(57)【要約】【課題】基材と導体金属とを高いピール強度で接合することができ、しかも回路設計の自由度が高く、立体回路基板を簡易且つ効率的に製造可能な立体回路基板の製造方法を提供する。【解決手段】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て基材12を得る基材成形工程S1、基材12の表面に設けられる導電回路Cの電気絶縁部Iに対応する部分に、当該部分の表面を被覆するよう予め三次元形状に成形したマスク20を装着する回路マスク装着工程S2、基材12のマスク20の非被覆部分である導電回路C形成部分に導電ペースト14aを塗布した後、マスク20を取り外すと共に、導電ペースト14aをキュアして導電コート層14を得る導電ペースト塗設工程S3、及び導電コート層14の表面に導体金属を電気めっきして導体めっき層16を得る電気めっき処理工程S4で構成されていることを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記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、
前記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ことを特徴とする立体回路基板。
【請求項２】
前記耐熱フィルムが芳香族ポリイミドフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の立体回路基板。
【請求項３】
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て基材を得る基材成形工程、
前記基材の表面に設けられる導電回路以外の電気絶縁部に対応する部分に、当該部分の表面を被覆するよう予め三次元形状に成形したマスクを装着する回路マスク装着工程、
前記マスクの非被覆部分である基材の導電回路形成部分に導電ペーストを塗布した後、前記マスクを取り外すと共に、前記導電ペーストをキュアして導電コート層を得る導電ペースト塗設工程、及び
前記導電コート層の表面に導体金属を電気めっきして導体めっき層からなる導電回路を得る電気めっき処理工程で構成されていることを特徴とする立体回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記電気めっき処理工程の後、前記電気絶縁部に再度前記マスクを装着し、前記導体めっき層の表面に更に導体金属を溶融めっき処理することを特徴とする請求項３に記載の立体回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元の立体的形状に成形した基材の表面における必要箇所に導電回路が設けられた立体回路基板とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
三次元形状に成形した基材の表面における必要箇所に導電回路が設けられた立体回路基板は、電子機器設計の自由度を飛躍的に向上させることができるため、電子機器業界のみならず産業界における様々な分野から注目されている。
【０００３】
そこで、従来、この立体回路基板の製造方法として、以下のような技術が提案されている。
(1)無電解めっき用の触媒を配合したエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂又はポリエーテルイミドやポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂を三次元形状に成形して基板を作製した後、当該基板の表面に銅などの導体金属の無電解めっきを施し、めっき層の所定部分をフォトリソグラフ法により選択除去して導電回路パターンを形成する方法[サブトラクティブ法]。
(2)金属被覆可能な合成樹脂成形品である立体基板の表面に予め化学めっき(無電解めっき)等により金属被覆加工を行なって薄い導体金属膜を形成し、次いで導体金属膜の所定部分にレーザ光を照射して、当該部分の導体金属膜を除去し、導電回路となる部分だけを残す方法[サブトラクティブ法]（例えば、特許文献１参照。）。
(3)基材上にスクリーン印刷 ，オフセット印刷 ，凸版印刷，凹版印刷などの印刷法を用い、導電ペーストによる導電回路パターンを印刷した後、基材全体或いは基材の印刷面に対してエネルギー(加熱、光照射など)を照射して前記導電回路パターンを固定する方法（例えば、特許文献２参照。）を用いて立体回路基板を製造する方法[アディティブ法]。
【０００４】
これらの技術を用いれば、三次元形状に成形した基材の表面に導電回路パターンを形成し、立体回路基板を得ることができる。
【特許文献１】特開平６−１６４１０５号公報
【特許文献２】特開２００１−１５８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の立体回路基板の製造方法(1)〜(3)には、それぞれ以下のような問題があった。
【０００６】
すなわち、上記(1)の立体回路基板の製造方法では、立体的に成形された基板の凹凸が大きい場合、基板上に塗布したレジストを露光する際に、当該レジストに対して均一な露光が難しく、基材の立体形状が平面に近いものにしか適用できないと云う問題があった。又、一般的な平面状のプリント基板の製造に用いられる設備(特に露光装置)を利用することができず、別途設備を設置しなければならないと云う問題もあった。更に、この例では基材の表面に導体金属の無電解めっきを施して導電回路のベースとなる金属箔膜を直接形成するようにしているが、係る方法で形成した金属箔膜は基材との接着強度(より具体的にはピール強度)が弱く、熱膨張の際の応力などが折曲部分や角部に集中しやすい立体回路基板では、電子部品をはんだ付けする際の熱などによって当該基板に応力が加わると、その折曲部分や角部における金属箔膜と基材との層間がすぐに剥離するようになり実用的でないと云う問題があった。
【０００７】
上記(2)の立体回路基板の製造方法では、平面の場合は有効な方法であるとしても、立体基板の場合には立体表面に形成された導体金属膜にレーザ光を照射するようにしているので、レーザ光の照射方向に対して垂直な面、傾斜している面及び平行な面の各面において吸収される実効エネルギーに差異が生じるようになる。このため、基板の表面に設けた導体金属膜の除去を均一に行なうことができず、基板の表面に均一に回路を形成することが困難であると云う問題があった。又、この製造方法も、上記(1)の製造方法と同様に、無電解めっきを用いて基材の表面に導体金属膜を直接形成するようにしているので、導体金属膜と基材との接着強度(ピール強度)が弱く、実用的でないと云う問題があった。
【０００８】
上記(3)の立体回路基板の製造方法では、スクリーン印刷，オフセット印刷，凸版印刷，凹版印刷などの印刷法を用い、三次元形状に成形した基材の表面に導電ペーストによる導電回路パターンを立体的に印刷しなければならず、そのためには、三次元での描画が可能な極めて特殊で高価な設備を導入しなければならないと云う問題があった。又、導電ペーストには導体金属粉の他に導体金属粉同士を接合したり導電ペーストを基材表面に接着するために不可欠であるが電気伝導性や熱伝導性を阻害するバインダーなどの成分が含まれていることから、銅箔膜(或いはめっき膜)などの導体金属のみを用いて導電回路を形成する場合に比べて導電性や放熱性が劣るようになると云う問題もあった。特に、放熱性が要求される立体回路基板では採用不可能である。
【０００９】
なお、上述した各技術の他に、三次元形状に成形した基材の表面に、銅箔などを打ち抜いて別途作製した打ち抜き回路を貼り付け熱圧着することも考えられるが、係る方法では回路設計(デザイン)の自由度に制限がありコスト的にも実用的ではない。
【００１０】
それゆえに、本発明の主たる課題は、基材とその表面に形成された導体金属とが高いピール強度で接合された信頼性の高い立体回路基板を提供することであり、又、基材と導体金属とを高いピール強度で接合することができ、しかも回路設計の自由度が高く、立体回路基板を簡易且つ効率的に製造することが可能な立体回路基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載した発明は、「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１２と、
基材１２の表面における導電回路形成部分に導電ペースト１４ａを塗布して形成した導電コート層１４と、
導電コート層１４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１６からなる導電回路Ｃとで構成されている」
ことを特徴とする立体回路基板１０である。
【００１２】
この発明では、耐熱フィルムを三次元形状に成形した基材１２と導体めっき層１６との間に、基材１２を構成する耐熱フィルムに対して高い接着力を有するバインダーと導体めっき層１６(すなわち導電回路Ｃ)を構成する導体金属に対して高い密着性を有する導体金属粉とで構成され、基材１２と導体めっき層１６の両方に対して高い結合力を有する導電ペースト１４ａで形成された導電コート層１４を介層しているので、基材１２と導体めっき層１６とを高いピール強度で接合することができる。
【００１３】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の立体回路基板１０において、「耐熱フィルムが芳香族ポリイミドフィルムである」ことを特徴とするもので、これにより、はんだ耐熱性に優れ(はんだを用いて)電子部品を容易に実装することができ、しかも形状精度の高い軽量性に優れた基材１２を得ることができると共に、立体回路基板１０の耐熱性を向上させることができる。
【００１４】
請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載の立体回路基板１０の製造方法であって、
「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て基材１２を得る基材成形工程Ｓ１、
基材１２の表面に設けられる導電回路Ｃ以外の電気絶縁部Ｉに対応する部分に、当該部分の表面を被覆するよう予め三次元形状に成形したマスク２０を装着する回路マスク装着工程Ｓ２、
基材１２のマスク２０の非被覆部分である導電回路形成部分に導電ペースト１４ａを塗布した後、マスク２０を取り外すと共に、導電ペースト１４ａをキュアして導電コート層１４を得る導電ペースト塗設工程Ｓ３、及び
導電コート層１４の表面に導体金属を電気めっきして導体めっき層１６からなる導電回路Ｃを得る電気めっき処理工程Ｓ４で構成されている」
ことを特徴とする立体回路基板１０の製造方法である。
【００１５】
この発明では、まず始めに耐熱フィルムを三次元形状に成形して基材１２を得た(Ｓ１)後、この基材１２上に設けられる導電回路Ｃの電気絶縁部Ｉに対応する部分に、当該部分を被覆するよう予め三次元形状に成形したマスク２０を装着する（Ｓ２）。このように予め所定の三次元形状に成形したマスク２０を使用することにより、当該マスク２０を基板１２の表面に装着するだけで電気絶縁部Ｉに対応する部分にマスク２０を密着させることができ、立体的形状の基材１２に対して非常に簡便にマスキングを行なうことができる。
【００１６】
続いて、電気絶縁部Ｉをマスキングした基材１２の導電回路形成部分に導電ペースト１４ａを塗布して導電コート層１４を形成するが、こうすることにより、スクリーン印刷 ，オフセット印刷 ，凸版印刷，凹版印刷などの印刷法を用い、所定のパターンに従って導電ペースト１４ａの網点(ドット)で導電コート層１４を描画する場合に比べて、非常に迅速且つ簡単に立体形状の基材１２に対して所定パターンの導電コート層１４を形成することができる。
【００１７】
そして、導電コート層１４の表面に導体金属を電気めっきして導体めっき層１６(すなわち導電回路Ｃ)を形成するが、このように電気めっき処理を施すことによって、無電解めっきと異なり、導電物である導電コート層１４の表面に対して選択的に導体金属をめっきすることができ、しかも無電解めっきを用いる場合に比べて導電コート層１４の表面に高速且つ厚膜にて導体金属を積層することができる。又、この導体めっき層１６と基材１２との間には、基材１２を構成する耐熱フィルムに対して高い接着力を有するバインダーと導体めっき層１６(すなわち導電回路Ｃ)を構成する導体金属に対して高い密着性を有する導体金属粉とで構成され、基材１２と導体めっき層１６の両方に対して高い結合力を有する導電ペースト１４ａで形成された導電コート層１４を介層しているので、基材１２と導体めっき層１６とを高いピール強度で接合することができる。
【００１８】
請求項５に記載した発明は、請求項４に記載の立体回路基板１０の製造方法において、「電気めっき処理工程Ｓ４の後、電気絶縁部Ｉに再度マスク２０を装着し、導体めっき層１６の表面に更に導体金属を溶融めっき処理する」ことを特徴とするもので、これにより、より低廉なコストで導電回路Ｃに対してさらに厚みを付与することができ、導電回路Ｃの導電性や放熱性をより一層向上させることができると共に、立体回路基板１０全体の剛性を向上させ、当該立体回路基板１０に更なる形状安定性を付与することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、基材と導体金属とを高いピール強度で接合することができ、しかも回路設計の自由度が高く、立体回路基板を簡易且つ効率的に製造することが可能な立体回路基板の製造方法と、基材とその表面に形成された導体金属とが高いピール強度で接合された信頼性の高い立体回路基板とを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を図面に従って説明する。図１に示す本発明の一実施例の立体回路基板１０は、ＬＥＤなどの電子部品を三次元に配置して作動させるためのものであり、大略、基材１２，導電コート層１４及び導体めっき層１６からなる導電回路Ｃで構成されている。ここで、図１中の丸囲み「＋」及び「−」はそれぞれ導電回路Ｃにおけるプラス極及びマイナス極を示している。
【００２１】
基材１２は、熱可塑性を有する耐熱フィルムからなり、立体回路基板１０の形態を保持すべく、所定の三次元形状に成形された成形体である。本実施例では、図１に示すように、この基板１２が段部を有する浅鉢状にて形成されている。
【００２２】
この基材１２を構成する耐熱フィルムの材料としては、ポリイミド，ポリアミド，ポリフェニレンサルファイドおよび液晶ポリマなどを挙げることができるが、特に、ポリイミドのフィルムを用いることが好ましい。このように基材１２として耐熱性に優れたポリイミドフィルムを用いることで、ハンダ耐熱性に優れＬＥＤなどの電子部品の実装が容易となり、形状精度の高い基材１２を得ることができる。また、例えば、実装する電子部品として点灯時に最大で約１５０〜２００℃程度の熱を発するパワーＬＥＤを用いた場合であっても、当該ＬＥＤの発する熱で基板１２が変形する心配はない。
【００２３】
さらに、基材１２の成形形状すなわち所定の三次元形状を精度良く得るためには、熱可塑性の芳香族ポリイミドフィルムを用いるのが好ましい。
【００２４】
芳香族ポリイミドは、芳香族テトラカルボン酸と脂肪族または芳香族ジアミンとの縮合物であり、代表的にはピロメリット酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物などのテトラカルボン酸二無水物と、パラフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテルなどのジアミンを縮重合してアミド酸を生成させ、これを熱または触媒で閉環硬化させて得られるものである。熱可塑性ポリイミドは、例えば次のような化合物を共重合させることによって得ることができる。
【００２５】
ジカルボン酸無水物としては、ピロメリット酸二無水物、４，４’−オキシジフタール酸二無水物、３，３’、４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’、４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’、３，３’ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルフィド二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、１，１−ビス（２，３ージカルボキシフェニル）メタン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパンニ無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、ｍ−フェニレンビス（トリメリット酸）二無水物等を挙げることができる。
【００２６】
ジアミンとしては、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、３，３’−ジメチルペンタメチレンジアミン、３−メチルヘキサメチレンジアミン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、１，１，６，６−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、２，２，５，５−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−アミノフェニル−３−アミノベンゾエート、ｍ−アミノベンゾイル−ｐ−アミノアニリド、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス（４−アミノフェニル）メタン、１，１−ビス（４−アミノフェニル）エタン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２'−ビス[４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）]プロパン,４，４’−ジアミノジフェニルスルホキシド、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２’ージアミノゼンゾフェノン、１，２−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３ービス（４−アミノベンゾイルオキシ）ベンゼン、４，４’−ジベンズアニリド、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）フェニルエーテル、２，２’−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２’−ビス（４−アミノフェニル）−１，３−ジクロロ−１、１，３，３−ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、１，１２−ジアミノドデカン、１，１３− ジアミノドデカン、ポリシロキサンジアミンなどが挙げられる。
【００２７】
上記化合物の中で、本発明において使用される熱可塑性ポリイミドとしては、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＲＯＤＡと略称）、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡと略称）及び４，４’−オキシジフタル酸二無水物（ＯＤＰＡ）の共重合物、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＯＤＡと略称）と３，３’４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡと略称）との共重合物、およびＯＤＡ，ＰＭＤＡおよびＢＰＤＡとの共重合物、３，３’、４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）及びＰＭＤＡと２，２'−ビス[４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）]プロパン（ＢＡＰＰと略称）との共重合物が特に好ましい。
【００２８】
熱可塑性ポリイミドは加熱することにより軟化するが、本発明においては電子部品実装時のハンダ耐熱性の観点からガラス転移温度が２００〜３５０℃のものが好ましく、より好ましくは２１０〜３２０℃であり、更に好ましくは２５０℃〜３１０℃である。また、熱可塑性ポリイミドは、ガラス転移温度における破断伸度が１００〜７００％のものが好ましく、さらに好ましくは、１５０〜４００％である。
【００２９】
以上のような材料で構成され、基材１２に成形されるフィルムの厚みとしては、形態保持性や熱放散性などの観点から好ましくは１２．５〜５００μｍ、より好ましくは２５〜３００μｍである。また、フィルムの熱膨張係数は、成形後の配線が存在する箇所において５〜６０ｐｐｍ／℃であることが好ましい。
【００３０】
このような熱可塑性の耐熱フィルムを用いて基材１２を成形する方法としては、真空成形法やプレス成形法が挙げられるが、亀裂やしわを生じない方法であれば特にこれらに限定されるものではない。
【００３１】
導電コート層１４は、基材１２の表面に設けられる導電回路Ｃの導体部分のベースとなるものであり、導電ペースト１４ａを塗布することによって構成される（図３(c)参照）。
【００３２】
ここで、導電コート層１４を構成する導電ペースト１４ａとしては、銅，銀，錫，金およびニッケルなどの導体金属粉及びバインダーを主原料とし、必要に応じて溶媒や分散剤などの各種添加剤を配合して構成された公知のものを用いることができる。
【００３３】
また、バインダーは、熱可塑性，熱硬化性或いは光硬化性の何れであってもよいが、耐熱性や基材１２の三次元形状に起因する均一露光の困難性などの観点から熱硬化性のものを使用するのが好ましい。但し、このバインダーは、前記何れの場合であっても基材１２を構成する耐熱フィルムに対して高い接着力を有するものである必要がある。
【００３４】
この導電コート層１４の厚みは、電気伝導性や熱放散性或いは経済性などの観点から１〜３０μｍの範囲であるのが好ましい。
【００３５】
導体めっき層１６は、導電回路Ｃにおける主たる導体となるものであり、導電コート層１４の表面に銅，銀，はんだ，錫，金およびニッケルなどの導体金属の単体或いは合金を電気めっきして構成した層である。ここで、導体めっき層１６を構成する導体金属と上述の導電コート層１４を構成する導電ペースト１４ａに含まれる導体金属粉とが同じ種類のもので構成されている場合、両者の密着性は高く導体めっき層１６と導電コート層１４とを強固に結合できると考えられるが、仮に導体めっき層１６の導体金属と導電コート層１４の導体金属粉との間の密着性が乏しい場合であっても、別途、両者に対して密着性を有する導体金属で構成された下地層を設けることにより、導体めっき層１６と導電コート層１４との結合を強固にすることができる。
【００３６】
この導体めっき層１６の厚みは、電気伝導性や熱放散性或いは経済性などの観点から５〜５０μｍの範囲であるのが好ましい。
【００３７】
導電コート層１４及び導体めっき層１６で構成される導電回路Ｃのパターンは、ユーザーの要求に応じて適宜設定されるものであるが、図１に示すもののように基材１２における導電回路形成面側の導体の面積比率(導体被覆面積率)を７５％以上、より望ましくは９０％以上とすることが好ましい。こうすることにより、導体１２表面の熱拡散の効率及び立体回路基板１０の形状保持力を向上させることができるからである。
【００３８】
なお、図１に示す立体回路基板１０では、基材１２の上面(外表面)のみに導電回路Ｃを設ける場合を示しているが、これに替えて下面(内表面)のみに導電回路Ｃを設けるようにしてもよいし、内外両表面に導電回路Ｃを設けるようにしてもよい。
【００３９】
また、基板１２の導電回路形成部分以外の部分についても、導電回路Ｃと同様に、導電ペーストを塗布した後、電気めっきを施してめっき層を設けるようにしてもよい。このようなめっき層を設けることにより、立体回路基板１０の熱放散性と形態保持力とをより一層向上させることができるからである。
【００４０】
次に、本発明の立体回路基板１０を製造する際には、図２に示すように、「基材成形工程Ｓ１」、「回路マスク装着工程Ｓ２」、「導電ペースト塗設工程Ｓ３」および「電気めっき処理工程Ｓ４」がこの順に実行される。
【００４１】
「基材成形工程Ｓ１」では、所定の大きさ及び形状に断裁した耐熱フィルムを真空成形法やプレス成形法などを用いて亀裂やしわを生じないように所定の三次元形状に成形し、基材１２を得る（図３(a)参照）。
【００４２】
ここで、基材１２を成形する際に、図１の二点鎖線で例示するように、基材１２の周縁部に余剰部分１８を設けておくのが好ましい。このような余剰部分１８を設けることによって、後述する「導電ペースト塗設工程Ｓ３」において、当該余剰部分１８に、後に導電回路Ｃのプラス極になる導電コート層１４とマイナス極になる導電コート層１４とを電気的に接続する接続部が形成されるようになり、続く「電気めっき処理工程Ｓ４」において、当該接続部の１カ所にマイナス電極を取り付けるだけで、導電コート層１４の全表面に対して導体金属を電気めっきすることが出来るようになるからである。
【００４３】
そして、三次元形状に成形された基材１２は、次の「回路マスク装着工程Ｓ２」が実行される。
【００４４】
「回路マスク装着工程Ｓ２」では、基材１２の表面に設けられる導電回路Ｃ以外の電気絶縁部Ｉに対応する部分に、当該部分の表面を被覆するよう予め三次元形状に成形したマスク２０を装着する（図３(b)参照）。
【００４５】
ここで、基材１２同士が互いに重ね合わせ可能な立体形状である場合、基材１２に装着されるマスク２０は以下のようにして作製することができる。すなわち、三次元形状に成形した基材１２から１枚を抜き出し、この抜き出した基材１２の電気絶縁部Ｉに該当する部分を切り取ることによってマスク２０の作製が完了する。かかる方法によれば、マスク２０を簡単に作製することができ、しかも得られたマスク２０は、基材１２に被せて導電ペースト１４ａを塗布すれば、後は取り外すだけであることから、基材１２上の電気絶縁部Ｉとなる部分のマスキングに繰り返し使用することができる。
【００４６】
なお、本工程Ｓ２で使用されるマスク２０は上述したものに限定されるものではなく、例えば、電気絶縁部Ｉの形状に打ち抜いた金属部材を基材１２の表面形状に沿うように曲成したもの等であってもよい。
【００４７】
また、基材１２の内外両表面に導電回路を設ける場合(すなわち両面回路基板とする場合)、基材１２成形後この工程までに基材１２の所定箇所に孔あけ加工をしておくのが好ましい。係る時点で孔あけ加工を行なっておけば、続く「導電ペースト塗布工程Ｓ３」で基材１２に導電ペーストを塗布した際に、基板１２の表面に導電コート層１４が形成されるのと同時に当該孔あけ部分にスルーホール構造を形成することができるからである。
【００４８】
続く「導電ペースト塗設工程Ｓ３」では、基材１２の導電回路Ｃ形成部分に導電ペースト１４ａを塗布した後（図３(c)参照）、マスク２０を取り外し、基材１２上に塗布された導電ペースト１４ａをキュアして導電コート層１４を形成する（図３(d)参照）。
【００４９】
導電ペースト１４ａの塗布方法としては、スプレー法や刷毛塗り法など公知の塗布方法を用いることができる。また、粘着材等を介して基材１２とマスク２０とを強固に密着させた場合には、ディッピング(浸漬)法を用いることもできる。
【００５０】
また、基材１２の導電回路形成部分に導電ペースト１４ａを塗布した後、当該導電ペースト１４ａをキュア(キュアリング)するが、その条件は、導電ペースト１４ａを構成するバインダーの種類や量などによって適宜設定される。
【００５１】
そして、導電コート層１４が完成した基材１２は、次の「電気めっき処理工程Ｓ４」が実行される。
【００５２】
「電気めっき処理工程Ｓ４」では、導電コート層１４の表面に導体金属を電気めっきして導体めっき層１６を形成する。ここで、「電気めっき」とは、イオン化した導体金属(すなわち、銅，銀，はんだ，錫，金およびニッケルなど)を含む水溶液(めっき液)中に基材１２を浸漬し、導電コート層１４をマイナス極にして通電することによって導電コート層１４の表面に選択的に導体金属を析出させる方法である。なお、この「電気めっき処理工程Ｓ４」に先立って、脱脂、洗浄など適切な前処理が行なわれることは云うまでもない。
【００５３】
そして、電気めっきによって導電コート層１４の表面に所定厚さの導体めっき層１６が形成されることによって立体回路基板１０が完成する（図３(e)参照）。
【００５４】
なお、上記「基材成形工程Ｓ１」で述べたように、基材１２の外周縁部に余剰部分１８を設けている場合（図１参照）には、余剰部分切除工程Ｓ５で当該余剰部分１８を切除することにより立体回路基板１０が完成する(図２)。
【００５５】
本実施例の立体回路基板１０の製造方法によれば、まず始めに耐熱フィルムを三次元形状に成形して基材１２を得た(Ｓ１)後、この基材１２上に設けられる導電回路Ｃの電気絶縁部Ｉに対応する部分に、当該部分を被覆するよう予め三次元形状に成形したマスク２０を装着する（Ｓ２）。このように予め所定の三次元形状に成形したマスク２０を使用することにより、当該マスク２０を基板１２の表面に装着するだけで電気絶縁部Ｉに対応する部分にマスク２０を密着させることができ、立体的形状の基材１２に対して非常に簡便にマスキングを行なうことができる。
【００５６】
続いて、電気絶縁部Ｉをマスキングした基材１２の導電回路形成部分に導電ペースト１４ａを塗布して導電コート層１４を形成するが、こうすることにより、スクリーン印刷，オフセット印刷，凸版印刷，凹版印刷などの印刷法を用い、所定のパターンに従って導電ペースト１４ａの網点(ドット)で導電コート層１４を描画する場合に比べて、非常に迅速且つ簡単に立体形状の基材１２に対して所定パターンの導電コート層１４を形成することができる。
【００５７】
そして、導電コート層１４の表面に導体金属を電気めっきして導体めっき層１６(すなわち導電回路Ｃ)を形成するが、このように電気めっき処理を施すことによって、無電解めっきと異なり、導電物である導電コート層１４の表面に対して選択的に導体金属をめっきすることができ、しかも無電解めっきを用いる場合に比べて導電コート層１４の表面に高速且つ厚膜にて導体金属を積層することができる。又、この導体めっき層１６と基材１２との間には、基材１２を構成する耐熱フィルムに対して高い接着力を有するバインダーと導体めっき層１６(すなわち導電回路Ｃ)を構成する導体金属に対して高い密着性を有する導体金属粉とで構成され、基材１２と導体めっき層１６の両方に対して高い結合力を有する導電ペースト１４ａで形成された導電コート層１４を介層しているので、基材１２と導体めっき層１６とを高いピール強度で接合することができる。
【００５８】
したがって、かかる方法で製造される立体回路基板１０は、基材１２と導体めっき層１６(導体金属)とが高いピール強度で接合された信頼性の高いものとなる。
【００５９】
なお、上述の実施例では、電気めっきにて導体めっき層１６を形成した段階(すなわち、電気めっき処理工程Ｓ４)で立体回路基板１０を完成させているが、電気めっき処理工程Ｓ４の後、導電回路Ｃの電気絶縁部Ｉに再度マスク２０を装着し、導体めっき層１６の表面に溶融はんだや溶融亜鉛などの導体金属を溶融めっき処理するようにしてもよい。
【００６０】
ここで、「溶融めっき処理」とは、低融点の導体金属を溶かしためっき浴中に導体めっき層１６が形成された基材１２を浸漬し、或いは導体めっき層１６が形成された基材１２に低融点の導体金属を溶かしためっき液をかけ流すことによって、当該導体めっき層１６の表面にさらに導体金属をめっき処理する方法である。このような溶融めっき処理を施すことにより、より低廉なコストで導電回路Ｃの導体部分に対してさらに厚みを付与することができ、導電回路Ｃの導電性や放熱性をより一層向上させることができると共に、立体回路基板１０全体の剛性を向上させ、当該立体回路基板１０に更なる形状安定性を付与することができる。なお、基材１２として芳香族ポリイミドのような高耐熱性のものを使用することにより、このような溶融めっき処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施例の立体回路基板を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例の立体回路基板の製造方法を示すフロー図である。
【図３】本発明の一実施例の立体回路基板の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０…立体回路基板
１２…基材
１４…導電コート層
１４ａ…導電ペースト
１６…導体めっき層
１８…余剰部分
２０…マスク
Ｃ…導電回路
Ｉ…電気絶縁部
【図２】
2009164340.tif 000003
【図１】
2009164340.tif 000004
【図３】
2009164340.tif 000005