JP7010362B2

JP7010362B2 - 樹脂構造体の製造方法および樹脂構造体

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Publication number: JP7010362B2
Application number: JP2020504897A
Authority: JP
Inventors: 若浩川井; 健太伊東; 康隆伊木; 徹也桂川
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Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2018-03-09
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2022-02-10
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Description

本発明は、樹脂構造体の製造方法および樹脂構造体に関する。

特開２０１０－２７２７５６号公報（特許文献１）には、筐体の一部である樹脂成形品と、電極が露出された状態で樹脂成形品に埋め込まれた電子部品と、電子部品の電極に接続された配線とを備える電子部品実装装置が開示されている。配線は、銀インクによって印刷される。当該電子部品実装装置によれば、従来の樹脂製プリント基板が不要となる。

特開２０１０－２７２７５６号公報

樹脂成形品を筐体として用いる場合、補強用のリブ、他の部品を組み付けるための突起部、電子部品の上方に空間を形成するための立ち上がり部、フレーム等の凸構造部を樹脂成形品の表面に形成したいという要望がある。しかしながら、特開２０１０－２７２７５６号公報に記載の電子部品実装装置は、電子部品を樹脂成形品に埋め込んだ後に印刷によって配線を形成することにより作製される。そのため、樹脂成形品の表面のうち電子部品が露出する面は、印刷によって配線が形成可能な程度に平らである必要があり、上記の要望に応えることができない。

配線を形成した後に凸構造部を接着剤で取り付けることが考えられるが、配線を避けて接着剤で所望の位置に凸構造部を取り付けることは困難である。

本開示は、上記の問題点に着目してなされたもので、その目的は、樹脂成形体の表面のうち配線が形成された面に凸構造部を有する樹脂構造体の製造方法および樹脂構造体を提供することである。

本開示の一例では、樹脂構造体の製造方法は、電子部品をシート上に実装し、シートを成形型内に配置して、成形型内に樹脂を充填させることにより、電子部品が埋設された樹脂成形体を成形する工程と、樹脂成形体からシートを剥離することにより、樹脂成形体においてシートが接合されていた接合面を露出する工程と、接合面上に電子部品に接続する配線を印刷する工程と、接合面上に、３Ｄプリンタを用いて、高さ１ｍｍ以上の樹脂の凸構造部を成形する工程とを備える。

本開示の一例では、樹脂構造体の製造方法は、電子部品をシート上に実装し、シート上に実装された電子部品上に紫外線硬化樹脂材、熱硬化性樹脂材または熱可塑性樹脂材を厚さ１４～２０μｍに塗布して硬化させる工程を繰り返すことにより、電子部品が埋設された樹脂成形体を成形する工程と、樹脂成形体からシートを剥離することにより、樹脂成形体においてシートが接合されていた接合面を露出する工程と、接合面上に電子部品に接続する配線を印刷する工程と、接合面上に、３Ｄプリンタを用いて、高さ１ｍｍ以上の樹脂の凸構造部を成形する工程とを備える。

この開示によれば、樹脂成形体の表面のうち配線が形成された上面に樹脂の凸構造部を有する樹脂構造体を容易に製造することができる。

本開示の一例では、凸構造部を成形する工程は、紫外線硬化樹脂材、熱硬化性樹脂材または熱可塑性樹脂材を厚さ１４～２０μｍに塗布して硬化させる工程を繰り返し行なう。この開示によれば、高さ１ｍｍ以上の凸構造部も容易に成形できる。

本開示の一例では、凸構造部は、電子部品および配線の少なくとも一方を跨ぐ。この開示によれば、電子部品および配線の少なくとも一方を、凸構造部によって保護することができる。

本開示の一例では、凸構造部を成形する工程は、凸構造部と電子部品および配線の少なくとも一方との間に、凸構造部を支持するサポート材を配置する工程を含む。サポート材は、除去されることなく残される。この開示によれば、電子部品および配線の少なくとも一方を、サポート材によって外気から保護することができる。

本開示の一例では、サポート材は未硬化の樹脂材である。この開示によれば、電子部品および配線に加わる応力を低減することができる。

本開示の一例では、樹脂構造体は、樹脂成形体と、樹脂成形体に埋設された電子部品とを備える。樹脂成形体の表面は、電子部品が露出する露出面を有する。樹脂構造体は、さらに、露出面に形成された、電子部品に接続する配線と、露出面に成形された、高さ１ｍｍ以上の樹脂の凸構造部とを備える。凸構造部は、樹脂成形体と直接に接合する。この開示によれば、樹脂成形体の表面のうち配線が形成された面に凸構造部を有する樹脂構造体を提供できる。

本開示の一例では、配線は、第１配線部と、第１配線部との間隔が３ｍｍ以内の第２配線部とを含む。凸構造部の少なくとも一部は、露出面における第１配線部と第２配線部との間に位置する。この開示によれば、第１配線部と第２配線部との３ｍｍ以下の間隔においても、凸構造部によって強度を高めることができる。

本開示の一例では、凸構造部は、露出面上に成形された少なくとも１つの立設部と、少なくとも１つの立設部上に成形され、電子部品および配線の少なくとも一方を覆う蓋部とを含む。この開示によれば、電子部品および配線の少なくとも一方を保護することができる。

本開示の一例では、蓋部と電子部品および配線の少なくとも一方との間に配置され、蓋部を支持するサポート部をさらに備える。この開示によれば、電子部品および配線の少なくとも一方を外気から保護することができる。

本開示の一例では、サポート部は未硬化の樹脂材で構成される。電子部品および配線の少なくとも一方に加わる応力を低減することができる。

本開示によれば、樹脂成形体の表面のうち配線が形成された面に凸構造部を有する樹脂構造体を製造できる。

本実施形態に係る樹脂構造体の製造方法を示す図である。樹脂構造体の一例を示す斜視図である。樹脂構造体の第１の変形例を示す断面図である。樹脂構造体の第２の変形例を示す断面図である。樹脂構造体の第３の変形例を示す断面図である。樹脂構造体の第４の変形例を示す断面図である。

＜適用例＞
図１を参照して、本発明が適用される場面の一例について説明する。図１は、本実施形態に係る樹脂構造体の製造方法を示す図である。図１（ａ）の左側には製造過程で得られる第１中間体の平面図が示され、図１（ａ）の右側には第１中間体の側面図が示される。図１（ｂ）には、製造過程で得られる第２中間体の断面図が示される。図１（ｃ）の左側には製造過程で得られる第３中間体の平面図が示され、図１（ｃ）の右側には第３中間体のＸ－Ｘ線矢視断面図が示される。図１（ｄ）の左側には製造過程で得られる第４中間体の平面図が示され、図１（ｄ）の右側には第４中間体のＸ－Ｘ線矢視断面図が示される。図１（ｅ）の左側には樹脂構造体１００の平面図が示され、図１（ｅ）の右側には樹脂構造体のＸ－Ｘ線矢視断面図が示される。

図１に示す例では、電子部品２０が埋設された樹脂成形体１０と、樹脂成形体１０の上面１１に形成された配線４０と、樹脂成形体１０の上面１１に形成された高さ１ｍｍ以上の樹脂の凸構造部３０ａ～３０ｃとを備える樹脂構造体１００が製造される。

まず図１（ａ）（ｂ）に示されるように、電子部品２０を仮固定シート６０上に実装し、仮固定シート６０を成形型７０内に配置して、成形型７０内に樹脂を充填させる第１成形工程が行なわれる。これにより、電子部品２０が埋設された樹脂成形体１０（図１（ｃ）参照）が成形される。

次に図１（ｃ）に示されるように、樹脂成形体１０から仮固定シート６０を剥離することにより、樹脂成形体１０において仮固定シート６０が接合されていた接合面である上面１１を露出する剥離工程が行なわれる。電子部品２０は、上面１１から露出する。

次に図１（ｄ）に示されるように、上面１１上に電子部品２０に接続する配線４０を印刷する印刷工程が行なわれる。その後、図１（ｅ）に示されるように、上面１１上に、３Ｄプリンタを用いて、高さＨが１ｍｍ以上の樹脂の凸構造部３０ａ～３０ｃを成形する第２成形工程が行なわれる。

上記の製造方法によれば、樹脂成形体１０の表面のうち配線４０が形成された上面１１に凸構造部３０を有する樹脂構造体１００を容易に製造することができる。

＜具体例＞
（樹脂構造体の構成）
以下に、本実施の形態に係る樹脂構造体１００の製造方法と樹脂構造体１００との詳細を説明する。図２は、樹脂構造体１００の一例を示す斜視図である。図２に示されるように、樹脂構造体１００は、樹脂成形体１０と、電子部品２０ａ～２０ｅと、配線４０と、凸構造部３０ａ～３０ｃとを備える。

樹脂成形体１０は、たとえばポリカーボネイト（ＰＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリアミド（ＰＡ）等の樹脂からなる。ただし、樹脂成形体１０の材質は、特に限定されるものではない。樹脂成形体１０の表面は、たとえば矩形状の平らな上面１１を有する。

電子部品２０ａ～２０ｅは、たとえば受動部品（抵抗、コンデンサ等）、能動部品（ＬＳＩ（Large-Scale Integration）、ＩＣ（Integrated Circuit）、パワートランジスタ等）、電源装置（電池等）、表示装置（ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等）、センサ、スイッチ等から選択される部品である。電子部品２０ａ～２０ｅは、電極２１ａ～２１ｅをそれぞれ有する。電子部品２０ａ～２０ｅの各々は複数の電極を有するが、図中には当該複数の電極のうちの一つにのみ符号を付している。たとえば、チップ型の電子部品２０ｃ～２０ｅは２つの電極２１ｃ～２１ｅをそれぞれ有する。たとえばＩＣである電子部品２０ａ，２０ｂは４つの電極２１ａ，２１ｂをそれぞれ有する。以下では、電子部品２０ａ～２０ｅを特に区別しない場合、電子部品２０ａ～２０ｅの各々を「電子部品２０」という。電極２１ａ～２１ｅを特に区別しない場合、電極２１ａ～２１ｅの各々を「電極２１」という。

電子部品２０は、樹脂成形体１０の上面１１から露出するように、樹脂成形体１０に埋設される。樹脂成形体１０の上面１１は、電子部品２０が露出する露出面である。このとき、電極２１も樹脂成形体１０の上面１１から露出する。電子部品２０の表面のうち樹脂成形体１０から露出する面は、樹脂成形体１０の上面１１と連続する。ここで、２つの面が「連続する」とは、当該２つの面の間の段差が、その上に形成される配線４０が切断しない程度に小さいことを意味する。

配線４０は、たとえば銀等の金属で構成される。配線４０の厚みは特に限定されず、たとえば１～５μｍである。配線４０は、樹脂成形体１０の上面１１上に形成され、電子部品２０ａ～２０ｅの電極２１ａ～２１ｅのいずれかと接続する。たとえば、配線４０の一部である配線４０ａは、電子部品２０ａの電極２１ｂと電子部品２０ｃの電極２１ｃと電子部品２０ｄの電極２１ｄとに接続する。配線４０の一部である配線４０ｂは、電子部品２０ａの電極２１ｂと電子部品２０ｃの電極２１ｃとに接続する。これにより、複数の電子部品２０同士が電気的に接続される。その結果、電子部品２０と配線４０とによって電子回路が構成される。

配線４０は、たとえばインクジェット印刷法やスクリーン印刷法を用いて液状の導電性インク（たとえば、銀（Ａｇ）ナノインク）を樹脂成形体１０の上面１１に塗布することにより、容易に形成される。

凸構造部３０ａ～３０ｃは、３Ｄプリンタを用いて、樹脂成形体１０の上面１１上に成形される。以下では、凸構造部３０ａ～３０ｃを特に区別しない場合、凸構造部３０ａ～３０ｃの各々を「凸構造部３０」という。凸構造部３０は、高さＨが１ｍｍ以上である。なお、凸構造部３０ａ～３０ｃの高さは、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。凸構造部３０は、３Ｄプリンタを用いて成形されるため、接着剤を用いることなく、樹脂成形体１０と直接に接合する。

凸構造部３０は、電子部品２０または配線４０の直上に成形されてもよいし、電子部品２０および配線４０を避けて成形されてもよい。ただし、凸構造部３０は、電子部品２０および配線４０を避けて成形されることが好ましい。これにより、凸構造部３０の成形時の応力によって、電子部品２０の破損または配線４０の断線を防止できる。

凸構造部３０は、配線４０間のわずかな隙間に成形されてもよい。たとえば、凸構造部３０ｂは、配線４０ａと、配線４０ａとの間隔Ｄが３ｍｍ以内の配線４０ｂとの間に位置してもよい。３Ｄプリンタを用いることにより、このようなわずかな間隔にも凸構造部３０ｂを成形することができる。

凸構造部３０は、目的に応じた形状を有する。たとえば、凸構造部３０ａは、電子部品２０および配線４０の取り囲むフレームの一部として構成されるように、突条に形成される。凸構造部３０ｂは、樹脂成形体１０の強度を確保する目的のために形成され、直方体形状を有する。凸構造部３０ｃは、雄ねじが螺合される目的のために形成され、円柱形状を有する。

（樹脂構造体の製造方法）
次に図１を参照して、樹脂構造体１００の製造方法の詳細について説明する。上述したように、樹脂構造体１００は、第１成形工程、剥離工程、印刷工程および第２成形工程によって製造される。

（第１成形工程）
図１（ａ）に示されるように、電子部品２０が接着剤（図示せず）を用いて仮固定シート６０に貼り付けられる。このとき、電極２１が仮固定シート６０に接触するように、電子部品２０は仮固定シート６０に貼り付けられる。

仮固定シート６０の材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等を用いることができる。仮固定シート６０は、紫外線を透過する材料からなっていることが好ましい。

仮固定シート６０への電子部品２０の貼り付けは、たとえば、仮固定シート６０に塗布した紫外線硬化型の接着剤（図示せず）を用いて行なうことができる。たとえば、厚さ５０μｍの透明ＰＥＴ製の仮固定シート６０の一方の面に、紫外線硬化型の接着剤を２～３μｍの厚さで塗布する。この塗布は、たとえばインクジェット印刷法などの方法を用いて行なわれる。その後、電子部品２０を所定位置に置く。仮固定シート６０の他方の面（つまり、電子部品２０が載置された面とは反対側の面）から、たとえば３０００ｍＪ／ｃｍ^２の強度の紫外線を照射することにより、接着剤が硬化し、電子部品２０が仮固定シート６０に貼り付けられる。

次に図１（ｂ）に示されるように、仮固定シート６０が成形型７０内に配置される。成形型７０は、第１成形型７０ａと第２成形型７０ｂとから構成され、第１成形型７０ａと第２成形型７０ｂとの間に空間７０ｃが形成される。仮固定シート６０の電子部品２０が貼り付けられていない側の面が第１成形型７０ａの平らな内面に接するように、仮固定シート６０は、成形型７０内に配置される。そのため、仮固定シート６０の電子部品２０が貼り付けられた面と第２成形型７０ｂとの間に空間７０ｃが形成される。

成形型７０内の空間７０ｃに溶融樹脂を射出する。樹脂は、電子部品２０を囲むように充填される。これにより、電子部品２０が埋設された樹脂成形体１０が成形される（図１（ｃ）参照）。

樹脂の射出成形を行なう条件は、樹脂の材料に応じて適宜選択される。たとえば、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）を用いる場合には、射出樹脂温度２７０℃、射出圧力１００ＭＰａで射出成形を行なう。

（剥離工程）
次に図１（ｃ）に示されるように、成形型７０から取り出された樹脂成形体１０から仮固定シート６０を剥離する。仮固定シート６０を剥離することにより、樹脂成形体１０の上面１１が露出する。上面１１は、仮固定シート６０に接合していた接合面である。上記の第１成形工程において、電極２１が仮固定シート６０に接触するように、電子部品２０が仮固定シート６０に貼り付けられる。そのため、電子部品２０の電極２１は、樹脂成形体１０の上面１１から露出し、上面１１と連続する。

（印刷工程）
次に図１（ｄ）に示されるように、たとえばインクジェット印刷機を用いて、樹脂成形体１０の上面１１に導電性の銀ナノインクを噴射することにより、配線４０を形成する。配線４０の形成は、スクリーン印刷法等を用いて行なわれてもよい。

（第２成形工程）
最後に図１（ｅ）に示されるように、樹脂成形体１０における配線４０が形成された上面１１上に、凸構造部３０ａ～３０ｃが成形される。凸構造部３０ａ～３０ｃは、３Ｄプリンタを用いて成形される。たとえば、モデル材である紫外線硬化樹脂材を厚さ１４μｍ～２０μｍ程度に塗布して紫外線硬化させる工程を規定の高さＨになるまで繰り返し行なう。これにより、紫外線硬化樹脂材からなる層が積層された凸構造部３０ａ～３０ｃが成形される。紫外線硬化樹脂材として、たとえば、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）に紫外線硬化物質を混練して作製したインク材であるデジタルＡＢＳ（ストラタシス社製）を用いることができる。

あるいは、紫外線硬化樹脂材の代わりに、熱硬化性樹脂材または熱可塑性樹脂材をモデル材として用いてもよい。たとえば、溶融したＡＢＳを厚さ１４μｍ～２０μｍ程度に塗布して冷却硬化させる工程を規定の高さＨになるまで繰り返して行なってよい。

凸構造部３０ａ～３０ｃは、樹脂成形体１０の上面１１上に直接に成形され、樹脂成形体１０と接合する。凸構造部３０ａ～３０ｃを構成する樹脂は、樹脂成形体１０を構成する樹脂と同一であることが好ましい。もしくは、凸構造部３０ａ～３０ｃの主成分は、樹脂成形体１０の主成分と同一であることが好ましい。主成分とは、５０体積％以上を占める成分である。これにより、凸構造部３０ａ～３０ｃと樹脂成形体１０との接合強度を高めることができる。

凸構造部３０ａ～３０ｃは、上面１１上において、電子部品２０および配線４０を避けて成形されることが好ましい。樹脂成形体１０に埋設された電子部品２０の直上あるいは配線４０の直上に凸構造部３０ａ～３０ｃが成形されることを回避することで、電子部品２０の機械的破損あるいは配線４０の断線を防止できる。

凸構造部３０ａ～３０ｃは、３Ｄプリンタによって成形されるため、上面１１上の配線４０間の狭い領域にも成形される。たとえば、凸構造部３０ｂは、間隔Ｄが３ｍｍ以下の配線４０ａと配線４０ｂとの間に成形される。間隔Ｄは、１ｍｍ以下であってよい。２００μｍ以上の間隔Ｄの配線間の領域であれば、３Ｄプリンタを用いて、高さ１ｍｍ以上の凸構造部３０を成形できる。

＜変形例＞
（凸構造部の変形例）
凸構造部３０は、図１に示す形状に限定されず、様々な形状を取り得る。図３は、樹脂構造体の第１の変形例を示す断面図である。図４は、樹脂構造体の第２の変形例を示す断面図である。図５は、樹脂構造体の第３の変形例を示す断面図である。

図３に示す樹脂構造体のように、凸構造部３０は、電子部品２０および配線４０を跨ぐように成形されてもよい。すなわち、樹脂成形体１０の上面１１に成形された立設部３１ａ，３１ｂと、立設部３１ａ，３１ｂ上に成形され、電子部品２０および配線４０を覆う蓋部３２とを含む。これにより、電子部品２０および配線４０が外部装置と接触することを避けることができ、電子部品２０および配線４０を保護することができる。なお、凸構造部３０は、電子部品２０および配線４０のいずれか一方のみを跨ぐように成形されてもよい。

図４に示す樹脂構造体のように、図３に示す立設部３１ａを省略し、蓋部３２と樹脂成形体１０との間に開口が形成されていてもよい。これによっても、蓋部３２が電子部品２０および配線４０を覆うため、電子部品２０および配線４０を保護することができる。

図５に示す樹脂構造体のように、凸構造部３０は、立設部３１ａ，３１ｂの他に、立設部３１ａ，３１ｂの間に成形された立設部３１ｃを含んでもよい。蓋部３２は、立設部３１ａ～３１ｃの上に成形される。立設部３１ａと立設部３１ｂとの距離が長い場合に、立設部３１ａと立設部３１ｂとの間に立設部３１ｃを成形することにより、蓋部３２の撓みを抑制することができる。図５に示す例では、立設部３１ｃは、配線４０ａと配線４０ｂとの間に位置する。配線４０ａと配線４０ｂとの間隔Ｄが２００μｍ以上であれば、３Ｄプリンタを用いて配線４０ａと配線４０ｂとの間に立設部３１ｃを容易に成形できる。たとえば、間隔Ｄが３ｍｍ以下の配線４０ａと配線４０ｂとの間の狭い領域にも立設部３１ｃを容易に成形できる。

３Ｄプリンタを用いて凸構造部３０を成形する方法では、凸構造部３０自体の材料となるモデル材の他に、凸構造部３０を支持するためのサポート材を用いてもよい。すなわち、上記の第２成形工程は、凸構造部３０と電子部品２０および配線４０の少なくとも一方との間に、凸構造部３０を支持するサポート材を配置する工程を含んでもよい。この場合、サポート材は、除去されることなく残されることが好ましい。サポート材が残されることにより、電子部品２０および配線４０の少なくとも一方を保護することができる。

図６は、樹脂構造体の第４の変形例を示す断面図である。図６に示す例の樹脂構造体は、図３に示す樹脂構造体と比較して、蓋部３２と電子部品２０および配線４０との間にサポート部５０を備える点で相違する。サポート部５０は、３Ｄプリンタを用いて凸構造部３０を成形するときに、凸構造部３０を支持するために配置され、除去されずに残された部材である。サポート部５０がそのまま残されることにより、電子部品２０および配線４０が保護される。

サポート部５０を構成するサポート材は、凸構造部３０の材料と同一であってもよいし、異なってもよい。

サポート部５０は、未硬化の樹脂材で構成されてもよい。たとえば、サポート部５０の材料と凸構造部３０の材料とが同一である場合、凸構造部３０となる領域のみ硬化させ、サポート部５０となる領域を硬化させない。具体的には、サポート部５０および凸構造部３０の材料として紫外線硬化樹脂材を用いる場合、凸構造部３０となる領域のみ紫外線を照射し、サポート部５０となる領域には紫外線を照射しない。これにより、サポート部５０は未硬化の樹脂材で構成される。サポート部５０を未硬化の樹脂材で構成することにより、電子部品２０および配線４０に加わる応力を低減でき、電子部品２０の破損および配線４０の断線を防止できる。

（第１成形工程の変形例）
上記の説明では、第１成形工程において、仮固定シート６０を成形型７０内に配置して、成形型７０内の空間７０ｃに溶融樹脂を射出することにより樹脂成形体１０を成形する射出成形法を例示した。しかしながら、第１成形工程の成形法は、これに限定されず、第２成形工程で用いた３Ｄプリンタを用いた成形法であってもよい。

たとえば、仮固定シート６０に配置された電子部品２０上に、モデル材である紫外線硬化樹脂材を厚さ１４～２０μｍ程度に塗布した後に紫外線硬化させる工程を、樹脂成形体１０の設計形状になるまで繰り返し行なう。これにより、電子部品２０が埋設された樹脂成形体１０を成形できる（図１（ｃ）参照）。

紫外線硬化樹脂材としては、たとえば、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）に紫外線硬化物質を混錬して作製されたインク材であるデジタルＡＢＳ（ストラタシス社製）を用いることができる。

あるいは、紫外線硬化樹脂材の代わりに、熱硬化樹脂材または熱可塑性樹脂材をモデル材として用いてもよい。

＜作用・効果＞
以上のように、本実施の形態に係る樹脂構造体１００の製造方法は、第１成形工程と、剥離工程と、印刷工程と、第２成形工程とを備える。第１成形工程は、電子部品２０を仮固定シート６０に実装し、仮固定シート６０を成形型７０内に配置して、成形型７０内に樹脂を充填させることにより、電子部品２０が埋設された樹脂成形体１０を成形する。剥離工程は、樹脂成形体１０から仮固定シート６０を剥離することにより、樹脂成形体１０において仮固定シート６０が接合されていた接合面である上面１１を露出させる。印刷工程は、上面１１上に電子部品２０に接続する配線４０を印刷する。第２成形工程は、上面１１上に、３Ｄプリンタを用いて、高さ１ｍｍ以上の樹脂のを構成する凸構造部３０を成形する。

さらに、第２成形工程は、第１成形工程とは別に行なわれる。そのため、樹脂成形体１０と凸構造部３０ａ～３０ｃの組み合わせ方により、樹脂構造体１００の形状の自由度を高めることができる。

さらに、３Ｄプリンタを用いることにより、わずかな間隔Ｄだけ離れた２つの配線４０間にも凸構造部３０を容易に形成することができる。そのため、配線４０を避けて成形される凸構造部３０の配置および形状の自由度を高めることができる。一方、樹脂成形体１０は、成形型７０を用いて成形される。成形型を用いるため、樹脂成形体１０の形状の自由度は低いが、材料コストを低減できるとともに、生産性を高めることができる。そのため、電子部品２０が埋設され、表面に配線４０が形成される樹脂成形体１０を共通部品として大量に作製しておき、凸構造部３０の個数、形状および配置箇所を要望に応じて適宜変更することができる。以上から、多品種少量の樹脂構造体１００を安価に製造することができるとともに、樹脂構造体１００の生産性を高めることができる。

凸構造部３０を成形する工程は、たとえば、紫外線硬化樹脂材、熱硬化性樹脂材または熱可塑性樹脂材を厚さ１４～２０μｍに塗布して硬化させる工程を繰り返し行なう。これにより、高さ１ｍｍ以上の凸構造部３０も容易に成形できる。

凸構造部３０は、電子部品２０および配線４０の少なくとも一方を跨ぐ。これにより、電子部品２０および配線４０の少なくとも一方を、凸構造部３０によって保護することができる。

凸構造部３０を成形する工程は、凸構造部３０と電子部品２０および配線４０の少なくとも一方との間に、凸構造部３０を支持するサポート材を配置する工程を含む。サポート材は、除去されることなく残される。これにより、サポート材によって、電子部品２０および配線４０の少なくとも一方を保護することができる。

サポート材は未硬化の樹脂材である。これにより、電子部品２０および配線４０に加わる応力を低減することができる。

樹脂構造体１００は、樹脂成形体１０と、樹脂成形体１０に埋設された電子部品２０とを備える。樹脂成形体１０の表面は、電子部品２０が露出する露出面である上面１１を有する。樹脂構造体１００は、さらに、上面１１に形成された、電子部品２０に接続する配線４０と、上面１１に成形された、高さ１ｍｍ以上の樹脂の凸構造部３０とを備える。凸構造部３０は、樹脂成形体１０と直接に接合する。これにより、樹脂成形体１０の表面のうち配線４０が形成された面に凸構造部３０を有する樹脂構造体１００を提供できる。

配線４０は、配線４０ａと、配線４０ａとの間隔が３ｍｍ以内の配線４０ｂとを含む。凸構造部３０ｂは、上面１１における配線４０ａと配線４０ｂとの間に位置する。このように、３ｍｍ以下の配線４０ａ，４０ｂの間隔においても、凸構造部３０ｂによって強度を高めることができる。

凸構造部３０は、上面１１上に成形された立設部３１ａ～３１ｃと、立設部３１ａ～３１ｃ上に成形され、電子部品２０および配線４０の少なくとも一方を覆う蓋部３２とを含む。これにより、電子部品２０および配線４０の少なくとも一方を保護することができる。

樹脂構造体は、蓋部３２と電子部品２０および配線４０の少なくとも一方との間に配置され、蓋部３２を支持するサポート部５０をさらに備える。これにより、電子部品２０および配線４０の少なくとも一方を外気から保護することができる。

サポート部は未硬化の樹脂材で構成される。これにより、電子部品２０および配線４０の少なくとも一方に加わる応力を低減することができる。

＜付記＞
以下のように、本実施の形態は、以下のような開示を含む。

（構成１）
電子部品（２０，２０ａ～２０ｅ）をシート（６０）上に実装し、前記シート（６０）を成形型（７０）内に配置して、前記成形型（７０）内に樹脂を充填させることにより、前記電子部品（２０，２０ａ～２０ｅ）が埋設された樹脂成形体（１０）を成形する工程と、
前記樹脂成形体（１０）から前記シート（６０）を剥離することにより、前記樹脂成形体（１０）において前記シート（６０）が接合されていた接合面（１１）を露出させる工程と、
前記接合面（１１）上に前記電子部品（２０）に接続する配線（４０，４０ａ，４０ｂ）を印刷する工程と、
前記接合面（１１）上に、３Ｄプリンタを用いて、高さ１ｍｍ以上の樹脂の凸構造部（３０，３０ａ～３０ｃ）を成形する工程とを備える、樹脂構造体（１００）の製造方法。

（構成２）
電子部品（２０，２０ａ～２０ｅ）をシート（６０）上に実装し、前記シート（６０）上に実装された前記電子部品（２０，２０ａ～２０ｅ）上に紫外線硬化樹脂材、熱硬化性樹脂材または熱可塑性樹脂材を厚さ１４～２０μｍに塗布して硬化させる工程を繰り返すことにより、前記電子部品（２０，２０ａ～２０ｅ）が埋設された樹脂成形体（１０）を成形する工程と、
前記樹脂成形体（１０）から前記シート（６０）を剥離することにより、前記樹脂成形体（１０）において前記シート（６０）が接合されていた接合面（１１）を露出させる工程と、
前記接合面（１１）上に前記電子部品（２０）に接続する配線（４０，４０ａ，４０ｂ）を印刷する工程と、
前記接合面（１１）上に、３Ｄプリンタを用いて、高さ１ｍｍ以上の樹脂の凸構造部（３０，３０ａ～３０ｃ）を成形する工程とを備える、樹脂構造体（１００）の製造方法。

（構成３）
前記凸構造部（３０，３０ａ～３０ｃ）を成形する工程は、紫外線硬化樹脂材、熱硬化性樹脂材または熱可塑性樹脂材を厚さ１４～２０μｍに塗布して硬化させる工程を繰り返し行なう、構成１または２に記載の樹脂構造体（１００）の製造方法。

（構成４）
前記凸構造部（３０）は前記電子部品（２０）および前記配線（４０，４０ａ，４０ｂ）の少なくとも一方を跨ぐ、構成１から３のいずれかに記載の樹脂構造体（１００）の製造方法。

（構成５）
前記凸構造部（３０）を成形する工程は、前記凸構造部（３０）と前記電子部品（２０，２０ａ～２０ｅ）および前記配線（４０，４０ａ，４０ｂ）の少なくとも一方との間に、前記凸構造部（３０）を支持するサポート材を配置する工程を含み、
前記サポート材は、除去されることなく残される、構成４に記載の樹脂構造体（１００）の製造方法。

（構成６）
前記サポート材は未硬化の樹脂材である、構成５に記載の樹脂構造体（１００）の製造方法。

（構成７）
樹脂成形体（１０）と、
前記樹脂成形体（１０）に埋設された電子部品（２０，２０ａ～２０ｅ）とを備える樹脂構造体（１００）であって、
前記樹脂成形体（１０）の表面は、前記電子部品（２０，２０ａ～２０ｅ）が露出する露出面（１１）を有し、
前記樹脂構造体（１００）は、さらに、
前記露出面（１１）に形成された、前記電子部品（２０，２０ａ～２０ｅ）に接続する配線（４０，４０ａ，４０ｂ）と、
前記露出面（１１）に成形された、高さ１ｍｍ以上の樹脂の凸構造部（３０，３０ａ～３０ｃ）とを備え、
前記凸構造部（３０）は、前記樹脂成形体（１０）と直接に接合する、樹脂構造体（１００）。

（構成８）
前記配線（４０，４０ａ，４０ｂ）は、第１配線部（４０ａ）と、前記第１配線部（４０ａ）との間隔が３ｍｍ以内の第２配線部（４０ｂ）とを含み、
前記凸構造部（３０）の少なくとも一部は、前記露出面（１１）における前記第１配線部（４０ａ）と前記第２配線部（４０ｂ）との間に位置する、構成７に記載の樹脂構造体（１００）。

（構成９）
前記凸構造部（３０）は、前記露出面（１１）上に成形された少なくとも１つの立設部（３１ａ～３１ｃ）と、前記少なくとも１つの立設部（３１ａ～３１ｃ）上に成形され、前記電子部品（２０，２０ａ～２０ｅ）および前記配線（４０，４０ａ，４０ｂ）の少なくとも一方を覆う蓋部（３２）とを含む、構成７または８に記載の樹脂構造体（１００）。

（構成１０）
前記蓋部（３２）と前記電子部品（２０，２０ａ～２０ｅ）および前記配線（４０，４０ａ，４０ｂ）の少なくとも一方との間に配置され、前記蓋部（３２）を支持するサポート部（５０）をさらに備える、構成９に記載の樹脂構造体（１００）。

（構成１１）
前記サポート部（５０）は未硬化の樹脂材で構成される、構成１０に記載の樹脂構造体（１００）。

本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０樹脂成形体、１１上面、２０，２０ａ～２０ｅ電子部品、２１，２１ａ～２１ｅ電極、３０，３０ａ～３０ｃ凸構造部、３１ａ～３１ｃ立設部、３２蓋部、４０，４０ａ，４０ｂ配線、５０サポート部、６０仮固定シート、７０成形型、７０ａ第１成形型、７０ｂ第２成形型、７０ｃ空間、１００樹脂構造体。

Claims

電子部品をシート上に実装し、前記シートを成形型内に配置して、前記成形型内に樹脂を充填させることにより、前記電子部品が埋設された樹脂成形体を成形する工程と、
前記樹脂成形体から前記シートを剥離することにより、前記樹脂成形体において前記シートが接合されていた接合面を露出する工程と、
前記接合面上に前記電子部品に接続する配線を印刷する工程と、
前記接合面上に、３Ｄプリンタを用いて、高さ１ｍｍ以上の樹脂の凸構造部を成形する工程とを備え、
前記凸構造部は、前記電子部品および前記配線の少なくとも一方を跨ぎ、
前記凸構造部を成形する工程は、前記凸構造部と前記電子部品および前記配線の少なくとも一方との間に、前記凸構造部を支持するサポート材を配置する工程を含み、
前記サポート材は、除去されることなく残され、未硬化の樹脂材である、樹脂構造体の製造方法。
電子部品をシート上に実装し、前記シート上に実装された前記電子部品上に紫外線硬化樹脂材、熱硬化性樹脂材または熱可塑性樹脂材を厚さ１４～２０μｍに塗布して硬化させる工程を繰り返すことにより、前記電子部品が埋設された樹脂成形体を成形する工程と、
前記樹脂成形体から前記シートを剥離することにより、前記樹脂成形体において前記シートが接合されていた接合面を露出する工程と、
前記接合面上に前記電子部品に接続する配線を印刷する工程と、
前記接合面上に、３Ｄプリンタを用いて、高さ１ｍｍ以上の樹脂の凸構造部を成形する工程とを備え、
前記凸構造部は、前記電子部品および前記配線の少なくとも一方を跨ぎ、
前記凸構造部を成形する工程は、前記凸構造部と前記電子部品および前記配線の少なくとも一方との間に、前記凸構造部を支持するサポート材を配置する工程を含み、
前記サポート材は、除去されることなく残され、未硬化の樹脂材である、樹脂構造体の製造方法。
前記凸構造部を成形する工程は、紫外線硬化樹脂材、熱硬化性樹脂材または熱可塑性樹脂材を厚さ１４～２０μｍに塗布して硬化させる工程を繰り返し行なう、請求項１または２に記載の樹脂構造体の製造方法。
樹脂成形体と、
前記樹脂成形体に埋設された電子部品とを備える樹脂構造体であって、
前記樹脂成形体の表面は、前記電子部品が露出する露出面を有し、
前記樹脂構造体は、さらに、
前記露出面に形成された、前記電子部品に接続する配線と、
前記露出面に成形された、高さ１ｍｍ以上の樹脂の凸構造部とを備え、
前記凸構造部は、前記樹脂成形体と直接に接合し、
前記凸構造部は、前記露出面上に成形された少なくとも１つの立設部と、前記少なくとも１つの立設部上に成形され、前記電子部品および前記配線の少なくとも一方を覆う蓋部とを含み、
前記樹脂構造体は、前記蓋部と前記電子部品および前記配線の少なくとも一方との間に配置され、前記蓋部を支持するサポート部をさらに備え、
前記サポート部は未硬化の樹脂材で構成される、樹脂構造体。
前記配線は、第１配線部と、前記第１配線部との間隔が３ｍｍ以内の第２配線部とを含み、
前記凸構造部の少なくとも一部は、前記露出面における前記第１配線部と前記第２配線部との間に位置する、請求項４に記載の樹脂構造体。