JP7754875B2 - 回路埋込基板の製造方法 - Google Patents
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Description
回路400は、任意のパターンを有するヒータ部450と、ヒータ部450の両端からそれぞれ引き出された第1配線部430及び第2配線部440と、第1配線部430及び第2配線部440からそれぞれヒータ部450とは反対側(図の+X方向)に延びて、第1電極パッド500及び第2電極パッド600にそれぞれ重なる第1端部410及び第2端部420とを有している。回路400は、超音波溶着機を用いて超音波振動を与えることにより、フィルム200の金属細線300との接触面を溶融させて埋め込まれている。例えば、第1端部410から、第1配線部430、ヒータ部450、第2配線部440、第2端部420の順で埋め込んでいくことができる。
フィルムを準備する準備工程と、
フィルムの第1主面上の周縁部に、第1方向に沿って第1電極パッド及び第2電極パッドを間隔を空けて互いに平行に配置する配置工程と、
第1主面上に配置された1つの金属細線からなり、任意のパターンを有する機能部と、機能部の両端の一方から引き出された第1配線部と、機能部の両端の他方から引き出された第2配線部と、第1配線部及び第2配線部からそれぞれ機能部とは反対側に延びて、第1電極パッド及び第2電極パッドにそれぞれ一部が重なり、第1位置ずれ吸収領域を構成する第1端部及び第2位置ずれ吸収領域を構成する第2端部とを有する回路を、機能部と、第1配線部及び第2配線部と、第1端部及び第2端部のうち第1電極パッド及び第2電極パッドに重ならない部分とを超音波溶着機を用いてフィルムの第1主面に埋め込んで形成する回路形成工程と、
第1電極パッド及び第2電極パッドと、第1電極パッド及び第2電極パッドの上に位置する金属細線とをそれぞれ電気的に接続する接続工程とを備え、
超音波溶着機は、超音波振動を与えることによりフィルムの金属細線との接触面を溶融させるとともに金属細線をフィルムの第1主面に埋め込むホーンと、ホーンの内部を通りホーンの先端からフィルムの第1主面上に連続的に引き出される金属細線を有しており、
第1位置ずれ吸収領域及び第2位置ずれ吸収領域は、屈曲形状の第1端部及び第2端部で構成され、第1電極パッド及び第2電極パッドと回路との第1方向の位置ずれを吸収する幅をそれぞれ有している、回路埋込基板の製造方法である。
図1(f)を参照して、回路埋込基板1は、フィルム2と、フィルム2の第1主面2a上に配置された1つの金属細線3からなる回路4と、第1電極パッド5と、第2電極パッド6とを備えている。回路4は、機能部45と、第1配線部43と、第2配線部44と、第1端部41と、第2端部42とを有する。機能部45は、任意のパターンを有する。第1配線部43は、機能部45の両端の一方45aから引き出されている。第2配線部44は、機能部45の両端の他方45bから引き出されている。第1端部41は、第1配線部43から機能部45とは反対側(-Y方向)に延びて、第1電極パッド5に重なっている。第2端部42は、第2配線部44から機能部45とは反対側(-Y方向)に延びて、第2電極パッド6に重なっている。
本実施形態では、第1端部41及び第2端部42は、平面視でジグザグ形状(屈曲形状の一例)である。
なお、本実施形態では電極パッド5,6は四角形状であるが、これに限定されない。例えば、四角形以外の多角形状、円形状、楕円形状、L字形状などでもよい。
このような回路埋込基板1の製造方法の一実施形態を、図1を参照して説明する。
回路埋込基板1の製造方法は、フィルム2を準備する準備工程(図示せず)と、第1電極パッド5及び第2電極パッド6をフィルム2の第1主面2a上の周縁部に配置する配置工程(図1(a))と、超音波溶着機7を用いて回路4を形成する回路形成工程(図1(b)~図1(e))と、回路4の第1端部41及び第2端部42と電極パッド5,6とを電気的に接続する接続工程(図1(f))とを備えている。
次に、図1(c)に示すように、第1端部41の埋め込み終端から+Y方向に向かって金属細線3を所定長さだけ引き出しつつ第1主面2aに埋め込んで、第1配線部43を形成する。次に、第1配線部43の埋め込み終端43aから金属細線3を所定長さだけ引き出しつつ、XY平面に広がる任意のパターンで第1主面2aに埋め込んで機能部45を形成する。第1配線部43の埋め込み終端43aは、機能部45の始端となる。換言すると、第1配線部43の終端43aは、機能部45の両端の一方45aとなる(図1(d)参照)。
次に、図1(d)に示すように、ホーン71から金属細線3を所定長さだけ引き出しつつ、機能部45の終端45bから-Y方向に延びて第1主面2aに埋め込んで、第2配線部44を形成する。機能部45の終端45bは、第2配線部44の始端であり、機能部45の両端の他方となる。
次に、図1(e)に示すように、第2配線部44の埋め込み終端44aから金属細線3を所定長さだけ引き出しつつ第1主面2aに埋め込み、第2電極パッド6の上をジグザグ形状に跨いで第2端部42を形成する。このとき、ジグザグ形状の折れ曲がり部は第1主面2aに埋め込まれ、第2電極パッド6に重なる金属細線3は第1主面2aに埋め込まれず、第2電極パッド6の上面に接触する。第2端部42を形成した後、第2端部42の埋め込み終端で金属細線3を切断する。切断方法としては、例えば、カッターやニッパーを用いることができる。
最後に接続工程では、図1(f)の点Pに示すように、2つの電極パッド5,6と、2つの電極パッド5,6の上に位置する(上面に接触している)金属細線3とをそれぞれ電気的に接続する。接続には、公知の金属接合技術である、溶接(抵抗溶接、超音波溶接、レーザ溶接など)、半田付け、ロウ付けなどを用いることができる。なお、電極パッド5,6と金属細線3とを電気的に接続する箇所は、複数であってもよい。
このようにして、回路埋込基板1を得ることができる。
図2を参照して、第1端部41及び第2端部42は、それぞれ第1位置ずれ吸収領域41a及び第2位置ずれ吸収領域42aを構成する。第1位置ずれ吸収領域41a及び第2位置ずれ吸収領域42aは、図中の破線で示した領域である。図2は、第1電極パッド5及び第2電極パッド6と、第1端部41及び第2端部42との位置ずれがない状態を示している。
第1位置ずれ吸収領域41aは幅W41を有し、第2位置ずれ吸収領域42aは幅W42を有している。これら幅W41,W42は、端部41,42のジグザグ形状の幅に等しく、2つの電極パッド5,6の幅W5,W6よりも大きく設定される。当然ながら、位置ずれ吸収領域41a,42aの幅W41,W42を大きくすれば、許容できる電極パッド5,6のX方向の位置ずれの大きさも大きくなる。
例えば、電極パッド5,6の幅W5,W6がそれぞれ5mm、電極パッド5,6の間隔Sが10mmのとき、幅W41,W42はそれぞれ15mmとすることができる。
このように、電極パッド5,6の位置ずれを考慮せずとも、端部41,42と電極パッド5,6との位置合わせが可能になるため、良品率を向上することができる。
図4を参照して、第1端部41及び第2端部42の屈曲形状は、平面視でU字状であってもよい。第1端部41及び第2端部42は、それぞれ第1位置ずれ吸収領域41a及び第2位置ずれ吸収領域42aを構成する。図4は、第1電極パッド5及び第2電極パッド6と、第1端部41及び第2端部42との位置ずれがない状態を示している。
W41=(2×W3)+S5 ・・・(1)
W42=(2×W3)+S6 ・・・(2)
また、金属細線3と電極パッド5,6とを超音波溶接する場合は、第1位置ずれ吸収領域41a及び第2位置ずれ吸収領域42aのそれぞれの幅W41,W42と、2つの電極パッド5,6の幅W5,W6とを等しく設定することができる。なお、金属細線3と電極パッド5,6とを半田付けする場合は、半田を金属細線3の両脇に配置(換言すれば、金属細線3を挟む位置に半田を配置)して、金属細線3を固定する必要があるため、W5(W6)>W41(W42)とする。
電極パッド5,6の幅W5,W6に対して、金属細線3の幅(直径)W3及び間隔S5,S6は、それぞれ下記の式(3)及び式(4)を満たす値に設定する。
W5=2W3+S5 ・・・(3)
W6=2W3+S6 ・・・(4)
つまり、電極パッド5,6の幅W5,W6と金属細線3の幅(直径)W3とが決まれば、間隔S5,S6は上式(3)(4)から求められる。例えば、幅W5(=幅W6)が5mmの電極パッド5,6と、幅(直径)W3が0.5mmの金属細線3を用いた場合、間隔S5(=S6)は5-1=4mmとなる。
2 :フィルム
2a :第1主面
3 :金属細線
4 :回路
41 :第1端部
41a:第1位置ずれ吸収領域
42 :第2端部
42a:第2位置ずれ吸収領域
43 :第1配線部
44 :第2配線部
45 :機能部
5 :第1電極パッド
6 :第2電極パッド
7 :超音波溶着機
71 :ホーン
100:フィルムヒータ
200:フィルム
300:金属細線
400:回路
410:第1端部
420:第2端部
430:第1配線部
440:第2配線部
450:ヒータ部
500:第1電極パッド
600:第2電極パッド
700:接着層
Claims (2)
- フィルムを準備する準備工程と、
前記フィルムの第1主面上の周縁部に、第1方向に沿って第1電極パッド及び第2電極パッドを間隔を空けて互いに平行に配置する配置工程と、
前記第1主面上に配置された1つの金属細線からなり、
任意のパターンを有する機能部と、
前記機能部の両端の一方から引き出された第1配線部と、
前記機能部の両端の他方から引き出された第2配線部と、
前記第1配線部及び前記第2配線部からそれぞれ前記機能部とは反対側に延びて、前記第1電極パッド及び前記第2電極パッドにそれぞれ一部が重なり、第1位置ずれ吸収領域を構成し第1折れ曲がり部を有する第1端部及び第2位置ずれ吸収領域を構成し第2折れ曲がり部を有する第2端部とを有する回路を、
前記機能部と、前記第1配線部及び前記第2配線部と、前記第1端部及び前記第2端部のうち前記第1電極パッド及び前記第2電極パッドに重ならない部分とを超音波溶着機を用いて前記フィルムの前記第1主面に埋め込んで形成する回路形成工程と、
前記第1電極パッド及び前記第2電極パッドと、前記第1電極パッド及び前記第2電極パッドの上に位置する前記金属細線とをそれぞれ電気的に接続する接続工程とを備え、
前記超音波溶着機は、超音波振動を与えることにより前記フィルムの前記金属細線との接触面を溶融させるとともに前記金属細線を前記フィルムの前記第1主面に埋め込むホーンと、前記ホーンの内部を通り前記ホーンの先端から前記フィルムの前記第1主面上に連続的に引き出される前記金属細線を有しており、
前記第1位置ずれ吸収領域及び前記第2位置ずれ吸収領域は、それぞれ前記第1折れ曲がり部及び前記第2折れ曲がり部で接続された屈曲形状の前記第1端部及び前記第2端部で構成され、前記第1電極パッド及び前記第2電極パッドと前記回路との前記第1方向の位置ずれを吸収する幅をそれぞれ有し、前記第1折れ曲がり部及び前記第2折れ曲がり部は前記第1主面に埋め込まれ、前記第1電極パッド及び前記第2電極パッドに重なる金属細線は前記第1電極パッド及び前記第2電極パッドのそれぞれの上面に接触する、
回路埋込基板の製造方法。
- 前記屈曲形状が平面視でジグザグ形状またはU字状である、請求項1に記載の回路埋込基板の製造方法。
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