì)濕度90%的環(huán)境中具有150g/ (m2 · 24h)以下的透濕度。在該布線電路基板中，設(shè)置于絕緣層上的具有規(guī)定圖案的導(dǎo)體層的表面被包覆層 包覆。包覆層的樹脂組合物在溫度40°C且相對(duì)濕度90%的環(huán)境中具有150g/(m2 · 24h)以 下的透濕度。在該情況下，可以防止燃料電池的燃料或由燃料衍生的產(chǎn)物透過包覆層而附 著于導(dǎo)體層上。由此，可以充分地防止布線電路基板的導(dǎo)體層的腐蝕。(2)相對(duì)于100重量份樹脂組合物，包覆層可以含有5重量份以上且70重量份以 下的導(dǎo)電材料。在該情況下，在充分確保包覆層的導(dǎo)電性的同時(shí)，可以充分防止布線電路基 板的導(dǎo)體層的腐蝕。(3)樹脂組合物可以包含酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞 胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂和聚酯樹脂中的至少一種。在該情況下，布線電路基板的柔性變 得良好。尤其，樹脂組合物在包含酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂的情況下，布線電路基板的柔性變得 良好、且耐化學(xué)藥品性也變得良好。
(4)導(dǎo)電材料可以包含金屬材料、碳材料和導(dǎo)電性高分子材料中的至少一種。在該 情況下，可以更充分確保包覆層的導(dǎo)電性。(5)金屬材料可以包含銀。在該情況下，可以更進(jìn)一步充分確保包覆層的導(dǎo)電性。(6)碳材料可以包含炭黑和石墨中的至少一種。在該情況下，可以更進(jìn)一步充分確 保包覆層的導(dǎo)電性。(7)本發(fā)明的另一個(gè)方面的燃料電池包括本發(fā)明的一個(gè)方面的布線電路基板、電 池元件(cell element)、和容納布線電路基板以及電池元件的殼體。該燃料電池中，上述布線電路基板和電池元件容納在殼體內(nèi)。電池元件的電力通 過布線電路基板供給殼體的外部。在布線電路基板中，可以防止燃料電池的燃料或由燃料衍生的產(chǎn)物透過包覆層而 附著于導(dǎo)體層上。由此，可以充分防止布線電路基板的導(dǎo)體層的腐蝕。結(jié)果，提高了燃料電 池的可靠性，同時(shí)可以在更長時(shí)間范圍內(nèi)使用燃料電池。(8)本發(fā)明的又一個(gè)方面的布線電路基板是用于燃料電池的布線電路基板，其包 括絕緣層、設(shè)置于絕緣層上的具有規(guī)定圖案的導(dǎo)體層、和包覆導(dǎo)體層的表面的包覆層，包覆 層含有導(dǎo)電材料和樹脂組合物，樹脂組合物具有80°C以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在該布線電路基板中，絕緣層上設(shè)置的具有規(guī)定圖案的導(dǎo)體層的表面被包覆層包 覆。包覆層的樹脂組合物具有80°C以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在該情況下，即使包覆層的厚 度薄，也能防止燃料電池的燃料或由燃料衍生的產(chǎn)物透過包覆層而附著于導(dǎo)體層上。由此， 可以充分防止布線電路基板的導(dǎo)體層的腐蝕。(9)相對(duì)于100重量份樹脂組合物，包覆層可以含有5重量份以上且70重量份以 下的導(dǎo)電材料。在該情況下，在充分確保包覆層的導(dǎo)電性的同時(shí)，可以充分防止布線電路基 板的導(dǎo)體層的腐蝕。(10)樹脂組合物可以包含酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰 亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂和聚酯樹脂中的至少一種。在該情況下，布線電路基板的柔性 變得良好。尤其，樹脂組合物在包含酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂的情況下，布線電路基板的柔性變 得良好、且耐化學(xué)藥品性也變得良好。(11)導(dǎo)電材料可以包含金屬材料、碳材料和導(dǎo)電性高分子材料中的至少一種。在 該情況下，可以更充分確保包覆層的導(dǎo)電性。(1 金屬材料可以包含銀。在該情況下，可以更進(jìn)一步充分確保包覆層的導(dǎo)電性。(13)碳材料可以包含炭黑和石墨中的至少一種。在該情況下，可以更進(jìn)一步充分 確保包覆層的導(dǎo)電性。(14)本發(fā)明的再一個(gè)方面的燃料電池包括本發(fā)明的又一個(gè)方面的布線電路基板、 電池元件和容納布線電路基板以及電池元件的殼體。在該燃料電池中，上述的布線電路基板和電池元件容納在殼體內(nèi)。電池元件的電 力通過布線電路基板供給殼體的外部。在布線電路基板中，可以防止燃料電池的燃料或由燃料衍生的產(chǎn)物透過包覆層而 附著于導(dǎo)體層上。由此，可以充分防止布線電路基板的導(dǎo)體層的腐蝕。結(jié)果，提高了燃料電 池的可靠性，同時(shí)可以在更長時(shí)間范圍內(nèi)使用燃料電池。


圖1 (a)是第一實(shí)施方式的柔性布線電路基板的平面圖。圖1 (b)是圖1 (a)的柔性布線電路基板的A-A線截面圖。圖2(a) (d)是用于說明FPC基板的制造方法的工序截面圖。圖3(a) (c)是用于說明FPC基板的制造方法的工序截面圖。圖4(a)是使用了 FPC基板的燃料電池的外觀立體圖。圖4(b)是用于說明圖4(a)的燃料電池內(nèi)的作用的圖。圖5是實(shí)施例1 8和比較例1 5的FPC基板的示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式「11第一實(shí)施方式以下參照附圖來說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的布線電路基板。另外，在本實(shí)施方 式中，作為布線電路基板的例子，說明具有撓曲性的柔性布線電路基板。(1)柔件布線電路基板的構(gòu)成圖1 (a)是第一實(shí)施方式的柔性布線電路基板的平面圖，圖1 (b)是圖1 (a)的柔性 布線電路基板的A-A線截面圖。在以下說明中，將柔性布線電路基板簡稱為FPC基板。如圖1 (a)和圖1 (b)中所示，F(xiàn)PC基板1包括例如由聚酰亞胺形成的基底絕緣層 2?；捉^緣層2由第一絕緣部加、第二絕緣部2b、第三絕緣部2c和第四絕緣部2d構(gòu)成。 第一絕緣部加和第二絕緣部2b分別具有矩形形狀，以相互鄰接的形式一體地形成。以下 將平行于第一絕緣部加與第二絕緣部2b的邊界線的邊稱為側(cè)邊，與第一絕緣部加和第二 絕緣部2b的側(cè)邊垂直的一對(duì)邊稱為端邊。第三絕緣部2c從第一絕緣部加的一個(gè)角部的側(cè)邊的一部分延出。第四絕緣部2d 從第二絕緣部2b的角部的側(cè)邊的一部分延出，所述第二絕緣部2b的角部位于第一絕緣部 加的上述角部的對(duì)角。第一絕緣部加與第二絕緣部的邊界線上設(shè)置將基底絕緣層2基本上二等分的彎 折部Bi。如下所述，基底絕緣層2可沿著彎折部Bl彎折。彎折部Bl例如可以是線狀的淺 溝，或者可以是線狀的印記等?；蛘?，只要能夠在彎折部Bl將基底絕緣層2彎折，對(duì)彎折部 Bl就沒有任何限定。在沿著彎折部Bl將基底絕緣層2彎折時(shí)，第一絕緣部加與第二絕緣 部2b對(duì)置。在該情況下，第三絕緣部2c與第四絕緣部2d不對(duì)置。在第一絕緣部加上形成有多個(gè)(在本例中，沿著端邊方向4個(gè)，且沿著側(cè)邊方向 5個(gè)，合計(jì)20個(gè))開口 HI。另外，在第二絕緣部2b上形成多個(gè)(在本例中，沿著端邊方向 4個(gè)，且沿著側(cè)邊方向5個(gè)，合計(jì)20個(gè))開口 H2?；捉^緣層2的一個(gè)面上形成有矩形的集電部3a、;3b、3c、3d、3e、3f、3g、;3h、3i、 3j，連接導(dǎo)體部3k、31、3m、3n和引出導(dǎo)體部3o、3p。集電部3a 3j、連接導(dǎo)體部3k 3n 和引出導(dǎo)體部3o、3p例如由銅形成。集電部3a 3j各自具有長方形形狀。集電部3a ；^沿著第一絕緣部加的端 邊平行地延伸且沿著第一絕緣部加的側(cè)邊方向設(shè)置。在這里，集電部3a !Be各自在第一 絕緣部加的包含與第一絕緣部加的端邊平行排列的4個(gè)開口 Hl的區(qū)域中形成。同樣地，集電部3f 3j沿著第二絕緣部2b的端邊平行地延伸且沿著第二絕緣部
52b的側(cè)邊方向設(shè)置。在這里，集電部3f 3j各自在第二絕緣部2b的包含與第二絕緣部 2b的端邊平行排列的4個(gè)開口 H2的區(qū)域中形成。在該情況下，集電部3a !Be與集電部3f 3j配置在以彎折部Bl為中心的對(duì)稱 位置上。連接導(dǎo)體部3k 3η在第一絕緣部加和第二絕緣部2b之間以跨越彎折部Bl的 方式形成。連接導(dǎo)體部3k將集電部北與集電部3f電連接，連接導(dǎo)體部31將集電部3c與 集電部3g電連接，連接導(dǎo)體部:3m將集電部3d與集電部池電連接，連接導(dǎo)體部3η將集電 部3e與集電部3i電連接。在第一絕緣部加的開口 Hl上的集電部3a ；^的部分上形成有直徑大于開口 Hl 的開口 Hll。另外，第二絕緣部2b的開口 H2上的集電部3f 3j的部分上形成直徑大于開 口 H2 的開口 H12。引出導(dǎo)體部3ο以從集電部3a的外側(cè)的短邊直線狀延伸到第三絕緣部2c上的方 式形成。引出導(dǎo)體部3p以從集電部3j的外側(cè)的短邊直線狀延伸到第四絕緣部2d上的方 式形成。以使得覆蓋集電部3a和一部分引出導(dǎo)體部3ο的方式在第一絕緣部加上形成包 覆層6a。由此，引出導(dǎo)體部3ο的前端部沒有被包覆層6a包覆而露出。該露出的引出導(dǎo)體 部3ο的部分稱為引出電極fe。另外，以分別覆蓋集電部北 3e的方式在第一絕緣部加 上形成包覆層6b、6c、6d、6e。在集電部3a 的開口 Hll內(nèi)，包覆層6a 6e與第一絕緣 部加的上表面接觸。以使得覆蓋集電部3j和一部分引出導(dǎo)體部3p的方式在第二絕緣部2b上形成包 覆層6j。由此，引出導(dǎo)體部3p的前端部沒有被包覆層6j包覆而露出。該露出的引出導(dǎo)體 部3p的部分稱為引出電極恥。另外，以分別覆蓋集電部3f 3i的方式在第二絕緣部2b 上形成包覆層6f、6g、6h、6i。在集電部3f 3j的開口 H12內(nèi)，包覆層6f 6j與第一絕緣 部2b的上表面接觸。在第一絕緣部加上和第二絕緣部2b上以分別覆蓋連接導(dǎo)體部3k 3η的方式形 成包覆層6k、61、6m、6n。包覆層6a 6η由含有導(dǎo)電材料的樹脂組合物形成。作為樹脂組合物，例如可以 使用酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂或 聚酯樹脂、或兩種以上的這些樹脂混合而成的樹脂。在該情況下，F(xiàn)PC基板1的柔性變得良 好。尤其，樹脂組合物在包含酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂的情況下，F(xiàn)PC基板1的柔性變得良好、 且耐化學(xué)藥品性也變得良好。樹脂組合物在溫度40°C且相對(duì)濕度90%的環(huán)境中具有150g/ (m2 · 24h)以下的透 濕度。另外，樹脂組合物具有80°C以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。另一方面，作為導(dǎo)電材料，例如可以使用金(Au)、銀或納米銀顆粒等金屬材料、炭 黑、石墨或碳納米管等碳材料、或聚噻吩或聚苯胺等導(dǎo)電性高分子材料，或者可以使用將兩 種以上的這些材料混合而成的材料。相對(duì)于100重量份樹脂組合物，包覆層6a 6η優(yōu)選含有5重量份以上且70重量 份以下的導(dǎo)電材料。在該情況下，賦予了包覆層6a 6η以充分的導(dǎo)電性，同時(shí)可以防止樹 脂組合物的透濕度的增加或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的降低。
(2) FPC基板的制造方法接著，說明圖1所示的FPC基板1的制造方法。圖2和圖3是用于說明FPC基板1 的制造方法的工序截面圖。另外，圖2和圖3是沿圖1的FPC基板1的A-A線的工序截面 圖。首先，如圖2(a)所示，準(zhǔn)備絕緣膜20和導(dǎo)體膜30構(gòu)成的兩層CCL(Copper Clad Laminate 覆銅層壓板)，所述絕緣膜20例如由聚酰亞胺形成，所述導(dǎo)體膜30例如由銅形 成。絕緣膜20的厚度例如是12. 5 μ m,導(dǎo)體膜30的厚度例如是12 μ m。接著，如圖2(b)所示，在導(dǎo)體膜30上形成具有規(guī)定圖案的抗蝕層22。例如，通過 干膜抗蝕劑等在導(dǎo)體膜30上形成抗蝕膜，該抗蝕膜按規(guī)定的圖案曝光，此后顯影，從而形 成抗蝕層22。接著，如圖2(c)所示，通過蝕刻除去導(dǎo)體膜30的除了抗蝕層22以下的區(qū)域以外 的區(qū)域。接著，如圖2(d)所示，通過剝離液除去抗蝕層22。由此，在絕緣膜20上形成集電 部3a 3j、連接導(dǎo)體部3k 3η和引出導(dǎo)體部3o、3p(參照?qǐng)D1)。另外，在圖2(d)中，僅 僅示出了集電部3c、3h、連接導(dǎo)體部31和引出導(dǎo)體部3ο。也可以通過濺射、蒸鍍或鍍敷等一般的方法，在絕緣膜20上形成集電部3a 3j、 連接導(dǎo)體部3k 3η和引出導(dǎo)體部3ο、3ρ。接著，如圖3(a)所示，通過以覆蓋集電部3a 3j、連接導(dǎo)體部3k 3η和引出導(dǎo) 體部3ο、3ρ的方式在絕緣膜20上涂布或?qū)訅汉袑?dǎo)電材料的樹脂組合物，從而形成包覆膜 60。包覆膜60的厚度例如為25 μ m。然后，如圖3 (b)所示，按照規(guī)定的圖案將包覆膜60曝光，此后，通過顯影，形成包 覆層6a 6n(參照?qǐng)D1(a))。在這里，引出電極fe、5b (參照?qǐng)D1 (a))從包覆層6a、6j露
出ο而且，如圖3(c)所示，通過將絕緣膜20切斷為規(guī)定的形狀，從而完成了具有基底 絕緣層2、集電部3a 3j、連接導(dǎo)體部沌 3η、引出導(dǎo)體部3ο、3ρ和包覆層6a 6η的FPC 基板1。其中，基底絕緣層2的厚度優(yōu)選為Iym以上且IOOym以下，更優(yōu)選為5μπι以上 且50 μ m以下，進(jìn)一步優(yōu)選為5 μ m以上且30 μ m以下?；捉^緣層2的厚度為1 μ m以上 時(shí)，F(xiàn)PC基板1的耐久性和處理性提高。另外，基底絕緣層2的厚度為IOOym以下時(shí)，F(xiàn)PC 基板1的柔性提高，同時(shí)，F(xiàn)PC基板1的小型化變得容易。另外，集電部3a 3j、連接導(dǎo)體部3k 3η和引出導(dǎo)體部3ο、3ρ的厚度優(yōu)選為 3 μ m以上且；35 μ m以下，更優(yōu)選為5 μ m以上且20 μ m以下。包覆層6a 6n的厚度優(yōu)選為 1 μ m以上且300 μ m以下，更優(yōu)選為5 μ m以上且100 μ m以下。進(jìn)而，圖2和圖3中示出了利用移除法(subtractive method)制造FPC基板1的 方法，但不限于此，也可以使用半添加法(semi-additive method)等其他制造方法。另外， 圖2和圖3中示出了使用曝光法形成包覆層6a 6η的例子，但不限于此，也可以使用印刷 技術(shù)形成規(guī)定圖案的包覆膜，此后，通過進(jìn)行熱固化處理，形成包覆層6a 6η。⑶效果在本實(shí)施方式的FPC基板1中，在基底絕緣層2上設(shè)置的具有規(guī)定圖案的集電部 3a 3j、連接導(dǎo)體部3k 3η和引出導(dǎo)體部3ο、3ρ的表面被包覆層6a 6η包覆。包覆層6a 6η的樹脂組合物在溫度40°C且相對(duì)濕度90%的環(huán)境中具有150g/(m2 · 24h)以下的 透濕度。另外，包覆層6a 6η的樹脂組合物具有80°C以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。在該情況下，可以防止作為燃料電池的燃料的甲醇或由甲醇衍生的甲酸等產(chǎn)物透 過包覆層6a 6η而附著于集電部3a 3j、連接導(dǎo)體部3k 3η和引出導(dǎo)體部3ο、3ρ上。 由此，可以充分防止FPC基板1的集電部3a 3j、連接導(dǎo)體部沌 3η和引出導(dǎo)體部3ο、 3ρ的腐蝕。「21第二實(shí)施方式以下說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的燃料電池。本實(shí)施方式的燃料電池包括第一實(shí) 施方式的FPC基板1。圖4(a)是使用了 FPC基板1的燃料電池100的外觀立體圖，圖4(b)是用于說明 燃料電池100內(nèi)的作用的圖。另外，圖4(b)是沿圖4(a)的燃料電池100的B-B線的截面圖。如圖4(a)所示，燃料電池100具有由半體31a、31b構(gòu)成的長方體狀的殼體31。另 外，在圖4(a)中，用虛線表示半體31a。FPC基板1在以形成有包覆層6a 6η的一個(gè)面為 內(nèi)側(cè)沿著圖1的彎折部Bl彎折的狀態(tài)下被半體31a、31b夾持。FPC基板1的引出電極如、恥在殼體31的外側(cè)露出。各種外部電路的端子電連接 于引出電極5a、5b上。如圖4 (b)所示，在殼體31內(nèi)，在彎折的FPC基板1的包覆層6a與包覆層6f之間、 包覆層6b與包覆層6g之間、包覆層6c與包覆層Mi之間、包覆層6d與包覆層6i之間以及 包覆層6e與包覆層6j之間分別配置有多個(gè)(在本實(shí)施方式中為5個(gè))電極膜35。由此， 多個(gè)電極膜35串聯(lián)連接。另外，圖4(b)中僅僅示出了包覆膜6e與包覆膜6j之間的電極 膜35。各電極膜35由燃料極35a、空氣極3 和電解質(zhì)膜35c構(gòu)成。燃料極3 在電解 質(zhì)膜35c的一個(gè)面上形成，空氣極3 在電解質(zhì)膜35c的另一個(gè)面上形成。多個(gè)電極膜35 的燃料極3 分別與FPC基板1的包覆層6f 6j對(duì)置，多個(gè)電極膜35的空氣極3 分別 與FPC基板1的包覆層6a 6e對(duì)置。燃料通過FPC基板1的開口 H2、H12向各電極膜35的燃料極3 供給。另外，在 本實(shí)施方式中，使用甲醇作為燃料?？諝馔ㄟ^FPC基板1的開口 HI、Hll向電極膜35的空 氣極3 供給。在該情況下，在多個(gè)燃料極35a中，甲醇被分解為氫離子和二氧化碳，生成了電 子。所生成的電子從FPC基板1的集電部3j(參照?qǐng)D1)弓丨導(dǎo)至引出電極恥。由甲醇分解 的氫離子透過電解質(zhì)膜35c到達(dá)空氣極35b。在多個(gè)空氣極35b中，從引出電極fe引導(dǎo)至 集電部3a(參照?qǐng)D1)的電子被消耗，同時(shí)，氫離子與氧反應(yīng)生成了水。這樣，將電力供給與 引出電極5a、恥連接的外部電路。這樣，在第二實(shí)施方式的燃料電池100中，由于使用第一實(shí)施方式的FPC基板1，提 高了燃料電池100的可靠性，并且，燃料電池100可以長時(shí)間使用?！?1其它實(shí)施方式在上述實(shí)施方式中，使用聚酰亞胺作為FPC基板1的基底絕緣層2的材料，但不限 于此。例如，也可以使用聚酰胺酰亞胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯
8硫醚、液晶聚合物、聚烯烴或環(huán)氧(epoxy)等其它絕緣材料來代替聚酰亞胺。另外，使用了銅作為集電部3a 3j、連接導(dǎo)體部3k 3η和引出導(dǎo)體部3ο、3ρ的 材料，但不限于此。例如，可以使用金(Au)、銀或鋁等其它金屬、或銅合金、金合金、銀合金或 鋁合金等合金來代替銅。在上述實(shí)施方式中，F(xiàn)PC基板1具有5對(duì)集電部(集電部3a、3f，集電部!3b、3g，集 電部3c、3h，集電部3d、3i和集電部3e、3j)，但不限于此。FPC基板1的集電部的數(shù)目可以 是2對(duì)以上，可以是4對(duì)以上，也可以是6對(duì)以上。由此，可以串聯(lián)連接任何數(shù)目的電極膜 35。另外，F(xiàn)PC基板1可以具有1對(duì)集電部，在該情況下，不設(shè)置連接導(dǎo)體部3k 3η?！?1權(quán)利要求的各構(gòu)成要素與實(shí)施方式的各部分的對(duì)應(yīng)關(guān)系以下說明權(quán)利要求的各構(gòu)成要素與實(shí)施方式的各部分的對(duì)應(yīng)的例子，但本發(fā)明不 限于下述例子。在上述實(shí)施方式中，基底絕緣層2是絕緣層的例子，集電部3a 3j、連接導(dǎo)體部 3k 3η和引出導(dǎo)體部3ο、3ρ是導(dǎo)體層的例子，包覆層6a 6η是包覆層的例子，F(xiàn)PC基板 1是布線電路基板的例子，電極膜35是電池元件的例子，殼體31是殼體的例子，燃料電池 100是燃料電池的例子。作為權(quán)利要求的各構(gòu)成要素，還可以使用具有權(quán)利要求中所述的構(gòu)成或功能的其 它各種要素?！?1實(shí)施例(1)實(shí)施例和比較例在以下的實(shí)施例1 8和比較例1 5中，基于上述實(shí)施方式形成用于包覆層的 樹脂組合物。此后，制作具有包含樹脂組合物的包覆層的FPC基板。在實(shí)施例1中，將100重量份溶解在MEK (Methyl EthylKetone 甲乙酮)中的環(huán)氧 樹脂(Japan Epoxy Resins Co.，Ltd.制造的jER-1007)、8重量份作為固化劑的酸酐(新 日本理化株式會(huì)社制造的MH-700)和2重量份作為催化劑的咪唑(四國化成工業(yè)株式會(huì)社 制造的2E4MZ)混合，調(diào)制涂布液。通過將該涂布液干燥和固化，形成厚度25 μ m的樹脂組 合物。在實(shí)施例2中，除了添加100重量份環(huán)氧樹脂(東都化成株式會(huì)社制造的 YP50EK35)代替 100 重量份環(huán)氧樹脂(JapanEpoxy Resins Co. ,Ltd.制造的 jER-1007)以 外，形成與實(shí)施例1的樹脂組合物同樣的樹脂組合物。在實(shí)施例3中，除了添加50重量份環(huán)氧樹脂(Japan EpoxyResins Co.，Ltd.制造 的jER-1007)和50重量份環(huán)氧樹脂(DIC株式會(huì)社制造的EXA-4850)代替100重量份環(huán)氧 樹脂(Japan EpoxyResins Co.，Ltd.制造的jER-1007)以外，形成與實(shí)施例1的樹脂組合 物同樣的樹脂組合物。在實(shí)施例4中，除了添加80重量份環(huán)氧樹脂(Japan EpoxyResins Co.，Ltd. 制造的jER-1007)和20重量份環(huán)氧樹脂(DaicelChemical Industries, Ltd.制造的 EP0FRIEND)代替 100 重量份環(huán)氧樹月旨(Japan Epoxy Resins Co.，Ltd.制造的 jER-1007) 以外，形成與實(shí)施例1的樹脂組合物同樣的樹脂組合物。在實(shí)施例5中，將95重量份溶解在MEK中的甲階(resol)型烷基酚醛樹脂(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造的HITAN0L4010)、5重量份環(huán)氧樹脂(Japan Epoxy Resins Co., Ltd.制造的jER-1010)、2重量份作為添加劑的氨基苯酚混合，調(diào)制涂布液。通過使該涂布 液干燥和固化，從而形成厚度25 μ m的樹脂組合物。在實(shí)施例6中，除了厚度為12 μ m以外，形成與實(shí)施例1的樹脂組合物同樣的樹脂 組合物。在實(shí)施例7和8中，形成與實(shí)施例1的樹脂組合物同樣的樹脂組合物。在比較例1中，除了添加80重量份環(huán)氧樹脂(Japan EpoxyResins Co.，Ltd.制造 的 jER-1007)和 20 重量份環(huán)氧樹脂(JapanEpoxy Resins Co.，Ltd.制造的 YL-7410)代替 100重量份環(huán)氧樹脂(Japan Epoxy Resins Co. ,Ltd.制造的jER-1007)以外，形成與實(shí)施 例1的樹脂組合物同樣的樹脂組合物。在比較例2中，除了添加50重量份環(huán)氧樹脂(Japan EpoxyResins Co.，Ltd.制造 的 jER-1007)代替 80 重量份環(huán)氧樹脂(JapanEpoxy Resins Co.，Ltd.制造的 jER-1007) 以及添加50重量份環(huán)氧樹脂(Japan Epoxy Resins Co.，Ltd.制造的YL-7410)代替20重 量份環(huán)氧樹脂(Japan Epoxy Resins Co.，Ltd.制造的H410)以外，形成與比較例1的 樹脂組合物同樣的樹脂組合物。在比較例3中，除了厚度為12 μ m以外，形成與比較例1的樹脂組合物同樣的樹脂
組合物。在比較例4和5中，形成與比較例2的樹脂組合物同樣的樹脂組合物。圖5是實(shí)施例1 8和比較例1 5的FPC基板Is的示意性截面圖。如圖5所 示，在實(shí)施例1 8和比較例1 5的FPC基板Is中，通過使用氯化鐵蝕刻2層CCL，在基 底絕緣層2s上形成具有規(guī)定圖案的導(dǎo)體層3s。另外，導(dǎo)體層3s被含有導(dǎo)電材料和樹脂組 合物的包覆層6s包覆。在實(shí)施例1的FPC基板Is中，在實(shí)施例1的樹脂組合物的涂布液中，添加18重量 份石墨和10重量份炭黑。通過將該涂布液涂布于FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上，形成厚度 25 μ m的包覆層6s。在實(shí)施例2的FPC基板Is中，除了使用實(shí)施例2的樹脂組合物的涂布液代替實(shí)施 例1的樹脂組合物的涂布液以外，在FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上形成與實(shí)施例1的包覆層 6s同樣的包覆層6s。在實(shí)施例3的FPC基板Is中，除了使用實(shí)施例3的樹脂組合物的涂布液代替實(shí)施 例1的樹脂組合物的涂布液以外，在FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上形成與實(shí)施例1的包覆層 6s同樣的包覆層6s。在實(shí)施例4的FPC基板Is中，除了使用實(shí)施例4的樹脂組合物的涂布液代替實(shí)施 例1的樹脂組合物的涂布液以外，在FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上形成與實(shí)施例1的包覆層 6s同樣的包覆層6s。在實(shí)施例5的FPC基板Is中，除了使用實(shí)施例5的樹脂組合物的涂布液代替實(shí)施 例1的樹脂組合物的涂布液以外，在FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上形成與實(shí)施例1的包覆層 6s同樣的包覆層6s。在實(shí)施例6的FPC基板Is中，除了使用實(shí)施例6的樹脂組合物的涂布液代替實(shí)施 例1的樹脂組合物的涂布液以及包覆層6s的厚度為12μπι以外，在FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上形成與實(shí)施例1的包覆層6s同樣的包覆層6s。在實(shí)施例7的FPC基板Is中，在實(shí)施例1的樹脂組合物的涂布液45重量份中 預(yù)先混合作為導(dǎo)電成分的10重量份導(dǎo)電性炭黑(Lion Corporation制造的KetjenBlack EC-DJ600)和 45 重量份石墨(Nippon Graphite Industory Co. , LTD.制)。然后，使用 3 輥式混煉機(jī)分散混合物中的導(dǎo)電性炭黑和石墨，由此形成包覆層6s的前體。通過將該前體 涂布在FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上，形成厚度25 μ m的包覆層6s。在實(shí)施例8的FPC基板Is中，在實(shí)施例1的樹脂組合物的涂布液30重量份中配 合作為導(dǎo)電成分的70重量份銀顆粒(DOWAHITEC CO. LTD.，制造的FA系列)并預(yù)先混合。 然后，使用3輥式混煉機(jī)分散混合物中的銀顆粒，由此形成包覆層6s的前體。通過將該前 體涂布在FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上，形成厚度25 μ m的包覆層6s。在比較例1的FPC基板Is中，除了使用比較例1的樹脂組合物的涂布液代替實(shí)施 例1的樹脂組合物的涂布液以外，在FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上形成與實(shí)施例1的包覆層 6s同樣的包覆層6s。在比較例2的FPC基板Is中，除了使用比較例2的樹脂組合物的涂布液代替實(shí)施 例1的樹脂組合物的涂布液以外，在FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上形成與實(shí)施例1的包覆層 6s同樣的包覆層6s。在比較例3的FPC基板Is中，除了使用比較例3的樹脂組合物的涂布液代替實(shí)施 例1的樹脂組合物的涂布液以及包覆層6s的厚度為12μπι以外，在FPC基板Is的導(dǎo)體層 3s上形成與實(shí)施例1的包覆層6s同樣的包覆層6s。在比較例4的FPC基板Is中，在比較例2的樹脂組合物的涂布液45重量份中 預(yù)先混合作為導(dǎo)電成分的10重量份導(dǎo)電性炭黑(Lion Corporation制造的KetjenBlack EC-DJ600)和 45 重量份石墨(Nippon Graphite Industory Co. , LTD.制)。然后，使用 3 輥式混煉機(jī)分散混合物中的導(dǎo)電性炭黑和石墨，由此形成包覆層6s的前體。通過將該前體 涂布在FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上，形成厚度25 μ m的包覆層6s。在比較例5的FPC基板1 s中，在比較例2的樹脂組合物的涂布液30重量份中預(yù) 先混合作為導(dǎo)電成分的70重量份銀顆粒(D0WA HITEC CO. LTD.制造的FA系列)。然后，使 用3輥式混煉機(jī)分散混合物中的銀顆粒，由此形成包覆層6s的前體。通過將該前體涂布在 FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上，形成厚度25 μ m的包覆層6s。(2) ^mm^mmmmmmim^^njk^mmmmim^測定實(shí)施例1 8和比較例1 5的各樹脂組合物的透濕度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 Tg。另外，評(píng)價(jià)實(shí)施例1 8和比較例1 5的各FPC基板Is的包覆層6s的耐腐蝕效果。
根據(jù)以下的杯法(JIS Z0208)測定實(shí)施例1 8和比較例1 5的各樹脂組合物 的透濕度。在杯法(cup method)中，在杯內(nèi)封入吸濕劑氯化鈣。另外，安裝實(shí)施例1 8 和比較例1 5的樹脂組合物使得杯口被覆蓋，用密封蠟(sealing wax)密封杯的周緣部。該杯在溫度40°C和相對(duì)濕度90%的環(huán)境中放置M小時(shí)，通過測定放置后的氯 化鈣的質(zhì)量的增加量，測定每M小時(shí)通過透濕面積S[cm2]的樹脂組合物的水蒸汽的質(zhì)量 M[mg]。透濕度WVTRsample根據(jù)下式算出。WVTRsample = 240 X M/ (T · S) [g/ (m2 · 24h)]使用粘彈性測定裝置RSAIII (TA Instruments Japan Co.，Ltd.)測定實(shí)施例1 8和比較例1 5的各樹脂組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。通過以下浸漬試驗(yàn)評(píng)價(jià)實(shí)施例1 8和比較例1 5的各FPC基板Is的包覆層 6s的耐腐蝕效果。將實(shí)施例1 8和比較例1 5的FPC基板Is在溫度60°C且濃度10% 甲醇水溶液中浸漬7天。此后，通過觀測FPC基板Is的導(dǎo)體層3s的外觀的腐蝕狀態(tài)，評(píng)價(jià) 包覆層6s的耐腐蝕效果。表1中示出了樹脂組合物的透濕度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的測定結(jié)果以及FPC基 板Is的浸漬試驗(yàn)的結(jié)果。表1

如表1所示，實(shí)施例1的樹脂組合物的透濕度為93g/(m2 · 24h)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 Tg為111°C。另外，作為浸漬試驗(yàn)的結(jié)果，在實(shí)施例1的FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上沒有觀 測到腐蝕。實(shí)施例2的樹脂組合物的透濕度為131g/ (m2 -24h)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為103°C。 另外，作為浸漬試驗(yàn)的結(jié)果，在實(shí)施例2的FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上沒有觀測到腐蝕。
實(shí)施例3的樹脂組合物的透濕度為105g/ (m2 · 24h)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為92°C。 另外，作為浸漬試驗(yàn)的結(jié)果，在實(shí)施例3的FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上沒有觀測到腐蝕。實(shí)施例4的樹脂組合物的透濕度為135g/ (m2 -24h)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為111°C。 另外，作為浸漬試驗(yàn)的結(jié)果，在實(shí)施例4的FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上沒有觀測到腐蝕。實(shí)施例5的樹脂組合物的透濕度為40g/ (m2 · 24h)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為169°C。 另外，作為浸漬試驗(yàn)的結(jié)果，在實(shí)施例5的FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上沒有觀測到腐蝕。實(shí)施例6的樹脂組合物的透濕度為145g/ (m2 -24h)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為111°C。 另外，作為浸漬試驗(yàn)的結(jié)果，在實(shí)施例6的FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上沒有觀測到腐蝕。
實(shí)施例7的樹脂組合物的透濕度為93g/ (m2 · 24h)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為111°C。 另外，作為浸漬試驗(yàn)的結(jié)果，在實(shí)施例7的FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上沒有觀測到腐蝕。實(shí)施例8的樹脂組合物的透濕度為93g/ (m2 · 24h)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為111°C。 另外，作為浸漬試驗(yàn)的結(jié)果，在實(shí)施例8的FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上沒有觀測到腐蝕。另一方面，比較例1的樹脂組合物的透濕度為155g/(m2 *24h)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg 為75°C。另外，作為浸漬試驗(yàn)的結(jié)果，在比較例1的FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上觀測到腐 蝕。比較例2的樹脂組合物的透濕度為250g/ (m2 · 24h)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為28。C。 另外，作為浸漬試驗(yàn)的結(jié)果，在比較例2的FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上觀測到腐蝕。比較例3的樹脂組合物的透濕度為260g/ (m2 · 24h)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為75V。 另外，作為浸漬試驗(yàn)的結(jié)果，在比較例3的FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上觀測到腐蝕。比較例4的樹脂組合物的透濕度為250g/ (m2 · 24h)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為28。C。 另外，作為浸漬試驗(yàn)的結(jié)果，在比較例4的FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上觀測到腐蝕。比較例5的樹脂組合物的透濕度為250g/ (m2 · 24h)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為28。C。 另外，作為浸漬試驗(yàn)的結(jié)果，在比較例5的FPC基板Is的導(dǎo)體層3s上觀測到腐蝕。從實(shí)施例1 8和比較例1 5的結(jié)果可以確認(rèn)，F(xiàn)PC基板Is的包覆層6s中所 含的樹脂組合物的透濕度為150g/(m2 · 24h)以下或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為80°C以上時(shí)，可 充分防止FPC基板Is的導(dǎo)體層3s的腐蝕。
權(quán)利要求
1.一種布線電路基板，其為用于燃料電池的布線電路基板，該布線電路基板包括絕 緣層、設(shè)置于所述絕緣層上的具有規(guī)定圖案的導(dǎo)體層、和包覆所述導(dǎo)體層的表面的包覆層， 所述包覆層含有導(dǎo)電材料和樹脂組合物，所述樹脂組合物在溫度40°c且相對(duì)濕度90%的 環(huán)境中具有150g/(m2 · 24h)以下的透濕度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的布線電路基板，其中，相對(duì)于100重量份所述樹脂組合物，所 述包覆層含有5重量份以上且70重量份以下的所述導(dǎo)電材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的布線電路基板，其中，所述樹脂組合物包含酚醛樹脂、環(huán)氧樹 脂、丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂和聚酯樹脂中的至少一 種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的布線電路基板，其中，所述導(dǎo)電材料包含金屬材料、碳材料和 導(dǎo)電性高分子材料中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的布線電路基板，其中，所述金屬材料包含銀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的布線電路基板，其中，所述碳材料包含炭黑和石墨中的至少一種。
7.一種燃料電池，其包括權(quán)利要求1所述的布線電路基板、電池元件和容納所述布線 電路基板以及所述電池元件的殼體。
8.—種布線電路基板，其為用于燃料電池的布線電路基板，該布線電路基板包括絕 緣層、設(shè)置于所述絕緣層上的具有規(guī)定圖案的導(dǎo)體層、和包覆所述導(dǎo)體層的表面的包覆層， 所述包覆層含有導(dǎo)電材料和樹脂組合物，所述樹脂組合物具有80°C以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的布線電路基板，其中，相對(duì)于100重量份所述樹脂組合物，所 述包覆層含有5重量份以上且70重量份以下的所述導(dǎo)電材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的布線電路基板，其中，所述樹脂組合物包含酚醛樹脂、環(huán)氧 樹脂、丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂和聚酯樹脂中的至少一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的布線電路基板，其中，所述導(dǎo)電材料包含金屬材料、碳材料 和導(dǎo)電性高分子材料中的至少一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的布線電路基板，其中，所述金屬材料包含銀。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的布線電路基板，其中，所述碳材料包含炭黑和石墨中的至 少一種。
14.一種燃料電池，其包括權(quán)利要求8所述的布線電路基板、電池元件和容納所述布線 電路基板以及所述電池元件的殼體。
全文摘要
本發(fā)明提供布線電路基板及包括該布線電路基板的燃料電池。具體來說，在FPC基板的基底絕緣層的一個(gè)面上形成集電部、連接導(dǎo)體部和引出導(dǎo)體部。集電部、連接導(dǎo)體部和引出導(dǎo)體部被包覆層包覆。包覆層含有樹脂組合物。樹脂組合物在溫度40℃且相對(duì)濕度90％的環(huán)境中具有150g/(m2·24h)以下的透濕度。另外，樹脂組合物具有80℃以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
文檔編號(hào)H01M8/02GK102148382SQ20111003453
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者井上真一, 花園博行 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社