JP2009164340A - Stereoscopic circuit board and its manufacturing method - Google Patents

Stereoscopic circuit board and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2009164340A
JP2009164340A JP2008000482A JP2008000482A JP2009164340A JP 2009164340 A JP2009164340 A JP 2009164340A JP 2008000482 A JP2008000482 A JP 2008000482A JP 2008000482 A JP2008000482 A JP 2008000482A JP 2009164340 A JP2009164340 A JP 2009164340A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive
base material
circuit
dimensional
mask
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008000482A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshisuke Nakazawa
義介 中澤
Hideaki Machida
英明 町田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FINE LABO KK
Du Pont Toray Co Ltd
Original Assignee
FINE LABO KK
Du Pont Toray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FINE LABO KK, Du Pont Toray Co Ltd filed Critical FINE LABO KK
Priority to JP2008000482A priority Critical patent/JP2009164340A/en
Publication of JP2009164340A publication Critical patent/JP2009164340A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a stereoscopic circuit board, which can bond a conductor metal to a substrate with a high peel strength, having a high degree of circuit designing flexibility, and can be manufactured easily and efficiently. <P>SOLUTION: The method comprises: a substrate forming step S1 of forming an electrically-insulating thermoplastic heat-resistant film into a three-dimensional substrate 12; a circuit mask mounting step S2 of mounting a mask 20 which is formed into a three-dimensional shape to cover the surface of a portion corresponding to an electrically-insulating portion I of a conductive circuit C provided on the surface of the substrate 12; a conductive paste applying step S3 of applying conductive paste 14a to the conductive circuit (C) portion which is an unmasked portion of the substrate 12, removing the mask 20, curing the conductive paste 14a, and thus obtaining a conductive coat layer 14; and an electroplating step S4 of electroplating conductor metal on the surface of the conductive coat layer 14 and obtaining a conductor plating layer 16. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

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。   The present invention relates to a three-dimensional circuit board in which a conductive circuit is provided at a necessary position on the surface of a base material formed into a three-dimensional three-dimensional shape and a method for manufacturing the same.

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。   3D circuit boards with conductive circuits provided at the necessary locations on the surface of a base material molded into a three-dimensional shape can dramatically improve the degree of freedom in electronic device design. Has attracted attention from various fields.

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]。
Therefore, conventionally, the following techniques have been proposed as a method of manufacturing this three-dimensional circuit board.
(1) After forming a substrate by molding a thermosetting resin such as an epoxy resin or an unsaturated polyester resin containing a catalyst for electroless plating or a thermoplastic resin such as polyetherimide or polyphenylene sulfide into a three-dimensional shape A method of forming a conductive circuit pattern by subjecting the surface of the substrate to electroless plating of a conductive metal such as copper and selectively removing a predetermined portion of the plating layer by a photolithography method [subtractive method].
(2) A thin conductive metal film is formed on the surface of a three-dimensional substrate, which is a synthetic resin molded product capable of metal coating, by chemical plating (electroless plating) in advance, and then applied to a predetermined portion of the conductive metal film. A method [subtractive method] in which only a portion to be a conductive circuit is left by irradiating laser light to remove the conductive metal film in the portion (see, for example, Patent Document 1).
(3) After printing a conductive circuit pattern with conductive paste using a printing method such as screen printing, offset printing, letterpress printing, or intaglio printing on the substrate, the energy on the entire substrate or the printed surface of the substrate ( A method of manufacturing a three-dimensional circuit board using a method of fixing the conductive circuit pattern by irradiation (heating, light irradiation, etc.) (for example, see Patent Document 2) [additive method].

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。
特開平6−164105号公報 特開2001−15893号公報
If these techniques are used, a 3D circuit board can be obtained by forming a conductive circuit pattern on the surface of a base material formed into a three-dimensional shape.
JP-A-6-164105 JP 2001-15893 A

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。   However, the above-described conventional methods (1) to (3) for manufacturing a three-dimensional circuit board have the following problems.

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。   That is, in the method of manufacturing a three-dimensional circuit board according to the above (1), when the three-dimensionally formed substrate has large unevenness, it is difficult to uniformly expose the resist applied on the substrate when exposing the resist applied on the substrate. There is a problem that it can be applied only to a substrate whose three-dimensional shape is close to a plane. In addition, there is a problem that facilities (especially an exposure apparatus) used for manufacturing a general planar printed circuit board cannot be used, and a separate facility must be installed. Furthermore, in this example, the surface of the base material is electrolessly plated with a conductive metal so as to directly form a metal foil film that becomes the base of the conductive circuit. In a 3D circuit board where the adhesive strength (more specifically, peel strength) is weak and the stress at the time of thermal expansion tends to concentrate on the bent part or corner part, it is affected by heat etc. when soldering electronic components. When a stress is applied to the substrate, there is a problem that the layer between the metal foil film and the base material at the bent portion or corner portion immediately peels off and is not practical.

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。   In the method of manufacturing a three-dimensional circuit board according to (2) above, even if it is an effective method in the case of a flat surface, in the case of a three-dimensional substrate, the conductive metal film formed on the three-dimensional surface is irradiated with laser light. Therefore, a difference occurs in effective energy absorbed in each of the plane perpendicular to the irradiation direction of the laser beam, the inclined plane, and the parallel plane. For this reason, there has been a problem that it is difficult to uniformly remove the conductive metal film provided on the surface of the substrate, and it is difficult to form a circuit uniformly on the surface of the substrate. Also, in this manufacturing method, similarly to the manufacturing method of (1), the conductive metal film is directly formed on the surface of the base material using electroless plating. There was a problem that the adhesive strength (peel strength) was weak and impractical.

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。   In the method for manufacturing a three-dimensional circuit board of (3) above, a conductive circuit pattern made of a conductive paste is three-dimensionally formed on the surface of a substrate formed into a three-dimensional shape using a printing method such as screen printing, offset printing, letterpress printing, or intaglio printing. For this purpose, there is a problem that a very special and expensive equipment capable of three-dimensional drawing has to be introduced. In addition to the conductive metal powder, the conductive paste is indispensable for bonding the conductive metal powder to each other and bonding the conductive paste to the surface of the base material, but there are components such as a binder that hinders electrical conductivity and thermal conductivity. Therefore, there is a problem that the conductivity and heat dissipation are inferior to the case where the conductive circuit is formed using only a conductive metal such as a copper foil film (or plating film). In particular, it cannot be employed in a three-dimensional circuit board that requires heat dissipation.

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。   In addition to the above-mentioned technologies, it is also possible to attach a punching circuit prepared separately by punching a copper foil or the like to the surface of a base material formed into a three-dimensional shape, and in such a method, circuit design is possible. The degree of freedom of (design) is limited and it is not practical in terms of cost.

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。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a highly reliable three-dimensional circuit board in which a base material and a conductor metal formed on the surface thereof are bonded with high peel strength. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a three-dimensional circuit board that can be bonded to a metal with a high peel strength, has a high degree of freedom in circuit design, and can manufacture a three-dimensional circuit board simply and efficiently.

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。
The invention described in claim 1 is “a base material 12 formed by molding a thermoplastic heat-resistant film having electrical insulation into a three-dimensional shape;
A conductive coating layer 14 formed by applying a conductive paste 14a to a conductive circuit forming portion on the surface of the substrate 12,
It is composed of a conductive circuit C made of a conductive plating layer 16 formed by electroplating a conductive metal on the surface of the conductive coating layer 14.
The three-dimensional circuit board 10 is characterized by the above.

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。   In this invention, between the base material 12 which shape | molded the heat-resistant film in the three-dimensional shape, and the conductor plating layer 16, the binder and conductor plating layer 16 (namely, high adhesive force with respect to the heat-resistant film which comprises the base material 12 (namely,). Conductive circuit C) is composed of conductive metal powder having high adhesion to the conductive metal, and formed of conductive paste 14a having high bonding strength to both substrate 12 and conductive plating layer 16. Since the conductive coating layer 14 is interposed, the base material 12 and the conductor plating layer 16 can be bonded with high peel strength.

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。   The invention described in claim 2 is characterized in that, in the three-dimensional circuit board 10 according to claim 1, "the heat-resistant film is an aromatic polyimide film", which is excellent in solder heat resistance (solder It is possible to easily mount an electronic component, obtain a base material 12 with high shape accuracy and light weight, and improve the heat resistance of the three-dimensional circuit board 10.

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。
Invention of Claim 3 is the manufacturing method of the three-dimensional circuit board 10 of Claim 1 or 2, Comprising:
“Substrate molding step S1 to obtain a substrate 12 by molding a thermoplastic heat-resistant film having electrical insulation into a three-dimensional shape,
Circuit mask mounting step S2 for mounting a mask 20 formed in a three-dimensional shape in advance so as to cover the surface of the portion on the portion corresponding to the electrical insulating portion I other than the conductive circuit C provided on the surface of the base material 12,
After applying the conductive paste 14a to the conductive circuit forming portion which is the uncovered portion of the mask 20 of the base material 12, the mask 20 is removed and the conductive paste 14a is cured to obtain the conductive coating layer 14 S3 , And an electroplating process S4 in which a conductive metal is electroplated on the surface of the conductive coating layer 14 to obtain a conductive circuit C composed of the conductive plating layer 16.
This is a method for manufacturing the three-dimensional circuit board 10.

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。   In the present invention, first, after the heat-resistant film is formed into a three-dimensional shape to obtain the base material 12 (S1), the portion corresponding to the electrical insulating portion I of the conductive circuit C provided on the base material 12 is A mask 20 previously formed into a three-dimensional shape so as to cover the portion is mounted (S2). In this way, by using the mask 20 that has been molded in a predetermined three-dimensional shape in advance, the mask 20 can be brought into close contact with the portion corresponding to the electrical insulating portion I simply by mounting the mask 20 on the surface of the substrate 12. It is possible to mask the three-dimensional base material 12 very easily.

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。   Subsequently, the conductive coating layer 14 is formed by applying the conductive paste 14a to the conductive circuit forming portion of the base material 12 with the electrical insulating portion I masked, whereby screen printing, offset printing, letterpress printing, intaglio printing is performed. Compared to the case where the conductive coating layer 14 is drawn with halftone dots (dots) of the conductive paste 14a according to a predetermined pattern using a printing method such as printing, the predetermined shape is applied to the three-dimensional substrate 12 very quickly and easily. A patterned conductive coating layer 14 can be formed.

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。   Then, a conductive metal is electroplated on the surface of the conductive coating layer 14 to form the conductive plating layer 16 (that is, the conductive circuit C). By performing the electroplating process in this way, the conductive material is different from the electroless plating. The conductive metal can be selectively plated on the surface of the conductive coating layer 14, and the conductive metal is laminated on the surface of the conductive coating layer 14 at a higher speed and with a thicker film than in the case of using electroless plating. can do. Further, between the conductor plating layer 16 and the base material 12, a binder having a high adhesive force to the heat-resistant film constituting the base material 12 and a conductor metal constituting the conductor plating layer 16 (that is, the conductive circuit C). With a conductive coating layer 14 formed of a conductive paste 14a having a high bonding strength to both the base material 12 and the conductive plating layer 16. Therefore, the base material 12 and the conductor plating layer 16 can be joined with high peel strength.

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。   According to the fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing the three-dimensional circuit board 10 according to the fourth aspect, “After the electroplating treatment step S4, the mask 20 is mounted again on the electrical insulating portion I, and the conductive plating layer 16 is formed. Further, the surface of the conductive circuit is further subjected to a hot dip plating process, whereby it is possible to further increase the thickness of the conductive circuit C at a lower cost and to improve the conductivity and heat dissipation of the conductive circuit C. Can be further improved, the rigidity of the entire three-dimensional circuit board 10 can be improved, and further shape stability can be imparted to the three-dimensional circuit board 10.

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。   According to the present invention, a three-dimensional circuit board that can join a base material and a conductor metal with high peel strength, has a high degree of freedom in circuit design, and can easily and efficiently manufacture a three-dimensional circuit board. And a highly reliable three-dimensional circuit board in which the base material and the conductor metal formed on the surface thereof are joined with high peel strength.

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。   The present invention will be described below with reference to the drawings. A three-dimensional circuit board 10 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is for operating electronic components such as LEDs in a three-dimensional manner. In general, the substrate 12, the conductive coating layer 14, and the conductor plating are provided. The conductive circuit C is composed of the layer 16. Here, circled circles “+” and “−” in FIG. 1 indicate a positive pole and a negative pole in the conductive circuit C, respectively.

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。   The base material 12 is a molded body made of a heat-resistant film having thermoplasticity and molded into a predetermined three-dimensional shape so as to maintain the form of the three-dimensional circuit board 10. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the substrate 12 is formed in a shallow bowl shape having a stepped portion.

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。   Examples of the material for the heat-resistant film constituting the substrate 12 include polyimide, polyamide, polyphenylene sulfide, and liquid crystal polymer. In particular, it is preferable to use a polyimide film. Thus, by using the polyimide film excellent in heat resistance as the base material 12, it is easy to mount electronic components such as LEDs with excellent solder heat resistance, and the base material 12 with high shape accuracy can be obtained. For example, even when a power LED that emits heat of about 150 to 200 ° C. at the maximum is used as an electronic component to be mounted, there is no concern that the substrate 12 is deformed by the heat generated by the LED.

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。   Further, in order to obtain a molded shape of the base material 12, that is, a predetermined three-dimensional shape with high accuracy, it is preferable to use a thermoplastic aromatic polyimide film.

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。   Aromatic polyimide is a condensate of aromatic tetracarboxylic acid and aliphatic or aromatic diamine, typically tetracarboxylic dianhydrides such as pyromellitic dianhydride and biphenyltetracarboxylic dianhydride. And a diamine such as paraphenylenediamine and diaminodiphenyl ether to produce an amic acid, which is obtained by ring-closing curing with heat or a catalyst. The thermoplastic polyimide can be obtained, for example, by copolymerizing the following compounds.

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。   Examples of dicarboxylic acid anhydrides include pyromellitic dianhydride, 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride Bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfide dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3 , 4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propan Anhydride, 2,2-bis (3,4-carboxyphenyl) propane dianhydride, m- phenylene bis (trimellitic acid) may be mentioned dianhydrides like.

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。   Examples of diamines include hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, 3,3′-dimethylpentamethylenediamine, 3-methylhexamethylenediamine, 3-methylheptamethylenediamine, 2,5-dimethylhexamethylenediamine, octamethylenediamine, and nona. Methylenediamine, 1,1,6,6-tetramethylhexamethylenediamine, 2,2,5,5-tetramethylhexamethylenediamine, 4,4-dimethylheptamethylenediamine, decamethylenediamine, m-phenylenediamine, 4 , 4′-diaminobenzophenone, 4-aminophenyl-3-aminobenzoate, m-aminobenzoyl-p-aminoanilide, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, bis (4-aminophenyl) Nyl) methane, 1,1-bis (4-aminophenyl) ethane, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl)] propane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfoxide, 3,3′-diaminobenzophenone, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2′-diaminozenzophenone, 1,2-bis (4-aminophenoxy) ) Benzene, 1,3-bis (4-aminobenzoyloxy) benzene, 4,4′-dibenzanilide, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) phenyl ether, 2,2′-bis (4-aminophenyl) Hexafluoropropane, 2,2′-bis (4-aminophenyl) -1,3-dichloro-1, 1,3,3-hexafluoropropane, 4,4′- Diaminodiphenyl sulfone, 1,12-diamino-dodecane, 1,13-diamino dodecane, etc. polysiloxane diamine.

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。   Among the above compounds, the thermoplastic polyimide used in the present invention includes 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene (abbreviated as RODA), pyromellitic dianhydride (abbreviated as PMDA) and 4, Copolymer of 4′-oxydiphthalic dianhydride (ODPA), 4,4′-diaminodiphenyl ether (abbreviated as ODA) and 3,3′4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (abbreviated as BPDA) Copolymer with ODA, PMDA and BPDA, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA) and PMDA with 2,2′-bis [4- A copolymer with (4-aminophenoxy) phenyl)] propane (abbreviated as BAPP) is particularly preferable.

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。   The thermoplastic polyimide is softened by heating. In the present invention, the glass transition temperature is preferably 200 to 350 ° C., more preferably 210 to 320 ° C. from the viewpoint of solder heat resistance when mounting electronic components. More preferably, it is 250 degreeC-310 degreeC. The thermoplastic polyimide preferably has a breaking elongation at the glass transition temperature of 100 to 700%, and more preferably 150 to 400%.

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。   The thickness of the film formed of the material as described above and formed on the substrate 12 is preferably 12.5 to 500 μm, more preferably 25 to 300 μm, from the viewpoints of form retention and heat dissipation. Moreover, it is preferable that the thermal expansion coefficient of a film is 5-60 ppm / degrees C in the location where the wiring after shaping | molding exists.

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。   Examples of a method for forming the substrate 12 using such a thermoplastic heat-resistant film include a vacuum forming method and a press forming method, but the method is not particularly limited as long as it does not cause cracks or wrinkles. is not.

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)。   The conductive coating layer 14 serves as a base of the conductor portion of the conductive circuit C provided on the surface of the base material 12, and is configured by applying a conductive paste 14a (see FIG. 3C).

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。   Here, as the conductive paste 14a constituting the conductive coating layer 14, a conductive metal powder such as copper, silver, tin, gold and nickel and a binder are used as main raw materials, and various additives such as a solvent and a dispersant as required. The well-known thing comprised by mix | blending can be used.

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。   In addition, the binder may be any of thermoplasticity, thermosetting property, or photocuring property, but it is thermosetting from the viewpoint of heat resistance and difficulty in uniform exposure due to the three-dimensional shape of the substrate 12. It is preferable to use one. However, this binder needs to have a high adhesive force to the heat-resistant film constituting the substrate 12 in any case.

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。   The thickness of the conductive coating layer 14 is preferably in the range of 1 to 30 μm from the viewpoints of electrical conductivity, heat dissipation or economy.

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。   The conductor plating layer 16 is a main conductor in the conductive circuit C, and is constituted by electroplating a surface of the conductive coating layer 14 with a simple substance or an alloy of a conductor metal such as copper, silver, solder, tin, gold and nickel. Layer. Here, when the conductive metal constituting the conductive plating layer 16 and the conductive metal powder contained in the conductive paste 14a constituting the conductive coating layer 14 are made of the same type, the adhesion between them is high. Although it is considered that the conductor plating layer 16 and the conductive coating layer 14 can be firmly bonded, even if the adhesion between the conductive metal of the conductive plating layer 16 and the conductive metal powder of the conductive coating layer 14 is poor. Separately, by providing a base layer made of a conductive metal having adhesion to both, the bond between the conductive plating layer 16 and the conductive coating layer 14 can be strengthened.

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。   The thickness of the conductor plating layer 16 is preferably in the range of 5 to 50 μm from the viewpoints of electrical conductivity, heat dissipation or economy.

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。   The pattern of the conductive circuit C composed of the conductive coating layer 14 and the conductive plating layer 16 is appropriately set according to the user's request, but the conductive circuit forming surface of the base material 12 as shown in FIG. The area ratio of the conductor on the side (conductor covering area ratio) is preferably 75% or more, more preferably 90% or more. This is because the heat diffusion efficiency on the surface of the conductor 12 and the shape holding power of the three-dimensional circuit board 10 can be improved.

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。   In the three-dimensional circuit board 10 shown in FIG. 1, the conductive circuit C is provided only on the upper surface (outer surface) of the base material 12. Instead, the conductive circuit C is provided only on the lower surface (inner surface). The conductive circuit C may be provided on both the inner and outer surfaces.

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。   Further, as in the case of the conductive circuit C, portions other than the conductive circuit forming portion of the substrate 12 may be coated with a conductive paste and then electroplated to provide a plating layer. This is because by providing such a plating layer, it is possible to further improve the heat dissipating property and the shape retention of the three-dimensional circuit board 10.

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。   Next, when manufacturing the three-dimensional circuit board 10 of the present invention, as shown in FIG. 2, the “base material forming step S1”, “circuit mask mounting step S2”, “conductive paste coating step S3” and “ The electroplating process S4 "is executed in this order.

「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)。   In the “base material forming step S1”, the heat-resistant film cut into a predetermined size and shape is formed into a predetermined three-dimensional shape using a vacuum forming method, a press forming method, or the like so as not to cause cracks or wrinkles. A material 12 is obtained (see FIG. 3A).

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。   Here, when the base material 12 is molded, it is preferable to provide the surplus portion 18 at the peripheral edge of the base material 12 as exemplified by the two-dot chain line in FIG. By providing the surplus portion 18 as described above, in the “conductive paste coating step S3” to be described later, the surplus portion 18 is provided with a conductive coat layer 14 that later becomes a positive pole of the conductive circuit C and a conductive coat layer that becomes a negative pole. 14 is formed, and in the subsequent “electroplating step S4”, the negative electrode is attached to only one portion of the connection portion, and the entire surface of the conductive coating layer 14 is attached. This is because the conductor metal can be electroplated.

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。   And the following "circuit mask mounting process S2" is performed for the base material 12 shape | molded by the three-dimensional shape.

「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)。   In the “circuit mask mounting step S <b> 2”, the mask 20 formed in a three-dimensional shape in advance so as to cover the surface of the portion corresponding to the electrical insulating portion I other than the conductive circuit C provided on the surface of the substrate 12. Wear it (see Fig. 3 (b)).

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。   Here, when the base materials 12 have a three-dimensional shape that can be superposed on each other, the mask 20 attached to the base materials 12 can be manufactured as follows. That is, one piece is extracted from the base material 12 molded into a three-dimensional shape, and the portion corresponding to the electrical insulating portion I of the extracted base material 12 is cut out to complete the production of the mask 20. According to such a method, the mask 20 can be easily produced, and the obtained mask 20 is only removed after applying the conductive paste 14a on the substrate 12, and thus the substrate 20 is removed. 12 can be used repeatedly for masking a portion to be the electrical insulating portion I on the top 12.

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。   Note that the mask 20 used in this step S2 is not limited to the above-described one. For example, a metal member punched into the shape of the electrical insulating portion I is bent along the surface shape of the base 12. The thing etc. may be sufficient.

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。   In addition, when conductive circuits are provided on both the inner and outer surfaces of the base material 12 (that is, when a double-sided circuit board is used), after forming the base material 12, drilling is performed at a predetermined position of the base material 12 by this step. preferable. If drilling is performed at such time, the conductive coating layer 14 is formed on the surface of the substrate 12 when the conductive paste is applied to the base material 12 in the subsequent “conductive paste coating step S3”. This is because a through-hole structure can be formed in the holed portion.

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)。   In the subsequent “conductive paste coating step S3”, the conductive paste 14a was applied to the conductive circuit C forming portion of the substrate 12 (see FIG. 3C), and then the mask 20 was removed and applied onto the substrate 12. The conductive paste 14a is cured to form the conductive coat layer 14 (see FIG. 3D).

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。   As a coating method of the conductive paste 14a, a known coating method such as a spray method or a brush coating method can be used. Moreover, when the base material 12 and the mask 20 are firmly adhered via an adhesive material or the like, a dipping (immersion) method can also be used.

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。   In addition, after applying the conductive paste 14a to the conductive circuit forming portion of the substrate 12, the conductive paste 14a is cured (curing). The condition depends on the type and amount of the binder constituting the conductive paste 14a. Is set.

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。   And the following "electroplating process process S4" is performed for the base material 12 with which the conductive coating layer 14 was completed.

「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。   In the “electroplating treatment step S4”, a conductor metal layer is electroplated on the surface of the conductive coating layer 14 to form the conductor plating layer 16. Here, “electroplating” means that the substrate 12 is immersed in an aqueous solution (plating solution) containing an ionized conductor metal (that is, copper, silver, solder, tin, gold, nickel, etc.), and the conductive coating layer 14 Is a method in which a conductive metal is selectively deposited on the surface of the conductive coating layer 14 by energizing with a negative electrode. Needless to say, an appropriate pretreatment such as degreasing and washing is performed prior to the “electroplating treatment step S4”.

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)。   Then, the three-dimensional circuit board 10 is completed by forming a conductor plating layer 16 having a predetermined thickness on the surface of the conductive coating layer 14 by electroplating (see FIG. 3E).

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)。   Note that, as described in the “base material forming step S1”, when the surplus portion 18 is provided on the outer peripheral edge portion of the base material 12 (see FIG. 1), the surplus portion 18 in the surplus portion cutting step S5. The three-dimensional circuit board 10 is completed by cutting away (FIG. 2).

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。   According to the manufacturing method of the three-dimensional circuit board 10 of the present embodiment, first, the heat-resistant film is formed into a three-dimensional shape to obtain the base material 12 (S1), and then the conductive circuit C provided on the base material 12 is obtained. A mask 20 formed in a three-dimensional shape in advance so as to cover the portion is attached to the portion corresponding to the electrical insulating portion I (S2). In this way, by using the mask 20 that has been molded in a predetermined three-dimensional shape in advance, the mask 20 can be brought into close contact with the portion corresponding to the electrical insulating portion I simply by mounting the mask 20 on the surface of the substrate 12. It is possible to mask the three-dimensional base material 12 very easily.

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。   Subsequently, the conductive coating layer 14 is formed by applying the conductive paste 14a to the conductive circuit forming portion of the base material 12 with the electrical insulating portion I masked, whereby screen printing, offset printing, letterpress printing, intaglio printing is performed. Compared to the case where the conductive coating layer 14 is drawn with halftone dots (dots) of the conductive paste 14a according to a predetermined pattern using a printing method such as printing, the predetermined shape is applied to the three-dimensional substrate 12 very quickly and easily. A patterned conductive coating layer 14 can be formed.

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。   Then, a conductive metal is electroplated on the surface of the conductive coating layer 14 to form the conductive plating layer 16 (that is, the conductive circuit C). By performing the electroplating process in this way, the conductive material is different from the electroless plating. The conductive metal can be selectively plated on the surface of the conductive coating layer 14, and the conductive metal is laminated on the surface of the conductive coating layer 14 at a higher speed and with a thicker film than in the case of using electroless plating. can do. Further, between the conductor plating layer 16 and the base material 12, a binder having a high adhesive force to the heat-resistant film constituting the base material 12 and a conductor metal constituting the conductor plating layer 16 (that is, the conductive circuit C). With a conductive coating layer 14 formed of a conductive paste 14a having a high bonding strength to both the base material 12 and the conductive plating layer 16. Therefore, the base material 12 and the conductor plating layer 16 can be joined with high peel strength.

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。   Therefore, the three-dimensional circuit board 10 manufactured by such a method has a high reliability in which the base 12 and the conductor plating layer 16 (conductor metal) are bonded with high peel strength.

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。   In the above-described embodiment, the three-dimensional circuit board 10 is completed at the stage where the conductor plating layer 16 is formed by electroplating (that is, the electroplating process step S4). The mask 20 may be attached to the electrical insulating portion I of the circuit C again, and the surface of the conductor plating layer 16 may be subjected to a hot dipping process with a conductive metal such as molten solder or hot zinc.

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。   Here, the “hot-plating treatment” refers to immersing the base material 12 on which the conductive plating layer 16 is formed in a plating bath in which a low melting point conductive metal is dissolved, or on the base material 12 on which the conductive plating layer 16 is formed. In this method, the surface of the conductive plating layer 16 is further plated with a conductive metal by pouring a plating solution in which a low melting point conductive metal is dissolved. By performing such a hot dipping process, it is possible to further increase the thickness of the conductor portion of the conductive circuit C at a lower cost, and to further improve the conductivity and heat dissipation of the conductive circuit C. In addition, the rigidity of the entire three-dimensional circuit board 10 can be improved, and further shape stability can be imparted to the three-dimensional circuit board 10. In addition, by using a high heat-resistant material such as aromatic polyimide as the base material 12, such a hot dipping process can be performed.

本発明の一実施例の立体回路基板を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the three-dimensional circuit board of one Example of this invention. 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。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the three-dimensional circuit board of one Example of this invention. 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。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the three-dimensional circuit board of one Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... 3D circuit board 12 ... Base material 14 ... Conductive coating layer 14a ... Conductive paste 16 ... Conductor plating layer 18 ... Excess part 20 ... Mask C ... Conductive circuit I ... Electrical insulation part

Claims (4)

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。
A base material obtained by molding a thermoplastic heat-resistant film having electrical insulation into a three-dimensional shape;
A conductive coating layer formed by applying a conductive paste to a conductive circuit forming portion on the surface of the substrate;
A three-dimensional circuit board comprising: a conductive circuit comprising a conductive plating layer formed by electroplating a conductive metal on a surface of the conductive coating layer.
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。   The three-dimensional circuit board according to claim 1, wherein the heat-resistant film is an aromatic polyimide film. 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。
A base material molding step for obtaining a base material by molding a thermoplastic heat-resistant film having electrical insulation into a three-dimensional shape;
A circuit mask mounting step of mounting a mask formed in a three-dimensional shape in advance so as to cover the surface of the part on the part corresponding to the electrical insulating part other than the conductive circuit provided on the surface of the base material,
A conductive paste coating step of applying a conductive paste to a conductive circuit forming portion of a base material, which is an uncoated portion of the mask, and then removing the mask and curing the conductive paste to obtain a conductive coating layer; and A method for producing a three-dimensional circuit board, comprising: an electroplating process for obtaining a conductive circuit comprising a conductive plating layer by electroplating a conductive metal on a surface of a coat layer.
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。


4. The three-dimensional circuit board according to claim 3, wherein after the electroplating process, the mask is attached to the electrical insulating portion again, and a conductive metal is further hot-plated on the surface of the conductor plating layer. Production method.


JP2008000482A 2008-01-07 2008-01-07 Stereoscopic circuit board and its manufacturing method Pending JP2009164340A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008000482A JP2009164340A (en) 2008-01-07 2008-01-07 Stereoscopic circuit board and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008000482A JP2009164340A (en) 2008-01-07 2008-01-07 Stereoscopic circuit board and its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009164340A true JP2009164340A (en) 2009-07-23

Family

ID=40966618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008000482A Pending JP2009164340A (en) 2008-01-07 2008-01-07 Stereoscopic circuit board and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009164340A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013125820A (en) * 2011-12-14 2013-06-24 Chuan-Ling Hu Method for manufacturing plastic metalization three-dimensional wiring
WO2013132930A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 Three-dimensional laminated wiring substrate
KR101541730B1 (en) 2013-12-23 2015-08-12 안동대학교 산학협력단 Plastic injection molded parts having electric circuit and manufacturing process thereof
JP2017510987A (en) * 2014-03-06 2017-04-13 タクトテク オーユー Methods, associated configurations, and products for manufacturing electronic products

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013125820A (en) * 2011-12-14 2013-06-24 Chuan-Ling Hu Method for manufacturing plastic metalization three-dimensional wiring
WO2013132930A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 Three-dimensional laminated wiring substrate
JP2013187246A (en) * 2012-03-06 2013-09-19 Tyco Electronics Japan Kk Three dimensional lamination wiring board
CN104145536A (en) * 2012-03-06 2014-11-12 泰科电子日本合同会社 Three-dimensional laminated wiring substrate
US9894758B2 (en) 2012-03-06 2018-02-13 Tyco Electronics Japan G.K. Three-dimensional laminated wiring substrate
KR101541730B1 (en) 2013-12-23 2015-08-12 안동대학교 산학협력단 Plastic injection molded parts having electric circuit and manufacturing process thereof
JP2017510987A (en) * 2014-03-06 2017-04-13 タクトテク オーユー Methods, associated configurations, and products for manufacturing electronic products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4736703B2 (en) Method for producing copper wiring polyimide film
JP5181618B2 (en) Metal foil laminated polyimide resin substrate
JPWO2007111268A1 (en) Method for producing copper wiring polyimide film and copper wiring polyimide film
JPWO2009054456A1 (en) Method for manufacturing printed wiring board
JP2012060112A (en) Single-layer printed circuit board and its manufacturing method
KR101475423B1 (en) Precursor substrate, flexible circuit board and process for producing the same
JP2001044589A (en) Circuit board
JP2007053174A (en) Coil and manufacturing method thereof
TWI716565B (en) Flexible circuit board and method for manufacturing the same
JP2009164340A (en) Stereoscopic circuit board and its manufacturing method
KR100969186B1 (en) Process for producing metal wiring board
KR20140101260A (en) Multi-layer flexible circuit board and process for producing the same
JP2010199536A (en) Wiring board and method for manufacturing the same
WO2014125567A1 (en) Substrate with built-in component, and manufacturing method for same
JP6830583B2 (en) How to manufacture wiring parts
JP2017525140A (en) Film assembly manufacturing method and corresponding film assembly
WO2019172123A1 (en) Wiring substrate and method for producing same
JP2007073388A (en) Anisotropic conductive film and its manufacturing method
JP2007208251A (en) Substrate for flexible board, flexible board using it, and manufacturing method thereof
JP3969902B2 (en) Manufacturing method of interposer for chip size package
JP2005271449A (en) Laminate for flexible printed circuit board
JP4911296B2 (en) Manufacturing method of metal wiring heat-resistant resin substrate
JP2016187893A (en) Method for producing metal foil laminated film and circuit board having metal foil laminated film produced by the same
JP2004322578A (en) Method for production of conductor-carrying polyimide substrate, and the conductor-carrying polyimide substrate
JP2009283502A (en) Flexible printed wiring board