(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の面と第一の面とは異なる第二の面とを有するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の前記第一の面から前記第二の面へと突出して１つ以上設けられた凹部と、前記フレキシブル基板の前記第一の面の前記凹部内に実装された電子部品と、前記フレキシブル基板の前記第一の面及び前記実装された電子部品を封止する第一の樹脂と、前記フレキシブル基板の前記第二の面を封止する第二の樹脂とを有し、
前記第二の樹脂は前記第一の樹脂と比較して、曲げ剛性もしくは硬度が小さいことを特徴とする部品内蔵モジュール。
【請求項２】
前記フレキシブル基板の前記凹部の深さは、前記凹部内に実装された電子部品の中で一番実装高さの高いものと同じ、又はそれ以上であることを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項３】
前記第二の樹脂は前記第一の樹脂と比較して、曲げ剛性もしくは硬度が小さい異種部材であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項４】
前記第二の樹脂は前記第一の樹脂とベースとなる樹脂が同じであり、前記第一の樹脂と比較して曲げ剛性もしくは硬度が小さくなるように前記第二の樹脂が含有する強化繊維の含有量が調整されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項５】
前記電子部品が実装されている前記凹部と、別の電子部品が実装されている隣り合った凹部とを繋ぐ前記フレキシブル基板に、前記凹部よりも浅い凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の部品内蔵モジュールにおいて、前記第一の面及び前記第二の面の全面が樹脂で封止されていることを特徴とする部品内蔵モジュール。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の部品内蔵モジュールにおいて、前記第一の面の前記凹部の前記第二の面側の凸部に補強部材が設けられていることを特徴とする部品内蔵モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の部品内蔵モジュールにおいて、前記第二の樹脂は前記フレキシブル基板の前記第二の面及び前記補強部材を封止していることを特徴とする部品内蔵モジュール。
【請求項９】
筐体を有する電子機器であって、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の部品内蔵モジュールを備えており、前記部品内蔵モジュールの前記第一の面を封止する樹脂を前記筐体の少なくとも一部として有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品内蔵モジュール及びこれを備える電子機器、並びに部品内蔵モジュールの製造方法に関し、特に複数の電子部品が実装されたフレキシブル基板を封止して構成された部品内蔵モジュール及びこれを備える電子機器、並びに部品内蔵モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器は、合成樹脂製の上部筐体及び下部筐体からなる筐体と、それぞれ複数個の電子部品を実装して形成されて筐体内に収納される複数の部品内蔵モジュールと、ディスプレイ、電池等を備えて構成されている。
【０００３】
一方、近年、ユビキタスネットワーク社会の本格的な到来を迎え、電子機器の小型化、薄型化への要求が高まっているが、携帯電話等のように、予め準備した筐体内に複数の部品内蔵モジュールとディスプレイと電池等の構成部品を収納する構造では、さらなる薄型化の実現が困難になってきている。
【０００４】
更に、小型化に伴い、手首等にウエアラブルに装着する機器の要望が高まっている。
【０００５】
特許文献１には、図９に示すように、ＩＣなどの複数の電子部品３が搭載された配線基板２の両面を長繊維強化樹脂１で封止し、内蔵する構成が開示されている。長繊維強化樹脂１は、電子機器の筐体の材料となる各種樹脂と同等もしくはそれ以上の強度を有するので、筐体自体を小さくでき、電子機器をコンパクト化できることが記載されている。この特許文献１においては、複数の部品内蔵モジュールを樹脂に内蔵することで、筐体内部のスペースを削減することができ、さらなる薄型化を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２２９２９３号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した背景技術の部品内蔵モジュールには、以下のような課題がある。
【０００８】
特許文献１に記載された部品内蔵モジュールでは、電子部品３が搭載された配線基板２を長繊維強化樹脂１で封止し内蔵する構成のため、小型化や耐湿特性の向上は可能である。その一方、手首等に巻くように曲げようとした場合、長繊維強化樹脂１のような剛性の高い樹脂で封止されているために曲げることが困難である。また、引用文献１の電子部品３が搭載された配線基板２を曲げやすさを考慮して、仮に剛性の低い樹脂により封止した場合、内蔵された電子部品３の部分で曲げが発生する可能性がある。電子部品３の部分で曲げが発生すると、電子部品３と配線基板２との接合面部分で接続不良が生じることが予想される。
【０００９】
本発明の目的は、耐湿特性が優れていると共に、手首等の曲面部分に装着しても接続不良が生じにくい部品内蔵モジュール及びこれを備える電子機器、並びに部品内蔵モジュールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る部品内蔵モジュールは、第一の面と第一の面とは異なる第二の面とを有するフレキシブル基板と、上記フレキシブル基板の上記第一の面から上記第二の面へと突出して１つ以上設けられた凹部と、上記フレキシブル基板の上記第一の面の上記凹部内に実装された電子部品と、上記フレキシブル基板の上記第一の面及び上記実装された電子部品を封止する第一の樹脂と、上記フレキシブル基板の上記第二の面を封止する第二の樹脂とを有し、
上記第二の樹脂は上記第一の樹脂と比較して、曲げ剛性もしくは硬度が小さいことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る電子機器は、筐体を有する電子機器であって、第一の面と第一の面とは異なる第二の面とを有するフレキシブル基板、上記フレキシブル基板の上記第一の面から上記第二の面へと突出して１つ以上設けられた凹部、上記フレキシブル基板の上記第一の面の上記凹部内に実装された電子部品、上記フレキシブル基板の上記第一の面及び上記実装された電子部品を封止する第一の樹脂、及び上記フレキシブル基板の上記第二の面を封止する第二の樹脂であって、上記第一の樹脂と比較して曲げ剛性もしくは硬度が小さい第二の樹脂を有する部品内蔵モジュールを備えており、上記部品内蔵モジュールの上記第一の面を封止する樹脂を、上記筐体の少なくとも一部として有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、フレキシブル基板の第一の面から第二の面へと突出して、フレキシブル基板に１つ以上の凹部が設けられており、この凹部内に電子部品が実装されている。フレキシブル基板の第一の面と実装された電子部品は第一の樹脂で封止され、フレキシブル基板の第二の面は第二の樹脂で封止されているので、手首などに巻いても接続不良が生じにくく、耐湿特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る部品内蔵モジュールを示す断面図である。
【図２】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る部品内蔵モジュールの製造方法を説明するための、製造工程順の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る部品内蔵モジュールの曲げ特性を説明するための断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る部品内蔵モジュールを示す断面図である。
【図５】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係る部品内蔵モジュールの製造方法を説明するための、製造工程順の断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る部品内蔵モジュールを示す断面図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第４の実施形態に係る部品内蔵モジュールの製造方法を説明するための、製造工程順の断面図である。
【図８】本発明の部品内蔵モジュールを備える電子機器の一例を説明するための断面図である。
【図９】特許文献１の部品内蔵モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
〔第１の実施形態〕
初めに、本発明の第１の実施形態による部品内蔵モジュール及びその製造方法について、説明する。
【００１６】
図１を参照すると、本実施形態の部品内蔵モジュール１００は、第一の面１０２と第一の面１０２とは異なる第二の面１０３とを有する可撓性のフレキシブル基板１０１と、このフレキシブル基板１０１の上記第一の面１０２から上記第二の面１０３へと突出して複数箇所に設けられた凹部１０４とを有している。さらに、フレキシブル基板１０１の上記第一の面１０２の凹部１０４内に実装された電子部品１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ及び１０５ｄと、フレキシブル基板１０１の第一の面１０２及び実装された電子部品１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ及び１０５ｄを封止する第一の樹脂１０６と、フレキシブル基板１０１の第二の面１０３を封止する第二の樹脂１０７とを有している。図１に示される部品内蔵モジュール１００は、フレキシブル基板１０１に三つの凹部１０４を設けた例である。
【００１７】
図１では、フレキシブル基板１０１の凹部１０４の側壁が、第一の面１０２に対して９０°となっているが、断面台形状に形成されている方が好ましい。凹部１０４の側壁が傾斜部を有し、傾斜部の傾斜角θが６０°以下になるようにして形成されているのがよい。凹部１０４の側壁に傾斜を形成することで、フレキシブル基板１０１の配線が断線することを防止できる。
【００１８】
本実施形態の凹部１０４は、凹部１０４に実装される電子部品１０５のうち最も実装高さが高い電子部品の高さ以上の深さｄになるように形成するのが最適である。図１では、複数の電子部品１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ及び１０５ｄのうち、電子部品１０５ａが最も実装高さが高い場合を示しており、電子部品１０５ａの実装高さを考慮して凹部１０４の深さｄが設計されている。凹部１０４の深さｄは、フレキシブル基板１０１の凹部１０４以外の部分の剛性と比較して十分な剛性を確保できるのであれば、浅くすることも可能である。
【００１９】
凹部１０４に実装される電子部品１０５、１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄは、メモリーチップや発光ダイオード（ＬＥＤ）、ＲＦタグ（ＲＦＩＤ）、温度センサ、加速度センサ等の実装部品である。電子部品１０５、１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄは、種類が混在していてもよい。フレキシブル基板１０１には、一つの凹部に電子部品１０５が複数個実装されていてもよい。図１では断面図中央の凹部１０４に二個の電子部品１０５ｂ及び１０５ｃが実装された例を示している。
【００２０】
フレキシブル基板１０１の電子部品１０５が実装される第一の面１０２を封止する第一の樹脂１０６としては、アクリル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂などが、目的に応じて用いられる。
【００２１】
フレキシブル基板１０１の第二の面１０３を封止する第二の樹脂１０７としては、第一の樹脂１０６よりも十分に剛性もしくは硬度が小さいものを用いている。言い換えると、第一の樹脂１０６で選択された樹脂よりも曲げ剛性が低いか、ゴム硬度が低いものを選択する。例えば、第一の樹脂１０６にＰＣ樹脂のガラス繊維３０％を選択した場合、第二の樹脂１０７には剛性がはるかに低いＡＢＳ樹脂等を選択するようにする。
【００２２】
本実施形態の部品内蔵モジュール１００は、以下に示す製造方法により製造できる。本実施形態の部品内蔵モジュール１００の製造方法について、図２を参照しながら説明する。
【００２３】
はじめに、複数の電子部品１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄを平板状のフレキシブル基板１０１の第一の面１０２に実装する（電子部品実装工程）。
【００２４】
次に、図２（ａ）に示すように、フレキシブル基板１０１を第一の樹脂１０６で封止するため、電子部品１０５を実装した状態のフレキシブル基板１０１を第一の金型１０８上に設置する。第一の金型１０８は、上金型１０８ａ及び下金型１０８ｂで構成されている。上金型１０８ａには、電子部品１０５を実装した状態のフレキシブル基板１０１を収容する溝１０８ｃが形成されている。フレキシブル基板１０１の第二の面１０３側の下金型１０８ｂには、図２（ａ）に示すとおりフレキシブル基板１０１の凹部１０４を形成する箇所に対応させて、複数の溝１０８ｄが形成されている。下金型１０８ｂの溝１０８ｄは、電子部品１０５の中で最も実装高さが高い物と同等以上の深さとなるように、形成されている。
【００２５】
次に、図２（ａ）に示すように第一の金型１０８を型締めした後、第一の金型１０８内部の溝１０８ｃに第一の樹脂１０６を射出する。このとき、第一の樹脂１０６の注入圧力により、フレキシブル基板１０１が第一の金型１０８の下金型１０８ｂの内面に沿うように変形する。第一の樹脂１０６の圧力によってフレキシブル基板１０１が第一の金型１０８の溝形状に応じて変形して、フレキシブル基板１０１の第一の面１０２から第二の面１０３へと突出する形状で、フレキシブル基板１０１に複数の凹部１０４が形成される。これとともに、凹部１０４内に電子部品１０５がそれぞれ収まる。これにより、図２（ｂ）に示すように、フレキシブル基板１０１の第一の面１０２が第一の樹脂１０６で封止される（凹部形成工程、樹脂封止工程）。
【００２６】
次に、第一の樹脂１０６により封止されたモジュールを第一の金型１０８から取り出す。取り出したモジュールを、図２（ｃ）に示すように第二の金型１０９内にセットする。第二の金型１０９は、上金型１０９ａ及び下金型１０９ｂで構成されている。上金型１０９ａには、電子部品１０５が実装され第一の樹脂１０６で封止された状態のフレキシブル基板１０１を収容する溝１０９ｃが形成されている。
【００２７】
フレキシブル基板１０１の第二の面１０３側を封止するために、第二の金型１０９の溝１０９ｃに第二の樹脂１０７を射出する。これにより、フレキシブル基板１０１の第二の面１０３側が第二の樹脂１０７で封止される。第二の金型１０９から、部品内蔵モジュール１００を取り出して、本実施形態の部品内蔵モジュール１００が完成する（凹部形成工程、樹脂封止工程）。
【００２８】
本実施形態の製造方法では、樹脂封止工法として射出成形工法を例示したが、使用する樹脂に応じて工法を選択することが可能である。 例えば、熱可塑性樹脂を選択した場合には、フレキシブル基板１０１をプレス加工して凹部１０４を形成した後にトランスファーモールド工法によって樹脂封止を行えばよい。
【００２９】
次に、本実施形態の部品内蔵モジュール１００を曲面に沿うように曲げようとした場合について説明する。図１に示される本実施形態の部品内蔵モジュール１００では、電子部品１０５が実装されているフレキシブル基板１０１の凹部１０４には、電子部品１０５に加え第一の樹脂１０６が第二の樹脂１０７より少なくとも厚く形成されている。一方、フレキシブル基板１０１の隣接する二つの凹部１０４間を繋ぐ部分では、第二の樹脂１０７の方が第一の樹脂１０６よりも厚く形成されている。二つの凹部１０４間を繋ぐ部分は、電子部品１０５が実装されていない部分である。
【００３０】
一般的に、電子部品１０５の剛性は封止する封止樹脂よりも剛性が高いという事実がある。これに加えて、本実施形態では、第二の樹脂１０７の方が第一の樹脂１０６より剛性、もしくは硬度が低いものを採用している。本実施形態の部品内蔵モジュール１００を曲面に沿うように曲げようとした場合、図３に示すように剛性の高い電子部品１０５が実装されている凹部１０４は形状を維持し、電子部品１０５が実装されていない、剛性の低い凹部１０４間を繋ぐ部分は形状を変えて選択的に曲がることになる。その結果、部品内蔵モジュール１００を曲面に沿うように曲げることができ、その際、電子部品１０５の接続不良を低減できる。表裏が第一樹脂１０６及び第二の樹脂１０７で封止されているので、耐湿特性にも優れている部品内蔵モジュール１００を実現できる。
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態による部品内蔵モジュール及びその製造方法について、説明する。本実施形態による部品内蔵モジュール２００は、基本的には第１の実施形態と同様の構成であるが、フレキシブル基板２０１の凹部２０４が形成されている第二の面２０３側に、凹部２０４と同程度の大きさの補強部材２０９が設けられていることを特徴とする。
【００３１】
図４を参照すると、本実施形態の部品内蔵モジュール２００は、第一の面２０２と第一の面２０２とは異なる第二の面２０３とを有する可撓性のフレキシブル基板２０１と、このフレキシブル基板２０１の上記第一の面２０２から上記第二の面２０３へと突出して複数箇所に設けられた凹部２０４と、フレキシブル基板２０１の上記第一の面２０２の凹部２０４内に実装された電子部品２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ及び２０５ｄと、第一の面２０２の凹部２０４の第二の面２０３側の凸部、或いは第二の面２０３の凸部近傍に設けられた補強部材２０９と、フレキシブル基板２０１の第一の面２０２及び実装された電子部品２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ及び２０５ｄを封止する第一の樹脂２０６と、フレキシブル基板２０１の第二の面２０３及び補強部材２０９を封止する第二の樹脂２０７とを有している。
【００３２】
本実施形態の部品内蔵モジュール２００の補強部材２０９は、ステンレススティール（ＳＵＳ）を初めとする金属等であり、第一の樹脂２０６と比較してもはるか剛性の高い物質の部材である。図４では、第一の面２０２から第二の面２０３へと突出する凹部２０４の、第二の面２０３側に凹部２０４と同程度の大きさの補強部材２０９を用いた場合を示している。しかしながら、凹部２０４と同程度の大きさの形状ではない形状の補強部材２０９とすることも考えられる。
【００３３】
本実施形態の部品内蔵モジュール２００は、以下に示す製造方法により製造できる。第１の実施形態の製造方法と同様な部分については、説明を簡略化する。本実施形態の部品内蔵モジュール２００の製造方法について、図５を参照しながら説明する。
【００３４】
はじめに、複数の電子部品２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、２０５ｄを平板状のフレキシブル基板２０１の第一の面２０２に実装する（電子部品実装工程）。
【００３５】
次に、図５（ａ）に示すように、フレキシブル基板２０１を第一の樹脂２０６で封止するため、電子部品２０５を実装した状態のフレキシブル基板２０１を第一の金型２１０上に設置する。第一の金型２１０は、上金型２１０ａ及び下金型２１０ｂで構成されている。上金型２１０ａには、電子部品２０５を実装した状態のフレキシブル基板２０１を収容する溝２１０ｃが形成されている。フレキシブル基板２０１の第二の面２０３側の下金型２１０ｂには、図５（ａ）に示すとおりフレキシブル基板２０１の凹部２０４を形成する箇所に対応させて、複数の溝２１０ｄが形成されている。下金型２１０ｂの溝２１０ｄは、電子部品２０５の中で最も実装高さが高い物と同等以上の深さとなるように、形成されている。
【００３６】
次に、図５（ａ）に示すように第一の金型２１０を型締めした後、第一の金型２１０内部の溝２１０ｃに第一の樹脂２０６を射出する。このとき、第一の樹脂２０６の注入圧力により、フレキシブル基板２０１が第一の金型２１０の下金型２１０ｂの内面に沿うように変形する。第一の樹脂２０６の圧力によってフレキシブル基板２０１が第一の金型２１０の溝形状に応じて変形して、フレキシブル基板２０１の第一の面２０２から第二の面２０３へと突出する形状で、フレキシブル基板２０１に複数の凹部２０４が形成される。これとともに、凹部２０４内に電子部品２０５がそれぞれ収まる。これにより、図５（ｂ）に示すように、フレキシブル基板２０１の第一の面２０２が第一の樹脂２０６で封止される（凹部形成工程、樹脂封止工程）。
【００３７】
次に、第一の樹脂２０６により封止されたモジュールを第一の金型２１０から取り出す。取り出したモジュールのフレキシブル基板２０１の凹部２０４が形成されている第二の面２０３側に、凹部２０４と同程度の大きさの補強部材２０９を接着し固定する（補強部材固定工程）。
【００３８】
補強部材２０９が固定されたモジュールを、図５（ｃ）に示すように第二の金型２１１内にセットする。第二の金型２１１は、上金型２１１ａ及び下金型２１１ｂで構成されている。上金型２１１ａには、電子部品２０５が実装され第一の樹脂２０６で封止され補強部材２０９が固定された状態のフレキシブル基板２０１を収容する溝２１１ｃが形成されている。
【００３９】
フレキシブル基板２０１の第二の面２０３側を封止するために、第二の金型２１１の溝２１１ｃに第二の樹脂２０７を射出する。これにより、フレキシブル基板２０１の第二の面２０３側が第二の樹脂２０７で封止される。第二の金型２１１から、部品内蔵モジュール２００を取り出して、本実施形態の部品内蔵モジュール２００が完成する（凹部形成工程、樹脂封止工程）。
【００４０】
本実施形態の部品内蔵モジュール２００によれば、上述した第１の実施形態の部品内蔵モジュール２００と同じく、曲面に沿うように曲げようとした場合、剛性の高い電子部品２０５が実装されている凹部２０４は形状を維持し、電子部品２０５が実装されていない、剛性の低い凹部２０４間を繋ぐ部分は形状を変えて選択的に曲がることになる。その結果、部品内蔵モジュール２００を曲面に沿うように曲げることができ、その際、電子部品２０５の接続不良を低減できる。表裏が第一樹脂２０６及び第二の樹脂２０７で封止されているので、耐湿特性にも優れている部品内蔵モジュール２００を実現できる。
【００４１】
さらに、本実施形態の部品内蔵モジュール２００では、フレキシブル基板２０１の凹部２０４が形成されている第二の面２０３側に固定された補強部材２０９の働きにより、電子部品２０５が実装されている凹部２０４はより剛性が高くなっている。その結果、部品内蔵モジュール２００を曲面に沿うように曲げる際に、電子部品２０５の接続不良の発生を更に軽減できる。
【００４２】
本実施形態の部品内蔵モジュール２００の製造方法によれば、第１の実施形態の部品内蔵モジュールの製造方法に対し補強部材固定工程を追加することにより、第１の実施形態の製造方法で使用する第一の金型及び第二の金型と同じ製造設備で、電子部品が実装されている凹部の剛性を高めた部品内蔵モジュールを製造することができる。樹脂封止のために新たな製造設備を用意することなく、剛性を高めた部品内蔵モジュールを製造することができる。
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態による部品内蔵モジュール及びその製造方法について、説明する。本実施形態による部品内蔵モジュールは、基本的には構造、製造方法ともに第１の実施形態と同様の構成である。
【００４３】
本実施形態の部品内蔵モジュールは、第一の面と第一の面とは異なる第二の面とを有するフレキシブル基板と、フレキシブル基板の第一の面から第二の面へと突出して１つ以上設けられた凹部と、フレキシブル基板の第一の面の凹部内に実装された電子部品と、フレキシブル基板の第一の面及び実装された電子部品を封止する第一の樹脂と、フレキシブル基板の第二の面を封止する第二の樹脂とを有している。
【００４４】
さらに、本実施形態の部品内蔵モジュールでは、フレキシブル基板の第二の面を封止する第二の樹脂が、前記第一の樹脂とベースとなる樹脂が同じであり、第一の樹脂と比較して曲げ剛性もしくは硬度が小さくなるように第二の樹脂が含有する強化繊維の含有量が調整されていることを特徴としている。
【００４５】
すなわち、第一の樹脂と第二の樹脂は、ベースとなる樹脂は同一であるが、ベースとなる樹脂に混錬させる強化繊維の含有量により剛性の調整、もしくは架橋密度を可変させて硬度を調整している。これにより、フレキシブル基板の第一の面及び実装された電子部品を封止する第一の樹脂と、フレキシブル基板の第二の面を封止する第二の樹脂との間に、剛性差、もしくは硬度差を設けている事を特徴とする。
【００４６】
例えば、第一の樹脂は、ＰＣ樹脂にガラス繊維を４０％含有させて曲げ剛性を１０ＧＰａとし、第二の樹脂は、ガラス繊維を含有させずに曲げ剛性を０．１ＧＰａ程度とする。或いは、第一の樹脂はゴム硬度６０程度とし、第二の樹脂はゴム硬度１０程度とする。これにより、ベースとなる樹脂は同一としながら、第一の樹脂と第二の樹脂との間に、剛性の差を設けることができる。
【００４７】
本実施形態の部品内蔵モジュールでは、第１の実施形態の部品内蔵モジュールによる効果に加えて、第一の樹脂と第二の樹脂のベースとなる樹脂が同一のため、第二の樹脂で封止する際の第一の樹脂との密着性が向上するという効果がある。
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態による部品内蔵モジュール及びその製造方法について、説明する。
【００４８】
図６を参照すると、本実施形態の部品内蔵モジュール４００は、第一の面４０２と第一の面４０２とは異なる第二の面４０３とを有する可撓性のフレキシブル基板４０１と、このフレキシブル基板４０１の上記第一の面４０２から上記第二の面４０３へと突出して複数箇所に設けられた凹部４０４と、フレキシブル基板４０１の上記第一の面４０２の凹部４０４内に実装された電子部品４０５ａ、４０５ｂ、４０５ｃ及び４０５ｄと、別の電子部品が実装されている隣り合った凹部４０４とを繋ぐフレキシブル基板４０１に形成された、凹部４０４よりも浅い凹凸部４０８と、フレキシブル基板４０１の第一の面４０２及び実装された電子部品４０５ａ、４０５ｂ、４０５ｃ及び４０５ｄを封止する第一の樹脂４０６と、フレキシブル基板４０１の第二の面４０３を封止する第二の樹脂４０７とを有している。
【００４９】
凹部２０４と比較して十分浅い凹凸部４０８は、隣接する凹部２０４と凹部２０４との間を繋ぐ部分、すなわち、フレキシブル基板４０１の電子部品４０５が実装されていない部分に設けられている。
【００５０】
本実施形態の部品内蔵モジュール４００は、以下に示す製造方法により製造できる。本実施形態の部品内蔵モジュール４００の製造方法について、図７を参照しながら説明する。
【００５１】
はじめに、複数の電子部品４０５ａ、４０５ｂ、４０５ｃ、４０５ｄを平板状のフレキシブル基板４０１の第一の面４０２に実装する（電子部品実装工程）。
【００５２】
次に、図７（ａ）に示すように、フレキシブル基板４０１を第一の樹脂４０６で封止するため、電子部品４０５を実装した状態のフレキシブル基板４０１を第一の金型４０９上に設置する。第一の金型４０９は、上金型４０９ａ及び下金型４０９ｂで構成されている。上金型４０９ａには、電子部品４０５を実装した状態のフレキシブル基板４０１を収容する溝４０９ｃが形成されている。フレキシブル基板４０１の第二の面４０３側の下金型４０９ｂには、図７（ａ）に示すとおりフレキシブル基板４０１の凹部４０４を形成する箇所に対応させて、複数の溝４０９ｄが形成されている。下金型１０９ｂの溝１０９ｄは、電子部品１０５の中で最も実装高さが高い物と同等以上の深さとなるように、形成されている。さらに、本実施形態の製造方法で使用する第一の金型４０９の下金型４０９ｂには、隣接する複数の溝４０８ｄと溝４０８ｄとの間に、溝４０８ｄの深さと比較して十分浅い溝４０９ｅが形成されている。
【００５３】
次に、図７（ａ）に示すように第一の金型４０９を型締めした後、第一の金型４０９内部の溝４０９ｃに第一の樹脂４０６を射出する。このとき、第一の樹脂４０６の注入圧力により、フレキシブル基板４０１が第一の金型４０９の下金型４０９ｂの内面に沿うように変形する。第一の樹脂４０６の圧力によってフレキシブル基板４０１が第一の金型４０９の溝形状に応じて変形して、フレキシブル基板４０１の第一の面４０２から第二の面４０３へと突出する形状で、フレキシブル基板４０１に複数の凹部４０４が形成される。これとともに、凹部４０４内に電子部品４０５がそれぞれ収まる。さらに、これとともに、隣接する凹部４０４と凹部４０４との間に、凹部４０４よりも浅い凹凸部４０８が形成される。これにより、図７（ｂ）に示すように、フレキシブル基板４０１の第一の面４０２が第一の樹脂４０６で封止される（凹部形成工程、樹脂封止工程）。
【００５４】
次に、第一の樹脂４０６により封止されたモジュールを第一の金型４０９から取り出す。取り出したモジュールを、図７（ｃ）に示すように第二の金型４１０内にセットする。第二の金型４１０は、上金型４１０ａ及び下金型４１０ｂで構成されている。上金型４１０ａには、電子部品４０５が実装され第一の樹脂４０６で封止された状態のフレキシブル基板４０１を収容する溝４１０ｃが形成されている。
【００５５】
フレキシブル基板４０１の第二の面４０３側を封止するために、第二の金型４１０の溝４１０ｃに第二の樹脂４０７を射出する。これにより、フレキシブル基板４０１の第二の面４０３側が第二の樹脂４０７で封止される。第二の金型４１０から、部品内蔵モジュール４００を取り出して、本実施形態の部品内蔵モジュール４００が完成する（凹部形成工程、樹脂封止工程）。
【００５６】
本実施形態の部品内蔵モジュール４００では、フレキシブル基板４０１の電子部品４０５が実装されていない部分に、凹部４０４と比較して十分浅い凹凸部４０８が形成されている。部品内蔵モジュール４００を曲面に沿うように曲げようとした場合、フレキシブル基板４０１の凹凸部４０８が形成されている部分が第１の実施形態で説明したように選択的に曲がる。本実施形態の部品内蔵モジュール４００では、凹部４０４と凹部４０４との間に形成された凹凸部４０８が余長となり、より屈曲半径が小さい曲げに対してもフレキシブル基板４０１に断線が生じにくいという効果がある。
〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態として、部品内蔵モジュールを備えた電子機器の一例を図面を参照しながら、説明する。
【００５７】
図８を参照すると、本実施形態の電子機器１１３は、上述した第１の実施形態の部品内蔵モジュール１００を備えたものであり、部品内蔵モジュール１００の第一の面１０２を封止する第一の樹脂１０６を筐体の少なくとも一部として有するように構成した例である。
【００５８】
すなわち、本実施形態の電子機器１１３は、筐体、ディスプレイ１１１、ディスプレイ１１１や電子部品１０５に電源を供給する電池１１２を有する電子機器１１３であって、第一の面１０２と第一の面１０２とは異なる第二の面１０３とを有する可撓性のフレキシブル基板１０１、フレキシブル基板１０１の第一の面１０２から第二の面１０３へと突出して設けられた複数の凹部１０４、フレキシブル基板１０１の第一の面１０２の凹部１０４内に実装された電子部品１０５、フレキシブル基板１０１の第一の面１０２及び実装された電子部品１０５を封止する第一の樹脂１０６、及びフレキシブル基板１０１の第二の面１０３を封止する第二の樹脂１０７を有する部品内蔵モジュール１００を備えている。さらに、部品内蔵モジュール１１３の第一の面１０２を封止する第一の樹脂１０６が、筐体１１０と共に、上記筐体を構成しているものである。
【００５９】
ディスプレイ１１１や電池１１２は、電子機器１１３を曲面に沿うように曲げる場合を考慮して、フレキシブル基板１０１の凹部１０４の第二の面１０３側に配置している。
【００６０】
本実施形態の電子機器１１３によれば、上述した第１の実施形態の部品内蔵モジュール１００を用いているので、曲面に沿うように曲げようとした場合、剛性の高い電子部品１０５が実装されている凹部１０４は形状を維持し、電子部品１０５が実装されていない、剛性の低い凹部１０４間を繋ぐ部分は形状を変えて選択的に曲がることになる。その結果、部品内蔵モジュール１００を曲面に沿うように曲げることができ、その際、電子部品１０５の接続不良を低減できる。ディスプレイ１１１や電池１１２を、フレキシブル基板１０１の凹部１０４の第二の面１０３側に配置しているので、ディスプレイ１１１や電池１１２の破損や接続不良も低減される。
【００６１】
部品内蔵モジュール１００の第一の面１０２を封止する第一の樹脂１０６が筐体の一部をなしているので、電子機器１１３の薄型化が実現できる。耐湿特性にも優れている電子機器１１３を実現できる。
【００６２】
上述した実施形態については、その新規な技術的内容の要点をまとめると、以下のようになる。
なお、上記の実施形態の一部又は全部は、新規な技術として以下のようにまとめられるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
（付記１）第一の面と第一の面とは異なる第二の面とを有するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の前記第一の面から前記第二の面へと突出して１つ以上設けられた凹部と、前記フレキシブル基板の前記第一の面の前記凹部内に実装された電子部品と、前記フレキシブル基板の前記第一の面及び前記実装された電子部品を封止する第一の樹脂と、前記フレキシブル基板の前記第二の面を封止する第二の樹脂とを有することを特徴とする部品内蔵モジュール。
（付記２）前記フレキシブル基板の前記凹部の深さは、前記凹部内に実装された電子部品の中で一番実装高さの高いものと略同じ、又はそれ以上であることを特徴とする付記１に記載の部品内蔵モジュール。
（付記３）前記第二の樹脂は前記第一の樹脂と比較して、曲げ剛性もしくは硬度が小さい異種部材であることを特徴とする付記１又は付記２に記載の部品内蔵モジュール。
（付記４）前記第二の樹脂は前記第一の樹脂とベースとなる樹脂が同じであり、前記第一の樹脂と比較して曲げ剛性もしくは硬度が小さくなるように前記第二の樹脂が含有する強化繊維の含有量が調整されていることを特徴とする付記１又は付記２に記載の部品内蔵モジュール。
（付記５）前記電子部品が実装されている前記凹部と、別の電子部品が実装されている隣り合った凹部とを繋ぐ前記フレキシブル基板に、前記凹部よりも浅い凹部が形成されていることを特徴とする付記１から付記４のいずれかに記載の部品内蔵モジュール。
（付記６）付記１から付記５のいずれかに記載の部品内蔵モジュールにおいて、前記第一の面及び前記第二の面の全面が樹脂で封止されていることを特徴とする部品内蔵モジュール。
（付記７）付記１から付記６のいずれかに記載の部品内蔵モジュールにおいて、前記第一の面の前記凹部の前記第二の面側の凸部、或いは前記第二の面の凸部近傍に補強部材が設けられていることを特徴とする部品内蔵モジュール。
（付記８）付記７に記載の部品内蔵モジュールにおいて、前記第二の樹脂は前記フレキシブル基板の前記第二の面及び前記補強部材を封止していることを特徴とする部品内蔵モジュール。
（付記９）付記１から付記８のいずれかに記載の部品内蔵モジュールにおいて、前記凹部が射出成形によって形成されていることを特徴とする部品内蔵モジュール。
（付記１０）筐体を有する電子機器であって、付記１から付記９のいずれかに記載の部品内蔵モジュールを備えており、前記部品内蔵モジュールの前記第一の面を封止する樹脂を前記筐体の少なくとも一部として有することを特徴とする電子機器。
（付記１１）第一の面と第一の面とは異なる第二の面とを有するフレキシブル基板の前記第一の面に複数の電子部品を実装する工程と、前記複数の電子部品が実装される部分近傍のフレキシブル基板を変形させて、前記フレキシブル基板の前記第一の面から前記第二の面へと突出する凹部を形成する工程と、前記第一の面及び前記電子部品を前記第一の樹脂で封止する工程と、前記第二の面を前記第二の樹脂で封止する工程とを備えていることを特徴とする部品内蔵モジュールの製造方法。
（付記１２）付記１１記載の部品内蔵モジュールの製造方法において、前記凹部を形成する工程では射出成形により前記凹部が形成されることを特徴とする部品内蔵モジュールの製造方法。
（付記１３）付記１２記載の部品内蔵モジュールの製造方法において、前記凹部を形成する工程では前記第一の面を封止する樹脂の圧力によって前記凹部が形成されることを特徴とする部品内蔵モジュールの製造方法。
（付記１４）付記１１に記載の部品内蔵モジュールの製造方法において、前記凹部を形成する工程では、前記電子部品が実装されている前記凹部と、別の電子部品が実装されている隣り合った凹部とを繋ぐ前記フレキシブル基板に、前記凹部よりも浅い凹部が形成されることを特徴とする部品内蔵モジュールの製造方法。
（付記１５）付記１４に記載の部品内蔵モジュールの製造方法において、前記第一の面、前記電子部品及び前記凹部よりも浅い前記凹部を前記第一の樹脂で封止することを特徴とする部品内蔵モジュールの製造方法。
（付記１６）付記１１に記載の部品内蔵モジュールの製造方法において、第二の面を前記第二の樹脂で封止する工程の前に、第一の面の前記凹部の前記第二の面側の凸部、或いは前記第二の面の凸部近傍に補強部材を設ける工程をさらに備えることを特徴とする部品内蔵モジュールの製造方法。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の活用例としては、携帯電話、携帯電子機器、ＩＣカード、ＲＦタグなどが考えられる。
【符号の説明】
【００６４】
１００    部品内蔵モジュール
１０１    フレキシブル基板
１０２    第一の面
１０３    第二の面
１０４    凹部
１０５、１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ    電子部品
１０６    第一の樹脂
１０７    第二の樹脂
１０８    第一の金型
１０８ａ、１０９ａ    上金型
１０８ｂ、１０９ｂ    下金型
１０９    第二の金型
１１０    筐体
１１１    ディスプレイ
１１２    電池
１１３    電子機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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