JP2006228895A - 立体回路モジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 実装される電子部品の角度出しを正確且つ容易に行う。
【解決手段】 第1の基板2に対して第2の基板3が所定の角度をもって接合された立体構造を有する立体回路モジュール1であって、第1の基板2は、接合面S1となる側の端面に形成された第1の切欠き凹部6と、この第1の切欠き凹部6の深さ方向の端面に形成された第2の切欠き凹部7とを有し、第2の基板3は、第1の基板2の接合面S1と対向する側の面上に実装された電子部品4zとを有し、電子部品4zが第2の切欠き凹部7内に配置された状態で、第2の基板3が第1の切欠き凹部6に係合される。
【選択図】 図1
【解決手段】 第1の基板2に対して第2の基板3が所定の角度をもって接合された立体構造を有する立体回路モジュール1であって、第1の基板2は、接合面S1となる側の端面に形成された第1の切欠き凹部6と、この第1の切欠き凹部6の深さ方向の端面に形成された第2の切欠き凹部7とを有し、第2の基板3は、第1の基板2の接合面S1と対向する側の面上に実装された電子部品4zとを有し、電子部品4zが第2の切欠き凹部7内に配置された状態で、第2の基板3が第1の切欠き凹部6に係合される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、立体構造を有する配線基板上に電子部品が実装された立体回路モジュール及びその製造方法に関する。
近年、立体構造を有する基板の表面に配線回路を立体的に形成し、この上に電子部品や機能素子などを実装した立体回路モジュールが提案されている。例えば3次元センシングモジュールでは、互いに直交する2平面を有する立体的な配線基板を用意し、この基板に1軸方向にセンシングする機能をもった3つの磁気センサのうち、X,Y軸方向のセンシングを行う2つの磁気センサを一方の面に配置し、Z軸方向のセンシングを行う1つの磁気センサを他方の面に配置することによって、平面的なX,Y軸方向に限らず、立体的なZ軸方向を含む3次元的なセンシングを可能としている。
ところで、このような3次元センシングモジュールは、携帯可能な小型電子機器等に搭載されるため、更なる小型化が求められている。具体的に、この3次元センシングモジュールを作製する際は、上述した磁気センサを立体的なZ軸方向にも実装する必要があるため、微細且つ立体的な配線をもった配線基板を高精度且つ低コストで製造できることが望まれている。
従来より、このような立体回路モジュールを作製する方法としては、例えば樹脂成形などによって立体形状を有する配線基板を作製し、この配線基板に立体配線を施した後に、電子部品を実装する方法が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。しかしながら、この特許文献1に記載される製造方法では、従来のプリント配線基板やフレキシブル配線基板などで行われている平面的な配線プロセスが使用できないために、配線を立体的に形成するためのプロセスが複雑化してしまうといった欠点がある。また、実装工程においては、垂直な面に対して電子部品を直接実装することが困難なことから、垂直な位置関係にある2平面に対しては、それぞれ実装工程を分けて面を変えながら行う必要がある。したがって、この製造方法では、製造工程が長くなり、また複雑化してしまうため、製造コストが嵩むといった問題が発生してしまう。
一方、予め部品が実装された一方の配線基板を、別の部品が実装された他方の配線基板に対して垂直に接合する方法も提案されている(例えば、特許文献2を参照。)。しかしながら、この特許文献2に記載される製造方法では、一方の配線基板の接合される端面が正確に直角とすることが困難であるため、この配線基板の垂直出しを厳密に行おうとすると、X,Y,Zの3軸方向に実装された各磁気センサの角度が垂直方向からどれだけずれているかを検出し、それを修正するための新たな回路を設ける必要がある。したがって、この製造方法の場合も、製造工程が長くなり、また複雑化してしまうため、製造コストが嵩むといった問題が発生してしまう。
特開平6−164105号公報
特開2001−274274号公報
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、その目的は、第1の基板に対して第2の基板が所定の角度で接合された立体構造を有する立体回路モジュールにおいて、実装される電子部品の角度出しを正確且つ容易に行うことができ、なお且つモジュール全体を小型化することができる立体回路モジュールを提供することにある。
また、本発明の目的は、そのような立体回路モジュールの製造プロセスを簡素化し、生産性を大幅に向上させた立体回路モジュールの製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、そのような立体回路モジュールの製造プロセスを簡素化し、生産性を大幅に向上させた立体回路モジュールの製造方法を提供することにある。
この目的を達成するために、本発明に係る立体回路モジュールは、少なくとも一面に配線が形成された第1の基板及び第2の基板を有し、互いの配線が連続した配線回路を形成するように第1の基板に対して第2の基板が所定の角度で接合された立体構造を有するものであり、第1の基板は、接合面となる側の端面に形成された第1の切欠き凹部と、第1の切欠き凹部の深さ方向の端面に形成された第2の切欠き凹部とを有し、第1の基板の接合面と対向する側の面上に実装された電子部品を有し、電子部品が第2の切欠き凹部内に配置された状態で、第2の基板が第1の切欠き凹部に係合されていることを特徴とする。
また、本発明に係る立体回路モジュールは、第1の基板の接合面と第2の基板の接合面とが接着剤によって接合された構成とすることができる。
また、本発明に係る立体回路モジュールは、第1の基板の接合面に臨む配線と、第2の基板の接合面に臨む配線とが互いに接する境界部分に金属バンプ又は導電性ペーストを有し、この金属バンプ又は導電性ペーストを介して互いの配線が電気的に接続された構成とすることができる。
また、本発明に係る立体回路モジュールは、第1の基板と第2の基板とのうち、少なくとも第1の基板が射出成形によって形成された構成とすることが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールは、第1の基板の厚みが第2の基板の厚みよりも厚いことが望ましい。
また、本発明係る立体回路モジュールは、第1の基板及び第2の基板の配線を形成する面が平面であることが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールは、所定の角度が略90゜である構成とすることができる。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、少なくとも一面に配線が形成された第1の基板及び第2の基板を有し、互いの配線が連続した配線回路を形成するように第1の基板に対して第2の基板が所定の角度をもって接合された立体構造を有する立体回路モジュールを製造する際に、第1の基板となる部分毎に配線を形成し、第1の基板となる部分が第1の方向に並ぶ各境界線に沿って第1のスリットと、第1の基板となる部分が第1の方向と直交する第2の方向に並ぶ各境界線に沿って第2のスリットとを、それぞれ所定の間隔で並べて形成し、第1の基板の接合面となる側の端面に第1の切欠き凹部と、第1の切欠き凹部の深さ方向の端面に第2の切欠き凹部とを形成することによって、第1の基板となる部分がマトリックス状に複数配列された第1の母基板を作製する第1の母基板作製工程と、第2の基板となる部分毎に配線を形成し、第2の基板となる部分が第3の方向に並ぶ各境界線に沿って第3のスリットと、第2の基板となる部分が第3の方向と直交する第4の方向に並ぶ各境界線に沿って第4のスリットとを、それぞれ所定の間隔で並べて形成し、第2の基板となる部分に電子部品を実装することによって、第2の基板となる部分がマトリックス状に複数配列された第2の母基板を作製する第2の母基板作製工程と、第2の母基板の第2の基板となる部分を、電子部品が第2の切欠き凹部内に配置されるように第1の切欠き凹部に係合させた状態で、第1の母基板に対して第2の母基板を所定の角度で接合する接合工程と、第1の母基板の第2の母基板と接合された部分を、この接合部分の第1のスリットに沿って切断して第1の母基板から切り離し、第2の母基板の第1の母基板と接合された部分を、この接合部分とは反対側の第3のスリットに沿って切断して第2の母基板から切り離すことによって、立体回路モジュールが一列に並んで形成された立体回路ブロックを作製するブロック作製工程と、立体回路ブロックを第2のスリット及び第4のスリットに沿って切断することによって、個々の立体回路モジュールに分割する分割工程とを有することを特徴とする。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、接合工程の前に、少なくとも第2の母基板の第2の基板となる部分が一列に並んで形成された列基板を第3のスリットに沿って切断して第2の母基板から切り離し、接合工程において、列基板の第2の基板となる部分を、電子部品が第2の切欠き凹部内に配置されるように第1の切欠き凹部に係合させた状態で、第1の母基板に対して列基板を所定の角度で接合し、ブロック作製工程において、第1の母基板の列基板と接合された部分を、この接合部分の第1のスリットに沿って切断して第1の母基板から切り離すことによって、立体回路ブロックを作製することも可能である。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、接合工程と、ブロック作製工程と、分割工程とを順次繰り返すことが可能である。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、第1の母基板作製工程において、第1のスリットを第2の方向に並ぶ各境界線の間に形成することが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、第3のスリットを第2の基板となる部分を挟んだ両側に形成することが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、第1のスリットの間に突起部が形成されることによって、第2の基板となる部分が第1の切欠凹部に係合された際に、電子部品が実装された面とは反対側の面に突起部が当接された状態となることが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、接合工程において、第1の母基板と第2の母基板とを接着剤によって接合することが可能である。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、接合工程において、第1の基板の接合面に臨む配線と、第2の基板の接合面に臨む配線とが互いに接する境界部分に金属バンプ又は導電性ペーストを形成し、この金属バンプ又は導電性ペーストによって互いの配線を電気的に接続することができる。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、第1の母基板と第2の母基板とうち、少なくとも第1の母基板を射出成形によって形成することが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、第1の母基板を第2の母基板よりも厚く形成することが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、第1の母基板及び第2の母基板の配線を形成する面を平面とすることが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、接合工程において、所定の角度を略90゜とすることができる。
また、本発明に係る立体回路モジュールは、第1の基板の接合面と第2の基板の接合面とが接着剤によって接合された構成とすることができる。
また、本発明に係る立体回路モジュールは、第1の基板の接合面に臨む配線と、第2の基板の接合面に臨む配線とが互いに接する境界部分に金属バンプ又は導電性ペーストを有し、この金属バンプ又は導電性ペーストを介して互いの配線が電気的に接続された構成とすることができる。
また、本発明に係る立体回路モジュールは、第1の基板と第2の基板とのうち、少なくとも第1の基板が射出成形によって形成された構成とすることが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールは、第1の基板の厚みが第2の基板の厚みよりも厚いことが望ましい。
また、本発明係る立体回路モジュールは、第1の基板及び第2の基板の配線を形成する面が平面であることが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールは、所定の角度が略90゜である構成とすることができる。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、少なくとも一面に配線が形成された第1の基板及び第2の基板を有し、互いの配線が連続した配線回路を形成するように第1の基板に対して第2の基板が所定の角度をもって接合された立体構造を有する立体回路モジュールを製造する際に、第1の基板となる部分毎に配線を形成し、第1の基板となる部分が第1の方向に並ぶ各境界線に沿って第1のスリットと、第1の基板となる部分が第1の方向と直交する第2の方向に並ぶ各境界線に沿って第2のスリットとを、それぞれ所定の間隔で並べて形成し、第1の基板の接合面となる側の端面に第1の切欠き凹部と、第1の切欠き凹部の深さ方向の端面に第2の切欠き凹部とを形成することによって、第1の基板となる部分がマトリックス状に複数配列された第1の母基板を作製する第1の母基板作製工程と、第2の基板となる部分毎に配線を形成し、第2の基板となる部分が第3の方向に並ぶ各境界線に沿って第3のスリットと、第2の基板となる部分が第3の方向と直交する第4の方向に並ぶ各境界線に沿って第4のスリットとを、それぞれ所定の間隔で並べて形成し、第2の基板となる部分に電子部品を実装することによって、第2の基板となる部分がマトリックス状に複数配列された第2の母基板を作製する第2の母基板作製工程と、第2の母基板の第2の基板となる部分を、電子部品が第2の切欠き凹部内に配置されるように第1の切欠き凹部に係合させた状態で、第1の母基板に対して第2の母基板を所定の角度で接合する接合工程と、第1の母基板の第2の母基板と接合された部分を、この接合部分の第1のスリットに沿って切断して第1の母基板から切り離し、第2の母基板の第1の母基板と接合された部分を、この接合部分とは反対側の第3のスリットに沿って切断して第2の母基板から切り離すことによって、立体回路モジュールが一列に並んで形成された立体回路ブロックを作製するブロック作製工程と、立体回路ブロックを第2のスリット及び第4のスリットに沿って切断することによって、個々の立体回路モジュールに分割する分割工程とを有することを特徴とする。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、接合工程の前に、少なくとも第2の母基板の第2の基板となる部分が一列に並んで形成された列基板を第3のスリットに沿って切断して第2の母基板から切り離し、接合工程において、列基板の第2の基板となる部分を、電子部品が第2の切欠き凹部内に配置されるように第1の切欠き凹部に係合させた状態で、第1の母基板に対して列基板を所定の角度で接合し、ブロック作製工程において、第1の母基板の列基板と接合された部分を、この接合部分の第1のスリットに沿って切断して第1の母基板から切り離すことによって、立体回路ブロックを作製することも可能である。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、接合工程と、ブロック作製工程と、分割工程とを順次繰り返すことが可能である。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、第1の母基板作製工程において、第1のスリットを第2の方向に並ぶ各境界線の間に形成することが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、第3のスリットを第2の基板となる部分を挟んだ両側に形成することが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、第1のスリットの間に突起部が形成されることによって、第2の基板となる部分が第1の切欠凹部に係合された際に、電子部品が実装された面とは反対側の面に突起部が当接された状態となることが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、接合工程において、第1の母基板と第2の母基板とを接着剤によって接合することが可能である。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、接合工程において、第1の基板の接合面に臨む配線と、第2の基板の接合面に臨む配線とが互いに接する境界部分に金属バンプ又は導電性ペーストを形成し、この金属バンプ又は導電性ペーストによって互いの配線を電気的に接続することができる。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、第1の母基板と第2の母基板とうち、少なくとも第1の母基板を射出成形によって形成することが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、第1の母基板を第2の母基板よりも厚く形成することが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、第1の母基板及び第2の母基板の配線を形成する面を平面とすることが望ましい。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法は、接合工程において、所定の角度を略90゜とすることができる。
以上のように、本発明に係る立体回路モジュールでは、第1の基板に対して第2の基板が所定の角度で接合された際に、電子部品の角度出しを正確且つ容易に行うことができ、なお且つモジュール全体を小型化することができる。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法では、複雑な工程を経ることなく、そのような小型化された立体回路モジュールを精度良く一括して作製することができるので、製造コストの低減を図ることができる。
また、本発明に係る立体回路モジュールの製造方法では、複雑な工程を経ることなく、そのような小型化された立体回路モジュールを精度良く一括して作製することができるので、製造コストの低減を図ることができる。
以下、本発明を適用した立体回路モジュール及びその製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において例示した各部の寸法や材料等は一例であって、本発明は下記寸法や材料等に必ずしも限定されるものではない。
本発明を適用した立体回路モジュールは、例えば図1に示すような3次元センシングモジュール1である。この3次元センシングモジュール1は、立体構造を有する配線基板2,3の表面に立体的な配線回路を形成し、この上に電子部品として1軸方向にセンシングする機能をもった3つの磁気センサ4x,4y,4zを、図1中に示すX,Y,Z軸の3軸方向にそれぞれ配置することによって、3次元的なセンシングを可能とするものである。
本発明を適用した立体回路モジュールは、例えば図1に示すような3次元センシングモジュール1である。この3次元センシングモジュール1は、立体構造を有する配線基板2,3の表面に立体的な配線回路を形成し、この上に電子部品として1軸方向にセンシングする機能をもった3つの磁気センサ4x,4y,4zを、図1中に示すX,Y,Z軸の3軸方向にそれぞれ配置することによって、3次元的なセンシングを可能とするものである。
具体的に、この3次元センシングモジュール1は、図1及び図2に示すように、第1の配線基板2と、この第1の配線基板2に接合される第2の配線基板3とを備えている。
このうち、第1の配線基板2は、射出成形によって略矩形平板状に形成された第1の絶縁樹脂基板2aと、この第1の絶縁樹脂基板2aの両面に形成された第1の配線パターン2bとを有し、これら両面の配線パターン2bが絶縁樹脂基板2aを厚み方向に貫通するスルーホール2cを介して電気的に接続された構造を有している。また、第1の配線基板2の一方の面は平面であり、この平坦化された面上には、3つの磁気センサ4x,4y,4zのうち、X,Y軸方向のセンシングを行う2つの磁気センサ4x,4yと、各磁気センサ4x,4y,4zが検出した信号を処理するICチップ5とが実装されている。これら2つの磁気センサ4x,4y及びICチップ5は、それぞれ第1の配線パターン2bの端子部とフリップチップ接続されており、磁気センサ4x,4yとICチップ5との間は、これらを繋ぐ第1の配線パターン2bによって電気的に接続されている。
このうち、第1の配線基板2は、射出成形によって略矩形平板状に形成された第1の絶縁樹脂基板2aと、この第1の絶縁樹脂基板2aの両面に形成された第1の配線パターン2bとを有し、これら両面の配線パターン2bが絶縁樹脂基板2aを厚み方向に貫通するスルーホール2cを介して電気的に接続された構造を有している。また、第1の配線基板2の一方の面は平面であり、この平坦化された面上には、3つの磁気センサ4x,4y,4zのうち、X,Y軸方向のセンシングを行う2つの磁気センサ4x,4yと、各磁気センサ4x,4y,4zが検出した信号を処理するICチップ5とが実装されている。これら2つの磁気センサ4x,4y及びICチップ5は、それぞれ第1の配線パターン2bの端子部とフリップチップ接続されており、磁気センサ4x,4yとICチップ5との間は、これらを繋ぐ第1の配線パターン2bによって電気的に接続されている。
また、第1の配線基板2の一端面には、図3に示すように、第2の配線基板3が係合される第1の切欠き凹部6が形成されている。この第1の切欠き凹部6は、第2の配線基板3を係合させるのに足る幅及び深さで第1の配線基板2の端面略中央部を厚み方向に切り欠くように形成されている。なお、本例では、第1の切欠き凹部6に第2の配線基板3を嵌合させるため、この第1の切欠き凹部6が第2の配線基板3に対応した形状に切り欠かれている。しかしながら、第1の切欠き凹部6に第2の配線基板3が係合するのであれば、第1の切欠き凹部6を第2の配線基板3よりも大きく切り欠くことも可能である。
また、第1の切欠き凹部4の深さ方向の端面(底面)には、後述する第2の配線基板2に実装された磁気センサ4zが収まる第2の切欠き凹部7が形成されている。この第2の切欠き凹部6は、磁気センサ4zを内部に収めるのに足る幅及び深さで第1の切欠き凹部4の底面略中央部を厚み方向の途中まで切り欠くように形成されている。なお、本例では、第2の切欠き凹部7内に第2の配線基板3が収まるように、この第2の切欠き凹部6が磁気センサ4zよりも大きく切り欠かれている。また、第2の切欠き凹部7に磁気センサ4zの少なくとも一部が収まるのであれば、第2の切欠き凹部7を磁気センサ4zよりも小さく切り欠くことも可能である。さらに、第2の切欠き凹部7に磁気センサ4zを嵌合させるため、この第2の切欠き凹部7を磁気センサ4zに対応した形状に切り欠くことも可能である。
一方、第2の配線基板3は、図1及び図2に示すように、射出成形によって略矩形平板状に形成された第2の絶縁樹脂基板3aと、この第2の絶縁樹脂基板3aの片面に形成された第2の配線パターン3bとを有して構成されている。また、第2の配線基板3の配線パターン3bが形成された面は平面であり、この平坦化された面上には、Z軸方向のセンシングを行う磁気センサ4zが実装されている。この磁気センサ4zは、第2の配線パターン3bの端子部とフリップチップ接続されている。
そして、この3次元センシングモジュール1は、図1に示すように、第1の配線パターン2bと第2の配線パターン3bとが連続した配線回路を形成するように、第1の配線基板2に対して第2の配線基板3が直角(90゜)に接合された立体構造を有している。
具体的に、この3次元センシングモジュール1では、第2の配線基板3に実装された磁気センサ4zが第2の切欠き凹部7内に配置された状態で、第2の配線基板3が第1の切欠き凹部6に係合されている。また、第1の配線基板2の接合面S1と第2の配線基板3の接合面S2とが接着剤によって接合されている。さらに、第1の配線基板2の接合面S1に臨む第1の配線パターン2bと、第2の配線基板3の接合面S2に臨む第2の配線パターン3bとは、互いに接する境界部分に設けられた金属バンプ又は導電性ペースト8によって電気的に接続されている。これにより、第1の配線基板2側のICチップ5と、第2の配線基板3側の磁気センサ4zとの間は、これらを繋ぐ第1及び第2の配線パターン2b,3bによって電気的に接続されている。また、この第2の配線基板3が接合された第1の配線基板2上は、磁気センサ4x,4y,4z及びICチップ5を保護する封止材9によって封止されている。なお、第1の配線基板2の接合面S1は、主に第2の切欠き凹部7の深さ方向の端面であり、第2の配線基板3の接合面S2は、主に第2の配線基板3の配線パターン3bが形成された面である。
以上のような構造を有する3次元センシングモジュール1では、1軸方向にセンシングする機能をもった3つの磁気センサ4x,4y,4zのうち、第1の配線基板2側に配置された磁気センサ4x,4yが、互いに直交するX,Y軸方向のセンシングを行い、第2の配線基板3側に配置された磁気センサ3zが、X,Y軸方向に対して直交するZ軸方向のセンシングを行うことで、3次元的なセンシングを行うことができる。
また、この3次元センシングモジュール1は、モジュール自体が一つの機能部品として携帯可能な小型電子機器等に搭載することができる。具体的に、この3次元センシングモジュール1では、図示を省略する機器側の回路基板上に形成された配線パターンと第1の配線基板2の他方の面に形成された第1の配線パターン2bの端子部とをフリップチップ接続することで、機器側の回路基板上に表面実装することができる。
また、この3次元センシングモジュール1は、モジュール自体が一つの機能部品として携帯可能な小型電子機器等に搭載することができる。具体的に、この3次元センシングモジュール1では、図示を省略する機器側の回路基板上に形成された配線パターンと第1の配線基板2の他方の面に形成された第1の配線パターン2bの端子部とをフリップチップ接続することで、機器側の回路基板上に表面実装することができる。
ところで、この3次元センシングモジュール1を用いて3次元的なセンシングを正確に行うためには、上述したZ軸方向のセンシングを行う磁気センサ4zの角度出しを精度良く行う必要がある。すなわち、X,Y軸方向のセンシングを行う2つの磁気センサ4x,4yが実装された第1の配線基板2に対して、この磁気センサ4zが実装された第2の配線基板3を精度良く直角(90゜)に接合する必要がある。
本発明を適用した3次元センシングモジュール1では、上述したように、第2の配線基板3に実装された磁気センサ4zが第2の切欠き凹部7内に配置された状態で、この第2の配線基板3が第1の配線基板2の第1の切欠き凹部6に係合されている。これにより、第1の配線基板2に対して第2の配線基板3を90゜の角度で精度良く接合することができる。さらに、第2の切欠き凹部7の両側面が第2の配線基板2の長手方向の両端面を保持することから、第1の配線基板2に対する第2の配線基板3の角度出しを安定して行うことができる。
本発明を適用した3次元センシングモジュール1では、上述したように、第2の配線基板3に実装された磁気センサ4zが第2の切欠き凹部7内に配置された状態で、この第2の配線基板3が第1の配線基板2の第1の切欠き凹部6に係合されている。これにより、第1の配線基板2に対して第2の配線基板3を90゜の角度で精度良く接合することができる。さらに、第2の切欠き凹部7の両側面が第2の配線基板2の長手方向の両端面を保持することから、第1の配線基板2に対する第2の配線基板3の角度出しを安定して行うことができる。
また、この3次元センシングモジュール1では、第1の配線基板2と第2の配線基板3とのうち、少なくとも第1の配線基板2を射出成形によって形成することが望ましい。この場合、第1の配線基板2の接合面S1を接合角度に合わせて精度良く形成することができる。また、第2の配線基板3を射出成形によって形成した場合も、第2の配線基板3の接合面S2をより平坦化することができる。
また、この3次元センシングモジュール1では、第1の配線基板2の厚みを第2の配線基板3の厚みよりも厚くすることが望ましい。この場合、第1の配線基板2の接合面S1と第2の配線基板3の接合面S2との接合面積が大きくなる。これにより、第1の配線基板2に対する第2の配線基板3の角度出しを安定して行うことができる。
また、この3次元センシングモジュール1では、第1の配線基板2の厚みを第2の配線基板3の厚みよりも厚くすることが望ましい。この場合、第1の配線基板2の接合面S1と第2の配線基板3の接合面S2との接合面積が大きくなる。これにより、第1の配線基板2に対する第2の配線基板3の角度出しを安定して行うことができる。
以上のように、本発明を適用した3次元センシングモジュール1では、上述した磁気センサ4zの角度出しを正確に行うことができ、なお且つこのような磁気センサ4zの角度出しを容易に行うことができる。したがって、この3次元センシングモジュール1を用いて3次元的なセンシングを正確に行うことができる。
また、本発明を適用した3次元センシングモジュール1では、磁気センサ4zが第2の切欠き凹部7内に配置されるため、このモジュール全体の高さ寸法を抑えることができる。さらに、X,Y,Zの3軸方向に実装された各磁気センサ4x,4y,4zの角度がどれだけずれているかを検出し、それを修正するための回路が不要となることから、上述したICチップ5を更に小型化することができる。したがって、この3次元センシングモジュール1では、モジュール全体を大幅に小型化することができる。
次に、本発明を適用した立体回路モジュールの製造方法として、上記3次元センシングモジュール1を作製する場合を例に挙げて説明する。
本発明を適用した立体回路モジュールの製造方法は、図4乃至図13に示すように、第1の配線基板2となる部分がマトリックス状に複数配列された第1の母配線基板20を作製する第1の母基板作製工程と、第2の配線基板3となる部分がマトリックス状に複数配列された第2の母配線基板30を作製する第2の母基板作製工程と、第1の母配線基板20に対して第2の母配線基板30を90゜の角度で接合する接合工程と、第1の母配線基板20と第2の母配線基板30とが接合された部分を、これら第1の母配線基板20及び第2の母配線基板30から切り離すことによって、3次元センシングモジュール1が一列に並んで形成された立体回路ブロック40を作製するブロック作製工程と、この立体回路ブロック40を個々の3次元センシングモジュール1に分割する分割工程とを経ることによって、複数の3次元センシングモジュール1を一括して作製する。
本発明を適用した立体回路モジュールの製造方法は、図4乃至図13に示すように、第1の配線基板2となる部分がマトリックス状に複数配列された第1の母配線基板20を作製する第1の母基板作製工程と、第2の配線基板3となる部分がマトリックス状に複数配列された第2の母配線基板30を作製する第2の母基板作製工程と、第1の母配線基板20に対して第2の母配線基板30を90゜の角度で接合する接合工程と、第1の母配線基板20と第2の母配線基板30とが接合された部分を、これら第1の母配線基板20及び第2の母配線基板30から切り離すことによって、3次元センシングモジュール1が一列に並んで形成された立体回路ブロック40を作製するブロック作製工程と、この立体回路ブロック40を個々の3次元センシングモジュール1に分割する分割工程とを経ることによって、複数の3次元センシングモジュール1を一括して作製する。
具体的に、第1の母基板作製工程においては、先ず、図4に示す形状の第1の母基板20aを射出成形によって形成する。この第1の母基板20aは、全体が略矩形平板状であり、上記第1の絶縁樹脂基板2aとなる部分がマトリックス状に複数配列されて連結された構造を有している。なお、第1の母基板20aには、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS:poly phenylene sulfide)を用いており、第1の母基板20aの厚さは、例えば0.7mmである。また、第1の絶縁樹脂基板2aとなる部分の大きさは、例えば3mm×3mmであり、この第1の絶縁樹脂基板2aとなる部分が、例えば縦方向と横方向とに5つずつ(合計5×5=25)並んで形成されている。
また、第1の母基板20aには、第1の絶縁樹脂基板2aとなる部分が第1の方向に並ぶ各境界線L1に沿って第1のスリット21と、第1の絶縁樹脂基板2aとなる部分が第1の方向と直交する第2の方向に並ぶ各境界線L2に沿って第2のスリット22とが、それぞれ所定の間隔でミシン目状に並んで形成されている。
このうち、第1のスリット21は、第2の方向に並ぶ各境界線L2の間に一対並んで設けられている。また、これら一対の第1のスリット21の間には、第1の配線基板2の接合面S1となる部分とは反対側の略中央部から突出する突起部23が形成されている。
一方、第2のスリット22は、第1の方向に並ぶ各境界線L1の間の中間位置と、各境界線L1を跨ぐ位置とに交互に並んで設けられている。
また、各第1の配線基板2の接合面S1となる部分には、上記第1の切欠き凹部6が形成されており、この第1の切欠き凹部7の深さ方向の端面(底面)には、上記第2の切欠き凹部7が形成されている。また、各第1の配線基板2となる部分には、それぞれ上記スルーホール2cが形成されている。
第1の母基板作製工程では、このような形状の第1の母基板20aを射出成形によって精度良く作製することができる。
このうち、第1のスリット21は、第2の方向に並ぶ各境界線L2の間に一対並んで設けられている。また、これら一対の第1のスリット21の間には、第1の配線基板2の接合面S1となる部分とは反対側の略中央部から突出する突起部23が形成されている。
一方、第2のスリット22は、第1の方向に並ぶ各境界線L1の間の中間位置と、各境界線L1を跨ぐ位置とに交互に並んで設けられている。
また、各第1の配線基板2の接合面S1となる部分には、上記第1の切欠き凹部6が形成されており、この第1の切欠き凹部7の深さ方向の端面(底面)には、上記第2の切欠き凹部7が形成されている。また、各第1の配線基板2となる部分には、それぞれ上記スルーホール2cが形成されている。
第1の母基板作製工程では、このような形状の第1の母基板20aを射出成形によって精度良く作製することができる。
次に、図5に示すように、第1の母基板20aの第1の配線基板2となる部分毎に上記第1の配線パターン2bを形成する。
具体的には、先ず、Arプラズマ処理によって第1の母基板20aの両面を活性化した後に、第1の母基板20aの両面に浸漬法によって化学的な密着力を有する機能膜を形成する。これにより、基板表面を粗化することなく充分な密着力を得ることができる。次に、第1の母基板20aの両面に無電解めっき法によって、例えば厚さ2μmの銅めっき皮膜を形成する。次に、第1の母基板20aの両面にレジストコーターでレジストを塗布した後に、両面露光装置で露光し、露光した部分のレジストを現像液で溶解して除去する。次に、残ったレジストパターンをマスクとして銅めっき皮膜を塩化第二鉄溶液でエッチングした後に、レジストパターンを除去する。次に、残った銅めっき皮膜上に無電解めっき法によってニッケルめっき皮膜を例えば5μm形成し、この上に更に金めっき皮膜を例えば0.1μm形成する。
これにより、各第1の配線基板2となる部分の両面に上記第1の配線パターン2bを形成する。なお、上記第1の配線パターン2bの最小寸法は、例えば線幅が30μmであり、間隔が30μmである。
また、これら両面に形成された第1の配線パターン2bの間をスルーホール3cに埋め込まれた導電性ペースト又はめっきによって電気的に接続する。
具体的には、先ず、Arプラズマ処理によって第1の母基板20aの両面を活性化した後に、第1の母基板20aの両面に浸漬法によって化学的な密着力を有する機能膜を形成する。これにより、基板表面を粗化することなく充分な密着力を得ることができる。次に、第1の母基板20aの両面に無電解めっき法によって、例えば厚さ2μmの銅めっき皮膜を形成する。次に、第1の母基板20aの両面にレジストコーターでレジストを塗布した後に、両面露光装置で露光し、露光した部分のレジストを現像液で溶解して除去する。次に、残ったレジストパターンをマスクとして銅めっき皮膜を塩化第二鉄溶液でエッチングした後に、レジストパターンを除去する。次に、残った銅めっき皮膜上に無電解めっき法によってニッケルめっき皮膜を例えば5μm形成し、この上に更に金めっき皮膜を例えば0.1μm形成する。
これにより、各第1の配線基板2となる部分の両面に上記第1の配線パターン2bを形成する。なお、上記第1の配線パターン2bの最小寸法は、例えば線幅が30μmであり、間隔が30μmである。
また、これら両面に形成された第1の配線パターン2bの間をスルーホール3cに埋め込まれた導電性ペースト又はめっきによって電気的に接続する。
次に、各第1の配線基板2となる部分の一方の面上に、上記磁気センサ4x,4y及び上記ICチップ5を実装する。具体的には、これら2つの磁気センサ4x,4y及びICチップ5と第1の配線パターン2bの端子部とを、例えばNCP(Non Conductive Paste)法によってフリップチップ接続する。なお、磁気センサ4x,4yの大きさは、例えば0.3mm×0.3mm×0.2mmであり、ICチップ5の大きさは、例えば1.5×1.5×0.2mmである。
以上のようにして、図5に示すような第1の配線基板2となる部分がマトリックス状に複数配列された第1の母配線基板20を作製する。
以上のようにして、図5に示すような第1の配線基板2となる部分がマトリックス状に複数配列された第1の母配線基板20を作製する。
第2の母基板作製工程おいては、先ず、図6に示す形状の第2の母基板30aを射出成形によって形成する。この第2の母基板30aは、全体が略矩形平板状であり、上記第2の絶縁樹脂基板3aとなる部分がマトリックス状に複数配列されて連結された構造を有している。なお、第2の母基板30aには、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS:poly phenylene sulfide)を用いており、第2の母基板30aの厚さは、例えば0.2mmである。また、第2の絶縁樹脂基板3aとなる部分の大きさは、例えば1mm×3mmであり、この第2の絶縁樹脂基板3aとなる部分が、例えば縦方向と横方向に5つずつ(合計5×5=25)並んで形成されている。
また、第2の母基板30aには、第2の絶縁樹脂基板3aとなる部分が第3の方向に並ぶ各境界線L3に沿って第3のスリット31と、第2の絶縁樹脂基板3aとなる部分が第3の方向と直交する第4の方向に並ぶ各境界線L4に沿って第4のスリット32とが、それぞれ所定の間隔でミシン目状に並んで形成されている。
このうち、第3のスリット31は、第4の方向に並ぶ各境界線L4の間に一対並んで設けられている。また、これら一対の第3のスリット31の間に形成される連結部分33は、最終的に第2の配線基板3となる部分であり、この連結部分33が略中央部に位置するように当該連結部分33を挟んだ両側に一対の第3のスリット31が形成されている。
また、第2の母基板30aには、連結部分33と、この連結部分34以外の余り部分34との間に、第5のスリット35が第3のスリット31と平行に所定の間隔で並んで形成されている。この第5のスリット35は、最終的に連結部分34と余り部分35とを切断して切り離すためのものであり、第4の方向に並ぶ各境界線L4の間に長尺状に形成されている。なお、連結部分33の幅は1mmであり、余り部分34の幅は2mmである。
一方、第4のスリット32は、第4の方向に並ぶ各境界線L4に沿った第3のスリット31と第5のスリット35との間に形成されている。
第2の母基板作製工程では、このような形状の第2の母基板30aを射出成形によって精度良く作製することができる。
このうち、第3のスリット31は、第4の方向に並ぶ各境界線L4の間に一対並んで設けられている。また、これら一対の第3のスリット31の間に形成される連結部分33は、最終的に第2の配線基板3となる部分であり、この連結部分33が略中央部に位置するように当該連結部分33を挟んだ両側に一対の第3のスリット31が形成されている。
また、第2の母基板30aには、連結部分33と、この連結部分34以外の余り部分34との間に、第5のスリット35が第3のスリット31と平行に所定の間隔で並んで形成されている。この第5のスリット35は、最終的に連結部分34と余り部分35とを切断して切り離すためのものであり、第4の方向に並ぶ各境界線L4の間に長尺状に形成されている。なお、連結部分33の幅は1mmであり、余り部分34の幅は2mmである。
一方、第4のスリット32は、第4の方向に並ぶ各境界線L4に沿った第3のスリット31と第5のスリット35との間に形成されている。
第2の母基板作製工程では、このような形状の第2の母基板30aを射出成形によって精度良く作製することができる。
次に、図7に示すように、第2の母基板30aの第2の配線基板3となる部分毎に上記第2の配線パターン3bを形成する。
具体的には、先ず、Arプラズマ処理によって第2の母基板30aの片面を活性化した後に、第2の母基板30aの片面に浸漬法によって化学的な密着力を有する機能膜を形成する。これにより、基板表面を粗化することなく充分な密着力を得ることができる。次に、第2の母基板30aの片面に無電解めっき法によって、例えば厚さ2μmの銅めっき皮膜を形成する。次に、第2の母基板30aの片面にレジストコーターでレジストを塗布した後に、露光装置で露光し、露光した部分のレジストを現像液で溶解して除去する。次に、残ったレジストパターンをマスクとして銅めっき皮膜を塩化第二鉄溶液でエッチングした後に、レジストパターンを除去する。次に、残った銅めっき皮膜上に無電解めっき法によってニッケルめっき皮膜を例えば5μm形成し、この上に更に金めっき皮膜を例えば0.1μm形成する。
これにより、各第2の配線基板3となる連結部分34の片面に上記第2の配線パターン3bを形成する。なお、上記第2の配線パターン3bの最小寸法は、例えば線幅が30μmであり、間隔が30μmである。
具体的には、先ず、Arプラズマ処理によって第2の母基板30aの片面を活性化した後に、第2の母基板30aの片面に浸漬法によって化学的な密着力を有する機能膜を形成する。これにより、基板表面を粗化することなく充分な密着力を得ることができる。次に、第2の母基板30aの片面に無電解めっき法によって、例えば厚さ2μmの銅めっき皮膜を形成する。次に、第2の母基板30aの片面にレジストコーターでレジストを塗布した後に、露光装置で露光し、露光した部分のレジストを現像液で溶解して除去する。次に、残ったレジストパターンをマスクとして銅めっき皮膜を塩化第二鉄溶液でエッチングした後に、レジストパターンを除去する。次に、残った銅めっき皮膜上に無電解めっき法によってニッケルめっき皮膜を例えば5μm形成し、この上に更に金めっき皮膜を例えば0.1μm形成する。
これにより、各第2の配線基板3となる連結部分34の片面に上記第2の配線パターン3bを形成する。なお、上記第2の配線パターン3bの最小寸法は、例えば線幅が30μmであり、間隔が30μmである。
次に、各第2の配線基板3となる連結部分34の配線パターン3bが形成された面上に、上記磁気センサ4zを実装する。具体的には、この磁気センサ4zと第2の配線パターン3bの端子部とを、例えばNCP(Non Conductive Paste)法によってフリップチップ接続する。なお、上記磁気センサ4zは、上記2つの磁気センサ4x,4yと同じものであり、その大きさは、例えば0.3mm×0.3mm×0.2mmである。
以上のようにして、図7に示すような第2の配線基板3となる部分がマトリックス状に複数配列された第2の母配線基板30を作製する。
以上のようにして、図7に示すような第2の配線基板3となる部分がマトリックス状に複数配列された第2の母配線基板30を作製する。
接合工程においては、先ず、図示を省略する垂直に立てた複数のガイドピンを有する治具上に、第1の母配線基板20を載置する。このとき、複数のガイドピンは、第2の方向に並ぶ複数の第2のスリット22に挿通されており、このガイドピンを第2のスリット2内の片側の端面に押し当てることによって、ガイドピンの反対側の面がちょうど接合される第2の母配線基板30を所定の位置にガイドするように設計されている。このように、第1の母配線基板20の第2のスリット22に挿通されたガイドピンを利用して、この第1の母配線基板20に対する第2の母配線基板30の位置決め作業を高精度に行うことができる。
次に、図8及び図9に示すように、第1の母配線基板20に対して第2の母配線基板30を90゜の角度で接合する。具体的には、図10に示す状態から図11に示す状態となるように、第2の母配線基板30のうち、第3のスリット31に沿って切断されることで、その境界線L3に沿った切断面の各第3のスリット31の間から突出される各連結部分34を、この各連結部分34に実装された磁気センサ4zが各第2の切欠き凹部7内に配置されるように、第1の母基板20の境界線L1に沿った各第2の切欠き凹部6に係合させる。また、第1の母配線基板20と第2の母配線基板30との接合部分には、予め接着剤を適量塗布しておく。接着剤としては、例えばエポキシ系接着剤やシアノアクリレート系接着剤等を用いることができる。
ここで、連結部分34は、第2の切欠き凹部7に嵌合されている。すなわち、この連結部分34は、その磁気センサ4zが実装された面が第2の切欠き凹部7の底面に接触し、その長手方向の両端面が第2の切欠き凹部7の両側面に接触し、なお且つ、その磁気センサ4zが実装された面とは反対側の面に突起部23が当接されることによって、この連結部分34が合計4つの面で支持された状態となっている。これにより、接着剤が硬化するまでの間、第1の母配線基板20と第2の母配線基板30との位置ずれを起こすことなく、第1の母配線基板20に対して第2の母配線基板30を90゜の角度で接合状態を安定的に保持することができる。
さらに、第1の母配線基板20が第2の母配線基板30よりも厚く形成されていることから、第1の母配線基板20の接合面と第2の母配線基板30の接合面との接合面積が大きくなる。これにより、第1の母配線基板20に対する第2の母配線基板30の角度出しを安定して行うことができる。
次に、接着剤が硬化した後に、第1の母配線基板2の接合面S1に臨む第1の配線パターン2bと、第2の母配線基板30の接合面S2に臨む第2の配線パターン3bとが互いに接する境界部分に、上記金属バンプ又は導電性ペースト8を形成し、この金属バンプ又は導電ペースト8によって互いの第1の配線パターン2b及び第2の配線パターン3bを電気的に接続する。
以上のようにして、第1の母配線基板20に対して第2の母配線基板30が90゜の角度で接合された状態となる。
以上のようにして、第1の母配線基板20に対して第2の母配線基板30が90゜の角度で接合された状態となる。
ブロック作製工程においては、図12に示すように、第1の母配線基板20の第2の母配線基板30と接合された部分を、この接合部分の第1のスリット21に沿って切断して第1の母配線基板20から切り離し、第2の母配線基板30の第1の母配線基板30と接合された部分を、この接合部分とは反対側の第3のスリット31に沿って切断して第2の母配線基板30から切り離す。このとき、第1のスリット21及び第3のスリット31は、ミシン目状に並んで形成されているため、それぞれの境界線L1,L3に沿って容易に切り離すことができる。これにより、最終的に3次元センシングモジュール1となる部分が一列に並んで形成された立体回路ブロック40が作製される。
分割工程においては、図13に示すように、立体回路ブロック40を第2のスリット22及び第4のスリット32に沿って切断する。また、余り部分34を第5のスリット35に沿って切断して切り離す。このとき、第2のスリット22及び第4のスリット32は、ミシン目状に並んで形成されているため、それぞれの境界線L2,L4に沿って容易に切り離すことができる。また、連結部分33と余り部分34との間も第5のスリット35に沿って容易に切り離すことができる。これにより、立体回路ブロック40を個々の3次元センシングモジュール1に分割することができる。そして、分割された3次元センシングモジュール1の端面に残ったバリ(不要な突起部分)を除去した後に、第2の配線基板3が接合された第1の配線基板2上を上記封止材9によって封止する。封止材9としては、例えばエポキシ系樹脂等を用いることができる。
以上のような工程を経ることによって、複数の3次元センシングモジュール1を一括して製造することができる。なお、作製された3次元センシングモジュール1の大きさは、例えば3mm×3mm×1mmである。
以上のような工程を経ることによって、複数の3次元センシングモジュール1を一括して製造することができる。なお、作製された3次元センシングモジュール1の大きさは、例えば3mm×3mm×1mmである。
以上のように、本発明を適用した3次元センシングモジュール1の製造方法では、複雑な工程を経ることなく、大幅に小型化された上記3次元センシングモジュール1を精度良く一括して作製することができる。
また、この3次元センシングモジュール1の製造方法では、上記第1及び第2の配線パターン2a,3bの形成プロセスや、磁気センサ4x,4y,4z及びICチップ5の実装プロセスに、一般的に使用される装置等を使用できるため、製造コストの上昇を抑えることができる。
また、この3次元センシングモジュールの製造方法では、上述した接合工程と、ブロック作製工程と、分割工程とを順次繰り返すことができる。すなわち、上記接合工程において切り離された第1の母配線基板20と第2の母配線基板30とから、更に立体回路ブロック40を作製し、この立体回路ブロック40を個々の3次元センシングモジュール1に分割する作業を繰り返す。これにより、上記3次元センシングモジュール1を効率良く作製することができ、生産性を大幅に向上させることができる。
また、この3次元センシングモジュール1の製造方法では、上記第1及び第2の配線パターン2a,3bの形成プロセスや、磁気センサ4x,4y,4z及びICチップ5の実装プロセスに、一般的に使用される装置等を使用できるため、製造コストの上昇を抑えることができる。
また、この3次元センシングモジュールの製造方法では、上述した接合工程と、ブロック作製工程と、分割工程とを順次繰り返すことができる。すなわち、上記接合工程において切り離された第1の母配線基板20と第2の母配線基板30とから、更に立体回路ブロック40を作製し、この立体回路ブロック40を個々の3次元センシングモジュール1に分割する作業を繰り返す。これにより、上記3次元センシングモジュール1を効率良く作製することができ、生産性を大幅に向上させることができる。
また、本発明を適用した立体回路モジュールの製造方法では、上述した製造工程に必ずしも限定されるものではなく、別の製造工程としては、例えば図14に示すように、第2の母配線基板30から第2の配線基板3となる部分が一列に並んで形成された列基板30bを切り離し、この列基板30bを用いて上記接合工程と上記分離工程とを行うようにしてもよい。
具体的には、先ず、接合工程の前に、第2の母配線基板30を第3のスリット31に沿って切断することで、この第2の母配線基板30から第2の配線基板3となる部分が一列に並んで形成された列基板30bを切り離す。
次に、接合工程において、第1の母配線基板20に対して複数の列基板30bを第1の方向の各境界線L1に沿って並べて配置し、これら複数の列基板30bを第1の母配線基板20に対して90゜の角度で接合する。すなわち、この列基板30bのうち、境界線L3に沿った切断面の各第3のスリット31の間から突出される各連結部分34を、この各連結部分34に実装された磁気センサ4zが各第2の切欠き凹部7内に配置されるように、第1の母基板20の境界線L1に沿った各第2の切欠き凹部6に係合させる。そして、第1の母配線基板20と列基板30bとの接合部分に予め塗布された接着剤によって、第1の母配線基板20に対して列基板30bを90゜の角度で接合する。これにより、第1の母配線基板20に対して90゜の角度で接合された複数の列基板30bが各境界線L1に沿って並んだ状態となる。
次に、ブロック作製工程において、第1の母配線基板20の各列基板30bと接合された部分を、この接合部分の第1のスリット21に沿って切断して第1の母配線基板20から切り離す。これにより、最終的に3次元センシングモジュール1となる部分が一列に並んで形成された複数の立体回路ブロック40が作製される。
次に、分割工程において、これら複数の立体回路ブロック40を第2のスリット22及び第4のスリット32に沿って切断する。また、余り部分34を第5のスリット35に沿って切断して切り離す。これにより、立体回路ブロック40を個々の3次元センシングモジュール1に分割することができる。そして、分割された3次元センシングモジュール1の端面に残ったバリ(不要な突起部分)を除去した後に、第2の配線基板3が接合された第1の配線基板2上を上記封止材9によって封止する。
以上のような工程を経ることによって、複数の3次元センシングモジュール1を一括して製造することができる。そして、この場合も、複雑な工程を経ることなく、小型化された上記3次元センシングモジュール1を精度良く一括して作製することができるので、製造コストの低減を図ることができる。
なお、上記列基板30bは、上記第2の母配線基板30から切り離されたものに限定されるものではなく、第2の配線基板となる部分が一列に並んで形成された列基板30bを直接作製したものであってもよい。また、上記第1の母配線基板20、第2の母配線基板30及び列基板30bにおいては、第1の配線基板2や第2の配線基板3となる部分が縦方向や横方向に並ぶ数については任意である。また、これら基板20,30,30bを分割する順序や、接合する順序についても任意に変更することができる。
なお、本発明は、上述した3次元センシングモジュール1に適用したものに必ずしも限定されるものではなく、第1の基板に対して第2の基板が所定の角度をもって接合された立体構造を有する立体回路モジュール及びその製造方法に対して本発明を広く適用することが可能である。
また、本発明は、第1の基板に対して第2の基板が90゜の角度で接合された立体回路モジュールに限定されるものではなく、第1の基板の接合面の角度を変更することによって、第1の基板に対して第2の基板を90゜以外の角度で接合した立体回路モジュールとすることも可能である。また、この場合には、第1の基板と第2の基板とのうち、少なくとも第1の基板を射出成形によって形成することによって、第1の基板の接合面の角度出しを高精度に行うことができる。
また、本発明は、第1の基板に対して第2の基板が90゜の角度で接合された立体回路モジュールに限定されるものではなく、第1の基板の接合面の角度を変更することによって、第1の基板に対して第2の基板を90゜以外の角度で接合した立体回路モジュールとすることも可能である。また、この場合には、第1の基板と第2の基板とのうち、少なくとも第1の基板を射出成形によって形成することによって、第1の基板の接合面の角度出しを高精度に行うことができる。
1…立体回路モジュール、2…第1の配線基板、2a…第1の絶縁樹脂基板、2b…第1の配線パターン、3…第2の配線基板、3a…第2の絶縁樹脂基板、3b…第2の配線パターン、4x,4y,4z…磁気センサ、5…ICチップ、6…第2の切欠き凹部、7…第2の切欠き凹部、20…第1の母配線基板、20a…第1の母基板、21…第1のスリット、22…第2のスリット、30…第2の母配線基板、30a…第2の母基板、30b…列基板、31…第3のスリット、32…第4のスリット、34…連結部分、35…余り部分、35…第5のスリット、40…立体回路ブロック
Claims (19)
- 少なくとも一面に配線が形成された第1の基板及び第2の基板を有し、互いの配線が連続した配線回路を形成するように前記第1の基板に対して前記第2の基板が所定の角度で接合された立体構造を有する立体回路モジュールであって、
前記第1の基板は、接合面となる側の端面に形成された第1の切欠き凹部と、前記第1の切欠き凹部の深さ方向の端面に形成された第2の切欠き凹部とを有し、
前記第2の基板は、前記第1の基板の接合面と対向する側の面上に実装された電子部品を有し、
前記電子部品が前記第2の切欠き凹部内に配置された状態で、前記第2の基板が前記第1の切欠き凹部に係合されていることを特徴とする立体回路モジュール。 - 前記第1の基板の接合面と前記第2の基板の接合面とは、接着剤によって接合されていることを特徴とする請求項1に記載の立体回路モジュール。
- 前記第1の基板の接合面に臨む配線と、前記第2の基板の接合面に臨む配線とが互いに接する境界部分に金属バンプ又は導電性ペーストを有し、この金属バンプ又は導電性ペーストを介して互いの配線が電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の立体回路モジュール。
- 前記第1の基板と前記第2の基板とのうち、少なくとも前記第1の基板が射出成形によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の立体回路モジュール。
- 前記第1の基板の厚みは、前記第2の基板の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項1に記載の立体回路モジュール。
- 前記第1の基板及び前記第2の基板は、前記配線を形成する面が平面であることを特徴とする請求項1に記載の立体回路モジュール。
- 前記所定の角度は、90゜であることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の立体回路モジュール。
- 少なくとも一面に配線が形成された第1の基板及び第2の基板を有し、互いの配線が連続した配線回路を形成するように前記第1の基板に対して前記第2の基板が所定の角度で接合された立体構造を有する立体回路モジュールの製造方法であって、
前記第1の基板となる部分毎に前記配線を形成し、前記第1の基板となる部分が第1の方向に並ぶ各境界線に沿って第1のスリットと、前記第1の基板となる部分が前記第1の方向と直交する第2の方向に並ぶ各境界線に沿って第2のスリットとを、それぞれ所定の間隔で並べて形成し、前記第1の基板の接合面となる側の端面に第1の切欠き凹部と、前記第1の切欠き凹部の深さ方向の端面に第2の切欠き凹部とを形成することによって、前記第1の基板となる部分がマトリックス状に複数配列された第1の母基板を作製する第1の母基板作製工程と、
前記第2の基板となる部分毎に前記配線を形成し、前記第2の基板となる部分が第3の方向に並ぶ各境界線に沿って第3のスリットと、前記第2の基板となる部分が前記第3の方向と直交する第4の方向に並ぶ各境界線に沿って第4のスリットとを、それぞれ所定の間隔で並べて形成し、前記第2の基板となる部分に電子部品を実装することによって、前記第2の基板となる部分がマトリックス状に複数配列された第2の母基板を作製する第2の母基板作製工程と、
前記第2の母基板の前記第2の基板となる部分を、前記電子部品が前記第2の切欠き凹部内に配置されるように前記第1の切欠き凹部に係合させた状態で、前記第1の母基板に対して前記第2の母基板を所定の角度で接合する接合工程と、
前記第1の母基板の前記第2の母基板と接合された部分を、この接合部分の前記第1のスリットに沿って切断して前記第1の母基板から切り離し、前記第2の母基板の前記第1の母基板と接合された部分を、この接合部分とは反対側の前記第3のスリットに沿って切断して前記第2の母基板から切り離すことによって、立体回路モジュールが一列に並んで形成された立体回路ブロックを作製するブロック作製工程と、
前記立体回路ブロックを前記第2のスリット及び前記第4のスリットに沿って切断することによって、個々の立体回路モジュールに分割する分割工程とを有することを特徴とする立体回路モジュールの製造方法。 - 前記接合工程の前に、少なくとも前記第2の母基板の前記第2の基板となる部分が一列に並んで形成された列基板を前記第3のスリットに沿って切断して前記第2の母基板から切り離し、
前記接合工程において、前記列基板の前記第2の基板となる部分を、前記電子部品が前記第2の切欠き凹部内に配置されるように前記第1の切欠き凹部に係合させた状態で、前記第1の母基板に対して前記列基板を所定の角度で接合し、
前記ブロック作製工程において、前記第1の母基板の前記列基板と接合された部分を、この接合部分の前記第1のスリットに沿って切断して前記第1の母基板から切り離すことによって、前記立体回路ブロックを作製することを特徴とする請求項8に記載の立体回路モジュールの製造方法。 - 前記接合工程と、前記ブロック作製工程と、前記分割工程とを順次繰り返すことを特徴とする請求項8又は9に記載の立体回路モジュールの製造方法。
- 前記第1の母基板作製工程において、前記第1のスリットを前記第2の方向に並ぶ各境界線の間に形成することを特徴とする請求項8又は9に記載の立体回路モジュールの製造方法。
- 前記第2の母基板作製工程において、前記第3のスリットを前記第2の基板となる部分を挟んだ両側に形成することを特徴とする請求項8又は9に記載の立体回路モジュールの製造方法。
- 前記第1のスリットの間に突起部が形成されることによって、前記第2の基板となる部分が前記第1の切欠凹部に係合された際に、前記電子部品が実装された面とは反対側の面に前記突起部が当接された状態となることを特徴とする請求項8又は9に記載の立体回路モジュールの製造方法。
- 前記接合工程において、前記第1の母基板と前記第2の母基板又は前記列基板とを接着剤によって接合することを特徴とする請求項8又は9に記載の立体回路モジュールの製造方法。
- 前記接合工程において、前記第1の基板の接合面に臨む配線と、前記第2の基板の接合面に臨む配線とが互いに接する境界部分に金属バンプ又は導電性ペーストを形成し、この金属バンプ又は導電性ペーストによって互いの配線を電気的に接続することを特徴とする請求項8又は9に記載の立体回路モジュールの製造方法。
- 前記第1の母基板と前記第2の母基板とうち、少なくとも前記第1の母基板を射出成形によって形成することを特徴とする請求項8又は9に記載の立体回路モジュールの製造方法。
- 前記第1の母基板を前記第2の母基板よりも厚く形成することを特徴とする請求項8又は9に記載の立体回路モジュールの製造方法。
- 前記第1の母基板及び前記第2の母基板の前記配線を形成する面を平面とすることを特徴とする請求項8又は9に記載の立体回路モジュールの製造方法。
- 前記接合工程において、前記所定の角度を90゜とすることを特徴とする請求項8又は9に記載の立体回路モジュールの製造方法。
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