JP2015207703A - 電子部品を埋設した樹脂構造体およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】樹脂成形体内に電子部品を埋設した樹脂構造体において、電子部品を実装する回路設計の自由度を高める。【解決手段】樹脂成形体５と、樹脂成形体５内に埋設された複数の電子部品２とを備える樹脂構造体１において、樹脂成形体５は、電子部品２の電極３が露出する複数の露出面を有し、樹脂成形体５には、凹部７が形成されており、凹部７の底面１３が複数の露出面の少なくとも１つである。【選択図】図１

Description

本発明は電子部品を埋設した樹脂構造体およびその製造方法に関する。
昨今、携帯電話等の携帯用電子機器または電子体温計や血圧計に代表される健康機器等の民生用電子機器において、薄型、軽量、小型および高耐水性のウエアラブルな製品を安価で供給することが求められている。
一般的に、上記の電子機器は、各種電子部品をプリント回路基板上で組み立てることで構成されている。ここで、各種電子部品とは、抵抗やコンデンサ等の受動部品、ＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit：大規模集積回路）やＩＣ（Integrated Circuit：半導体集積回路）等の能動部品、電池等の電源装置、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等の表示装置、およびセンサーやスイッチ等である。
上記のプリント回路基板は、一般的に、ガラス繊維で強化されたエポキシ樹脂性のボード（ガラエポ）やポリイミド製の基板（フレキ基板）のシートの上に銅箔を積層し、積層した銅箔をエッチング加工することで配線回路が形成される。この配線回路にはんだ、導電性接着剤または金属ワイヤ等を用いて他の電子部品を実装することで、電子機器が組み立てられている。
しかしながら、銅箔をエッチング加工して回路を形成するプリント回路基板は、材料費や加工費等がかさみ、また、はんだ、導電性接着剤または金属ワイヤ等を用いた電子部品の実装についても、材料費や加工費等がかさむため、高価になってしまうという問題がある。さらに、エッチング加工により排出される廃液が環境に与える負荷も大きいという問題もある。
また、プリント回路基板上に電子部品を実装するには、各部品間に一定以上のスペースを設ける必要があり、製品の厚みが増してしまうという問題や、製品の小型化に限界があるといった問題がある。
そこで、製品の薄型化、小型化および低コスト化のためにプリント回路基板を使用しない電子部品の実装方法が提案されている。
例えば、特許文献１には、成形樹脂内に電子部品、回路素子等を電極面が露出するように埋設した電子回路パッケージが開示されている。前記電子回路パッケージは、まず、電子部品、回路素子等を熱硬化樹脂で仮固定し、射出成型により成形樹脂内に当該電子部品、回路素子等を埋設する。その後、仮固定樹脂を溶解除去し、電極面を露出させる。露出させた電極面に、導体層を形成し、露光、エッチングにより配線パターンを形成することで、電子回路パッケージを製造する。
また、特許文献２には、電子部品を埋め込んだ樹脂を外装部品として使用する方法が開示されている。特許文献２では、電極が露出した状態で電子部品を樹脂の内側面に埋め込み、銀ペーストを印刷する等の手法で回路を形成する。そのため、外装部品が基板の役割を果たし、回路を形成するための基板が不要となり、製品の薄型化が可能となっている。
また、特許文献３には、電子部品が樹脂成型品に埋め込まれた電子部品実装装置が開示されている。前記実装装置は、電子部品の電極が露出した状態で電子部品が樹脂成型品に埋め込まれている。そのため、露出した電極を電気的に接続することで、電子部品を位置決めした状態で固定するための部材（基板）が不要となり、また、電子部品を筐体へ組み付ける作業も不要となる。
特開平７−６６５７０号公報（１９９５年３月１０日公開） 特開２００４−１１１５０２号公報（２００４年４月８日公開） 特開２０１０−２７２７５６号公報（２０１０年１２月２日公開）
しかしながら、上述の特許文献１〜３で開示された発明に記載の方法は、各電子部品等を接続するための回路を形成できる面が電極を露出させた１面に限られる。
そのため、実装できる電子部品の数や種類が制限されてしまうといった問題や、配線回路の長さが制限されてしまうといった問題があり、回路設計の自由度が低い。
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂成形体内に電子部品を埋設した樹脂構造体であって、当該電子部品の電極が樹脂から露出した樹脂構造体において、電子部品を実装する回路設計の自由度を高めることにある。
本発明に係る樹脂成形体と、前記樹脂成形体内に埋設された複数の電子部品とを備える樹脂構造体において、前記樹脂成形体は、前記電子部品の電極が露出する複数の露出面を有し、前記樹脂成形体には、凹部が形成されており、前記凹部の底面が前記複数の露出面の少なくとも１つである。
上記の構成によれば、樹脂構造体は、電極が露出した露出面を複数備えている。そのため、複数の面に回路を形成することができるようになり、電子部品を実装する回路設計の自由度が高まる。そのため、実装できる部品の数が増加するとともに、回路を形成する面が１面であった場合に、各電子部品をつなぐ回路長が制限されてしまうという問題も解決される。
さらに、本発明に係る樹脂構造体において、前記露出面内において、当該露出面から露出している前記電極間を接続する配線を有していてもよい。
上記の構成によれば、同一面内において配線を形成する。すなわち、例えば互いに直交するような２面にまたがった配線（立体的な配線）を形成することがない。そのため、樹脂成形体が膨張、収縮、曲げ等の変形力を受けた場合、立体的な配線（一般的には、９０度屈曲部）は変形力で断線しやすいのに対し、本発明に係る樹脂構造体のように同一面内で配線を行えば、配線が断線し難い、信頼度の高い回路を形成することが可能となる。
さらに、本発明に係る樹脂構造体において前記電極のうち少なくとも１つは、少なくとも異なる２つの露出面に対して露出する複数面露出電極であり、前記複数面露出電極が露出する少なくとも２つの露出面の各々において、前記複数面露出電極と接続される配線を有していてもよい。
上記の構成によれば、前記複数面露出電極をそれぞれの露出面をつなぐ配線とみなして回路を形成することが可能となり、回路設計の自由度が高まる。
さらに、本発明に係る樹脂構造体において、前記複数面露出電極が露出している複数の露出面のうち少なくとも１つは、前記凹部の底面であってもよい。
上記の構成によれば、複数面露出電極の露出面が凹部の底面に形成されていれば、凹部底面にも回路を形成することができるとともに、複数面露出電極を凹部底面と他の露出面とをつなぐ配線の一部とみなして回路を形成することができる。
さらに、本発明に係る樹脂構造体において、前記電子部品は、前記凹部の底面において、一部のみが露出していてもよい。
上記の構成によれば、樹脂成形体の凹部において、電子部品の一部のみが露出していれば、残りの部分は樹脂構造体に覆われるため、電子部品の樹脂成形体内での固定を確実なものとすることができる。
なお、本発明に係る樹脂構造体において、前記樹脂成形体は、略板状であって、一方の面が平面であり、前記平面のすべてが前記露出面であって、他方の面に前記凹部が形成されていてもよい。
さらに、本発明に係る樹脂構造体において、前記樹脂成形体内に埋設され、前記複数の露出面の少なくとも１つから露出している導電性部材と、前記導電性部材が露出している露出面において、当該露出面に露出している電子部品の電極と前記導電性部材とを接続する配線とを有していてもよい。
上記の構成によれば、導電性部材が露出面から露出していれば、各電極間をつなぐ端子台として利用することができる。
さらに、本発明に係る樹脂構造体において、前記樹脂成形体内に埋設され、前記複数の露出面の少なくとも２つから露出している導電性部材と、前記導電性部材が露出している露出面の各々において、前記導電性部材と接続される配線とを有していてもよい。
上記の構成によれば、導電性部材が少なくとも２つの露出面から露出していれば、当該導電性部材を、２つの露出面をつなぐ配線の一部とみなして回路を形成することが可能となり、回路配置の自由度が高まる。
さらに、本発明に係る樹脂構造体において、前記樹脂構造体は、前記露出面を封止する封止体を有していてもよい。
上記の構成によれば、露出した電子部品、電極および配線等が外部環境から遮断され、樹脂構造体内部を水分、湿気等から保護することが可能となる。
さらに、本発明に係る樹脂構造体の製造方法は、樹脂成形体内に複数の電子部品が埋設された樹脂構造体の製造方法において、シートが電極に当接するように、電子部品にシートを張り付ける第１工程と、前記電極のうち少なくとも１つが前記シートにおける前記電子部品が張り付けられた面と成形型の内面との間に空間ができるように、前記シートを成形型に配置する第２工程と、前記空間に樹脂を充填させることで、前記電子部品が埋設された樹脂成形体を成形する第３工程と、前記電子部品が埋設された樹脂成形体を前記成形型から取り出し、前記シートを前記樹脂成形体から剥離することで、前記シートに当接していた電極が露出する第１露出面を樹脂成形体に形成する第４工程とを有し、前記成形型は、内面に凸部を有し、前記第２工程において、前記凸部が前記電極に当接するように前記シートを前記成形型に配置することにより、前記第４工程において、前記凸部に当接していた電極が露出する第２露出面を形成する。
上記の構成によれば、電子部品の電極が露出した露出面として、第１露出面（シートが剥離された面）と、第２露出面（成形型の凸部が当接されていた面）とを有する樹脂成形体を製造することができる。これにより、回路設計の自由度の高い樹脂構造体を製造することができる。
さらに、本発明に係る樹脂構造体の製造方法は、前記第１露出面および第２露出面の各々において、導電材を噴射して印刷することで、露出した前記電極間の配線を形成する第５工程を有していてもよい。
上記の構成によれば、第１露出面および第２露出面の各々の同一面内において、インクジェット等の導電材を噴射して印刷する簡単な方法を用いて、回路を形成することができる。これにより、エッチング等を用いて配線を形成する方法に比べて、材料費、加工費を安価に抑えることができる。また、導電材を噴射して印刷する方法は、一般に印刷位置の調整が容易である。そのため、電子部品の埋設位置が所定の位置からずれて埋設されていたとしても、ずれに応じた配線を形成することが可能となる。
さらに、本発明に係る樹脂構造体の製造方法において、前記樹脂成形体から露出した前記電極を封止する第６工程を有していてもよい。
上記の構成によれば、樹脂構造体内部を水分、湿気等から保護することができる樹脂構造体を製造することが可能となる。
本発明は、樹脂成形体内に電子部品を埋設した樹脂構造体において、電子部品を実装する回路設計の自由度を高めることができる。
本発明の実施形態１に係る樹脂構造体の構成概略図である。 本発明の実施形態１に係る樹脂構造体の製造工程図である。 本発明の実施形態２に係る樹脂構造体の構成概略図である。
以下に図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
〔実施形態１〕
（樹脂構造体の構成概略）
図１は、本実施形態に係る樹脂構造体の一例を示す構成概略図である。図１の（ａ）は、本実施形態に係る樹脂構造体１を上方から見た構成概略図であり、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）におけるＡ−Ａ’線矢視断面図であり、図１の（ｃ）は、本実施形態に係る樹脂構造体１を下方から見た構成概略図である。
本実施形態に係る樹脂構造体１は、電子部品２と導電性部材４と樹脂成形体５と配線６とを備えている。
複数の電子部品２（２ａ〜２ｈ）は、抵抗やコンデンサ等の受動部品、ＬＳＩやＩＣ等の能動部品、電池等の電源装置、ＬＥＤ等の表示装置、およびセンサーやスイッチ等である。なお、以下において複数の電子部品のそれぞれを区別しないときには符号２を付け、区別する場合には符号２ａ〜２ｈの何れかを付ける。
それぞれの電子部品２は電極３（３ａ−１〜３ｈ−２）を備えている。電子部品２ａは、電極３ａ−１，３ａ−２を備え、電子部品２ｂは、電極３ｂ−１，３ｂ−２を備え、電子部品２ｃは、電極３ｃ−１，３ｃ−２を備え、電子部品２ｄは、電極３ｄ−１，３ｄ−２を備え、電子部品２ｅは、電極３ｅ−１，３ｅ−２を備え、電子部品２ｆは、電極３ｆ−１，３ｆ−２を備え、電子部品２ｇは、電極３ｇ−１，３ｇ−２を備え、電子部品２ｈは、電極３ｈ−１，３ｈ−２を備える。以下において電極のそれぞれを区別しないときには符号３を付け、区別する場合には符号３ａ−１〜３ｈ−２の何れかを付ける。
導電性部材４（４ａ，４ｂ）は、導電性金属（例えば銅）で構成された部材であり、電子部品２間の接続を容易にするための端子台として機能する。なお、以下において導電性部材のそれぞれを区別しないときには符号４を付け、区別する場合には、符号４ａ，４ｂの何れかを付ける。
樹脂成形体５は、略板状であって、その内部に電子部品２および導電性部材４が埋設されている。ただし、樹脂成形体５は、電子部品２の電極３および導電性部材４を露出させる複数の露出面を有している。以降、露出面とは、１つ以上の電極が露出している面のことを言う。本実施形態では、平坦な樹脂成形体５の上面（以下、樹脂成形体上面という）１１の全体が、露出面の１つとなっている。また、樹脂成形体５は、その下面（以下、樹脂成形体下面という）１２において、凹部７が形成されている。凹部７は、電極３または導電性部材４を露出させるような深さで形成されている。そのため、凹部７の平坦な底面（以下、凹部底面という）１３は、電極３および導電性部材４を露出させる露出面となる。
また、樹脂成形体５は、電子部品２の電極３のうちの一部（図１では、電極３ａ−２、電極３ｃ−２、電極３ｄ−１および電極３ｆ−２）が、樹脂成形体上面１１と凹部底面１３との両方で露出する二面露出電極となるように電子部品２を支持している。同様に、樹脂成形体５は、導電性部材４が、樹脂成形体上面１１と凹部底面１３との両方で露出するように、導電性部材４を支持している。
配線６は、電極３間、電極３と導電性部材４との間、または導電性部材４間を回路接続するための部材で、導電性材料で構成されている。配線６は、電子部品２の電極３および／または導電性部材４を露出させる複数の露出面の各々の面内に形成され、当該露出面において、露出されている電極３間、電極３と導電性部材４との間、または導電性部材４間を接続する。
上述したように、樹脂構造体１は、電極３および／または導電性部材４を露出させる複数の露出面を有している。そのため、１つの露出面内でのみ配線する場合と比較して、回路設計の自由度を高めることが可能となる。
例えば、図１に示されるように、樹脂成形体上面１１において、導電性部材４ａと電極３ｈ−２とを接続する配線６が設けられているため、電極３ｆ−２と電極３ｄ−１とを接続する配線６を樹脂成形体上面１１上に設けることができない。なぜなら、電極３ｆ−２と電極３ｄ−１とを接続する配線６が、導電性部材４ａと電極３ｈ−２との間の既存の配線６と交差するからである。しかしながら、本実施形態において、樹脂構造体１は、樹脂成形体上面１１とは別に、電極３ｆ−２および電極３ｄ−２が露出された凹部底面１３を有しているため、凹部底面１３において電極３ｆ−２と電極３ｄ−１とを接続する配線６を設け、回路を形成することができる。
また、二面露出電極（図１では、電極３ａ−２、電極３ｃ−２、電極３ｄ−１および電極３ｆ−２）（複数面露出電極）は、樹脂構造体１において、樹脂成形体上面１１と凹部底面１３との両方に対して露出している。そのため、二面露出電極を、樹脂成形体上面１１に形成された回路と凹部底面１３に形成された回路とを接続する配線６の一部として使用することができる。
例えば、電極３ｆ−２は、樹脂成形体上面１１と凹部底面１３との２つの露出面に対して露出している二面露出電極である。電極３ｆ−２は、樹脂成形体上面１１において電極３ｈ−１との間に配線６を有し、凹部底面１３において電極３ｄ−１および導電性部材４ａとの間に配線を有している。これにより、樹脂成形体上面１１に形成された、電極３ｈ−１と電極３ｆ−２との間の配線６と、凹部底面１３に形成された、電極３ｄ−１および導電性部材４ａと電極３ｆ−２との間の配線６とを電子部品２ｆを通すことなく導通させることができる。これにより、電極３ｆ−２を配線６の一部として使用することが可能となる。
また、導電性部材４も、樹脂成形体上面１１と凹部底面１３との両方に露出しているため、樹脂成形体上面１１に形成された回路と凹部底面１３に形成された回路とを接続する配線６の一部として導電性部材４を使用することもできる。
例えば、導電性部材４ａは、樹脂成形体上面１１において、電極３ｈ−２および電極３ｇ−１との間に配線６を有しており、凹部底面１３において、電極３ｄ−１および電極３ｆ−２との間に配線６を有している。つまり、両方の露出面に対して露出する導電性部材４が樹脂構造体１に埋め込まれていれば、それぞれの露出面において導電性部材４と電極３との間に配線６を形成することで、樹脂成形体上面１１に形成された回路と凹部底面１３に形成された回路とを接続することができる。そのため、回路を形成できる面が１面であった場合には回路を形成することが困難であった電子部品配置においても回路を形成することができ、回路設計の自由度を高めることが可能となる。
なお、本実施形態において、導電性部材４は、樹脂成形体上面１１と凹部底面１３との両方に対して露出しているが、これに限られるものでは無い。導電性部材４が、樹脂成形体上面１１と凹部底面１３との少なくともいずれか一方に対して露出していれば、各電子部品２同士を回路接続する端子台として使用することができる。
以上により、本実施形態においては、樹脂成形体上面１１と凹部底面１３との両方の面で回路を形成することができ、従来では配線を形成することが困難であった電子部品配置であっても、配線を形成することが可能となっている。これにより、電子部品の配置の自由度が高まる。
（樹脂構造体の製造方法）
次に、本実施形態に係る樹脂構造体１の製造方法を、図２の（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
まず、第１工程として、シート２０に電極３が接するように電子部品２および導電性部材４（図２では図示せず）を貼り付け、固定する（図２の（ａ））。
シート２０の材料としては、紫外線を透過し、かつ、柔軟性を有している材料が好ましく、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等を用いることができる。
ここで、シート２０には、面２２に接着剤が塗布されており、電子部品２の位置関係が決定した状態でシート２０の面２２に電子部品２を固定する。接着剤としては、硬化時間が短いものが好ましく、例えば、紫外線硬化型の接着剤を用いることができる。紫外線硬化型の接着剤は、紫外線が照射されると、硬化し、シート２０と電子部品２とを接着する。そのため、紫外線を接着剤が塗布されている面２２から照射した場合は、電子部品２自身が接着剤に紫外線が照射されるのを阻害する障壁となり、硬化（接着）が不十分となってしまう可能性がある。そこで、シート２０に紫外線を透過する材料を用い、シート２０の接着剤が塗布されていない面２１から紫外線を照射することで、接着剤を十分に硬化させ、電子部品２を短時間で確実にシートに固定することができる。
具体的には、紫外線硬化型接着材として、（有）グルーラボ製ＧＬ−３００５Ｈを用い、５０μｍのＰＥＴ製のシートに、接着剤を２〜３μｍの厚さで塗布する。その後、電子部品２の位置を決定し、シートの接着剤が塗布されていない面２１から３０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することで、接着剤を硬化させ、電子部品２を固定することができる。
次に、図２の（ｂ）に示すように、電子部品２を固定したシート２０を成形型２３の内側に配置し（第２工程）、電子部品２が樹脂成形体５内に埋設されるように、略板状の樹脂成形体５を成形する（第３工程）。
成形型２３は第１成形型２３ａおよび第２成形型２３ｂを備える。上記の第１工程で作成したシート２０は、第１成形型２３ａと第２成形型２３ｂとで囲まれる空間の内部に配置される。第１成形型２３ａは、内面が略平面であって、第２成形型２３ｂは、内面に凸部２５を有している。シート２０は、第１成形型２３ａの内面に面２１が全面密着するように配置される。また、シート２０は、第２成形型２３ｂの凸部２５に少なくとも一部の電子部品２が当接し、当接している以外の部分は、第２成形型２３ｂと離間して配置される。そして、射出成形により樹脂成形体５を成形する。
ここで、凸部２５は、その上面が平坦であり、凹部底面１３から露出させる、電子部品２の電極３および／または導電性部材４に当接するような位置に形成されている。これにより、成形型２３から樹脂成形体５を取り出したときに、凸部２５と電子部品２とが当接している部分（当接部２６）は、樹脂成形体５から露出する。すなわち、凸部２５が樹脂成形体５の凹部７と対応し、凸部２５の上面が、樹脂成形体５の露出面である凹部底面１３に対応することとなる。このように、第２成形型２３ｂに凸部２５を設けて樹脂成形体５を成形することにより、成形後に凹部７を形成するための加工工程を設ける必要がなくなる。そのため、製造工程を減少および生産コストの削減が図れる。
このとき、第２成形型２３ｂの凸部２５と当接する電子部品２の当接部２６は、電子部品２の電極３を含む一部であることが好ましい。これは、当接部２６が電子部品２の電極３を含む一部であることにより、樹脂成形体５の凹部底面１３から当該電極３を露出させるが、電子部品２における当接部２６以外の部分を、樹脂成形体５から露出させないためである。これにより、電子部品２の樹脂成形体５内での固定を確実なものとすることができる。
成形の具体的な条件としては、樹脂成形体５として、ＡＢＳ樹脂等の樹脂を用い、成形型温度８０℃、射出樹脂温度１８０℃、射出圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ２で射出成型を行うことができる。
次に、第４工程として、樹脂成形体５を成形型２３から取り出し、シート２０を剥離する（図２の（ｃ））。
これにより、シート２０の面２２と対応する樹脂成形体上面１１から電極３が露出し、樹脂成形体上面（第１露出面）１１が露出面となる。
このとき、上記第１工程で、接着剤として上記第３工程の成形温度で軟化する性質を有するものを使用し、シート２０として剥離に適した柔軟性を有しているものを使用していれば、シート２０を容易に剥離することができる。
また、樹脂成形体５には、成形型２３が有する凸部２５に対応する位置に凹部７が形成され、電極３および／または導電性部材４が露出する凹部底面（第２露出面）１３が露出面として形成される。
最後に、第５工程として、複数の露出面の各々において、当該露出面内に露出した電極３同士、電極３と導電性部材４との間、または導電性部材４同士を接続する配線６を形成する（図２の（ｄ））。
配線６を形成する方法としては、導電材（例えば、銀インク等）を用いて、インクジェットプリント等の導電材を噴射して印刷する方法で配線６を形成するのが好ましい。上記第４工程で形成された露出面（樹脂成形体上面１１および凹部底面１３）の各々は平面となっている。そのため、導電材を噴射することで、接続信頼性の高い配線６を容易に形成することができ、電子部品２を電気的に接続することが可能となる。
また、樹脂成形体５内に電子部品２を埋設した樹脂構造体１においては、樹脂成形体５の成形時に、樹脂の押出圧力により、電子部品２の位置がずれてしまうという問題がある。本実施形態において、配線を形成する方法として上記の方法を用いることで、電子部品２が所定の位置からずれて樹脂成形体５内に埋設され成形されていたとしても、配線６の印刷時に画像処理等の方法を用いて電極３の位置を検出し、ずれに応じて配線６を印刷することができる。そのため、電極３と配線６との接地面積を十分に確保することができ、信頼性の高い回路を形成することができる。
（変形例１）
次に、本実施形態に係る樹脂構造体１の変形例について説明する。
図１に示す構成の樹脂構造体１は、導電性部材４が樹脂成形体５に埋設されていた。しかしながら、樹脂構造体１には、導電性部材４が埋設されていなくてもよい。例えば、電子部品２の数が比較的少ないような回路や、導電性部材４ではなくて、上述したように二面露出電極を用いて樹脂成形体上面１１と凹部底面１３とに形成された回路を接続することが可能な回路の場合には、導電性部材４を省略することができる。
〔実施形態２〕
次に、本発明に係る樹脂構造体を電子体温計に適用した場合の実施形態を示す。なお、説明の便宜上、上述した実施形態と同様の機能を有する部材については前記実施形態と同じ符号を付し、その説明を省略する。
図３は、本実施形態に係る樹脂構造体３０の概略図を示したものであり、図３の（ａ）は、本実施形態に係る樹脂構造体３０を上方から見た構成概略図であり、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）におけるＡ−Ａ’線矢視断面図であり、図３の（ｃ）は、本実施形態に係る樹脂構造体３０を下方から見た構成概略図である。
本実施形態に係る樹脂構造体３０は、樹脂成形体５内に電子部品２として、抵抗やコンデンサ等の受動素子、ＩＣやＬＳＩ等の能動素子、測温体であるサーミスタ２ｋおよび電池２ｍ等が埋設されている。樹脂構造体３０から露出した電極３は、配線６により回路接続されている。ここで、電極３には、サーミスタ２ｋの電極３ｋ−１および３ｋ−２、電池２ｍの電極３ｍ−１および３ｍ−２も含まれる。
本実施形態における樹脂構造体３０も前記実施形態１に記載の樹脂構造体１と同様に、樹脂成形体下面３２に凹部７を有している。また、凹部底面１３と樹脂成形体上面３１とは、電子部品２の電極３の露出面となっている。ここで、サーミスタ２ｋの電極３ｋ−１および３ｋ−２は、樹脂成形体上面３１と凹部底面１３との両方の面に対して露出する二面露出電極である。そのため、樹脂成形体上面３１と凹部底面１３との両方の面において回路を形成することが可能である。
具体的には、図３に示すように、サーミスタ２ｋの一方の電極３ｋ−１は樹脂成形体上面３１において配線６により電子部品２ｉと接続している。また、サーミスタ２ｋの他方の電極３ｋ−２は、凹部底面１３において、配線６により電子部品２ｊと接続している。このように、電子部品２ｊの電極３ｊ−１とサーミスタ２ｋの電極３ｋ−２との両方が凹部底面１３に形成された露出面に対して露出していることで、樹脂成形体上面１１では配線６を形成することが困難な電極３間に対しても、別の露出面である凹部底面１３において配線６を形成することができる。
また、サーミスタ２ｋの電極３ｋ−１の厚さと電子部品２ｊとの厚さとが異なっている場合は、樹脂成形体上面３１と凹部底面１３との両方の面に対してサーミスタ２ｋの電極３ｋ−１と電子部品２ｊの電極３ｊ−１とを露出させるために、凹部底面１３に傾斜面４０を設ける。これにより、サーミスタ２ｋの電極３ｋ−１と電子部品２ｊとの厚さが異なっている場合においても、配線６を印刷し、回路を形成することが可能となり、回路設計の自由度を高めることができる。なお、傾斜面４０は、樹脂成形体下面３２に対して傾斜しているだけであり、樹脂成形体下面３２に対して垂直ではない。そのため、インクジェットプリント等の導電材を噴射して印刷する方法であっても、傾斜面４０上に接続信頼性の高い配線を形成することができる。
また、樹脂構造体３０に埋め込まれた電池２ｍの電極２ｍ−１および３ｍ−２も、上述したサーミスタ２ｋの電極３ｋ−１および３ｋ−２と同様に、樹脂成形体上面３１と凹部底面１３との両方の露出面において露出する二面露出電極として樹脂構造体３０内に埋設されている。そのため、両方の露出面において、配線６を形成することができるとともに、樹脂成形体上面３１と凹部底面１３とのそれぞれに形成された回路を導通させる配線６の一部として使用し、回路設計の自由度を高めることもできる。
さらに、上述の樹脂構造体３０の上面側に封止体５０を組み付け、接着剤、超音波溶接、あるいは、成形型内で樹脂を流し込む等の方法で封止し、電子体温計を製造する。これにより、露出した電子部品２、電極３および配線６等が外部環境から遮断され、樹脂構造体３０内部を水分、湿気等から保護することが可能となる。また、凹部底面１３も同様の方法で封止してもよいが、上述した電池２ｍの電極３ｍ−１および３ｍ−２を樹脂構造体３０から露出したままにし、充電等を行う際の電極として用いてもよい。この場合、電極３ｍ−１および３ｍ−２が露出する露出面である凹部底面１３には配線６が形成されない。
このように、樹脂構造体３０を温度計等の電子装置の外装部品として使用することで、基板等の電子部品を固定するための固定部材が必要なくなり、基板等の固定部材の配置に伴う外装部品の制約が無くなる。そのため、樹脂構造体を電子機器の外装部品として使用することで、電子部品の配置による外観への影響を小さくすることができる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、樹脂構造体を外装部品に用いた電子装置に利用することができる。
１，３０ 樹脂構造体
２ 電子部品
３ 電極
４ 導電性部材
５ 樹脂成形体
６ 配線
７ 凹部
１３ 凹部底面
２０ シート
２３ 成形型
２５ 凸部
５０ 封止体

Claims (12)

  1. 樹脂成形体と、前記樹脂成形体内に埋設された複数の電子部品とを備える樹脂構造体において、
    前記樹脂成形体は、前記電子部品の電極が露出する複数の露出面を有し、
    前記樹脂成形体には、凹部が形成されており、
    前記凹部の底面が前記複数の露出面の少なくとも１つであることを特徴とする樹脂構造体。
  2. 前記露出面内において、当該露出面から露出している前記電極間を接続する配線を有することを特徴とする請求項１に記載の樹脂構造体。
  3. 前記電極のうち少なくとも１つは、少なくとも異なる２つの露出面に対して露出する複数面露出電極であり、
    前記複数面露出電極が露出する少なくとも２つの露出面の各々において、前記複数面露出電極と接続される配線を有することを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂構造体。
  4. 前記複数面露出電極が露出している複数の露出面のうち少なくとも１つは、前記凹部の底面であることを特徴とする請求項３に記載の樹脂構造体。
  5. 前記電子部品は、前記凹部の底面において、一部のみが露出していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の樹脂構造体。
  6. 前記樹脂成形体は、
    略板状であって、
    一方の面が平面であり、前記平面のすべてが前記露出面であって、
    他方の面に前記凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の樹脂構造体。
  7. 前記樹脂成形体内に埋設され、前記複数の露出面の少なくとも１つから露出している導電性部材と、
    前記導電性部材が露出している露出面において、当該露出面に露出している電子部品の電極と前記導電性部材とを接続する配線とを有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の樹脂構造体。
  8. 前記樹脂成形体内に埋設され、前記複数の露出面の少なくとも２つから露出している導電性部材と、
    前記導電性部材が露出している露出面の各々において、前記導電性部材と接続される配線とを有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の樹脂構造体。
  9. 前記露出面を封止する封止体を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の樹脂構造体。
  10. 樹脂成形体内に複数の電子部品が埋設された樹脂構造体の製造方法において、
    シートが電極に当接するように、電子部品にシートを貼り付ける第１工程と、
    前記電極のうち少なくとも１つが前記シートにおける前記電子部品が貼り付けられた面と成形型の内面との間に空間ができるように、前記シートを成形型に配置する第２工程と、
    前記空間に樹脂を充填させることで、前記電子部品が埋設された樹脂成形体を成形する第３工程と、
    前記電子部品が埋設された樹脂成形体を前記成形型から取り出し、前記シートを前記樹脂成形体から剥離することで、前記シートに当接していた電極が露出する第１露出面を樹脂成形体に形成する第４工程とを有し、
    前記成形型は、内面に凸部を有し、
    前記第２工程において、前記凸部が前記電極に当接するように前記シートを前記成形型に配置することにより、前記第４工程において、前記凸部に当接していた電極が露出する第２露出面を形成することを特徴とする樹脂構造体の製造方法。
  11. 前記第１露出面および第２露出面の各々において、導電材を噴射して印刷することで、露出した前記電極間の配線を形成する第５工程を有することを特徴とする請求項１０に記載の樹脂構造体の製造方法。
  12. 前記樹脂成形体から露出した前記電極を封止する第６工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の樹脂構造体の製造方法。
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