JPH06152098A - 三次元プリント配線成形品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、成形部材上に形成されるプリント配
線成形品の製造方法に関し、成形部材と複数枚のプリン
ト配線板とを一体化させた三次元プリント配線成形品及
びその製造方法を提供することを目的とする。 【構成】選択的に形成された第１の導電パターン層１２
ａと、前記第１の導電パターン層１２ａの上層に形成さ
れ、且つ少なくとも一部分が当該第１の導電パターン層
１２ａと電気的に接続された第２の導電パターン層１２
ｂと、少なくとも前記第１の導電パターン層１２ａと第
２の導電パターン層１２ｂとの前記一部分を除く層間に
形成された絶縁パターン層１３とからなる三次元プリン
ト配線回路１４を有し、当該三次元プリント配線回路１
４は、立体形状に加工した成形部材１１の表面上に形成
される構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報処理機器に用いら
れるプリント配線部材、特に成形部材上に形成されるプ
リント配線成形品の製造方法に関する。近年、情報処理
機器のダウンサイジング化に伴い、プリント配線板と電
子部品との複合化が進んでいおり、プリント配線板の高
密度実装化及びその実装方法として、例えば、カバー材
として使われる成形部材の内面上にプリント配線を形成
し、電子部品を搭載するプリント配線板と成形部材との
一体化の開発が盛んである。

【０００２】図１０は、プリント配線板と成形部材の一
体化の一例であり、キーボードユニット９１のカバー材
９２にプリント配線９３及び集積回路９４，抵抗９５，
コンデンサ９６等の電子部品を搭載したプリント配線成
形品を示している。

【０００３】

【従来の技術】従来の製造技術では、以下のようにして
成形部材上にプリント配線が形成されていた。図１１
は、従来の製造工程を示すフロー図を示しており、図１
２は、各製造工程における成形品の断面図を示してい
る。

【０００４】まず、図１２の（ａ）において、耐熱性樹
脂を任意の立体形状の成形部材８１に加工する（図１１
の工程７１）。図１２の（ｂ）において、前記成形部材
８１上の全面を銅で無電解メッキして金属膜８２を形成
する（図１１の工程７２）。次に、図１２の（ｃ）にお
いて、アクリル樹脂等のレジスト８３を前記金属膜８２
上の全面に塗布する（図１１の工程７３）。

【０００５】更に、図１２の（ｄ）において、前記レジ
スト８３上にポリエチレンテレフタレート，ステンレス
等を使いマスクパターン８４を形成し、水銀灯８５で露
光（図１１の工程７４）し、現像（図１１の工程７５）
してレジストパターン８６を形成する（図１２のｅ）。
そして、前記金属膜８２をエッチング（図１１の工程７
６）し、レジスト除去する（図１１の工程７７）ことで
単層のプリント配線である導電パターン層８７が形成さ
れ（図１２のｆ）、片面プリント配線成形品が完成す
る。

【０００６】また、任意の立体形状の成形部材の両面に
前記導電パターン層８７を形成する図１１の工程７２乃
至７７を施すことで、単層の両面プリント配線成形品と
することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、成形部材８
１上に導電パターン層を複数積層し、多層のプリント配
線成形品とするには、上記で説明した従来技術によって
形成された第１の導電パターン層の上に、絶縁膜を塗布
し、パターン化した絶縁パターン層を設け、当該絶縁パ
ターン層の上に第２の導電パターン層を形成する必要が
ある。

【０００８】しかしながら、任意の立体形状の成形部材
上に形成された、凹凸のある導電パターン層の表面上
に、厚みが一定の均質な絶縁パターン層を形成するため
の技術が開発されていなかったので、任意の立体形状に
加工された成形部材の片面或いは両面に、一つの導電パ
ターン層を有した単層のプリント配線成形品しかできな
かった。

【０００９】仮に、従来の技術を用いて導電パターン層
と絶縁パターン層とを形成する工程を繰り返して多層化
できたとしても、導電パターン層の間に形成する絶縁パ
ターン層の厚みに不均一な部分を生じてしまい、品質上
欠陥のあるプリント配線成形品しかできなかったので、
改善が求められていた。そこで本発明は、情報処理機器
の小型化に伴うプリント配線の高密度化を図り、成形部
材と複数枚のプリント配線板とを一体化させた三次元プ
リント配線成形品及びその製造方法を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明において、上記の
課題を解決するための手段は、図１に示すように、選択
的に形成された第１の導電パターン層１２ａと、前記第
１の導電パターン層１２ａの上層に形成され、且つ少な
くとも一部分が当該第１の導電パターン層１２ａと電気
的に接続された第２の導電パターン層１２ｂと、少なく
とも前記第１の導電パターン層１２ａと第２の導電パタ
ーン層１２ｂとの前記一部分を除く層間に形成された絶
縁パターン層１３とからなる三次元プリント配線回路１
４を有し、当該三次元プリント配線回路１４は、立体形
状に加工した成形部材１１の表面上に形成される三次元
プリント配線成形品とすることである。

【００１１】また、上記に加えて、前記成形部材１１の
背面に、電磁波を吸収する金属膜を設けることである。
更に、上記に加えて、前記三次元プリント配線回路１４
と電気的に接続される多層フレキシブルプリント基板
が、当該三次元プリント配線回路１４上に積載されてい
ることである。

【００１２】或いは、前記成形部材１１は、情報処理機
器のカバー材であり、当該カバー材の内面上に前記三次
元プリント配線回路１４を有することである。そして、
三次元プリント配線成形品の製造方法において、任意の
立体形状に加工した成形部材１１上に金属膜を形成し、
且つ前記金属膜上にレジストをスプレイ塗布し、乾燥さ
せ、更に前記レジスト膜を散乱光露光，現像してパター
ンを形成し、エッチングすることにより第１の導電パタ
ーン層１２ａを形成する第１の工程Ａと、前記導電パタ
ーン層１２ａ上に感光型樹脂をスプレイ塗布し、乾燥さ
せ、且つ前記感光型樹脂膜上にレジストをスプレイ塗布
し、乾燥させてマスクを施して散乱光露光，現像して絶
縁パターン層１３を形成する第２の工程Ｂと、前記絶縁
パターン層１３上に金属膜を形成し、且つ前記金属膜上
にレジストをスプレイ塗布し、乾燥させ、更に前記レジ
スト膜を散乱光露光，現像してパターンを形成し、エッ
チングすることにより第２の導電パターン層１２ｂを形
成する第３の工程Ｃとを有することである。

【００１３】また、上記に加えて、前記第２の導電パタ
ーン層１２ｂを形成する第３の工程Ｃの後に、絶縁パタ
ーン層１３を形成する第２の工程Ｂと第２の導電パター
ン層１２ｂを形成する第３の工程Ｃとを繰り返すことで
多層化する第４の工程Ｄを有することである。

【００１４】

【作用】本発明の製造方法によれば、スプレイ塗布及び
散乱光露光を用いることにより任意の立体形状に加工さ
れた成形部材及び導電パターン層の上に均質の絶縁パタ
ーン層を容易に形成することが可能となる。そして、導
電パターン層と絶縁パターン層からなるプリント配線層
を幾重にも積層することにより、成形部材にプリント配
線板を実装した場合にできる隙間が無くなるので、スペ
ースに無駄のない高密度な三次元配線回路を有する三次
元プリント配線成形品とすることができる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。図２乃至図７は、本発明における第１の実施例
で、図２及び図３は、図１０に示したキーボードの外装
カバーの型をしたカバー材を成形部材として用いた場合
の三次元プリント配線成形品の製造工程のフロー図を示
しており、また、図４乃至図７は、各製造工程における
成形品の断面図を示している。

【００１６】当該実施例の製造工程における工程２２乃
至２７が、本発明の第１の導電パターン層１２ａを形成
する第１の工程Ａに対応し、工程２８乃至３２が、本発
明の絶縁パターン層１３を形成する第２の工程Ｂに対応
し、工程３３乃至３８が、本発明の第２の導電パターン
層１２ｂを形成する第３の工程Ｃに対応している。まず
最初に、図４の（ａ）において、耐熱性樹脂を射出成形
加工し、外装カバーの型をした成形部材１１が形成され
る（図２の工程２１）。

【００１７】耐熱性樹脂としては、例えばポリエーテル
イミド，ポリフェニレンサルファイド，液晶ポリマ等の
エンジニアリングプラスチックが用いられる。そして、
前記成形部材１１の内面上にメッキ加工を施して金属膜
４１を形成する（図４のｂ，図２の工程２２）。ここ
で、金属膜４１に用いられるメッキとしては、金，銀，
銅，アルミニウム，錫，ニッケル，クロム，パラジウ
ム，チタン，パーマロイ等があり、メッキに用いられる
金属によって、真空メッキ，蒸着，スパッタ，イオンプ
レーティング，無電解メッキ等を施して金属膜を形成す
る。

【００１８】次に、超音波スプレイ，静電スプレイ等と
いった気化状溶媒を均一に散布できるスプレイ４２を用
いて、ゴム系或いは樹脂系のレジスト４３を前記金属膜
４１上の全面にスプレイ塗布し、乾燥させ、レジスト膜
４４を形成する（図４のｃ，図２の工程２３）。更に、
図４の（ｄ）において、前記レジスト膜４４上にポリエ
チレンテレフタレート，ステンレス等を使いマスクパタ
ーン４５を形成し、均一に光が当たる散乱光４６を発生
させる光源、例えば、プロジェクションランプを用いて
前記レジスト膜４４を露光（図２の工程２４）し、現像
（図２の工程２５）して金属膜４１上にレジストパター
ン４７が形成される（図４のｅ）。

【００１９】そして、エッチング液で前記金属膜４１を
エッチング（図２の工程２６）し、レジストを現像液で
除去する（図２の工程２７）ことにより第１の導電パタ
ーン層１２ａを形成する（図５のｆ）。図５の（ｇ）に
おいて、前記導電パターン層１２ａ上の全面に感光型樹
脂４８を超音波スプレイ，静電スプレイ等のスプレイ４
２で塗布し、乾燥することで感光型樹脂膜４９が形成さ
れる（図３の工程２８）。

【００２０】ここで、感光型樹脂に用いられるのは、ポ
リイミド，エポキシ等である。そして、前記感光型樹脂
膜４９上の全面に超音波スプレイ，静電スプレイ等のス
プレイ４２で、レジスト４３をスプレイ塗布し、乾燥さ
せ、レジスト膜４４を形成する（図５のｈ，図３の工程
２９）。次に、図５の（ｉ）において、前記レジスト膜
４４上にポリエチレンテレフタレート，ステンレス等を
使いマスクパターン５０を形成し、プロジェクションラ
ンプ等の散乱光４６により前記レジスト膜４４を露光
し、現像して感光型樹脂膜４９上にレジストパターン５
１が形成される。

【００２１】更に、図５の（ｊ）において、前記感光型
樹脂膜４９をプロジェクションランプ等の散乱光４６に
より露光することによってパターン形成（図３の工程３
０）し、現像（図３の工程３１）して、レジストを現像
液で除去する（図３の工程３２）ことにより絶縁パター
ン層１３を形成する（図６のｋ）。それから、図６の
（ｌ）において、前記絶縁パターン層１３上の全面にに
メッキ加工を施して金属膜５２を形成する（図３の工程
３３）。

【００２２】ただし、金属膜５２には金，銀，銅，アル
ミニウム，錫，ニッケル，クロム，パラジウム，チタ
ン，パーマロイ等が使われ、メッキに用いられる金属に
よって、工程２２と同様の方法である真空メッキ，蒸
着，スパッタ，イオンプレーティング，無電解メッキ等
を施して金属膜を形成する。なお、金属の種類は工程２
２で用いるものと同種或いは異種どちらでも可能であ
り、銅とニッケル，金とパラジウム等の組合せメッキが
可能である。

【００２３】その次に、超音波スプレイ，静電スプレイ
等のスプレイ４２を用いて、前記金属膜４９上にレジス
ト４３をスプレイ塗布し、乾燥させレジスト膜４４を形
成する（図６のｍ，図３の工程３４）。更に、図６の
（ｎ）において、前記レジスト膜４４上にポリエチレン
テレフタレート，ステンレス等を使いマスクパターン５
３を形成し、プロジェクションランプ等の散乱光４６で
前記レジスト膜４４を露光することによってパターン形
成（図３の工程３５）し、現像（図３の工程３６）し
て、金属膜５２上にレジストパターン５４が形成される
（図６のｏ）。

【００２４】そして、エッチング液で前記金属膜５２を
エッチング（図３の工程３７）してパターン化し、レジ
ストを現像液で除去する（図３の工程３８）ことにより
第２の導電パターン層１２ｂを形成する（図７のｐ）。
その後、絶縁パターン層１３を形成する工程と導電パタ
ーン層１２ｂを形成する工程とを繰り返すことで、導電
パターン層１２ｂと絶縁パターン層１３とからなるプリ
ント配線層を多層化でき、必要に応じた層数のプリント
配線回路を有する三次元プリント配線成形品５５が得ら
れる（図７のｑ）。

【００２５】なお、レジストはポジ型或いはネガ型のど
ちらでも可能であり、金属膜４１，５２或いは感光型樹
脂膜４９上にレジスト膜を塗布する別の方法としては、
電着レジスト法によって塗布することも可能である。と
ころで、上記実施例では第１の導電パターン層１２ａを
形成する第１の工程Ａ及び第２の導電パターン層１２ｂ
を形成する第３の工程Ｃでは、金属膜をエッチングする
ことによって導電パターンを形成していたが、次に示す
形成方法もある。

【００２６】まず、成形部材１１及び絶縁パターン層１
３に銀やパラジウム等の触媒入りのレジストをスプレイ
塗布し、乾燥させた後に、散乱光により露光することに
よってレジストパターンを形成し、更に、当該レジスト
パターン上に銅，ニッケル等を無電解メッキすることに
よって導電パターンを形成する。完成した三次元プリン
ト配線成形品５５には、集積回路５６，抵抗５７，コン
デンサ５８等の電子部品が半田付けによって実装される
（図７のｒ）。

【００２７】そして、電子部品が半田付け実装された三
次元プリント配線成形品の外面に外装塗装を施し、キー
ボードユニットを取り付けることによってキーボード本
体が完成する。なお、三次元プリント配線層が一方の面
に形成された成形部材の裏面に対し、上記の三次元プリ
ント配線層を形成する工程を施すことによって、三次元
プリント配線層を成形部材の両面に有する三次元プリン
ト配線成形品とすることも可能であり、その際に、成形
部材の両面に形成された三次元プリント配線層をつなぐ
穴開け加工を行ってもよい。

【００２８】また、三次元プリント配線層を形成する前
の成形部材に穴開け加工を行ない、穴のある成形部材の
片面或いは両面に三次元プリント配線層を形成すること
も可能である。更にまた、耐熱性樹脂を加工してなる成
形部材上に三次元プリント配線層を形成する代わりに、
成形部材に一般樹脂を用いた場合も、三次元プリント配
線層を形成する工程は同一である。

【００２９】一般樹脂としては、アクリルプタジエンス
チレン樹脂，ポリカーボネイト等が用いられ、外装塗装
のいらないカバー材として利用できるという利点はある
が、耐熱性がないので、集積回路，コンデンサ，コネク
タ等の電子部品を実装する際に、錫，鉛等を用いた通常
の半田付けができない。そこで、銀，インジウム，ビス
マス等を用いた低融点半田付け，導電性接着材で接着，
あるいは電子部品と導電パターンを接続し、絶縁性接着
材で封止して接合等の方法で電子部品の実装を行なう。

【００３０】以上説明した製造方法によって、キーボー
ドに限らず、任意の立体形状をした情報処理機器のカバ
ー材の内面に、三次元プリント配線層を形成することが
できる。次に、本発明の第２の実施例として、三次元プ
リント配線成形品に搭載される電子部品から発生するノ
イズを吸収する金属膜である電磁波シールド膜付きの三
次元プリント配線成形品の製造工程について説明する。

【００３１】図８は、当該実施例の製造工程のフロー図
を示している。まず、耐熱性樹脂或いは一般樹脂を射出
成形加工して成形部材６１が形成され（図８のａ）、前
記成形部材６１の全面にメッキを施し、金属膜６２を形
成する（図８のｂ）。次に、前記金属膜６２の全面にレ
ジストをスプレイ塗布し、乾燥させレジスト膜６３を形
成してから導電パターンを形成する片面のレジスト膜上
だけにマスクパターンを形成し、散乱光を照射し、露
光，現像してレジストパターン６４を形成する（図８の
ｃ）。

【００３２】更に、エッチング液で前記金属膜６２をエ
ッチングし、レジストを現像液で除去することにより片
面に導電パターン層１２ａが形成され、もう一方の面は
電磁波シールド膜として残った金属膜６５で覆われた成
形部材となる（図８のｄ）。前記成形部材の導電パター
ン層１２ａ上に対して、第１の実施例と同様の、絶縁パ
ターン層１３を形成する工程２８乃至３２及び導電パタ
ーン層１２ｂを形成する工程３３乃至３８を施すことに
よって、電磁波シールド膜付き三次元プリント配線成形
品６６が得られる（図８のｅ）。

【００３３】そして、電磁波シールド膜である金属膜６
５に塗装を施すと外装カバーとして利用できる。或い
は、電磁波シールド膜である金属膜６５上に対しても、
第１の実施例と同様の、絶縁パターン層１３を形成する
工程２８乃至３２及び導電パターン層１２ｂを形成する
工程３３乃至３８を施こせば、電磁波シールド膜がグラ
ント層として利用することも可能である。

【００３４】本発明の第３の実施例は、第１の実施例で
得られた三次元プリント配線成形品５５上に、従来の製
造工程で得られる単層或いは多層のフレキシブルプリン
ト配線基板５９を搭載し、三次元プリント配線成形品の
導電パターン層とフレキシブルプリント配線基板の導電
パターン層を半田付け等で接続してなる三次元プリント
配線成形品である。

【００３５】図９は、フレキシブルプリント配線基板を
搭載した三次元プリント配線成形品の断面図を示してい
る。また、ポリイミドのシート上に銅箔を張り合わせた
ポリイミド・銅シート上にプリント配線パターンを形成
し、穴開け加工，スルホールメッキを施したポリイミド
・銅加工シートを、第１の実施例で得られた三次元プリ
ント配線成形品上に搭載してもよい。

【００３６】なお、第２の実施例で得られた電磁波シー
ルド膜付き三次元プリント配線成形品６６に、前記フレ
キシブルプリント配線基板５９或いはポリイミド・銅加
工シートを搭載してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、成
形部材上に導電パターン層と絶縁パターン層からなるプ
リント配線層を多層化することにより、プリント配線板
と電子部品との複合化，高密度化ができ、情報処理機器
のダウンサイジング化が大いに図れる効果がある。

【００３８】また、プリント配線板と成形部材との一体
化により、プリント配線板を成形部材に取り付ける際の
損傷がなくなるで、信頼性の向上とコストダウンが図れ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の第１実施例で、三次元プリント配線成
形品の製造工程フロー図その１である。

【図３】本発明の第１実施例で、三次元プリント配線成
形品の製造工程フロー図その２である。

【図４】本発明の第１実施例で、三次元プリント配線成
形品の各製造工程における断面図その１である。

【図５】本発明の第１実施例で、三次元プリント配線成
形品の各製造工程における断面図その２である。

【図６】本発明の第１実施例で、三次元プリント配線成
形品の各製造工程における断面図その３である。

【図７】本発明の第１実施例で、三次元プリント配線成
形品の各製造工程における断面図その４である。

【図８】本発明の第２実施例で、電磁波シールド膜付き
三次元プリント配線成形品の各製造工程における断面図
である。

【図９】本発明の第３実施例で、フレキシブル配線基板
を搭載した三次元プリント配線成形品の断面図である。

【図１０】プリント配線成形品の斜視図である。

【図１１】従来のプリント配線成形品の製造工程フロー
図である。

【図１２】従来のプリント配線成形品の各製造工程にお
ける断面図である。

【符号の説明】

１１・・・成形部材 １２ａ・・・第１の導電パターン層 １２ｂ・・・第２の導電パターン層 １３・・・絶縁パターン層 １４・・・三次元プリント配線回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 選択的に形成された第１の導電パターン
   層（１２ａ）と、 前記第１の導電パターン層（１２ａ）の上層に形成さ
   れ、且つ少なくとも一部分が当該第１の導電パターン層
   （１２ａ）と電気的に接続された第２の導電パターン層
   （１２ｂ）と、 少なくとも前記第１の導電パターン層（１２ａ）と第２
   の導電パターン層（１２ｂ）との前記一部分を除く層間
   に形成された絶縁パターン層（１３）とからなる三次元
   プリント配線回路（１４）を有し、 当該三次元プリント配線回路（１４）は、立体形状に加
   工した成形部材（１１）の表面上に形成されることを特
   徴とする三次元プリント配線成形品。
2. 【請求項２】 前記成形部材（１１）の背面に、電磁波
   を吸収する金属膜を設けたことを特徴とする請求項１記
   載の三次元プリント配線成形品。
3. 【請求項３】 前記三次元プリント配線回路（１４）と
   電気的に接続される多層フレキシブルプリント基板が、
   当該三次元プリント配線回路（１４）上に積載されてい
   ることを特徴とする請求項１及び２記載の三次元プリン
   ト配線成形品。
4. 【請求項４】 前記成形部材（１１）は、情報処理機器
   のカバー材であり、 当該カバー材の内面上に前記三次元プリント配線回路
   （１４）を有することを特徴とする請求項１乃至３記載
   の三次元プリント配線成形品。
5. 【請求項５】 三次元プリント配線成形品の製造方法に
   おいて、 任意の立体形状に加工した成形部材（１１）上に金属膜
   を形成し、且つ前記金属膜上にレジストをスプレイ塗布
   し、乾燥させ、更に前記レジスト膜を散乱光露光，現像
   してパターンを形成し、エッチングすることにより第１
   の導電パターン層（１２ａ）を形成する第１の工程
   （Ａ）と、 前記導電パターン層（１２ａ）上に感光型樹脂をスプレ
   イ塗布し、乾燥させ、且つ前記感光型樹脂膜上にレジス
   トをスプレイ塗布し、乾燥させてマスクを施して散乱光
   露光，現像して絶縁パターン層（１３）を形成する第２
   の工程（Ｂ）と、 前記絶縁パターン層（１３）上に金属膜を形成し、且つ
   前記金属膜上にレジストをスプレイ塗布し、乾燥させ、
   更に前記レジスト膜を散乱光露光，現像してパターンを
   形成し、エッチングすることにより第２の導電パターン
   層（１２ｂ）を形成する第３の工程（Ｃ）とを有するこ
   とを特徴とする三次元プリント配線成形品の製造方法。
6. 【請求項６】前記第２の導電パターン層（１２ｂ）を形
   成する第３の工程（Ｃ）の後に、 絶縁パターン層（１３）を形成する第２の工程（Ｂ）と
   第２の導電パターン層（１２ｂ）を形成する第３の工程
   （Ｃ）とを繰り返すことで多層化する第４の工程（Ｄ）
   を有することを特徴とする請求項５記載の三次元プリン
   ト配線成形品の製造方法。