(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面の中央に直方体の凹部が設けられた直方体をなす基板体と、
表面にファインパターンからなる回路パターンが形成され、前記凹部に適合する幅を有し、前記凹部と前記基板体の形状に沿って、前記基板体の上面から下面までを抱え込むような形状に変形されて前記基板体に一体化された帯状のフィルムと、
からなることを特徴とする立体基板。
【請求項２】
複数の熱カシメ用突起を有し且つ上面の中央に直方体の凹部が設けられた直方体をなす基板体を形成する工程と、
表面に形成されたファインパターンからなる回路パターンと複数の熱カシメ用穴を有する熱可塑性フィルムからなり、前記凹部に適合する幅を有する帯状のフィルムを、前記凹部と前記基板体の形状に沿って、前記基板体の上面から下面までを抱え込むような形状に熱変形させて前記熱カシメ用突起と熱カシメ用穴の位置を対応させると共に前記基板体に適合する形状に変形させる工程と、
前記基板体の表面に変形された前記フィルムを嵌合する工程と、
からなることを特徴とする立体基板の製造方法。
【請求項３】
上面の中央に直方体の凹部が設けられた直方体をなす基板体を形成する工程と、
表面に形成されたファインパターンからなる回路パターンを有する熱可塑性フィルムからなり、前記凹部に適合する幅を有する帯状のフィルムを、前記凹部と前記基板体の形状に沿って、前記基板体の上面から下面までを抱え込むような形状に熱変形させて前記基板体に適合する形状に変形させる工程と、
前記基板体の表面に変形された前記フィルムを嵌合する工程と、
からなることを特徴とする立体基板の製造方法。
【請求項４】
上面の中央に直方体の凹部が設けられた直方体をなす基板体を形成する工程と、
表面に形成されたファインパターンからなる回路パターンを有する熱可塑性フィルムからなり、前記凹部に適合する幅を有する帯状のフィルムを、前記凹部と前記基板体の形状に沿って、前記基板体の上面から下面までを抱え込むような形状に熱変形させて前記基板体に適合する形状に変形させる工程と、
前記基板体の表面に変形された前記フィルムを接着する工程と、
からなることを特徴とする立体基板の製造方法。
【請求項５】
前記フィルムの熱カシメ用穴から突出する熱カシメ用突起を熱カシメすることにより前記フィルムを前記基板体に一体化する工程を含むことを特徴とする請求項２記載の立体基板の製造方法。
【請求項６】
前記フィルムと前記基板体を超音波融着により一体化する工程を含むことを特徴とする請求項３記載の立体基板の製造方法。
【請求項７】
前記フィルム及び前記基板体の接着する面の一方又は両方に接着部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項４記載の立体基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ、ＬＥＤ等を高密度に実装するための凹凸やそれらを接続するための回路パターンが形成された立体基板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より使用されている立体基板は、図１３に示すようなモールド成形によるものであった。この立体基板は、プラスチックの成形品からなる基板体２と、その表面に形成された回路パターン部４とから構成されていた。例えば、この基板体２は、チップ型ＬＥＤ等に用いられている基板と同様に、直方体をなし、その上面には断面が逆向きの台形をなすような凹部２ａが形成されている。このような立体形状を有する基板体２は、金属メッキが可能な熱可塑性プラスチック材をインジェクション成形することにより形成されていた。また、回路パターン部４は、基板体２の表面に無電解メッキ又は電気メッキを施すことにより形成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の立体基板の回路パターン部４の形成には、エッチング工程等において基板体２の表面に紫外線を照射する露光工程が必要であった。このため、回路パターン部４をほぼ直角な角部や複雑な形状の面上に形成する場合に、十分露光させることができないことがあり、歩留りが低下するという課題があった。
【０００４】
また、超精密な０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度のピッチ間隔でパターンを形成するファインパターンを基板体２の形状に沿って形成することも極めて困難であった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、その目的は、回路パターンをほぼ直角又は複雑な形状を有する部分に形成することを可能にして、品質の優れた、より高精度で高密度な回路パターンを有する立体基板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の立体基板は、上面の中央に直方体の凹部が設けられた直方体をなす基板体と、表面にファインパターンからなる回路パターンが形成され、前記凹部に適合する幅を有し、前記凹部と前記基板体の形状に沿って、前記基板体の上面から下面までを抱え込むような形状に変形されて前記基板体に一体化された帯状のフィルムと、からなるものである。
【０００７】
上記基板体とフィルムは、フィルムを熱変形させた後基板体に嵌合し熱カシメすることにより一体化するか、又はフィルムを熱変形させた後基板体に嵌合し超音波融着することにより一体化するか、又はフィルムを熱変形させた後基板体に接着することにより一体化している。
【０００８】
【作用】
本発明における立体基板は、必要な立体形状に形成された基板体と、予め回路パターンが形成されたフィルムとから構成されている。このフィルムは熱可塑性を有するものであり、回路パターンを形成した後基板体の形状に合わせて変形される。このため、高精度かつ高密度に回路パターンをフィルム上に形成することができ、更にそのフィルムを基板体に合わせて変形させることにより複雑な形状に沿って回路パターンを確実に形成することができる。
【０００９】
【実施例】
図１は本発明の一実施例に係る立体基板の斜視図、図２はその断面図である。図中の６はプラスチックからなる基板体であり、本実施例においては直方体をなし、その上面６ａの中央には凹部６ｂが設けられている。この凹部６ｂは、上面６ａ等と同様に水平な底面６ｃとこの底面６ｃからほぼ垂直に立ち上がる内側面６ｄで囲まれて形成されている。
【００１０】
８は熱可塑性ポリイミドフィルムからなるフィルムである。このフィルム８は、図３に示すように、平坦な帯状をなすものであり、加熱しながら塑性変形させることにより所望の形状に変形することができるものである。このフィルム８の表面には、超精密なファインパターンからなる回路パターン１０が変形前に形成されている。
【００１１】
上記フィルム８は、図１及び図２に示すように、基板体６の表面の形状に合致するように変形されて一体化されている。即ち、基板体６の上面６ａだけでなく、凹部６ｂ内の内側面６ｄや底面６ｃ、更には外側面６ｆや下面６ｅにまで回り込むようにフィルム８は熱変形され、基板体８に密着するように一体化されている。
【００１２】
上記のようにフィルム８と基板体６とを一体化して立体基板を完成するには以下に示すような第１乃至第５の製造方法がある。即ち、第１の製造方法においては、はじめに、図３に示すような回路パターン１０が形成されたフィルム８を加熱し塑性加工を施して図４に示すような形状に熱変形させる。この形状は図１に示す基板体６の外形に合致するものであり、インジェクション成形機等を用いてフィルム８をインサート成形加工することにより基板体６を成形する。この結果、フィルム８が表面に一体にインサートされた基板体６が成形され、立体基板が完成する。
【００１３】
また、第２の製造方法においては、図５に示すような複数の熱カシメ用穴１２を設けたフィルム８とその熱カシメ用穴１２に適合する位置に熱カシメ用突起１４を設けた基板体６を使用する。はじめに、図５に示すフィルム８を前述した第１の製造方法と同様に図６に示すように熱変形させて、基板体６の外形に合致する形状に変形させる。次に、予めプラスチックにて成形された図７に示す基板体６に変形されたフィルム８を図８に示すように嵌合させる。フィルム８は弾性を有するものであるため、図６中の下方端部８ａ、８ｂを広げるようにして基板体６に被せることにより嵌合させることができる。このときに、図８に示すように、熱カシメ用穴１２に熱カシメ用突起１４が嵌入し、熱カシメ用穴１２から熱カシメ用突起１４の先端が突出する。ここで図９に示すように、この熱カシメ用突起１４の先端を熱カシメしてつぶすことにより基板体６とフィルム８とを密着させて一体化する。
【００１４】
第３の製造方法においては、図３及び図４に示す第１の製造方法におけるフィルム８と同様に、はじめにフィルム８を熱変形させて基板体６の外形に合致する形状に変形させる。次に、この変形させたフィルム８を予めプラスチックにて成形した図１０に示す基板体６に嵌合させる。このときに、第２の製造方法と同様にフィルム８の下方端部を広げるようにして基板体６に被せて嵌合させる。その後、図１１及び図１２に示すように、複数個所を超音波融着することにより融着部１６を形成し、フィルム８を基板体６に密着させて一体化する。
【００１５】
更に、第４の製造方法においては、図３に示すような平坦な帯状のフィルム８をそのまま金型にセットし、そこでフィルム８に塑性加工を施すと同時に金型内にプラスチック材を射出することにより基板体６を成形し、この基板体６の表面にフィルム８をインサート成形して一体化する。
【００１６】
この他、フィルム８と基板体６とを接着剤等を用いて接着する第５の製造方法がある。この製造方法においては、第３の製造方法等と同様に、はじめにフィルム８を熱変形させて基板体６の外形に合致する形状に変形させる。次に、フィルム８と基板体６の接着する面の一方又は両方に接着剤、粘着性薄膜、接着層等を塗布又は付着させることにより接着部を形成する。その後、フィルム８を基板体６の表面に嵌合させて接着し、一体化する。尚、接着部は、フィルム８と基板体６の接着する面の全体に形成しても良いし、また、一部分に形成しても良いものである。
【００１７】
尚、本実施例においては、帯状のフィルム８を用いて基板体６の一部を被覆するように一体化しているが、基板体６の全表面を被覆するように構成しても良い。また、２以上のフィルム８を用いてそれらを組み合わせたり、重ね合わせるように一体化して、より複雑な回路パターンを形成可能にしても良い。更に、基板体６も複数の凹部や凹凸を有するものであっても良い。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、基板体に回路パターンを有するフィルムを一体化することにより、ほぼ直角に折曲する部分や複雑な表面形状を有する基板体に、その形状に沿って回路パターンを確実に形成することができ、品質の優れた、高精度で高密度な回路パターンを有する立体基板を提供することができる。
【００１９】
特に、熱変形させる前にフィルム上に回路パターンを形成しているので、超精密なファインパターンからなる回路パターンや極めて複雑な回路パターンも容易に形成することができる。
【００２０】
また、種々の回路パターンを有するフィルムと各種形状を有する基板体とを組み合わせることにより、各種機器に対応する立体基板をまとめて大量に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る立体基板の斜視図である。
【図２】図１に示す立体基板の断面図である。
【図３】第１の製造方法における変形前のフィルムを示す斜視図である。
【図４】図３に示すフィルムの熱変形後の状態を示す斜視図である。
【図５】第２の製造方法における変形前のフィルムを示す斜視図である。
【図６】図５に示すフィルムの熱変形後の状態を示す斜視図である。
【図７】第２の製造方法における基板体を示す斜視図である。
【図８】図６に示すフィルムを図７に示す基板体に嵌合した状態を示す斜視図である。
【図９】図８に示すフィルムを基板体に熱カシメにより一体化した状態を示す断面図である。
【図１０】第３の製造方法における基板体を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示す基板体に図４に示すフィルムと同じ構成のフィルムを一体化した状態を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す立体基板の断面図である。
【図１３】従来の立体基板を示す斜視図である。
【符号の説明】
６      基板体
６ｂ    凹部
８      フィルム
１０    回路パターン
１２    熱カシメ用穴
１４    熱カシメ用突起
１６    融着部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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