结构体的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种结构体。结构体（10）具备：具有贯通孔（1）的成形物（2）；设在贯通孔（1）的内壁上，使贯通孔（1）所开口的两个面之间导电连接的导电图案（3）；填充在贯通孔（1）内的弹性体（4），其中，弹性体（4）由与成形物（2）相比在外压下更容易变形的物质组成。由此，能够提供即使在施加外压的情况下也能维持导电连接的结构体。
【专利说明】结构体
【技术领域】
[0001]本发明涉及设置有导电体的结构体。
【背景技术】
[0002]已经公开了在具有贯通孔的成形物上形成在该贯通孔中通过的导电体，由此使该成形物的表面和背面导通的技术。
[0003]例如，在专利文献I记载的方法中，在绝缘性基体的贯通孔中形成导电膜，在该贯通孔中填充导电膏，对该贯通孔表面进行镀层，使该绝缘性基体的表面和背面导通。
[0004]专利文献
专利文献I日本公开特许公报“特开2012-28623号公报(2012年2月9日公开)” 非专利文献
非专利文献 I LPKFiDesigning three-dimens1nal circuitry bodies (MIDs) ”，2012年 6 月 7 日通过 http://www.lpkfusa.com/mid/lasersystems.htm 而得至Ij0
【发明内容】
[0005]发明要解决的问题
然而，在专利文献I的技术中，有时成形物的表面和背面的导通会被断开。例如，在专利文献I的技术中，在外压施加在绝缘性基体上的情况下，填充在该贯通孔中的导电膏与绝缘性基体的粘结部分会被施加力。在上述外压比导电膏与绝缘性基体的粘结力更大时，导电膏相对于该绝缘性基体变动，由此沿着该导电膏的外形，在绝缘性基体的表面可能产生龟裂。另外，由于上述变动，该导电膏可能从形成于贯通孔内的导电膜剥离。由此，会存在不能够维持绝缘性基体的表面和背面的导电连接的问题。
[0006]本发明是鉴于上述问题而做出的，主要目的在于提供即使在施加外压的情况下也能够维持导电连接的结构体。
[0007]解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的结构体包括:具有第一贯通孔的绝缘体；设在所述第一贯通孔的内壁上，使所述第一贯通孔所开口的两个面之间导电连接的导电体；填充在所述第一贯通孔内的填充材料，所述填充材料由与所述绝缘体相比在外压下更容易变形的物质组成。
[0008]发明效果
本发明的结构体包括:具有第一贯通孔的绝缘体；设在所述第一贯通孔的内壁上，使所述第一贯通孔所开口的两个面之间导电连接的导电体；填充在所述第一贯通孔内的填充材料，所述填充材料由与所述绝缘体相比在外压下更容易变形的物质组成。
[0009]由此，结构体能够维持第一贯通孔所开口的两个面之间的导电连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是显示本发明的一个实施方式(实施方式I)的结构体的示例的侧向截面图。
[0011]图2是显示对图1的结构体施加外压时弹性体的变化的一个例子的图。
[0012]图3是显示本发明的一个实施方式(实施方式2)的结构体的示例的侧向截面图。
[0013]图4是显示本发明的一个实施方式(实施方式2)的结构体的另一例子的侧向截面图。
[0014]图5是显示本发明的一个实施方式(实施方式3)的结构体的示例的侧向截面图。
[0015]图6是显示本发明的一个实施方式(实施方式3)的结构体的一个例子的图。
[0016]图7是显示图6的结构体中被圆圈所包围的部分的放大图。
[0017]图8 (a)是图7的结构体中由虚线所示的面的截面图，图8 (b)是图7的结构体30的背面立体图，图8 (C)是图7的结构体30的表面立体图。
[0018]图9是显示本发明的一个实施方式(实施方式3)的结构体的另一例子的侧向截面图。
[0019]图10是显示本发明的一个实施方式(实施方式3)的结构体的另一个例子的侧向截面图。
[0020]图11 (a) - (d)是显示本发明的一个实施方式中导电图案的变型的示意图。
[0021]图12是显示本发明的一个实施方式的结构体的另一个例子的侧向截面图。
【具体实施方式】
[0022]实施方式I
图1是显示本发明的一个实施方式(实施方式I)的结构体的示例的侧向截面图。如图1所示，本实施方式的结构体10包括成形物(绝缘体)2、导电图案(导电体)3和弹性体(填充材料)4，成形物(绝缘体)2具有贯通孔(第一贯通孔)1，导电图案(导电体)3设在成形物2上，通过贯通孔I，弹性体(填充材料)4填充在贯通孔I中。
[0023]成形物
在本说明书中，成形物指的是使用金属模具等被成形为任意形状的绝缘性树脂结构物。成形物2的形状不被特别限定，通过胶印成形物的单侧的表面形状而能够具有厚度大致一定的平板状或曲板状形状。然而，成形物2具有厚度比其它部分更大(更厚)的部分也可以，在该情况下，在该部分，为了使得成形物的厚度与周围大致一定，成形物形状可以部分地凹入(在模具用语中将该手法称为减胶)。
[0024]在成形物2上设置有沿厚度方向贯通成形物2的贯通孔I。为了说明的方便，将成形物2中贯通孔I所开口的面称为表面7和背面8。另外，在成形物2上设有从成形物2的表面(表面7和背面8)向内部凹入的凹部(第一凹部)11，贯通孔I形成为向凹部11开口。为了说明方便，将贯通孔I中的表面7—侧的开口部称为开口部5，将背面8—侧的开口部称为开口部6。凹部11的形状不被特别限定，可以例举圆形之外的，例如，椭圆形、多边形(包含三角形和四边形)，圆或者椭圆与多边形复合的形状等。
[0025]构成成形物2的物质可以例举例如树脂、玻璃、陶瓷等，但不限于这些。
[0026]导电图案
在本说明书中，导电图案指的是形成为任意形状的膜状或板状的导电体。导电图案3设在成形物2上，通过贯通孔I，从成形物2的表面7延伸至背面8。即，导电图案3设在贯通孔I的内壁上，将贯通孔I所开口的两个面(表面7和背面8)之间导电连接。
[0027]在一种情况下，导电图案3可以使用非专利文献I所记载那样的LDS (LaserDirect Structuring)法形成。也就是说,通过预先在构成成形物2的树脂中混合有机金属，在成形物2上形成导电图案3的区域中进行激光照射，在激光照射部析出镀层，激光照射部细微地变粗糙，由此镀层与该激光照射部结合，能够形成导电图案3。
[0028]构成导电图案3的物质不被特别限定，只要使用具有导电性的物质(例如，铜镀层、镍镀层等金属)即可。
[0029]贯通孔
在本说明书中，贯通孔指的是沿厚度方向贯通成形物的孔。贯通孔I的各开口部的形状不被限定，可以例举圆形之外的，例如，椭圆形、多边形(包含三角形和四边形)，圆或者椭圆与多边形复合的形状等。
[0030]弹性体
在本说明书中，弹性体指的是与成形物2相比在外压下更容易变形的物质组成的部件，优选由与成形物2相比杨氏模量更高的物质组成。构成弹性体的物质可以例举例如硅树脂、橡胶、合成橡胶等弹性体，但不限于此。弹性体4如图1所示填充在贯通孔I内。另夕卜，关于弹性体4和成形物2的粘结，可以是弹性体4自身具有粘结性，也可以是另外使用粘结材料与成形物2粘结。另外，弹性体4可以是绝缘性物质，也可以是导电性物质。
[0031]图2是显示外压施加在结构体10之际弹性体4的动作的图。如图2所示，在压力(外压)从上方施加到结构体10的情况下，弹性体4的中央部分(离贯通孔I的内壁较远的部位)向着压力所施加的方向变形。在图2的情况下，弹性体4朝向下的方向变形。另外，弹性体4的与导电图案3粘结的部分(离贯通孔I的内壁较近的部位)几乎不变形。
[0032]这样，弹性体4由在施加外压时离贯通孔I的内壁较远的部位比离贯通孔I的内壁较近部位更多变形的部件构成。由此，力集中在弹性体4的离贯通孔I的内壁较远的部位，而在弹性体4的离贯通孔I的内壁较近的部位几乎不受力。因此，弹性体4的离贯通孔I的内壁较近的部位几乎不变形。从而，由于在导电图案3和弹性体4之间不会发生偏移，导电图案3和弹性体4难以剥离。因此，能够防止导电图案3断线。由此，能够维持成形物2的表面7和背面8的导电连接。
[0033]另外，如图2所示，成形物2具有凹部11，因此在弹性体4变形时，能够防止该弹性体4从成形物2的背面8 (或者表面7)突出。因此，即使在贯通孔I的开口部附近配置外部部件14的情况下，也能够防止该外部部件与弹性体4接触(干涉)。
[0034]导电图案的用途
在本实施方式中，导电图案3可用于各种各样的用途。
[0035]例如，在一种情况下，导电图案3可以作为天线使用。也就是说，在表面7侧或背面8侦彳，通过在导电图案3上设置给电部13，可以将导电图案3作为天线使用。
[0036]给电部13也可以配置在成形物2上的除凹部11和贯通孔I之外的位置。例如，如图12所示的导电图案3上的给电部13的位置。通过该结构，即使作为给电部件的外部部件14位于贯通孔I的开口部附近(但外部部件14不进入凹部11中)的情况下，由于弹性体4不变形，不从成形物2的背面8 (或表面7)突出，因此即便在施加外压的情况下，也能够防止与给电部13连接的外部部件4与弹性体4的物理接触。
[0037]另外，在其它情况下，可以使用导电图案3，用于使成形物2的表面7和背面8导电连接。例如，在表面7 —侧，作为外部部件14，配置板金等的地线，在背面8 一侧，作为外部部件14，配置回路基板，通过将表面7 —侧的导电图案3和板金等的地线以及背面8 一侧的导电图案3和回路基板连接起来，能够将两者通过导电图案3连接起来。
[0038]表面7 —侧的导电图案3和外部部件14 (例如板金等的地线)以及背面8 一侧的导电图案3和外部部件14 (例如回路基板)的连接也可以形成在除了凹部11和贯通孔I的成形物2上。根据该构造，即使在外部部件14位于贯通孔I的开口部附近的情况下，弹性体4也不会变形，不会从成形物2的背面8 (或表面7)突出，因此即使施加外压，也能够防止与背面8 (或表面7)连接的外部部件14与弹性体4的物理接触。另外，该连接可以设在表面7或背面8中的任一个上。
[0039]另外，在其他情况下，也可以为了防静电而使用导电图案3。
[0040]实施方式2
图3是显示本发明的另一个实施方式(实施方式2)的结构体的例子的侧向截面图。实施方式I中的结构体10是设有从成形物2的表面(表面7和背面8)向内部凹入的凹部11的结构。本实施方式的结构体20是将该凹部设在与成形物2不同的绝缘体所构成的部件(对应于专利权利要求中的“另外的部件”)上的结构。本实施方式中，仅该点与实施方式I不同，因此以下仅说明该不同点，对于同样的部件赋予相同的部件号，省略其说明。
[0041]如图3所示，本实施方式的结构体20包括具有凹部(第二凹部)22的由绝缘体构成的部件21。部件21配置成，部件21的凹部22与成形物2的贯通孔I相对。部件21的凹部22的宽度形成得与贯通孔I的开口相同或者比贯通孔I的开口大。部件21不限定于绝缘体，也可以是有导电性的物体。另外，也可以不是单体，也可以是多个物体的集合体。
[0042]这样，通过在部件21设置凹部22，能够防止弹性体4变形时该弹性体4与部件21接触(干涉)。
[0043]另外，部件21也可以是不具有凹部22，而是具有贯通孔的结构。图4是显示本发明的另一个实施方式的结构体的另一个例子的侧向截面图。如图4所示，部件21具有贯通孔(第二贯通孔)23。图4所示的结构体与图3所示的结构体仅在这一点不同。
[0044]这样，通过在部件21设置贯通孔23，能够防止弹性体4变形时该弹性体4与部件21接触(干涉)。
[0045]另外，也可以不将部件21等的与成形物2不同的部件设置在与贯通孔I相对的位置。这样也能够防止弹性体4与其它部件接触(干涉)。
[0046]另外，在本实施方式中，说明了结构体20在成形物2的表面(表面7和背面8)不具有凹部11的结构，但本发明不限于此。也就是说，结构体20也可以是在成形物2的表面(表面7和背面8)具有凹部11的结构。
[0047]实施方式3
图5是显示本发明的另一实施方式(实施方式3)的结构体的例子的侧向截面图。在实施方式I和2中，是贯通孔I的宽度均匀的形状，但在本实施方式的结构体30中，贯通孔I是内壁具有倾斜的形状。本实施方式仅该点与实施方式I和2不同，因此以下仅对该不同点进行说明，同样的部件赋予相同的部件号，省略其说明。
[0048]如图5所示，本实施方式的结构体30的贯通孔I具有倾斜，该倾斜具有从贯通孔I的开口部5朝向开口部6的逐渐变细的形状。这样，贯通孔I的内部具有倾斜，从而容易填充弹性体4。
[0049]另外，在利用非专利文献I所记载的LDS法形成导电图案3之际，由于激光照射变得容易，因此能够精密地调整贯通孔I内的导电图案3。
实施例
[0050]参照附图6至8说明本实施方式的结构体的实施例。图6是显示本实施方式的结构体的一个例子的图，图7是放大了图6的结构体30中被圆圈包围部分的图。另外，图8(a)是图7的结构体30的以虚线所示面的截面图，图8 (b)是图7的结构体30的背面立体图，图8 (c)是图7的结构体30的表面立体图。其中，在图6至8中，成形物2以PC/ABS/玻璃的混合体组成的非导体(绝缘性)树脂构成，导电图案3由铜和镍的镀层构成，弹性体4由具有粘结性的硅胶构成，但是构成各个部分的物质不限于此。另外，图6至图8的结构体30中的贯通孔I具有从开口部6朝向开口部5的逐渐变细的形状。
[0051]如图6至图8所示，结构体30的贯通孔I是内壁具有倾斜的结构。凹部11形成在贯通孔I的开口部5—侧，凹部11的厚度(从表面7凹入的厚度)是0.13mm。其中，凹部11的厚度是一个例子，并不限定于此。
[0052]另外，如图8 (a) - (c)所示，导电图案3如后述图11 (d)所示那样，设在贯通孔I的整个内壁上。
[0053]通过使用具有粘结性的弹性体4而使得弹性体4与导电图案3粘结，能够提高防水性。
[0054]变形例
本实施方式的结构体30的贯通孔I具有从贯通孔I的开口部5朝向开口部6逐渐变细的形状，但贯通孔I的形状不限于此。图9和图10是显示本实施方式的结构体的其他例子的侧向截面图。
[0055]如图9所示，本实施方式的结构体30也可以是从两个开口部朝向贯通孔I的内部的最狭窄部逐渐变细的形状。另外，本实施方式的结构体30的贯通孔I的内壁可以是如图5所示沿全周具有相同倾斜角的倾斜的形状，也可以是如图10所示仅在贯通孔I的单侧具有倾斜的形状。
[0056]如以上所述，通过贯通孔I的内壁的至少一部分形成为锥状，能够较好地使表面7和背面8导电连接。
[0057]其他
图11 (a)- (d)是显示导电图案3的变型的示意图。其中，在图11 (a)- (d)中，为了使得导电图案3的配置明确，以贯通孔I内的内壁具有倾斜的结构体30为例进行了说明，但也可以适用于结构体10和结构体20。
[0058]实施方式I至3的结构体的导电图案3只要在贯通孔I的内壁上设置为从开口部5连续至开口部6即可，并不特别限定，可以是图1和图11 (a)所示那样仅设在贯通孔I的单侧，可以是图11 (b)和(d)那样设在整个贯通孔I中。另外，也可以是如图11 (c)所示那样，仅在开口部5的附近沿全周设有导电图案3。
[0059]另外，结构体10和结构体30中的凹部11可以形成在表面7 —侧和背面8 一侧这两者上，也可以形成在任意一个上。
[0060]另外，结构体20中，构成凹部22或贯通孔23的部件21可以形成在成形物2的表面7 —侧和背面8 一侧这两者上，也可以形成在任意一个上。
[0061]另外，弹性体4可以完全充满贯通孔I内地填充，也可以充满贯通孔I内的一部分地填充。
[0062]另外，弹性体4借助粘结性而支撑在绝缘体上，但也可以由借助弹性力而向外侧施力的物质构成。
[0063]另外，导电图案3的形成方法不限于LDS法。例如，在由树脂等成形体组成的绝缘体上形成导电图案3的MID (Molded Interconnect Devices)法等,只要是能够形成从开口部5至开口部6连续的导电图案3的方法即可。
[0064]总结
本发明的结构体包括:具有第一贯通孔的绝缘体；设在所述第一贯通孔的内壁上，将所述第一贯通孔所开口的两个面之间导电连接的导电体；填充在所述第一贯通孔内的填充材料，所述填充材料由与所述绝缘体相比在外压下更容易变形的物质组成。
[0065]借助于上述结构，内壁上设有导电体的第一贯通孔中填充的填充材料是与绝缘体相比在外压下更容易变形的物质，因此如果外压施加到该结构体，则仅填充材料变形。通过填充材料变形，过量的力不会施加到导电体和填充材料的接触部分，能够防止该绝缘体和导电体中产生龟裂等破损。因此，结构体能够维持第一贯通孔所开口的两个面之间的导电连接。
[0066]另外，本发明的结构体的所述填充材料优选由弹性体组成。
[0067]根据上述结构，外压施加到结构体上时，填充材料变形，但在外压变小时，能够返回至原来的形状。
[0068]另外，本发明的结构体的所述填充材料优选的是，在施加外压时，离所述第一贯通孔的内壁较远的部位比离所述第一贯通孔的内壁较近的部位变形更多。
[0069]根据上述结构，力集中在填充材料的离第一贯通孔的内壁较远的部位，力几乎不施加在填充材料的离第一贯通孔的内壁较近的部位。从而，填充材料的离第一贯通孔的内壁较近的部位几乎不变形。因此，导电体和填充材料之间不发生偏移，因此导电体和充电体不会剥离，能够防止导电体的断线。因此，能够维持绝缘体的表面和背面的导电连接。
[0070]另外，优选的是，本发明的结构体的所述绝缘体具有从该绝缘体的表面向内部凹入的第一凹部，所述第一贯通孔朝向所述第一凹部开口。
[0071]根据上述结构，在填充材料变形时，能够防止该填充材料从绝缘体的表面(绝缘体的两个面中至少一个面)突出。因此，即使在第一贯通孔的开口部附近配置了外部部件的情况下，也能够防止该外部部件与填充材料接触。
[0072]另外，也可以的是，本发明的结构体进一步具备具有第二凹部或第二贯通孔的另一部件，所述另一部件配置为，所述另一部件的所述第二凹部或所述第二贯通孔与所述绝缘体的所述贯通孔相对。
[0073]根据上述结构，通过在另一部件中具有第二凹部或第二贯通孔，在填充材料变形时，能够防止该填充材料与另一部件接触。
[0074]另外，本发明的结构体优选的是，所述绝缘体的所述第一贯通孔的内壁的至少一部分形成为锥状。
[0075]根据上述结构，第一贯通孔的内壁形成为锥状，从而填充材料容易向第一贯通孔内填充。另外，在第一贯通孔内精密调整并形成导电体变得容易。
[0076]本发明不限于上述各实施方式，可以在权利要求所示的范围内进行各种变更，在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
[0077]工业实用性
本发明可以应用于电子机器的制造领域。
[0078]符号说明
10、20、30结构体
I贯通孔(第一贯通孔)
2成形物(绝缘体)
3导电图案(导电体)
4弹性体(填充材料)
5开口部 6开口部 7表面 8背面
11凹部(第一凹部)
12最狭窄部 13给电部 14外部部件 21部件(另一部件)
22凹部(第二凹部)
23贯通孔(第二贯通孔)。
【权利要求】
1.一种结构体，包括: 具有第一贯通孔的绝缘体； 设在所述第一贯通孔的内壁上、使所述第一贯通孔所开口的两个面之间导电连接的导电体； 填充在所述第一贯通孔内的填充材料， 其特征在于， 所述填充材料由与所述绝缘体相比在外压下更容易变形的物质组成。
2.如权利要求1所述的结构体,其特征在于,所述填充材料由弹性体组成。
3.如权利要求2所述的结构体，其特征在于，所述填充材料构成为:在施加外压时，离所述第一贯通孔的内壁远的部位比离所述第一贯通孔的内壁近的部位变形更多。
4.如权利要求1至3中任一项所述的结构体，其特征在于， 所述绝缘体具有从该绝缘体的表面向内部凹入的第一凹部， 所述第一贯通孔朝向所述第一凹部开口。
5.如权利要求1至4中任一项所述的结构体，其特征在于，进一步包括具有第二凹部或第二贯通孔的另一部件， 所述另一部件配置为:所述另一部件的所述第二凹部或所述第二贯通孔与所述绝缘体的所述第一贯通孔相对。
6.如权利要求1至5中任一项所述的结构体，其特征在于，所述绝缘体的所述第一贯通孔的内壁的至少一部分形成为锥状。
【文档编号】H05K1/11GK104247577SQ201380022978
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2012年7月6日
【发明者】冈岛祐介, 武部裕幸, 片山智文 申请人:夏普株式会社