KR20230110736A - 실장 구조체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실장 구조체를 연결하여 연결 구조체로 하였을 때, 연결 구조체의 전면에서의 전자부품의 배열이 흐트러지기 어려운 실장 구조체를 제공하는 것, 및 설치하는 데 별도 부재가 불필요하여 단독으로 설치할 수 있는 실장 구조체를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 해결수단으로서, 가요성 기재의 일면 측 상에 납땜 접합된 복수의 전자부품을 갖고, 상기 가요성 기재가 둘레 가장자리의 적어도 일부에 연결영역을 구비하며, 상기 연결영역에 상기 전자부품의 배치위치에 대응하는 복수의 연결구멍이 형성되어 있는 실장 구조체, 및, 인접하는 실장 구조체가, 한쪽 실장 구조체의 연결구멍에 다른 쪽 실장 구조체의 전자부품이 끼워맞춤되어 연결되어 있는 연결 구조체 및 가요성 기재의 일면 측 상에 납땜 접합된 복수의 전자부품을 구비하는 전자 디바이스와, 상기 전자부품의 적어도 일부에 대응하는 오목부 또는 구멍부를 갖는 양면 접착 시트를 갖는, 실장 구조체를 제공한다.
본 발명은 해결수단으로서, 가요성 기재의 일면 측 상에 납땜 접합된 복수의 전자부품을 갖고, 상기 가요성 기재가 둘레 가장자리의 적어도 일부에 연결영역을 구비하며, 상기 연결영역에 상기 전자부품의 배치위치에 대응하는 복수의 연결구멍이 형성되어 있는 실장 구조체, 및, 인접하는 실장 구조체가, 한쪽 실장 구조체의 연결구멍에 다른 쪽 실장 구조체의 전자부품이 끼워맞춤되어 연결되어 있는 연결 구조체 및 가요성 기재의 일면 측 상에 납땜 접합된 복수의 전자부품을 구비하는 전자 디바이스와, 상기 전자부품의 적어도 일부에 대응하는 오목부 또는 구멍부를 갖는 양면 접착 시트를 갖는, 실장 구조체를 제공한다.
Description
본 발명은 가요성 기재 상에 실장된 복수의 전자부품을 갖는실장 구조체에 관한 것이다.
출원인은 특허문헌 1에 있어서, 가요성 기재 상에 복수의 전자부품을 실장한 실장 구조와, 이 실장 구조의 일례로서, 가요성 기재 상에 복수의 LED 소자를 배열한 시트 형상 디스플레이를 제안하고 있다.
특허문헌 1에 있어서는, 이 시트 형상 디스플레이를 복수 장 배열하여 대화면화하는 것도 제안되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 시트 형상 디스플레이는 열가소성 수지로 이루어지는 시트 상에 형성되어 있기 때문에 유연하여, 이 시트 형상 디스플레이만으로는 배열시킬 수 없어, 프레임 등에 고정할 필요가 있다. 이 때, 인접하는 시트 형상 디스플레이 사이에서 LED 소자의 배열에 흐트러짐이 발생하여, 연결된 대화면에 부자연스러움이 생겨 버리는 경우가 있다.
특허문헌 1에 있어서는, 이 시트 형상 디스플레이에 대해서 번화가의 쇼윈도에 붙여, 비발광 시에는 일반적인 쇼윈도와 동일하게 점내를 시인 가능하나, 상품을 어필하고자 하는 경우나 점내를 보이고 싶지 않은 경우에 발광시킨다고 하는 적용예도 제안되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 시트 형상 디스플레이에 있어서, LED 소자는 가요성 기재의 일면 측 상에 돌출된 상태로 설치되어 있기 때문에, LED 소자를 설치한 일면 측은 평탄하지 않아, 이 면에 접착제층 등을 설치하는 것은 어렵다. 이 때문에, 이 시트 형상 디스플레이는 가요성 기재의 타면 측에 접착제층 등을 설치하여 붙여진다.
특허문헌 1에 기재된 시트 형상 디스플레이의 타면 측에 접착제층을 설치하여 쇼윈도에 붙이는 경우, 쇼윈도의 옥외면에 붙이고, 또한 그 앞쪽 면에 LED 소자의 보호를 위해 플라스틱판 등의 보호체를 설치하거나, 쇼윈도의 안쪽에 별도의 프레임 등의 지지체를 설치하고, 이 지지체에 붙일 필요가 있다. 이와 같이, 특허문헌 1의 시트 형상 디스플레이는 단독으로는 설치하는 것이 어려워, 보호체 또는 지지체라고 하는 별도 부재가 필요하였다.
발명이 해결하려는 과제는, 실장 구조체를 연결하여 연결된 실장 구조체(이하, 「연결 구조체」라고 하는 경우가 있다.)로 하였을 때, 연결 구조체의 전면에서의 전자부품의 배열이 흐트러지기 어려운 실장 구조체(I)을 제공하는 것, 및 설치하는 데 별도 부재가 불필요하여 단독으로 설치할 수 있는 실장 구조체(II)를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 수단은 아래와 같다.
항 1：가요성 기재의 일면 측 상에 납땜 접합된 복수의 전자부품을 갖고,
상기 가요성 기재가 둘레 가장자리의 적어도 일부에 연결영역을 구비하며,
상기 연결영역에 상기 전자부품의 배치위치에 대응하는 복수의 연결구멍이 형성되어 있는, 실장 구조체(mounting structure).
항 2：상기 가요성 기재가 삼각 형상, 사각 형상, 오각 형상, 육각 형상 중 어느 하나인, 항 1에 기재된 실장 구조체.
항 3：상기 연결영역의 적어도 타면 측에 재박리형 접착제층을 갖는, 항 1 또는 항 2에 기재된 실장 구조체.
항 4：항 1 내지 항 3 중 어느 하나에 기재된 실장 구조체가 복수 장 연결되어 이루어지고,
인접하는 실장 구조체가, 한쪽 실장 구조체의 연결구멍에 다른 쪽 실장 구조체의 전자부품이 끼워맞춤(嵌合)되어 연결되어 있는, 연결된 실장 구조체.
항 5：상기 전자부품의 적어도 일부에 대응하는 오목부 또는 구멍부를 갖는 양면 접착 시트를 갖는, 항 1 내지 항 4 중 어느 하나에 기재된 실장 구조체.
항 6：가요성 기재의 일면 측 상에 납땜 접합된 복수의 전자부품을 구비하는 전자 디바이스와,
상기 전자부품의 적어도 일부에 대응하는 오목부 또는 구멍부를 갖는 양면 접착 시트
를 갖는, 실장 구조체.
항 7：상기 양면 접착 시트가 재박리형인, 항 5 또는 항 6에 기재된 실장 구조체.
항 8：상기 전자부품이 발광 소자, 센서 소자, 태양 전지 셀의 하나 이상을 포함하는, 항 1 내지 항 7 중 어느 하나에 기재된 실장 구조체.
본 발명의 실장 구조체(I)은 연결하여 연결 구조체로 함으로써 대형화할 수 있고, 또한, 연결한 후에도 플렉시블성을 구비하고 있다. 본 발명의 실장 구조체(I)은 연결 구조체로 하였을 때, 연결 구조체의 전면에서 전자부품을 매우 균일하게 배열할 수 있다. 예를 들면, 전자부품으로서 발광 소자를 실장한 실장 구조체(I)(시트 형상 디스플레이)을 연결한 연결 구조체는, 발광 소자의 배열에 흐트러짐이 없어 위화감이 없는 화상을 표시할 수 있다. 전자부품으로서 센서를 실장한 실장 구조체(I)(시트 형상 센서)을 연결한 연결 구조체는, 목적하는 위치에서 온도, 압력 등의 면내 분포 정보를 측정할 수 있다. 전자부품으로서 태양 전지 셀을 실장한 실장 구조체(I)은 태양 전지 셀이 배열되어 있지 않은 영역이 적기 때문에 발전효율이 높고, 또한 종래의 태양 전지에서는 곤란하였던 곡면 형상으로 할 수 있다.
가요성 기재가 삼각 형상, 사각 형상, 육각 형상 중 어느 하나인 실장 구조체(I)은 평면에 틈새 없이 전면에 깔 수 있기 때문에, 임의의 크기의 구조체로 할 수 있다. 또한, 가요성 기재가 삼각 형상, 사각 형상, 오각 형상, 육각 형상 중 어느 하나인 실장 구조체(I)은 다면체로서 입체적인 연결 구조체로 할 수 있다. 또한, 상이한 형상의 실장 구조체(I)을 연결함으로써, 회사의 로고 마크나 캐릭터 등의 복잡한 형상의 연결 구조체로 할 수 있고, 더 나아가서는, 깎은 정이십면체(소위 축구공 형상)와 같이 매우 구형에 가까운 연결 구조체로 하는 것도 가능하다.
본 발명의 실장 구조체(II)는 전자부품이 양면 접착 시트의 오목부 또는 구멍부에 수용되어 있어, 접착면의 높이위치가 거의 균일하기 때문에, 실장 구조체(II)만으로 대상물에 붙여 설치할 수 있다. 본 발명의 실장 구조체(II)는 플렉시블성을 구비하고 있기 때문에, 곡면에 붙일 수 있다. 대상물에 붙인 본 발명의 실장 구조체(II)는, 양면 접착 시트에 의해 가요성 기재와 대상물 사이가 떨어진 상태가 유지되어 있기 때문에, 가요성 기재가 대상물 측에 꽉 눌려도, 전자부품이 대상물에 접촉하기 어려워, 전자부품의 고장을 방지할 수 있다.
전자부품으로서 발광 소자를 실장한 실장 구조체(II)는 휘도가 높고, 멋진 시트 형상 디스플레이로서 사용할 수 있다. 전자부품으로서 센서를 실장한 실장 구조체(II)는 측정 대상과 센서의 위치가 가깝기 때문에, 측정 정밀도가 높은 시트 형상 센서로서 사용할 수 있다. 전자부품으로서 태양 전지 셀을 실장한 실장 구조체(II)는 태양광의 이용효율이 높아, 발전효율이 우수한 시트 형상 태양 전지로서 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실장 구조체(I)의 제1 실시태양예의 개략도이다.
도 2는 도 1의 A－A’단면도이다.
도 3은 본 발명의 실장 구조체(I)의 제1 실시태양예를 연결한 연결 구조체의 개략도이다.
도 4는 도 3의 A－A’단면도이다.
도 5는 도 3에 나타내는 연결 구조체의 연결부분의 확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실장 구조체(I)의 제2 실시태양예의 개략도이다.
도 7은 도 6의 A－A’단면도이다.
도 8은 본 발명의 실장 구조체(II)의 제1 실시태양예의 개략도이다.
도 9는 도 8의 A－A’단면도이다.
부호의 설명
실장 구조체 100, 200, 300
가요성 기재 10
전자부품 20
전자부품 측 단자 21
연결영역 30
연결구멍 40
재박리성 접착제층 50
도전성 패드 60
땜납 70
회로 측 단자 80
연결 구조체 110
전자 디바이스 500
양면 접착 시트 600
구멍부 610
도 2는 도 1의 A－A’단면도이다.
도 3은 본 발명의 실장 구조체(I)의 제1 실시태양예를 연결한 연결 구조체의 개략도이다.
도 4는 도 3의 A－A’단면도이다.
도 5는 도 3에 나타내는 연결 구조체의 연결부분의 확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실장 구조체(I)의 제2 실시태양예의 개략도이다.
도 7은 도 6의 A－A’단면도이다.
도 8은 본 발명의 실장 구조체(II)의 제1 실시태양예의 개략도이다.
도 9는 도 8의 A－A’단면도이다.
부호의 설명
실장 구조체 100, 200, 300
가요성 기재 10
전자부품 20
전자부품 측 단자 21
연결영역 30
연결구멍 40
재박리성 접착제층 50
도전성 패드 60
땜납 70
회로 측 단자 80
연결 구조체 110
전자 디바이스 500
양면 접착 시트 600
구멍부 610
본 발명의 실장 구조체(I)은 가요성 기재의 일면 측 상에 납땜 접합된 복수의 전자부품을 갖고,
이 가요성 기재가 둘레 가장자리의 적어도 일부에 연결영역을 구비하며,
이 연결영역에, 전자부품의 배치위치에 대응하는 복수의 연결구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실장 구조체(II)는, 가요성 기재의 일면 측 상에 납땜 접합된 복수의 전자부품을 구비하는 전자 디바이스와, 이 전자부품의 적어도 일부에 대응하는 오목부 또는 구멍부를 갖는 양면 접착 시트를 갖는다.
아래에 본 발명의 실장 구조체(I) 및 (II)를 그 실시태양예에 따라 설명한다.
또한, 본 발명의 실장 구조체(I) 및 (II)는 아래 실시태양예에 한정되지 않고, 본 발명의 범위 내에 있어서, 또한 본 발명의 기술적 사상을 토대로, 각 개시 요소(청구범위, 명세서 및 도면에 기재된 요소를 포함)에 대해 각종 변형, 변경 및 개량을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있어서, 각 개시 요소의 다양한 조합·치환 내지 선택이 가능하다.
[실장 구조체(I)]
＜제1 실시태양예＞
본 발명의 실장 구조체(I)의 제1 실시태양예인 실장 구조체(100)의 개략도를 도 1, 도 1의 A－A’부분 단면도를 도 2에 나타낸다. 또한, 본 명세서에 있어서, 도면은 개략도에 불과하고, 실제 치수, 두께 등을 반영한 것이 아니다. 또한, 본 명세서에 있어서, 상이한 도면에 있어서의 동일한 참조번호의 사용은, 유사 또는 동일 항목 또는 특징을 나타낸다.
실장 구조체(100)는 사각 형상인 가요성 기재(10)의 일면 측 상에 정사각 격자 형상으로 배치된 복수의 전자부품(20)이 납땜 접합에 의해 실장되어 있다. 가요성 기재(10)는 둘레 가장자리인 하나의 단변의 단부에 연결영역(30)을 구비하며, 연결영역(30)에는 전자부품(20)의 배치위치에 대응한 위치, 즉, 정사각 격자 형상으로 배치된 전자부품(20)과 동일한 정사각 격자를 구성하는 위치에, 복수의 연결구멍(40)이 형성되어 있다.
(전자부품)
전자부품(20)의 종류는 특별히 제한되지 않고, 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))의 용도에 따라 적당히 선택할 수 있고, 상이한 2종 이상의 전자부품을 실장하는 것도 가능하다.
전자부품으로서 LED, EL 등의 발광 소자를 실장한 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))은 시트 형상 디스플레이로 할 수 있다. 예를 들면, 제어부 내장 풀컬러 LED(이하, LED 소자라고도 한다)를 실장한 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))은, 외부의 메인 제어부로부터, 각 LED 소자의 각각에 송신하는 신호를 독립적으로 제어함으로써, 각 LED 소자를 독립적으로 목적하는 색으로 발광 또는 소등할 수 있기 때문에, 풀컬러의 표시장치로서 기능한다.
전자부품으로서 온도, 압력, 전기장, 자기, 빛 등의 센서를 실장한 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))은 시트 형상 센서로 할 수 있다. 또한, 온도 센서와 압력 센서 등의 2종 이상의 센서를 번갈아 배치함으로써, 1장의 시트 형상 센서에서 상이한 2종 이상의 측정 데이터의 면내 분포 정보를 얻을 수 있다.
전자부품으로서 태양 전지 셀을 실장한 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))은 시트 형상 태양 전지로 할 수 있다. 본 발명의 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))은, 연결하였을 때 연결부분에 전자부품이 존재하지 않는 영역이 생기지 않기 때문에 면 전체를 발전에 이용할 수 있어, 발전효율이 높다. 또한, 본 발명의 실장 구조체(I)(실장 구조체(100)) 및 이것을 연결하여 이루어지는 연결 구조체는 플렉시블성을 갖기 때문에, 이 시트 형상 태양 전지는 곡면 상에 설치할 수 있다.
전자부품(20)은 가요성 기재(10)의 일면 측 상에 정사각 격자 형상으로 설치되어 있다. 전자부품(20)의 배치는 특별히 제한되지 않고, 일정 피치로 가요성 기재(10)의 일면 측 상에 설치할 수 있고, 또한, 임의의 배열로 가요성 기재(10)의 일면 측 상에 설치할 수 있다. 전자부품(20)의 배치는 정사각 격자 형상, 또한 정삼각 격자 형상인 것이, 전자부품(20)을 등간격으로 고밀도로 배치할 수 있기 때문에 바람직하다.
전자부품(20)의 개수는 특별히 한정되지 않고, 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))에 요구하는 전자부품(20)의 밀도에 따라 적당히 정할 수 있다. 예를 들면, 전자부품(20)의 개수를 1 개／100 ㎠∼4000 개／100 ㎠, 바람직하게는 30 개／100 ㎠∼3000 개／100 ㎠, 보다 바람직하게는 60 개／100 ㎠∼3000 개／100 ㎠, 더욱 바람직하게는 80 개／100 ㎠∼2500 개／100 ㎠로 할 수 있다.
전자부품(20)의 형상은 도 1에 나타내는 사각 형상에 한정되지 않고, 예를 들면, 원형, 다각형, 타원 등의 형상을 들 수 있다. 또한, 전자부품(20)의 사이즈는 특별히 제한되지 않으나, 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))으로서의 플렉시블성을 유지하기 위해, 예를 들면, 평면시에서 5 ㎜ 이하×5 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 3 ㎜ 이하×3 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하며, 2 ㎜ 이하×2 ㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
(가요성 기재)
가요성 기재(10)는 절연체로 이루어진다. 예를 들면, 수지 필름, 종이, 천 등의 절연체로서 가요성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 요구하는 물성의 부여가 용이하기 때문에, 수지 필름을 갖는 것이 바람직하다.
수지 필름을 구성하는 수지로서는, 예를 들면, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리설폰계 수지, 폴리페닐렌설피드계 수지, 폴리에테르설폰계 수지, 불소 수지, ABS 수지, 폴리페닐렌옥시드계 수지, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리부타디엔계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리스티렌계 수지 등을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다.
또한, 이들 수지의 혼합물이어도 되고, 필요에 따라, 착색제, 자외선 흡수제, 적외선 반사재료, 광산란성 입자 등의 기능성 재료를 포함하고 있어도 된다.
또한, 이들 수지 필름, 종이, 천을 임의로 조합해서 형성된 적층체여도 된다.
가요성 기재(10)의 두께는 가요성을 갖는 한 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 1 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하로 할 수 있다. 강도와 플렉시블성의 관점에서, 바람직하게는 10 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 20 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하로 할 수 있다.
가요성 기재(10)의 광학특성은 특별히 한정되지 않고, 무색 투명, 착색 투명, 반투명, 불투명 중 어느 것이어도 된다. 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))의 용도나 설치장소 등에 따라 적당히 선택할 수 있다.
가요성 기재(10)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 사각형 이외의 다각형이어도 원형이어도 되고, 또한, 부정형이어도 된다.
제1 실시태양예에 있어서 가요성 기재(10)는 사각 형상으로, 그 둘레 가장자리인 하나의 단변의 단부에 연결영역(30)을 구비한다. 연결영역(30)은 배열된 전자부품(20)의 2열 분량과 거의 같은 폭을 갖는다. 연결영역(30)은 배열된 전자부품(20)의 1열 분량 이상의 폭을 갖고, 바람직하게는 3열 분량 이하의 폭을 갖는다.
연결영역(30)에는 전자부품(20)의 배치위치에 대응한 위치, 즉, 정사각 격자 형상으로 배치된 전자부품(20)과 동일한 정사각 격자를 구성하는 위치에, 복수의 연결구멍(40)이 형성되어 있다.
연결구멍(40)의 형상은 도 1에 나타내는 원형에 한정되지 않고, 예를 들면, 다각형, 타원 등의 형상을 들 수 있다. 또한, 연결구멍(40)의 크기는 전자부품(20)이 연결구멍(40)의 내부에 들어가는 크기면 된다.
(회로 측 단자)
가요성 기재(10)의 전자부품(20)이 납땜 접합에 의해 실장되는 일측 면 상에는, 적어도 회로와, 이 회로의 말단에 설치되는 회로 측 단자(80)(이하, 회로와 회로 측 단자(80)를 통틀어 배선이라고도 한다)가 형성되어 있다.
배선은 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬 등의 금속계 재료, 도전성 폴리머, 도전성 카본 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 도전성 재료로 구성된다.
배선은 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 그라비아 오프셋 인쇄, 플렉소 인쇄, 에칭, 금속 증착, 도금, 은염 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 방법에 의해 형성할 수 있다. 이들 중에서, 도전성 잉크의 인쇄로 형성함으로써, 저렴하고 용이하게 대량생산할 수 있다. 또한, 인쇄 등의 수단으로 도금 레지스트를 형성한 후에 도금하는 것, 또는 도금의 시드층을 인쇄 후에 도금함으로써도, 저렴하고 용이하게 대량생산할 수 있다.
또한, 회로의 말단은 전원이나 제어장치에 접속하기 위한 접속단자를 가지고 있다.
전원으로서는 특별히 한정되지 않고, 전지, 가정용 전원, 차량 등을 전원으로서 사용할 수 있다. 예를 들면, 전지로서는 건전지나 리튬 이온 전지 등을 들 수 있다. 특히, 리튬 이온 전지를 사용함으로써, 충전에 의해 전원이 반복 사용 가능해지는 것으로부터 바람직하다. 또한, 전자부품(20)으로서 태양 전지 셀을 실장한 경우, 이 태양 전지 셀을 전원으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 전지 등의 전원을 넣은 형태로, 또한, 필요한 문자나 기호 등의 정보 등을 표시시키기 위한 제어장치나 제어프로그램 등을 포함하는 제품으로서 전개할 수 있다.
배선, 특히 회로는 그 폭이 0.01 ㎜ 이상 3.0 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.
배선의 폭이 0.01 ㎜ 미만이면, 배선을 제작하는 것이 곤란해질 우려가 있고, 또한, 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))을 변형시켰을 때, 생성된 응력에 견디지 못하고 배선이 단선될 우려가 있다. 배선의 폭이 3.0 ㎜를 초과하면, 가요성 기재(10)로서 투명한 것을 사용하였을 때, 배선이 눈에 띄어 디자인성을 손상시킬 우려가 있다. 배선의 폭은 0.03 ㎜ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.1 ㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 2 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1 ㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
배선, 특히 회로는 그 두께가 0.001 ㎜ 이상 0.3 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.
실장 구조체(I)(실장 구조체(100))에 있어서, 전자부품(20)이 납땜 접합된 부분은 강직하여 플렉시블성을 갖지 않고, 전자부품(20)이 납땜 접합되어 있지 않은 부분에서 굴곡되어 플렉시블성이 발현된다. 그리고, 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))을 굴곡시키면, 전자부품(20)을 납땜 접합한 부분에 응력이 가해지게 된다. 이 때문에, 배선의 두께가 0.001 ㎜ 미만이면, 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))을 변형시켰을 때, 생성된 응력에 견디지 못하고 전자부품(20)의 납땜 접합부위 근방에서, 가요성 기재(10)와 배선 사이에 있어서의 박리·파괴 등이 일어날 우려가 있다. 한편, 배선의 두께가 0.3 ㎜를 초과하면, 배선이 강직함을 늘려, 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))의 플렉시블성이 저하될 우려가 있다. 배선의 두께는 0.2 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.1 ㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하며, 0.08 ㎜ 이하인 것이 보다 더욱 바람직하고, 0.06 ㎜ 이하인 것이 가장 바람직하다. 또한, 0.01 ㎜ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.02 ㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
(재박리형 접착제층)
실장 구조체(I)(실장 구조체(100))은 그 연결영역(30)의 타면 측에 재박리형 접착제층(50)을 갖는다. 재박리형 접착제로서는, 실리콘계, 우레탄 수지계, 폴리올레핀 수지계, 아크릴 수지계 등을 특별히 제한 없이 이용할 수 있다. 아래에서 상세하게 기술하는데, 재박리형 접착제층(50)을 갖는 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))은 연결하여 연결 구조체로 하였을 때, 전자부품이 연결구멍의 내부에서 움직이기 어렵기 때문에, 연결 구조체를 구성하는 실장 구조체(I)(실장 구조체(100)) 사이에서 전자부품의 배열이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다. 재박리형 접착제층(50)의 두께는 충분한 접착력을 갖는 범위 내라면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하 정도이다.
(도전성 패드)
실장 구조체(I)(실장 구조체(100))은 그 가요성 기재(10)의 타면 측에 도전성 패드(60)를 구비한다.
도전성 패드(60)는 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬 등을 포함하는 금속계 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 도전성 패드(60)는 배선과 동일하게, 공지의 방법에 의해 형성할 수 있다. 도전성 패드(60)는 가요성 기재(10)의 반대면에 위치하는 하나 이상의 회로 측 단자(80)를 포함하는 사이즈를 갖고, 하나의 전자부품(20)에 대해 납땜 접합되는 복수의 회로 측 단자(80)를 포함하는 것이 바람직하다. 도전성 패드(60)의 형상은 원형상, 다각 형상 등으로 할 수 있고, 예를 들면, 직경 3 ㎜의 원형으로 할 수 있다. 도전성 패드(60)의 두께는 배선과 동일하게, 0.001 ㎜ 이상 0.3 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.2 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.1 ㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.08 ㎜ 이하인 것이 보다 더욱 바람직하며, 0.06 ㎜ 이하인 것이 가장 바람직하다. 또한, 0.01 ㎜ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.02 ㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
(실장방법)
전자부품(20)은 가요성 기재(10)의 회로 측 단자(80)에 납땜 접합에 의해 실장된다. 가요성 기재(10)의 일면 측 상에 전자부품(20)을 납땜 접합하는 수단은 특별히 한정되지 않는다. 회로 측 단자(80)의 위에, 땜납(70)을 매개로 전자부품(20)을 배치하고, 이 상태에서 가열하여, 땜납(70)을 용융시켜서, 회로 측 단자(80)와 전자부품 측 단자(21)를 납땜 접합할 수 있으면 된다. 사용하는 땜납의 융점 등의 물성, 가요성 기재(10)나 전자부품(20)의 내열성, 작업성 등을 고려하여 적당히 정할 수 있다.
땜납(70)의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에 있어서는 환경면 등의 관점에서, 무연 땜납을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 고온 땜납(SnAgCu계 땜납, 융점 220℃ 정도 등)부터 저온 땜납(SnBi계 땜납, 융점 140℃ 정도 등)까지 사용할 수 있다.
납땜 접합하는 수단으로서는, 예를 들면, 플로우 납땜, 리플로우 납땜, 전자 유도 가열 기술(IH 기술)을 이용한 납땜 접합 등의 수단을 사용할 수 있다.
이 중, 다수의 전자부품(20)을 접합시키는 경우 등에는, 가요성 기재(10)로서 폴리이미드계 수지 등의 내열성을 갖는 재료를 사용하고, 리플로우 납땜 등의 수단을 사용함으로써, 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 가요성 기재(10)로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET 수지) 등의 내열성이 그렇게 높지 않은 재료를 사용할 때에는, IH 기술을 이용한 납땜 접합 수단을 사용할 수 있다. IH 기술을 이용한 납땜 접합 수단(전자 유도 가열에 의한 납땜 접합 수단)은, 도전성 물질에 와전류를 흘려 줄 열을 발생시키는 것으로, 도전성 물질을 자기 발열시킬 수 있다.
IH 기술을 이용한 납땜 접합 수단으로서는, 예를 들면, 상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 수단을 사용할 수 있다.
실장 구조체(I)(실장 구조체(100))에 있어서, 가요성 기재(10)의 타면 측에 설치된 도전성 패드(60)는, 회로 측 단자(80)나 땜납(70) 등과 비교하여 부피가 크기 때문에, 전자 유도 가열에 의한 발열량이 크다. 그리고, 전자 유도 가열에 의해 도전성 패드(60)에서 발생한 열이 가요성 기재(10), 회로 측 단자(80)를 통해 땜납(70)에 전열됨으로써, 효율적으로 땜납(70)이 가열되고 용융되어, 전자부품(20)이 납땜 접합되게 된다. 이 때, 전자 유도 가열에 의해 도전성 패드(60)에서 발생한 열은 신속하게 열전도율이 높은 땜납(70)으로 이행되어, 가요성 기재(10)의 승온이 억제되기 때문에, 가요성 기재(10)를 비내열성 물질로 할 수 있다.
도전성 패드(60)를 설치함으로써, IH(전자 유도 가열)에 의해 발생하는 열을 증대시켜, 도전성 패드(60)가 형성된 영역을 특히 승온시킬 수 있어, 납땜 접합을 보다 확실하게 행하는 것이 가능해진다. 특히, 가요성 기재(10)로서 내열성이 그렇게 높지 않은 재료를 사용하는 경우, 도전성 패드(60)를 설치함으로써, 회로 측 단자(80) 상에 전자부품(20)을 IH 기술에 의해 확실하게 납땜 접합할 수 있어, 전자부품(20)이 실장된 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))을 용이하게 얻을 수 있다.
가요성 기재(10)가 타면 측에 도전성 패드(60)를 갖지 않는 경우에도, 가열시간을 길게 하고, 전류를 늘리며, 저항을 작게 하는 등에 의해, IH(전자 유도 가열)에 의해 회로 측 단자(80)나 땜납(70) 등의 내부에서 발생하는 열에 의해 납땜 접합할수 있다.
또한, 가요성 기재(10)나 전자부품(20)이 내열성을 갖는 경우는, 리플로우 로(reflow furnace) 등을 사용하여 전체를 가열하여 납땜 접합하는 것도 가능하다.
＜제1 실시태양예인 실장 구조체의 특징＞
본 발명의 실장 구조체(I)의 제1 실시태양예인 실장 구조체(100)는 플렉시블성을 갖는다. 예를 들면, 실장 구조체(100)는 직경 1 ㎝ 이상의 원통에 감는 것이 가능하다. 여기서 감는 것이 가능하다는 것은, 원통에 감은 후에도, 회로의 단선이나 전자부품(20)의 박락 등의 실장 구조체(100)의 손상이 발생하지 않는 것을 의미한다.
본 발명에 있어서는 직경 1 ㎝ 이상, 예를 들면, 직경 10 ㎝ 이상의 원통에 감는 것이 가능하다. 또한, 직경 1 ㎝ 이상의 원호가 이어진 파판(波板) 등에 추종되는 것도 가능하다.
＜연결 구조체＞
본 발명의 실장 구조체(I)의 제1 실시태양예인 실장 구조체(100A, 100B)를 연결한 연결 구조체(110)의 개략도를 도 3에, 도 3의 A－A’부분 단면도를 도 4에, 연결부분의 확대 사시도를 도 5에 나타낸다. 아래에 제1, 제2 각 실장 구조체(100A, 100B)가 구비하는 부재에 대해서, 각각 A, B를 붙여 설명한다. 또한, 도 3∼5에 나타내는 연결 구조체(110)는 구성예로, 본 발명의 연결 구조체는 이 구성예에 한정되지 않고, 예를 들면, 실장 구조체(I)(실장 구조체(100))의 연결 수는 2장에 한정되지 않는다.
연결 구조체(110)는 동일 구성인 제1 실장 구조체(100A)와 제2 실장 구조체(100B)가 연결되어 있다. 구체적으로는, 제1 실장 구조체(100A)의 연결구멍(40A)에, 제2 실장 구조체(100B)의 전자부품(20B) 중 도 3에 나타내는 좌측의 2열 분량이 끼워맞춤됨으로써, 연결되어 구성되어 있다.
실장 구조체(100A)에 있어서, 연결구멍(40A)은 전자부품(20A)과 동일한 정사각 격자를 구성하는 위치에 형성되어 있다. 제2 실장 구조체(100B)의 전자부품(20B)이 이 제1 실장 구조체(100A)의 연결구멍(40A)에 끼워맞춤됨으로써, 제1 실장 구조체의 전자부품(20A)과 제2 실장 구조체의 전자부품(20B)은 동일 정사각 격자 형상으로 배열된다. 또한, 재박리형 접착제층(50A)에 의해, 제1 실장 구조체(100A)와 제2 실장 구조체(100B)가 접착되어 있기 때문에, 실장 구조체(100A, 100B) 사이에서 전자부품(20A, 20B)의 배열이 흐트러지기 어렵다. 또한, 실장 구조체(100A)에 전자부품(20A)의 고장 등이 발생한 경우에, 고장이 발생한 실장 구조체(100A)만을 교환하면 되기 때문에, 유지 보수성도 우수하다.
＜설치방법＞
연결 구조체(110)는 각 실장 구조체(100A, 100B)가 갖는 가요성 기재(10A, 10B)가 얇고 가요성을 구비하기 때문에, 연결 개소에서 발생하는 단차가 작아, 연결 후에도 연결되지 않은 단일 실장 구조체(I)과 동등한 플렉시블성을 구비하고 있어, 마치 대형 1장의 가요성 기재 상에 구성된 단일 실장 구조체와 같이 취급할 수 있다. 연결 구조체(110)는 벽면이나 유리판 등의 평면 형상의 대상물뿐 아니라, 기둥 등의 곡면 형상의 대상물에 설치할 수 있다.
연결 구조체(110)의 설치방법은 특별히 제한되지 않으나, 매우 경량이기 때문에, 예를 들면, 가요성 기재(10)의 타면 측 또는 일면 측에 양면 접착 시트를 설치하고, 이 양면 접착 시트를 대상물에 맞붙임으로써 설치할 수 있다. 양면 접착 시트의 재질은 접착성을 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않고, 실리콘계, 우레탄 수지계, 폴리올레핀 수지계, 아크릴 수지계, 고무계 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서, 접착한 후에 박리할 수 있고, 재차 접착할 수 있는 재박리형 접착제인 것이 바람직하다.
양면 접착 시트는 연결 구조체의 전면에 설치하는 것도 가능하고, 부분적으로 설치하는 것도 가능하다. 양면 접착 시트를 부분적으로 설치하는 경우는, 연결영역의 끝변을 넘듯이 설치하는 것이, 연결한 실장 구조체(I)의 어긋남을 방지할 수 있기 때문에 바람직하다.
양면 접착 시트를 전자부품이 설치된 일면 측에 설치하는 경우는, 전자부품의 위치에 대응한 구멍부 또는 오목부를 구비하는 양면 접착 시트를 사용하여, 이 구멍부 또는 오목부에 전자부품을 수용하듯이 맞붙이면 된다. 구멍부를 갖는 양면 접착 시트는 펀칭 접착 시트 등으로서 공지의 것을 사용할 수 있고, 오목부를 갖는 양면 접착 시트는, 구멍부를 갖는 양면 접착 시트에 구멍부를 갖지 않는 양면 접착 시트를 맞붙여, 구멍부를 덮음으로써 얻을 수 있다. 양면 접착 시트를 전자부품이 설치된 일면 측에 설치하는 경우, 양면 접착 시트의 두께는 전자부품(20)의 높이보다 0.5 ㎜ 이상 두꺼운 것이 바람직하고, 1 ㎜ 이상 두꺼운 것이 보다 바람직하며, 2 ㎜ 이상 두꺼운 것이 더욱 바람직하다. 양면 접착 시트가 전자부품(20)의 높이보다 0.5 ㎜ 이상 두꺼운 것으로 인해, 연결 구조체(110)를 대상물에 붙인 후에, 접촉 등에 의해 가요성 기재(10)가 대상물 측으로 꽉 눌려도, 대상물과의 접촉에 의한 전자부품(20)의 고장을 방지할 수 있다. 또한, 탄성을 갖는 접착제를 사용함으로써, 더욱 전자부품(20)과 대상물의 접촉을 방지할 수 있다.
＜제2 실시태양예＞
본 발명의 제2 실시태양예인 실장 구조체(200)의 개략도를 도 6, 도 6의 A－A’부분 단면도를 도 7에 나타낸다.
제2 실시태양예인 실장 구조체(200)는, 가요성 기재(10) 네변의 단부에 배열된 전자부품(20)의 1열 분량과 거의 같은 폭의 연결영역(30)을 갖고, 연결영역(30)의 양면에 재박리형 접착제층(50)을 갖는 이외는, 제1 실시태양예인 실장 구조체(100)와 동일한 구성을 구비한다.
실장 구조체(200)는 모든 변에서 다른 실장 구조체(200)와 연결할 수 있기 때문에, 연결의 자유도가 높아, 다양한 형상, 크기의 연결 구조체로 할 수 있다.
실장 구조체(200)는 전자부품(20)이 설치되어 있는 일면 측, 타면 측의 어느 쪽이라도 다른 실장 구조체(200)와 연결하여 연결 구조체로 할 수 있다. 실장 구조체(200)는 연결영역(30)의 양면에 재박리형 접착제층(50)을 가져, 가요성 기재(10)의 일면 측, 타면 측의 어느 쪽이라도 다른 실장 구조체(200)와 접착하여 연결할 수 있기 때문에, 연결 구조체를 구성하는 실장 구조체(200) 사이에서의 전자부품의 배열의 어긋남을 방지할 수 있다. 또한, 재박리형 접착제층(50)은 연결영역의 일면 측, 타면 측 중 어느 한쪽에만 설치하는 것도 가능하다.
＜실장 구조체(I)에 있어서의 다른 실시태양예＞
본 발명의 실장 구조체(I)에 있어서, 가요성 기재의 형상은 사각 형상에 제한되지 않는다. 예를 들면, 가요성 기재를 평면에 틈새 없이 전면에 깔 수 있는 형상(평면 충전이 가능한 형상)으로 함으로써, 실장 구조체를 연결하여 틈새가 없는 평면으로 할 수 있기 때문에, 어디까지나 대형화할 수 있다. 평면 충전이 가능한 형상은 무수히 존재하는데, 임의의 삼각형, 임의의 사각형, 정육각형, 평행육변형, 현시점에서 발견되어 있는 평면 충전 가능한 15 종류의 오각형이, 그 변이 직선으로 이루어져 재단이 용이하고, 저비용으로 입수할 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명의 연결 구조체에 있어서, 연결하는 실장 구조체(I)의 형상은 동일해도, 상이해도 되며, 예를 들면, 상이한 형상의 실장 구조체(I)을 연결함으로써, 회사의 마크나 캐릭터 등의 복잡한 형상의 연결 구조체를 얻을 수 있다.
본 발명의 연결 구조체의 형상은 평면 형상에 한정되지 않고, 입체 형상으로 하는 것도 가능하다. 예를 들면, 정삼각형, 정사각형, 정육각형 중 어느 하나인 실장 구조체(I)을 연결함으로써, 정다면체 형상의 연결 구조체로 할 수 있다. 또한, 예를 들면, 정육각형인 실장 구조체(I) 20장과, 정오각 형상의 실장 구조체(I) 12장을 조합함으로써, 깎은 정이십면체(소위 축구공 형상)와 같이, 보다 구에 가까운형상의 연결 구조체로 할 수 있다.
[실장 구조체(II)]
＜일 실시태양예＞
본 발명의 일 실시태양예인 실장 구조체(300)의 개략도를 도 8, 도 8의 A－A’부분 단면도를 도 9에 나타낸다.
실장 구조체(300)는 가요성 기재(10)의 일면 측 상에 납땜 접합된 복수의 전자부품(20)을 구비하는 전자 디바이스(500)와, 이 전자부품(20)의 적어도 일부에 대응하는 구멍부(610)를 갖는 양면 접착 시트(600)를 갖는다.
(전자 디바이스)
전자 디바이스(500)는 사각 형상인 가요성 기재(10)의 일면 측 상에 복수의 전자부품(20)이 납땜 접합에 의해 실장되어 있다.
－전자부품－
전자부품(20)의 종류는 특별히 제한되지 않고, 실장 구조체(300)의 용도에 따라 적당히 선택할 수 있고, 상이한 2종 이상을 실장하는 것도 가능하다.
전자부품으로서 LED, EL 등의 발광 소자를 실장한 실장 구조체(II)(실장 구조체(300))는 시트 형상 디스플레이로 할 수 있다. 예를 들면, 제어부 내장 풀컬러 LED(이하, LED 소자라고도 한다)를 실장한 실장 구조체(II)(실장 구조체(300))는, 외부의 메인 제어부로부터, 각 LED 소자의 각각에 송신하는 신호를 독립적으로 제어함으로써, 각 LED 소자를 독립적으로 목적하는 색으로 발광 또는 소등할 수 있기 때문에, 풀컬러의 표시장치로서 기능한다.
전자부품으로서 온도, 압력, 전기장, 자기, 빛 등의 센서를 실장한 실장 구조체(II)(실장 구조체(300))는 시트 형상 센서로 할 수 있다. 또한, 온도 센서와 압력 센서 등의 2종 이상의 센서를 번갈아 배치함으로써, 1장의 시트 형상 센서에서 상이한 2종 이상의 측정 데이터의 면내 분포 정보를 얻을 수 있다.
전자부품으로서 태양 전지 셀을 실장한 실장 구조체(II)(실장 구조체(300))는 시트 형상 태양 전지로 할 수 있다. 본 발명의 실장 구조체(II)(실장 구조체(300))는 플렉시블성을 갖기 때문에, 이 시트 형상 태양 전지는 곡면 상에 설치할 수 있다.
전자부품(20)은 가요성 기재(10)의 일면 측 상에 정사각 격자 형상으로 설치되어 있다. 전자부품(20)의 배치는 특별히 제한되지 않고, 일정 피치로 가요성 기재(10)의 일면 측 상에 설치할 수 있고, 또한, 임의의 배열로 가요성 기재(10)의 일면 측 상에 설치할 수 있다. 전자부품(20)의 배치는 정사각 격자 형상, 또한 정삼각 격자 형상인 것이, 전자부품(20)을 등간격으로 고밀도로 배치할 수 있기 때문에 바람직하다.
전자부품(20)의 개수는 특별히 한정되지 않고, 실장 구조체(II)(실장 구조체(300))에 요구하는 전자부품(20)의 밀도에 따라 적당히 정할 수 있다. 예를 들면, 전자부품(20)의 개수를 1 개／100 ㎠∼4000 개／100 ㎠로 할 수 있다. 전자부품(20)의 개수는 바람직하게는 30 개／100 ㎠∼3000 개／100 ㎠, 보다 바람직하게는 60 개／100 ㎠∼3000 개／100 ㎠, 더욱 바람직하게는 80 개／100 ㎠∼2500 개／100 ㎠로 할 수 있다.
전자부품(20)의 형상은 도 8에 나타내는 사각 형상에 한정되지 않고, 예를 들면, 원형, 다각형, 타원 등의 형상을 들 수 있다. 또한, 전자부품(20)의 사이즈는 특별히 제한되지 않으나, 실장 구조체(II)(실장 구조체(300))로서의 플렉시블성을 유지하기 위해, 예를 들면, 평면시에서 5 ㎜ 이하×5 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 3 ㎜ 이하×3 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하며, 2 ㎜ 이하×2 ㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
－가요성 기재－
실장 구조체(II)에 있어서의 가요성 기재(10)는 절연체로 이루어진다. 예를 들면, 실장 구조체(I)의 제1 실시태양예에 있어서 예로 든 가요성 기재를 사용할 수 있다. 특히, 요구하는 물성의 부여가 용이하기 때문에, 수지 필름을 갖는 것이 바람직하다.
수지 필름을 구성하는 수지로서는, 예를 들면, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 폴리설폰계 수지, 폴리페닐렌설피드계 수지, 폴리에테르설폰계 수지, 불소 수지, ABS 수지, 폴리페닐렌옥시드계 수지, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리부타디엔계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리스티렌계 수지 등을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다.
또한, 이들 수지의 혼합물이어도 되고, 필요에 따라, 착색제, 자외선 흡수제, 적외선 반사재료, 광산란성 입자 등의 기능성 재료를 포함하고 있어도 된다.
또한, 이들 수지 필름, 종이, 천을 임의로 조합해서 형성된 적층체여도 된다.
가요성 기재(10)의 두께는 가요성을 갖는 한 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 1 ㎛ 이상 5 ㎜ 이하로 할 수 있다. 강도와 플렉시블성의 관점에서, 바람직하게는 10 ㎛ 이상 3 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 20 ㎛ 이상 1 ㎜ 이하로 할 수 있다.
가요성 기재(10)의 광학특성은 특별히 한정되지 않고, 무색 투명, 착색 투명, 반투명, 불투명 중 어느 것이어도 된다. 실장 구조체(II)(실장 구조체(300))의 용도나 설치장소 등에 따라 적당히 선택할 수 있다.
가요성 기재(10)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 다각형이어도 원형이어도 된다. 또한, 동일 또는 상이한 형상을 조합함으로써 입체 구조를 가지고 있어도 된다.
－배선－
가요성 기재(10)의 전자부품(20)이 납땜 접합에 의해 실장되는 일측 면 상에는, 적어도 회로와, 이 회로의 말단에 설치되는 회로 측 단자(80)(이하, 회로와 회로 측 단자를 통틀어 배선이라고도 한다)가 형성되어 있다.
실장 구조체(II)(실장 구조체(300))에 있어서의 배선은, 예를 들면, 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬 등의 금속계 재료, 도전성 폴리머, 도전성 카본 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 도전성 재료로 구성된다. 또한, 배선은 예를 들면, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 그라비아 오프셋 인쇄, 플렉소 인쇄, 에칭, 금속 증착, 도금, 은염 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 방법에 의해 형성할 수 있다. 이들 중에서, 도전성 잉크의 인쇄로 형성함으로써, 저렴하고 용이하게 대량생산할 수 있다. 또한, 인쇄 등의 수단으로 도금 레지스트를 형성한 후에 도금하는 것, 또는 도금의 시드층을 인쇄 후에 도금함으로써도, 저렴하고 용이하게 대량생산할 수 있다.
회로의 말단은 전원이나 제어장치에 접속하기 위한 접속단자를 가지고 있다.
전원으로서는 특별히 한정되지 않고, 전지, 가정용 전원, 차량 등을 전원으로서 사용할 수 있다. 예를 들면, 전지로서는 건전지나 리튬 이온 전지 등을 들 수 있다. 특히, 리튬 이온 전지를 사용함으로써, 충전에 의해 전원이 반복 사용 가능해지는 것으로부터 바람직하다. 또한, 전자부품(20)으로서 태양 전지 셀을 실장한 경우, 이 태양 전지 셀을 전원으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 전지 등의 전원을 넣은 형태로, 또한, 필요한 문자나 기호 등의 정보 등을 표시시키기 위한 제어장치나 제어프로그램 등을 포함하는 제품으로서 전개할 수 있다.
배선, 특히 회로는 그 폭이 0.01 ㎜ 이상 3.0 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.
배선의 폭이 0.01 ㎜ 미만이면, 배선을 제작하는 것이 곤란해질 우려가 있고, 또한, 실장 구조체(II)(실장 구조체(300))를 변형시켰을 때, 생성된 응력에 견디지 못하고 배선이 단선될 우려가 있다. 배선의 폭이 3.0 ㎜를 초과하면, 가요성 기재(10)로서 투명한 것을 사용하였을 때, 배선이 눈에 띄어 디자인성을 손상시킬 우려가 있다. 배선의 폭은 0.03 ㎜ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.1 ㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 2 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1 ㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
배선, 특히 회로는 그 두께가 0.001 ㎜ 이상 0.3 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.
실장 구조체(II)(실장 구조체(300))에 있어서, 전자부품(20)이 납땜 접합된 부분은 강직하여 플렉시블성을 갖지 않고, 전자부품(20)이 납땜 접합되어 있지 않은 부분에서 굴곡되어 플렉시블성이 발현된다. 그리고, 실장 구조체(II)(실장 구조체(300))를 굴곡시키면, 전자부품(20)을 납땜 접합한 부분에 응력이 가해지게 된다. 이 때문에, 배선의 두께가 0.001 ㎜ 미만이면, 실장 구조체(II)(실장 구조체(300))를 변형시켰을 때, 생성된 응력에 견디지 못하고 전자부품(20)의 납땜 접합부위 근방에서, 가요성 기재(10)와 배선 사이에 있어서의 박리·파괴 등이 일어날 우려가 있다. 한편, 배선의 두께가 0.3 ㎜를 초과하면, 배선이 강직함을 늘려, 실장 구조체(II)(실장 구조체(300))의 플렉시블성이 저하될 우려가 있다. 배선의 두께는 0.2 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.1 ㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하며, 0.08 ㎜ 이하인 것이 보다 더욱 바람직하고, 0.06 ㎜ 이하인 것이 가장 바람직하다. 또한, 0.01 ㎜ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.02 ㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
－도전성 패드－
실장 구조체(II)(실장 구조체(300))는 그 가요성 기재(10)의 타면 측에 도전성 패드(60)를 구비할 수 있다.
도전성 패드(60)는 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬 등을 포함하는 금속계 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 도전성 패드(60)는 배선과 동일하게, 공지의 방법에 의해 형성할 수 있다. 도전성 패드(60)는 가요성 기재(10)의 반대면에 위치하는 회로 측 단자(80)를 포함하는 사이즈를 갖고, 하나의 전자부품(20)에 대해 납땜 접합되는 복수의 회로 측 단자(80)를 포함하는 것이 바람직하다. 도전성 패드(60)의 형상은 원형상, 다각 형상 등으로 할 수 있고, 예를 들면, 직경 3 ㎜의 원형으로 할 수 있다. 도전성 패드(60)의 두께는 배선과 동일하게, 0.001 ㎜ 이상 0.3 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.2 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.1 ㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.08 ㎜ 이하인 것이 보다 더욱 바람직하며, 0.06 ㎜ 이하인 것이 가장 바람직하다. 또한, 0.01 ㎜ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.02 ㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
(실장방법)
전자부품(20)은 가요성 기재(10)의 회로 측 단자(80)에 납땜 접합에 의해 실장된다. 가요성 기재(10)의 일면 측 상에 전자부품(20)을 납땜 접합하는 수단은 특별히 한정되지 않는다. 회로 측 단자(80)의 위에, 땜납(70)을 매개로 전자부품(20)을 배치하고, 이 상태에서 가열하여, 땜납(70)을 용융시켜서, 회로 측 단자(80)와 전자부품 측 단자(21)를 납땜 접합할 수 있으면 된다. 사용하는 땜납의 융점 등의 물성, 가요성 기재(10)나 전자부품(20)의 내열성, 작업성 등을 고려하여 적당히 정할 수 있다.
땜납(70)의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에 있어서는 환경면 등의 관점에서, 무연 땜납을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 고온 땜납(SnAgCu계 땜납, 융점 220℃ 정도 등)부터 저온 땜납(SnBi계 땜납, 융점 140℃ 정도 등)까지 사용할 수 있다.
납땜 접합하는 수단으로서는, 예를 들면, 플로우 납땜, 리플로우 납땜, 전자 유도 가열 기술(IH 기술)을 이용한 납땜 접합 등의 수단을 사용할 수 있다.
이 중, 다수의 전자부품(20)을 접합시키는 경우 등에는, 가요성 기재(10)로서 폴리이미드계 수지 등의 내열성을 갖는 재료를 사용하고, 리플로우 납땜 등의 수단을 사용함으로써, 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 가요성 기재(10)로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET 수지) 등의 내열성이 그렇게 높지 않은 재료를 사용할 때에는, IH 기술을 이용한 납땜 접합 수단을 사용할 수 있다. IH 기술을 이용한 납땜 접합 수단(전자 유도 가열에 의한 납땜 접합 수단)은, 도전성 물질에 와전류를 흘려 줄 열을 발생시키는 것으로, 도전성 물질을 자기 발열시킬 수 있다.
IH 기술을 이용한 납땜 접합 수단으로서는, 예를 들면, 상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 수단을 사용할 수 있다.
실장 구조체(II)(실장 구조체(300))에 있어서, 가요성 기재(10)의 타면 측에 설치된 도전성 패드(60)는, 회로 측 단자(80)나 땜납(70) 등과 비교하여 부피가 크기 때문에, 전자 유도 가열에 의한 발열량이 크다. 그리고, 전자 유도 가열에 의해 도전성 패드(60)에서 발생한 열이 가요성 기재(10), 회로 측 단자(80)를 통해 땜납(70)에 전열됨으로써, 효율적으로 땜납(70)이 가열되고 용융되어, 전자부품(20)이 납땜 접합되게 된다. 이 때, 전자 유도 가열에 의해 도전성 패드(60)에서 발생한 열은, 신속하게 열전도율이 높은 땜납(70)으로 이행되어, 가요성 기재(10)의 승온이 억제되기 때문에, 가요성 기재(10)를 비내열성 물질로 할 수 있다.
도전성 패드(60)를 설치함으로써, IH(전자 유도 가열)에 의해 발생하는 열을 증대시켜, 도전성 패드(60)가 형성된 영역을 특히 승온시킬 수 있어, 납땜 접합을 보다 확실하게 행하는 것이 가능해진다. 특히, 가요성 기재(10)로서 내열성이 그렇게 높지 않은 재료를 사용하는 경우, 도전성 패드(60)를 설치함으로써, 회로 측 단자(80) 상에 전자부품(20)을 IH 기술에 의해 확실하게 납땜 접합할 수 있어, 전자부품(20)이 실장된 실장 구조체(II)(실장 구조체(300))를 용이하게 얻을 수 있다.
가요성 기재(10)가 타면 측에 도전성 패드(60)를 갖지 않는 경우에도, 가열시간을 길게 하고, 전류를 늘리며, 저항을 작게 하는 등에 의해, IH(전자 유도 가열)에 의해 회로 측 단자(80)나 땜납(70) 등의 내부에서 발생하는 열에 의해 납땜 접합할수 있다.
또한, 가요성 기재(10)나 전자부품(20)이 내열성을 갖는 경우는, 리플로우 로 등을 사용하여 전체를 가열하여 납땜 접합하는 것도 가능하다.
＜양면 접착 시트＞
양면 접착 시트(600)는 전자부품(20)의 적어도 일부에 대응하는 구멍부(610)을 구비한다.
양면 접착 시트(600)의 재질은 접착성을 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않고, 실리콘계, 우레탄 수지계, 폴리올레핀 수지계, 아크릴 수지계, 고무계 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서, 접착한 후에 박리할 수 있고, 재차 접착할 수 있는 재박리형 접착제인 것이 바람직하다. 양면 접착 시트(600)는 필요에 따라 착색제, 자외선 흡수제, 적외선 반사재료, 광산란성 입자 등의 기능성 재료를 포함할 수 있다.
구멍부를 갖는 양면 접착 시트(600)는, 예를 들면, 펀칭 접착 시트로서 공지의 것을 이용할 수 있다. 펀칭 접착 시트는, 예를 들면, 그 양면에 박리 필름을 갖는 양면 접착 시트에, 펀칭, 레이저 가공 등으로 구멍을 형성함으로써 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 양면 접착 시트로서, 구멍부 대신에 오목부를 갖는 양면 접착 시트를 사용하는 것도 가능하다. 오목부를 갖는 양면 접착 시트는, 구멍부를 갖는 양면 접착 시트에 구멍부를 갖지 않는 양면 접착 시트를 맞붙여, 구멍부를 덮음으로써 얻을 수 있다.
양면 접착 시트(600)는 전자 디바이스(500)의 전자부품(20)이 실장되어 있는 일면 측에 붙여져, 그 구멍부(610)에 전자부품(20)을 수용한다. 구멍부(610)의 형상은 도 8에 나타내는 원형상에 한저되지 않고, 예를 들면, 다각형, 타원 등의 형상을 들 수 있다. 또한, 구멍부(610)의 크기는 전자부품(20)을 수용할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 실장 구조체(II)는 양면 접착 시트(600)의 전자 디바이스(500)와는 반대쪽 면에서 대상물에 맞붙여지기 때문에, 양면 접착 시트(600)의 두께가 전자부품(20)의 높이보다 두꺼운 것이 필요하다. 실장 구조체(II)는 경량이며, 또한, 접착면에서의 높이위치가 거의 균일하기 때문에, 양면 접착 시트(600)를 대상물에 붙이는 것만으로 설치할 수 있다. 양면 접착 시트(600)의 두께는 전자부품(20)의 높이보다 0.5 ㎜ 이상 두꺼운 것이 바람직하고, 1 ㎜ 이상 두꺼운 것이 보다 바람직하며, 2 ㎜ 이상 두꺼운 것이 더욱 바람직하다. 양면 접착 시트(600)가 전자부품(20)의 높이보다 0.5 ㎜ 이상 두꺼운 것으로 인해, 실장 구조체(II)를 대상물에 붙인 후에, 접촉 등에 의해 가요성 기재(10)가 대상물 측으로 꽉 눌려도, 대상물과의 접촉에 의한 전자부품(20)의 고장을 방지할 수 있다. 또한, 탄성을 갖는 접착제를 사용함으로써, 더욱 전자부품(20)과 대상물의 접촉을 방지할 수 있다.
＜실장 구조체(II)의 특징＞
실장 구조체(II)는 플렉시블성을 갖는다. 예를 들면, 실장 구조체(II)는 직경 1 ㎝ 이상의 원통에 감는 것이 가능하다. 여기서 감는 것이 가능하다는 것은, 원통에 감은 후에도, 회로의 단선이나 전자부품(20)의 박락 등의 실장 구조체(II)의 손상이 발생하지 않는 것을 의미한다.
실장 구조체(II)는 직경 1 ㎝ 이상, 예를 들면, 직경 10 ㎝ 이상의 원통에 감는 것이 가능하다. 또한, 직경 1 ㎝ 이상의 원호가 이어진 파판 등에 추종되는 것도 가능하다.
＜설치방법＞
일 실시태양예인 실장 구조체(II)는 양면 접착 시트(600)를 대상물에 감는 것만으로 설치할 수 있다. 또한, 복수 장의 실장 구조체(II)를 전면에 깔듯이 붙임으로써 대형화할 수 있다. 이 때, 1장의 양면 접착 시트에 복수 장의 실장 구조체(II)를 접착함으로써, 인접하는 실장 구조체(II) 사이에서의 전자부품의 배열을 정렬하여 설치할 수 있다. 이와 같이 설치함으로써, 어느 실장 구조체(II)에 전자부품의 고장 등이 발생한 경우에, 고장이 발생한 실장 구조체(II)만을 교환하면 되기 때문에, 유지 보수성도 우수하다. 실장 구조체(II)를 접착하는 대상물은 특별히 제한되지 않고, 구비하는 전자 디바이스(500)의 종류에 따라 적당히 선택할 수 있다.
Claims (8)
- 가요성 기재의 일면 측 상에 납땜 접합된 복수의 전자부품을 갖고,
상기 가요성 기재가 둘레 가장자리의 적어도 일부에 연결영역을 구비하며,
상기 연결영역에 상기 전자부품의 배치위치에 대응하는 복수의 연결구멍이 형성되어 있는, 실장 구조체(mounting structure). - 제1항에 있어서,
상기 가요성 기재가 삼각 형상, 사각 형상, 오각 형상, 육각 형상 중 어느 하나인, 실장 구조체. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 연결영역의 적어도 타면 측에 재박리형 접착제층을 갖는, 실장 구조체. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 실장 구조체가 복수 장 연결되어 이루어지고,
인접하는 실장 구조체가, 한쪽 실장 구조체의 연결구멍에 다른 쪽 실장 구조체의 전자부품이 끼워맞춤되어 연결되어 있는, 연결된 실장 구조체. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자부품의 적어도 일부에 대응하는 오목부 또는 구멍부를 갖는 양면 접착 시트를 갖는, 실장 구조체. - 가요성 기재의 일면 측 상에 납땜 접합된 복수의 전자부품을 구비하는 전자 디바이스와,
상기 전자부품의 적어도 일부에 대응하는 오목부 또는 구멍부를 갖는 양면 접착 시트
를 갖는, 실장 구조체. - 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 양면 접착 시트가 재박리형인, 실장 구조체. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자부품이 발광 소자, 센서 소자, 태양 전지 셀의 하나 이상을 포함하는, 실장 구조체.
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