(57)【要約】    立体的形状を備え、且つ５０％以上の破断伸びを備える樹脂フィルム（２）と、  前記樹脂フィルム（２）の表面上に形成され、所望のパターンを備える配線パターン（３）と、を有し、  前記樹脂フィルム（２）は、前記立体的形状を備えるリジッド部（１ａ、１ｂ）、及び前記リジッド部の端部から所望の方向に延在し、柔軟性を備えるフレキシブル部（１ｃ）を含むこと。
2016208093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体的形状を備え、且つ５０％以上の破断伸びを備える樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルムの表面上に形成され、所望のパターンを備える配線パターンと、を有し、
前記樹脂フィルムは、前記立体的形状を備えるリジッド部、及び前記リジッド部の端部から所望の方向に延在し、柔軟性を備えるフレキシブル部を含む立体配線基板。
【請求項２】
前記配線パターンは、前記樹脂フィルムの両面に形成された請求項１に記載の立体配線基板。
【請求項３】
前記配線パターンは、金属を粒子状に堆積してなるポーラス状の構造を備える第１金属膜、及び前記第１金属膜上に積層された第２金属膜からなる請求項１又は２に記載の立体配線基板。
【請求項４】
前記樹脂フィルムは、複数の前記リジッド部を備え、
複数の前記リジッド部のそれぞれは、前記フレキシブル部を介して他の前記リジッド部に接続している請求項１乃至３のいずれか１項に記載の立体配線基板。
【請求項５】
前記フレキシブル部は、前記リジッド部と接続する一端とは反対側の他端に、外部接続用端子を備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の立体配線基板。
【請求項６】
５０％以上の破断伸びを備える樹脂フィルムを準備する準備工程と、
前記樹脂フィルムの表面上に第１金属膜を形成する第１金属膜形成工程と、
フォトリソグラフィによって前記第１金属膜にパターニングを施し、所望のパターンを形成するパターン形成工程と、
前記樹脂フィルムに対して加熱及び加圧を施して立体成型する立体成型工程と、
パターン形成された前記第１金属膜上に第２金属膜を積層して配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、を有し、
前記立体成型工程は、立体的形状を備えるリジッド部、及び前記リジッド部の端部から所望の方向に延在し、柔軟性を備えるフレキシブル部を前記樹脂フィルムに形成する立体配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記第１金属膜形成工程においては、前記樹脂フィルムの両面に前記第１金属膜を形成する請求項６に記載の立体配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記第１金属膜形成工程においては、金属を粒子状に堆積し且つ膜厚を調整することによって前記第１金属膜をポーラス状に形成する請求項６又は７に記載の立体配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記立体成型工程においては、前記リジッド部を複数形成するとともに、複数の前記リジッド部を前記フレキシブル部によって接続するように立体成型する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の立体配線基板の製造方法。
【請求項１０】
前記パターン形成工程においては、前記立体成型工程において前記フレキシブル部となる領域の一端に外部接続用端子を形成し、
前記立体成型工程において、前記外部接続用端子が形成された部分には立体成型を行わない請求項６乃至８のいずれか１項に記載の立体配線基板の製造方法。
【請求項１１】
前記立体成型工程においては、１つの金型によって前記リジッド部及び前記フレキシブル部を形成する請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の立体配線基板の製造方法。
【請求項１２】
前記立体成型工程においては、複数の前記リジッド部のそれぞれを形成する独立した金型により立体成型する請求項９に記載の立体配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体成型されたリジッド部及びフレキシブル部を有する立体配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られている立体配線基板としては、三次元構造を備える構造体の表面上に電気回路を直接的かつ立体的に形成した部品であるＭＩＤ（Molded Interconnect Device）基板がある。ＭＩＤ基板に関する技術としては、２ショット法、ＭＩＰＴＥＣ（Microscopic Integrated Processing Technology）、及びＬＤＳ（Laser Direct Structuring）等の工法が知られている。いずれの工法においても、モールド樹脂に対して三次元構造を形成した後に、その表面に対して配線回路を形成することになる。例えば、特許文献１には、ＭＩＤ基板及びその製造に関する技術が開示されている。【０００３】
２ショット法においては、一次成型されたモールド樹脂上の配線形成をしない部分に対して、新たな樹脂による二次成型を行い、当該二次成型に係る樹脂をレジストとして触媒塗布及びめっきを行うことにより、モールド樹脂上に配線回路を形成する。しかしながら、２次成型された樹脂によって配線パターン形状を規制するため、２次成型のための金型加工精度の限界から、導体幅と導体間隙とを示すＬ／Ｓ（line width and spacing）の最小値が１５０／１５０μｍ程度となり、より微細な配線パターンの形成が困難であった。【０００４】
ＭＩＰＴＥＣにおいては、成型されたモールド樹脂の表面全体にメタライジングを施し、レーザ光によって配線回路の外縁部分の金属（メタライジング層）を除去する。その後、配線回路となる領域に通電して電解めっきを行い、その後に成型体の全面にフラッシュエッチングを施して配線回路以外の金属を除去することにより、モールド樹脂上に配線回路を形成する。しかしながら、レーザ光の使用にあたっては、成型されたモールド樹脂の三次元形状に対応した特殊なレーザ照射装置が必要となり、レーザ加工の手間及び設備投資による製造コストの増加が問題となる。また、電解めっきによって配線回路に必要となる金属を堆積するため、配線回路となる領域のみに通電する必要があることから、当該配線回路となる領域が成型体の外周部と電気的に接続しているか、或いは給電線を介して外周部と電気的に接続されている必要がある。すなわち、当該配線回路となる領域を成型体の外周部から電気的に離間すること（すなわち、独立した配線パターンの形成）が困難となる問題や、回路として最終的に不要な給電線の形成及び除去に伴うコスト増加の問題が生じる。【０００５】
ＬＤＳにおいては、導電粒子を含んだ特殊な樹脂材料を使用して１次成型を行い、配線回路となる領域にレーザ光を照射して当該導電粒子を露出させ、当該導電粒子の露出部分にめっきを行うことにより、モールド樹脂上に配線回路を形成する。しかしながら、成型されたモールド樹脂内の導電粒子を露出させる精度の問題から、Ｌ／Ｓの最小値が１００／１５０μｍ程度となり、より微細な配線パターンの形成が困難であった。また、ＭＩＰＴＥＣと同様に特殊なレーザ照射装置が必要となり、レーザ加工の手間及び設備投資による製造コストの増加が問題となる。【０００６】
そして、上記いずれの工法においても、三次元的な形状を備えるモールド樹脂に配線回路を形成するため、最終的に製造されるＭＩＤ基板は片面基板となる。このため、両面基板と比較して配線回路の自由度が小さくなり、基板自体の小型化も困難になる問題が生じる。当該問題及び上述した問題を解決する方法として、ポリイミド等の熱可塑性樹脂に配線回路を形成した後に、加熱及び加圧によって樹脂に折り曲げ加工を施し、立体配線基板を製造する方法がある。例えば、特許文献２にはポリイミドフィルム上に熱圧着により金属箔を貼り付けた後に立体成型することが開示され、特許文献３にはポリサルホン樹脂上に導電性ペーストを塗布した後に立体成型することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−９４６０５号公報
【特許文献２】特開平０６−１８８５３７号公報
【特許文献３】特開２０００−１７４３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、立体成型した後においては、剛性が生じることによって立体形状を保持できるものの、柔軟性がなくなるため、フレキシブル基板として用いることは困難となり、立体成型基板の用途がリジッド基板としての用途に限定されてしまう。また、互いに離れた位置に存在する立体成型基板同士を電気的に接続する場合には、配線ワイヤー、別のフレキシブル基板、又は別のリジッド基板等の接続部品を介して電気的に接続する必要が生じ、部品点数の削減によるコスト低減、狭小スペースや三次元的な形状を持つ機器筐体等に対応した立体配線基板の良好な配置が困難となる。【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、柔軟性を有するとともに、コスト低減及び狭小スペースや三次元的な形状を持つ機器筐体等に対応した良好な配置を可能とする立体配線基板、及びそ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、本発明の立体配線基板は、立体的形状を備え、且つ５０％以上の破断伸びを備える樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの表面上に形成され、所望のパターンを備える配線パターンと、を有し、前記樹脂フィルムは、前記立体的形状を備えるリジッド部、及び前記リジッド部の端部から所望の方向に延在し、柔軟性を備えるフレキシブル部を含むこと。【００１１】
また、上記目的を達成するため、本発明の立体配線基板の製造方法は、５０％以上の破断伸びを備える樹脂フィルムを準備する準備工程と、前記樹脂フィルムの表面上に第１金属膜を形成する第１金属膜形成工程と、フォトリソグラフィによって前記第１金属膜にパターニングを施し、所望のパターンを形成するパターン形成工程と、前記樹脂フィルムに対して加熱及び加圧を施して立体成型する立体成型工程と、パターン形成された前記第１金属膜上に第２金属膜を積層して配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、を有し、前記立体成型工程は、立体的形状を備えるリジッド部、及び前記リジッド部の端部から所望の方向に延在し、柔軟性を備えるフレキシブル部を前記樹脂フィルムに形成すること。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、柔軟性を有するとともに、コスト低減及び狭小スペースや三次元的な形状を持つ機器筐体等に対応した良好な配置を図ることができる立体配線基板、及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例に係る立体配線基板の斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る立体配線基板の製造工程における断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る立体配線基板の製造工程における断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る立体配線基板についての金属膜形成における概略図である。
【図５】本発明の実施例に係る立体配線基板の製造工程における断面図である。
【図６】図５における破線領域ＶＩの拡大概念図である。
【図７】本発明の実施例に係る立体配線基板についての金属膜形成における概略図である。
【図８】本発明の実施例に係る立体配線基板についての金属膜形成における概略図である。
【図９】本発明の実施例に係る立体配線基板についての金属膜形成における概略図である。
【図１０】本発明の実施例に係る立体配線基板の製造工程における断面図である。
【図１１】図１０における破線領域ＸＩの拡大概念図である。
【図１２】本発明の実施例に係る立体配線基板についての金属膜形成における概略図である。
【図１３】本発明の実施例に係る立体配線基板の製造工程における断面図である。
【図１４】本発明の実施例に係る立体成型に係る製造工程を示す概略図である。
【図１５】本発明の実施例に係る立体成型に係る製造工程を示す概略図である。
【図１６】本発明の実施例に係る立体成型に係る製造工程を示す概略図である。
【図１７】本発明の実施例に係る立体成型に係る製造工程を示す概略図である。
【図１８】本発明の実施例に係る立体配線基板の製造工程における斜視図である。
【図１９】本発明の実施例に係る立体配線基板の製造工程における断面図である。
【図２０】図１９の破線領域ＸＸの拡大概念図である。
【図２１】本発明の実施例に係る立体配線基板の製造工程における断面図である。
【図２２】図２１における破線領域ＸＸＩＩの拡大概念図である。
【図２３】本発明の実施例に係る立体配線基板についての金属膜形成における概略図である。
【図２４】本発明の変形例に係る立体配線基板の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について、実施例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施例の説明に用いる図面は、いずれも本発明による立体配線基板及びその構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、立体配線基板及びその構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、実施例で用いる様々な数値は、一例を示す場合もあり、必要に応じて様々に変更することが可能である。
【００１５】
＜実施例＞
先ず、図１を参照しつつ、本実施例に係る立体配線基板１の構造について説明する。ここで、図１は、本実施例に係る立体配線基板１の斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施例に係る立体配線基板１は、立体成型された２つのリジッド部１ａ、１ｂ、及び当該２つのリジッド部１ａ、１ｂを接続（結合）するフレキシブル部１ｃを有している。フレキシブル部１ｃは、立体成型されておらず、柔軟性を備えており、所望の方向に屈曲させることができる。すなわち、フレキシブル部１ｃを屈曲することにより、当該２つのリジッド部１ａ、１ｂの位置関係を自在に調整することが可能となり、狭小スペースや三次元的な形状を持つ機器筐体等に対応した良好な立体配線基板１の配置を図ることができる。また、立体配線基板１は、図１に示すように、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの位置において、Ｚ方向の寸法（すなわち、高さ）が異なっており、ＸＹ平面において凹凸が形成されている。
【００１７】
なお、本発明におけるリジッド部とは、一般的なプリント配線基板の１種類であるリジッド基板のような硬度及び強度を備えているわけではなく、フレキシブル部と比較して形状が固定されているという意味で定義されている。すなわち、本実施例におけるリジッド部１ａ、１ｂは、一般的なリジッド基板、又は一般的なリジッドフレキシブル基板を構成するリジッド部と同一ではなく、リジッドフレキシブル基板を構成するリジッド部に相当する部分として定義されている。そして、本実施例におけるリジッド部１ａ、１ｂは、一般的なリジッド基板よりも柔らかく、一般的なフレキシブル基板よりも硬いことになる。
【００１８】
更に、図１に示すように、立体配線基板１は、熱可塑性樹脂フィルム２、並びに熱可塑性樹脂フィルム２の両面（図１においては片面のみを図示）に形成された配線パターン３を有している。また、熱可塑性樹脂フィルム２は、立体配線基板１の基材として用いられているため、立体配線基板１のリジッド部１ａ、１ｂ、及びフレキシブル部１ｃに対応するリジッド部２ａ、２ｂ、及びフレキシブル部２ｃを含んでいる。すなわち、熱可塑性樹脂フィルム２は、立体成型されたリジッド部２ａ、２ｂと、立体成型されておらず柔軟性を有するフレキシブル部２ｃから構成されている。ここで、フレキシブル部２ｃは、リジッド部２ａ、２ｂの端部から所望の方向（本実施例においては、他方のリジッド部に向かった方向）に延在し、２つのリジッド部２ａ、２ｂを接続している。
【００１９】
熱可塑性樹脂フィルム２としては、例えば、ポリイミド又はポリエチレンテレフタラート等の公知の樹脂フィルムを用いることができる。熱可塑性樹脂フィルム２の厚みには限定はなく、立体配線基板の用途及び要求される特性に応じて適宜変更することができる。例えば、立体配線基板を単体で使用する場合には、熱可塑性樹脂フィルム２の厚みを約１００μｍ程度（７５μｍ以上１５０μｍ以下）に調整してもよく、立体配線基板を他のモールド樹脂等の保持部材とともに使用する場合には、５０μｍ以下に調整してもよい。
【００２０】
なお、準備する樹脂フィルムは熱可塑性タイプに限定されることなく、比較的に大きな破断伸びを備える樹脂フィルムであれば、熱硬化性樹脂フィルム、或いは熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂を積層した（すなわち、熱可塑性樹脂フィルムと熱硬化性樹脂フィルムとを貼り合わせた）構造を備える複合樹脂フィルムを用いてもよい。ここで、比較的に大きな破断伸びとは、少なくとも５０％以上の値であり、好ましくは１５０％以上である。破断伸びについては成型する立体形状により必要な特性が要求され、複雑で大きな段差形状を持つ場合には立体成型による材料が耐えられる様に、より大きな破断伸び強度を持つ樹脂フィルム材が必要となる。また、フレキシブル部１ｃに数回の曲げ（フレックスインストール）ではなく繰り返しの屈曲性を求める場合には、その要求される特性に応じた屈曲強度を保つフィルムを用いる必要がある。同様に配線金属材料、カバーレイ等を形成する場合はそのカバーレイ材質にも要求特性に応じた屈曲強度が求められる。
【００２１】
本実施例にいて、配線パターン３は、銅から構成され、特に、銅からなる２つの金属膜を積層した積層構造を有している。当該積層構造については、後述する製造方法の説明の際に、詳細に説明する。なお、配線パターン３の材料は、銅に限定されることなく、銀、金、又はニッケル等の様々な金属、或いはこれらの金属及び銅のいずれかを少なくとも含む合金や各金属を積層したものを用いてもよいが、比較的にやわらかく破断伸び強度の高い金属を用いることが好ましい。そして、配線パターン３の材料を構成する２つの金属膜の材質は異なっていてもよい。
【００２２】
また、図１に示すように、配線パターン３は、ＸＹ平面のみならず、Ｚ方向にも延在し、立体的なパターニングがなされている。ここで、配線パターン３は、熱可塑性樹脂フィルム２の立体成型がなされて折れ曲がった部分又は屈曲した部分にも形成されることになるが、フレキシブル部１ｃの屈曲によっても配線パターン３が破断することはない。当該理由については、後述する製造方法の説明の際に詳細に説明する。
【００２３】
次に、図１乃至図２３を参照しつつ、本発明の実施例に係る立体配線基板の製造方法について詳細に説明する。ここで、図２、図３、図５、図１０、図１３、図１９、及び図２１は、立体配線基板の製造工程における断面図である。また、図６は図５における破線領域ＶＩの拡大概念図であり、図１１は図１０における破線領域ＸＩの拡大概念図であり、図２０は図１９の破線領域ＸＸの拡大概念図であり、図２２は図２１における破線領域ＸＸＩＩの拡大概念図である。更に、図１４乃至図１７は、本発明の実施例に係る立体成型に係る製造工程を示す概略図である。そして、図４、図７乃至図９、図１２、図２３は、本発明の実施例に係る立体配線基板についての金属膜形成における概略図である。図１８は、本発明の実施例に係る立体配線基板の製造工程における斜視図である。
【００２４】
先ず、図２に示すように、熱可塑性樹脂フィルム２を準備する（準備工程）。熱可塑性樹脂フィルム２としては、上述したように、ポリイミド又はポリエチレンテレフタラート等の公知の樹脂フィルムを用いることができ、例えば、その厚みを約１００μｍ程度（７５μｍ以上１５０μｍ以下）に調整する。
【００２５】
なお、準備する樹脂フィルムは熱可塑性タイプに限定されることなく、上述したように、比較的に大きな破断伸びを備える樹脂フィルムであれば、熱硬化性樹脂フィルム、或いは熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂を積層した構造を備える複合樹脂フィルムを用いることができる。
【００２６】
次に、図３に示すように、熱可塑性樹脂フィルム２の表裏面（第１の面２ｄ、及び第２の面２ｅ）における導通を確保するために、ＮＣ加工、レーザ加工、又はパンチング加工等の開口技術を用いて貫通孔４を形成する。本実施例においては、貫通孔４の開口径を約０．３ｍｍとした。なお、図３においては、１つの貫通孔４のみが示されているが、実際の立体配線基板においては複数の貫通孔４を有することになる。また、貫通孔４の数量は、立体配線基板の回路構成に応じて適宜変更することもできる。更に、後述する立体成型時の位置決めとして使用するための位置決め孔（例えば、開口径が３ｍｍ）を、熱可塑性樹脂フィルム２の外縁部分（すなわち、最終的に立体配線基板を構成することなく除去される部分）に形成してもよい。
【００２７】
次に、熱可塑性樹脂フィルム２の第１の面２ｄ、第２の面２ｅ、及び貫通孔によって露出した熱可塑性樹脂フィルム２の側面２ｆを被覆するように、熱可塑性樹脂フィルム２の表面上に第１金属膜５を形成する（第１金属膜形成工程）。本実施例においては、熱可塑性樹脂フィルム２の表面上に、公知の分子接合技術を利用した無電解めっきによって金属をメタライジングする。
【００２８】
より具体的には、先ず、前処理として、熱可塑性樹脂フィルム２にＡｒプラズマ処理を施し、熱可塑性樹脂フィルム２の表面の脆弱層を除去し、後述する分子接合剤と相性のよい官能基を熱可塑性樹脂フィルム２の表面上に形成する。その後、Ａｒプラズマ処理後の熱可塑性樹脂フィルム２を分子接合剤６の溶液に浸ける（図４）。ここで、分子接合剤６は熱可塑性樹脂フィルム２と反応する官能基（第１官能基）を備えているため、熱可塑性樹脂フィルム２の官能基と分子接合剤６の官能基とか結びつき、図５及び図６に示すように、熱可塑性樹脂フィルム２の表面上に分子接合剤６が結合した状態が得られる。なお、図５においては分子接合剤６をわかり易く示す観点から層状に図示しているが、実際には図６に示すようなナノレベルの状態（分子接合剤６の厚みが数ｎｍ）で存在しており、他の材料と比較して非常に薄くなっている。よって、図１０以降では分子接合剤６を省略することがある。また、図６における分子接合剤６の上下に伸びる直線は官能基を示し、より具体的には、熱可塑性樹脂フィルム２に向かって伸びた直線が熱可塑性樹脂フィルム２の官能基と結びついた状態の分子接合剤６の官能基を示し、熱可塑性樹脂フィルム２とは反対側に伸びた直線が第１金属膜５の金属と反応することになる分子接合剤６の官能基を示している。
【００２９】
次に、分子接合処理がなされた熱可塑性樹脂フィルム２をキャタリスト液（Ｓｎ−Ｐｄコロイド水溶液）に含浸する（図７）。ここで、Ｓｎ−Ｐｄコロイドは、熱可塑性樹脂フィルム２の表面に電気的に吸着される。その後、Ｓｎ−Ｐｄコロイドが表面に担持した状態の熱可塑性樹脂フィルム２をアクセラレータ液に含浸すると、Ｐｄの周囲を覆っていたＳｎが除去され、Ｐｄイオンが金属Ｐｄに変化する（図８）。すなわち、触媒処理を行って熱可塑性樹脂フィルム２に触媒（例えばＰｄ）を担持させることになる。なお、アクセラレータ液としては、シュウ酸（０．１％程度）を含む硫酸（濃度が１０％）を用いることができる。その後、触媒であるＰｄを担持した熱可塑性樹脂フィルム２を無電解めっき槽に例えば５分間浸漬する。当該浸漬により、Ｐｄを触媒として例えば銅が析出し、析出した銅が分子接合剤６と結合することになる（図９）。ここで、分子接合剤６は、第１金属膜５の金属と反応する官能基（第２官能基）も備えているため、分子接合剤６の熱可塑性樹脂フィルム２と結合している端部とは反対側に位置する端部（第２官能基）には、触媒を利用して金属が化学的に結合する。続いて、熱可塑性樹脂フィルム２に１５０℃、１０分の加熱処理を施して、分子接合剤６と当該金属との化学結合を終結させ、図１０に示すように、熱可塑性樹脂フィルム２の表面を覆うように、第１金属膜５の形成（すなわち、熱可塑性樹脂フィルム２と第１金属膜５との分子接合）が完了する。
【００３０】
ここで、上述した分子接合剤６とは、樹脂と金属等を化学的に結合させるための化学物であり、樹脂と結合する官能基と金属と結合する官能基が一つの分子構造中に存在するものである。また、分子接合技術とは、このような構造を備える分子接合剤６を用いて、樹脂と金属等を化学的に結合させる技術である。そして、これらの分子接合剤、及び分子接合技術は、特許第０４９３６３４４号明細書、特許第０５７２９８５２号明細書、及び特許第０５０８３９２６号明細書において、より詳細に説明がなされている。
【００３１】
本実施例においては、第１金属膜５の金属として銅を用い、図１１に示すように、無電解めっきは粒子状に生成され、銅の粒子５ａによってポーラス状に第１金属膜５が形成される。ここで、ポーラス状とは、第１金属膜５が膜上に完全に形成される膜厚を備えることがないものの、粒子どうしが全部ではないものの少なくとも一部が接触することによって膜全体として導通している状態をいう（必ずしも電気的な導通が必要というわけではなく、立体成型で粒子間距離が離れても、後述する第２金属膜で導通されれば良い。）。これらのことを換言すると、本実施例においては、銅を粒子状に０．０２μｍ以上０．２０μｍ以下堆積し、光を透過することができる膜厚を備える第１金属膜５を形成している。このように第１金属膜５の状態（すなわち、膜厚）を調整する理由は、光を透過しない完全な膜状に第１金属膜５を形成してしまうと、後述する立体成型の際に第１金属膜５に亀裂が生じたとしても、後述する第２金属膜によっても当該亀裂の修復が困難になるからである。より具体的には、第１金属膜５が０．０２μｍより薄いと、樹脂と銅の接点が減少し密着が低下するとともに、伸ばされた後の粒子間距離がはなれすぎ後述する第２金属膜での導通修復が困難になる。また、光を透過する状態で伸ばされた場合、粒子間の距離が空くだけなので亀裂は小さいが、光が透過しない完全な膜状で伸ばされると限界をこえた金属膜（第１金属膜５）には亀裂が生じ幅の広いクラックとなる。なお、図１１においては、第１金属膜５の膜厚方向には１つの粒子５ａのみが存在するように示されているが、第１金属膜５がポーラス状であれば、複数の粒子５ａが膜厚方向に積層してもよい。
【００３２】
第１金属膜５がポーラス状に形成される工程を、以下においてより詳細に説明する。図９に示した銅が析出を開始した状態から更に銅の析出を続けると、新たに析出する銅は、分子接合剤６と、又は既に析出して分子接合剤６と反応している銅と金属結合をする。この際、銅の自己触媒作用によりも触媒であるＰｄの方が活性度が高いため、銅の生成は面方向（すなわち、熱可塑性樹脂フィルム２の表面に広がる方向）に進むことになるものの、厚み方向（すなわち、第１金属膜５の膜厚方向）にも進み始めることになる。そして、銅の自己触媒作用が始まると、銅が順次析出して銅どうしの金属結合が進むことになり、銅の成長は厚み方向により進むことになり、膜厚が増加することになる。この状態においては、図１２に示すように、銅の存在しない空隙部分が存在し、部分的には電気的導通が得られていない部分があるものの、形成された金属膜全体としては電気的な接続経路が存在するため電気的導通が得られている。上述したように、このような状態が、本実施例におけるポーラス状ということになる。そして、このようなポーラス状の第１金属膜５においては、銅の破断伸び率を超えても、大きなクラックが発生することなく、部分的に銅分子どうしの距離が若干広がるに留まることになる。
【００３３】
また、本実施例においては、分子接合剤６を介して、熱可塑性樹脂フィルム２と第１金属膜５とを化学結合しているため、熱可塑性樹脂フィルム２と第１金属膜５と界面を平滑にしつつも、両部材を強固に接合することができる。これにより、熱可塑性樹脂フィルム２の表面に凹凸を形成する必要がなくなり、製造工程の容易化及び製造コストの低減ならびに形成する配線回路の高精細化を図ることができる。なお、使用する分子接合剤は１種類に限定されることなく、例えば、分子接合剤６と当該分子接合剤６及び第１金属膜５と反応する官能基を備える他の分子接合剤とを混合して形成した化合物であってもよく、熱可塑性樹脂フィルム２及び第１金属膜５の材料に応じて、他のプロセス条件を含め適宜変更することができる。
【００３４】
また、第１金属膜５の材料は、銅に限定されることなく、例えば、銀、金、又はニッケル等の様々な金属、或いはこれらの金属及び銅のいずれかを少なくとも含む合金や各金属を積層したものを用いてもよいが、比較的にやわらかく破断伸び強度の高い金属を用いることが好ましい。ここで、使用する金属に応じて、光を透過し且つ導通している状態を実現するための膜厚が異なるため、他の金属を用いる場合には、第１金属膜５がポーラス状に形成されることを実現できるように、膜厚を適宜調整することになる。
【００３５】
更に、第１金属膜５の形成方法については、上述した分子接合技術を用いた方法に限定されることなく、第１金属膜５をポーラス状に形成することができれば、例えば、スパッタ、蒸着、又は分子接合を使用する方法以外の湿式めっき等の成膜技術を用いてもよい。そして、第１金属膜５の形成については、使用される金属材料に応じて、最適な成膜技術を選択してもよい。
【００３６】
なお、本実施例においては、熱可塑性樹脂フィルム２の第１の面２ｄ、第２の面２ｅ、及び貫通孔によって露出した熱可塑性樹脂フィルム２の側面２ｆを被覆するように、第１金属膜５を形成していたが、要求される立体配線基板の構造及び特性に応じて、熱可塑性樹脂フィルム２の第１の面２ｄ又は第２の面２ｅのいずれかのみに第１金属膜５を形成してもよい。すなわち、本発明の立体配線基板には、両面に配線パターンが形成されたもののみならず、片面のみに配線パターン３が形成されているものが含まれることになる。
【００３７】
次に、図１３に示すように、フォトリソグラフィによって第１金属膜５にパターニング処理を施し、所望の配線パターンを形成する（パターン形成工程）。具体的には、第１金属膜５が形成された状態の熱可塑性樹脂フィルム２の表面にレジストフィルムを熱圧着し、所定のパターンが印刷されたマスクフィルムを用いて露光及び現像を行う。続いて、現像されたレジストフィルムをエッチングマスクとして第１金属膜５にエッチングを施して所望の配線パターンを形成する。その後に、当該レジストフィルムを剥離除去する。ここで、後述する立体成型による第１金属膜５の伸び及び変形を考慮して、配線パターンの形状（配線幅、配線長、配線間隔等）を調整しておくことが好ましい。
【００３８】
このように、フォトリソグラフィによって第１金属膜５にパターニングを施すため、インクジェット印刷技術又はグラビアオフセット印刷技術等を用いたパターニング形成よりも高精細なパターンを実現することができる。すなわち、第１金属膜５は、インクジェット印刷技術又はグラビアオフセット印刷技術等を用いてパターンニングされた配線パターンよりも、解像度が高く（すなわち、直線性が優れ高精細な配線形成が実現される。）なる。
【００３９】
次に、第１金属膜５が形成された状態の熱可塑性樹脂フィルム２に対して、加熱処理及び加圧処理を施して立体成型を行う（立体成型工程）。具体的な立体成型工程としては、先ず、上述した位置決め孔を用いて、成型用の金型１１に対して熱可塑性樹脂フィルム２の位置決めを行う。これは、成型位置と配線パターン位置を合わせるためのものである。すなわち、図１４に示すように、金型１１の上部金型１２と下部金型１３との間に熱可塑性樹脂フィルム２を配置することになる。ここで、上部金型１２は、熱可塑性樹脂フィルム２にリジッド部２ａを形成するため第１立体成型部１２ａ、リジッド部２ｂを形成するため第２立体成型部１２ｂ、及びフレキシブル部２ｃを形成するため平坦部１２ｃを備えている。また、下部金型１３も同様に、熱可塑性樹脂フィルム２にリジッド部２ａを形成するため第１立体成型部１３ａ、リジッド部２ｂを形成するため第２立体成型部１３ｂ、及びフレキシブル部２ｃを形成するため平坦部１３ｃを備えている。すなわち、上部金型１２の第１立体成型部１２ａと下部金型１３の第１立体成型部１３ａとが対向し、上部金型１２の第２立体成型部１２ｂと下部金型１３の第２立体成型部１３ｂとが対向し、上部金型１２の平坦部１２ｃと下部金型１３の平坦部１３ｃとが対向し、熱可塑性樹脂フィルム２を挟むことになる。
【００４０】
続いて、図１５に示すように、上部金型１２を上部加熱装置１４で加熱するとともに、下部金型１３を下部加熱装置１５によって加熱を行う。ここで、本実施例においては、熱可塑性樹脂フィルム２にポリイミドフィルムを用いているため、加熱温度は材料のガラス転移点温度より高い２７０℃〜３５０℃の範囲内（例えば、３００℃）で調整することができるが、熱可塑性樹脂フィルム２の材料に応じて当該加熱温度は適宜調整されることになる。ここで、加熱温度は、当該ガラス転移温度以上であって、熱可塑性樹脂フィルム２の耐熱温度以下であることが必要となるが、当該範囲内においてできる限り低い温度に設定することが好ましい。これは、熱可塑性樹脂フィルム２上に形成される第１金属膜５と熱可塑性樹脂フィルム２の加熱による密着低下を低減するためである。
【００４１】
当該加熱処理を行いつつ、上部金型１２及び下部金型１３を近づけ、熱可塑性樹脂フィルム２に対して、上下から所望の圧力（例えば、１０ＭＰａ）によってプレス処理を行う（図１６）。なお、所望の圧力とは、熱可塑性樹脂フィルム２の材料、圧力が弱すぎると所望の立体成型が困難になる点を考慮して適宜調整することになる。そして、プレス処理の完了後に、熱可塑性樹脂フィルム２を金型１１から取り出し（図１７）、熱可塑性樹脂フィルム２の立体成型が完了する。換言すると、立体配線基板用基材１６の形成が完了する。なお、図１４乃至図１７において、第１金属膜５の図示は省略している。また、要求される立体形状にもよるが、実際の立体配線基板１の形状は複数の凹凸が形成されることになるため、実際には、上部金型１２の第１立体成型部１２ａ及び第２立体成型部１２ｂ、並びに下部金型１３の第１立体成型部１３ａ及び第２立体成型部１３ｂは複数の凹凸を有しており、上部金型１２と下部金型１３との複数の凹凸が互いに嵌合するような構造が採用されてもよい。
【００４２】
なお、本実施例においては、１つの金型１１を使用し、１度の加熱処理及び加圧処理によって熱可塑性樹脂フィルム２の立体成型を行ったが、リジッド部１ａ、１ｂのそれぞれに対応する独立した金型を使用し、１度又は２度の加熱処理及び加圧処理によって立体成型を行ってもよい。独立した金型を使用する場合には、立体成型を１度行った部分については、別な金型による再度の挟み込みがないように設定する必要があり、フレキシブル部１ｃとなる部分についても金型による挟み込みによる変形がないようにすることが必要となる。
【００４３】
図１８から分かるように、取り出された熱可塑性樹脂フィルム２には立体成型がなされ、その両面には第１金属膜５が形成されることになる。また、図１８に示すように、第１金属膜５には既にパターニングが施され、第１金属膜５は配線パターン３の下地として機能することから、配線パターン３と同一の配線形状となっている。
【００４４】
また、図１９に示されているように、立体成型が完了した熱可塑性樹脂フィルム２（すなわち、立体配線基板用基材１６）には、立体成型によって屈曲した屈曲部２ｇに亀裂１７が生じやすくなっている。ここで、図２０に示すように、亀裂１７とは、第１金属膜５を構成する銅の粒子５ａの粒子間距離の拡大によって生じる隙間のことであり、光が透過しない完全な金属膜状において当該金属膜が伸ばされることによって生じる亀裂と比較して、その構造が異なっている。なお、第１金属膜５の成膜状態、及び立体成型による三次元形状によっては、亀裂が発生しない場合もある。また、図１９に示すように、亀裂１７は、熱可塑性樹脂フィルム２が伸ばされたのに対し、第１金属膜５はそれに従って粒子間距離が広がることになるが、第１金属膜５がポーラス状に形成されているため、亀裂１７自体の深さは粒子５ａの寸法と同等であって非常に小さくなり、更には第１金属膜５が完全な膜状にて形成される場合と比較して亀裂１７の幅も小さくなる。すなわち、本実施例に係る立体配線基板用基材１６は、第１金属膜５が完全な膜状にて形成される場合と比較して、亀裂１７の修復をより容易に可能とする状態になっている。換言すれば、光を透過する状態で伸ばされた場合、粒子間の距離が空くだけなので亀裂１７（粒子間の隙間）は小さいが、光が透過しない完全な膜状で伸ばされると限界をこえた金属膜には亀裂が生じ幅の広いクラックが生じることになる。
【００４５】
また、屈曲部２ｇにおける亀裂１７の発生を減少させる方法として、熱可塑性樹脂フィルム２を２枚の保護フィルムによって挟んだ状態において、上述した立体成型を行ってもよい。これにより、屈曲部２ｇにおける角部２ｈの形状を若干滑らかにすることができ、亀裂１７の発生を抑制することができる。ここで、当該保護フィルムは、熱可塑性樹脂フィルム２と同一の材料で形成することが好ましい。更に、屈曲部２ｇにおける亀裂１７の発生を減少させる方法として、屈曲部２ｇにおける角部２ｈの形状を湾曲させる、或いはその角度を９０度よりも小さく（例えば、７５度〜８５度）となるように、金型１１を設計してもよい。
【００４６】
なお、本実施例においては、熱可塑性樹脂フィルム２を上部金型１２及び下部金型１３を用いて上下からプレス処理を施しているが、ヒートプレス後における熱可塑性樹脂フィルム２の厚みの均一性を確保することができれば、真空プレス、又は圧空プレス等の他のプレス加工方法を用いてもよい。
【００４７】
次に、立体配線基板用基材１６の第１金属膜５の表面を被覆するように、第２金属膜２１を形成する（第２金属膜形成工程：図２１）。本実施例においては、一般的な無電解めっきによって第１金属膜５の表面上に金属を追加的に堆積する。
【００４８】
具体的な第２金属膜形成工程としては、先ず、成型工程の加熱によって立体配線基板用基材１６の表面上に形成された酸化層を除去するために、立体配線基板用基材１６を所望の洗浄液（例えば、酸脱脂液、硫酸液）に浸す。続いて、触媒処理を行って立体配線基板用基材１６の第１金属膜５に、第１金属膜５と置換するタイプの触媒（例えばＰｄ触媒）を反応させ、その後に立体配線基板用基材１６を無電解めっき液に浸す。そして、表面に触媒が存在する第１金属膜５の周囲に対してのみ選択的に金属が堆積することになり、配線回路とならない領域（すなわち、熱可塑性樹脂フィルム２の露出領域）には金属が堆積されず、第２金属膜２１の追加のパターニングが不要となる。
【００４９】
本実施例においては、第２金属膜２１の金属として銅を用い、図２１及び図２２から分かるように、複数の銅の粒子２１ａが第１金属膜５の粒子５ａ上に堆積することになる。ここで、第２金属膜２１をポーラス状に形成することなく、完全な膜状に形成する。特に、本実施例においては、１時間の浸漬により、５μｍ以上の膜厚を備える第２金属膜２１を形成することができた。また、本実施例においては、第２金属膜２１を構成する粒子２１ａが、第１金属膜５を構成する粒子５ａの周囲に成長することになり、第２金属膜２１の厚み方向及び当該厚み方向に直交する方向（第２金属膜２１の平面方向）に対して同程度に成長することになる。これにより、立体成型によって生じた第１金属膜５の亀裂１７を修復するように、第２金属膜２１を形成することができる。すなわち、第２金属膜２１の形成により、亀裂１７による導通不良を回復させ、確実な導通を実現することができる配線回路（第１金属膜５及び第２金属膜２１からなる導体層）である配線パターン３を形成することができる。ここで、第２金属膜２１による亀裂１７の修復は、第２金属膜２１の膜厚に対して２倍程度の亀裂１７の幅を修復できるため、第２金属膜２１の膜厚を想定される亀裂１７の最大幅の１／２倍以上に調整してもよく、より好ましくは亀裂１７の幅と同程度の膜厚に調整してもよい。また、この第２金属膜２１は貫通孔４の側面２ｆにも表層と同様に生成され、貫通孔４による表裏の導通不良が仮にあった場合でも導通を修復することが可能である。
【００５０】
更に、本実施例においては、配線回路として必要となる導体層の層厚（配線パターン厚み）が第１金属膜５の膜厚では不足しているものの、第２金属膜２１を形成することによって当該導体層の必要な層厚を確保することができる。
【００５１】
なお、本実施例においては、無電解めっきによって第２金属膜２１を形成したが、最終的に第１金属膜５の表面上のみ第２金属膜２１を形成することができれば、他の成膜技術（例えば、電解めっき、導電性インクの塗布等）を用いてもよい。但し、本実施例の様に無電解メッキにより第２金属膜２１を形成する場合は、独立した配線すなわち当該配線回路が成型体の外周部から電気的に離間していても形成が可能であるが、電解めっきによって第２金属膜２１を形成する場合は、全ての配線が成型体の外周部と電気的に導通していることが必要であり、給電線の設置を含めて設計時に考慮することが必要となる。また、この場合、立体成型による非導通部分が発生していた場合、非導通部分から先は電気が流れないため第２金属膜２１が形成出来なくなる。
【００５２】
なお、第２金属膜２１の材料は、銅に限定されることなく、ニッケル若しくはニッケルクロム、ニッケル銅、金、又は銀等の他の金属またはこれらを含む合金を用いてよく、立体配線基板に要求される特性及び信頼性に応じてその材料を適宜調整することができる。
【００５３】
上述した製造工程を経てた後に、第２金属膜２１の表面に防錆剤処理を施して、熱可塑性樹脂フィルム２、第１金属膜５、及び第２金属膜２１から構成される立体配線基板１の製造が完了する。なお、立体配線基板１の表面の必要な部分に、ソルダーレジストからなる保護膜を更に形成してもよい。この場合に、インクジェット装置を用いたインジェット方式により、ソルダーレジストを必要な部分に塗布すること等の方法が考えられる。また、当該ソルダーレジストの塗布に代えて、樹脂からなる保護用被覆膜(カバーレイ)を貼り付けてもよい。
【００５４】
図２０乃至図２２からわかるように、本実施例に係る立体配線基板１においては、熱可塑性樹脂フィルム２の表面においてポーラス状に形成された第１金属膜５に生じる亀裂が、第１金属膜５よりも厚い膜厚で形成された第２金属膜２１によって確実に修復されており、配線回路の断線が防止された優れた信頼性が備えられている。また、上述した製造方法より、ＭＩＤ基板と比較して、より容易に微細な配線パターン（例えば、Ｌ／Ｓ＝３０／３０μｍ）を実現することができ、小型化及び低コスト化も実現されている。
【００５５】
そして、最終的に形成される立体配線基板１は、図１に示すように、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの位置において、Ｚ方向の寸法（すなわち、高さ）が異なっており、ＸＹ平面において凹凸が形成されている。
【００５６】
なお、上述した実施例においては、上記製造工程を経ることによって１つの立体配線基板１が製造されていたが、１回の製造工程によって複数の立体配線基板１を同時に形成するようにしてもよい。すなわち、１枚の熱可塑性樹脂フィルム（ワークシート）から複数の立体配線基板１を同時に複数（例えば、４つ）製造することも可能である。この場合においては、リジッド部１ａ、１ｂとフレキシブル部１ｃとを一体化するような外形加工によって打ち抜いて（型抜きして）もよい。なお、当該外形加工は、１枚のワークシート上に１つの立体配線基板を製造する場合にも当然に行われてもよい。
【００５７】
本実施例に係る立体配線基板１は、基材に熱可塑性樹脂フィルム２を用いるものの、２つリジッド部１ａ、１ｂを１つのフレキシブル部１ｃによって接続した構造を有しているため、既知のリジッドフレキシブル基板の代替品として使用することができる。すなわち、狭小スペースや三次元的な形状を持つ機器筐体等に対応した立体配線基板の良好な配置を容易に実現することが可能である。また、本実施例に係る立体配線基板１においては、リジッド部１ａ、１ｂ同士を接続する別の接続部品が不要であり、部品点数の削減によるコスト低減も図ることができる。特に、本実施例に係る立体配線基板１の製造方法においては、２つのリジッド部１ａ、１ｂを同時且つ一体的に立体成型するため、従来のリジッドフレキシブル基板の製造方法と比較しても、製造工程がより簡易となるため、従来品と比較してもコスト低減を図ることができる。
【００５８】
また、本実施例に係る立体配線基板の製造方法においては、第１金属膜５をポーラス状に形成するため、その後の立体形成工程においても、修復が不可能な亀裂を第１金属膜５に発生することを防止することができ、より強固且つ信頼性に優れた配線パターン３を形成することができる。そして、第２金属膜によって当該亀裂を修復することができるため、配線パターン３をよりより強固且つ信頼性に優れた状態で形成することができ、立体配線基板１を屈曲させたとしても、配線パターン３に亀裂等が生じることが防止されている。
【００５９】
上述した製造方法によって製造される立体配線基板１において、立体形状を保持するためには、基材となる熱可塑性樹脂フィルム２の厚みが７５μｍ以上となることから、フレキシブル部１ｃを繰り返し屈曲させると、フレキシブル部１ｃにおける劣化（熱可塑性樹脂フィルム２の破損等）が生じる可能性がある。このため、上述した製造方法によって製造される立体配線基板１のままでは、繰り返して屈曲させる用途には向かず、筐体内に立体配線基板１を組み込む際に屈曲させた後には過剰の繰り返し湾曲がなされない、いわゆるフレックスインストールとしの使用用途が基本となる。但し、立体配線基板１の表裏面を別の樹脂等によって被覆することによって剛性を確保することができれば、フレキシブル部１ｃを薄く（７５μｍ以下）することができるため、熱可塑性樹脂フィルム２が繰り返し屈曲に耐えうることになり、繰り返して屈曲させる用途にも使用することが可能になる。
【００６０】
また、本実施例に係る立体配線基板１は、２つのリジッド部１ａ、１ｂを１つのフレキシブル部１ｃによって接続する構造を有していたが、図２４に示すように、１つのリジッド部１０１ａと当該リジッド部１０１ａに接続されたフレキシブル部１０１ｂからなる構造としてもよい。ここで、図２４に示す立体配線基板１０１において、フレキシブル部１０１ｂは、リジッド部１０１ａと接続する一端とは反対側の他端に、外部接続用端子１０７が設けられている。すなわち、図２４に示す立体配線基板１０１は、フライングテール構造を備えることになる。このようなフライングテール構造を備える立体配線基板１０１を製造する際には、上述したパターン形成工程において、その後の立体成型工程においてフレキシブル部２ｃとなる領域の一端に外部接続用端子１０７を形成し、その後の立体成型工程では、外部接続用端子１０７が形成された部分には立体成型を行わないことになる。
【００６１】
更に、リジッド部１ａ及びフレキシブル部１ｃの数量は、上述した実施例の数量に限定されることなく、３つ以上のリジッド部を形成し、各リジッド部をフレキシブル部によって接続するにしてもよい。すなわち、フレキシブル部の一部については、互いに向き合う２つの端部又は近接する２つの端部から所望の方向にフレキシブルが延在していてもよい。一方、１つのリジッド部から複数のフレキシブル部が延在した構造としてもよい。すなわち、１つのリジッド部の各端部からフレキシブル部が伸びたフライングテール構造が形成されてもよい。或いは、複数のリジッド部及びこれらを連結するフレキシブル部、並びに各リジッド部からフライングテールとしての他のフレキシブル部（フライングテール部）が混在する構造としてもよい。
【００６２】
そして、図１においては、リジッド部１ａ、１ｂが＋Ｚ方向に突出し（すなわち、図面上側に凸となる形状を備え）ていたが、リジッド部１ａ、１ｂのいずれか一方が、−Ｚ方向に突出し（すなわち、図面下側に凸（要するに凹）となる形状を備える）てもよい。
【００６３】
また、パターニングを施さない導体層又はメッシュ状の導体層を熱可塑性樹脂フィルム２の片面に形成し且つ接地してＧＮＤ層として機能させ、当該パターニングされない導体層とは反対側に位置する導体層に単独の特性インピーダンス制御パターン又は差動インピーダンス制御パターンを形成してもよい。すなわち、当該パターニングされない導体層とは反対側に位置する導体層においては、必要なインピーダンスがえられるような配線幅、差動インピーダンス配線の場合には一対のパターン幅とギャップ幅、及び配線厚み等を考慮した配線パターンの形成が可能となる。このような構造により、立体配線基板１においてはインピーダンス制御を図ることができる。特に、本実施例においては、フレキシブル部１ｃの一方の面に、当該パターニングを施さない導体層又はメッシュ状のグランド導体層を形成することができ、より優れたインピーダンス制御が可能となる。なお、インピーダンス値は、熱可塑性樹脂フィルム２等の材料厚みや誘電率、当該パターニングを施さない導体層又はメッシュ状の導体層の構造、及び差動インピーダンス配線の場合には一対の配線の両側に設けるグランド配線との間隔等の影響を受けるため、これらの影響を鑑みたシミュレーションによる設計、又は実際のサンプルによる確認等が重要となる。
【００６４】
＜本発明の実施態様＞
本発明の第１実施態様に係る立体配線基板は、立体的形状を備え、且つ５０％以上の破断伸びを備える樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの表面上に形成され、所望のパターンを備える配線パターンと、を有し、前記樹脂フィルムは、前記立体的形状を備えるリジッド部、及び前記リジッド部の端部から所望の方向に延在し、柔軟性を備えるフレキシブル部を含むことである。
【００６５】
第１実施態様においては、基材に樹脂フィルムを用いるものの、リジッド部をフレキシブル部に接続した構造を有しているため、フレキシブル部を屈曲させることにより、狭小スペースや三次元的な形状を持つ機器筐体等に対応した立体配線基板の良好な配置を容易に実現することが可能である。また、第１実施態様に係る立体配線基板においては、リジッド部における配線パターンに対して電気的に接続するための別の接続部品が不要となり、部品点数の削減によるコスト低減も図ることができる。特に、リジッド部とフレキシブル部とを同時且つ一体的に立体成型するため、製造工程の容易化及び削減を図り、製造コストの低減が実現されることになる。
【００６６】
本発明の第２実施態様に係る立体配線基板は、上述した第１実施態様において、前記配線パターンが前記樹脂フィルムの両面に形成されたことである。これにより、立体配線基板の高密度化を図ることができる。
【００６７】
本発明の第３実施態様に係る立体配線基板は、上述した第１又は２実施態様において、前記配線パターンは、金属を粒子状に堆積してなるポーラス状の構造を備える第１金属膜、及び前記第１金属膜上に積層された第２金属膜からなることである。これにより、第１金属膜に亀裂が生じても、追加の成膜によって当該亀裂を修復することができるため、最終的な導通不良の防止が図られている。
【００６８】
本発明の第４実施態様に係る立体配線基板は、上述した第１乃至第３実施態様のいずれかにおいて、前記樹脂フィルムが複数の前記リジッド部を備え、複数の前記リジッド部のそれぞれが前記フレキシブル部を介して他の前記リジッド部に接続していることである。これにより、既知のフレックスリジッド基板に代替えすることができる、より低コストで製造された立体配線基板を提供することが可能になる。
【００６９】
本発明の第５実施態様に係る立体配線基板は、上述した第１乃至３実施態様のいずれかにおいて、前記フレキシブル部が、前記リジッド部と接続する一端とは反対側の他端に、外部接続用端子を備えることである。これにより、既知のフライングテールの代替え基板として、より低コストで製造された立体配線基板を提供することが可能になる。
【００７０】
本発明の第６実施態様に係る立体配線基板の製造方法は、５０％以上の破断伸びを備える樹脂フィルムを準備する準備工程と、前記樹脂フィルムの表面上に第１金属膜を形成する第１金属膜形成工程と、フォトリソグラフィによって前記第１金属膜にパターニングを施し、所望のパターンを形成するパターン形成工程と、前記樹脂フィルムに対して加熱及び加圧を施して立体成型する立体成型工程と、パターン形成された前記第１金属膜上に第２金属膜を積層して配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、を有し、前記立体成型工程は、立体的形状を備えるリジッド部、及び前記リジッド部の端部から所望の方向に延在し、柔軟性を備えるフレキシブル部を前記樹脂フィルムに形成することである。
【００７１】
第６実施態様においては、基材に樹脂フィルムを用いるものの、リジッド部をフレキシブル部に接続した構造を形成するため、フレキシブル部を屈曲させることにより、狭小スペースや三次元的な形状を持つ機器筐体等に対応できる立体配線基板を提供することができる。リジッド部における配線パターンに対して電気的に接続するための別の接続部品及びその取付け工程が不要となり、部品点数及びその取付け工程の削減によるコスト低減も図ることができる。特に、リジッド部とフレキシブル部とを同時且つ一体的に立体成型するため、製造工程の容易化及び削減を図り、製造コストの低減が実現されることになる。
【００７２】
本発明の第７実施態様に係る立体配線基板の製造方法は、上述した第６実施態様において、前記第１金属膜形成工程では、前記樹脂フィルムの両面に前記第１金属膜を形成することである。立体配線基板の両面に配線パターンを形成することができ、立体配線基板の高密度化を図ることができる。
【００７３】
本発明の第８実施態様に係る立体配線基板の製造方法は、上述した第６又は第７実施態様において、前記第１金属膜形成工程では、金属を粒子状に堆積し且つ膜厚を調整することによって前記第１金属膜をポーラス状に形成することである。これにより、その後の立体形成工程においても、修復が不可能な亀裂を第１金属膜に発生することを防止することができる。
【００７４】
本発明の第９実施態様に係る立体配線基板の製造方法は、上述した第６乃至第８実施態様のいずれかにおいて、前記立体成型工程では、前記リジッド部を複数形成するとともに、複数の前記リジッド部を前記フレキシブル部によって接続するように立体成型することである。これにより、既知のフレックスリジッド基板に代替えすることができる、より低コストで製造された立体配線基板を提供することが可能になる。
【００７５】
本発明の第９実施態様に係る立体配線基板の製造方法は、上述した第６乃至第８実施態様のいずれかにおいて、前記パターン形成工程では、前記立体成型工程において前記フレキシブル部となる領域の一端に外部接続用端子を形成し、前記立体成型工程では、前記外部接続用端子が形成された部分には立体成型を行わないことである。これにより、既知のフライングテールの代替え基板として、より低コストで製造された立体配線基板を提供することが可能になる。
【００７６】
本発明の第１１実施態様に係る立体配線基板の製造方法は、上述した第６乃至第１０実施態様のいずれかにおいて、前記立体成型工程では、１つの金型によって前記リジッド部及び前記フレキシブル部を形成することである。これにより、金型費用の削減が図られ、立体成型基板の製造コストを低減することができる。
【００７７】
本発明の第１２実施態様に係る立体配線基板の製造方法は、上述した第９実施態様のいずれかにおいて、前記立体成型工程では、複数の前記リジッド部のそれぞれを形成する独立した金型により立体成型することである。これにより、より高精度な立体成型を実現することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１    立体配線基板
１ａ、１ｂ    リッジッド部
１ｃ    フレキシブル部
２    熱可塑性樹脂フィルム
２ａ、２ｂ    リッジッド部
２ｃ    フレキシブル部
２ｄ    第１の面
２ｅ    第２の面
２ｆ  側面
２ｇ    屈曲部
２ｈ    角部
３    配線パターン
４    貫通孔
５    第１金属膜
５ａ    粒子
６    分子接合剤
１１    金型
１２    上部金型
１２ａ    第１立体成型部
１２ｂ    第２立体成型部
１２ｃ    平坦部
１３    下部金型
１３ａ    第１立体成型部
１３ｂ    第２立体成型部
１３ｃ    平坦部
１４    上部加熱装置
１５    下部加熱装置
１６    立体配線基板用基材
１７    亀裂
２１    第２金属膜
２１ａ    粒子
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月29日(2016.7.29)
【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】
立体的形状を備え、且つ５０％以上の破断伸びを備える樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルムの表面上に形成され、所望のパターンを備える配線パターンと、を有し、
前記樹脂フィルムは、加熱及び加圧によって立体成型されたリジッド部、及び前記リジッド部の端部から所望の方向に延在し、柔軟性を備えるフレキシブル部を含み、
前記フレキシブル部を屈曲させることによって使用される立体配線基板。
【請求項２】
前記配線パターンは、前記樹脂フィルムの両面に形成された請求項１に記載の立体配線基板。
【請求項３】
前記配線パターンは、金属を粒子状に堆積してなるポーラス状の構造を備える第１金属膜、及び前記第１金属膜上に積層された第２金属膜からなる請求項１又は２に記載の立体配線基板。
【請求項４】
前記樹脂フィルムは、複数の前記リジッド部を備え、
複数の前記リジッド部のそれぞれは、前記フレキシブル部を介して他の前記リジッド部に接続している請求項１乃至３のいずれか１項に記載の立体配線基板。
【請求項５】
前記フレキシブル部は、前記リジッド部と接続する一端とは反対側の他端に、外部接続用端子を備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の立体配線基板。
【請求項６】
リジッド部及びフレキシブル部を備えるとともに、前記フレキシブル部を屈曲させることによって使用される立体配線基板の製造方法であって、
５０％以上の破断伸びを備える樹脂フィルムを準備する準備工程と、
前記樹脂フィルムの表面上に第１金属膜を形成する第１金属膜形成工程と、
フォトリソグラフィによって前記第１金属膜にパターニングを施し、所望のパターンを形成するパターン形成工程と、
前記樹脂フィルムに対して加熱及び加圧を施して立体成型する立体成型工程と、
パターン形成された前記第１金属膜上に第２金属膜を積層して配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、を有し、
前記立体成型工程は、前記樹脂フィルムの一部に立体成型を施して立体的形状を備える前記リジッド部を形成するとともに、及び前記リジッド部の端部から所望の方向に延在し、柔軟性を備える前記フレキシブル部を前記樹脂フィルムに形成する立体配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記第１金属膜形成工程においては、前記樹脂フィルムの両面に前記第１金属膜を形成する請求項６に記載の立体配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記第１金属膜形成工程においては、金属を粒子状に堆積し且つ膜厚を調整することによって前記第１金属膜をポーラス状に形成する請求項６又は７に記載の立体配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記立体成型工程においては、前記リジッド部を複数形成するとともに、複数の前記リジッド部を前記フレキシブル部によって接続するように立体成型する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の立体配線基板の製造方法。
【請求項１０】
前記パターン形成工程においては、前記立体成型工程において前記フレキシブル部となる領域の一端に外部接続用端子を形成し、
前記立体成型工程において、前記外部接続用端子が形成された部分には立体成型を行わない請求項６乃至８のいずれか１項に記載の立体配線基板の製造方法。
【請求項１１】
前記立体成型工程においては、１つの金型によって前記リジッド部及び前記フレキシブル部を形成する請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の立体配線基板の製造方法。
【請求項１２】
前記立体成型工程においては、複数の前記リジッド部のそれぞれを形成する独立した金型により立体成型する請求項９に記載の立体配線基板の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の立体配線基板は、立体的形状を備え、且つ５０％以上の破断伸びを備える樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの表面上に形成され、所望のパターンを備える配線パターンと、を有し、前記樹脂フィルムは、加熱及び加圧によって立体成型されたリジッド部、及び前記リジッド部の端部から所望の方向に延在し、柔軟性を備えるフレキシブル部を含み、前記フレキシブル部を屈曲させることによって使用されること。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、上記目的を達成するため、本発明の立体配線基板の製造方法は、リジッド部及びフレキシブル部を備えるとともに、前記フレキシブル部を屈曲させることによって使用される立体配線基板の製造方法であって、５０％以上の破断伸びを備える樹脂フィルムを準備する準備工程と、前記樹脂フィルムの表面上に第１金属膜を形成する第１金属膜形成工程と、フォトリソグラフィによって前記第１金属膜にパターニングを施し、所望のパターンを形成するパターン形成工程と、前記樹脂フィルムに対して加熱及び加圧を施して立体成型する立体成型工程と、パターン形成された前記第１金属膜上に第２金属膜を積層して配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、を有し、前記立体成型工程は、前記樹脂フィルムの一部に立体成型を施して立体的形状を備える前記リジッド部を形成するとともに、及び前記リジッド部の端部から所望の方向に延在し、柔軟性を備える前記フレキシブル部を前記樹脂フィルムに形成すること。
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月14日(2016.11.14)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
立体的形状及び５０％以上の破断伸びを備え、且つ単一材料からなる樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルムの表面上に形成され、所望のパターンを備える配線パターンと、を有し、
前記樹脂フィルムは、加熱及び加圧によって立体成型されたリジッド部、及び前記リジッド部の端部から所望の方向に延在し、柔軟性を備えるフレキシブル部を含み、
前記フレキシブル部を屈曲させることによって使用される立体配線基板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の立体配線基板は、立体的形状及び５０％以上の破断伸びを備え、且つ単一材料からなる樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの表面上に形成され、所望のパターンを備える配線パターンと、を有し、前記樹脂フィルムは、加熱及び加圧によって立体成型されたリジッド部、及び前記リジッド部の端部から所望の方向に延在し、柔軟性を備えるフレキシブル部を含み、前記フレキシブル部を屈曲させることによって使用されること。
【国際調査報告】
2016208093.tif 000027
2016208093.tif 000028
2016208093.tif 000029
2016208093.tif 000030