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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-05
(45)【発行日】2024-08-14
(54)【発明の名称】立体配線構造体の製造方法
(51)【国際特許分類】
H05K 1/11 20060101AFI20240806BHJP
H05K 1/02 20060101ALI20240806BHJP
H05K 1/18 20060101ALI20240806BHJP
H05K 3/40 20060101ALI20240806BHJP
【ＦＩ】
H05K1/11 B
H05K1/02 J
H05K1/18 R
H05K3/40 K
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020123456
(22)【出願日】2020-07-20
(65)【公開番号】P2021090037
(43)【公開日】2021-06-10
【審査請求日】2023-04-19
(31)【優先権主張番号】P 2019210418
(32)【優先日】2019-11-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000114400
【氏名又は名称】メイショウ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165607
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 一成
(74)【代理人】
【識別番号】100196690
【弁理士】
【氏名又は名称】森合 透
(72)【発明者】
【氏名】角田 佳久
(72)【発明者】
【氏名】小池 敏彦
(72)【発明者】
【氏名】高瀬 浩一
【審査官】黒田 久美子
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－２３３０３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０６４０３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－０８７３８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－０４６０９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１６７５２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－０７４２８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２４８１３１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｋ １／１１
Ｈ０５Ｋ １／０２
Ｈ０５Ｋ １／１８
Ｈ０５Ｋ ３／４０
Ｈ０５Ｋ ３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより所定の配線パターンに対応する複数の配線溝（２）を有するベース基材（１）を成形するベース基材成形工程と、導電性インクを塗布して前記配線溝（２）の底部に導電路（４）を形成する導電路形成工程と、前記導電路（４）の表面にレジストインクを塗布して前記導電路（４）を被覆する絶縁層（５）を積層する絶縁層形成工程と、を有する立体配線構造体の製造方法であって、
前記ベース基材成形工程が、前記ベース基材（１）に、前記配線溝（２）を形成すると同時に、前記配線溝（２）を貫通するリードフレーム（４４）を取り付けるインサート成形を行う工程を含むことを特徴する立体配線構造体の製造方法。
【請求項2】
導電路形成工程が、配線溝（２）内の導電路（４）とリードフレーム（４４）とを導通接続する工程を含む請求項１記載の立体配線構造体の製造方法。
【請求項3】
ベース基材成形工程に、交差する一方の配線溝（２ａ）と他方の配線溝（２ｂ）の凹設寸法に差を設ける工程が含まれる請求項１又は２に記載の立体配線構造体の製造方法。
【請求項4】
導電路形成工程と絶縁層形成工程の少なくとも一方に、インクジェットプリンタ、スクリーン印刷機又はディスペンサーを使用する工程が含まれる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の立体配線構造体の製造方法。
【請求項5】
絶縁層形成工程が、樹脂材料に絶縁性フェライト粒子を含有させたレジストインクを使用して絶縁層（５）を形成する工程が含まれる請求項１乃至４のいずれか一項に記載の立体配線構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子部品が実装される立体配線構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電子機器の小型化に伴い、従来のガラスエポキシ基板のような平面基板では対応できなくなったため、成型品の表面に立体的に直接導体配線を形成した立体配線構造体や、更に電子部品を実装した３Ｄ－ＭＩＤ（3 Dimensional－Molded Interconnect Device、三次元成型回路部品）が使われるようになっている。
以下の特許文献１に記載の立体配線構造体の製造方法は、合成樹脂成形品の表面に予め化学メッキ等により金属被覆加工を行って厚さが
０．２～２．０μｍの金属薄膜を形成し、次いで該薄膜表面の絶縁回路となる部分の輪郭線上にレーザー光を照射して金属薄膜を除去し、絶縁回路となる部分を絶縁閉回路で囲んだ後、導電回路となる部分に電気メッキを行い所望の厚さの回路を形成した後、エッチング液によりフラッシュエッチングを行い絶縁回路となる部分に残った金属薄膜を除去し回路形成を行うというものである。
以下の特許文献１に記載の立体配線構造体の製造方法は、合成樹脂成形品の表面に予め化学メッキ等により金属被覆加工を行って厚さが
０．２～２．０μｍの金属薄膜を形成し、次いで該薄膜表面の絶縁回路となる部分の輪郭線上にレーザー光を照射して金属薄膜を除去し、絶縁回路となる部分を絶縁閉回路で囲んだ後、導電回路となる部分に電気メッキを行い所望の厚さの回路を形成した後、エッチング液によりフラッシュエッチングを行い絶縁回路となる部分に残った金属薄膜を除去し回路形成を行うというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平７－６６５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記従来の配線構造において配線路間の交差を避ける必要がある場合には、迂回配線や曲げ配線を多用する必要があることから配線長が必要以上に長くなる傾向があり、結果として高速通信においては信号成分を減衰させてしまう挿入損失（インサーションロス）やノイズを低減し難いという問題がある。
【0005】
更に従来の配線構造では、基板上に電子部品が露出される構成であるため、基板の表面を触れると電子部品が脱落する虞があった。
【0006】
本発明は、上記した従来技術における問題点を解消すべく、簡単な構成且つ低コストで挿入損失やノイズの低減を可能とする立体配線構造体の製造方法を創出することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0017】
上記課題を解決するための手段のうち、本発明の第１の手段は、
金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより所定の配線パターンに対応する複数の配線溝を有するベース基材を成形するベース基材成形工程と、導電性インクを塗布して配線溝の底部に導電路を形成する導電路形成工程と、導電路の表面にレジストインクを塗布して導電路を被覆する絶縁層を積層する絶縁層形成工程と、を有する立体配線構造体の製造方法であって、
前記ベース基材成形工程が、前記ベース基材に、前記配線溝を形成すると同時に、前記配線溝を貫通するリードフレームを取り付けるインサート成形を行う工程を含むことを特徴する、と云うものである。
本発明の第１の手段では、一度の射出成形において、配線溝とリードフレームとを同時に形成することができ、立体配線構造体を安価なコストで製造し得る。
金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより所定の配線パターンに対応する複数の配線溝を有するベース基材を成形するベース基材成形工程と、導電性インクを塗布して配線溝の底部に導電路を形成する導電路形成工程と、導電路の表面にレジストインクを塗布して導電路を被覆する絶縁層を積層する絶縁層形成工程と、を有する立体配線構造体の製造方法であって、
前記ベース基材成形工程が、前記ベース基材に、前記配線溝を形成すると同時に、前記配線溝を貫通するリードフレームを取り付けるインサート成形を行う工程を含むことを特徴する、と云うものである。
本発明の第１の手段では、一度の射出成形において、配線溝とリードフレームとを同時に形成することができ、立体配線構造体を安価なコストで製造し得る。
【0018】
また本発明の第２の手段は、上記第１の手段に、導電路形成工程が、配線溝内の導電路とリードフレームとを導通接続する工程を含む、との手段を加えたものである。
上記手段では、配線溝内に導電インクを塗布して導電路を形成する際に同時に導電路とリードフレームと導通接続することができる。
上記手段では、配線溝内に導電インクを塗布して導電路を形成する際に同時に導電路とリードフレームと導通接続することができる。
【0019】
また本発明の第３の手段は、上記第１又は第２の手段に、ベース基材成形工程に、交差する一方の配線溝と他方の配線溝の凹設寸法に差を設ける工程が含まれる、との手段を加えたものである。
上記手段では、簡単な構成によって立体配線を実現し得る。
上記手段では、簡単な構成によって立体配線を実現し得る。
【0020】
また本発明の第４の手段は、上記第１乃至第３のいずれかの手段に、導電路形成工程と絶縁層形成工程の少なくとも一方に、インクジェットプリンタ、スクリーン印刷機又はディスペンサーを使用する工程が含まれる、との手段を加えたものである。
上記手段では、導電路と絶縁層の一方又は双方を高精度に形成することができる。
上記手段では、導電路と絶縁層の一方又は双方を高精度に形成することができる。
【0021】
また本発明の第５の手段は、上記第１乃至第４のいずれかの手段に、絶縁層形成工程が、樹脂材料に絶縁性フェライト粒子を含有させたレジストインクを使用して絶縁層を形成する工程が含まれる、との手段を加えたものである。
上記手段では、電磁シールド効果や放熱効果を備えた立体配線構造体を容易に製造することができる。
上記手段では、電磁シールド効果や放熱効果を備えた立体配線構造体を容易に製造することができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明では、導電路の表面を絶縁層で被覆した複数のケーブルをベース基材に配線するという簡単な構成で立体配線構造を実現できる。
また、インクジェットプリンタやスクリーン印刷機を使用して導電路及び絶縁層を形成するという簡単は製造方法により、立体配線構造を抵コストで製造することがきる。
またベース基材の成形時にリードフレームを設けることで後工程でリードフレームを取り付ける必要がなくなるため、製造工程を容易化できると共に製造コストを低減できる。
また、インクジェットプリンタやスクリーン印刷機を使用して導電路及び絶縁層を形成するという簡単は製造方法により、立体配線構造を抵コストで製造することがきる。
またベース基材の成形時にリードフレームを設けることで後工程でリードフレームを取り付ける必要がなくなるため、製造工程を容易化できると共に製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の第１実施例としての立体配線構造体を示す斜視図である。
【図4】電子部品を実装した位置における立体配線構造体の断面図である。
【図5】スルーホールが形成された立体配線構造体を示す断面図である。
【図6】立体配線構造体の製造方法としての一工程を概念的に示す断面図である。
【図8】第１実施例の変形例として、リードフレームを備えた立体配線構造体の断面図である。
【図9】本発明の第２実施例としての立体配線構造体を示す斜視図である。
【図12】本発明の第３実施例の立体配線構造体の製造方法として、ＬＤＳ工法を用いたコネクタ付きアンテナの製造方法を示す斜視図であり、（ａ）はベース基材成形工程、（ｂ）は活性化工程、（ｃ）はメッキ処理による第１導電路形成工程、（ｄ）は金フラッシメッキ処理による第２導電路形成工程である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の第１実施例としての立体配線構造体を示す斜視図、図２は図１のＩＩ－ＩＩ線における拡大断面図、図３は図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における拡大断面図、図４は電子部品を実装した位置における立体配線構造体の断面図、図５はスルーホールが形成された立体配線構造体を示す断面図、図６は立体配線構造体の製造方法としての一工程を概念的に示す断面図、図７は交差部における導通状態の一例を示し、（ａ）は図２に相当する断面図、（ｂ）は図３に相当する断面図、図８は第１実施例の変形例として、リードフレームを備えた立体配線構造体の断面図である。
図１は本発明の第１実施例としての立体配線構造体を示す斜視図、図２は図１のＩＩ－ＩＩ線における拡大断面図、図３は図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における拡大断面図、図４は電子部品を実装した位置における立体配線構造体の断面図、図５はスルーホールが形成された立体配線構造体を示す断面図、図６は立体配線構造体の製造方法としての一工程を概念的に示す断面図、図７は交差部における導通状態の一例を示し、（ａ）は図２に相当する断面図、（ｂ）は図３に相当する断面図、図８は第１実施例の変形例として、リードフレームを備えた立体配線構造体の断面図である。
【0026】
本発明の第１実施例に示す立体配線構造体は、ベース基材１と、所定の配線パターンに対応して凹設された複数の配線溝２を有して形成されている。ベース基材１は、所定の金型内のキャッビティ内に、溶融状態の合成樹脂材料、例えばガラスエポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）などを射出して成形する射出成形法によって形成されている。
【0027】
各配線溝２の底部には導電路４が夫々敷設され、各導電路４の上にはその表面を被覆する絶縁層５が夫々積層されている。本発明では導電路４とこれを被覆する絶縁層５とが一種のケーブル３を構成している。
複数の配線溝２のうち、互いに交差して延びる配線溝２は異なる凹設寸法を有して形成されている。すなわち、一方向に延びる配線溝２ａの凹設寸法は、他方向に延びる配線溝２ｂよりも深い凹設寸法で形成されている。そして、一方向に延びる配線溝２ａの底部上にケーブル３ａが敷設され、他方向に延びる配線溝２ｂの底部上にケーブル３ｂが敷設されており、互いの交差部Ｐでは一方向に延びる配線溝２ａに敷設されたケーブル３ａの上に他方向に延びる配線溝２ｂに敷設されたケーブル３ｂが部分的に重なるようにして立体的に配線されている。
下層側のケーブル３ａを構成する導電路４と上層側のケーブル３ｂを構成する導電路４との間は、下層側のケーブル３ａを構成する絶縁層５が介在しており、両者は電気的に絶縁される状態が確保されている。
尚、配線溝２は断面四角形状に限るものではなく、例えば断面三角形状、断面円形状などその他の形状であっても良い。
複数の配線溝２のうち、互いに交差して延びる配線溝２は異なる凹設寸法を有して形成されている。すなわち、一方向に延びる配線溝２ａの凹設寸法は、他方向に延びる配線溝２ｂよりも深い凹設寸法で形成されている。そして、一方向に延びる配線溝２ａの底部上にケーブル３ａが敷設され、他方向に延びる配線溝２ｂの底部上にケーブル３ｂが敷設されており、互いの交差部Ｐでは一方向に延びる配線溝２ａに敷設されたケーブル３ａの上に他方向に延びる配線溝２ｂに敷設されたケーブル３ｂが部分的に重なるようにして立体的に配線されている。
下層側のケーブル３ａを構成する導電路４と上層側のケーブル３ｂを構成する導電路４との間は、下層側のケーブル３ａを構成する絶縁層５が介在しており、両者は電気的に絶縁される状態が確保されている。
尚、配線溝２は断面四角形状に限るものではなく、例えば断面三角形状、断面円形状などその他の形状であっても良い。
【0028】
図１及び図４に示すように、配線溝２ａの経路上には、配線溝２ａよりも深い凹設寸法から成る凹部６が形成されている。凹部６には、配線溝２ａの底部から凹部６の壁面を通って凹部６の底部まで断面クランク状に連続して延びるケーブル３が配線されており、凹部６の底部上の、長手方向の両側の位置には、各ケーブル３の端部から導電路４のみを露出させて構成したランド部４ａが夫々設けられている。そして、凹部６には、長手方向の両側に電極端子１１を備えた電子部品１０が実装されており、両電極端子１１を両ランド部４ａに導電性接着剤２０を介して夫々接続されている。
【0029】
図５に示すように、配線溝２内にケーブル３を敷設する構成は、ベース基材１の表裏両面に配置しても良い。そして、表面側に設けられたケーブル３の導電路４と裏面側のケーブル３の導電路４との間は、ベース基材１内に穿孔されたスルーホール７内に配線された柱状導電路８を介して電気的に接続することが可能となっている。
【0030】
次に上記構成からなる立体配線構造体の製造方法について説明する。
先ず、図６に示すように、複数の配線溝２、凹部６及びスルーホール７などを形成する複数の凸部３１が、所定の配線パターンに対応して形成されている金型３０を使用し、金型３０のキャビティ（図示せず）内に、溶融樹脂を射出することによりベース基材１を製造する（ベース基材成形工程）。
金型３０からベース基材１を離型した後、複数の配線溝２の底部に、導電性インクを塗布して導電路４を形成する（導電路形成工程）。
続いて、導電路４の表面にレジストインクを塗布し、導電路４を被覆する絶縁層５を積層してケーブル３を形成する（絶縁層形成形工程）。
先ず、図６に示すように、複数の配線溝２、凹部６及びスルーホール７などを形成する複数の凸部３１が、所定の配線パターンに対応して形成されている金型３０を使用し、金型３０のキャビティ（図示せず）内に、溶融樹脂を射出することによりベース基材１を製造する（ベース基材成形工程）。
金型３０からベース基材１を離型した後、複数の配線溝２の底部に、導電性インクを塗布して導電路４を形成する（導電路形成工程）。
続いて、導電路４の表面にレジストインクを塗布し、導電路４を被覆する絶縁層５を積層してケーブル３を形成する（絶縁層形成形工程）。
【0031】
尚、配線溝２内を絶縁層５で埋め尽くし、絶縁層５とベース基材１の表面を同一面に形成しても良い。あるいは導電路形成工程の後工程において、その他の樹脂材料で配線溝２を埋め尽くしても良い。絶縁層５又はその他の樹脂材料を使用し、配線溝２をベース基材１の表面と同一面になるまで埋め尽し、ベース基材１上に配線溝２が現れない構成とすることにより、立体配線構造体をすっきりとした外観とすることが可能となる。
【0032】
上記導電路形成工程及び絶縁層形成形工程においては、例えばインクジェットプリンタを使用し、複数の配線溝２の底部の夫々に導電路４を形成する導電性インクを塗布し、次に各導電路４の表面に絶縁層５を形成するレジストインクを塗布することにより、複数のケーブル３を有する立体配線を高精度に形成することが可能である。
【0033】
またインクジェットプリンタの代わりに、例えばスクリーン印刷機又はディスペンサーを使用して導電路４及び絶縁層５から成るケーブル３を形成してもよい。
【0034】
このように。第１実施例ではケーブル３を配線溝２内に収まる状態で配線することができるため、塗布時に導電性インクが配線溝２の外部であるベース基材１の表面に飛び散る虞を防止することができる。
尚、インクジェットプリンタ、スクリーン印刷機又はディスペンサーの使用は、導電路形成工程と絶縁層形成形工程の少なくとも一方のみでも良い。
尚、インクジェットプリンタ、スクリーン印刷機又はディスペンサーの使用は、導電路形成工程と絶縁層形成形工程の少なくとも一方のみでも良い。
【0035】
また導電性インクを配線溝２の底部に塗布する方法としては、配線溝２の底部を粗面加工した立体配線構造体を、導電性インクを溜めた容器内に沈降させる方法も採用できる。この方法では、立体配線構造体を導電性インク内に沈降させると、導電性インクが粗面加工された配線溝２の底部のみに残留することから、配線溝２の底部に導電性インクからなる導電路４を形成することが可能となる。しかもこの方法では、インクジェットプリンタ、スクリーン印刷機又はディスペンサーが不要となるため、製造コストを大幅に低減することが可能となる。
【0036】
尚、配線溝２の底部への粗面加工は、図６に示すように凸部３１の先端を粗面状に加工した金型３０を使用した射出成形において成形と同時に形成する方法でもよいし、成形後に配線溝２の底部に対してサンドブラスト加工を行うことで粗面に仕上げる方法又は薬品を用いて粗面に仕上げるケミカルエッチングであっても良い。
【0037】
第１実施例の、凹設寸法の異なる配線溝２については、先に凹設寸法の深い配線溝２ａに対して導電路形成工程に続いて絶縁層形成工程を行ってケーブル３ａを形成し、次に凹設寸法の浅い配線溝２ｂに対して導電路形成工程に続いて絶縁層形成工程を行ってケーブル３ｂを行うことにより、ケーブル３が立体的に交差する配線を行うことが可能である。
【0038】
また互いに立体的に交差するケーブル３同士を導通接続させることもできる。例えば、互いに立体的に交差するケーブル３ａとケーブル３ｂとを導通接続させたい場合には、図７（ａ）（ｂ）に示すように、凹設寸法の深い配線溝２ａに対して先に行うケーブル３ａの絶縁層形成工程において、交差部Ｐとなる位置に絶縁層５の一部に欠損部９を形成し、続く凹設寸法の浅い配線溝２ｂに対して行うケーブル３ａの導電路形成工程及び絶縁層形成工程を通常どおりに行うと、欠損部９を介してケーブル３ａの導電路４の上にケーブル３ａの導電路４が直接積層されるようになるため、ケーブル３ａとケーブル３ｂとを導通接続させることが可能となる。
【0039】
このように、上記第１実施例では、所定の配線パターンに応じて、各配線溝２の凹設寸法を調整し、また凹設寸法の深い配線溝２ａに対する絶縁層形成工程における絶縁層５の形成位置を調整し、更には電子部品１０を実装するための凹部６の形成位置を調整することにより、所望の立体配線構造体とすることができる。
そして、ケーブル３を配線溝２内に埋設し且つ電子部品１０を凹部６内に埋設することにより、ケーブル３及び電子部品１０が表面に現れない立体配線構造体とすることができる。
そして、ケーブル３を配線溝２内に埋設し且つ電子部品１０を凹部６内に埋設することにより、ケーブル３及び電子部品１０が表面に現れない立体配線構造体とすることができる。
【0040】
尚、凹部６の凹設寸法は、実装された電子部品１０の天面がベース基材１の表面と同一面となる寸法、又は電子部品１０が凹部６内に完全に埋設される寸法が好ましいが、その他電子部品１０を半分程度埋没させる寸法であっても良い。このように、少なくとも電子部品１０の一部を凹部６内に埋没させることにより、ベース基材１の表面を触っても電子部品１０の脱落が起き難くさせることができ（部品剥離強度の向上）、更にはベース基材１内にすっきり収まる立体配線構造体をすることができ、３Ｄ－ＭＩＤへの応用も可能となる。
【0041】
また上記立体配線構造体では、従来多く採用されていた迂回配線や曲げ配線を避け、直線による最短距離で配線することができるようになることから、従来に比較して配線長を短くすることが可能となるため、結果として高速通信においては信号成分を減衰させてしまう挿入損失の低減を図ることができる（高周波伝送性能の向上）。
【0042】
ここで、絶縁層５は、絶縁性フェライト粒子を樹脂含有させたレジストインクで形成される構成が好ましい。この構成では、電磁シールド効果の向上によるケーブル３間の干渉を避けることが可能となり、結果として高速通信を妨げるノイズの低減を図ることができる（高周波伝送性能の向上）。また放熱を高める効果をも発揮し得る。
【0043】
更には、ケーブル３を流す電流量に応じて配線溝２の凹設寸法及びケーブル３の導電路４の断面積を調整することができる。例えば、配線溝２の凹設寸法を浅くし且つ導電路４の断面積を小さく形成したケーブル３は信号用ケーブルとすることでき、配線溝２の凹設寸法を深くし且つ導電路４の断面積を大きく形成したケーブル３は電力用ケーブルとすることができる。
【0044】
また例えば、図８に示すように、立体配線構造体中の導電路４にリードフレーム４４を設けることにより、図示しない外部配線との接続を行う構成とすることもできる。
リードフレーム４４は、導電性の金属棒がベース基材１を貫通する状態で、配線溝２内に立設する構成である。リードフレーム４４は、その上端が配線溝２の底部上に突出した状態で導電路４と導通接続されており、下端はベース基材１の下面から突出している。図８では、ベース基材１中に設けられた３つの配線溝２に対応するリードフレーム４４が３本設けられた構成を示しているが、リードフレーム４４の数量は配線溝２の数に応じて適宜変更可能である。そして、ベース基材１の下面から突出する各リードフレーム４４は電力用又は信号用の接続端子として用いることが可能であり、ベース基材１の下面から突出しているリードフレーム４４の下端と外部配線とを例えば半田付けし、あるいはリードフレーム４４をコネクタピンとして活用し、図示しないコネクタ部材を介して接続することにより、立体配線構造体と外部配線とが導通接続される。
リードフレーム４４は、導電性の金属棒がベース基材１を貫通する状態で、配線溝２内に立設する構成である。リードフレーム４４は、その上端が配線溝２の底部上に突出した状態で導電路４と導通接続されており、下端はベース基材１の下面から突出している。図８では、ベース基材１中に設けられた３つの配線溝２に対応するリードフレーム４４が３本設けられた構成を示しているが、リードフレーム４４の数量は配線溝２の数に応じて適宜変更可能である。そして、ベース基材１の下面から突出する各リードフレーム４４は電力用又は信号用の接続端子として用いることが可能であり、ベース基材１の下面から突出しているリードフレーム４４の下端と外部配線とを例えば半田付けし、あるいはリードフレーム４４をコネクタピンとして活用し、図示しないコネクタ部材を介して接続することにより、立体配線構造体と外部配線とが導通接続される。
【0045】
リードフレーム４４を立体配線構造体に取り付けるには、ベース基材成形工程に、インサート成形法を取り入れることにより行うことができる。すなわち、金型３０内の所定の位置にリードフレーム４４を夫々セットした後、上記同様に、溶融樹脂を射出してインサート成形した後に離型すると、各リードフレーム４４が各配線溝２内に立設するベース基材１を得ることができる。
【0046】
続く、導電路形成工程において、上記同様に、複数の配線溝２の底部に、導電性インクを塗布して導電路４を形成すると、リードフレーム４４と導電路４とを導通接続させることができる。尚、導電性インクを用いるので、ベース基材１には低耐熱性樹脂を使用することができる。
絶縁層形成形工程では、絶縁層５内にリードフレーム４４を埋設してもよいし、図８に示すように、この部分にレジストインクを塗布せずに、リードフレーム４４の上端が露出する構成としてもよい。
絶縁層形成形工程では、絶縁層５内にリードフレーム４４を埋設してもよいし、図８に示すように、この部分にレジストインクを塗布せずに、リードフレーム４４の上端が露出する構成としてもよい。
【0047】
上記製造方法では、一度のベース基材成形工程において、配線溝２とこの配線溝２内にリードフレーム４４が立設するベース基材１を同時に形成することができるため、ベース基材成形後にリードフレーム４４を取り付ける別工程を要する場合に比較し、製造工程を簡単化できると共に製造コストを低減することが可能となる。
【0048】
上記第１実施例では配線溝２内にケーブル３を配置した構成を示して説明したが、本発明の立体配線構造体では配線溝２は必須の構成要素ではない。以下の第２実施例では配線溝を有しない立体配線構造体について説明する。
図９は本発明の第２実施例としての立体配線構造体を示す斜視図、図１０は図９のＸ－Ｘ線における拡大断面図、図１１は図９のＸＩ－ＸＩ線における拡大断面図である。
図９は本発明の第２実施例としての立体配線構造体を示す斜視図、図１０は図９のＸ－Ｘ線における拡大断面図、図１１は図９のＸＩ－ＸＩ線における拡大断面図である。
【0049】
図９乃至図１１に、第２実施例として示す立体配線構造体は、可撓性を備えた樹脂フィルムから成るベース基材（フレキシブル基板）１と複数のケーブル３とを有して構成される。各ケーブル３は、ベース基材１上に導電性インクを直線状に塗布して形成された導電路４と、その表面に導電路４を被覆するように積層された絶縁層５とを有して夫々形成されている。
【0050】
導電路４は導電路形成工程において所定の配線パターンに応じて導電性インクをベース基材１上に塗布することにより形成され、絶縁層５は絶縁層形成工程においてレジストインクを導電路４の上に重ねて塗布することにより形成されている。導電性インク及びレジストインクは、いずれもインクジェットプリンタ、スクリーン印刷機又はディスペンサーを使用してプリント形成することが可能である。尚、導電性インク及びレジストインクを塗布する厚み寸法は、乾燥後の導電路４及び絶縁層５からなるケーブル３がベース基材（フレキシブル基板）１に追従して変形できる程度の薄い寸法が好ましい。
【0051】
図９乃至図１１に示す立体配線構造体は、ベース基材１上に、Ｙ方向に一定の間隔を有してＸ方向に沿って延びる３本のケーブル３ｘ１、３ｘ２、３ｘ３と、Ｘ方向に一定の間隔を有してＹ方向に延びる３本のケーブル３ｙ１、３ｙ２、３ｙ３をマトリックス状に配設されてした場合を示している。尚、ケーブル３の数量及び配置はこれに限られるものではない。
【0052】
この立体配線構造体では、複数の交差部Ｐにおいて、ケーブル３ｙ１、３ｙ２、３ｙ３の上にケーブル３ｘ１、３ｘ２、３ｘ３が重なるように配設されている。
そして、交差部Ｐ１ではケーブル３ｘ１とケーブル３ｙ１とが導通接続され、交差部Ｐ２ではケーブル３ｘ２とケーブル３ｙ２とが導通接続され、交差部Ｐ３ではケーブル３ｘ３とケーブル３ｙ３とが導通接続されている。また交差部Ｐ１、Ｐ２及びＰ３を除く他の交差部Ｐの位置では、ケーブル３ｙ１、３ｙ２、３ｙ３とケーブル３ｘ１、３ｘ２、３ｘ３とは互いに電気的に絶縁された状態にある。
そして、交差部Ｐ１ではケーブル３ｘ１とケーブル３ｙ１とが導通接続され、交差部Ｐ２ではケーブル３ｘ２とケーブル３ｙ２とが導通接続され、交差部Ｐ３ではケーブル３ｘ３とケーブル３ｙ３とが導通接続されている。また交差部Ｐ１、Ｐ２及びＰ３を除く他の交差部Ｐの位置では、ケーブル３ｙ１、３ｙ２、３ｙ３とケーブル３ｘ１、３ｘ２、３ｘ３とは互いに電気的に絶縁された状態にある。
【0053】
交差部Ｐ１、Ｐ２及びＰ３においてケーブル同士を導通接続する方法は、上記第１実施例同様である。すなわち、先に行う下層側のケーブル３ｙ１、３ｙ２、３ｙ３の絶縁層形成工程において、交差部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３となる位置に絶縁層５の一部に欠損部９を夫々形成し、続く上層側のケーブル３ｘ１、３ｘ２、３ｘ３の導電路形成工程及び絶縁層形成工程を通常どおりに行う。すると、交差部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の位置では、欠損部９を介して下層側のケーブル３ｙ１、３ｙ２、３ｙ３の各導電路４の上に上層側のケーブル３ｘ１、３ｘ２、３ｘ３の各導電路４が直接積層されるため、交差部Ｐ１ではケーブル３ｘ１とケーブル３ｙ１とを導通接続させることができ、交差部Ｐ２ではケーブル３ｘ２とケーブル３ｙ２とを導通接続させることができ、交差部Ｐ３ではケーブル３ｘ３とケーブル３ｙ３とを導通接続させることが可能となる。
【0054】
第２実施例として示す立体配線構造体においても、電磁シールド効果を発揮する絶縁性フェライト粒子を樹脂含有させたレジストインクで絶縁層５を形成する構成が好ましく、この構成では可撓性を有する立体配線構造体を高周波伝送性能に優れた電磁シールドケーブルとしての利用が期待できる。
【0055】
図１２、図１３は本発明の第３実施例の立体配線構造体の製造方法として、ＬＤＳ工法を用いたコネクタ付きアンテナの製造方法を示し、図１２は製造工程を示す斜視図、図１３は図１２の部分断面図であり、共に（ａ）はベース基材成形工程、（ｂ）は活性化工程、（ｃ）はメッキ処理による第１導電路形成工程、（ｄ）は金フラッシメッキ処理による第２導電路形成工程を示している。
【0056】
図１２（ｄ）に示すように、コネクタ付きアンテナ４０は、平板状のベース基材１に、渦巻き状に複数回巻かれた同一面上の面状の導電路４により構成されたコイルアンテナ４１と、コイルアンテナ４１の外周端４２と内周端４３の位置にベース基材１を貫通する状態で立設された一対の導電性の金属棒から成るリードフレーム４４とを有して構成される。
【0057】
次に、ＬＤＳ工法を用いたコネクタ付きアンテナ４０の製造方法について説明する。
先ず、ベース基材成形工程として、リードフレーム４４を所定の位置にセットした金型（図示せず）内に、所定の金属触媒（ＬＤＳ添加剤）４５を含有させた熱可塑性の溶融樹脂を射出してしてインサート成形し、硬化後に離型することにより、図１２（ａ）及び図１３（ａ）に示すようなリードフレーム４４が立設するベース基材１（成形品）を成形する。
ベース基材１上にレーザー光を所定の配線パターンに合わせて照射する。図１２（ｂ）、図１３（ｂ）に示すように、本実施例ではコイルアンテナ４１の配線パターン、すなわちレーザー光を渦巻き状に照射して金属触媒４５を活性させる（活性化工程）。
先ず、ベース基材成形工程として、リードフレーム４４を所定の位置にセットした金型（図示せず）内に、所定の金属触媒（ＬＤＳ添加剤）４５を含有させた熱可塑性の溶融樹脂を射出してしてインサート成形し、硬化後に離型することにより、図１２（ａ）及び図１３（ａ）に示すようなリードフレーム４４が立設するベース基材１（成形品）を成形する。
ベース基材１上にレーザー光を所定の配線パターンに合わせて照射する。図１２（ｂ）、図１３（ｂ）に示すように、本実施例ではコイルアンテナ４１の配線パターン、すなわちレーザー光を渦巻き状に照射して金属触媒４５を活性させる（活性化工程）。
【0058】
次にメッキ処理による導電路形成工程を行う。
図１２（ｃ）、図１３（ｃ）に示す第１導電路形成工程では、ベース基材１にメッキ処理を行って活性したパターンエリアに渦巻き状の導電路４を形成する。より具体的には、渦巻き状に活性化された金属触媒４５の上に銅メッキ処理を行った後にニッケルメッキ処理を続けて行い、銅－ニッケル層４７が積層された渦巻き状の導電路４を形成する。
続く図１２（ｄ）、図１３（ｄ）に示す第２導電路形成工程において、銅－ニッケル層４７を下地層とする導電路４の表面に金フラッシュメッキ層４８を積層する金フラッシュメッキ処理を行うことにより、コイルアンテナ４１が完成する。
第１導電路形成工程と第２導電路形成工程の少なくとも一方では、コイルアンテナ４１の外周端４２及び内周端４３において、導電路４とリードフレーム４４が導通接続される。
第３実施例では、下面側から突出するリードフレーム４４の下端が、図示しない外部配線と導通接続するためのコネクタとしての機能を果たすことが可能である。
図１２（ｃ）、図１３（ｃ）に示す第１導電路形成工程では、ベース基材１にメッキ処理を行って活性したパターンエリアに渦巻き状の導電路４を形成する。より具体的には、渦巻き状に活性化された金属触媒４５の上に銅メッキ処理を行った後にニッケルメッキ処理を続けて行い、銅－ニッケル層４７が積層された渦巻き状の導電路４を形成する。
続く図１２（ｄ）、図１３（ｄ）に示す第２導電路形成工程において、銅－ニッケル層４７を下地層とする導電路４の表面に金フラッシュメッキ層４８を積層する金フラッシュメッキ処理を行うことにより、コイルアンテナ４１が完成する。
第１導電路形成工程と第２導電路形成工程の少なくとも一方では、コイルアンテナ４１の外周端４２及び内周端４３において、導電路４とリードフレーム４４が導通接続される。
第３実施例では、下面側から突出するリードフレーム４４の下端が、図示しない外部配線と導通接続するためのコネクタとしての機能を果たすことが可能である。
【0059】
以上、実施例に沿って本発明の構成とその作用効果について説明したが、本発明の実施の形態は上記実施例に限定されるものではない。
例えば、第１実施例及び第２実施例では、ケーブル同士が交差部Ｐにおいて直交する場合を示して説明したが、これに限られるものではなく様々な角度で交差するものであっても良い。
例えば、第１実施例及び第２実施例では、ケーブル同士が交差部Ｐにおいて直交する場合を示して説明したが、これに限られるものではなく様々な角度で交差するものであっても良い。
【0060】
また第１実施例では、配線溝２ａに敷設されたケーブル３ａと配線溝２ｂに敷設されたケーブル３ｂとが１つの交差部Ｐで交差する場合を示して説明したが、配線溝２に敷設されるケーブル３及び交差部Ｐの数量はこれらに限定されるものではない。
【0061】
また第３実施例では、配線パターンの形状として渦巻き状のコイルアンテナ４１を示して説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、第１実施例又は第２実施例に示したような配線パターンであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明は、立体配線を備えるプリント基材やフレキシブルケーブルの分野における用途展開を更に広い領域で図ることができる。
【符号の説明】
【0063】
１ ： ベース基材
２、２ａ、２ｂ ： 配線溝
３、３ａ、３ｂ ： ケーブル
３ｘ１、３ｘ２、３ｘ３ ： 上層側のケーブル
３ｙ１、３ｙ２、３ｙ３ ： 下層側のケーブル
４ ： 導電路
４ａ ： ランド部
５ ： 絶縁層
６ ： 凹部
７ ： スルーホール
８ ： 柱状導電路
９ ； 欠損部
１０ ： 電子部品
１１ ： 電極端子
２０ ： 導電性接着剤
３０ ： 金型
３１ ： 凸部
４０ ： コネクタ付きアンテナ（立体配線構造体）
４１ ： コイルアンテナ
４２ ： コイルアンテナの外周端
４３ ： コイルアンテナの内周端
４４ ： リードフレーム
４５ ： 金属触媒
４７ ： 銅－ニッケル層
４８ ： 金フラッシュメッキ層
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ ： 交差部
２、２ａ、２ｂ ： 配線溝
３、３ａ、３ｂ ： ケーブル
３ｘ１、３ｘ２、３ｘ３ ： 上層側のケーブル
３ｙ１、３ｙ２、３ｙ３ ： 下層側のケーブル
４ ： 導電路
４ａ ： ランド部
５ ： 絶縁層
６ ： 凹部
７ ： スルーホール
８ ： 柱状導電路
９ ； 欠損部
１０ ： 電子部品
１１ ： 電極端子
２０ ： 導電性接着剤
３０ ： 金型
３１ ： 凸部
４０ ： コネクタ付きアンテナ（立体配線構造体）
４１ ： コイルアンテナ
４２ ： コイルアンテナの外周端
４３ ： コイルアンテナの内周端
４４ ： リードフレーム
４５ ： 金属触媒
４７ ： 銅－ニッケル層
４８ ： 金フラッシュメッキ層
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ ： 交差部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
