CN105557076B - 电气产品的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种电气产品的制造方法，包括：配置工序，使低熔点树脂制的成型体的连接用端子和柔性片材的连接用端子相对配置；以及电磁感应加热工序，在所述配置工序后进行电磁感应加热，设在所述成型体的所述连接用端子和所述柔性片材的所述连接用端子之间的焊料通过所述电磁感应加热而熔融，此时，所述低熔点树脂制的成型体不会受到热损伤，熔融的焊料变硬，使所述成型体的连接用端子和所述柔性片材的连接用端子接合。

Description

电气产品的制造方法
技术领域
本发明涉及一种电气产品的制造方法。
背景技术
已知一种配线A的端子和配线B的端子通过焊接而接合的电气产品。所述焊接通过在各个端子之间放置焊料后加热所述焊料使其熔融来进行。一般用回焊炉进行所述加热。
现在，树脂用在产品上的情况很多。即便说不存在不用树脂的电气产品也不会言过其实。树脂产品在放入回焊炉(加热炉)进行加热时，所述树脂部分可能会受到热损伤。因此，要求所述树脂具有耐热性。即，在上述情况下，不能采用耐热性差(熔点低：软化温度低)的树脂。
然而，有些情况下需要积极地使用熔点(软化温度)低的树脂。存在形成了配线的片材通过热成型来成型为预定形状的情况。如果说热成型是必须的，那么要求使用低熔点(软化温度：耐热温度)的树脂。原因是耐热性(熔点：软化温度)高时热成型困难。
专利文献
专利文献1：WO 2004/093205
专利文献2：日本特开2009-206269号公报
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种在焊接设在低熔点(软化温度)树脂制的成型品上的外部连接用端子和设在柔性片材上的外部连接用端子时，所述低熔点(低软化温度)树脂制的成型品不会受到热损伤的技术。
本发明提出一种电气产品的制造方法，通过组装成型体和柔性片材来制造电气产品，
所述成型体使用熔点在300℃以下的热塑性树脂构成，
所述柔性片材使用比构成所述成型体的树脂耐热性好的树脂构成，
在所述成型体处至少设有预定图案的配线和宽度比所述配线的宽度宽的连接用端子，
在所述柔性片材处至少设有预定图案的配线和宽度比所述配线的宽度宽的连接用端子，
所述方法包括：
配置工序，使所述成型体的所述连接用端子与所述柔性片材的所述连接用端子相对配置；以及
电磁感应加热工序，在所述配置工序后进行电磁感应加热，
设在所述成型体的连接用端子与所述柔性片材的连接用端子之间的焊料通过所述电磁感应加热而熔融，使所述成型体的所述连接用端子和所述柔性片材的所述连接用端子接合。
本发明提出一种电气产品的制造方法，在上述电气产品的制造方法中，所述成型体经过如下工序而得到：
配线图案形成工序，使所述配线和所述连接用端子设在所述热塑性树脂制的片材处；以及
成型工序，在所述配线图案形成工序后使所述片材加热而成型为预定形状。
本发明提出一种电气产品的制造方法，通过组装成型体和柔性片材来制造电气产品，包括：
配线图案形成工序，在熔点在300℃以下的热塑性树脂制的片材上设置预定图案的配线和宽度比所述配线的宽度宽的连接用端子；
成型工序，在所述配线图案形成工序后使所述片材加热而成型为预定形状；
配线图案形成工序，在比构成所述成型体的树脂耐热性好的树脂制的柔性片材上设置预定图案的配线和宽度比所述配线的宽度宽的连接用端子；
配置工序，使所述成型体的所述连接用端子与所述柔性片材的所述连接用端子相对配置；以及
电磁感应加热工序，在所述配置工序后进行电磁感应加热，
设在所述成型体的连接用端子与所述柔性片材的连接用端子之间的焊料通过所述电磁感应加热而熔融，使所述成型体的所述连接用端子和所述柔性片材的所述连接用端子接合。
本发明提出一种电气产品的制造方法，在上述电气产品的制造方法中，所述成型体的厚度是0.5～2mm，所述配线的宽度a1是5～100μm，所述连接用端子的宽度a2是100～500μm，a2＞a1，
所述柔性片材的厚度是25～300μm，所述配线的宽度b1是50～100μm，所述连接用端子的宽度b2是150～500μm。
本发明提出一种电气产品的制造方法，在上述电气产品的制造方法中，所述成型体的所述连接用端子每一个的面积为0.3mm2以上，
所述柔性片材的所述连接用端子每一个的面积为0.3mm2以上。
本发明提出一种电气产品的制造方法，在上述电气产品的制造方法中，所述成型体使用选自由烯烃类树脂、丙烯酸类树脂、聚酯类树脂、酰胺类树脂、苯乙烯类树脂、AS树脂、ABS树脂、氯乙烯类树脂、缩醛类树脂、聚碳酸酯类树脂构成的群中的任意热塑性树脂构成，
所述柔性片材使用选自由酰亚胺类树脂构成的群中的任意树脂构成。
在焊接耐热温度低的热塑性树脂制的成型品的外部连接用端子和设在柔性片材上的外部连接用端子时，所述树脂制成型品不会受到热损伤。
能够良好地进行焊接。
生产性高。
附图说明
图1是片材的平面图。
图2是成型体的立体图。
图3是柔性片材的平面图。
图4是成型体上焊接了柔性片材的产品的立体图。
具体实施方式
本发明是一种电气产品的制造方法。所述电气产品也包括电子产品。作为所述产品，可以例举例如便携终端(例如：便携信息终端)等。此外，可以例举信息机器、图像视频机器等。所述产品除了最终产品之外也包括部件。
所述方法包括配置工序。所述配置工序是热塑性树脂制的成型体和柔性片材(FPC)相对配置的工序。露出在所述成型体表面的连接用端子和露出在所述柔性片材表面的连接用端子相对配置。在所述成型体，设有预定图案的配线和所述连接用端子。所述连接用端子的全部或部分露出在所述成型体的表面。(所述成型体的所述表面露出连接用端子的宽度a2)＞(所述成型体的所述配线的宽度a1)。在所述柔性片材(FPC)，设有预定图案的配线和所述连接用端子。所述连接用端子的全部或部分露出在所述柔性片材的表面。(所述柔性片材的所述表面露出连接用端子的宽度b2)＞(所述柔性片材的所述配线的宽度b1)。
所述成型体由热塑性树脂构成。特别是由熔点在300℃以下的树脂构成。优选地，由熔点在100℃以上的树脂构成。熔点(耐热温度：软化温度)高的话，则通过热成型使二维形状的片材成型为三维形状变得困难。从热成型的观点看，在本发明中，熔点在300℃以下的热塑性树脂是必要条件。更优选地，熔点在270℃以下的热塑性树脂。进一步优选地，熔点在260℃以下的热塑性树脂。在本发明中，焊接是必要的。因此，必须是能够耐受焊接温度的树脂。焊料的熔点一般在190230℃左右。例如，锡银铜合金的熔点是218℃，锡锌合金的熔点是197℃，锡铜合金的熔点是227℃。因此，所述树脂优选熔点在100℃以上的树脂。更优选地，130℃以上的树脂。耐热温度(软化温度)通常比熔点低。因为上述原因，并且因为焊接在局部进行，因而即使在树脂的熔点比焊料的熔点低一些的情况下也不产生大问题。在树脂的熔点比焊料的熔点低很多的情况下，产生问题。因此，优选熔点在上述范围的树脂。由于要进行热成型，因而所述树脂必须是热塑性树脂。作为所述树脂，可以例举例如烯烃类树脂(例如：聚乙烯(熔点：95～140℃耐热温度：70～110℃)、聚丙烯(熔点：168℃；耐热温度：100～140℃)等。可以例举丙烯酸类树脂(也包括甲基丙烯酸类树脂。熔点：160℃耐热温度：70～90℃)。可以例举聚酯类树脂(例如：PET(熔点：255℃耐热温度：200℃))。可以例举苯乙烯类树脂(熔点：100℃；耐热温度：70～90℃)。可以例举AS树脂(熔点：115℃；耐热温度：80～100℃)。可以例举ABS树脂(熔点：100～125℃耐热温度：70～100℃)。可以例举氯乙烯类树脂(熔点：85～180℃；耐热温度：60～80℃)。可以例举酰胺类树脂(例如：聚酰胺纤维类树脂(熔点：225℃耐热温度：80～140℃)。可以例举缩醛类树脂(熔点：181℃；耐热温度：80～120℃)。可以例举聚碳酸酯(熔点：150℃；耐热温度：120～130℃)。
所述柔性片材也由树脂构成。所述柔性片材优选由耐热温度高的树脂构成。特别是，由满足[(构成所述柔性片材的树脂的耐热温度)＞(构成所述成型体的树脂的耐热温度)]条件的树脂构成。作为高耐热温度的树脂，可以例举例如酰亚胺类树脂(热硬化树脂：耐热温度在500℃以上)。所述柔性片材不像所述成型体那样，热成型不是必须的。因此，不要求耐热温度(热变形温度)低。考虑到后述的焊接的影响，柔性片材较佳具有高耐热温度。所述柔性片材的厚度一般较薄。因此，所述柔性片材较佳由比所述成型体更具耐热性的材料构成。优选地，所述柔性片材较佳由耐热温度超过300℃的树脂构成。热硬化树脂一般具有良好的耐热性。因此，优选地，所述柔性片材由热硬化树脂构成。另外，根据情况，有时也可以使用聚酯类树脂。
所述方法包括电磁感应加热工序。所述电磁感应加热工序在所述配置工序之后进行。通过电磁感应引起发热现象。设在所述成型体的连接用端子(导电材料：金属材料)和所述柔性片材的连接用端子(导电材料：金属材料)之间的焊料通过所述电磁感应加热而熔融。其结果是，所述成型体的所述连接用端子和所述柔性片材的所述连接用端子接合在一起。
所述成型体的耐热性比所述柔性片材的耐热性差。可以通过增加成型体的厚度(肉厚)来改善由于耐热性差而带来的缺点。即，所述成型体的厚度(肉厚)优选为0.5(更优选地，1mm以上)～2mm。在厚的情况下，所述成型体受到的热损伤程度小。但是，热成型变困难。相反，在薄的情况下，受到的热损伤明显。因此，成型体的优选厚度为上述范围内的值。形成在所述成型体上的配线的宽度a1例如是5～100μm。所述成型体的连接用端子的宽度a2例如是100(优选地，150μm以上)～500μm。a2＞a1。所述连接用端子露出部分的面积优选地是0.3(更优选地，0.5mm2以上)～1.5mm2。通过电磁感应产生的发热量Q用后面的公式表示。Q＝(V2/R)×t[V＝所施加的电压：R＝电阻：t＝时间]。在所述面积过小时，通过电磁感应产生的发热量少。为此，焊接特性不好。在所述面积过大时，通过电磁感应产生的发热量变大。为此，成型体可能会受到热损伤。因此，一个连接用端子的面积(连接用端子露出部分的面积)优选地是0.3～1.5mm2。连接用端子与配线相比，连接用端子的宽度比配线的宽度大。因此，在单位长度上的面积方面，连接用端子较大。即，通过电磁感应产生的发热量在连接用端子部分的比在配线部分的多。在配线部分的发热量少。这意味着只有配置在连接用端子部分的焊料被加热。成型体不会受到热损伤。
所述柔性片材的厚度(肉厚)优选地是25～300μm(更优选地，200μm以下。进一步优选地，150μm以下。特别优选地，50μm以下。更优选地，30μm以上)。形成在所述柔性片材上的配线宽度b1例如是50～100μm。所述柔性片材的连接用端子的宽度b2例如是150～500μm。一个连接用端子的面积(连接用端子露出部分的面积)优选地是0.3(更优选地，0.5mm2以上)～1.5mm2。
所述柔性片材满足[(构成所述柔性片材的树脂的耐热温度)＞(构成所述成型体的树脂的耐热温度)]的条件。本来就要求柔性片材具有柔韧性。要求厚度薄。如果厚度薄，则热损伤程度就大。因此，在柔性片材的树脂的熔点比成型体的树脂的熔点高的情况下，即使柔性片材薄，也很难在柔性片材上产生热损伤。
所述成型体例如经过配线图案形成工序及成型工序来制作。所述配线图案形成工序是所述配线及所述连接用端子形成在所述树脂制片材上的工序。配线图案形成工序是已知的。当然，并不限于已知的技术。所述成型工序是形成了所述配线图案的树脂制片材经过加热而成型为预定形状的工序。所述成型工序例如是热压工序。成型工序是已知的。当然，并不限于已知的技术。所述成型体经过所述成型工序来制作。
所述电磁感应加热工序是在不使所述成型体受到热损伤的前提下，通过电磁感应加热进行的。电磁感应加热装置是已知的。当然，新的电磁感应加热装置也可以用。在所述专利文献2中，通过电磁感应加热使树脂制的壳的一部分熔融。专利文献2积极利用了所述熔融现象。但是，在本发明里需要避免发生这样的热损伤(熔融)。在所述专利文献1中，电磁感应加热技术应用于焊料的加热(熔融)。但是，所述专利文献1中的FPC是使用了聚酰亚胺(PI)膜的FPC。聚酰亚胺的耐热温度在500℃以上。因此，即使用焊接温度加热，FPC也不会熔融(热损伤)。因此，在必须使用耐热性差的树脂的情况下，怎样操作才能在防止电磁感应加热引起热损伤的同时漂亮地进行焊接，在所述专利文献1和2中均没有这种启示。即，本发明的特征完全不能从所述专利文献1和2想到。
以下，例举更具体的实施方式。但是，本发明不限于以下的实施方式。只要不太损害本发明的特长，各种变形例和应用例也包含在本发明内。
图1～图4是本发明的制造方法的说明图。图1是片材的平面图。图2是成型体(图1所示片材通过热成型成型为预定形状的成型体)的立体图。图3是柔性片材的平面图。图4是柔性片材焊接到成型体的产品的立体图。
首先，准备四边形的透明树脂(例如：透明性优良的丙烯酸类树脂)制的片材1(厚度：1.5mm)。在PMMA制的片材1的表面和背面形成预定图案的电极。形成引出配线(宽：0.1mm)。进一步地，形成外部连接用的端子2。所述端子呈长方形(宽：0.5mm；长度：3mm)(参照图1)。所述电极、所述引出配线和所述端子2电连接。因为所述电极和所述引出配线都由透明材料构成，所以图中未示出。所述端子2也由透明材料构成。为说明方便，所述端子2在图中示出。所述电极、所述引出配线以及所述端子2的形成适当采用已知技术。因此，省略详细的说明。
形成了外部连接用的端子2等的片材1通过热成型而成型为三维形状(例如：壳状)的成型体3(参照图2)。成型体3的形状由目的产品的形状决定。PMMA的耐热温度为70～90℃。PMMA的软化温度为80～100℃。PMMA的熔点是160℃。因此，PMMA制的片材1的热成型简单。所述热成型适当采用已知技术。因此，省略详细的说明。
附图标记4是柔性片材(FPC)。柔性片材4的构成材料(树脂)是聚酰亚胺树脂。耐热温度在500℃以上。柔性片材4的厚度是40μm。在柔性片材4上形成有外部连接用的端子5和6。端子5和端子6用宽0.1mm的线7连接。端子5的形状和端子2的形状相同。端子5和端子6之间用绝缘包膜覆盖。端子5和6的一部分没有用绝缘包膜覆盖。因此，端子5和6的表面露出。
使端子2和端子5相对，把成型体3和柔性片材4配合在一起。焊料(锡银铜合金：熔点＝218℃)设在端子2和端子5之间。成型体3和柔性片材4的虚配合体配置在电磁感应加热装置内。进行电磁感应加热。其结果是，端子2和端子5通过焊料漂亮地接合。焊料虽然已经熔融，但成型体3完全没有受到热损伤。成型体3的耐热性低。成型体3的熔点在160℃左右。即使进行焊接，热损伤在成型体3上也完全没有发现。这实在令人惊讶。在此之前完全不知道只有小面积的金属部分发热的电磁感应加热能够在耐热性低的树脂制品上进行焊接时产生效果。进一步地，焊接作业在短时间内即可完成。
不是电磁感应加热，而是使用了加热炉。在这种情况下，PMMA制的成型体上发生了热损伤。
不是电磁感应加热，而是尝试通过激光束照射使焊料熔融来接合各个端子。但是，电器产品上的端子数从图1也能判断出有很多。为此，通过激光束照射的接合方式在操作性(生产性)上极其不好。
附图标记说明
1 PMMA制片材
2 外部连接用端子
3 成型体
4 柔性片材
5、6 外部连接用端子

Claims (4)

1.一种电气产品的制造方法，通过组装成型体和柔性片材来制造电气产品，
所述成型体使用熔点在300℃以下的热塑性树脂构成，
所述柔性片材使用比构成所述成型体的树脂耐热性好的树脂构成，
在所述成型体处至少设有预定图案的配线和宽度a2比所述配线的宽度a1宽的连接用端子，
在所述柔性片材处至少设有预定图案的配线和宽度b2比所述配线的宽度b1宽的连接用端子，
所述成型体的厚度是0.5～2mm，所述配线的宽度a1是5～100μm，所述连接用端子的宽度a2是100～500μm，a2＞a1，
所述柔性片材的厚度是25～300μm，所述配线的宽度b1是50～100μm，所述连接用端子的宽度b2是150～500μm，
所述方法包括：
配置工序，使所述成型体的所述连接用端子与所述柔性片材的所述连接用端子相对配置；以及
电磁感应加热工序，在所述配置工序后进行电磁感应加热，
设在所述成型体的连接用端子与所述柔性片材的连接用端子之间的焊料通过所述电磁感应加热而熔融，使所述成型体的所述连接用端子和所述柔性片材的所述连接用端子接合。
2.根据权利要求1所述的电气产品的制造方法，其特征在于，所述成型体的所述连接用端子每一个的面积为0.3～1.5mm2，
所述柔性片材的所述连接用端子每一个的面积为0.3～1.5mm2。
3.根据权利要求1或2所述的电气产品的制造方法，其特征在于，所述成型体经过如下工序而得到：
配线图案形成工序，使所述配线和所述连接用端子设在所述热塑性树脂制的片材处；以及
成型工序，在所述配线图案形成工序后使所述片材加热而成型为预定形状。
4.根据权利要求1或2所述的电气产品的制造方法，其特征在于，所述成型体使用选自由烯烃类树脂、丙烯酸类树脂、聚酯类树脂、酰胺类树脂、苯乙烯类树脂、AS树脂、ABS树脂、氯乙烯类树脂、缩醛类树脂、聚碳酸酯类树脂构成的群中的任意热塑性树脂构成，
所述柔性片材使用选自由酰亚胺类树脂构成的群中的任意树脂构成。
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