JP6093073B1 - 電子回路用の金属箔基板 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な作業と安価な方法と電気的特性を優先した方法とによって、パターンを形成できる金属箔基板およびパターン形成方法を提供する。【解決手段】基材１に格子状の凹部２を設け、その面に金属箔３を備えることによって、基材と金属箔との間に、凹部によって形成された空間をもつ。また基材は、第１基材と薄い第２基材とからなり、第１基材に凹部を設け、その面に第２基材を備え、金属箔を第２基材の外側に備えることによって、基材内の金属箔近くに、凹部によって形成された空間をもつ。【選択図】図１

Description

本発明は、外面に金属箔を有する、電子回路用の金属箔基板に関する。

近年の電子機器の小型化に伴い、電子回路基板においてもパターンの高密度化が進み、専用設備がなければ高密度の回路基板を製作することは難しい。しかし、実験、試作、治具、電子工作などの用途において、小型化、高密度化がさほど要求されない製作物では、電子回路基板の自主製作はよく用いられる手段である。
電子回路基板を製作する過程において、金属箔基板に回路パターン（以下、パターンと呼ぶ）を形成する方法は、主に以下の（１）〜（４）の方法が用いられる。

（１）は、エッチングによって不要な金属箔を溶かしてパターンを形成する方法である。この場合は、印刷や感光などによって金属箔にパターンを転写する工程、金属箔のエッチング工程、洗浄工程、乾燥工程、などの工程を経て形成される。前記エッチング工程では、その温度と時間とを厳密に管理する必要がある。そして、エッチング廃液は、無害化して廃棄しなければならない。

（２）は、切削加工機またはレーザ加工機によって不要な金属箔部分を切削してパターンを形成する方法である。この場合は、パターンの加工データを作成し、前記加工データに基づいて、切削加工機またはレーザ加工機によって不要な金属箔部分を切削してパターンを形成する。なお、前記加工データを作成するためには、専用のソフトウェアとその操作が必要である。

（３）は、手作業によって不要な金属箔部分を切削してパターンを形成する方法である。この場合に用いる工具は、カッターや彫刻刀やハンドグラインダーなどである。しかし、基板の基材は切削加工に適さない硬い材質のため、時間と労力とが必要な作業である。

（４）は、予め格子状のパターンによって形成された接続網における不要な接続部分を取り除いて必要なパターンを形成する方法である（特許文献１参照）。その他、格子状のパターンをもつユニバーサル基板の不要な接続部分を切削除去する方法が知られている。これらの場合は、不要部分を取り除き易くするために、パターン幅を部分的に細くしている。しかし、前記（３）の方法と同様に基材が硬いため、少なからず困難を伴う作業であることは否めない。また、部分的にパターンを細くしなければ成立しない方法であるため、ベタパターンを形成することはできない。

上記とは別に、導体を付け足すことによってパターンを形成する方法は、主に以下の（５）、（６）の方法が用いられる。

（５）は、金属箔を備えない基板にアディティブ法によってパターンを形成する方法である。この方法には、めっき、導電ペーストの印刷、金属の蒸着、予め形成したパターンを貼り付ける、などの方法があるが、いずれも専用の製造設備が必要なため、その設備を持たない者が容易に行える方法ではない。

（６）は、ユニバーサル基板に配線用の導体を貼り付けてパターンを形成する方法である。前記導体に配線用金属テープ（以下、テープと呼ぶ）を用いる方法は、特許文献２に示されている。この場合はパターン毎に、テープの採寸、テープの切断、はんだ付けによってテープを基板に貼り付ける作業が必要である。また、途中で角度を変えたりパターン幅を変えたりする場合は、複数のテープを組み合わせる必要がある。

特開平１０−１９０１６４号公報 特開平９−２８２９４４号公報

前記のとおり、手順の少ない簡単な作業と、専用の設備や用品などを使用しない安価な方法と、パターン幅の制約を受けない（電気的特性を優先した）方法と、によって、パターンを形成することができないという問題がある。実験、試作、治具、電子工作などの用途において、単品製作あるいは少量製作の場合は、製作物全体の製作工数やコストに対して、パターンの形成にかかる工数やコストの比率が高くなる傾向がある。

そこで、本発明は、手順の少ない簡単な作業と、専用の設備や用品などを使用しない安価な方法と、電気的特性を優先した方法と、によって、パターンを形成できる金属箔基板を提供すること、および、パターン形成の効率的な方法を提供することを目的とする。

本発明に係る金属箔基板は、基材と金属箔とを有し、基材に格子状の凹部を設け、当該凹部を設けた面に金属箔を備えることによって、前記基材と前記金属箔との間に前記凹部によって形成された空間をもち、前記凹部は、前記凹部の外側における前記金属箔を切断除去することによってパターンを形成するためにパターン間隔となる幅をもつ。

本発明に係る金属箔基板の別の形態では、さらに、薄膜層を有し、当該薄膜層を前記基材と前記金属箔との間に備え、前記薄膜層は、前記凹部の外側における前記金属箔を不可抗力的な外力から保護するために前記金属箔を補強する作用をもつ。

本発明に係る金属箔基板の別の形態では、基材と金属箔と被切削部材とを有し、前記基材に格子状の凹部を設け、当該凹部を設けた面に前記金属箔を備え、前記被切削部材を前記凹部に備えている。

本発明に係る金属箔基板の別の形態では、基材と金属箔とを有し、基材は第１基材と当該第１基材より薄い第２基材とからなり、前記第１基材に格子状の凹部を設け、当該凹部を設けた面に前記第２基材を備えることによって、前記基材内部に前記凹部と前記第２基材とによって形成された空間をもち、金属箔を前記第２基材の外側に備え、前記第２基材は、前記空間の外側における前記金属箔を不可抗力的な外力から保護するために前記金属箔を補強する作用をもつ。

本発明に係る金属箔基板の別の形態では、さらに、部品用の貫通穴を備えている。

本発明に係る金属箔基板の別の形態では、さらに、前記金属箔に前記凹部が設けられた位置を示す表示を備えている。

本発明に係る金属箔基板の別の形態では、基材と金属箔と被切削層とを有し、当該被切削層を基材と金属箔との間に備え、前記被切削層は、前記基材に比べて良好な被切削性をもち、かつ、前記金属箔と共に切削除去することによってパターン間隔を形成するために０．１ｍｍ以上の厚さをもつ絶縁性の層である。

本発明に係る金属箔基板の別の形態では、さらに、前記金属箔に寸法を示す方眼状の表示を備えている。

本発明に係るパターンの形成方法は、型を用いて前記金属箔を切断することによって、パターンを形成する方法である。

本発明に係る金属箔基板を用いれば、外面の金属箔を、例えばカッターや彫刻刀などの一般的な工具によって容易に切断できる。そのため、簡単にパターンを形成できる。また、太いパターンやベタパターンの形成も可能であり、パターン幅の制約がない。このように、手順の少ない簡単な作業と、専用の設備や用品などを必要としない安価な方法と、電気的特性を優先した方法と、によって、パターンを形成することができる。

また、本発明に係る金属箔基板のパターン形成に型を用いれば、作業の効率を上げることができる。

実施形態１の構成を示す傾斜図である。 実施形態１の完成状態を示す傾斜図である。 凹部２の形状例を拡大して示す傾斜図である。 凹部２の第１変形例を拡大して示す傾斜図である。 凹部２の第２変形例を拡大して示す傾斜図である。 凹部２の第３変形例と金属箔３を切断除去した応用例とを拡大して示す傾斜図である。 凹部２の第４変形例を拡大して示す傾斜図である。 凹部２の第５変形例と金属箔３を切断除去した応用例とを拡大して示す傾斜図である。 凹部２の第６変形例と金属箔３を切断除去した応用例とを示す上面図である。 凹部２の第７変形例を拡大して示す上面図である。 実施形態１において、ユーザーが金属箔３を切断除去してパターンを形成する様子の例を拡大して示す参考図である。 実施形態１において、ユーザーが金属箔３を切断除去して試作回路のパターンを形成した例を示す参考図である。 図５Ａの試作回路の回路を示す参考図である。 実施形態２の完成状態を示す断面図である。 実施形態３の完成状態を示す断面図である。 実施形態３の被切削部材８の第１変形例を拡大して示す断面図である。 実施形態３の被切削部材８の第２変形例を拡大して示す断面図である。 実施形態３の被切削部材８の第３変形例を拡大して示す断面図である。 実施形態４の完成状態を示す断面図である。 実施形態５の貫通穴１５を備えた例を示す傾斜図である。 実施形態６の表示１６を備えた例を示す傾斜図である。 実施形態７の完成状態を示す断面図である。 実施形態７の被切削層１７の第１変形例を示す断面図である。 実施形態７の被切削層１７の第２変形例を示す断面図である。 実施形態８の方眼表示２４を備えた例を示す傾斜図である。 パターンの形成に用いる型１８の例を示す上面図である。 型１８によってパターンを形成する方法の例を示す断面図である。 型１８によって形成したパターンを示す上面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一または実質的に同一の機能および構成要素については、同一符号を付し、必要に応じて説明する。

実施形態１．（実施形態１は請求項１に対応する。）
図１は、実施形態１の構成を示す傾斜図である。
図１に示すように、実施形態１の金属箔基板は、基材１と金属箔３とを有する。
前記基材１に格子状の凹部２を設ける。

前記基材１の材料は、例えば、紙エポキシ積層材、ガラスコンポジット積層材、ガラスエポキシ積層材、などの絶縁性の積層材を用いる。前記積層材の場合に、前記凹部２を設ける方法は、ルータ加工による切削、レーザ加工による切削、予め凸部４の形状に加工した基材片を前記基材１に貼り付け、前記基材片間の隙間によって前記凹部２を構成する、などの方法がある。
また、前記積層材と同等程度の機械的強度、もしくは、ユーザーが所望する機械的強度をもち、かつ、前記積層材に比べて切削加工性や成形加工性に優れた絶縁性の材料（例えば耐熱性樹脂材やその複合材）を用いてもよい。その場合は、前記積層材に比べて、前記凹部２の形成にかかる工数やコストを低減することができる。
前記基材１における板厚ｔは、一般的な金属箔基板における標準値の１．６ｍｍでよいが、違う値にする場合は前記１．６ｍｍより厚くするのが好ましい。

図２は、実施形態１の完成状態を示す傾斜図である。
図２に示す金属箔基板は、図１に示した、凸部４と金属箔３とが貼り付いてなる。前記貼り付けには、接着剤や粘着剤などを用いる。そして、前記凸部４と前記金属箔３とが貼り付いたことによって、空間５が形成される。当該空間５は、前記基材１と前記金属箔３との間に、前記凹部２によって形成された空間である。

図２では、前記金属箔３は前記基材１の片面に備えられているが、前記金属箔３は前記基材１の両面に備えてもよい。前記金属箔３を両面に備える場合は、前記凹部２も両面に設ける。

次に、前記凹部２の詳細について説明する。
図３Ａは、凹部２の形状例を拡大して示す傾斜図である。
本形状例は、図３Ａのように、Ｖ形状に形成されている。当該形状は、前記金属箔３を、（後述の）三角刀によって切断する場合に適している。

図３Ｂは、凹部２の第１変形例を拡大して示す傾斜図である。
本第１変形例は、図３Ｂのように、半円またはＵ字形状に形成されている。当該形状は、底部が滑らかなため亀裂が入りにくく、前記Ｖ形状に比べて曲げやたわみに強い。

図３Ｃは、凹部２の第２変形例を拡大して示す傾斜図である。
本第２変形例は、図３Ｃのように、四角形状に形成されている。当該形状は、前記金属箔３を、（後述の）型によって切断する場合に適している。また、側面が垂直なため、（後述の）カッターによる切断にも適している。

図３Ｄは、凹部２の第３変形例と金属箔３を切断除去した応用例とを拡大して示す傾斜図である。
本第３変形例は、図３Ｄのように、凸部４が円柱状になるように残りの部分を窪ませた形状である。当該形状は、前記金属箔３を前記凸部４の周囲において、円弧または曲線状に切断することができる。そのため、滑らかな形状のパターンを形成できる。また、図３Ｄの右側の応用例に示すパターン３ｓのような、斜めに対向する凸部４間を繋ぐパターンの形成に適している。

図３Ｅは、凹部２の第４変形例を拡大して示す傾斜図である。
本第４変形例は、図３Ｅのように、前記第３変形例に補助凸部４ｓを追加した形状である。当該補助凸部４ｓは、凹部２が交差する中央部分に設けられた、幅Ｗより若干小さい円柱状の凸部である。前記補助凸部４ｓによって、前記凹部２が交差する中央部分における前記金属箔３を補強することができる。

図３Ｆは、凹部２の第５変形例と金属箔３を切断除去した応用例とを拡大して示す傾斜図である。
本第５変形例は、図３Ｆのように、隣り合う凸部４間に複数の凹部２を並行に設けている。この場合は、前記凸部４間にパターンを通す（形成する）ことが可能である。その通せるパターンの数は、そこに設ける凹部２の数から１を引いた数になる。
図３Ｆの場合は、右側に示す応用例のように、前記凸部４間（パターン３ａとパターン３ｂとの間）にパターン３ｎを形成することができる。

図３Ｇは、凹部２の第６変形例と金属箔３を切断除去した応用例とを示す上面図である。なお、図３Ｇ右側の応用例は凹部２を透視によって示している。
本第６変形例は、図３Ｇのように、格子状の凹部２が直交する箇所に、菱形（◇）状の凹部２を追加した構成である。当該構成は、前記凹部２の形状が、図３ＡのＶ形状、図３Ｂの半円またはＵ字形状、図３Ｃの四角形状、の場合に適用できる。
本第６変形例の場合も、前記第３変形例や前記第４変形例のように、斜めに対向する凸部４間を繋ぐパターンを形成することができる。図３Ｇ右側の応用例にその様子を示す。パターン３ｅが斜めに対向する凸部４間を繋ぐパターンである。

図３Ｈは、凹部２の第７変形例を拡大して示す上面図である。図３Ｈは、凹部２が前記四角形状の場合の例を示している。
本第７変形例は、図３Ｈのように、凹部２が交差した部分の周囲に肉厚ｔ５をもつ仕切り９を設けた構成である。前記肉厚ｔ５は、被切削性が顕著に悪化しない厚さ（例えば、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度）に設定する。
本第７変形例は、前記凹部２が前記四角形状の場合に適しているが、前記Ｖ形状や前記半円またはＵ字形状にも応用可能である。
前記仕切り９は、前記凹部２の交差部分における前記金属箔３を補強する役割をもつ。
本第７変形例の利点は、前記金属箔３を前記凹部２の交差部分を跨いで直線状に切断した場合に、その切断端を前記仕切り９に固定することができる点である。
また、（後述の）型を押し付けて、前記金属箔３を前記凹部２の交差部分を跨いで直線状に切断する際に、型の刃と前記仕切り９とによって前記金属箔３を圧迫することができる。そのため、前記金属箔３を綺麗に切断できる。

図３Ａ〜図３Ｆにおける、凸部４の間隔Ｐ、凹部２の幅Ｗ、凹部２の深さＤは、前記基材１の材質、その板厚ｔ、使用する電圧、実装する部品の種類、などの条件によって、適する値が異なる。そのため、ユーザーの用途に合わせた値にするのがよい。例えば、前記金属箔３を片面に備え、前記基材１はガラスエポキシ積層材、その板厚ｔは１．６ｍｍ、使用電圧は２０Ｖ程度、実装する部品はリード部品、前記凹部２はＶ形状、であれば、前記間隔Ｐは２．５４ｍｍ、前記幅Ｗおよび前記深さＤは、０．２５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度が適している。
なお、前記間隔Ｐおよび前記幅Ｗおよび前記深さＤの値を小さくすれば、小型部品に適した高密度なパターンを形成することも可能である。

次に、本実施形態１の金属箔基板を用いて、パターンを形成する方法について説明する。
図４は、実施形態１において、ユーザーが金属箔３を切断除去してパターンを形成する様子の例を拡大して示す参考図である。
図４に示すように、ユーザーがカッター２０を用いて、金属箔３を空間５の両端において切断し、不要な金属箔３ｃを除去する。これにより、パターン３ｇとパターン３ｈとを形成できる。そのパターン間隔ＰＷｄは凹部２の幅Ｗと等しい。

なお、前記金属箔３の厚さは、数十μｍ（例えば、一般の電子回路用途に用いる銅箔であれば、その主流は、１８μｍ、３５μｍ、７０μｍ）である。そのため、前記金属箔３は、前記カッター２０によって容易に切断することができる。

また、前記カッター２０の代わりに三角刀（彫刻刀）を用いれば、１回の切断作業によって前記金属箔３を前記空間５の両端において切断できる。そのため、作業効率が向上する。

図５Ａは、実施形態１において、ユーザーが金属箔３を切断除去して試作回路のパターンを形成した例を示す参考図である。図５Ａは、パターン（前記金属箔３）側から見た図であって、凹部２や裏側に実装する部品を透視している図である。
図５Ｂは、図５Ａの試作回路の回路を示す参考図である。

図５Ａに示す試作回路は、オペアンプ１３と抵抗器１４ａ〜１４ｄとによって構成された反転増幅回路（図５Ｂの回路図に示す回路）である。
破線１１は、凹部２と凸部４との境界を示す線、部品穴１２は部品を挿入するための貫通穴である。

図５Ａの試作回路は、以下の条件によって製作される。
金属箔３を片面に備える。前記金属箔３は銅箔である。その厚さは３５μｍである。基材１はガラスエポキシ積層材である。その板厚ｔは１．６ｍｍである。凸部４の間隔Ｐは２．５４ｍｍである。凹部２の形状は図３Ａに示したＶ形状である。凹部２の幅Ｗは０．５ｍｍ、深さＤは０．２５ｍｍである。切断工具は、三角刀を用いる。

そして、太実線１０は、前記試作回路のパターンを形成するために、前記金属箔３を切断除去した箇所を示す線である。
図５Ａに示した例は、電源やＧＮＤのパターンを太くしており、電気的特性を考慮したパターンになっている。

以上のように、本実施形態１の金属箔基板を用いれば、カッターや彫刻刀などの一般的な工具によって前記金属箔３を容易に切断できる。そのため、簡単にパターンを形成することができる。また、太いパターンやベタパターンも形成できるため、電気的特性の良好なパターンを得ることができる。さらに、専用の設備や用品などを必要としないため、パターンの形成にかかる費用を低減することができる。

実施形態２．（実施形態２は請求項２に対応する。）
図６は、実施形態２の完成状態を示す断面図である。
図６に示すように、実施形態２の金属箔基板は、前記実施形態１の金属箔基板において、さらに、薄膜層７を有する。
前記薄膜層７は、前記基材１と前記金属箔３との間に挟まれて配置される。

前記薄膜層７の材料は、良好な被切断性と、耐熱性と、前記金属箔３より高い引張強度と、をもつ。
前記薄膜層７の「被切断性」は、前記金属箔３と共に、カッターなどの一般的な工具によって容易に切断できる性質である。
また、ここで言う「耐熱」とは、はんだ付け作業を想定し、コテ先温度を３５０℃に設定したはんだコテによって、前記金属箔３の表面を５秒間加熱したときに、発火、発煙、有毒ガスの発生、炭化、溶化、著しい変形、を起こさないことである。
例えば、前記薄膜層７には、厚さ１０μｍ〜１００μｍ程度の、耐熱ポリイミドフィルムなどを用いればよい。
前記金属箔３と前記薄膜層７とを貼り付け、前記薄膜層７と前記凸部４とを貼り付ける。前記貼り付けには接着剤や粘着剤などを用いる。

図６では、前記金属箔３は前記基材１の片面に備えられているが、前記金属箔３は前記基材１の両面に備えてもよい。前記金属箔３を両面に備える場合は、前記凹部２および前記薄膜層７も両面に備える。
図６では、前記凹部２の形状は図３Ｃに示した四角形状であるが、他の形状でもよい。

本実施形態２の金属箔基板においてパターンを形成する方法は、前記実施形態１と同様に、前記金属箔３を切断除去する方法である。その場合、本実施形態２では、前記金属箔３と前記薄膜層７とが貼り付いているため、前記薄膜層７も同時に切断除去することになるが、前記薄膜層７は良好な被切断性をもつため、前記実施形態１と同様に、カッターや彫刻刀などの一般的な工具によって容易に切断除去することができる。

本実施形態２の利点は、前記薄膜層７を備えることによって、前記凹部２の外側における前記金属箔３を補強できる。これにより、前記金属箔３に対して不可抗力的に外力が加わった場合の、前記金属箔３の変形や破損を防止できる点である。そのため取り扱いが容易になる。

実施形態３．（実施形態３は請求項３に対応する。）
図７Ａは、実施形態３の完成状態を示す断面図である。
図７Ａに示すように、実施形態３の金属箔基板は、基材１と金属箔３と被切削部材８とを有する。
前記基材１に格子状の凹部２を設ける。
前記基材１の材料および前記凹部２を設ける方法は、前記実施形態１と同様である。

前記被切削部材８は、前記凹部２を塞ぐように備えられる。前記被切削部材８の材料は、絶縁性と、耐熱性と、前記基材１に比べて柔らかくて良好な被切削性と、をもつ。前記被切削部材８には、例えば、耐熱性樹脂材やその複合材などを用いればよい。
前記基材１と前記被切削部材８と前記金属箔３とのそれぞれを、接着剤や粘着剤などによって貼り付ける。これにより、前記金属箔３は前記被切削部材８に固定される。
なお、ここで言う材料の「被切削性」は、人がカッターや彫刻刀などの一般的な工具を用いて、当該工具の刃先を通常の力において、その材料内に入り込ませることができ、これにより、その材料に切れ目を入れたり削ったりすることが可能な性質である。

図７Ａでは、前記金属箔３は前記基材１の片面に備えられているが、前記金属箔３は前記基材１の両面に備えてもよい。前記金属箔３を両面に備える場合は、前記凹部２および前記被切削部材８も両面に備える。
図７Ａでは、前記凹部２の形状は図３Ｃに示した四角形状であるが、他の形状でもよい。
図７Ａでは、前記被切削部材８は前記凹部２全体を塞ぐような形状であるが、下記の図７Ｂ〜図７Ｄに示すような形状でもよい。

図７Ｂは、実施形態３の被切削部材８の第１変形例を拡大して示す断面図である。
図７Ｂに示す被切削部材８の第１変形例は、前記凹部２の外側（前記金属箔３側）に蓋をするような板状の形状である。この場合は、図７Ａの被切削部材８に比べて薄いため、材料費を低減でき、被切削性も向上する。

図７Ｃは、実施形態３の被切削部材８の第２変形例を拡大して示す断面図である。
図７Ｃに示す被切削部材８の第２変形例は、前記凹部２の外側（前記金属箔３側）と側面側とに材壁をもつ略半柱状の形状である。こ場合は、前記第１変形例に比べて外力に対する強度が高い。

図７Ｄは、実施形態３の被切削部材８の第３変形例を拡大して示す断面図である。
図７Ｄに示す被切削部材８の第３変形例は、前記凹部２に嵌合する筒状の形状である。この場合は、前記第２変形例に比べて被切削部材８自体の強度が高い。

また、前記第１〜第３変形例は、（後述の）型によって前記金属箔３を切断する際、前記金属箔３と共に打ち抜くことが可能である。その場合は型刃の間隔を、図７Ｂの幅Ｗ、または、図７Ｃの幅Ｗ４、または、図７Ｄの幅Ｗ４に合わせる。

なお、前記被切削部材８は、前記凹部２が前記四角形状の場合を示したが、前記四角形状以外の場合はその形状に合わせる。

本実施形態３の金属箔基板においてパターンを形成する方法は、前記実施形態１と同様に、前記金属箔３を切断除去する方法である。その場合、本実施形態３では、前記金属箔３と前記被切削部材８とが貼り付いているため、前記被切削部材８を同時に切削する必要があるが、前記被切削部材８は良好な被切削性をもつため、前記実施形態１と同様に、カッターや彫刻刀などの一般的な工具によって容易に切削することができる。

本実施形態３の利点は、前記被切削部材８を備えることによって、前記凹部２の外側における前記金属箔３を補強することができる。これにより、前記金属箔３に対して不可抗力的に外力が加わった場合の、前記金属箔３の変形や破損を防止できる点である。また、前記凹部２を補強する効果もあり、前記実施形態１の金属箔基板に比べて、前記基材１の反りやたわみを少なくできる利点もある。

実施形態４．（実施形態４は請求項４に対応する。）
図８は、実施形態４の完成状態を示す断面図である。
図８に示すように、実施形態４の金属箔基板は、基材１と金属箔３とを有する。

前記基材１の材料は、例えば、紙エポキシ積層材、ガラスコンポジット積層材、ガラスエポキシ積層材、耐熱性樹脂材、耐熱性樹脂複合材、などの絶縁性の材料である。
前記基材１は、第１基材１ｉと第２基材１ｓとからなる。前記第２基材１ｓの厚さは、前記第１基材１ｉに比べて被切断性が良好な厚さ（例えば、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度）である。前記第１基材１ｉの厚さは、前記基材１の板厚ｔから前記第２基材１ｓの厚さを引いた値である。

前記第１基材１ｉに、格子状の凹部２を設ける。
前記第２基材１ｓを、前記第１基材１ｉにおける凸部４に貼り付け、前記金属箔３を、前記第２基材１ｓの外側に貼り付ける。前記貼り付けには、接着剤や粘着剤などを用いる。
前記第１基材１ｉ、前記第２基材１ｓ、前記金属箔３、を貼り付ける順序は、前記金属箔３と前記第２基材１ｓとを貼り付け、次に、前記凸部４と前記第２基材１ｓとを貼り付ける順序でもよい。
そして、前記凸部４と前記第２基材１ｓとが貼り付いたことによって、空間５が形成される。当該空間５は、前記第１基材１ｉに設けた前記凹部２と前記第２基材１ｓとによって形成された空間である。その位置は、前記第２基材１ｓと前記金属箔３とが接する面から前記第２基材１ｓの厚さ分を隔てた位置、つまり、前記基材１内部における前記金属箔３の近傍（外側付近）である。

本実施形態４の金属箔基板においてパターンを形成する方法は、前記実施形態１と同様に、前記金属箔３を切断除去する方法である。その場合、本実施形態４では、前記金属箔３と前記第２基材１ｓとが貼り付いているため、前記第２基材１ｓを同時に切断する必要があるが、前記第２基材１ｓは、薄く良好な被切断性をもつため、前記実施形態１と同様に、カッターや彫刻刀などの一般的な工具によって容易に切断することができる。

本実施形態４の利点は、前記第２基材１ｓを備えることによって、前記空間５の外側における前記金属箔３を補強することができる。これにより、前記金属箔３に対して不可抗力的に外力が加わった場合の、前記金属箔３の変形や破損を防止できる点と、前記金属箔３の補強用として前記基材１以外の材料を用いる必要がないため、材料コストの増加を抑えることができる点とである。

図８では、前記金属箔３は前記基材１の片面に備えられているが、前記金属箔３は前記基材１の両面に備えてもよい。前記金属箔３を両面に備える場合は、前記凹部２および前記第２基材１ｓも両面に備える。
図８では、前記凹部２の形状は図３Ａに示したＶ形状であるが、他の形状でもよい。

実施形態５．（実施形態５は請求項５に対応する。）
図９は、実施形態５の貫通穴１５を備えた例を示す傾斜図である。
図９に示すように、実施形態５の金属箔基板は、さらに、前記基材１にリード部品を実装するための貫通穴１５を備える。その位置は、前記凸部４の各中央部分である。その間隔Ｐは、標準的な２．５４ｍｍに設定するのがよい。そして、その穴径は、部品のリード径を想定し、φ０．９ｍｍ〜φ１．１ｍｍ程度がよい。

なお、本実施形態５の場合は、前記貫通穴１５部分にφ２ｍｍ程度の部品ランドを形成してもよい。当該部品ランドは、前記貫通穴１５を中心とするφ２ｍｍ程度の範囲を除いた前記金属箔３部分にソルダーレジストを塗布することによって形成することができる。

本実施形態５の利点は、前記貫通穴１５を備えることによって、ユーザーが穴開け加工の手間を省ける点である。

実施形態６．（実施形態６は請求項６に対応する。）
図１０は、実施形態６の表示１６を備えた例を示す傾斜図である。
図１０に示すように、実施形態６の金属箔基板は、さらに、前記金属箔３に表示１６を備える。図１０に示す表示１６は、前記凹部２の中心位置を破線によって表示した例である。
前記表示１６は、前記凹部２の中心位置または両端位置を、破線や実線などによって表す。もしくは、前記凹部２の領域を、ベタ塗りなどによって表す。
前記表示１６の表現方法は、目視によって容易に視認できることを目的として、色や濃さや太さなどを組み合わせた様々な表現方法を用いることができる。
前記表示１６を備える方法は、シルク印刷やインクジェット印刷や熱転写などの方法を用いる。

本実施形態６の利点は、前記表示１６を備えることによって、前記凹部２が存在する位置を目視によって認識することができる。そのため、ユーザーが前記表示１６に沿って、切断や切削加工を効率良く行える点である。

実施形態７．（実施形態７は請求項７に対応する。）
図１１Ａは、実施形態７の完成状態を示す断面図である。図１１Ｂは、実施形態７の被切削層１７の第１変形例を示す断面図、図１１Ｃは、実施形態７の被切削層１７の第２変形例を示す断面図である。
図１１Ａに示すように、実施形態７の金属箔基板は、基材１と金属箔３と被切削層１７とを有する。前記被切削層１７は、前記基材１と前記金属箔３との間に挟まれて配置される。

前記基材１の材料は、例えば、紙エポキシ積層材、ガラスコンポジット積層材、ガラスエポキシ積層材、などの絶縁性の材料である。
前記被切削層１７の材料は、絶縁性と、耐熱性と、前記基材１に比べて柔らかくて良好な被切削性と、をもつ。前記被切削層１７には、例えば、耐熱性樹脂材やその複合材などを用いる。また、前記被切削層１７の形状を、図１１Ｂに示す第１変形例、または、図１１Ｃに示す第２変形例のような形状にする場合は、さらに、良好な成形加工性をもつ材料が好ましい。
前記基材１と前記被切削層１７とを貼り付け、次に、前記被切削層１７と前記金属箔３とを貼り付ける。前記貼り付けの順序は逆でもよい。前記貼り付けには、接着剤や粘着剤などを用いる。

本実施形態７の金属箔基板においてパターンを形成する方法は、前記実施形態１と同様に、前記金属箔３を切断除去する方法である。その場合、本実施形態７では、前記金属箔３と前記被切削層１７とが貼り付いているため、前記被切削層１７を同時に切削する必要があるが、前記被切削層１７は、良好な被切削性をもつため、前記実施形態１と同様に、カッターや彫刻刀などの一般的な工具によって容易に切削することができる。

なお、前記被切削層１７が薄い場合は、狭いパターン間隔のパターンを形成しやすいが、広いパターン間隔のパターンを形成しにくい。
また、前記被切削層１７が厚い場合は、広いパターン間隔のパターンを形成しやすいが、薄い場合に比べて材料費が増える。
したがって、前記被切削層１７における層厚ｔ２は、ユーザーの用途に合わせて、０．１ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の範囲において設定するのがよい。このとき、前記基材１の厚さは、板厚ｔから、前記層厚ｔ２を引いた値である。

図１１Ａでは、前記金属箔３は前記基材１の片面に備えられているが、前記金属箔３は前記基材１の両面に備えてもよい。前記金属箔３を両面に備える場合は、前記被切削層１７も両面に備える。

本実施形態７の利点は、前記被切削層１７を備えることによって、ユーザーが自由な形状のパターンを形成できる点である。例えば、曲線や任意角度のパターンを形成することも可能である。

前記被切削層１７は、良好な被切削性をもつが、厚くなるにつれて被切削性に影響が出る。これを改善するため、前記被切削層１７は、図１１Ｂに示す第１変形例のように、前記基材１と対向する面に複数の凹部２２を設けて、前記基材１との間に空間２３を形成するような形状でもよい。

前記凹部２２の形状は図３Ａ〜図３Ｅに示したような形状（図３Ａ〜図３Ｅを適用する場合は、図１１Ｂに対して上下が逆）でもよいし、他の形状でもよい。この場合の肉厚ｔ３および肉厚ｔ４および幅Ｗ２は、前記層厚ｔ２によって最適値が異なるが、強度が極端に低下せずに良好な被切削性が保たれる値（例えば、前記層厚ｔ２が０．５ｍｍを超える場合、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度）にすればよい。

本第１変形例の利点は、前記層厚ｔ２による被切削性への影響を緩和できる点である。さらに、本第１変形例における被切削層１７を成形加工によって製作すれば、前記凹部２２を設けない場合に比べて材料の量を少なくできる。

また、図１１Ｃに示す被切削層１７の第２変形例のように、凹部２２を前記金属箔３と対向する面に設けてもよい。本第２変形例は前記実施形態１と似ているが、本第２変形例における被切削層１７の材料がもつ加工性に優れた性質によって、前記凹部２２における幅Ｗ、および、凸部の間隔Ｐを狭めた高密度な凹凸を形成できる利点がある。

実施形態８．（実施形態８は請求項８に対応する。）
図１１Ｄは、実施形態８の方眼表示２４を備えた例を示す傾斜図である。
図１１Ｄに示すように、実施形態８の金属箔基板は、さらに、前記金属箔３に方眼表示２４を備える。
当該方眼表示２４は、寸法を実線や破線などによって方眼状に表示したものである。その表現方法は、目視によって容易に視認できることを目的として、色や濃さや太さなどを組み合わせた様々な表現方法を用いることができる。
前記寸法における単位（線の間隔）は、ユーザーの用途に合わせて、１ミリメートル、または１／１０インチ、または１／２０インチなどにすればよい。また、当該単位の５倍や１０倍などの一定間隔毎に、前記実線や前記破線の表現方法を変えて強調してもよい。さらに目盛りを文字または数字によって表示してもよい。
前記方眼表示２４を備える方法は、シルク印刷やインクジェット印刷や熱転写などの方法を用いる。

本実施形態８の利点は、前記方眼表示２４を備えることによって、ユーザーがパターンの採寸や位置合わせなどの作業を、前記方眼表示２４に基づいて行うことができる。そのため、寸法に関する作業を効率良く行える点である。

＜本発明に係る金属箔基板において、型を用いて金属箔を切断することによってパターンを形成する方法＞（請求項９）
図１２Ａは、パターンの形成に用いる型１８の例を示す上面図である。図１２Ｂは、型１８によってパターンを形成する方法の例を示す断面図である。図１２Ｃは、型１８によって形成したパターンを示す上面図である。
図１２Ａに示すように、型１８は先端部（刃部）１９を備える。
当該型１８の材料は、硬く耐久性のある金属がよいが、使用回数が少ない用途であれば、実用上問題のない強度をもつ安価な合成樹脂材料などでもよい。
ただし、前記型１８を前記実施形態３の金属箔基板に用いる場合は、前記型１８の材料は、前記実施形態３における前記被切削部材８より硬い材料にする。また、前記実施形態７の金属箔基板に用いる場合は、前記型１８の材料は、前記実施形態７における前記被切削層１７より硬い材料にする。
また、前記先端部（刃部）１９部分のみを硬く耐久性のある材料とし、それ以外を安価な合成樹脂材料などによって構成してもよい。

図１２Ｂに示す例は、実施形態１の金属箔基板にＩＣのフットパターンを形成する方法を示したものである。この例は、回路パターン全体における一部分についての形成例であって、回路パターン全体を示すものではない。
図１２Ｂに示すように、凹部２の外側における金属箔３に前記型１８の前記先端部（刃部）１９を押し付け、前記先端部（刃部）１９を前記凹部２に入り込ませて前記金属箔３を切断する。このとき、前記先端部（刃部）１９の間隔Ｗ３を、前記凹部２内に隙間なく丁度入る値にすれば、前記先端部（刃部）１９と前記凹部２における端部分との接触箇所において、前記金属箔３を圧迫できる。これにより、前記金属箔３を切断することができる。
そして切断後、不要な金属箔３ｃ部分を除去すれば、図１２Ｃに示すような、ＩＣのフットパターン部（破線内）２１を形成することができる。

なお、本方法の場合に適した前記凹部２の形状は図３Ｃに示した四角形状であるが、前記四角形状以外であっても、前記先端部（刃部）１９を鋭利にし、かつ、それを強く押し付けることによって前記金属箔３の切断は可能である。

本方法の利点は、型を用いることによってパターンの形成における作業効率を向上できる点である。
型によるパターンの形成方法は、前記例に示したフットパターンのような定型パターンを形成する場合に効果的である。
さらに、全てのパターン形成に必要な切断作業を１つの型によって同時に行えば、同じパターンの回路基板を複数枚製作する場合において作業効率が非常によくなる。

なお、前記先端部（刃部）１９は、図１２Ｂでは、前記凹部２に対して２つの先端部（刃部）を備える例を示したが、前記金属箔３を確実かつ綺麗に切断することを目的として、図示した例以外でもよい。
また、金属箔基板側に位置合わせ用のガイド穴を２箇所以上設け、その穴に嵌合する突起を型に設けるようにすれば、作業時の位置合わせが容易になり、かつ、切断精度が向上する。

本発明の金属箔基板は、図示する形態に限らず、本発明の範囲内において、他の形態であってもよい。例えば、金属箔３と基材１とを分けて、ユーザーが組み合わせて使用することを目的とした、キットの形態としてもよい。
また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、変更、省略、置き換えを行うことができる。

１ 基材
１ｉ 第１基材
１ｓ 第２基材
２，２２ 凹部
３ 金属箔
３ａ，３ｂ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｎ，３ｓ パターン
３ｃ 不要な金属箔
４ 凸部
４ｓ 補助凸部
５，２３ 空間
７ 薄膜層
８ 被切削部材
９ 仕切り
１０ 太実線
１１ 破線
１２ 部品穴
１３ オペアンプ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 抵抗器
１５ 貫通穴
１６ 表示
１７ 被切削層
１８ 型
１９ 先端部（刃部）
２０ カッター
２１ フットパターン部（破線内）
２４ 方眼表示
Ｗ，Ｗ２，Ｗ４ 幅
Ｐ，Ｗ３ 間隔
ＰＷｄ パターン間隔
Ｄ 深さ
ｔ 板厚
ｔ２ 層厚
ｔ３，ｔ４，ｔ５ 肉厚

Claims (9)

1. 基材を有し、その片面もしくは両面に金属箔を有する、金属箔基板において、前記基材に格子状の凹部を設け、当該凹部を設けた面に前記金属箔を備えることによって、前記基材と前記金属箔との間に、前記凹部によって形成された空間をもち、前記凹部は、前記凹部の外側における前記金属箔を切断除去することによってパターンを形成するためにパターン間隔となる幅をもつことを特徴とする、金属箔基板。
2. 請求項１記載の金属箔基板において、さらに、薄膜層を有し、当該薄膜層を前記基材と前記金属箔との間に備え、前記薄膜層は、前記凹部の外側における前記金属箔を不可抗力的な外力から保護するために前記金属箔を補強する作用をもつことを特徴とする、金属箔基板。
3. 基材を有し、その片面もしくは両面に金属箔を有する、金属箔基板において、被切削部材を有し、前記基材に格子状の凹部を設け、当該凹部を設けた面に前記金属箔を備え、前記被切削部材を前記凹部に備えていることを特徴とする、金属箔基板。
4. 基材を有し、その片面もしくは両面に金属箔を有する、金属箔基板において、前記基材は、第１基材と当該第１基材より薄い第２基材とからなり、前記第１基材に格子状の凹部を設け、当該凹部を設けた面に前記第２基材を備えることによって、前記基材内部に前記凹部と前記第２基材とによって形成された空間をもち、前記金属箔を前記第２基材の外側に備え、前記第２基材は、前記空間の外側における前記金属箔を不可抗力的な外力から保護するために前記金属箔を補強する作用をもつことを特徴とする、金属箔基板。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の金属箔基板において、さらに、部品用の貫通穴を備えていることを特徴とする、金属箔基板。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の金属箔基板において、さらに、前記金属箔に前記凹部の位置を示す表示を備えていることを特徴とする、金属箔基板。
7. 基材を有し、その片面もしくは両面に金属箔を有する、金属箔基板において、被切削層を有し、当該被切削層を前記基材と前記金属箔との間に備え、前記被切削層は、前記基材に比べて良好な被切削性をもち、かつ、前記金属箔と共に切削除去することによってパターン間隔を形成するために０．１ｍｍ以上の厚さをもつ絶縁性の層であることを特徴とする、金属箔基板。
8. 請求項７記載の金属箔基板において、さらに、前記金属箔に寸法を示す方眼状の表示を備えていることを特徴とする、金属箔基板。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の金属箔基板にパターンを形成する方法であって、型を用いて金属箔を切断することによって、パターンを形成することを特徴とする、パターンの形成方法。