JP2747096B2 - ３次元回路基板の製造方法 - Google Patents

３次元回路基板の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、立体形状を有する３次元回路基板の製造方
法に関するものである。
［従来の技術］ 従来より、回路等が形成された基板としては、平面状
のものが使用されているが、近年では、種々の電気部品
の精度や信頼性の向上等の目的で、様々な３次元形状の
基板（立体回路基板）及びその製造方法が開発されてい
る。
例えば、２色成形によって立体回路基板を形成する技
術が知られている。これは、メッキ用の触媒を配合した
樹脂を用い、最初の射出成形によって無電解メッキが可
能な立体を形成し、更に２回目の射出成形によって、こ
の立体の所定の表面に無電解メッキを行わない表面層を
形成し、次いで最初に成形した立体表面の無電解メッキ
を行って、所望の位置に導電部を形成するものである。
また、他の技術として、まず無電解メッキ可能な樹脂
を用いて立体を成形し、次にこの成形品の表面にフォト
レジストを塗布してから回路パターンを露光し、その後
エッチングで部分的にレジストを除去し、更に露出した
成形品の表面に無電解メッキを施して立体回路基板を形
成する方法が知られている。
更に、最初に立体基板を形成し、その後転写フィルム
を使用して、回路を立体基板の表面に転写する方法も知
られている。
また、真空蒸着によって、所定の回路となる部分に導
電部を形成する方法も提案されている。
［発明が解決しようとする課題］ ところが、上述した従来の方法では、触媒を含む樹脂
を使用して複雑な処理を行ったり、或は特殊な転写フィ
ルムを使用したり、又は蒸着等を行わなければならず、
必ずしも３次元回路基板の製造を行うことが容易ではな
かった。
本発明は、このような現状に鑑み、容易に複雑な立体
回路基板を製造する３次元回路基板の製造方法を提供す
ることを目的としてなされた。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達するためになされた本発明は、 電気絶縁性を有するフィルム状部材を貫いて接続孔を
形成するとともに、該フィルム状部材の一方の表面に前
記接続孔に至る導電部を形成し、該フィルム状部材と、
基板となる樹脂部材とを、該樹脂部材側に前記導電部の
形成された一方の表面側が面する様に配置して、前記導
電部を前記接続孔を介して前記フィルム状部材の他方の
表面に露出させる構成とし、ブロー成形又はバキューム
成形にて前記フィルム状部材及び樹脂部材を密着させて
立体に成形することを特徴とする３次元回路基板の製造
方法を要旨とする。
ここで、前記フィルム状部材としては、例えばABS樹
脂，ポリカーボネート，ポリエーテルサルホンなどの非
晶質ポリマからなる樹脂製のフィルムやシート等を使用
できる。
また、基板となる樹脂部材としては、フィルム状部材
と同じ素材からなる板材等を使用できる。
また、導電部の素材としては、例えば銅や銀等を使用
することができ、更にこの導電部には、例えば黒鉛を主
体とする抵抗を形成してもよい。
［作用］ 電気絶縁性のフィルム状部材を貫いて接続孔を形成
し、更に、フィルム状部材の一方の表面に導電部を形成
する。このとき、導電部を接続孔に至る様に、例えば接
続孔を覆う様に形成する。そして、フィルム状部材の導
電部が形成された一方の表面側を、基板となる樹脂部材
に面する様に配置することにより、導電部を接続孔を介
してフィルム状部材の他方の表面に露出させた状態とし
て、このフィルム状部材と樹脂部材とを金型内に配置す
る。次いで、この金型を用いて、ブロー成形又はバキュ
ーム成形を行なう。それによって、導電部を挟んでフィ
ルム状部材と樹脂部材とを密着させるとともに、フィル
ム状部材と樹脂部材とからなる所望の形状の立体回路基
板を成形する。
［実施例］ 以下本発明の実施例を、第１図に基づいて説明する。
（接続孔形成工程）…Ｉ まず、厚さ1mmのABSからなる樹脂製フィルム１を用
い、次工程で形成する導電部２がフィルム１の反対側に
露出するように、フィルム１の所定位置に端子接続用の
直径1mmの接続孔５を形成する。
（導電部形成工程）…II 次に、前記接続孔５を両端にした配線用の導電部２を
形成する。つまり、銅粉末75％，バインダ20％,0.1μｍ
φ×10μｍ長の炭素繊維５％からなる導電性インク（銅
ペースト）を用いて、幅1mm,厚さ20μｍの導電部２を、
シルク印刷等によって形成する。尚、この導電部２に
は、後述する抵抗部３を形成するために、一部隙間４を
あけておく。
（抵抗形成工程）…III 次に、黒鉛75％，バインダ25％の黒鉛主体のインクを
用いて、前記導電部２の間隙４の位置に、印刷によって
抵抗部３を形成する。その後、抵抗部３を乾燥させて導
電部２全体を完成する。
（板材形成工程）…IV また、前記フィルム１と重ね合わされる基板を形成す
るために、厚さ5mmのABS樹脂からなる樹脂製の板材６を
製造する。尚、フィルム１と板材６の材料は、相溶性の
観点から、同一の材質からなることが好ましい。また、
後述する加熱下で軟化の程度が同じレベルになるよう
に、フィルム１は高粘度で板材６は低粘度となるような
ものが望ましい。
（エアー成形工程）…Ｖ 次に、ブロー成形又はバキューム成形によって、立体
回路基板を形成するのであるが、本実施例では、バキュ
ーム成形を例にあげて説明する。
成形の際に使用する上型10aと下型10bとからなる金型
10には、空気を抜くための多くの細孔11が形成され、下
型10bの内部の小室12bは真空ポンプ13に接続されてい
る。尚、金型10には、成形の際に加熱を行うために、図
示しない遠赤外線ヒータが取り付けてある。
そして、バキューム成形を行う場合には、まず、前記
フィルム１と板材６とを、フィルム１の導電部２の形成
された側が板材６に面する様に重ね、その状態で金型10
内に配置する。つまり、フィルム１及び板材６は上型10
aと下型10bとの間に挟まれる構成となる。
次に、遠赤外線ヒータによって、200℃で、５分間加
熱し、それとともに、空気を吹き込み口14から上型10a
の小室10bを介してフィルム１の上面に注入し、更に真
空ポンプ13を駆動して、下型12bの小室12から空気を除
去し、それによって立体回路基板15を成形する。
（取り出し工程）…VI その後、0.25時間かけて冷却し、金型10を除去して立
体回路基板15を取り出し、不要部分を除去して所定の形
状に変形したフィルム１及び板材６からなる立体回路基
板15を完成する。
この様にして製造された立体回路基板15は、第２図に
示すように、立体成形された板材６とフィルム１とが密
着した構造であり、この板材６とフィルム１との間に導
電部２及び抵抗部３が設けられ、更に接続孔５の部分で
導電部２が露出した構造となっている。
上述した様に、本実施例では、導電部２が形成された
フィルム１と板材６とを重ね合わせてから、ブロー成形
やバキューム成形の様なエアー成形によって立体回路基
板15が形成されるので、その製造が極めて容易である。
また、その基板の形状が複雑であっても、一度の成形で
立体回路基板15が製造できるという利点があり、大量生
産にも好適で、製造コストを低減できるという利点があ
る。
また、導電部２は、必要な接続部分以外はフィルム１
で被覆されているので、あらためて絶縁被覆を行う必要
がないという特長がある。更に、複雑な回路が必要な場
合には、シルク印刷等を複数回行って容易に回路を形成
できるという利点がある。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
のような実施例に何等限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施
し得ることは勿論である。
［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の３次元回路基板の製造
方法によれば、表面に導電部を形成したフィルム状部材
と基板となる樹脂部材とを配置し、ブロー成形又はバキ
ューム成形にて密着させるとともに立体に成形するの
で、複雑な形状の３次元回路をもつ基板の製造が極めて
容易である。また、樹脂部材とフィルム状部材との間に
配置された導電部は、接続孔の部分で露出した構造とな
っており、導電部は、必要な接続孔以外は、電気接続性
のフィルム状部材で被覆されているので、改めて絶縁被
覆を行う必要がない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本実施例の立体回路基板の製造工程を示す説明
図、第２図はその立体回路基板を示す斜視図である。 １……フィルム ２……導電部 ６……板材 15……立体回路基板
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 3/28 Ｈ０５Ｋ 3/28 Ｆ // Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電気絶縁性を有するフィルム状部材を貫い
    て接続孔を形成するとともに、該フィルム状部材の一方
    の表面に前記接続孔に至る導電部を形成し、 該フィルム状部材と、基板となる樹脂部材とを、該樹脂
    部材側に前記導電部の形成された一方の表面側が面する
    様に配置して、前記導電部を前記接続孔を介して前記フ
    ィルム状部材の他方の表面に露出させる構成とし、ブロ
    ー成形又はバキューム成形にて前記フィルム状部材及び
    樹脂部材を密着させて立体に成形することを特徴とする
    ３次元回路基板の製造方法。
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