CN101605431B - 模塑内连装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模塑内连装置的制造方法，包括：提供注射成型的塑料本体，其中该塑料本体的表面上具有至少一个图案化线路的凹槽结构；以及在该图案化线路的凹槽结构内填入导电材料，直接在该塑料本体的该表面上形成导电线路。

Description

模塑内连装置的制造方法

技术领域

本发明涉及一种在塑料表面上形成线路的方法，特别是涉及一种模塑内连装置(molded interconnect device，MID)的制造方法。

背景技术

本领域技术人员已知模塑内连装置(MID)是在塑料注射成型的外壳机构上制造出三维金属布线的技术，其整合了机械与电子功能，常应用于手机的隐藏式天线外壳或照相模块封装等。

目前，制造模塑内连装置的方法主要有以下几种，其技术内容与缺点分别整理如下：

(1)激光直接成型技术(laser direct structuring，LDS)：如美国专利公开2007/024822所公开的，使用掺有金属催化剂的塑料，用激光将其活化后，再进行化学铜的金属化工艺。该技术的缺点在于含金属塑料的材料及激光机台成本高，且有湿法工艺的污染问题。

(2)微细集成加工技术(microscopic integrated processing technology，MIPTEC)：将导电材料用化学气相沉积(CVD)或溅镀等方法涂布在塑料上，再以激光进行图案化并清除非金属化区域的导电材料，接着以化学铜进行金属化。该技术的缺点在于要使用成本较高的化学气相沉积或溅镀设备，且同样会有湿法工艺的污染问题。

(3)热压成型技术(hot embossing)：使用模冲将特殊金属铜箔直接热压到注射成型模具内，形成微线路。该技术的缺点在于三维空间的加工困难，且模具开发成本过高。

(4)双料注射成型技术(two-shot molding)：分两次注射不同塑料，分别为可活化及不可活化塑料，再利用湿法工艺将可活化的塑料金属化。该技术的缺点在于模具开发有瓶颈，设计弹性低，开发制造成本高。

由此可知，该领域仍需要一种低成本(不需使用激光机台、化学气相沉积或溅镀设备)、具有高度的设计弹性且无污染的模塑内连装置制造方法，以改善上述现有技术的不足与缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种创新且环保的模塑内连装置的制造方法，以克服上述现有技术的缺点。

根据本发明的优选实施例，本发明提供一种模塑内连装置的制造方法，包括：提供注射成型的塑料本体，其中该塑料本体的表面上具有至少一个图案化线路的凹槽结构；以及在该图案化线路的凹槽结构内填入导电材料，直接在该塑料本体的该表面上形成导电线路。

根据本发明的另一优选实施例，本发明提供一种模塑内连装置的制造方法，包括：提供注射成型的塑料本体，其中该塑料本体的第一表面上具有至少一个第一线路凹槽结构，该塑料本体的第二表面上具有至少一个第二线路凹槽结构，且该第一表面与该第二表面为不同的平面；以及在该第一线路凹槽结构与该第二线路凹槽结构内填入导电材料，分别在该塑料本体的该第一表面与该第二表面上形成第一导电线路与第二导电线路。

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特列举优选实施方式并参照附图作详细说明如下。然而，以下优选实施方式和附图仅用于参考和说明，并非用来限制本发明的范围。

附图说明

图1为根据本发明的一个优选实施例所绘制的模塑内连装置的制造方法的示意图。

图2示例了一种在塑料本体的图案化线路凹槽结构内选择性填入导电材料的方法。

图3为根据本发明另一优选实施例所绘制的模塑内连装置的制造方法的示意图。

主要组件符号说明

1塑料本体

1a第一表面

1b第二表面

11、12、13图案化线路凹槽结构

11a、12a、13a导电线路

20导电材料

30胶膜

31、32、33开口

100本体

100a第一表面

100b第二表面

100c第三表面

100d第四表面

101、102、103、104图案化线路凹槽结构

101a、102a、103a、104a导电线路

105通孔

120导电材料

具体实施方式

根据所述的现有技术，不论是激光直接成型技术(LDS)还是微细集成加工技术(MIPTEC)，其缺点均在于使用的含金属塑料的材料及生产机台的成本高，且存在湿法工艺的污染问题。因此，本发明提出一种制造创新又环保的模塑内连装置的方法，其能够有效地降低工艺成本，特别是可以应用在各种注射成型的立体塑料结构上，在注射成型的立体塑料结构的各个表面上均可形成金属化的线路图案。

参照图1，其为根据本发明的一个优选实施例所绘制的模塑内连装置的制造方法的示意图。如1图所示，首先利用模具将塑料注射成型，之后，形成表面具有图案化线路凹槽结构11、12、13的塑料本体1，其中合适的塑料包括聚碳酸酯树脂、ABS树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、液晶高分子(LCP)、聚酰胺6(PA 6)、尼龙、聚酰亚胺、聚丙烯、共聚聚甲醛(POM)、聚苯硫醚(PPS)、环状烯烃共聚高分子(COC)、或其组合、或其它与金属结合力较好的塑质材料。

根据本发明的优选实施例，图案化线路凹槽结构11、12位于塑料本体1的第一表面1a上，图案化线路凹槽结构13位于塑料本体1的第二表面1b上，且第一表面1a与第二表面1b为不同的表面。此外，图案化线路凹槽结构11、12、13也可以按照需求分别设计成具有不同的凹槽深度。

接着，在塑料本体1的图案化线路凹槽结构11、12、13内填入导电材料20，例如，铜膏、银膏、锡膏或其它适合进行填充的导电材料，直接在塑料本体1的第一表面1a及第二表面1b上形成导电线路11a、12a、13a。

图2示例了一种在塑料本体1的图案化线路凹槽结构内选择性地填入导电材料的方法。首先，在表面具有图案化线路凹槽结构11、12、13的塑料本体1上紧密地包覆一层胶膜30，其上具有对应于图案化线路凹槽结构11、12、13的开口31、32、33。接着，在图案化线路凹槽结构11、12、13中形成导电材料20，例如，铜膏、银膏、锡膏或其它适合进行填充的导电材料。最后，将胶膜30撕除即可。如图2所示，导电线路11a、12a、13a可以稍微凸出而高于塑料本体1的表面。

此外，根据导电材料本身的特性，可以在填入导电材料20之后，继续进行后烘烤工艺以移除导电材料内的有机溶剂或充填剂。根据本发明的优选实施例，前述的后烘烤工艺的温度优选小于260℃，但实际温度根据塑料本体1本身的耐热程度而定。当然，本发明并不局限于塑料本体，其它材料例如陶瓷也可以使用作为本体，或者塑料与陶瓷的混合物利用模塑成型技术也可作为本体。若本体为陶瓷本体，则可利用模塑成型制成。

参照图3，其为根据本发明另一优选实施例所绘制的模塑内连装置的制造方法的示意图。如图3所示，首先提供本体100，例如，注射成型塑料本体或者陶瓷本体，其表面具有图案化线路凹槽结构101、102、103、104。其中，若本体100为注射成型塑料本体，则适合的塑料包括聚碳酸酯树脂、ABS树脂、PET树脂、PBT树脂、液晶高分子、聚酰胺6、尼龙、聚酰亚胺、聚丙烯、共聚聚甲醛、聚苯硫醚、环状烯烃共聚高分子、或其组合、或其它与金属结合力较好的塑质材料。陶瓷本体材质包括例如氧化锆、氧化铝、或添加有碳化铬的氧化铝等。

根据本发明的优选实施例，图案化线路凹槽结构101、102、103、104分别位于本体100的不同表面上，其中，图案化线路凹槽结构101位于本体100的第一表面100a上，图案化线路凹槽结构102位于本体100的第二表面100b上，图案化线路凹槽结构103位于本体100的第三表面100c上，图案化线路凹槽结构104位于本体100的第四表面100d上。如图3所示，第二表面100b与第三表面100c为相对的内、外两个表面。

此外，图案化线路凹槽结构101、102、103、104也可以根据需求分别设计成具有不同的凹槽深度、形状及剖面轮廓。另外，本体100内另有通孔105，其连通图案化线路凹槽结构102、103。

接着，在本体100的图案化线路凹槽结构101、102、103、104内填入导电材料120，例如，铜膏、银膏、锡膏或其它适合进行填充的导电材料，直接在本体100上形成导电线路101a、102a、103a、104a。根据导电材料本身的特性，可以在填入导电材料120之后，继续进行后烘烤工艺以移除导电材料内的有机溶剂或充填剂。根据本发明的优选实施例，前述的后烘烤工艺的温度优选小于260℃，但实际温度根据本体100本身的耐热程度而定。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡是根据本发明申请的专利范围所作出的均等变化与修饰均在本发明所涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种模塑内连装置的制造方法，包括：

提供本体，其表面上具有至少一个图案化线路的凹槽结构，所述本体为利用模塑成型而制成的陶瓷本体或利用模塑成型而制成的塑料与陶瓷材料的混合体；

在该本体上紧密地包覆一层胶膜，其上具有对应于该图案化线路的凹槽结构的开口；

在该图案化线路的凹槽结构内填入铜膏、银膏或锡膏，直接在该本体的该表面上形成导电线路；以及

将该胶膜撕除。

2.权利要求1的模塑内连装置的制造方法，其中该塑料包括聚碳酸酯树脂、ABS树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、液晶高分子(LCP)、聚酰胺6(PA 6)、尼龙、聚酰亚胺、聚丙烯、共聚聚甲醛(POM)、聚苯硫醚(PPS)、环状烯烃共聚高分子(COC)、或其组合。

3.一种模塑内连装置的制造方法，包括：

提供本体，其中该本体的第一表面上具有至少一个第一线路凹槽结构，该本体的第二表面上具有至少一个第二线路凹槽结构，且该第一表面与该第二表面为不同的平面，所述本体为利用模塑成型而制成的陶瓷本体或利用模塑成型而制成的塑料与陶瓷材料的混合体；以及

在该第一线路凹槽结构与该第二线路凹槽结构内填入铜膏、银膏或锡膏，分别在该本体的该第一表面与该第二表面上形成第一导电线路与第二导电线路。

4.权利要求3的模塑内连装置的制造方法，其中该本体内还有通孔，该通孔连通该第一线路凹槽结构与该第二线路凹槽结构。

5.权利要求3的模塑内连装置的制造方法，其中该第一线路凹槽结构与该第二线路凹槽结构具有不同的凹槽深度和形状。

6.权利要求3的模塑内连装置的制造方法，其中该塑料包括聚碳酸酯树脂、ABS树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、液晶高分子(LCP)、聚酰胺6(PA 6)、尼龙、聚酰亚胺、聚丙烯、共聚聚甲醛(POM)、聚苯硫醚(PPS)、环状烯烃共聚高分子(COC)、或其组合。

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