KR102163907B1 - 회로 구조체 - Google Patents

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Abstract

수지 성형체의 형상 변화에 의한 배선의 단선이 생기기 어려운 회로 구조체를 제공한다. 회로 구조체(1)는 전극(31, 32)을 갖는 전자 부품(3)과, 전자 부품(3)이 매설된 수지 성형체(2)와, 상기 전극(31, 32)에 접속되는 배선(41, 42)을 구비하고 있다. 수지 성형체(2)에서의 전자 부품(3)의 주위에 홈(21)이 형성되어 있고, 배선(41, 42)은 홈(21) 내를 통과하도록 마련되어 있다.

Description

회로 구조체{CIRCUIT STRUCTURE}
본 발명은 전자 부품이 매설되어 있는 수지 성형체를 갖는 회로 구조체에 관한 것이다.
근래, 휴대용 전자 기기, 소형 센서 또는 건강기기(전자 체온계, 혈압계 등)를, 박형, 경량, 소형 또한 고내수성의 웨어러블한 제품으로서 저비용으로 실현하는 수요가 높아지고 있다.
통상, 이와 같은 전자 기기는, 수동 부품(저항, 콘덴서 등), 능동 부품(LSI, IC 등), 전원 장치(전지 등), 표시 장치(LED 등), 그리고 기타의 전자 부품(센서, 스위치 등)을, 프린트 회로 기판상에 조립함에 의해 구축되어 있다. 종래, 이와 같은 프린트 회로 기판은 유리 섬유에 의해 강화된 에폭시 수지제의 판(유리에폭시 기판)상 또는 폴리이미드제의 시트(플렉시블 프린트 기판)상에 적층된 구리박을 에칭함에 의해 배선 회로를 형성하는 방법에 의해 제조된다. 또한, 이 기판상의 배선 회로에 솔더, 도전성 접착제 또는 금속 와이어 등을 이용함에 의해 다른 전자 부품이 실장된다.
그러나, 유리에폭시 기판 또는 플렉시블 프린트 기판에 적층된 구리박을 에칭함에 의해 배선 회로가 형성되는 종래의 프린트 회로 기판에서는, 재료비 및 가공비 등의 비용이 높아지는 과제가 있다. 또한, 에칭 가공시에 생기는 폐액이 환경에 주는 부하도 크다. 또한, 솔더, 도전성 접착제 또는 금속 와이어 등을 이용한 전자 부품의 실장에서도 재료비 및 가공비 등의 비용이 고가가 되는 과제가 있다.
또한, 이와 같은 프린트 회로 기판상에 복수의 전자 부품을 실장하기 위해서는, 각 전자 부품 사이에 일정 이상의 스페이스를 마련할 필요가 있기 때문에 기판이 대형화하는 과제가 있다. 또한, 프린트 기판을 수지제 몸체 등의 구조부품에 부착할 때, 기판-구조부품 사이에 어느 정도의 스페이스를 필요로 하기 때문에 제품의 두께가 증가하거나 또는 제품의 소형화에 한계가 생기거나 한다는 과제가 있다.
이상과 같이, 전자 기기의 박형, 소형화 및 저비용화를 실현하기 위해서는, 종래 상용되고 있던 프린트 회로 기판을 사용하지 않고 끝나는 전자 부품의 조립 방법이 필요하다.
이와 같은 프린트 회로 기판을 불필요하게 하는 전자 기기를 실현하기 위한 종래 기술의 예가 특허 문헌 1∼3에 개시되어 있다. 이들의 문헌에 개시된 기술의 개요를 이하에 기재한다.
특허 문헌 1 : 전자 부품, 회로 소자 등을 전극면이 노출하도록 성형 수지에 매설하고, 그 성형 수지에 성형한 배선 패턴으로 회로 구성한 것을 특징으로 하는 전자 회로 패키지.
특허 문헌 2 : 휴대형 전자 기기의 외장 부품으로서, 외장 본체와, 상기 외장 본체의 내측면측에 전극이 노출하는 상태로 매입된 전자 부품과, 상기 내측면에 배치되어 상기 전자 부품의 전극에 접속된 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 외장 부품.
특허 문헌 3 : 적어도 일부가 수지 성형품으로 구성된 몸체와, 그 몸체 내에 실장되는 전자 부품을 구비하는 전자 부품 실장 장치로서, 상기 전자 부품은 그 전자 부품의 전극이 노출된 상태로, 상기 수지 성형품 내에 매입되어 있고, 노출한 전극에 배선이 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 실장 장치.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 「특개평7-66570호 공보(1995년 3월 10일 공개)」 특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 「특개2004-111502호 공보(2004년 4월 8일 공개)」 특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 「특개2010-272756호 공보(2010년 12월 2일 공개)」
이들의 종래 기술이 안고 있는 과제에 관해, 도 6을 참조하여 이하에 설명한다. 도 6은 종래 기술의 과제를 설명하기 위한 도면이다. 도 6의 (a)에 종래 기술에 관한 회로 구조체(101)의 구성을 도시한다. 회로 구조체(101)는, 수지제의 수지 성형체(102), 전자 부품(103) 및 배선(141, 142)을 구비하고 있다. 전자 부품(103)은 2개의 전극(131, 132)을 구비하고 있고, 수지 성형체(102)에 매설되어 있다. 전극(131)에 배선(141)이 접속되고, 전극(132)에 배선(142)이 접속되어 있다. 배선(141, 142)은 모두 금속제이다.
도 6의 (b)에 종래 기술에 관한 회로 구조체(101)에서의 배선(141, 142)의 단선 발생을 도시한다. 일반적으로 수지 및 금속은 서로 다른 선팽창 계수를 갖는다. 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같은 팽창 또는 수축의 형상 변화(151, 152)가 수지 성형체(102)에 생기면, 수지제의 수지 성형체(102)와 금속제의 전극(131, 132)과의 사이에 균열(161, 162)이 생긴다. 이에 의해, 배선(141)에서의 균열(161)과 중첩하는 개소에 단선이 생기고, 마찬가지로, 배선(142)에서의 균열(162)에 중첩하는 개소에도 단선이 생긴다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이다. 그리고 그 목적은 수지 성형체의 형상 변화에 의한 배선의 단선이 생기기 어려운 회로 구조체를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관한 회로 구조체는, 상기한 과제를 해결하기 위해, 전극을 갖는 전자 부품과, 상기 전자 부품이 매설된 수지 성형체와, 상기 전극에 접속되는 배선을 갖는 회로 구조체로서, 상기 수지 성형체에서의 상기 전자 부품의 주위에 홈이 형성되어 있고, 상기 배선은 상기 홈 내를 통과하도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기한 구성에 의하면, 수지 성형체에서의 배선의 하부에 팽창 또는 수축의 형상 변화가 생겨도 그것에 추종하여 홈의 형상이 추종하여 변화한다. 그 때문에 수지 성형체의 형상 변화에 의해 생긴 힘이 홈의 형상 변화에 의해 분산되어, 배선에서의 1점에 집중하여 작용하는 일이 없다. 이에 의해 배선의 단선 발생이 생기기 어렵게 할 수 있다.
본 발명에 관한 회로 구조체에서는, 상기 배선은 상기 홈 내에 충전되도록 마련되어 있는 것이 바람직하다.
상기한 구성에 의하면, 수지 성형체에서의 배선의 하부에 팽창 또는 수축의 형상 변화가 생겨도 그것에 추종하여 배선에서의 홈에의 충전 개소의 형상이 배선 재료의 전성(展性)에 의해, 수지 성형체의 형상 변화에 추종하여 변화한다. 따라서 수지 성형체의 형상 변화에 의한 배선의 단선이 생기기 어려워진다.
본 발명에 관한 회로 구조체에서는, 상기 배선에서의 상기 홈에 대응하는 위치에 상기 홈의 저부를 향하는 패임부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기한 구성에 의하면, 수지 성형체의 형상 변화에 추종하여 패임부의 형상도 변화하기 때문에 수지 성형체의 형상 변화에 의한 배선의 단선을 더욱 생기기 어렵게 할 수 있다.
본 발명에 관한 회로 구조체에서는, 상기 홈 내에서 상기 배선과 상기 전자 부품과의 사이에 마련되는 적어도 하나의 도전층을 또한 구비하고 있는 것이 바람직하다.
상기한 구성에 의하면, 배선과 전극과의 직접 접속에 어려움이 있는 경우에도 도전층을 통하여 배선을 전극에 문제 없이 접속할 수 있다.
본 발명에 관한 제조 방법은 상기한 과제를 해결하기 위해, 전극을 갖는 전자 부품을 접착성의 액상층(液狀層)이 표면에 도포된 시트에 배치한 때의 상기 액상층의 젖어오름에 의해, 상기 전자 부품의 주위에 젖어 오름부를 형성하는 공정과, 상기 젖어 오름부를 경화하는 공정과, 상기 젖어 오름부가 경화된 후, 상기 시트에서의 상기 전자 부품의 배치면에 수지 재료를 사출 성형하는 공정과, 상기 시트와 함께 상기 젖어 오름부를 박리함에 의해, 상기 전자 부품의 주위에 상기 젖어 오름부에 응한 홈이 배치된 수지 성형체를 형성하는 공정과, 상기 전극에 접속되는 배선을, 상기 홈을 통과하도록 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
상기한 구성에 의하면, 수지 성형체의 형상 변화에 의한 배선의 단선이 생기기 어려운 회로 구조체를 제조할 수 있다.
본 발명의 한 양태에 의하면, 수지 성형체의 형상 변화에 의한 배선의 단선이 생기기 어려운 회로 구조체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 구조체의 주요부 구성을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 구조체의 제조 방법을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 관한 회로 구조체의 주요부 구성을 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 회로 구조체의 제조 방법을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 회로 구조체의 주요부 구성을 도시하는 도면.
도 6은 종래 기술의 과제를 설명하기 위한 도면.
[실시 형태 1]
본 발명의 실시 형태 1에 관해, 도 1 및 2에 의거하여 이하에 설명한다.
(회로 구조체(1)의 구성)
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 구조체(1)의 주요부 구성을 도시하는 도면이다. 도 1의 (a)는 회로 구조체(1)의 상면도이고, (b)는 회로 구조체(1)의 측부 단면도이다. 도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 회로 구조체(1)는, 수지 성형체(2), 전자 부품(3) 및 배선(41, 42)을 구비하고 있다.
회로 구조체(1)는, 휴대용 전자 기기, 소형 센서 또는 건강기기(전자 체온계, 혈압계 등)의 각종의 기기에 조립되고, 당해 기기의 주요하다 또는 보조적인 기능을 담당하는 부분이다. 회로 구조체(1)에는 복수의 전자 부품(3)을 조립할 수 있기 때문에 동등한 기능을 실현하는 종래의 프린트 기판 베이스의 회로 구조에 비하여, 그 사이즈를 작게 할 수 있다. 이에 의해 회로 구조체(1)는, 그것이 조립되는 각종 기기를, 박형, 경량 또한 소형의 웨어러블한 제품으로서 실현하는 것에 기여한다.
수지 성형체(2)는, ABS 수지(아크릴로니트릴·부타디엔·스틸렌 수지) 등의 수지 재료에 의해 구성되는 수지제의 기체(基體)이고, 그 표면에 전자 부품(3)이 매설되는 형태로 배치되어 있다.
전자 부품(3)은 회로 구조체(1)에 형성되는 하나의 전자 회로를 구성하는 회로 요소이다. 전자 부품(3)은 수동 부품(예를 들면 저항, 콘덴서 등) 또는 능동 부품(LSI, IC 등)일 수 있다. 전자 부품(3)은 수지 성형체(2)의 어느 면에서의 각 단부로부터 일정 거리를 둔 개소에 매설되어 있다. 전자 부품(3)은 한 쌍의 전극(31, 32)을 구비하고 있다. 수지 성형체(2)에서의 전자 부품(3)의 매설 개소의 주위에 일정한 폭 및 깊이의 홈(21)이 형성되어 있다. 홈(21)의 폭 및 깊이는, 회로 구조체(1)를 구성하는 전자 부품(3) 및 수지 성형체(2)의 종류 및 사이즈에 응하여 적절히 정하여진다. 전극(31, 32)의 일면은 수지 성형체(2)로부터 노출하여 있고, 그들의 노출면에서 전극(31, 32)이 배선(41, 42)의 일단에 접속되어 있다.
배선(41, 42)은 수지 성형체(2)에서의 전자 부품(3)의 매설면에 형성된다. 배선(41, 42)은 각종의 도전성 재료(금, 은 구리 등)에 의해 구성된 도전성의 배선이다. 도 1의 (b)에서는, 배선(41)은 홈(21)에서의 전극(31)에 대향하는 어느 하나의 개소를 충전하도록, 수지 성형체(2)상에 형성되어 있다. 한편, 배선(42)은 홈(21)에서의 전극(32)에 대향하는 어느 하나의 개소를 충전하도록, 수지 성형체(2)상에 형성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 홈(21)에서의, 수지 성형체(2)의 표면과 동일면에 해당하는 위치보다도 깊은 개소에는, 배선(41, 42)의 재료가 간극 없이 충전되어 있다. 즉, 배선(41, 42)은 또한, 홈(21)의 표면 및 전극(31, 32)의 표면과의 사이에 간극을 만드는 일 없이, 수지 성형체(2)상에 형성되어 있다. 이 결과로서, 배선(41, 42)의 표면(노출면)은 배선(41, 42)의 하부에 홈(21)이 위치하는지의 여부에 관계없이, 일양하게 평평하다. 나아가서는, 배선(41, 42)에서의 홈(21)에 대응하는 개소의 두께는, 배선(41, 42)에서의 기타의 개소(수지 성형체(2)에서의 홈(21)이 없는 표면에 대향하는 개소)의 두께보다도 크다.
배선(41, 42)의 타단은 회로 구조체(1)에서의 도시하지 않는 다른 전자 부품의 전극에 접속된다. 이에 의해 전자 부품(3)은 다른 전자 부품과 전기적이면서 기능적으로 접속된다.
도 1의 (c)에 수지 성형체(2)의 형상 변화(51, 52)가 생긴 상태의 회로 구조체(1)를 도시한다. 수지 성형체(2)에서의 배선(41)의 하부에 어떠한 원인(열충격, 주위 온도의 변화, 기계적 부하 등)에 의해 팽창 또는 수축의 형상 변화(51)가 생겨도 배선(41)에서의 홈(21)에 충전된 개소의 형상이, 배선(41)의 재료의 전성에 의해, 수지 성형체(2)의 형상 변화(51)에 추종하여 변화한다. 즉 배선(41)은 수지 성형체(2)에서의 형상 변화(51)에 의해 받는 힘을 흡수하도록 기능 한다. 예를 들면 도 1의 (c)에서는 형상 변화(51)는 수지 성형체(2)의 팽창이고, 이에 의해 홈(21)의 폭이 넓어진다. 이때, 배선(41)에서의 홈(21)에의 충전 개소도 그 넓어짐에 추종하여 넓어지기 때문에 배선(41)의 단선 발생이 생기기 어렵게 할 수 있다. 마찬가지로, 형상 변화(52)에 의해 홈(21)의 폭이 넓어진 때, 배선(42)에서의 홈(21)에의 충전 개소도 그 넓어짐에 추종하여 넓어지기 때문에 배선(42)의 단선 발생이 생기기 어렵게 할 수 있다.
(회로 구조체(1)의 제조 방법)
도 2는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 구조체(1)의 제조 방법을 도시하는 도면이다. 이하에 이 도면을 참조하여 회로 구조체(1)의 제조 방법을 설명한다.
(가고정 공정)
도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 우선, 전자 부품(3)을 가고정하기 위한 시트(5)를 준비한다. 시트(5)의 기재(基材) 시트의 재료로서는, 자외선을 투과할 수 있는 투명성과, 후에 설명하는 박리시의 공정을 확실히 할 수 있도록 하는 유연성을 갖고 있는 재료가 바람직하고, 예를 들면, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌나프탈레이트), PPS(폴리페닐렌술파이드) 등을 사용할 수 있다. 본 실시 형태에서는 시트(5)는 50㎛의 두께의 PET 시트이다.
시트(5)의 편면에 접착성의 액상층(6)이 도포되어 있다. 액상층(6)으로서는, 경화 시간이 짧은 것이 바람직하고, 예를 들면, 자외선 경화형의 접착제를 사용할 수 있다. 자외선 경화형의 접착제는, 자외선이 조사되면, 경화하고, 기재 시트와 전자 부품을 접착한다. 그 때문에 자외선을 접착제가 도포되어 있는 표면부터 조사하는 경우는, 전자 부품 자신이 접착제에 자외선이 조사되는 것을 저해하는 장벽이 되어, 경화(접착)가 불충분하게 되어 버릴 가능성이 있다. 그래서, 기재 시트에 자외선을 투과하는 재료를 사용하고, 기재 시트의 접착제가 도포되지 않은 표면부터 자외선을 조사함으로써, 접착제를 충분히 경화시켜, 전자 부품을 단시간에 확실하게 기재 시트에 고정할 수 있다. 본 실시 형태에서는 액상층(6)은 2∼3㎛의 두께의 자외선 경화형 접착제(크루라보제GL-3005H)이다.
시트(5)에서의 액상층(6)이 도포된 표면에 전자 부품(3)을 위치맞춤하여 배치한다. 구체적으로는, 전자 부품(3)을, 시트(5)에서의, 수지 성형체(2)의 표면의 각 단부(端部)로부터 일정 거리를 둔 위치에 대응한 위치에 배치한다. 이때, 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 액상층(6)이 그 표면장력에 의해 전자 부품(3)의 표면을 젖어오름에 의해, 전자 부품(3)의 주위에 젖어 오름부(61)가 형성된다. 젖어 오름부(61)의 형성 후, 시트(5)에서의 전자 부품(3)의 배치면의 반대측의 면부터 3000mJ/㎠의 자외선을 조사한다. 이 결과, 액상층(6)이 경화함에 의해, 전자 부품(3)이 시트(5)에 접착 고정된다. 이때 젖어 오름부(61)도 경화되어, 자외선의 조사 후도 그 형상을 유지한다. 젖어 오름부(61)는 후에 설명하는 사출 공정에 있어서, 홈(21)을 형성하기 위한 중자(中子)(주형)으로서 기능한다.
젖어 오름부(61)의 형상(폭 및 높이)은 액상층(6)의 표면장력에 응하여 정하여진다. 액상층(6)의 표면장력을 조정하면, 소망하는 높이의 젖어 오름부(61)를 형성할 수 있다. 이 결과로서, 후의 공정에서 형성되는 수지 성형체(2)의 홈(21)을 소망하는 깊이로 할 수 있다.
(사출 공정)
시트(5)에 전자 부품(3)을 가고정한 후, 회로 구조체(1)를 제조하기 위한 금형에 시트(5)를 배치한다. 이 금형은 전자 부품(3)이 매설된 수지 성형체(2)를 사출 성형하기 위한 금형이다. 시트(5)에서의 전자 부품(3)이 가고정된 표면의 이측(裏側)의 표면이, 금형에서의 대응하는 표면에 접하도록, 시트(5)를 배치한다. 시트(5)는, 금형에서의 수지 성형체(2)의 표면의 형성 위치에 배치된다. 이 상태에서, ABS 수지 등의 수지 재료를, 금형 온도 80℃, 사출 수지 온도 180 또한 사출 압력 20㎏/㎠의 조건으로 사출한다. 이에 의해, 전자 부품(3)이 수지 성형체(2)에 매설된다.
수지 재료 내에는 열전도성 필러가 미리 충전되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 사출 성형시에 전자 부품(3)으로부터 발생하는 열을 외부에 도피시키기 쉽게 할 수 있다. 열전도성 필러로서, 구리 등의 금속 분말 또는 질화알루미늄 또는 산화알루미늄 등의 무기 재료 분말 등을 들 수 있다.
(전극 노출 공정)
상기한 사출 성형에 의해 얻어지는 성형물로부터, 시트(5)를 박리함에 의해, 수지 성형체(2)의 표면에 전자 부품(3)의 전극(31, 32)을 노출시킨다. 가고정 공정에서 형성된 젖어 오름부(61)도 시트(5)와 함께 수지 성형체(2)로부터 박리된다. 이 결과, 전자 부품(3)의 주위에 홈(21)이 배치된 수지 성형체(2)가 형성된다.
(배선 형성 공정)
최후에 수지 성형체(2)의 표면부터 노출하는 전극(31, 32)을 접속하기 위한 배선(41, 42)을, 당해 표면에 형성한다. 그때, 예를 들면, 배선(41, 42)의 재료인 도전성의 은(銀) 나노 잉크를 분사하는 방법(예를 들면 잉크젯 인쇄)가 사용된다. 배선(41, 42)의 형성시, 잉크젯 헤드의 분출구가 홈(21) 위를 통과하도록 이동한다. 이에 의해 배선(41, 42)이 홈(21) 내를 통과하도록 형성된다. 보다 상세하게는, 배선(41, 42)은 수지 성형체(2)에서의 평평한 표면 및 홈(21)의 표면을 연속적으로 덮도록 형성된다.
본 실시 형태에서는, 배선(41, 42)이, 홈(21)에서의 전극(31, 32)에 대향하는 개소에 충전되도록, 은 나노 잉크가 분사된다. 이것은 단위시간당의 은 나노 잉크의 분출량을, 수지 성형체(2)의 표면 형상에 응하여 적절히 변화함에 의해 행하여진다. 예를 들면, 수지 성형체(2)에서의 홈(21)의 표면에의 은 나노 잉크의 단위시간당의 분출량을, 수지 성형체(2)에서의 평평한 표면에의 은 나노 잉크의 단위시간당의 분출량을 보다도 많게 하면 좋다. 배선(41, 42)의 형성이 끝나면, 전자 부품(3)이 매설된 회로 구조체(1)가 완성된다. 또한, 잉크젯 인쇄 대신에 스크린 인쇄 또는 은 도금을 이용하여도 좋다.
이상과 같이 설명한 제조 방법에 의해, 수지 성형체(2)의 형상 변화에 의한 배선(41, 42)의 단선이 생기기 어려운 회로 구조체(1)를 제조할 수 있다.
[실시 형태 2]
본 발명에 관한 실시 형태 2에 관해, 도 3 및 4에 의거하여 이하에 설명한다. 상술한 실시 형태 1과 공통되는 각 부재에는 같은 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.
(회로 구조체(1a)의 구성)
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 구조체(1a)의 주요부 구성을 도시하는 도면이다. 도 3의 (a)는 회로 구조체(1a)의 상면도이고, (b)는 회로 구조체(1a)의 측부 단면도이다. 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 회로 구조체(1a)는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 회로 구조체(1)와 마찬가지로, 수지 성형체(2), 전자 부품(3) 및 배선(41, 42)을 구비하고 있다. 그러나 본 실시 형태에 관한 회로 구조체(1a)는, 배선(41, 42)에 패임부(43, 44)가 형성되어 있는 점에서, 실시 형태 1에 관한 회로 구조체(1)와 다르다.
도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 배선(41)에서의 홈(21)에의 충전 개소에 일정한 깊이를 갖는 패임부(43)가 형성되어 있다. 또한, 배선(42)에서의 홈(21)에의 충전 개소에 일정한 깊이를 갖는 패임부(44)가 형성되어 있다. 이와 같이, 배선(41, 42)의 노출 표면은 일양하게 평평하지가 않고, 패임부(43, 44)의 형성 개소에서 수지 성형체(2)의 바닥의 쪽으로 함몰하는 형상을 갖고 있다. 패임부(43, 44)는, 배선(41, 42)에서의 홈(21)에 대응하는 위치에 형성된 다른 홈이라고도 말할 수 있다.
도 3의 (c)에 수지 성형체(2)의 형상 변화(51, 52)가 생긴 상태의 회로 구조체(1a)를 도시한다. 수지 성형체(2)에서의 배선(41)의 하부에 팽창 또는 수축의 형상 변화(51)가 생겨도 배선(41)에서의 홈(21)에 충전된 개소가 실시 형태 1과 마찬가지로 형상 변화하고 또한, 당해 개소에 형성된 패임부(43)의 형상도 수지 성형체(2)의 형상 변화(51)에 추종하여 변화한다. 예를 들면 도 1의 (c)에서는 형상 변화(51)는 수지 성형체(2)의 팽창이고, 이에 의해 홈(21)의 폭이 넓어진다. 이때 배선(41)에서의 홈(21)에 충전된 개소 및 당해 개소에 형성된 패임부(43)의 쌍방이, 그 넓어짐에 추종하여 모두 넓어지기 때문에 배선(41)의 단선 발생을, 실시 형태 1보다도 더욱 생기기 어렵게 할 수 있다. 마찬가지로, 형상 변화(52)에 의해 홈(21)의 폭이 넓어진 때, 배선(42)에서의 홈(21)에의 충전 개소 및 당해 개소에 형성된 패임부(44)의 쌍방이 그 넓어짐에 추종하여 모두 넓어지기 때문에 배선(42)의 단선 발생을 실시 형태 1보다도 더욱 생기기 어렵게 할 수 있다.
(회로 구조체(1a)의 제조 방법)
도 4는, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 회로 구조체(1a)의 제조 방법을 도시하는 도면이다. 이하에 이 도면을 참조하여 회로 구조체(1a)의 제조 방법을 설명한다.
본 실시 형태에서의 가고정 공정, 사출 공정, 전극 노출 공정은 실시 형태 1과 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 배선 형성 공정에 실시 형태 1과 일부 다른 점이 있다. 본 실시 형태에서는, 배선 형성 공정에서, 배선(41, 42)에서의 홈(21)에의 충전 개소에 패임부(43, 44)가 형성되도록, 은 나노 잉크가 분사된다. 이것은 예를 들면, 단위시간당의 은 나노 잉크의 분출량을, 수지 성형체(2)의 표면 형상에 관계 없이 일정하게 함에 의해 행하여진다. 예를 들면, 수지 성형체(2)에서의 홈(21)의 표면에의 은 나노 잉크의 단위시간당의 분출량을, 수지 성형체(2)에서의 평평한 표면에의 은 나노 잉크의 단위시간당의 분출량과 동등하게 하면 좋다. 이에 의해, 균일한 두께의 배선(41, 42)이 수지 성형체(2)에서의 평평한 표면부터, 홈(21)의 형성 위치에서의 만곡한 표면에 연속적으로 형성된다. 그 결과, 수지 성형체(2)에서의 홈(21)의 형성 위치의 만곡 형상에 따라, 패임부(43, 44)가 형성된다.
패임부(43, 44)의 형상(폭, 깊이)은 가고정 공정에서의 젖어 오름부(61)의 형상의 조정(젖어오름 양의 조정)에 의해, 조정할 수 있다. 나아가서는, 배선 형성 공정에서의 은 나노 잉크의 도포량에 의해서도 조정할 수 있다.
[실시 형태 3]
본 발명에 관한 실시 형태 3에 관해, 도 5에 의거하여 이하에 설명한다. 상술한 실시 형태 1 또는 2와 공통되는 각 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.
(회로 구조체(1b)의 구성)
도 5는, 본 발명의 실시 형태 3에 관한 회로 구조체(1b)의 주요부 구성을 도시하는 도면이다. 도 5의 (a)는 회로 구조체(1b)의 상면도이고, (b)는 회로 구조체(1b)의 측부 단면도이다. 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 회로 구조체(1b)는, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 회로 구조체(1a)와 마찬가지로, 수지 성형체(2), 전자 부품(3) 및 배선(41, 42)을 구비하고 있다. 또한, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 회로 구조체(1b)에서도 실시 형태 2에 관한 회로 구조체(1a)와 마찬가지로, 배선(41, 42)에 패임부(43, 44)가 형성되어 있다. 그러나 본 실시 형태에 관한 회로 구조체(1b)는, 추가의 도전층(71, 72)을 또한 구비하고 있는 점에서, 실시 형태 2에 관한 회로 구조체(1a)와 다르다.
도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 도전층(71)은 배선(41)과 전극(31)과의 사이에 형성되어 있다. 한편, 도전층(72)은 배선(42)과 전극(32)과의 사이에 형성되어 있다. 따라서 배선(41)은 전극(31)에 직접적에는 접하지 않고 또한, 배선(42)은 전극(32)에 직접은 접하지 않는다. 배선(41, 42)은 전극(31, 32)에서의 노출 표면 및 홈(21)에 대향한 표면을 연속적으로 덮도록 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는 도전층(71, 72)은 홈(21)의 저부까지 미치도록 형성되어 있지만, 반드시 이것으로 한정되지 않는다.
도전층(71, 72)의 형성 후에 배선(41, 42)을 형성한다. 도전층(71, 72)은 배선(41, 42)을 형성하기 위한 수법과 동일 내용의 수법에 의해 형성할 수 있다. 예를 들면, 잉크젯으로 배선(41, 42)을 형성하는 경우, 마찬가지로 잉크젯으로 도전층(71, 72)을 형성한다. 이에 의해, 도전층(71, 72)을 형성하기 위한 다른 수법을 이용할 필요가 없기 때문에 회로 구조체(1b)의 제조 비용을 보다 억제할 수 있다.
도전층(71, 72)의 재료는, 도전성이라면 임의의 것이라도 좋다. 회로 구조체(1b)의 기타의 구성 요소의 형상, 크기 또는 재료의 종류에 응하여, 최적의 재료를 선택하여 도전층(71, 72)의 형성에 사용하면 좋다. 예를 들면 다음과 같이, 도전층(71, 72)의 형성에 가능한 재료는 다양하게 있다.
(1) 홈(21)이 깊기 때문에 배선(41, 42)의 재료(은 나노 잉크 등)의 공급 부족에 의해 배선(41, 42)이 홈(21)의 저부에서 형성시에 단선된 우려가 있는 경우, 도전층(71, 72)의 제조에 배선(41, 42)의 재료와 같은 재료를 사용하면 좋다. 이에 의해, 배선(41, 42)의 형성시에 홈(21)의 저부에서 배선(41, 42)의 단선이 발생하였다고 하여도 배선(41, 42)은 사전에 형성되어 있는 도전층(71, 72)을 통하여 전극(31, 32)에 접속될 수 있다.
(2) 배선(41, 42)의 재료가 전극(31, 32)과의 젖음성이 나쁜 것이기 때문에 배선(41, 42)과 전극(31, 32)과의 접촉부족이 될 우려가 있는 경우, 도전층(71, 72)의 재료에 배선(41, 42)의 재료란 특성이 다른 재료(알코올계 재료, 수계 재료 등)를 사용하면 좋다. 이에 의해 접합 부족을 해소할 수 있다.
(3) 배선(41, 42)의 재료와 전극(31, 32)의 재료와의 사이에 갈바닉 부식 등에 의한 접속 저항의 상승이 생기는 우려가 있는 경우, 도전층(71, 72)의 재료에 이와 같은 상승을 억제할 수 있는 재료를 사용한다. 예를 들면, 배선(41, 42)의 재료가 은 나노 잉크이고, 전자 부품(3)이 주석으로 만들어져 있는 것이라면, 도전층(71, 72)의 재료로서 구리를 통하면 좋다. 이에 의해 접속 저항의 상승을 억제할 수 있다.
도전층(71, 72)에 더하여 또한 다른 도전층이 홈에 형성되어 있어도 좋다. 예를 들면, 전극(31)상에 금제(金製)의 도전층(71)이 형성되고, 그 위에 은제(銀製)의 다른 도전층이 형성되고 또한 그 위에 배선(41)이 형성되어도 좋다. 이와 같이, 배선(41, 42)과 전극(31, 32)과 사이에는, 적어도 하나의 도전층이 형성되면 좋다.
배선(41, 42)의 형성 후, 보호 레지스트(도시 생략)를, 배선(41, 42) 및 도전층(71, 72)을 적어도 덮도록, 수지 성형체(2)에서의 전자 부품(3)의 매설면에 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 적어도 배선(41, 42) 및 도전층(71, 72)이 외부 환경부터 차단되기 때문에 외부의 나쁜 인자(수분, 습기 등)로부터 배선(41, 42) 및 도전층(71, 72)을 보호할 수 있다.
본 발명은 상술한 각 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다. 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합시켜서 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 각 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 조합시킴에 의해, 새로운 기술적 특징을 형성할 수 있다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명은 휴대용 전자 기기, 소형 센서 또는 건강기기(전자 체온계, 혈압계 등) 등의 각종의 기기에 조립되는 회로 구조체로서, 알맞게 이용할 수 있다.
1, 1a, 1b : 회로 구조체 2 : 수지 성형체
3 : 전자 부품 5 : 시트
6 : 액상층 31, 32 : 전극
41, 42 : 배선 71, 72 : 도전층

Claims (4)

  1. 전극을 갖는 전자 부품과, 상기 전자 부품이 매설된 수지 성형체와, 상기 전극에 접속되는 배선을 갖는 회로 구조체로서,
    상기 수지 성형체에서의 상기 전자 부품의 주위에 홈이 형성되어 있고, 상기 배선은 상기 홈 내를 통과하도록 마련되며,
    상기 배선은, 상기 홈 내에 충전되도록 마련되어 있으며,
    상기 배선은, 상기 수지 성형체에 있어서의 상기 홈 이외의 부분의 표면 위에도 마련되어 있으며,
    상기 수지 성형체에 있어서의 상기 홈 이외의 부분의 상기 표면과, 상기 전극의 적어도 일부가 동일 평면 내에 있는 것을 특징으로 하는 회로 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홈 내에 있어서 상기 배선과 상기 전자 부품의 사이에 마련되는 적어도 하나의 도전층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 구조체.
  3. 삭제
  4. 삭제
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