JP2005072001A - 電気導体要素の製造方法及び電気導体要素 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単で比較的安価に電気導体要素を製造する方法の提供。
【解決手段】電気導体要素は、ハウジング（１５）及び導体（１３）を有する。ハウジング（１５）は成形工程で形成され、導体（１３）はハウジング（１５）内に埋め込まれる。導体（１３）は、金属層（１０）上に電鋳工程により形成される。導体（１３）及び金属層（１０）は成形工程によりハウジング（１５）で覆われ、金属層（１０）は導体（１３）及び形成されたハウジング（１５）から除去される。本方法は、電気導体要素を製造する信頼性の高い工程を提供するために、周知の成形工程及び周知の電鋳工程を組み合わせることに利点がある。
【選択図】図７

Description

本発明は、電気導体要素の製造方法及び成形方法により製造される電気導体要素に関する。

３次元射出成形方法を使用して、３次元ハウジング内に導体が直接埋め込まれた３次元射出成形された導体支持部を製造することが可能である。この方法により、複数層の導体をハウジング内に封入することが可能である。導体は、３次元方向に延びるハウジングの表面上に配置できる。

しかし、電気導体要素は、プラスチック箔を製造し、例えばスクリーン印刷工程によりプラスチック箔に導体トレースを付着させることにより、製造することができる。続いて、プラスチック箔は熱成形され、熱成形された箔の後面は３次元導体要素を安定させる、より厚い層によりオーバーモールドされる。

さらに、キャリア膜に回路構造を付着させることは当該分野で公知である。成形工程により、キャリア膜に半製品が製造される。成形工程の後、半製品からキャリア箔が除去される。回路構造を有する半製品は、ハウジング付きの電気導体要素を構成する。

さらに、電気めっき法又は電鋳法により導体を製造することは当該分野で周知である。

特許文献１には、一導体に樹脂半田を使用する１対の電気導体が記載される。電気導体は、合成樹脂製の第１ハウジングと、接触部及び接続部を有する第１端子とを具備する。接触部及び接続部は共に、第１ハウジングの表面に露出する。第２電気導体は、絶縁材料製の第２ハウジングと、第１導体の材料より大きな弾性を有する導電材料製の第２端子とを具備する。

特許文献２には、サブミクロン以下の寸法を有する導電パターンを形成するための構造工程が記載される。特に高電子移動トランジスタ及び金属半導体電界効果トランジスタの形成に関連して基板上の導電パターンの形成のために、マスク及びリソグラフ工程が開示される。この技法により、光学リソグラフィ及び多層携帯整合マスクを使用して半導体基板上にサブミクロン以下の導電パターンを形成できる。この方法は、基層の多層部の深い大量の紫外線暴露の前に従来のフォトレジストに、光学コンタクトリソグラフィを加える工程を有する。金属は、フォトレジストにより形成されるマスク及び基層の多層を介して半導体基板上に付着し、サブミクロン以下の導電パターンを形成する。

特許文献３には、目標コンタクトに電気的接続を達成するためのコンタクト構造の製造方法が記載される。コンタクト構造は、ミクロ製造技術により基板の平坦面に形成された接触器を有する。一形態において、製造方法はプラスチック成形技術を含む。別の形態において、製造方法は灰色基調のフォトマスクを使用するフォトリソグラフィ技術を含む。接触器は、基板に形成された水平部と、水平部の一端に形成された接触部とを少なくとも有する。接触器の水平部のばね力は、接触器が目標コンタクトに対して押圧される際、接触力を与える。さらに別の形態において、コンタクト構造は、接触器が目標コンタクトに対して押圧される際、接触器用に自由空間を与える凹部を有する。

特許文献４には、接続部品を製造する方法が記載される。この方法は、第１面及び第２面を有し除去可能層の離間した第１位置にバイアを形成する可動層を与える。銅等の導電材料は、除去可能層の第１面上の各バイア内に付着され、除去可能層に向かってワイヤまで下方に延びる突起を有する１個以上の可撓性リードを形成する。各リードは、突起の一つに一体に接続された第１端と第２端とを有する。基板は、導電材料上に設けられる。除去可能層は、リードの第１端及び第２端が互いに離れる方向に移動できるように除去される。この結果、リードの少なくとも第１端及び第２端は、ボンディング工程又は溶接工程を使用することなく、基板に接続される。
欧州特許出願公開第１２４６３０８号明細書 米国特許第４１４７７４０号明細書 米国特許第６２１８２０３号明細書 米国特許出願公開第２００２／００３１９０５号明細書

本発明は、簡単で比較的安価に電気導体要素を製造する方法を提供することを目的とする。

本発明の目的は、請求項１に従った製造方法、及び請求項９に従った電気導体要素により達成される。

本発明の実施形態は従属請求項に開示される。

本発明の利点は、電鋳工程と、埋め込まれた導体を有する電気導体要素を製造する成形工程との組合せを使用することである。請求項１に従った製造方法の利点は、２工程は周知であり、埋め込まれた導体を有する電気導体要素の比較的安価で信頼性の高い製造を可能にする新たな方法に有利に組み合わされることである。

製造方法の好適な一実施形態において、金属層はフォトレジスト層で覆われる。フォトレジスト層は、導体の一パターンで構成される。構成されたフォトレジスト層は、金属層の電鋳方法により導体を形成するためのマスクとして使用される。電鋳方法用のマスクとしてフォトレジスト層を使用する結果、簡単で比較的安価な方法になる。

電鋳法により導体を形成した後、フォトレジスト層が除去され、導体要素及び金属層の表面が成形法により成形材料で覆われる。ハウジングを成形した後、金属層はエッチング工程により除去される。

本発明の一実施形態において、導体は、金属層上のより小さな面、及びフォトレジスト層上の肩を有するより広い面で形成される。

この形状は、導体が肩によりハウジングに確実に固定されるという利点を有する。

本発明の好適な一実施形態において、金属層はアルミニウム箔製である。

好適には、金及びニッケル製の第２層は金属層に付着され、導体要素は銅製であり第２層上に付着される。この層構造の結果、導体及び金属層を形成する銅が良好に付着する。

以下、添付図面を参照して本発明を説明する。図１ないし図８は、ハウジングを有する電気接続要素と、電気接続要素に埋め込まれた導体を製造する製造方法の異なる工程を示す。

図１は、上層１６で覆われる金属層１０の断面図である。好適には金属層１０としてアルミニウム箔が使用される。アルミニウム箔の厚さは50〜100μmの間で変えてもよい。上層１６は、１〜10μmの間の厚さを有する銅層であってもよい。上層１６には、フォトレジスト層１２が付着される。フォトレジスト層１２はフォトマスク層１１で覆われる。フォトレジスト層１２は、導体の一パターンに従ったフォトマスク層１１を使用して構成される。この目的のために、フォトレジスト層１２は、図２に示されるように金属層１０から所定のパターンで除去される。フォトレジスト層１２の凹部１４は、導体１３の形状を有する。次に、フォトマスク層１１がフォトレジスト層１２から除去される。

この工程の後、ニッケルの開始層１７が、上層１６の空き表面に電鋳法で付着する。開始層１７は、約２〜８μmの厚さを有してもよい。次に、充填層１８が開始層１７上に電鋳工程により付着する。充填層１８は銅製であってもよく、フォトレジスト層１２に対して平坦な端面を有する。開始層１７及び充填層１８は、線の形態の導体１３を構成する。これは図３に示される。本発明の好適な一実施形態において、これら導体１３の金属層は、例えばアルミニウム、銅、又はアルミニウム及び銅の組合せの層からなる。

好適な一実施形態において、充填層１８は、フォトレジスト層１２の表面に配置された肩１９を有して付着する。充填層１８は、図４に示される断面図にマッシュルームの形状で示される。

充填層１８は、フォトレジスト層１２の凹部１４に付着する。付着により、材料も、凹部１４の境界にフォトレジスト層１２の表面に付着する。従って、導体１３の肩１９は、フォトレジスト層１２上に配置される。

本発明の好適な一実施形態において、第２上層２０は、図５に示されるように充填層１８の上に付着する。第２上層２０は、めっき工程により形成されるニッケル及び金の合金製か、浸漬工程により形成される錫製である。

本発明の好適な一実施形態において、導体１３を有する金属層は、可撓性回路膜を構成する。可撓性回路膜は、図６に示されるように切断され３次元的に形成することができる。

この工程の後、フォトレジスト層１２は、例えばエッチング工程により除去され、導体１３及び金属層１０の空き表面は、成形工程により成形材料２１で覆われる。成形材料として、例えばプラスチック複合物が使用可能である。成形材料は、導体１３が埋め込まれるハウジング１５を構成する。この工程は図７に示される。

その次に、金属層１０が導体１３から除去され、上層１６がエッチング工程により除去される。続く工程において、上層１６が除去され、開始層１７は第３上層２２で覆われる。第３層２２は、第２上層２０と同じ工程及び同じ材料で製造される。この工程は図８に示される。ハウジングは、引き続く形成工程により形成され得る絶縁層を構成して３次元成形相互接続デバイスを成形するように、小さな板の形状を有してもよい。この工程は、例えば携帯電話用の同軸導体等の電気導体要素を製造するために使用されてもよい。同軸導体は、試験及び自動車キット用途に使用される携帯電話用の切換同軸導体として使用することができる。同軸導体の切換機能は、携帯電話の内部アンテナから外部の自動車アンテナまで信号を伝送するのに使用してもよい。

本発明の電気接続要素に埋め込まれた導体を製造する製造方法の一工程を示し、上層で覆われる金属層の断面図である。 本発明の電気接続要素に埋め込まれた導体を製造する製造方法の一工程を示し、所定のパターンでフォトレジストが除去された状態を示す断面図である。 本発明の電気接続要素に埋め込まれた導体を製造する製造方法の一工程を示し、凹部に充填された充填層を示す断面図である。 本発明の電気接続要素に埋め込まれた導体を製造する製造方法の一工程を示し、さらに充填層が充填された状態の断面図である。 本発明の電気接続要素に埋め込まれた導体を製造する製造方法の一工程を示し、充填層の上に第２上層が付着した状態を示す断面図である。 ３次元的に形成された可撓性回路膜を示す斜視図である。 本発明の電気接続要素に埋め込まれた導体を製造する製造方法の一工程を示し、成形材料で覆われた状態を示す断面図である。 本発明の電気接続要素に埋め込まれた導体を製造する製造方法の一工程を示し、金属層及び上層が除去され、開始層が第３上層で覆われた状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ 金属層
１２ フォトレジスト層
１３ 導体
１４ 凹部
１５ ハウジング
１６ 上層
１７ 開始層
１８ 充填層
１９ 肩
２０ 第２上層
２２ 第３上層

Claims (9)

1. ハウジングは成形工程により形成され、導体は、前記ハウジング内に埋め込まれると共に金属層上に電鋳工程で形成される、ハウジング及び導体を有する電気導体要素の製造方法において、
   前記導体及び前記金属層は、成形工程により前記ハウジングで覆われ、
   前記金属層は、前記導体及び前記ハウジングから除去されることを特徴とする電気導体要素の製造方法。
2. 前記金属層はフォトレジスト層で覆われており、
   前記導体の一パターンは前記フォトレジスト層から除去され、
   前記フォトレジスト層は、前記金属層の電鋳工程によって前記導体を付着するためのマスクとして使用されることを特徴とする請求項１記載の電気導体要素の製造方法。
3. 前記フォトレジスト層は前記金属層の表面から除去され、
   前記導体及び前記金属層の表面は、成形工程によりプラスチック材料で覆われ、
   前記金属層は、エッチング工程により除去されることを特徴とする請求項１又は２記載の電気導体要素の製造方法。
4. 前記導体は、前記フォトレジスト層の凹部内に、前記フォトレジスト層上に肩を有して付着されることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の電気導体要素の製造方法。
5. 前記金属層はアルミニウム箔製であることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の電気導体要素の製造方法。
6. 前記電鋳工程の前に、前記金属層上に上層が付着されることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項記載の電気導体要素の製造方法。
7. 金属の開始層が電鋳工程により形成され、
   前記開始層には、前記導体を形成するために充填層が付着されることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項記載の電気導体要素の製造方法。
8. 前記導体の上及び下の一方又は両方に、第２上層又は第３上層がそれぞれ付着されることを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項記載の電気導体要素の製造方法。
9. ハウジング及び導体を有する電気導体要素であって、
   前記ハウジングは成形工程により製造され、
   前記導体は、前記ハウジング内に埋め込まれ、
   前記電気導体要素は、請求項１の製造方法により製造されることを特徴とする電気導体要素。

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