(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の電子素子が、実質的に平坦な表面上に配置されることを可能にし、その後に、電子素子を収容する表面を、平坦面から、実際的な状況では、実質的に任意の所望の３次元形状に形作る方法およびシステムを提供する。【解決手段】電気機械的構造体を製造する方法であって、導体および／またはグラフィック体を実質的に平坦なフィルム上に作る工程と、フィルムの所望の３次元形状に関して、フィルム上に電子素子を取り付ける工程と、電子素子を収容するフィルムを実質的な３次元形状に形成する工程と、フィルム上に実質的に成形することによる射出成形プロセスにおける挿入体として、実質的な３次元フィルムを使用する工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械的構造体を製造するための方法であって、
実質的に平坦なフィルム１０６上に、複数の導体および／または複数のグラフィック体
を作る工程と、
前記フィルムの所望の３次元形状に関連して、前記フィルム１０８上に複数の電子素子
を取り付ける工程と、
前記電子素子を収容する前記フィルムを実質的な３次元形状１１０に形成する工程と、
前記フィルム１１２上で実質的な成形による射出成形プロセスにおける挿入体として、
前記実質的な３次元フィルムを使用する工程とを備え、前記フィルムの表面に材料の好ま
しい層が取り付けられて、電気機械的構造体を作り出す、方法。
【請求項２】
前記フィルムは、基板、好ましくは、プリント回路板（ＰＣＢ）またはプリント配線板
（ＰＷＢ）である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フィルムは、必要に応じて、実質的に柔軟である、請求項１または２に記載の方法
。
【請求項４】
前記実質的に平坦なフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチル
メタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリル−ブタジエ
ン−スチレン（ＡＢＳ）、グリコール化ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）、耐衝
撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、アクリル系ポリマー
、またはこれらの混合物を含むことができる、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記導体および／または前記グラフィック体は、印刷によって作られ、前記印刷の技術
は、スクリーン印刷、ロータリースクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、ジェッ
ト印刷、タンポ印刷、エッチング、転写積層または薄膜蒸着の少なくとも１つから選択さ
れる、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
取り付けられた前記電子素子は、必要に応じて、柔軟な既製の表面実装技術（ＳＭＴ）
の実体、柔軟な既製のスルーホールの実体、柔軟な既製のフリップチップの実体、または
柔軟な既製の印刷された実体である、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記電子素子は、前記実質的に平坦なフィルム上に印刷することによって作られうる、
請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記電子素子は、（すなわち、前記実質的に平坦なフィルム以外の）基板上に印刷する
ことによって作ることができ、その後、前記実質的に平坦なフィルムに取り付けることが
できる、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記電子素子を取り付ける工程は、必要に応じて実質的に柔軟な手段を用いて、固着す
ることによって、接着することによって、または他の接着剤によって、行われる、請求項
１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記実質的に平坦なフィルム上に前記導体および／または前記グラフィック体を作る前
記工程と、前記フィルムに前記電子素子を取り付ける前記工程とは、必要に応じて連続的
なロールツーロールプロセスまたはリールツーリールプロセスによって実行され、前記ロ
ールツーロールプロセスまたは前記リールツーリールプロセスは、必要に応じて、導体、
グラフィック体および電子素子のリストから少なくとも１つのアイテムを印刷する工程を
備える、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記電子素子を収容する前記フィルムを実質的な３次元形状に形成する前記工程は、熱
成形、例えば真空成形または圧空成形、ビロー成形、ドレープ成形、ブロー成形、予備成
形、回転成形、またはこれらの組み合わせによって達成される、請求項１から１０のいず
れかに記載の方法。
【請求項１２】
前記電気機械的構造体は被覆される、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
電気機械的構造体の前記製造方法を実施するための装置５００であって、
表面５０２上に複数の導体および／または複数のグラフィック体を作るための実体と、
表面５０４上に複数の電子素子を取り付けるための実体と、
実質的な３次元形状５０６に、実質的に平坦なフィルムを形成するための実体と、
射出成形５０８のための実体と、
のうちの１つまたはそれ以上の実体を備える、装置。
【請求項１４】
表面５０２上に導体および／またはグラフィック体を作るための前記実体は、インクジ
ェット印刷機およびスクリーン印刷機の少なくとも１つを備え、当該実体は、ロールツー
ロール機械またはリールツーリール機械であることができる、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
表面５０４上に前記電子素子を取り付けるための前記実体は、ピックアンドプレース機
械または印刷機を備える、請求項１３または１４に記載の装置。
【請求項１６】
実質的な３次元形状５０６に実質的に平坦なフィルムを形成するための前記実体は、必
要に応じて、連続的なロール送りまたは自動的なインプレカットピース送りのどちらかの
、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械、熱成形機、真空成形機、圧空成形機またはブロ
ー成形機またはこれらの組み合わせを備える、請求項１３から１５のいずれかに記載の装
置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
概して、本発明は、電子デバイスに組み込まれた電気機械的構造体に関する。特に、限
定するものではないが、本発明は、埋め込まれた部品および素子を有する３次元の単一基
板の電気機械的構造体を作り出す方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
具体的にはモバイルデバイスのような種々の電気機械的デバイスの製造方法は、途方も
なく改善されており、特徴、例えば、洗練されたディスプレイおよび相互作用の／反応性
のカバーを有するそのような電気機械的デバイスは、一般的に使用される家電製品となっ
ている。このようなデバイスは、洗練されたタッチスクリーン、多数の機能性を有するタ
ッチ面などを組み込んでおり、その結果、種々の、しばしば繊細な部品を使用することを
必要とする。
【０００３】
製品の多種多様な機能性および直感性に対するユーザの増え続けるニーズは、デバイス
がそれらの使用を制限することをユーザが望まない状況を作り出すのに役立っている。そ
の代わりに、すべてのデバイスは、すぐに直感的に理解できる方法で使用することを、制
限するよりも、可能にするべきである。
【０００４】
同時に、内部で使用される部品だけでなくデバイスの外部設計が、活動的な市場のニー
ズに合わせて発展しかつ変更することを必要としてきたので、より機敏かつ柔軟な製造の
ニーズがますます明らかになっている。
【０００５】
これは、収容構造に関して様々な異なる部品を組み込むことを可能にする製造プロセス
に対する実際のニーズを作り出す。収容構造は、２次元または３次元である。
【０００６】
部品は、ますます小さくなり、かつ、より柔軟になっているが、それらの多くは、プリ
ンテッドエレクトロニクスに比べて、まだ相対的にかさばる。
【０００７】
プリンテッドエレクトロニクスは、薄く、柔軟にかつ迅速に製造された構造への道を示
しているが、膨大な量の部品は、依然として印刷によって製造されることができない。
【０００８】
また、埋め込まれた電子部品を有する３次元基板および収容構造を作り出すことは、現
在、まず、基板を形作り、その後に、既に形作られた３次元基板に部品を取り付けること
によって、行われる。このような３次元基板上に部品を取り付けることは、部品が傾斜面
に取り付けられる不利な状況を作り出す。この状況は、特に、部品が平坦な面に取り付け
られるプロセスと比較した場合、製造の観点から、不正確さを作り出し、またそうでなけ
れば、困難であり、かつ時間がかかる。
【０００９】
いくつかの他の方法は、（好ましい位置における）基板上に部品を配置し、次に、基板
にわたって成形することを提案する。基板は、その後、挿入体として機能する。その方法
は、ほとんどの場合、射出成形により実施される。部品が、正確な場所に極めて正確に配
置され、その後、成形プロセスを通じてそこに保たれる必要があるので、この方法は、多
くの誤りおよび失敗に至る傾向がある。このプロセスの別の問題は、溶融材料によって、
それが冷えるにつれて引き起こされるやや激しい温度変化である。総合して、これらの要
件は、多くの欠陥ユニットが生じる非常に困難な状況につながる。また、さらに、この方
法は、基板として真に３次元に形作る手段を提供しない。この基板は、挿入体として使用
され、プロセス中にあまりその形状を変更しない。さらに、各成形は、一度だけ行われう
る。基板およびその中の部品がオーバーモールドされた後に、形状および回路部品構造が
設定され、したがって、欠陥を修正することはできない。
【００１０】
いくつかの他の製造プロセスは、互いに重ねられかつ取り付けられた多数の層または基
板からなる積層面を使用することを含む。しかし、これらの方法は、また、平坦から３次
元への制限された展性のような不利益を、具現化する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の実施形態の目的は、特に、平坦な表面上での様々な電子素子の効率的な統合を
、その表面を形作りかつ被覆しあるいはカプセル化する前に可能とする製造方法および製
造装置の状況において、先行技術の装置において明らかな１つまたはそれ以上の上述の欠
点を少なくとも軽減することである。その目的は、概して、本発明に係る製造方法および
その方法を実施するための対応する装置を用いて、達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の最も有利な態様の１つは、複数の電子素子が、実質的に平坦な表面上に配置さ
れることを可能にし、その後に、電子素子を収容する表面を、平坦面から、実際的な状況
では、実質的に任意の所望の３次元形状に形作ることである。さらに、本発明は、フィル
ムが成形されるべき形状および設計に関して３次元的に形成可能なフィルム上に素子を配
置しかつ取り付けるための方法およびシステムを含む。
【００１３】
本発明の他の有利な態様は、複数のエレクトロニクス、グラフィック体および他の使用
されるコンテンツを収容するために１つのフィルムのみを使用することによって、多くの
場合、層を積層することの結果である、積層されたフィルムと、フィルム構造およびシー
ト構造を被覆することに対するニーズを最小化することである。
【００１４】
本発明の他の有利な態様は、複数の電子回路および複数の素子が、平坦な表面上に取り
付けられ、その後に、基板を任意の好ましい形状にしたがう実質的な３次元に形成する前
に、回路および素子が機能することが試験されうることである。
【００１５】
本発明の１つの態様によれば、電気機械的構造体を製造するための方法であって、
実質的に平坦なフィルム上に複数の導体および／または複数のグラフィック体を作る工
程と、
フィルムの所望の３次元形状に関して、複数の電子素子および／または複数の機能素子
、例えばＭＥＭＳを前記フィルムの上に取り付ける工程と、
複数の電子素子を収容する前記フィルムを実質的な３次元形状に形成する工程と、
前記フィルム上に実質的に成形することによる射出成形プロセスにおける挿入体として
実質的な３次元のフィルムを使用する工程であって、材料の好ましい層がフィルム表面に
取り付けられて、電気機械的構造体を作り出す工程と、を備える方法。
【００１６】
本発明の例示的な実施形態によれば、実質的に平坦なフィルムは、実質的に柔軟である
ことができる。本発明の例示的な実施形態によれば、フィルムは、基板を含む。例示的な
実施形態によれば、フィルムは、プリント回路板（ＰＣＢ）またはプリント配線板（ＰＷ
Ｂ）を含む。
【００１７】
本発明の例示的な実施形態によれば、実質的に平坦なフィルムは、好ましくは、均一か
つ非積層であり、すなわち非積層シートである。本発明の例示的な実施形態によれば、実
質的に平坦なフィルムは、積層構造を備えることができる。本発明の例示的な実施形態に
よれば、実質的に平坦なフィルムは、被覆を備えることができる。
【００１８】
本発明の例示的な実施形態によれば、前記フィルム上に導体を作る工程は、好ましくは
、印刷する工程を含む。本発明の別の例示的な実施形態によれば、前記フィルム上に導体
を作る工程は、配線する工程を含むことができる。本発明の別の例示的な実施形態によれ
ば、前記フィルム上に導体を作る工程は、はんだ付けする工程を含むことができる。本発
明の別の例示的な実施形態によれば、前記フィルム上に導体を作る工程は、プリント回路
板（ＰＣＢ）またはプリント配線板（ＰＷＢ）を使用する工程を含むことができる。
【００１９】
本発明の例示的な実施形態によれば、前記フィルム上にグラフィック体スを作る工程は
、好ましくは、印刷する工程を含むことができる。本発明の例示的な実施形態によれば、
前記フィルム上にグラフィック体スを作る工程は、塗る工程を含むことができる。
【００２０】
本発明の例示的な実施形態によれば、使用される電子素子は、本来、電子的、電気光学
的、電子音響的、圧電的、電気的、および／または電気機械的であることができる。本発
明の別の例示的な実施形態に係る電子素子は、表面実装技術（ＳＭＴ）の、スルーホール
の、またはフリップチップの実体を備えることができる。本発明の別の例示的な実施形態
によれば、前記電子素子は、実質的に柔軟な部品を備えることができる。本発明のさらな
る例示的な実施形態によれば、電子素子は、印刷された実体でありうる。本発明の別の例
示的な実施形態によれば、電子素子は、印刷された実体でありえ、前記素子は、実質的に
平坦なフィルム上に印刷されうる。本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、電子素
子は、印刷された実体でありえ、前記素子は、他の場所に（例えば、印刷する工程の後に
または前に、適切な小片に切断されうる別の基板上に）印刷されうる。その後に、既に印
刷された素子は、実質的に平坦なフィルム上に取り付けられうる。
【００２１】
本発明の例示的な実施形態によれば、電子素子は、例えば、必要に応じて、実質的に柔
軟なおよび／または導電性の接着剤、ペースト、または他の接着剤によって、フィルムに
取り付けられうる。本発明の別の例示的な実施形態によれば、素子は、固着することによ
って、取り付けられうる。
【００２２】
本発明の例示的な実施形態によれば、電子素子を取り付ける工程は、フィルムの所望の
形状に対して行われる。実質的な平坦から３次元にフィルムを形成するプロセス中に、フ
ィルムとその上に組み込まれた素子は、物理的なストレス、例えば、歪み、トルクおよび
圧縮などを受ける。これらの力は、フィルムを曲げることおよび伸ばすことによってだけ
ではなく、プロセスのために必要とされる温度によっても引き起こされる。素子を取り付
けるプロセスは、本発明によれば、多くの、個々のまたは一致するシーケンス（処理の配
列（sequences））を含むことができる。
【００２３】
本発明の例示的な実施形態によれば、電子部品を取り付ける工程の任意のシーケンスは
、例えば、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）によって、３次元フィルムの３次元設計の形
状をモデル化する工程のための、例えば、均一な正方形格子パターンまたは円形格子パタ
ーンまたは他の適切な形状パターンによって実行されるモデル構築または３次元表面歪み
測定を含むことができる。モデル化する工程は、起こりうる障害だけでなく、歪み、力、
寸法、熱およびストレスの解析のパラメータを含むことができる。起こりうる障害は、例
えば、実質的に平坦なフィルムを実質的に３次元に形成する工程によって引き起こされる
フィルムの破砕である。モデル化する工程は、構造体のストレス解析を含むことができる
。モデル化する工程は、また、製造プロセスのプロセスシミュレーションのための製造の
解析を含むことができる。製造プロセスは、例えば、製造方法の、鋳造する工程、成形す
る工程、および他の形成する工程である。
【００２４】
本発明の例示的な実施形態の別の任意のシーケンスは、３次元のフィルム設計の表面形
状に関して素子の向きを選択する工程を含むことができる。概して、これは、素子が取り
付けられる表面の形状に応じて素子を配置する工程を意味し、その結果、フィルムの平坦
な表面積の変形は、フィルムの前記表面積に対する素子の表面積と比較し、可能な限り小
さい。具体的には、フィルム表面の曲率の大きさであって、対向する素子の表面投影と比
較して、フィルムを形成する３次元によって引き起こされる前記曲率の大きさは、最小化
されるべきである。３次元表面上の仮想的な曲率に応じて素子の向きを設定するとき、変
形によって引き起こされる曲率および／または歪みが、素子の取り付けのシーケンスにお
いてまだ明らかではないので、その結果、フィルム表面との取り付け／境界接点を有する
、素子の遠い端部または物理的境界の間の前記曲率および／または素子の遠い端部または
物理的境界と比較した前記曲率であって、フィルムの３次元の形成によって引き起こされ
る前記曲率は、湾曲したフィルム表面と比較してフィルム表面と素子の底面との間に小さ
な分離および／または距離を引き起こす。
【００２５】
本発明の例示的な実施形態の別の任意のシーケンスは、３次元のフィルム設計の表面形
状に関して電子素子の位置を選択する工程を含むことができる。概して、これは、素子が
取り付けられる表面の形状に応じて素子を配置する工程を意味し、その結果、フィルムの
平坦な表面積の変形は、フィルムの表面積に対する素子のフィルムの表面積と比較し、可
能な限り小さく変形する。より具体的には、対向する／底部の素子の表面突起と比較した
フィルム表面の曲率および／または歪みの大きさであって、前記曲率がフィルムを形成す
る３次元によって引き起こされる大きさは、最小化されるべきである。素子が可能な限り
小さく変形する表面に配置するような素子の位置の選択により、変形によって引き起こさ
れる曲率が、素子の取り付けのシーケンスにおいて目立たないので、素子は、より小さな
物理的歪みを受けるだろう。フィルム表面に関して素子の位置を選択する工程は、また、
複数の位置を選択することを含む。ここで、フィルム表面に対する素子の底部、および相
対的なフィルム表面のタッチ面（接触面）が、例えば、タッチ面の面積を最大化すること
によって、最適化される。そのようにフィルム表面にしたがって素子の良い位置を選択す
る工程は、素子がフィルム表面の遠い端部に配置されるべきではないことを意味する。素
子は、部分的に、フィルム表面の最遠方の端部の上にある。
【００２６】
本発明の例示的な態様によれば、フィルムを形成する３次元によってフィルムの上に取
り付けられた素子の上に引き起こされるいくつかの態様は、実質的に柔軟な素子の任意の
使用によって軽減されうる。
【００２７】
本発明の別の例示的な態様によれば、フィルムを形成する３次元によってフィルムの上
に取り付けられた素子の上に引き起こされるいくつかの態様は、素子の実質的に柔軟な取
付手段の使用によって、軽減されうる
【００２８】
本発明の例示的な実施形態の別の任意のシーケンスは、製造パラメータに関して、かつ
、物理的特性、例えば、物理的強度および許容温度および温度変化ならびに素子の異なる
材料との適合性の観点から、素子を選択する工程である。
【００２９】
本発明の例示的な実施形態の別の任意のシーケンスは、柔軟性、強度などに応じて取付
方法を選択する工程を含む。
【００３０】
本発明の例示的な実施形態の別の任意のシーケンスは、形成する工程が行われた側なら
びに射出成形および射出成形型を選択する工程を含む。好ましくは、素子は、例えば、形
成壁(forming wall)に押し付けられる、または、その上にまたはそれにわたって成形され
るフィルムの側とは反対のフィルムの側に取り付けられる。しかし、素子は、その上にま
たはそれにわたって成形される側に取り付けられうる。
【００３１】
本発明の例示的な実施形態によれば、フィルムおよびその上の素子は、好ましくは熱成
形または真空成形によって、実質的に３次元形状に形成されうる。本発明の別の例示的な
実施形態によれば、フィルムおよびその上の素子は、ブロー成形または回転成形によって
実質的に３次元形状に形成されうる。
【００３２】
本明細書では、形成された構造の３次元の本質は、他の選択肢の間での、平坦なフィル
ムの本質的な厚さに関して理解されうる。３次元形状は、本明細書では偏差として／偏差
を介して説明されることができ、以下で説明される。実質的に平坦なフィルムは、２つの
平行な平面の（平坦な）表面の間で適合するものであると、みなされうる。この適合は、
見かけ上平坦な表面におけるほんの少しの変形でさえも考慮する。３次元形成プロセスの
後に、それまで平坦なフィルムが成形されていた形状もまた、２つの平行な表面の間に適
合するものであると、みなされうる。距離であって、２つの表面の間に、かつ、どちらか
の表面の他方の表面に対する法線と平行に最大限に伸びる線の長さによって測定される距
離は、表面が両方とも実質的な平坦かつ３次元であるとして、フィルムと重なることなく
互いから位置付けられうる最小距離をもたらす。両方の場合における２つの平行な表面間
の前記最小距離は、偏差の割合を計数するように比較されうる。したがって、本明細書で
言及される偏差は、３次元的に形成されたフィルムと重ならない２つの平行な表面間の最
短距離の、３次元形成の前の同じフィルムの最短距離に対する比率である。好ましくは、
偏差は、少なくとも次のとおりである。
【表１】
2020097234.tif 000003
【００３３】
本発明の例示的な実施形態によれば、射出成形する材料は、フィルム表面にわたって実
質的に独占的に部分的に成形される。必要に応じて、射出成形される材料は、電子素子を
収容するフィルムの表面部分に成形されうる。必要に応じて、射出成形される材料は、電
子素子を収容しないフィルムの表面部分に成形されうる。
【００３４】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、前記フィルム上に実質的に成形される、射出
成形される材料は、フィルムの全体をカプセル化する。
【００３５】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、射出成形は、電子素子を除くフィルムの全体
をカプセル化することができる。
【００３６】
本発明の他の例示的な実施形態によれば、射出成形は、フィルムの全体および電子部品
をカプセル化することができる。
【００３７】
本発明の例示的な実施形態によれば、本方法は、前記方法に係るいずれかのシーケンス
の前にまたは後に付加的な表面処理または表面被覆を含むことができる。
【００３８】
本発明の別の態様によれば、電気機械的構造体の前記製造方法を実施するための装置は
、
表面に導体および／またはグラフィック体を作るための実体と、
表面上に電子素子を取り付けるための実体と、
実質的に平坦なフィルムを実質的な３次元形状に形成するための実体と、
射出成形のための実体とのうちの１つまたはそれ以上の実体を備える。
【００３９】
本発明の例示的な実施形態によれば、装置は、表面上に導体および／またはグラフィッ
ク体を作るための実体を備え、前記実体は、インクジェット印刷機、スクリーン印刷機を
含むことができ、前記実体は、ロールツーロール機械またはリールツーリール機械である
ことができる。
【００４０】
本発明の例示的な実施形態によれば、装置は、表面上に電子素子を取り付けるための実
体を備え、前記実体は、ピックアンドプレース機械を含むことができる。
【００４１】
本発明の例示的な実施形態によれば、装置は、実質的に平坦なフィルムを実質的な３次
元形状に形成するための実体を備え、前記実体は、連続的なロール送り(roll-fed)または
自動的なインプレカットピース送り(in-precut-pieces-fed)のどちらかの、熱成形機また
は真空成形機を含むことができる。
【００４２】
本発明の例示的な実施形態によれば、装置は、射出成形のための実体を備え、前記実体
は、油圧、機械、電気またはハイブリッドの射出成形機を含むことができる。
【００４３】
本発明の別の実施形態によれば、本方法および対応する装置によって達成される電気機
械的構造体は、例えば、ユーザインターフェース（ＵＩ）を組み込んでいる電子デバイス
でありえ、ユーザインターフェース（ＵＩ）は、例えば、デスクトップデバイス、ラップ
トップデバイスおよびパームトップデバイスを含むコンピュータである。本発明の別の実
施形態によれば、本方法および対応する装置によって達成される電気機械的構造体は、タ
ッチスクリーン技術またはタッチ面技術を組み込むことができる。
【００４４】
電子デバイスの様々な実施形態に関して先に提示された考慮事項は、当業者によって理
解されるように、本方法の実施形態に柔軟に準用して適用されうると共に、その逆も同様
である。
【００４５】
簡潔に本明細書中で概説されているように、本発明の様々な態様の有用性は、特定の各
実施形態に依存する複数の論点から生じる。複数の異なる機能を提供するための本発明に
係る電気機械的構造体を製造するための製造コストは、手頃な価格で容易に入手可能な材
料、素子、およびプロセス技術の広範囲な利用により、低く維持することができる。
【００４６】
本方法および対応する装置によって得られる電気機械的構造体は、前記装置に係る実体
の限界において拡張可能である。実行可能なプロセス技術は、具体的には、単なるプロト
タイプのシナリオに加えて、デバイスの迅速かつ機動的な工業規模の製造を提供する。
【００４７】
本明細書における「多数の」という表現は、１つ（１）から始まる任意の正の整数を意
味することができる。「複数の」という表現は、２つ（２）から始まる正の整数を意味す
ることができる。
【００４８】
本発明の別の実施形態も、添付の従属請求項に開示される。
【００４９】
次に、本発明の実施形態が、添付の図面を参照して、より密接に概説される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る方法の実施形態を開示するフロー図である。
【図２】本発明に係る、電子素子を３次元的に収容するフィルムを形成する工程の概念を、例示的な実施形態を介して示す図である。
【図３】本発明に係る実体を備える装置の１つの実施形態のブロック図である。
【図４】形成された構造の３次元の本質を説明するために使用される測定の例示的な実施形態を示す図である。
【図５】本発明の製造方法を実施するための装置のための１つの実現可能な実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図１、本発明の解決策を製造するための１つの実現可能な実施形態のフロー図を参照す
る。
【００５２】
開始段階を参照する１０２では、必要なタスク、例えば、材料、素子およびツールの選
択および取得が起こる。適切な素子および他の部品／エレクトロニクスを決定する際に、
個々の部品および材料の選択が、共に機能し、かつ、装置全体の選択された製造工程を経
て存続するという、特定の配慮が取られねばならない。装置全体の選択された製造工程は
、当然ながら、好ましくは、製造プロセス対素子のデータシートに基づいて、または例え
ば、生産されたプロトタイプを分析することによって、前もって検査される。
【００５３】
１０４では、実質的に平坦なフィルムが、好ましい形状および大きさにしたがって作ら
れ、次いで洗浄される。前記フィルムは、好ましくは、実質的に薄いシートである。フィ
ルムは、好ましくは、ポリカーボネート（ＰＣ）またはポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）を含む。というのは、これらの材料は、最適な熱成形窓（すなわち、その最適な熱
成形窓において、伸びかつ形作るように材料が実質的に柔軟になる）と、効率的な３次元
形成に必要な柔軟性を有するためである。フィルム材料は、必要に応じて、最終製品の必
要要件および製造要件にしたがって適切な他の材料を含むことができる。最終製品の必要
要件および製造要件は、例えば、柔軟性、堅牢性、熱成形窓、強度、接着性である。また
、エレクトロニクスおよび隣接する材料を考慮して、または、例えば、利用可能な製造技
術を考慮して、他の材料特性が満たされる。前記他の材料は、他のプラスチック、シリコ
ン、ゴム、またはこれらの混合物を含むことができる。さらに、実現可能な材料は、ポリ
メチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ
）、グリコール化ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）、耐衝撃性ポリスチレン（Ｈ
ＩＰＳ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、アクリル系重合体、またはこれらの混合物
を含む。フィルムの厚さは、フィルムから要求される特性、例えば、材料の強度、柔軟性
、弾力性、透明性および／または最終製品から必要とされる大きさに応じて、変えること
ができる。フィルムは、エレクトロニクス、例えば、電子回路、導体、または部品のリー
ド線および／またはソケットなどを受け入れるための多数の凹部、空洞、または穴を含む
ことができる。
【００５４】
選択されたフィルムは、また、示される処理段階の前におよび／または示される処理段
階中に、予め調整されうる。フィルムは、他の材料、例えば、射出成形被覆プラスチック
との密着性を高めるために、予め調整されうる。
【００５５】
必要に応じて、既に上述したフィルム材料の要件に応じた材料要件、形状要件および寸
法要件を有するプリント回路板（ＰＣＢ）またはプリント配線板（ＰＷＢ）が、フィルム
として選択されうる。
【００５６】
１０６では、導体および／またはグラフィック体は、フィルム上に作られる。このよう
に、フィルムは、導体のみ、グラフィック体のみ、または導体およびグラフィック体の両
方を含むことができる。前記導体および／または前記グラフィック体を作る工程は、好ま
しくは、適切な印刷技術を利用することによって行われる。例えば、インクジェット印刷
機または他の適切なデバイスが、フィルム上に前記導体および／または前記グラフィック
体を印刷するために使用されうる。好ましくは、１つのデバイスは、導体およびグラフィ
ック体の両方を作るために使用される。必要に応じて、別個の、導体を作るためのるデバ
イス、およびグラフィック体を作るためのデバイスもまた、使用されうる。
【００５７】
一般的に、導体およびグラフィック体を印刷するために実現可能な技術は、スクリーン
印刷、ロータリースクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷、
タンポ印刷、エッチング（ＰＷＢ基板と同様に、プリント配線板）、転写積層、薄膜蒸着
などを含むことができる。例えば、導電性ペーストに関連して、銀ベースのＰＴＦ（ポリ
マー厚膜）ペーストは、フィルム上に所望の回路設計をスクリーン印刷するために利用さ
れうる。また、例えば、銅ベースまたは炭素ベースのＰＴＦペーストが使用されうる。あ
るいは、銅／アルミニウム層が、エッチングによって得られうる。さらなる代替例では、
導電性ＬＴＣＣ（低温同時焼成セラミック）ペーストまたはＨＴＣＣ（高温同時焼成セラ
ミック）ペーストが、フィルム上に焼結されうる。導体のための材料を選択する際は、フ
ィルムの特性を考慮しなければならない。例えば、ＬＴＣＣペーストの焼成温度は、約８
５０から９００℃とすることができ、セラミックフィルムの使用を必要としうる。また、
銀／金ベースのナノ粒子インクは、導体を作るために使用されうる。
【００５８】
異なる印刷技術は、例えば、用いられるインク／ペーストに起因する異なるレオロジー
特性を必要とするので、ペースト／インクは、好ましくは、印刷技術およびフィルム材料
に関連して選択されねばならない。さらに、異なる印刷技術は、単位時間当たりのインク
／ペーストの様々な値を与え、この様々な値は、多くの場合、達成可能な導電率の数値に
影響を与える。
【００５９】
代わりに、導体および／またはグラフィック体は、フィルムの範囲内に設けられうる。
【００６０】
１０８では、電子部品は、フィルム上に取り付けられる。前記電子部品は、好ましくは
、表面実装技術（ＳＭＴ）、スルーホール、フリップチップまたは印刷された実体である
。必要に応じて、素子は、段階１０６に示されるように適切な印刷法を利用することによ
って、作られうる。印刷された素子は、必要に応じて、実質的に平坦なフィルム上に印刷
することによって、前記フィルムの上に作られうる。印刷された素子は、基板上に印刷す
ることによって、必要に応じて、実質的に平坦なフィルムとは別に作られうる。その後、
基板の全体、または素子を含む基板の好ましい小片は、実質的に平坦なフィルムの上に取
り付けられうる。
【００６１】
ＳＭＴ、スルーホール、フリップチップおよび印刷された実体は、必要に応じて、実質
的に柔軟な手段を用いて、固着することによって、接着することによって、または他の接
着剤、例えばエポキシ接着剤によって、取り付けることができる。（電気的接触を可能に
するための）導電性接着剤および（単なる固定のための）非導電性接着剤の両方が、利用
されうる。前記部品は、利用される３次元形成の圧力および温度に耐えるようにだけでな
く、部品の技術および機能により選択されうる。利用される３次元成形は、例えば、射出
成形プロセスのような部品の収容を確立するプロセスだけでなく、熱成形プロセスまたは
真空成形プロセスである。
【００６２】
一例として、前記素子は、本来、電子的、電気光学的、電子音響的、圧電的、電気的、
および／または電気機械的であることができ、または、または少なくともそのような部品
を含むことができる。さらに、このような素子および／または部品は、制御回路、歪み、
抵抗、静電容量、（Ｆ）ＴＩＲなどの接触感知、および光検出部品、圧電アクチュエータ
または振動モータなどの触知部品および／または振動部品、（Ｏ）ＬＥＤなどの発光部品
、マイクおよびスピーカーなどの発音およびまたは受音、メモリチップ、プログラマブル
ロジックチップおよびＣＰＵ（中央処理装置）などのデバイス操作部、デジタル信号プロ
セッサ（ＤＳＰ）、ＡＬＳデバイス、ＰＳデバイス、処理デバイス（マイクロプロセッサ
、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ））などの他の処理デバイス
、ＭＥＭＳおよび／または種々のまだ言及されていないセンサを備えることができる。実
際、無数の技術が、実施されうると共に、構造は、開示されたものに加えて、様々な追加
の部品を備えることができる。また、当業者の読者に理解されるように、開示された部品
の構成は、本発明が利用されうる、それぞれの意図される使用シナリオの要件に応じて、
明示的に示されているものと異なることができる。
【００６３】
必要に応じて、素子は、所定の体系的な構成、例えば、対称的なまたはマトリックスの
構成に取り付けられ、構成されうる。
【００６４】
もしくは、電子素子は、フィルムの範囲内に設けられうる。
【００６５】
１１０では、フィルムは、実質的な平坦から実質的な３次元に形成されている。前記形
成は、好ましくは、熱成形によって、真空成形または圧空成形を用いて、行われうる。代
わりに、前記形成は、ビロー成形、ドレープ成形、ブロー成形、予備成形または回転成形
によって行われうる。
【００６６】
プロセスとしての熱成形は、熱成形窓内へフィルムを加熱する工程（すなわち、熱成形
窓内で、伸びかつ形作るように材料が実質的に柔軟になる）と、金型内にフィルムを配置
する工程と、フィルムが金型の形状にぴったり合うように、金型に対してフィルムを押し
付けるために真空を印加する工程と、フィルムを冷却させつつ、同時に、冷却されたフィ
ルムに真空を印加しかつ冷却されたフィルムを取り出す工程とを備える。フィルムは、今
や、フィルムの容易な除去のために真空を開放するおよび／または「空気排出」を適用す
ることによって、金型にしたがう所望の形状に適合している。さらに、必要に応じて、フ
ィルムの切断であって、例えば、好ましい大きさへのまたはより良い仕上げのためのフィ
ルムの切断は、熱成形の前にまたは後に実行されうる。熱成形窓内へのフィルムの加熱は
、必要に応じて、熱成形機の内部、例えば、金型内で、または、熱成形機の外部、例えば
、オーブン内で、行われうる。
【００６７】
真空または圧力を使用する好ましい熱成形プロセスのパラメータおよび設定を考慮する
と、いくつかのさらなる指針が、当業者によって理解されるように、単なる例として与え
られうる。熱成形温度の下限のためのいくつかの例は、ＰＣの１５０℃、ＰＥＴの７０℃
、ＡＢＳの８８℃から１２０℃を含む。金型内へ機械的に空気を加圧することまたは金型
内の真空を吸引することのどちらかによって得られるフィルムに加えられる圧力は、単層
フィルム構造に対してはおおよそ約１００ｐｓｉを超えるべきである一方、積層構造に対
してはおおよそ約２００ｐｓｉを超えるべきである。使用される３次元フィルムおよびプ
ロセスのパラメータは、好ましくは、前記フィルムが溶融しないように選択するべきであ
る。一方、フィルムは、フィルムが適切に固定されたままとなるように金型内に配置する
べきであり、その結果、固定点は、成形を阻害しない。
【００６８】
１１２では、３次元となったフィルムに取り付けられた好ましい素子を備える組立体が
、金型フレーム内への挿入体として配置され、射出成形される。
【００６９】
３次元のフィルムにわたって成形される射出成形材料は、必要に応じて透明であり、ポ
リマー、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、シクロオレフィンコポリ
マー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（
ＰＴＦＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、またはこれらの混合物を含むことができる。代
わりに、またはさらに、材料は、ガラスを含むことができる。適用可能な層材料は、所望
の柔軟性、堅牢性、および他の要件であって、例えば、接着特性であり、かつ、エレクト
ロニクスおよび隣接する材料を考慮した、または利用可能な製造技術を考慮した他の要件
が満たされるように、概して選択されるべきである。
【００７０】
プロセスのパラメータおよび設定を考慮すると、いくつかのさらなる指針が、当業者に
よって理解されるように、単なる例として与えられうる。３次元フィルムがＰＥＴであり
、かつ、例えば、３次元フィルムの上に射出成形されるプラスチックがＰＣである場合、
溶融ＰＣの温度は、約２８０から約３２０℃とすることができ、金型の温度は、約２０か
ら９５℃、例えば約８０℃とすることができる。使用される３次元フィルムおよびプロセ
スのパラメータは、好ましくは、前記フィルムが溶融せずプロセス中に実質的に固体のま
まであるように、選択されるべきである。フィルムは、フィルムが適切に固定されたまま
となるように、金型内に配置されるべきである。同様に、予め組み込まれた部品、グラフ
ィック体および／またはエレクトロニクスは、成形時に静的なままとなるように、基板に
取り付けられなければならない。
【００７１】
射出成形プロセスの射出段階は、所望の特徴にしたがって選択された材料を溶融される
まで加熱する工程を備え、その後に、金型内に前記材料を射出するよう押し出す。ここで
、前記材料は挿入体の上に固まる。好ましくは、射出成形された材料は、フィルム表面に
わたって実質的に独占的に部分的に成形されえ、予め組み込まれた部品、グラフィック体
および／またはエレクトロニクスを収容するフィルムの表面部分上の成形品と、予め組み
込まれた部品、グラフィック体および／またはエレクトロニクスを収容しないフィルムの
表面部分上の成形品のどちらかを含むことができる。必要に応じて、射出成形された材料
は、前記材料がフィルムの全体をカプセル化するように前記フィルムの上に実質的に成形
されえ、成形品が、予め組み込まれた部品、グラフィック体スおよび／またはエレクトロ
ニクスの一部分のみをカプセル化すること、または、予め組み込まれた部品、グラフィッ
ク体および／またはエレクトロニクスが金型内に完全に埋め込まれるように、成形品が、
予め組み込まれた部品、グラフィック体および／またはエレクトロニクスをカプセル化す
ることとのどちらかを備えることができる。
【００７２】
概して、本発明の実施形態では、構築された収容における前記素子およびエレクトロニ
クスの取り付け深さだけでなく、構築された収容の厚さは、適用にしたがって変化しうる
。その結果、前記深さおよび前記厚さは、表面（電子デバイスの全体の内部表面または外
部表面）の一部を形成でき、または、完全に埋め込まれることができ、または収容の内部
に「隠され」うる。これは、前記埋め込まれた素子の維持能および保護のカスタマイズだ
けでなく、構築された電気機械的構造体全体としての強靱性、弾力性、透明性などのカス
タマイズを可能にする。収容の内部に素子を完全に埋め込むことは、通常、よりよい保護
を提供する。必要に応じて、表面に素子を残すことは、あまり保護を提供しないが、前記
素子のメンテナンスまたは交換を容易にする。適用に応じて、他の素子が部分的にのみ埋
め込まれている場合、特定の素子が完全に埋め込まれうる。
【００７３】
射出プロセスの後に、射出された材料は、ある圧力の下に保持され、かつ、冷却され、
その後に、取り出されうる。
【００７４】
１１４において、方法の実行は、終了される。さらなる動作、例えば、素子の制御、品
質管理、表面処理および／または仕上げまたは磨き上げが、行われうる。
【００７５】
有利に柔軟な材料の使用は、ロールツーロール法によって実施されるべき方法のアイテ
ムの少なくともいくつかを可能にし、例えば、輸送および貯蔵を考慮し、時間的、コスト
的、さらには空間的な追加の利点を提供できる。ロールツーロール法または「リールツー
リール」法において、所望の実体、例えば、導体、グラフィック体および／または電子素
子は、連続的な「ロール」基板上に蒸着されうる。「ロール」基板は、長くすることも広
くすることもでき、１つのソースロールまたは複数のソースロールから、手順中の目的の
ロールへ向けて、一定速度または動的速度のどちらかで前進することができる。このよう
に、フィルムは、後に別々に切断される複数の製品を含むことができる。
【００７６】
このように、ロールツーロール法または「リールツーリール」法は、方法のステップ１
０２、１０４、１０６、１０８の少なくとも２つを組み合わせるように使用されうる。方
法のステップ１０２、１０４、１０６、１０８のすべては、すなわち、方法のステップの
実質的にすべては、ロールツーロール法または「リールツーリール」法によって実行され
うる。必要に応じて、方法のステップ（１０２−１１４）のすべては、すなわち、全体は
、概して、ロールツーロール法または「リールツーリール」法によって実行されうる。
【００７７】
ロールツーロール製造は、有利にも、また、本発明に係る製品の迅速かつ費用効果的な
製造を可能にする。ロールツーロールプロセス中に、いくつかの材料層は、「オンザフラ
イで」一緒に結合されうると共に、前記導体、前記グラフィック体および／または前記電
子素子は、実際の接合の瞬間の前に、同時に、または後に、それら材料層の上に構築され
うる。ソース層および得られた帯状の集合実体は、プロセス中に種々の処理にさらにさら
されうる。層の厚さ、および任意の他の特性もまた、ロールツーロール処理を好ましい程
度まで可能にするように、選択されるべきである。
【００７８】
図２は、フィルムの４つの異なる例示的な側面図２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０
２ｄを示し、このフィルムの上に電子素子が取り付けられている。
【００７９】
側面図２０２ａは、実質的に平坦なフィルム２１０であって、前記フィルムを実質的な
平坦から３次元に形成する前に、その上に取り付けられた電子素子２０４ａおよび２０４
ｂと、導体２０６と、グラフィック体２０８とを収容するフィルム２１０を示す。
【００８０】
側面図２０２ｂは、３次元フィルム２１２の一例、すなわち、形成プロセスの前に実質
的に平坦であったフィルムであって、その上に取り付けられた電子素子２０４ａおよび２
０４ｂと、導体２０６と、グラフィック体２０８とを収容するフィルムを示す。本実施形
態では、フィルムは、単純な円弧状に形成されている。
【００８１】
側面図２０２ｃは、３次元フィルム２１２の一例、すなわち、形成プロセスの前に実質
的に平坦であったフィルムであって、その上に取り付けられた電子素子２０４ａおよび２
０４ｂと、導体２０６と、グラフィック体２０８とを収容するフィルムを示す。本実施形
態では、フィルムは、うねり形状に形成されている。
【００８２】
側面図２０２ｄは、３次元フィルム２１２の一例、すなわち、形成プロセスの後の実質
的に平坦なフィルムであって、その上に取り付けられた電子素子２０４ａおよび２０４ｂ
と、導体２０６と、グラフィック体２０８とを収容するフィルムを示す。本実施形態では
、フィルムは、非対称なアーチ形に成形されている。
【００８３】
３次元的に形成されたフィルム２１２の形状および大きさは、いずれの特定の形状に限
定されるものではなく、したがって、広範囲の適用に適合するように製造されうる。
【００８４】
図３は、形成プロセスによって達成される３次元形状の例示的な実施形態の不等角投影
図である。前記実施形態は、取り付けられた電子素子３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃおよ
び３０４ｄと、導体と、その上のグラフィック体（明示的に示されていない）を収容する
フィルム３０６を備える。本実施形態では、フィルムは、非対称な波形状に成形されてい
る。
【００８５】
３次元的に形成されたフィルム３０６の形状および大きさは、いずれの特定の形態に限
定されるものではなく、したがって、広範囲の適用に適合するように製造されうる。
【００８６】
図４は、形成された構造の３次元の本質を説明するために使用される測定の例示的な実
施形態を示す。３次元形状は、本明細書に記載される偏差として／偏差を介して、本明細
書において説明されうる。実質的に平坦なフィルムは、２つの平行な平面の（平坦な）表
面４０２ａおよび４０４ａの間で適合するものであると、みなされうる。この適合は、見
かけ上平坦な表面におけるほんの少しの変形でさえも考慮する。３次元形成プロセスの後
に、それまで平坦なフィルムが形成されていた形状もまた、２つの平行な表面４０２ｂお
よび４０４ｂの間に適合するものであると、みなされうる。２つの表面の間に、かつ、ど
ちらかの表面の他方の表面に対する法線と平行に最大限に伸びる線の長さによって測定さ
れる距離ｄ１およびｄ２は、表面が両方とも実質的な平坦かつ３次元として、フィルムと
重なることなく互いから位置付けられうる最小距離をもたらす。両方の場合における２つ
の平行な表面間の前記最小距離は、偏差の比率を計数するように比較されうる。したがっ
て、本明細書で言及される偏差は、３次元形成の前の実質的に平坦なフィルムと重ならな
い２つの平行な表面４０２ａおよび４０４ａの間の最短距離ｄ１に対する、３次元的に形
成されたフィルムと重ならない２つの平行な表面４０２ｂおよび４０４ｂの間の最短距離
ｄ２の比率である。好ましくは、偏差の比率ｄ２／ｄ１は、本明細書で先に提示された数
値に少なくとも対応する。
【００８７】
図５は、本発明の前記製造方法を実施するための装置（配列体、配置体）５００のため
の１つの実現可能な実施形態のブロック図を示す。
【００８８】
ブロック５０２は、表面上に導体および／またはグラフィック体を作るための実体を表
す。このような実体は、ロールツーロール機械またはリールツーリール機械でありうる、
インクジェット印刷機およびスクリーン印刷機のうち少なくとも１つの機械を備えること
ができる。
【００８９】
ブロック５０４は、表面上に電子部品を取り付けるための実体を表す。このような実体
は、ピックアンドプレース機械を含むことができる。ピックアンドプレース機械は、周知
であり、ピックアンドプレース機械は、様々な異なる部品の迅速かつ正確な取り付けを可
能にし、プログラミングを通じて非常に柔軟であるため、本明細書において特に適してい
る。
【００９０】
ブロック５０６は、実質的に平坦なフィルムを実質的な３次元形状に形成するための実
体を表す。このような実体は、必要に応じて、連続的なロール送り(roll-fed)または自動
的なインプレカットピース送り(in-precut-pieces-fed)のどちらかの、コンピュータ数値
制御（ＣＮＣ）機械、熱成形機、真空成形機、圧力成形機またはブロー成形機またはこれ
らの組み合わせを備えることができる。
【００９１】
ブロック５０８は、射出成形のための実体を表す。このような実体は、油圧の、機械の
、電気のまたはハイブリッドの射出成形機またはこれらの組み合わせを含むことができる
。
【００９２】
本発明の範囲は、その同等物と共に添付の特許請求の範囲によって決定される。当業者
は、開示された実施形態が、例示の目的のみのために構築されたものであって、本明細書
において概説された革新的な支えが、本発明のそれぞれの特定の使用の場合により良く合
うさらなる実施形態、実施形態の組み合わせ、変形および同等物に広がるであろうことを
、再び理解するであろう。
【図１】
2020097234.tif 000004
【図２】
2020097234.tif 000005
【図３】
2020097234.tif 000006
【図４】
2020097234.tif 000007
【図５】
2020097234.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月20日(2020.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械的構造体を製造するための方法であって、
平坦なフィルム上に、複数の導体および／または複数のグラフィック体を作る工程と、
前記平坦なフィルムの所望の３次元形状に関連する、前記平坦なフィルム上に、複数の導体および／または複数のグラフィック体以外の複数の電子素子を取り付ける工程であって、前記複数の電子素子が取り付けられる、前記３次元形状における選択された位置は、前記３次元形状における他の位置の曲率よりも小さい曲率を有し、前記複数の電子素子は、前記３次元形状における、最大の曲率を有する位置に取り付けられていない、複数の電子素子を取り付ける工程と、
前記複数の電子素子を収容する前記平坦なフィルムを３次元フィルムに形成する工程であって、前記形成することは、前記平坦なフィルムを伸ばすことを少なくとも含む、前記平坦なフィルムを３次元フィルムに形成する工程と、
射出成形プロセス中に金型の中に前記３次元フィルムを挿入することにより、前記３次元フィルム上に材料を成形する工程であって、前記３次元フィルムの表面に前記材料の好ましい層が取り付けられて、電気機械的構造体を作り出す、３次元フィルムの上に材料を成形する工程とを備える、方法。
【請求項２】
前記平坦なフィルムは、基板である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前基板は、プリント回路板（ＰＣＢ）またはプリント配線板（ＰＷＢ）である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記平坦なフィルムは、柔軟である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記平坦なフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、グリコール化ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、アクリル系ポリマー、またはこれらの混合物を含むことができる、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記導体および／または前記グラフィック体は、印刷によって作られ、前記印刷の技術は、スクリーン印刷、ロータリースクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、ジェット印刷、タンポ印刷、エッチング、転写積層または薄膜蒸着の少なくとも１つから選択される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
取り付けられた前記電子素子は、柔軟な既製の表面実装技術（ＳＭＴ）の実体、柔軟な既製のスルーホールの実体、柔軟な既製のフリップチップの実体、または柔軟な既製の印刷された実体である、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記電子素子は、前記平坦なフィルム上に印刷することによって作られうる、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記電子素子は、（すなわち、前記平坦なフィルム以外の）基板上に印刷することによって作ることができ、その後、前記平坦なフィルムに取り付けることができる、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記電子素子を取り付ける工程は、柔軟な手段を用いて、固着することによって、接着することによって、または他の接着剤によって、行われる、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記平坦なフィルム上に前記導体および／または前記グラフィック体を作る前記工程と、前記フィルムに前記電子素子を取り付ける前記工程とは、連続的なロールツーロールプロセスまたはリールツーリールプロセスによって実行される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ロールツーロールプロセスまたは前記リールツーリールプロセスは、導体、グラフィック体および電子素子のリストから少なくとも１つのアイテムを印刷する工程を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記電子素子を収容する前記平坦なフィルムを３次元フィルムに形成する前記工程は、熱成形、例えば真空成形または圧空成形、ビロー成形、ドレープ成形、ブロー成形、予備成形、回転成形、またはこれらの組み合わせによって達成される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記電気機械的構造体は被覆される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
電気機械的構造体の製造方法を実施するための装置であって、
平坦なフィルム上に複数の導体および／または複数のグラフィック体を作るための実体と、
複数の電子素子を取り付けるための実体であって、前記平坦なフィルムの所望の３次元形状に関する、前記平坦なフィルム上に、複数の導体および／または複数のグラフィック体以外の前記複数の電子素子が取り付けられ、前記３次元形状における選択された位置は、前記３次元形状における他の位置の曲率よりも小さい曲率を有し、前記複数の電子素子は、前記３次元形状における、最大の曲率を有する位置に取り付けられていない、実体と、
前記平坦なフィルムを３次元フィルムに形成するための実体であって、前記形成することは、前記平坦なフィルムを伸ばすことを少なくとも含む、実体と、
射出成形のための実体と、を備える、装置。
【請求項１６】
前記平坦なフィルム上に前記複数の導体および／または複数のグラフィック体を作るための前記実体は、インクジェット印刷機およびスクリーン印刷機の少なくとも１つを備え、当該実体は、ロールツーロール機械またはリールツーリール機械とすることができる、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記平坦なフィルム上に前記複数の電子素子を取り付けるための前記実体は、ピックアンドプレース機械または印刷機を備える、請求項１５または１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記平坦なフィルムを前記３次元フィルムに形成するための前記実体は、連続的なロール送りまたは自動的なインプレカットピース送りのどちらかとされる、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械、熱成形機、真空成形機、圧空成形機、またはブロー成形機、またはこれらの組み合わせを備える、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の装置。
【外国語明細書】
2020097234000001.pdf