CN103563171B - 结构物的制造方法 - Google Patents

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Abstract

通过嵌入成型制造具有由介电体形成的框体(1)和以贯穿所述框体(1)的方式埋入的导电部件(2)的结构物(10)。在导电部件(2)中设置凹部(2c)，且在上侧模具(40)中设置与凹部(2c)对应的凸部(40a)。导电部件(2)通过使凹部(2c)与凸部(40a)嵌合，从而定位且固定在模具内。

Description

结构物的制造方法
技术领域
本发明涉及具有由介电体形成的框体和以贯穿所述框体的方式埋入的导电部件的结构物的制造方法，且例如涉及在移动电话的框体等中使用的结构物的制造方法。
背景技术
在近年来的电子设备例如移动电话等中，小型化且要求高性能。因此，在电子设备的元件中，也要求高精度且要求高性能。作为制造上述高精度且高性能的元件的方法，公知嵌入成型法。所谓嵌入成型法，是通过将导电部件插入模具内且在其周围填充熔融树脂并固化，从而使导电部件和树脂一体地形成的方法。
例如在专利文献1中，作为基于嵌入成型法的元件制造方法，公开了制造压力开关用元件的方法。在专利文献1中公开的压力开关用元件以将由金属板形成的连接端子埋入树脂制的端子台的方式形成。
在所述压力开关用元件的制造方法中，如图8所示，以向上侧模具220的凹入部分插入连接端子200中的直立部201，且将连接端子200的相反侧压靠在下侧模具221的方式设置。在该状态下，如果使树脂填充在模具内且固化，则得到连接端子200和端子台一体地形成的压力开关用元件。
现有技术文献
专利文献1：日本国公开专利公报“特开2006-185599号公报(2006年7月13日公开)”。
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中公开的压力开关用元件中，连接端子200中的直立部201用于将连接端子200固定于模具内。在此，由于直立部201是从端子台210突出的部件，所以能够将直立部201用于在模具内的连接端子200处的固定。但是，在专利文献1所记载的方法中，存在如下问题，即不能够将不具有从树脂部分突出的部分的金属元件固定在模具内，或由于在端子侧设置了突出的部件而不能使端子成为平坦面，且接触面小。
本发明鉴于上述课题，其目的在于提供即使对于具有不具备从树脂部分突出的部分的金属元件的结构物，也能够通过嵌入成型制造，并且能够充分确保结构物的接触面的制造方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明是一种具有由介电体形成的框体和以贯穿所述框体的方式埋入的导电部件的结构物的制造方法，且特征在于具有将导电部件固定于模具内的第一工序和将介电体材料填充在所述模具内且使所述介电体材料固化而形成所述框体的第二工序，并且，在所述导电部件中设置凹部，且在所述模具中设置与所述凹部对应的凸部，在所述第一工序中，通过使所述模具的凸部嵌合于所述导电部件的凹部，从而将所述导电部件固定于所述模具。
根据上述结构，在所述导电部件中设置凹部，且在所述模具中设置与所述凹部对应的凸部。并且，在所述第一工序中，通过使所述模具的凸部嵌合于所述导电部件的凹部，从而能够将所述导电部件固定于所述模具。由此，即使是不具有从所述框体突出的部分的导电部件，也能够在模具内固定，且能够通过嵌入成型制造。换言之，在通过本实施方式所涉及的结构物的制造方法制造的结构物中，由于不具有从框体突出的部分，所以能够减小结构物自身的厚度。
另外，在导电部件中的与凹部的形成面为相反侧的表面由于与导电部件的固定无关，所以能够成为平坦面，且能够充分确保与其他电路的接触面。
发明效果
本发明是一种具有由介电体形成的框体和以贯穿所述框体的方式埋入的导电部件的结构物的制造方法，且具有将导电部件固定于模具内的第一工序和将介电体材料填充在所述模具内且使所述介电体材料固化而形成所述框体的第二工序，并且，在所述导电部件中设置凹部，且在所述模具中设置与所述凹部对应的凸部，在所述第一工序中，通过使所述模具的凸部嵌合于所述导电部件的凹部，从而将所述导电部件固定于所述模具。由此，即使是不具有从所述框体突出的部分的导电部件，也能够起到在模具内固定且能够通过嵌入成型制造的效果。
附图说明
图1(a)至图1(c)是说明本发明的一实施方式所涉及的结构物的制造方法的图。
图2是表示本发明的一实施方式所涉及的结构物的概略结构的截面图。
图3是表示具备本发明的一实施方式所涉及的结构物的通信设备的概略结构的立体截面图。
图4是表示本发明的一实施方式所涉及的结构物的变形例的截面图。
图5是表示本发明的一实施方式所涉及的结构物的变形例的截面图。
图6(a)至图6(d)是说明本发明的一实施方式所涉及的结构物的导电图案的形成方法的一例的图。
图7是表示用于实现与本发明的结构物同等功能的其他结构的图。
图8是说明以往的结构物的制造方法的图。
具体实施方式
结构物
首先，说明通过本发明一实施方式所涉及的制造方法制造的结构物。图2是表示本发明的一实施方式所涉及的结构物的概略结构的截面图。如图2所示，本实施方式所涉及的结构物10构成为具备框体1、导电部件2。另外，在结构物10的一侧的表面，也可具备与导电部件2电连接的导电图案3。
框体1由介电体形成，且构成电子装置的框体。电子装置的框体是指收纳电子装置所具备的电子元件的部件。导电部件2是以贯穿框体1的方式埋入框体1的导电体，且电连接夹着框体1的区域间(例如，图1中的框体1的上方(以下也称为框体1的外部)和框体1的下方(以下也称为框体1的内部))。框体1并不限定于此，例如能够由树脂构成。另外，导电部件2并不限定于此，例如能够由金属构成。导电部件2通过与框体1一体成型而固定于框体1。
在以下的说明中，结构物10将相当于框体1的外表面的面作为第一面，将相当于内表面的面作为第二面。框体1将与第一面对应的一侧的面作为面1a，且将与第二面对应的一侧的面作为面1b。另外，导电部件2由于贯穿框体1，所以在第一面以及第二面的两者中具有露出面。将导电部件2中的在第一面处的露出面作为面2a，且将在第二面处的露出面作为面2b。
导电图案3是在结构物10的第一面上以接触导电部件2的方式设置的导电膜。导电图案3是其自身不具有保形性(不具有自身保形性)的导电膜，例如能够是柔性印刷基板等具有可挠性的导电膜或是由涂布导电膏而成的导电膜。
导电膏是具有粘性的导电体材料，且至少由金属粉以及溶剂组成，较为理想的是由金属粉、结合剂树脂以及溶剂组成。涂布导电膏而成的导电膜例如也可通过干燥除去溶剂，也可残留一部分溶剂。
作为导电膏的涂布方法能够采用各种方法，但较为理想的是适宜地以与框体1以及导电部件2的形状相适合的方式，通过使用具有可挠性的印刷板的印刷(例如，柔版印刷，胶版印刷、丝网印刷、移印等)进行涂布。
另外，导电部件2中的与设置有导电图案3的面2a为相反侧的面2b与设置在框体1的内部的端子(例如弹性端子20)电接触，且导电图案3经由导电部件2以及弹性端子20与其它部件电连接。
上述的结构物10例如装入通信设备中。图3是表示具备结构物10的通信设备100的概略结构的截面图，且被框包围的部分相当于结构物10。通信设备100例如能够是平板型的通信设备(例如，智能手机、电子书终端、平板PC等)，但不限于此，只要是具有框体且具备从其他设备接收信息的功能以及向其他设备发送信息的功能的至少一个即可。
如图3所示，框体1是通信设备100的框体。另外，在框体1的一面上形成导电图案3。而且，框体1由介电体构成与导电部件2以及导电图案3接触的部分即可，不需要由介电体构成全部的部分(换言之，框体1的由介电体以外形成的部分从结构物10中除去)。
弹性端子20经由供电线21与通信设备100具备的通信电路30连接。在通信设备100中，导电图案3经由供电线21、弹性端子20以及导电部件2从通信电路30供电，且作为天线使用。此时，导电部件2的面2b成为用于与向导电图案3供电的供电线21连接的电极。
而且，框体1以及导电图案3未必需要显露在通信设备100的表面，也可收纳在通信设备100的内部。另外，导电图案3未必需要作为天线发挥功能，连接于弹性端子20的部件也可以作为经由导电图案3而与框体1的外部的部件电连接的导电部件发挥功能。
另外，导电部件2的形状例如能够是柱状，且较为理想的是，能够是销形状。其中，销形状是指贯穿方向的长度比与贯穿方向垂直的方向的宽度更长的形状。而且，不限于圆柱状，也可以是棱柱状。另外，其厚度也可不均匀。
另外，导电图案3的形状并未特别限定，能够根据结构物10以及通信设备100的设计等适宜地设定。例如，如图4所示，导电图案3的形状也可以是仅覆盖导电部件2的面2a的一部分的形状。
另外，在一实施方式中，如图5所示，可在导电图案3上进一步设置保护层4。通过在导电图案3上进一步设置保护层4，能够防止损伤导电图案3。而且，保护层4是不对天线的性能产生影响的材质，且具有保护导电图案3的强度即可。在此，所谓的不对天线的性能产生影响是指天线的性能不因保护层4的有无而明显劣化。作为保护层4，能够适宜地使用例如涂层剂(例如，树脂溶液)形成的保护层。另外，该涂层剂的涂布也可兼作为框体1的涂装。另外，粘贴或者通过热或压力压接基于PET材料等的薄板的方法也能够作为保护层适宜地使用。另外，能够由此隐藏导电图案。
结构物的制造方法
参照图1(a)至图1(c)说明结构物10的制造方法。基本的制造方法基于嵌入成型法。即，在模具中填充介电体材料(树脂)，且使其固化而得到框体1。此时，通过预先在模具内固定导电部件2，且在导电部件2的周围填充介电体材料，能够获得在框体1中埋入导电部件2的结构物10。
模具由上侧模具40和下侧模具41构成。导电部件2在与上侧模具40接触的面2a中具有凹部2c。另外，上侧模具40具有凸部40a。
如图1(a)所示，导电部件2的凹部2c通过与上侧模具40的凸部40a嵌合，从而在模具内定位导电部件2且使其固定。此时，导电部件2的面2a与上侧模具40的下表面接触，且导电部件2的面2b与下侧模具41的上表面接触。
在定位且固定导电部件2后，如图1(b)所示，自注入孔(未图示)向模具内填充介电体材料。此时，介电体材料以不与导电部件2的面2a以及2b接触且围绕在导电部件2的周围的方式填充。
在模具内填充的介电体材料固化且成为框体1之后，如图1(c)所示，上侧模具40以及下侧模具41分开，获得结构物10。在结构物10中，导电部件2的面2a以及2b露出。即，导电部件2贯穿框体1。
在形成导电图案3时，例如，也可以以在面1a以及面2a上构成希望的图案的方式涂布导电膏且使其干燥，从而形成导电图案3。作为导电膏的涂布方法能够采用各种方法，但较为理想的是适宜地以与框体1以及导电部件2的形状相适合的方式，通过使用具有可挠性的印刷板的印刷(例如，柔版印刷，胶版印刷、丝网印刷、移印等)进行涂布。
图6是表示导电图案3的形成工序的过程的一例。首先，如图6(a)所示，使通过导电膏3'预先在表面上形成希望的图案的印刷版50接近在第一工序中形成的框体1以及导电部件2的同侧的面(面1a以及面2a)。并且，如图6(b)所示，通过相对于面1a以及面2a压靠印刷版50，从而在面1a以及面2a上转印导电膏3'的图案(图6(c))。并且，通过使导电膏3'的图案干燥，从而如图6(d)所示，能够形成导电图案3。而且，也可使用从设置于印刷版5孔挤出导电膏3'的丝网印刷方法。
另外，在由柔性印刷基板构成导电图案3时，通过在面1a以及面2a上以与导电部件2接触的方式粘贴柔性印刷基板，从而能够构成导电图案3。
另外，如图5所示，在形成具备保护层4的结构物10时，在第二工序后，在导电图案3上涂布涂层剂(例如，树脂溶液)且使其干燥，从而能够容易地形成保护层4。另外，粘贴或者通过热或压力压接基于PET材料等的薄板的方法也能够形成保护层。
本实施方式的优点
根据本实施方式所涉及的结构物10，能够适宜地电连接夹着框体1的区域间。另外，在一实施方式中，也可设置导电图案3。导电图案3可作为天线使用，且也可用于电连接在形成有导电图案3的区域中设置的部件。在此，根据一实施方式，由于导电图案3包括自身不具有保形性的导电膜，能够固定成自由的形状，从而能够提高设计的自由度。
另外，在一实施方式中，能够通过涂布导电膏而形成导电图案3。由此，能够减薄导电图案，另外由于能够容易地形成曲面的形状，所以能够更提高设计的自由度。
另外，在一实施方式中，能够通过使用具有可挠性的印刷版的印刷(柔版印刷，胶版印刷、丝网印刷、移印等)，涂布导电膏。因此，能够对应框体等的形状顺利地进行导电图案的印刷。由此，也能够有助于结构物的大量生产等。
另外，在一实施方式中，能够由如柔性印刷基板般具有可挠性的导电膜构成导电图案3。由此，也由于能够将导电图案3固定成自由的形状，所以能够提高设计的自由度。
另外，根据本实施方式所涉及的结构物10的制造方法，在导电部件2中设置凹部2c，且在上侧模具40中设置与凹部2c对应的凸部40a。并且，通过使上侧模具40的凸部40a嵌合于导电部件2的凹部2c，从而能够将导电部件2定位且固定在模具中。由此，即使是不具有从框体1突出的部分的导电部件2，也能够在模具内固定，且能够通过嵌入成型法制造。换言之，由于通过本实施方式所涉及的结构物10的制造方法制造的结构物10中，不具有从框体1突出的部分，所以能够减薄。
并且，在如以往技术般在导电部件2中设置用于在模具内固定的突出部时，在该突出部的周围，导电图案3可能断开，但在本实施方式中，导电部件2不具有用于在模具内固定的突出部，所以在通过本实施方式的方法制造的结构物10中，容易地形成使得与导电部件2电连接的导电图案3。另外，导电部件2中的面2b与导电部件2的固定无关，能够成为平坦面，且能够充分确保与弹性端子20的接触面。
另外，在一实施方式中，由于在固定框体1和导电部件2后设置导电图案3，即使导电图案3由自身不具有保形性的导电膜(例如，导电膏是柔性印刷基板)形成，也能够无问题地设置在框体1以及导电部件2上(面1a以及面2a上)。
另外，在一实施方式中，在结构物10中，通过将导电部件2形成为柱状，能够适宜地构成贯穿框体1的导电部件2。
另外，在一实施方式中，在结构物10中，通过一体成形框体1以及导电部件2，能够适宜地将导电部件2埋入框体1。
另外，在一实施方式中，框体1是通信设备的框体，且导电图案3是天线，从而能够提供利用导电图案作为天线且提高天线的设计自由度的通信设备。
另外，在一实施方式中，通过使用面2b作为与向导电图案3供电的供电线21连接的电极，从而相对于导电图案3，从设置在夹着框体1的区域的供电线21供电，能够提供提高天线的设计自由度的通信设备。
另外，在一实施方式中，通过在导电图案3上形成保护层4，能够提高导电图案3的耐久性。
与其他结构的比较
图7是表示为了实现与结构物10的同等功能，本发明人研究的其他结构的图。
图7(a)是导电销82贯穿树脂部81且突出，且通过导电性的粘接剂86将该突出部分粘接在金属板83上的结构。在该结构中，在粘接剂86中，有必要确保用于覆盖突出部分的厚度，另外，需要用于获得用于固定树脂部81和金属板83的强度的粘接剂容积。因此，具有薄型化困难的问题。
图7(b)是埋入树脂部81的导电销82相对于在上下设置的金属板83以及85通过弹针连接器(pogo pin)84连接的结构(也可以代替弹针连接器，由突起相对于金属板85连接)。在该结构中，在金属板83中，有必要为了确保不因弹针连接器84而弯曲的刚性而使其增厚，且也由于存在弹针连接器84自身的厚度，所以具有薄型化困难的问题。
图7(c)是与图7(b)大致相同的结构，不同点在于在导电销82的侧面设置突起82b且使其埋入树脂部81。在该结构中，除了与图7(b)所示的结构相同的问题之外，还存在在树脂部81和导电销82之间损害防水性的问题。
图7(d)是从树脂部81之外将导电部83’穿过树脂部81的侧面向内引入，且与弹性端子87连接的结构。在该结构中，在由印刷或LDS(Laser Direct Structure)构成导电部83’时，在折返部分处容易断开。另一方面，在由MID(Molded Interconnect Device)构成导电部83’时，在导电部83’向框体内的引入部分中失去防水性。另外，树脂部81的嵌合部分一般而言结构复杂，且存在导电部83’的形状变得复杂或不能进行设置的情况。另外，即使能够设置时，由于有必要长距离延长导电部83’，在作为天线使用时，性能劣化。
图7(e)是在树脂部81中设置开口E，且使柔性印刷基板83”通过开口E的结构。在该结构中，例如使用柔性印刷基板83”作为天线时的供电点的位置的限制等形状上的限制较多，且失去防水性能。
图7(f)是在树脂部81中埋入导电销82，且在外观侧通过螺钉89固定螺母金属板90，并且将基板的安装弹簧等相对于导电销82的内部侧的面82a连接的结构。而且，也可以在树脂部81的侧壁和导电销82之间设置防水环88。在该结构中，为了形成，共同紧固、填缝、粘接(垫片、导电性粘接材料或导电性胶带等)成为必要，且在螺母金属板90中，强度成为必要。因此，螺母金属板90的形状的自由度下降。
如上所述，本实施方式所涉及的结构物10相对于图7(a)至图7(f)所示的结构，具有有利的效果。
附记事项
如上所述，本发明是一种具有由介电体形成的框体和以贯穿所述框体的方式埋入的导电部件的结构物的制造方法，且具有将导电部件固定于模具内的第一工序和将介电体材料填充在所述模具内且使所述介电体材料固化而形成所述框体的第二工序，并且，在所述导电部件中设置凹部，且在所述模具中设置与所述凹部对应的凸部，在所述第一工序中，通过使所述模具的凸部嵌合于所述导电部件的凹部，从而将所述导电部件固定于所述模具。
根据上述结构，在所述导电部件中设置凹部，且在所述模具中设置与所述凹部对应的凸部。并且，在所述第一工序中，通过使所述模具的凸部嵌合于所述导电部件的凹部，从而能够将所述导电部件固定于所述模具。由此，即使是不具有从所述框体突出的部分的导电部件，也能够在模具内固定，且能够通过嵌入成型法制造。换言之，在通过本实施方式所涉及的结构物的制造方法制造的结构物中，由于不具有从框体突出的部分，所以能够减小结构物自身的厚度。
另外，在导电部件中的与凹部的形成面为相反侧的面由于与导电部件的固定无关，所以能够成为平坦面，且能够充分确保与其他电路的接触面。
另外，在上述结构物的制造方法中，能够构成为具有在所述第二工序后，在所述结构物的所述导电部件的所述凹部的形成面侧以与所述导电部件电连接的方式形成导电图案的第三工序。
在如以往技术般在导电部件中设置用于在模具内固定的突出部时，在该突出部的周围，导电图案可能断开，但根据上述结构，所述导电部件不具有用于在模具内固定的突出部，所以在通过上述方法制造的结构物中，容易地进行形成使与所述导电部件的表面电连接的另外的导电层等的工序。
另外，在上述结构物的制造方法中，能够构成为在所述第三工序中，在所述结构物的所述导电部件的所述凹部的形成面侧涂布导电膏。
根据上述结构，能够通过涂布导电膏而形成导电图案3。由此，能够减薄导电图案，另外由于能够容易地形成曲面的形状，所以能够更加提高设计的自由度。
另外，在上述结构物的制造方法中，能够构成为在所述第三工序中，通过使用具有可挠性的印刷板的印刷，在所述结构物的所述导电部件的所述凹部的形成面侧涂布导电膏。
根据上述结构，通过使用具有可挠性的印刷版的印刷(例如，柔版印刷，胶版印刷、丝网印刷、移印等)，从而为了涂布所述导电材料，能够根据框体等的形状顺利地进行导电图案的印刷。由此，也能够有助于结构物的大量生产等。
另外，在上述结构物的制造方法中，能够构成为所述框体是通信设备的框体，所述导电图案是天线。
根据上述结构，通过利用导电图案作为天线，能够提供提高天线的设计的自由度的通信设备。
另外，在上述结构物的制造方法中，能够构成为所述导电部件的与所述凹部的形成面侧为相反侧的面与其他电路电连接。
另外，在上述结构物的制造方法中，能够构成为还具有在所述导电图案上形成保护层(薄板粘贴、涂装涂层等)的第四工序。
根据上述结构，能够提高导电图案的耐久性。另外，能够隐藏导电图案。
另外，在上述结构物的制造方法中，能够构成为所述导电部件是柱状。
根据上述结构，能够适宜地构成贯穿框体的导电部件。
本发明并非限定于上述的各实施方式，能够在权利要求书所示的范围内做出各种变更，且通过适宜地组合在不同实施方式中各自公开的技术方式而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围中。
产业上的利用可能性
本发明能够用于电子装置的框体的制造等。
符号说明
1 框体
2 导电部件
2c 凹部
3 导电图案
4 保护层
20 弹性端子
30 通信电路
40 上侧模具
40a 凸部
41 下侧模具
100 通信设备。

Claims (8)

1.一种结构物的制造方法，所述结构物具有由介电体形成的框体和以贯穿所述框体的方式埋入的导电部件，其特征在于，具有：
将导电部件固定于模具内的第一工序，
将介电体材料填充在所述模具内且使所述介电体材料固化而形成所述框体的第二工序，
其中，在所述导电部件中设置凹部，且在所述模具中设置与所述凹部对应的凸部，
在所述第一工序中，通过使所述模具的凸部嵌合于所述导电部件的凹部，从而将所述导电部件固定于所述模具。
2.根据权利要求1所述的结构物的制造方法，其特征在于，在所述第二工序后具有第三工序，在该第三工序中，在所述结构物的所述导电部件的所述凹部的形成面侧以与所述导电部件电连接的方式形成导电图案。
3.根据权利要求2所述的结构物的制造方法，其特征在于，在所述第三工序中，在所述结构物的所述导电部件的所述凹部的形成面侧涂布导电膏。
4.根据权利要求3所述的结构物的制造方法，其特征在于，在所述第三工序中，通过使用具有可挠性的印刷版的印刷，在所述结构物的所述导电部件的所述凹部的形成面侧涂布导电膏。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的结构物的制造方法，其特征在于，所述框体是通信设备的框体，且所述导电图案是天线。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的结构物的制造方法，其特征在于，所述导电部件中的与所述凹部的形成面为相反侧的面与其他电路电连接。
7.根据权利要求2至4中任一项所述的结构物的制造方法，其特征在于，还具有在所述导电图案上形成保护层的第四工序。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的结构物的制造方法，其特征在于，所述导电部件是柱状。
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