(57)【要約】【課題】所定の部品を搭載した後に三次元形状に成型できる基板、及び立体回路を提供する。【解決手段】基板1は、所定形状の導電パターン１５を表面に有する絶縁基材１０と、絶縁基材１０の内部に設けられるバッファ部２０と、導電パターン１５の一部に設けられる導電部材３０と、導電部材３０に電気的に接続し、上面視においてバッファ部２０の少なくとも一部と重なる位置に設けられる素子４０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】
所定形状の導電パターンを表面に有する絶縁基材と、
前記絶縁基材の内部に設けられるバッファ部と、
前記導電パターンの一部に設けられる導電部材と、
前記導電部材に電気的に接続し、上面視において前記バッファ部の少なくとも一部と重なる位置に設けられる素子と
を備える基板。
【請求項２】
前記バッファ部が、前記絶縁基材より硬い材料を用いて構成される請求項１に記載の基板。
【請求項３】
前記バッファ部が、上面視において前記素子の外周以内の位置に設けられる請求項１又は２に記載の基板。
【請求項４】
前記導電パターンが、所定の成型体に設けられる導電性ペーストであって、熱可塑性樹脂と、導電性フィラーとを含み、前記熱可塑性樹脂の軟化点と前記成型体の成型温度との差が±３０℃以下である導電性ペーストの硬化物を有して構成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板を用いて構成され、前記バッファ部の周囲若しくは周囲近傍の少なくとも一部が凹部又は凸部である立体形状を有する立体回路。
【請求項６】
第２絶縁基材の所定の位置に設けられたバッファ部を挟むように第１絶縁基材を前記第２絶縁基材に貼り合わせることで形成された前記バッファ部を内部に有する絶縁基材の表面に導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、
前記導電パターンの表面の所定の領域に導電性組成物を塗布する導電性組成物塗布工程と、
上面視において前記バッファ部の少なくとも一部と重なる位置に前記導電性組成物を介して素子を搭載し、前記導電性組成物を硬化させることで基板を製造する基板製造工程と
を備える基板の製造方法。
【請求項７】
第２絶縁基材の所定の位置にバッファ部を設け、前記バッファ部を挟むように第１絶縁基材を前記第２絶縁基材に貼り合わせることで前記バッファ部を内部に有する絶縁基材を形成する絶縁基材形成工程と、
前記絶縁基材の表面に形成された導電パターンの表面の所定の領域に導電性組成物を塗布する導電性組成物塗布工程と、
上面視において前記バッファ部の少なくとも一部と重なる位置に前記導電性組成物を介して素子を搭載し、前記導電性組成物を硬化させることで基板を製造する基板製造工程と
を備える基板の製造方法。
【請求項８】
第２絶縁基材の所定の位置にバッファ部を設け、前記バッファ部を挟むように第１絶縁基材を前記第２絶縁基材に貼り合わせることで前記バッファ部を内部に有する絶縁基材を形成する絶縁基材形成工程と、
前記絶縁基材の表面に導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、
前記導電パターンの表面の所定の領域に導電性組成物を塗布する導電性組成物塗布工程と、
上面視において前記バッファ部の少なくとも一部と重なる位置に前記導電性組成物を介して素子を搭載し、前記導電性組成物を硬化させることで基板を製造する基板製造工程と
を備える基板の製造方法。
【請求項９】
第２絶縁基材の所定の位置にバッファ部を設け、前記バッファ部を挟むように第１絶縁基材を前記第２絶縁基材に貼り合わせることで前記バッファ部を内部に有する絶縁基材を形成する絶縁基材形成工程と、
前記絶縁基材の表面に導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、
前記導電パターンの表面の所定の領域に導電性組成物を塗布する導電性組成物塗布工程と、
上面視において前記バッファ部の少なくとも一部と重なる位置に前記導電性組成物を介して素子を搭載し、前記導電性組成物を硬化させることで基板を製造する基板製造工程と、
前記バッファ部の周囲若しくは周囲近傍の少なくとも一部が凹部又は凸部である立体形状に、前記基板を成型する立体成型工程と
を備える立体回路構造体の製造方法。
【請求項１０】
所定形状の導電パターンを表面に有する絶縁基材と、
前記絶縁基材の内部に設けられるバッファ部と
を備え、
前記導電パターンが、上面視において前記バッファ部の少なくとも一部と重なる位置に搭載される素子と電気的に接続する導電部材が設けられる領域を有する基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板、及び立体回路に関する。特に、本発明は、素子等を搭載した後に立体成型可能な基板、及び立体回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気絶縁性を有する熱可塑性の耐熱フィルムを三次元形状に成形した基材と、基材の表面における導電回路形成部分に導電ペーストを塗布して形成した導電コート層と、導電コート層の表面に導体金属を電気めっきして形成した導体めっき層からなる導電回路とで構成されている立体回路基板が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に係る立体回路基板によれば、立体回路基板を簡易、かつ、効率的に製造できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６４３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載されている立体回路基板においては、最初に耐熱フィルムを三次元形状に成型しなければならないことから、所定の基材に素子等の部品を搭載した後に三次元形状に成型することはできない。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、所定の部品を搭載した後に三次元形状に成型できる基板、及び立体回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、所定形状の導電パターンを表面に有する絶縁基材と、絶縁基材の内部に設けられるバッファ部と、導電パターンの一部に設けられる導電部材と、導電部材に電気的に接続し、上面視においてバッファ部の少なくとも一部と重なる位置に設けられる素子とを備える基板が提供される。
【０００７】
上記基板において、バッファ部が、絶縁基材より硬い材料を用いて構成されることが好ましい。
【０００８】
上記基板において、バッファ部が、上面視において素子の外周以内の位置に設けられることが好ましい。
【０００９】
上記基板において、導電パターンが、所定の成型体に設けられる導電性ペーストであって、熱可塑性樹脂と、導電性フィラーとを含み、熱可塑性樹脂の軟化点と成型体の成型温度との差が±３０℃以下である導電性ペーストの硬化物を有して構成されることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、上記目的を達成するため、上記いずれか１つに記載の基板を用いて構成され、バッファ部の周囲若しくは周囲近傍の少なくとも一部が凹部又は凸部である立体形状を有する立体回路が提供される。
【００１１】
また、本発明は、上記目的を達成するため、第２絶縁基材の所定の位置に設けられたバッファ部を挟むように第１絶縁基材を第２絶縁基材に貼り合わせることで形成されたバッファ部を内部に有する絶縁基材の表面に導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、導電パターンの表面の所定の領域に導電性組成物を塗布する導電性組成物塗布工程と、上面視においてバッファ部の少なくとも一部と重なる位置に導電性組成物を介して素子を搭載し、導電性組成物を硬化させることで基板を製造する基板製造工程とを備える基板の製造方法が提供される。
【００１２】
また、本発明は、上記目的を達成するため、第２絶縁基材の所定の位置にバッファ部を設け、バッファ部を挟むように第１絶縁基材を第２絶縁基材に貼り合わせることでバッファ部を内部に有する絶縁基材を形成する絶縁基材形成工程と、絶縁基材の表面に形成された導電パターンの表面の所定の領域に導電性組成物を塗布する導電性組成物塗布工程と、上面視においてバッファ部の少なくとも一部と重なる位置に導電性組成物を介して素子を搭載し、導電性組成物を硬化させることで基板を製造する基板製造工程とを備える基板の製造方法が提供される。
【００１３】
また、本発明は、上記目的を達成するため、第２絶縁基材の所定の位置にバッファ部を設け、バッファ部を挟むように第１絶縁基材を第２絶縁基材に貼り合わせることでバッファ部を内部に有する絶縁基材を形成する絶縁基材形成工程と、絶縁基材の表面に導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、導電パターンの表面の所定の領域に導電性組成物を塗布する導電性組成物塗布工程と、上面視においてバッファ部の少なくとも一部と重なる位置に導電性組成物を介して素子を搭載し、導電性組成物を硬化させることで基板を製造する基板製造工程とを備える基板の製造方法が提供される。
【００１４】
また、本発明は、上記目的を達成するため、第２絶縁基材の所定の位置にバッファ部を設け、バッファ部を挟むように第１絶縁基材を第２絶縁基材に貼り合わせることでバッファ部を内部に有する絶縁基材を形成する絶縁基材形成工程と、絶縁基材の表面に導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、導電パターンの表面の所定の領域に導電性組成物を塗布する導電性組成物塗布工程と、上面視においてバッファ部の少なくとも一部と重なる位置に導電性組成物を介して素子を搭載し、導電性組成物を硬化させることで基板を製造する基板製造工程と、バッファ部の周囲若しくは周囲近傍の少なくとも一部が凹部又は凸部である立体形状に、基板を成型する立体成型工程とを備える立体回路構造体の製造方法が提供される。
【００１５】
また、本発明は、上記目的を達成するため、所定形状の導電パターンを表面に有する絶縁基材と、絶縁基材の内部に設けられるバッファ部とを備え、導電パターンが、上面視においてバッファ部の少なくとも一部と重なる位置に搭載される素子と電気的に接続する導電部材が設けられる領域を有する基板が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る基板、及び立体回路によれば、所定の部品を搭載した後に三次元形状に成型できる基板、及び立体回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板、及び立体回路の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基板の製造工程の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
通常、導電回路を有する基材を用いて立体回路を形成する場合、所定の基材の表面に導電回路を形成することで導電回路付き基材を作製し、次に、所定の金型等を用いて導電回路付き基材を所定の立体形状に立体成型する。そして、その後に導電回路上に所定の素子等の部品を導電ペーストやハンダ等を用いて実装する。しかし、この方法では立体成型後に素子等の部品を実装するので、立体物の所定の位置に部品実装する場合における位置合わせや、当該位置への導電ペーストやハンダ等の部材の適切な塗布等が困難な場合があり、また、複雑な機構を有する装置を要し、製造工程を簡略化することができない。そこで本発明者は、立体成型前に導電回路を有する基材に素子等の部品を実装し、その後、立体成型することで製造工程の簡略化等の実現を試みた。単純に導電回路付き基材に素子等の部品を実装した後に立体成型すると、立体成型時における基材の伸縮、屈曲、歪み等により導電回路と素子等の部品との電気的接続が切断される場合が多い。そこで、本発明者は種々検討したところ、基材の内部の所定の位置に硬度の高い部材（バッファ部）を設けることで、素子等の部品を実装した後に立体成型しても、素子等の部品と導電回路との電気的接続の信頼性を確保できることを見出した。
【００１９】
［基板１、立体回路２の詳細］
図１は、本発明の実施の形態に係る基板、及び立体回路の断面の概要の一例を示す。すなわち、図１（ａ）は、本実施形態に係る基板の断面の概要を示し、図１（ｂ）は、本実施形態に係る立体回路の断面の概要を示す。なお、図１（ｃ）は、本実施形態に係る基板の一部の上面視の概要を示す。また、図１（ｄ）及び（ｅ）はそれぞれ、バッファ部の形状の概要を示す。
【００２０】
具体的に、本実施形態に係る基板１は、図１（ａ）に示すように、所定形状の導電パターン１５を表面に有する絶縁基材１０と、絶縁基材１０の内部に設けられるバッファ部２０と、導電パターン１５の表面の一部に設けられる導電部材３０と、導電部材３０の導電パターン１５側とは反対側に電気的に接続し、上面視においてバッファ部２０の少なくとも一部と重なる位置に設けられる素子４０とを備える。そして、図１（ｂ）に示すように、所定形状の金型等を用いて基板１を立体成型することで、バッファ部２０の周囲若しくは周囲近傍の少なくとも一部に凹部及び／又は凸部としての凹凸部５０を含む立体形状の立体回路２が形成される。
【００２１】
（絶縁基材１０）
絶縁基材１０は、少なくとも導電パターン１５が設けられる面が絶縁性を有する基材であって、例えば、所定の厚さを有する平板状、若しくは表面に多少の凹凸を有する基材である。絶縁基材１０を構成する材料としては、様々な樹脂材料が挙げられる。例えば、絶縁基材１０は、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＰ樹脂、ＰＥ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＶＣ樹脂等の樹脂材料を用いて構成することができる。また、絶縁基材１０は、ＰＥＩ樹脂、ＰＳＦ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂等のスーパーエンジニアリングプラスチックを用いて形成してもよい。更に、絶縁基材１０は、軟質シート、硬質シート、不織布等、樹脂材料とは異なる材料を用いて複合化されて構成される多層基材等であってもよい。なお、絶縁基材１０は、可撓性を有していてもよい。
【００２２】
（導電パターン１５）
導電パターン１５は、絶縁基材１０の表面に所定のパターンを有して形成される薄膜状の導電性を有するパターンである。導電パターン１５を構成する材料としては、導電性を有する各種の材料を用いることができる。例えば、銅等の金属材料を用いて導電パターン１５を形成できる。また、立体回路を形成する観点から、導電パターン１５は、成型体に設けられる導電性ペーストであって、熱可塑性樹脂と、導電性フィラーとを含み、熱可塑性樹脂の軟化点と成型体の成型温度との差が±３０℃以下である導電性ペーストの硬化物を有して構成することが好ましい。係る導電性ペーストを用いることで、導電性ペーストの硬化物に外力が加わり、伸縮や伸長、及び／又は屈曲等によって硬化物が変形したとしても、当該硬化物の抵抗の変化率が低くなる。
【００２３】
なお、本実施形態において抵抗の変化率（抵抗変化率）は、導電性ペーストの硬化物に外力を加えて形状を変化させた場合に、形状変化の前後における硬化物の抵抗の変化率である。抵抗変化率は、例えば、基材表面に設けられた状態の所定形状の導電性ペーストの硬化物の抵抗を初期抵抗として測定し、当該基材を成型して得られる成型体表面の成型により形状が変化した当該硬化物の抵抗を変化後の抵抗として測定し、初期抵抗と変化後の抵抗とから算出される。
【００２４】
また、熱可塑性樹脂の軟化点とは、熱可塑性樹脂を加熱した場合に、熱可塑性樹脂が軟化して変形し始める温度である。軟化点は、例えば、メルトマスフローレイト測定機を用いて測定できる。また、成型温度とは、所定の型を用いて所定の基材を立体成型するときの温度である。
【００２５】
（バッファ部２０）
バッファ部２０は、例えば、図１（ｄ）に示すように、上面視にて円形状を有する平板状を有し、端部２０ａが面取りされているか若しくは断面において所定の曲率の曲部を端部に有して構成される。バッファ部２０は、絶縁基材１０の内部に設けられる。そして、バッファ部２０の絶縁基材１０内における配置は、基板１が構成された場合に、上面視において素子４０の外周以内の位置にバッファ部２０が設けられる位置であることが好ましい。すなわち、図１（ｃ）に示すように、基板１の上面視において、バッファ部２０が素子４０と同一サイズか、素子４０より小さいサイズであることが好ましく、上面視において素子４０とバッファ部２０とが重なる配置であることが好ましい。更に、バッファ部２０の配置は、上面視において素子４０の直下であることが好ましく、この場合において、バッファ部２０の中心と素子４０の中心とがほぼ重なることが好ましい。
【００２６】
バッファ部２０は、少なくとも絶縁基材１０より硬い材料を用いて構成される。また、バッファ部２０は、素子４０と同程度の硬さ、すなわち、弾性率を有することが好ましい。具体的に、バッファ部２０は、５００ＭＰａ以上の弾性率を有することが好ましく、１ＧＰａ以上の弾性率を有することがより好ましい。なお、弾性率は、周波数１Ｈｚでの動的粘弾性測定における貯蔵弾性率である。バッファ部２０は、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等から構成することができる。
【００２７】
なお、バッファ部２０の形状は上記に限られない。例えば、図１（ｅ）に示すように、変形例に係るバッファ部２１は、上面視にて略円形状を有し、断面（つまり、側面視）において略楕円形状２１ａを有して構成してもよい。また、バッファ部は、略球形状に形成してもよい。
【００２８】
（導電部材３０）
導電部材３０は、ハンダや導電性を有する硬化性組成物の硬化物を用いることができる。導電性を有する硬化性組成物を用いる場合、低温硬化型導電性ペーストであることが好ましい。低温硬化型導電性ペーストの材質としては、低温（１００℃程度以下）で硬化する化合物であることが好ましく、様々な化合物を用いることができ、可撓性を有する硬化物を形成する化合物であることがより好ましい。そして、導電部材３０は、基板１に伸縮や屈曲等の変形が加えられた場合であっても素子４０との電気的接続性の信頼性を保持する観点から、１Ｈｚでの動的粘弾性測定において２３℃における貯蔵弾性率が０．１ＭＰａから１００ＭＰａの弾性率を有することが好ましい。
【００２９】
例えば、導電部材３０の材質としては、エポキシ系の化合物、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＩＲ、ＢＲ、ＣＲ等のゴム系化合物、アクリル系化合物、ポリエステル系化合物、ポリアミド系化合物、ポリエーテル系化合物、ポリウレタン系化合物、ポリイミド系化合物、シリコーン系化合物等を用いることができる。導電部材３０に含有される導電性物質としては、各種の導電材料を用いることができる。導電材料としては、例えば、銀、金、パラジウム等の貴金属粉、ニッケル、銅等の卑金属粉、銀パラジウム等の合金粉、銀めっき銅粉等のような複合粉、更にカーボン等の導電性を有する非金属粉等を用いることができる。これらの導電材料は単独でも２種以上を混合してもよい。また、これら導電材料の粒径、及び形状は特に限定されない。
【００３０】
（素子４０）
素子４０としては、半導体素子（発光ダイオードやレーザーダイオード等の発光素子、受光素子、太陽電池、その他センサー類等を含む）、チップ部品、ディスクリート部品等の電子部品が挙げられる。また、基板１に、１つ以上の素子４０を搭載することもできる。そして素子４０は、例えば、端部に電極を有して構成される（例えば、一方の電極が正極用の電極であり、他方の電極が負極用の電極である。図１では図示を省略している。）。電極と導電部材３０とが接着することで双方が電気的に接続し、絶縁基材１０に素子４０が接着され、固定される。
【００３１】
（導電パターン１５を構成する導電性ペースト）
以下、導電パターン１５を「成型体に設けられる導電性ペースト」を用いて構成する場合における導電性ペーストの詳細について説明する。上記の通り、この導電性ペーストは、熱可塑性樹脂と、導電性フィラーとを含み、熱可塑性樹脂の軟化点と成型体の成型温度との差が±３０℃以下である。そして、熱可塑性樹脂の軟化点は、５０℃以上であることが好ましい。また、成型体の成型温度は、８０℃以上２００℃以下であってもよい。更に、導電性ペーストの硬化物の成型体の変形前後の抵抗変化率は、３倍以下であることが好ましい。
【００３２】
＜熱可塑性樹脂＞
熱可塑性樹脂は、融点又はガラス転移温度以上の温度に加熱した場合、高粘度の液状状態になり、外力により自由に変形すると共に、冷却して外力を取り除いた場合にその時点の形状を保持して硬化する性質を有する樹脂である。熱可塑性樹脂としては、従来公知の様々な熱可塑性樹脂を用いることができる。また、熱可塑性樹脂は、上記の性質を有する限り、反応性官能基を有していてもよい。熱可塑性樹脂は成型温度において柔らかい樹脂であることが好ましく、熱可塑性樹脂の軟化点は、５０℃以上であり、８０℃以上であることが好ましい。更に、熱可塑性樹脂の軟化点と成型体の成型温度との差は、±３０℃の範囲内に入ることが好ましい。係る温度差の範囲に含まれるように熱可塑性樹脂、及び成型温度を選択することで、導電性ペーストの硬化物の成型体の変形前後の抵抗変化率を低くできる。
【００３３】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ブチラール樹脂（例えば、ポリビニルブチラール樹脂等）、ポリビニルホルマール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリヒドロキシポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ブタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ポリエーテルエステルアミド、酢酸ビニルを構造単位として有する共重合体（酢酸ビニル共重合体、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体）、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、アクリル酸共重合体等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、飽和物であってもよく、不飽和物であってもよい。また、これらの熱可塑性樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。更に、これら熱可塑性樹脂中にはシロキサン結合、及び／又はフッ素置換基が含まれていてもよい。
【００３４】
＜導電性フィラー＞
導電性フィラーは、電気導電性を有する材料を用いて形成される。導電性フィラーとしては、炭素粒子、又は銀、銅、ニッケル、金、スズ、亜鉛、白金、パラジウム、鉄、タングステン、モリブデン、はんだ等の金属粒子若しくは合金粒子、又はこれらの粒子表面を金属等の導電性コーティングで覆って調製した粒子等の導電性粒子を用いることができる。また、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、若しくはベンゾグアナミン樹脂から構成される非導電性粒子であるポリマー粒子、又はガラスビーズ、シリカ、黒鉛、若しくはセラミックから構成される無機粒子の表面に金属等の導電性コーティングを施して得られる導電性粒子を用いることもできる。本実施形態においては、長期信頼性や導電性の観点から、金属粒子を含む導電性フィラーを用いることが好ましく、銀粒子若しくは銀ナノ粒子を含んで構成された導電性フィラーを用いることがより好ましい。
【００３５】
導電性フィラーの形状としては、種々の形状（例えば、球形状、楕円、円筒形、フレーク、平板、又は粒塊等）を採用できる。導電性フィラーは、やや粗いか、又はぎざぎざの表面を有することもできる。導電性フィラーの粒子形状、大きさ、及び／又は硬度を組み合わせて本実施形態の導電性ペーストに用いることができる。また、導電性ペーストの硬化物の導電性をより向上させることを目的として、導電性フィラーの粒子形状、大きさ、及び／又は硬度が互いに異なる複数の導電性フィラーを組み合わせることもできる。なお、組み合わせる導電性フィラーは２種類に限られず、３種類以上であってもよい。例えば、銀製であってフレーク状の導電性フィラーを粒状等の他の導電性フィラーと併用してもよい。
【００３６】
ここで、フレーク状とは、扁平状、薄片状、若しくは鱗片状等の形状を含み、球状や塊状等の立体形状の銀粉を一方向に押し潰した形状を含む。また、粒状とは、フレーク状を有さない全ての導電性フィラーの形状を意味する。例えば、粒状としては、ブドウの房状に粉体が凝集した形状、球状、略球状、塊状、樹枝状、またこれらの形状を有する銀粉の混合物等が挙げられる。
【００３７】
また、導電性フィラーとして銀を用いる場合、この導電性フィラーは様々な方法により製造できる。例えば、フレーク状の銀粉を導電性フィラーとして用いる場合、球状銀粉、及び／又は塊状銀粉等の銀粉をジェットミル、ロールミル若しくはボールミル等の装置を用いて機械的に粉砕等することで製造できる。また、粒状の銀粉を導電性フィラーとして用いる場合、電解法、粉砕法、熱処理法、アトマイズ法、又は還元法等により製造できる。
【００３８】
導電性ペーストは、良好な電気導電性を硬化物に発揮させる観点から、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、５００質量部以上の導電性フィラーを含むことが好ましい。また、導電性ペーストは、導電性ペーストの硬化物が脆くなることを抑制する観点から、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、９００質量部以下の導電性フィラーを含むことが好ましい。特に、硬化物の十分な伸び物性を確保する観点からは、８００質量部以下の導電性フィラーを含むことが好ましい。
【００３９】
＜溶剤＞
溶剤としては、様々な溶剤を用いることができる。例えば、溶剤として、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールやジエチレングリコールのモノ又はジエーテル、ジメチルホルムアミドやジメチルスルホキシド等の極性溶媒、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｎ−ヘキシルアルコール、ｎ−ヘプチルアルコール、ｎ−オクチルアルコール、ｎ−デカノール、４−メチル−２−ペンタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール等のアルコール、及びこれらの混合物を用いることができる。
【００４０】
導電性ペーストは、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、１００質量部以上１０００質量部以下の溶剤を含むことが好ましい。
【００４１】
＜その他の添加剤＞
導電性ペーストには、導電性ペーストの導電性や硬化性等の機能を損なわない範囲で、必要に応じ、安定剤、分散剤、消泡剤、防腐剤、増粘剤、フィラー、破泡剤、イオン交換水、界面活性剤、粘着付与樹脂、増量剤、物性調整剤、補強剤、着色剤、難燃剤、タレ防止剤、チキソトロピー剤、沈殿防止剤、酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、香料、顔料、染料等の各種添加剤を加えてもよい。
【００４２】
＜導電性ペーストの製造方法＞
導電性ペーストは、以下の手順により製造できる。まず、熱可塑性樹脂、及び導電性フィラー、並びに必要に応じて溶剤やその他の添加剤を所定量秤量し、準備する（準備工程）。次に、熱可塑性樹脂、導電性フィラー、及び溶剤を所定の容器に投入し、所定時間撹拌する（混合工程）。これにより、本実施形態に係る導電性ペーストを製造できる。なお、各工程、若しくはいずれかの工程において、他の添加物を適宜添加してもよい。
【００４３】
導電性ペーストを硬化（例えば、熱硬化）することにより、導電性を有する硬化物が得られる。したがって、所定の対象物の表面に導電性ペーストを用いて所定形状を有するパターンを形成し、硬化させることで、当該対象物上に導電性のパターン（導電パターン）が形成される。なお、硬化方法として熱硬化を用いる場合、熱硬化の温度は、例えば、１００℃〜１２０℃である。熱硬化温度は基材の収縮やシュリンクが起こらない範囲で設定すればよい。
【００４４】
＜基板１の製造方法＞
図２は、本発明の実施形態に係る基板の製造工程の概要の一例を示す。
【００４５】
まず、絶縁基材１０を構成する第１絶縁基材１２と第２絶縁基材１４とを準備する。第１絶縁基材１２を構成する材料と第２絶縁基材１４を構成する材料とは同一でも異なっていてもよい。そして、図２（ａ）に示すように、第２絶縁基材１４の所定の位置にバッファ部２０を設ける。例えば、スクリーン印刷でパターニングすることにより、第２絶縁基材１４の所定の位置にバッファ部２０を設ける。続いて、バッファ部２０を挟むように第１絶縁基材１２を第２絶縁基材１４に貼り合わせる。第２絶縁基材１４に第１絶縁基材１２を貼り合わせた状態で圧力を加えることで、第１絶縁基材１２と第２絶縁基材１４とを実質的に一体化させる。この場合において、所定温度で加熱してもよい。これにより、図２（ｂ）に示すように、内部にバッファ部２０を有する絶縁基材１０が製造される（絶縁基材形成工程）。
【００４６】
次に、図２（ｃ）に示すように、絶縁基材１０の表面に所定形状の導電パターン１５を形成する（導電パターン形成工程）。銅箔等の金属材料を用いて導電パターン１５を形成する場合はエッチング技術等を用いて導電パターン１５を形成することができる。また、導電性ペーストを用いて導電パターン１５を形成する場合は、絶縁基材１０上に導電性ペーストを所定形状に印刷し、硬化させることで導電パターン１５を形成することができる。これにより、所定形状の導電パターン１５を表面に有する絶縁基材１０と、絶縁基材１０の内部に設けられるバッファ部２０とを備える基板が製造される。なお、この基板の導電パターン１５は、上面視においてバッファ部２０の少なくとも一部と重なる位置に搭載されることになる素子４０に電気的に接続する導電部材３０が設けられる領域を有する。また、絶縁基材形成工程と導電パターン形成工程とは、それぞれ異なる場所で実施されてもよい。
【００４７】
続いて、図２（ｄ）に示すように、導電パターン１５の表面の所定の領域に導電性組成物３０ａを塗布する（導電性組成物塗布工程）。なお、耐熱性を有する絶縁基材１０を用いる場合、導電性組成物３０ａの代わりにハンダを用いてもよい。そして、図２（ｅ）に示すように、上面視においてバッファ部２０の少なくとも一部と重なる位置に導電性組成物３０ａを介して素子４０を搭載し、導電性組成物３０ａを硬化させることで導電部材３０を形成する。これにより、素子４０が導電パターン１５に電気的に接続すると共に固定され、基板１が製造される（基板製造工程）。
【００４８】
その後、すなわち、基板製造工程の後にバッファ部２０の周囲若しくは周囲近傍の少なくとも一部が凹部又は凸部である立体形状に、所定形状の金型を用いて基板１を成型することで立体回路２が製造される（図２（ｆ）、立体成型工程）。
【００４９】
成型方法としては、例えば、真空成型法、圧空成型法、真空圧空成型法、真空熱圧着成型法（ＴＯＭ成型法）、プレス成型法、プラグアシスト成型法等の加熱成型方法が挙げられる。成型工程においては、成型温度は８０℃以上２００℃以下に調整することが好ましい。例えば、導電性ペーストに含有される熱可塑性樹脂の軟化点と絶縁基材１０を構成する材料に応じて決定される成型温度との差が±３０℃以下になるように、成型温度を調整することができる。
【００５０】
＜実施の形態の効果＞
本実施形態に係る基板１は、絶縁基材１０の内部であって、上面視において素子４０が搭載される領域内（若しくは、素子４０の直下）に、素子４０と同程度の硬度若しくは絶縁基材１０よりも高い硬度を有するバッファ部２０を有するので、基板１を立体形状に成型した場合であっても、成型により基板１に発生する伸縮や伸長、及び／又は屈曲等に基づく歪が分散される。これにより、基板１によれば、導電部材３０と素子４０との接続や導電パターン１５と導電部材３０との接続への負担を低減できるので、導電部材３０と素子４０との電気的接続の信頼性を確保できる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点、及び本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能である点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００５２】
１  基板
２  立体回路
１０  絶縁基材
１２  第１絶縁基材
１４  第２絶縁基材
１５  導電パターン
２０、２１  バッファ部
２０ａ  端部
２１ａ  楕円形状
３０  導電部材
３０ａ  導電性組成物
４０  素子
５０  凹凸部
【図１】
2019192768.tif 000003
【図２】
2019192768.tif 000004