JP2004165562A - Substrate with speaker and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層プリント配線基板部の内部にスピーカを備えたスピーカ付基板及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、スピーカを備えた製品においては、スピーカと、これを駆動制御する駆動制御部を実装した回路基板とを別々に組み込む構成が知られている。これでは、組立て性や配線構成も複雑である。これに対処するものとして、回路基板上にスピーカを実装した構成もある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この構成の場合には、回路基板上においてスピーカ配置スペースを余分に必要とし、基板の大型化を招き、またスピーカ付基板としても大きくなってしまうという問題があった。
【0004】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、全体の小型化を図り得るスピーカ付基板及びその製造方法を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の点に着目してなされている。本願出願人は、パターニングが施された熱可塑性樹脂フィルムを複数層積層して一体加圧により形成されるプリント配線基板を開発した。この基板は、従来の基板すなわち一層ごとに積層、硬化、配線のパターニングを繰り返して製造されるプリント配線基板に比べ、高多層化する場合に大幅な品質向上と工程短縮を実現でき、低コスト、短納期化を可能とするものである。また、熱可塑性樹脂基材を用いているため、樹脂のみの分離、再利用を行うマテリアルサイクルを可能としている。
【0006】
この新たなプリント配線基板においては、電子部品を内蔵する構成も容易化している。すなわちパターニングが施された熱可塑性樹脂フィルムを電子部品を埋め込む予定領域で切除し、その切除部に電子部品を配置して一体加圧することにより、電子部品内蔵基板を得ることが可能となる。
【0007】
上述の点に着目した請求項1の発明は、パターニングが施された熱可塑性フィルムを複数積層して形成される多層プリント配線基板部を備え、この多層プリント配線基板部の内部にスピーカを埋設した構成であるから、スピーカ付基板の小型化及び薄型化を図ることができる。
【0008】
この場合、請求項2の発明のように、スピーカ制御のための指令信号を発生する指令信号発生手段を備えると共に、この指令信号に基づいてスピーカを駆動制御する駆動制御部を前記多層プリント配線基板部の内部に埋設しても良い。これによれば、スピーカ及び指令信号発生手段並びに駆動制御部を1ユニットとして備えることができて、別付けとする構成に比して、小型化及び構成の簡単化を図ることができる。
【0009】
また、請求項3の発明のように、指令信号発生手段を多層プリント配線基板部の内部に埋設する構成とすれば、さらに小型化を図ることができる。
【0010】
請求項4の発明のように、指令信号発生手段を通信手段から構成しても良く、これによれば、外部からの通信によりスピーカをオンオフすることが可能となる。また、請求項5の発明のように、指令信号発生手段をスイッチ手段から構成しても良く、このようにすると、例えばユーザーのオン操作あるいは外部要因によるオン操作により直接的にスピーカをオンオフすることが可能となる。
【0011】
請求項6の発明のスピーカ付基板の製造方法によれば、パターニングが施された熱可塑性フィルムを複数積層して多層プリント配線基板部を形成する過程でスピーカを該多層プリント配線基板部の内部に配置して一体化したから、多層プリント配線基板部の形成と同時にスピーカを該多層プリント配線基板部の内部に配置することができ、小型で薄型のスピーカ付基板を容易に製造することができる。
【0012】
この場合、請求項7の発明のように、前記熱可塑性フィルムの内部に配置する電子部品を、前記スピーカの他に、前記スピーカ制御のための指令信号を発生する指令信号発生手段及びこの指令信号に基づいてスピーカを駆動制御する駆動制御部としても良く、これによれば、スピーカ及び指令信号発生手段並びに駆動制御部を1ユニットとして備えたスピーカ付基板を製造することができて、別付けとする構成に比して、別付けの面倒がない。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施例について図1ないし図4を参照して説明する。図2には、本発明の実施例に係るスピーカ付基板1を内部に収容したキーホルダ2を示している。上記スピーカ付基板1は、多層プリント配線基板部である多層プリント配線基板部3の内部に、例えば圧電スピーカからなるスピーカ4、指令信号発生手段たるワイヤレスの通信手段5、駆動制御手段6、電池7を内蔵して構成されている。
【0014】
前記通信手段5は、ICチップから構成されていて、外部発信器8からの通信信号を受けてスピーカ4制御のための指令信号を発生するものである。駆動制御手段6は、ICチップから構成されていて、前記指令信号に基づいてスピーカ4を駆動制御するものである。これら、スピーカ4、通信手段5、駆動制御手段6、電池7は多層プリント配線基板部3の内部に埋設されている。
【0015】
さて、前記スピーカ付基板1はいわゆる多層プリント配線基板であり、この多層プリント配線基板の製造方法の基本的考え方について述べる。図3は多層プリント配線基板の製造工程を示している。製造は、まず絶縁基材である熱可塑性の樹脂フィルム(熱可塑性フィルム)の片面に貼り付けられた導体箔例えば厚さ18μmの銅箔(アルミ箔でも可)をエッチングにて上記設計した配線パターン通りにパターニングする(工程P1)。各層のパターニングが終了すると、パターンが形成されていない面に保護フィルムを貼付する。
【0016】
保護フィルムの貼付後、保護フィルム側から炭酸ガスレーザまたはエキシマレーザを照射して、所定位置に導体パターン(銅箔)を底面とする有底ビアホールを形成する(工程P2)。この工程はドリル加工等の機械加工も可能であるが、微細な穴をあける必要があるため、高い精度を確保する上ではレーザ加工が好ましい。
【0017】
各層についてビアホールを形成後、ビアホール内に層間接続材である導電ペースト(導電材)を充填する(工程P3)。導電ペーストは、銅、銀、スズなどの金属粒子にバインダ樹脂や有機溶剤を加え混錬してペースト化したものである。導電ペーストは、メタルマスクを用いたスクリーン印刷機により片面導体フィルムの導体パターン側を下にしてビアホール内に印刷充填する。充電後、保護フィルムを剥離する(工程P4)。
【0018】
保護フィルムの剥離後、片面導体フィルムの導体パターン側を下にして各層を積層する(工程P5)。その際、前記スピーカ、駆動制御部、通信部、電池などの各素子(ベアチップ)に形成された電極と導体のコンタクトポイントとを接続して加熱圧着を行い仮止めする。なお、チップを埋め込むためには、チップの厚さに対応する枚数の樹脂フィルムの埋設位置に、予めガイドとなる穴を形成しておく必要があるが、レーザ加工等を用いれば短時間で行うことができ削り屑も出ない。このため、従来のエポキシ基板を加工してチップを埋め込む工程に比べて作業性が飛躍的に向上する。
【0019】
最下層には導体パターンを覆うようにしてカバーレイヤを積層する。積層後、真空加圧プレス機により200℃〜350℃、0.1MPa〜10MPaの圧力で加圧成形する(工程P6)。図4は、このときの加圧温度条件を示している。これにより、樹脂フィルムの一体化形成(多層プリント配線基板部3の形成)とスピーカ4、通信手段5、駆動制御手段6、電池7の内蔵配置と三次元配線とを同時に行うことができる。
【0020】
このようにして、製造したスピーカ付基板1は、キーホルダ2内に設けられている。このキーホルダ2は、そのストラップ2aに例えば車のキーをつないで使用される。そしてユーザーがキーのおき場所を忘れたような場合に、ユーザーが外部発信器8をスピーカ駆動信号を発信動作させると、通信手段5がこれを受信し、該通信手段5は、指令信号を駆動制御手段6に出力し、駆動制御手段6はスピーカ4を例えばアラーム音の形態で鳴動させる。これによりユーザーはキーホルダ2のおき場所つまり車のキーのおき場所を認識できる。
【0021】
このように本実施例によれば、パターニングが施された樹脂フィルムを複数積層して形成される多層プリント配線基板部3の内部にスピーカ4を埋設した構成であるから、スピーカ付基板1の小型化及び薄型化を図ることができる。
【0022】
そしてスピーカ4制御のための指令信号を発生する指令信号発生手段たる通信手段5を備えると共に、この指令信号に基づいてスピーカ4を駆動制御する駆動制御手段6及び電池7を前記多層プリント配線基板部3の内部に埋設したから、スピーカ4、通信手段5、駆動制御手段6及び電池7を1ユニットとして備えることができて、別付けとする構成に比して、小型化及び構成の簡単化を図ることができる。
また、指令信号発生手段を通信手段5から構成したから、外部からの通信によりスピーカ4をオンオフすることが可能となる。
【0023】
さらに、パターニングが施された樹脂フィルムを複数積層して多層プリント配線基板部3を形成する過程でスピーカ4を該多層プリント配線基板部3の内部に配置して一体化したから、多層プリント配線基板部3の形成と同時にスピーカ4を該多層プリント配線基板部3の内部に配置することができ、小型で薄型のスピーカ付基板1を容易に製造することができる。
【0024】
図5及び図6は、本発明の第2の実施例を示しており、この実施例のスピーカ付基板11においては、指令信号発生手段を例えば圧電素子からなるスイッチ手段12から構成している。そして、このスピーカ付基板11はこれが薄型であることに着目して書物13の厚手の表紙に埋め込まれている。なお、駆動制御手段6はスピーカ4にメロディーを鳴らすように制御するようになっている。
【0025】
上記書物13を閉じた状態では、スイッチ手段12はスピーカ4をオフする信号を出力する状態にあり、スピーカ4は鳴動しない。そして、書物13が開かれると、スイッチ手段12が動作してスピーカをオンする指令信号を出力し、駆動制御手段6を介してスピーカ6がメロディーを鳴らす。
【0026】
なお、上記スイッチ手段12に代えて、本発明の第3の実施例として示す第7図のように、固定接点パターン14aと可動接点板14bとからなるスイッチ手段14でも良い。あるいは、本発明の第4の実施例として示す図8のように、押しボタン15aと、これによってオンオフされるスイッチ部15bとからスイッチ手段15を構成しても良い。この場合、押しボタン15aは図8の状態から押し込み可能であり、その押し込みによってスイッチ部15bがオン(指令信号としてはスピーカオフ信号)となり、押し込み力を解除すると、図示しないばね手段により復帰する。
【0027】
このような第2、第3、第4の実施例によれば、直接的なスイッチ手段オン要因、例えばユーザーのオン操作あるいは外部要因(書物の開閉)によるオン操作により直接的にスピーカ4をオンオフすることが可能となる。
【0028】
その他、本発明は、上記各実施例に限定されず、例えば、電池は別付けでもよく、またスピーカからの出力はアラーム音やメロディーに限られず、ブザー音や音声でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すスピーカ付基板の縦断側面図
【図2】キーホルダ及び外部発信器の斜視図
【図3】多層プリント配線基板の製造工程を示す図
【図4】多層プリント配線基板の製造の場合の加圧温度条件を示す図
【図5】本発明の第2の実施例を示す図1相当図
【図6】(a)は書物の閉じた状態を示し、(b)は開けた状態を示す図
【図7】本発明の第3の実施例を示す図1相当図
【図8】本発明の第4の実施例を示す図1相当図
【符号の説明】
1はスピーカ付基板、2はキーホルダ、3は多層プリント配線基板部、4はスピーカ、5は通信手段(指令信号発生手段)、6は駆動制御手段、11はスピーカ付基板、12はスイッチ手段(指令信号発生手段)、13は書物、14、15はスイッチ手段(指令信号発生手段)を示す。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a speaker-equipped board having a speaker inside a multilayer printed wiring board and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a product including a speaker, a configuration is known in which a speaker and a circuit board on which a drive control unit that drives and controls the speaker are mounted separately. In this case, assemblability and wiring configuration are complicated. To cope with this, there is a configuration in which a speaker is mounted on a circuit board.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of this configuration, there is a problem that an extra space for arranging the speakers is required on the circuit board, which causes an increase in the size of the board, and also increases the size of the board with speakers.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a speaker-equipped substrate and a method of manufacturing the same, which can be downsized as a whole.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made by focusing on the following points. The present applicant has developed a printed wiring board formed by laminating a plurality of patterned thermoplastic resin films and integrally pressing them. Compared with the conventional substrate, that is, a printed wiring board manufactured by repeating lamination, curing, and patterning of wiring for each layer, a great improvement in quality and a reduction in the number of processes can be realized when a multi-layer structure is used. This enables shorter delivery times. Further, since a thermoplastic resin base material is used, a material cycle in which only the resin is separated and reused is enabled.
[0006]
In this new printed wiring board, the configuration in which electronic components are built in is also simplified. That is, the patterned thermoplastic resin film is cut off in a region where the electronic component is to be embedded, and the electronic component is arranged in the cut portion and integrally pressed, whereby an electronic component built-in substrate can be obtained.
[0007]
The invention of claim 1, which focuses on the above points, includes a multilayer printed wiring board portion formed by laminating a plurality of patterned thermoplastic films, and a speaker is embedded inside the multilayer printed wiring board portion. With the configuration, the size and thickness of the speaker-equipped substrate can be reduced.
[0008]
In this case, the multi-layer printed wiring board includes a command signal generating means for generating a command signal for controlling the speaker, and a drive control unit for driving and controlling the speaker based on the command signal. It may be buried inside the part. According to this, the speaker, the command signal generating means, and the drive control unit can be provided as one unit, so that the size and the configuration can be simplified as compared with a configuration separately provided.
[0009]
Further, if the command signal generating means is buried inside the multilayer printed wiring board portion as in the invention of
[0010]
As in the fourth aspect of the present invention, the command signal generating means may be constituted by a communication means. According to this, the speaker can be turned on and off by external communication. Further, the command signal generating means may be constituted by switch means as in the invention of claim 5, and in this case, the speaker is directly turned on / off by, for example, a user's on operation or an on operation by an external factor. Becomes possible.
[0011]
According to the method of manufacturing a substrate with a speaker according to the invention of
[0012]
In this case, a command signal generating means for generating a command signal for controlling the speaker, and a command signal generating means for generating a command signal for controlling the speaker, in addition to the speaker, may be provided. May be used as a drive control unit that drives and controls the speaker. According to this, it is possible to manufacture a speaker-equipped board including the speaker, the command signal generation unit, and the drive control unit as one unit. There is no need for separate installation as compared to the configuration that does.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a
[0014]
The communication means 5 is composed of an IC chip and receives a communication signal from the external transmitter 8 to generate a command signal for controlling the
[0015]
Now, the speaker-equipped substrate 1 is a so-called multilayer printed wiring board, and a basic concept of a method of manufacturing the multilayer printed wiring board will be described. FIG. 3 shows a manufacturing process of the multilayer printed wiring board. First, a wiring pattern designed as described above by etching a conductor foil, for example, a 18 μm thick copper foil (or an aluminum foil) attached to one surface of a thermoplastic resin film (thermoplastic film) as an insulating base material. (Step P1). When the patterning of each layer is completed, a protective film is attached to a surface on which no pattern is formed.
[0016]
After adhering the protective film, a carbon dioxide gas laser or an excimer laser is irradiated from the protective film side to form a bottomed via hole having a conductive pattern (copper foil) as a bottom surface at a predetermined position (step P2). In this step, mechanical processing such as drilling is also possible, but it is necessary to make a fine hole, so that laser processing is preferable in order to ensure high accuracy.
[0017]
After forming a via hole for each layer, the via hole is filled with a conductive paste (conductive material) as an interlayer connecting material (step P3). The conductive paste is obtained by adding a binder resin or an organic solvent to metal particles such as copper, silver, and tin and kneading the mixture to form a paste. The conductive paste is printed and filled in the via hole with the conductive pattern side of the one-sided conductive film facing down by a screen printing machine using a metal mask. After charging, the protective film is peeled off (Step P4).
[0018]
After peeling off the protective film, the respective layers are laminated with the conductor pattern side of the single-sided conductor film facing down (step P5). At this time, the electrodes formed on the respective elements (bare chips) such as the speaker, the drive control unit, the communication unit, and the battery are connected to the contact points of the conductors, and then heat-pressed and temporarily fixed. In order to embed the chip, it is necessary to previously form a hole serving as a guide at the embedding position of the number of resin films corresponding to the thickness of the chip. And no shavings. For this reason, workability is remarkably improved as compared with a conventional process of processing an epoxy substrate and embedding a chip.
[0019]
A cover layer is laminated on the lowermost layer so as to cover the conductor pattern. After lamination, pressure molding is performed by a vacuum pressure press at 200 ° C. to 350 ° C. at a pressure of 0.1 MPa to 10 MPa (step P6). FIG. 4 shows the pressurizing temperature condition at this time. Thereby, the integral formation of the resin film (formation of the multilayer printed wiring board portion 3), the internal arrangement of the
[0020]
The speaker-equipped substrate 1 manufactured in this manner is provided in the
[0021]
As described above, according to the present embodiment, the
[0022]
A communication means 5 is provided as a command signal generating means for generating a command signal for controlling the
Further, since the command signal generating means is constituted by the communication means 5, the
[0023]
Further, in the process of forming a multilayer printed
[0024]
FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention. In the speaker-equipped
[0025]
When the
[0026]
Instead of the switch means 12, a switch means 14 comprising a fixed
[0027]
According to the second, third, and fourth embodiments, the
[0028]
In addition, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, a battery may be separately provided, and the output from the speaker is not limited to an alarm sound or a melody, but may be a buzzer sound or a voice.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view of a board with speakers showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a key holder and an external transmitter. FIG. 3 is a view showing a manufacturing process of a multilayer printed wiring board. FIG. 5 shows a pressurized temperature condition in the case of manufacturing a multilayer printed wiring board. FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention. FIG. 6 (a) shows a closed state of a book. And (b) show the opened state. FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 1 showing a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 1 showing a fourth embodiment of the present invention. Description】
1 is a board with a speaker, 2 is a key holder, 3 is a multilayer printed wiring board section, 4 is a speaker, 5 is a communication means (command signal generation means), 6 is a drive control means, 11 is a board with a speaker, and 12 is a switch means ( Command signal generating means), 13 is a book, and 14 and 15 are switch means (command signal generating means).
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