(57)【要約】【課題】対象物の被絶縁面を絶縁するにあたって、耐熱等の機能性を有する絶縁フィルムを装着することによって、容易且つ無駄のない絶縁処理を可能とする。【解決手段】電子部品３１〜３８が搭載された基板上３０に耐熱絶縁フィルム２１を装着するに際して、耐熱絶縁フィルム２１に、凹部又は凸部を含む被絶縁面形状に応じた形状パターン２１ａを三次元成形によって形成し、耐熱絶縁フィルム２１で電子部品３１〜３８又は回路基板３０を覆う。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部又は凸部を含む形状を有する構造体上に装着される耐熱絶縁フィルムであって、前記形状に応じた形状パターンを三次元成形によって形成することを特徴とする耐熱絶縁フィルム。
【請求項２】
フィルム材料がポリイミドであることを特徴とする請求項１に記載の耐熱絶縁フィルム。
【請求項３】
前記形状パターンは、開口部幅に対する深みの比率が２以下の凹凸パターンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐熱絶縁フィルム。
【請求項４】
前記構造体は、電子部品が搭載された基板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の耐熱絶縁フィルム。
【請求項５】
前記三次元成形は、真空圧空成形であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の耐熱絶縁フィルム。
【請求項６】
前記三次元成形は、成形型による加圧成形であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の耐熱絶縁フィルム。
【請求項７】
絶縁対象構造体の被絶縁面上に耐熱絶縁フィルムを装着する絶縁方法であって、前記耐熱絶縁フィルムに、三次元成形によって、凹部又は凸部を含む前記被絶縁面の形状に応じた形状パターンを形成し、該耐熱絶縁フィルムで前記被絶縁面を覆うことを特徴とする絶縁方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱絶縁フィルム及びそれを用いた絶縁方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の集積化及び高機能化が進むに連れて、電子部品又は電子部品が搭載された基板上に形成される絶縁層の機能性が重要視されており、従来、絶縁層として用いられていたエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に代わって、耐熱性，機械的強度，寸法安定性等に優れたポリイミド系樹脂等が用いられるようになってきた。一般に、このようなポリイミド系樹脂等による絶縁層の形成は、前駆体溶液を用い、これを所定厚で被絶縁面上に塗布した後、乾燥、加熱による脱水閉環イミド転化を行い、所定厚の樹脂層を被絶縁面上に形成するものである（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−４５９１９号公報（段落００３７）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような絶縁層の形成によると、工程が煩雑であると共に形成コストが高価であり量産性に欠けるという問題がある。また、被絶縁面上に凹部又は凸部を含む場合には、この凹凸を埋めるように樹脂を塗布する必要があり、絶縁材料を余計に使わざるを得ず、絶縁対象物が重くなってしまうという問題もある。
【０００５】
これに対して、薄膜の絶縁フィルムを被絶縁面上に貼り付けることも考えられているが、一般に機能性の高いポリイミド系樹脂等の薄膜フィルムは形状追従性が悪いので、被絶縁面上に凹部又は凸部を含む場合には、良好な貼り付けを行うことができず、取り付け後の安定性に欠けるという問題がある。また、被絶縁面の形状が複雑な場合には、何枚かのフィルムを組み合わせて使用する必要があり、取り付けが煩雑であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、対象物の被絶縁面を絶縁するにあたって、耐熱等の機能性を有する絶縁フィルムを装着することによって、容易且つ無駄のない絶縁処理が可能であること、凹部又は凸部を被絶縁面に含む対象物に対して、取り付けた後の安定性があり、また容易に取り付けが可能であること、絶縁処理の後に絶縁対象物が重くならないこと等が本発明の目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明による耐熱絶縁フィルム及び絶縁方法は、以下の特徴を少なくとも具備するものである。
【０００８】
耐熱絶縁フィルムとしては、凹部又は凸部を含む形状を有する構造体上に装着される耐熱絶縁フィルムであって、前記形状に応じた形状パターンを三次元成形によって形成することを特徴とする。
【０００９】
絶縁方法としては、絶縁対象構造体の被絶縁面上に耐熱絶縁フィルムを装着する絶縁方法であって、前記耐熱絶縁フィルムに、三次元成形によって、凹部又は凸部を含む前記被絶縁面の形状に応じた形状パターンを形成し、該耐熱絶縁フィルムで前記被絶縁面を覆うことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明する。実施形態に係る耐熱絶縁フィルムは、ポリイミド系樹脂に代表される耐熱性を備えた樹脂フィルムであって、材料例としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリエステル、ポリイミダゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリスルフォン等を挙げることができる。
【００１１】
このような耐熱絶縁フィルムを凹部又は凸部を含む形状を有する構造体上に装着するにあたって、その形状に応じた形状パターン（以下、凹凸形状パターンという）を三次元成形によって形成する。これによって、耐熱絶縁フィルムを容易に絶縁対象物に装着することができると共に、凹凸等の表面形状を有する絶縁対象物に対しても安定した取り付けが可能である。また、耐熱絶縁フィルムに形成される凹凸形状パターンは、開口部幅に対する深みの比率が２以下の凹凸形状パターンとする。これによって、難成形性の耐熱絶縁フィルムであっても、形状パターンの形成が可能になる。
【００１２】
電子部品が搭載された基板を絶縁対象部の構造体にする場合には、基板に対して凸部を形成する電子部品に対して、その形状に応じて三次元成形された耐熱絶縁フィルムを用いる。これによって、安定且つ容易に耐熱性を有する絶縁被覆が可能になる。
【００１３】
このような耐熱絶縁フィルムは、真空圧空成形によって三次元成形することができる。これによると、必要に応じて加熱された成形型の凹部に耐熱絶縁フィルムを吸引又は圧空によって引き込むことによって、フィルムに凹凸形状パターンを形成する。
【００１４】
また、このような耐熱絶縁フィルムは、成形型による加圧成形によって三次元成型することもできる。これによると、必要に応じて加熱された成形型の凹部に対して耐熱絶縁フィルムを加圧成形することによって、フィルムに凹凸形状パターンを形成する。
【００１５】
このような耐熱絶縁フィルムを用いた絶縁方法としては、耐熱絶縁フィルムに、絶縁対象物の被絶縁面に対応する凹凸形状パターンを三次元成形によって形成し、この耐熱絶縁フィルムによって電子部品，基板等の絶縁対象物を覆うものである。
【００１６】
このような実施形態の耐熱絶縁フィルム及びこれを用いた絶縁方法によると、対象物の被絶縁面を絶縁するにあたって、耐熱性を有する絶縁フィルムを装着することによって、高機能な絶縁処理が可能となる。また、フィルムを装着するだけであるから容易且つ安価な処理が可能である。更には、耐熱絶縁フィルムに被絶縁面の形状に応じた形状パターンを三次元成形によって形成するので、凹部又は凸部を被絶縁面に含む対象物に対しても、装着後の安定性があり、且つ容易に取り付けが可能である。そして、軽量なフィルムの装着によって絶縁処理がなされるので、被絶縁面を樹脂で埋める場合と比較して絶縁対象が重くなることもない。
【００１７】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は真空圧空成形による耐熱絶縁フィルムのパターン形成を説明する説明図である。凹凸形状パターンを形成するための成形型１０には、絶縁対象物の凹凸形状パターンに対応する成形溝１０ａが形成されている。この成形溝１０ａの幅ｈ及び深さｄは、例えば、ｄ／ｈ≦２の範囲内で形成されている。成形型１０には、成形溝１０ａのそれぞれに臨む通気孔１０ｂが形成されている。
【００１８】
この実施例のパターン形成に係る各工程を図に従って順に説明すると、まず図１（ａ）に示すように、成形型１０上に被成形対象である耐熱絶縁フィルム（ポリイミドフィルム）２０を配備させる。そして、図６に示す枠体５０を配置して成形型１０側に圧接し、成形型１０と枠体５０間に耐熱絶縁フィルム２０の外周縁を挟持する。
【００１９】
同図（ｂ）に示す工程では、耐熱絶縁フィルム２０を成形型１０の成形溝１０ａのそれぞれに圧接して凹凸形状パターンを成形する。つまり、この工程では、耐熱絶縁フィルム２０に対して、必要に応じて上方から行われる圧空（空気圧による加圧）と成形型１０側から通気孔１０ｂを介して行われる吸引とが作用して、耐熱絶縁フィルム２０を成形溝１０ａ内に引き込み、この成形溝１０ａに対応する凹凸形状パターンを耐熱樹脂フィルム２０に成形する。この際、必要に応じて成形型１０は加熱される。この加熱によって、凹凸形状パターンの成形をより確実に行うことができる。
【００２０】
この成形工程が終了すると、同図（ｃ）に示すように、必要に応じて成形型１０は冷却される。この冷却によって、加熱によって軟化した耐熱絶縁フィルム２０が硬化して、成形された凹凸形状パターンが保持される。その後、同図（ｄ）に示すように離型が行われて、必要な凹凸形状パターン２０ａが成形された耐熱絶縁フィルム２０を得ることができる。
【００２１】
図２は、本発明の他の実施例に係る真空圧空成形による耐熱絶縁フィルムのパターン形成を説明する説明図である。この実施例において、図２（ａ），（ｄ），（ｅ）の各工程は、図１に示す実施例の同図（ａ），（ｃ），（ｄ）に示される各工程と同様であるから、重複した説明を省略する。
【００２２】
この実施例では、耐熱絶縁フィルム２０上に成形型１０のパターンに対応する凹凸状のパターンを有する予張形成型６０を配備させる。この予張形成型６０には、成型溝１０ａと一対一に対応する凹部空間６０ａが形成されおり、この凹部空間６０ａによって凹凸形状パターンが形成されている。そして、この予張形成型６０にも凹部空間６０ａに臨む通気孔６０ｂが形成されている。
【００２３】
同図（ｂ）に示す工程では、予張形成型６０によって耐熱絶縁フィルム２０に成形型１０のパターンに対応した予張部２０ｂが形成される。つまり、耐熱絶縁フィルム２０に対して、予張形成型６０側から通気孔６０ｂを介して行われる吸引と成形型１０側から通気孔１０ｂを介して行われる圧空の何れか一方又は両方が作用して、耐熱絶縁フィルム２０を凹部空間６０ａ内に引き込み、この凹部空間６０ａのパターンに対応する予張部２０ｂが耐熱絶縁フィルム２０に形成される。この際、予張形成型６０は必要に応じて加熱される。予張形成型６０を加熱することで、予張形成時に成形のための予備加熱を合わせて行うことができ、また、予張形成をより効果的に行うことができる。
【００２４】
同図（ｃ）に示す成形工程では、前述の予張部２０ｂのそれぞれを成形型１０の凹凸形状パターンのそれぞれに圧接して耐熱絶縁フィルム２０に凹凸形状パターンを成形する。つまり、この成形工程では、耐熱絶縁フィルム２０に対して、予張形成型６０側から通気孔６０ｂを介して行われる圧空と成形型１０側から通気孔１０ｂを介して行われる吸引の何れか一方又は両方が作用して、耐熱絶縁フィルム２０の予張部２０ｂを成形溝１０ａ内に引き込み、この成形溝１０ａに対応する凹凸形状パターン２０ａを耐熱絶縁フィルム２０に成形する。この際、必要に応じて成形型１０は加熱される。この加熱によって、凹凸形状パターン２０ａの成形をより確実に行うことができる。
【００２５】
以下、同図（ｄ），（ｅ）の工程は、図１（ｃ），（ｄ）と同様の工程であり、これによって、凹凸形状パターン２０ａが形成された耐熱絶縁フィルム２０を得ることができる。
【００２６】
図３は、他の実施例に係るパターン形成方法を説明図である。前述の実施例と同一の部分には同一の符号を付して重複した説明を一部省略する。この実施例においては、成形型１０のパターンを形成する成形溝１０ａに対応して凸部６１ａを有する予張形成型６１を用いる。この予張形成型６１においても耐熱絶縁フィルム２０を予張形成型６１側に吸引するための通気孔６１ｂを有する。
【００２７】
この実施例のパターン形成方法に係る各工程を図に従って順に説明すると、まず前述の図３（ａ）に示すように、成形型１０上に被成形対象である耐熱絶縁フィルム２０を配備させ、更にその上に予張形成型６１を配備する。この予張形成工程では、予張形成型６１側から通気孔６１ｂを介して吸引が行われ、これによって予張形成型６１に耐熱絶縁フィルム２０が圧接される。この予張形成型６１には前述のように成形型１０の成形溝１０ａに一対一に対応する凸部６１ａが形成されているので、この凸部６１ａによって成形型１０のパターンに対応する予張部２０ｂが耐熱絶縁フィルム２０に形成される。この際、予張形成型６１は必要に応じて加熱される。予張形成型６１を加熱することで、予張形成時に成形のための予備加熱を合わせて行うことができ、また、予張形成をより効果的に行うことができる。
【００２８】
そして、図３（ｂ）に示される成形工程では、耐熱絶縁フィルム２０に対して、成形型１０側から通気孔１０ｂを介して行われる吸引が作用して、耐熱絶縁フィルム２０の予張部２０ｂを成形溝１０ａ内に引き込み、この成形溝１０ａに対応するパターンを耐熱絶縁フィルム２０に成形する。この際、必要に応じて、成形型１０は加熱される。この加熱によって、パターンの成形をより確実に行うことができる。その後は、前述の実施例と同様に必要に応じて冷却を行い、離型を行うことで、凹凸形状パターンが形成された耐熱絶縁フィルム２０を成形することができる。
【００２９】
図４は、更に他の実施例に係るパターン形成方法を示す説明図である。前述の実施例と同一の部分には同一の符号を付して重複した説明を一部省略する。この実施例では、成形型１０の成形溝１０ａに一対一に対応する凸部６２ａを有する予張形成型６２を用い、これを成形型１０上に設置した耐熱絶縁フィルム２０に向けて圧接する（同図（ａ）参照）。これによって、成形型１０の成形溝１０ａ内で、耐熱絶縁フィルム２０に予張部２０ｂが形成される（同図（ｂ）参照）。そして、予張形成型６２を引き離し、耐熱絶縁フィルム２０に対して、成形型１０側から通気孔１０ｂを介して吸引が作用し、成形溝１０ａ内に形成された予張部２０ｂが引き込まれて成形溝１０ａの内面に圧接され、この成形溝１０ａに対応する凹凸形状パターンが耐熱絶縁フィルム２０に形成される。この際、前述の実施例と同様に必要に応じて成形型１０は加熱される。その後は、前述の実施例と同様に必要に応じて冷却を行い、離型を行うことで、凹凸形状パターンが形成された耐熱絶縁フィルム２０を成形することができる。
【００３０】
図５は、更に他の実施例に係るパターン形成方法を示す説明図である。前述の実施例と同一の部分には同一の符号を付して重複した説明を一部省略する。この実施例は、前述の各実施例における予張形成工程と成形工程とを交互に連続して繰り返すものである。図示の例は、図３で示した実施例を繰り返す例を示している。
【００３１】
同図（ａ）において、予張形成工程で予張形成型６１側から通気孔６１ｂを介して吸引を行い耐熱絶縁フィルム２０に部分的な予張部を形成する。次に、同図（ｂ）に示すように、成形工程で形成された部分的な予張部を成形溝１０ａ内に引き込み更に予張部を拡大する。そして、同図（ｃ）に示すように、予張形成型６１側から吸引して予張形成型６１の凸部６１ａに応じた予張部を形成する。そして最終的に、同図（ｄ）に示すように、成形型１０側から吸引して成形溝１０ａ内に予張部を引き込み、成形溝１０ａ内面に予張部を圧接する。この繰り返しは、段階的に更に多数回に亘って繰り返すこともできる。その後は、前述の実施例と同様の工程がなされて、耐熱絶縁フィルム２０の凹凸形状パターンが形成される。
【００３２】
なお、付け加えると、前述した図２〜５に示す実施例においても図６に示すような枠体５０を用いて耐熱絶縁フィルム２０の外周縁が成形型１０に挟持された状態でパターンの形成がなされる。
【００３３】
図７〜９は、実施例に係る耐熱絶縁フィルムの適用例を示す説明図である。この耐熱絶縁フィルムは、絶縁が要求され、且つ高温になる部分の保護カバーとして用いられる、図７は電子部品が搭載された基板の絶縁に適用した例であり、図８，９はモータコアの絶縁に適用した例である。
【００３４】
図７の例では、回路基板３０に各種電子部品３１〜３８が搭載されている。この電子部品３１〜３８によって、回路基板３０の表面には凹凸形状が形成されている。この凹凸形状に応じて前述した成形型１０の成形溝１０ａを形成して、その成形型１０によって耐熱絶縁フィルム２１を成形する。この成形で図示のような凹凸形状パターン２１ａが三次元成形された耐熱絶縁フィルム２１を得ることができる。
【００３５】
そして、電子部品３１〜３８を覆うように回路基板３０上に耐熱絶縁フィルム２１を装着することによって、電子部品３１〜３８及び回路基板３０をポリイミドフィルム等の高機能な耐熱絶縁フィルム２１で絶縁被覆することができる。これによると、電子部品全体を樹脂でモールドする場合等と比較して、回路基板の軽量化及び省ペース化が可能であり、小型・薄型が進む電子機器への実装に有効である。
【００３６】
図８の例は、モータコアの上面及び下面を耐熱絶縁フィルム２２で絶縁被覆するものである。モータコア４０は鉄心４１に巻線４２が巻かれた構造を有しており、その上面及び下面には、巻線４２が巻かれたことによる凸部が形成されている。この凸部に対応した凹形状パターン２２ａを成形する共に鉄心形状に対応した立体形状を成形し、これをモータコア４０の上下面に装着する。
【００３７】
図９の例は、モータコア４０における鉄心４１の表面に直接耐熱絶縁フィルム２３を装着したものである。この場合には、鉄心４１の立体形状に応じて耐熱絶縁フィルム２３を成形し、耐熱絶縁フィルム２３を装着した後に巻線４２を巻回す。
【００３８】
これらの実施例によると、被絶縁面を絶縁するにあたって、耐熱等の機能性を有する絶縁フィルムを装着することによって、容易且つ安価な絶縁処理が可能であり、しかも、凹部又は凸部を被絶縁面に含む対象物に対しても、装着後の安定性があり、且つ容易に取り付けが可能である。また、軽量のフィルムを装着するだけで絶縁が可能であるから、樹脂モールドを行う場合に比べて部品又は機器の軽量化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る真空圧空成形による耐熱絶縁フィルムのパターン形成を説明する説明図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る真空圧空成形による耐熱絶縁フィルムのパターン形成を説明する説明図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る真空圧空成形による耐熱絶縁フィルムのパターン形成を説明する説明図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る真空圧空成形による耐熱絶縁フィルムのパターン形成を説明する説明図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る真空圧空成形による耐熱絶縁フィルムのパターン形成を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施例に係る真空圧空成形で用いられる枠体を示す説明図である。
【図７】実施例に係る耐熱絶縁フィルムの適用例（回路基板への適用例）を示す説明図である。
【図８】実施例に係る耐熱絶縁フィルムの適用例（モータコアへの適用例）を示す説明図である。
【図９】実施例に係る耐熱絶縁フィルムの適用例（モータコアへの適用例）を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  成形型    １０ａ  成型溝    １０ｂ  通気孔
２０，２１，２２，２３  耐熱絶縁フィルム
３０  回路基板    ３１〜３８  電子部品
４０  モータコア  ４１  鉄心    ４２  巻線
５０  枠体
６０，６１，６２  予張形成型
【図１】
2004281248.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004281248.tif 000007
【図６】
2004281248.tif 000008
【図７】
2004281248.tif 000009
【図８】
2004281248.tif 000010
【図９】
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