JP2005101219A - 回路部品ベース板製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リードフレームなしにリード端子付きの回路部品ベース板を製造する。
【解決手段】絶縁材から成るベース部材の外周縁のリード端子形成予定部（柱状部，凹溝部など）に、金属インクを塗布する金属インク塗布工程と、前記ベース部材を加熱し、塗布した金属インク中の溶剤を蒸発して、リード端子形成予定部に金属被膜６を形成する金属被膜形成工程と、を順次経て、ベース部材に金属被膜６のリード端子を付けた回路部品ベース板１３を製造する。絶縁材を成型して２以上のベース部材を一体的に連結したベース部材連結体を使用し、前記各工程を経た後、ベース部材切離し工程を経て製造しても良い。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子回路部品を載せる回路部品ベース板の製法に関する発明である。

回路部品ベース板は、特許文献１に記載するように、金属製のリードフレームに回路部品ベース板の本体部分に相当する箇所（本体部材）を樹脂成型した後、リードフレームを切断してベース板をリードフレームから分離し、ベース板側に残ったリードフレームの一部を折り曲げるなどしてリード端子を成形し、完成する。

このようにリードフレームは、回路部品ベース板を切断分離した後は不要となるにもかかわらず、ベース板全体の製造原価の大部分を占め不経済であった。しかもリードフレームは、金属の帯板をプレスで打ち抜いた後、全面に半田メッキを施して製造するので、不要となった後、半田が邪魔で再利用が難しく、そのために安値で取引されているのが実情である。
このために回路部品ベース板製造業者の間ではリードフレームなしにリード端子付の回路部品ベース板を製造することが切望されている。
特公平４−７１０６号公報

本発明は、従来のリードフレームを一切使用しないで、リード端子付きの回路部品ベース板を製造することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明者は鋭意研究の結果、ベース部材の外周縁のリード端子形成予定部に、印刷の手法を応用して金属インクを塗布すれば、リードフレームを使わなくても、従来と同等のベース板が製造できることを知見し、本発明に至った。

すなわち請求項１の発明は、絶縁材から成るベース部材の外周縁のリード端子形成予定部に、金属インクを塗布する金属インク塗布工程と、
前記ベース部材を加熱し、塗布した金属インク中の溶剤を蒸発して、リード端子形成予定部に金属被膜を形成する金属被膜形成工程と、
を順次経て、
ベース部材に金属被膜のリード端子を付けた回路部品ベース板を製造することを特徴とする。
また、請求項２の発明は、絶縁材を成型して２以上のベース部材を一体的に連結したベース部材連結体を形成する連結体成型工程と、
前記連結した各ベース部材の外周縁のリード端子形成予定部に、金属インクを塗布する金属インク塗布工程と、
前記ベース部材連結体を加熱し、塗布した金属インク中の溶剤を蒸発して、リード端子形成予定部に金属被膜を形成する金属被膜形成工程と、
前記ベース部材連結体よりベース部材を切離すベース部材切離し工程と、
を順次経て、
ベース部材に金属被膜のリード端子を付けた回路部品ベース板を製造することを特徴とする。
前記請求項１，２の発明では、リード端子形成予定部の表面に凹凸の粗雑面を形成するとよい。
請求項４の発明は、請求項１，２の発明のリード端子形成予定部間を接続するベース部材表面のリード端子接続予定部に、リード端子形成予定部と共に、金属インクを塗布する金属インク塗布工程と、
前記ベース部材を加熱し、塗布した金属インク中の溶剤を蒸発して、リード端子形成予定部及びリード端子接続予定部に金属被膜を形成する金属被膜形成工程と、
前記リード端子接続予定部の金属被膜の上を絶縁層で覆う絶縁工程と、
を順次経て、
ベース部材に金属被膜のリード端子を付けた回路部品ベース板を製造することを特徴とする。

請求項１の発明は、絶縁材から成るベース部材の外周縁のリード端子形成予定部に、金属インクを塗布する金属インク塗布工程と、
前記ベース部材を加熱し、塗布した金属インク中の溶剤を蒸発して、リード端子形成予定部に金属被膜を形成する金属被膜形成工程と、
を順次経て、
ベース部材に金属被膜のリード端子を付けた回路部品ベース板を製造する。よって、リードフレームなしでリード端子付きの回路部品ベース板を製造できる。
請求項２の発明では、絶縁材を成型して２以上のベース部材を一体的に連結したベース部材連結体を形成する連結体成型工程と、
前記連結した各ベース部材の外周縁のリード端子形成予定部に、金属インクを塗布する金属インク塗布工程と、
前記ベース部材連結体を加熱し、塗布した金属インク中の溶剤を蒸発して、リード端子形成予定部に金属被膜を形成する金属被膜形成工程と、
前記ベース部材連結体よりベース部材を切離すベース部材切離し工程と、
を順次経て、
ベース部材に金属被膜のリード端子を付けた回路部品ベース板を製造する。よって、リードフレームなしでリード端子付きの回路部品ベース板を一度に多数製造できる。
請求項３の発明では、リード端子形成予定部の表面に凹凸の粗雑面を形成するので、金属インクとの接触面積が増え、インクの垂れや、金属被膜の剥がれが防止できる。
請求項４の発明では、リード端子形成予定部間を接続するベース部材表面のリード端子接続予定部に、リード端子形成予定部と共に、金属インクを塗布する金属インク塗布工程と、
前記ベース部材を加熱し、塗布した金属インク中の溶剤を蒸発して、リード端子形成予定部及びリード端子接続予定部に金属被膜を形成する金属被膜形成工程と、
前記リード端子接続予定部の金属被膜の上を絶縁層で覆う絶縁工程と、
を順次経て、
ベース部材に金属被膜のリード端子を付けた回路部品ベース板を製造する。よって、表面に現れていない部分内に金属被膜を形成したベース部材を形成できる。

本発明の実施形態を、図をもとに以下説明する。
図１はベース部材を複数個連結部材で連結したベース部材連結体１５の平面図、図２はその正面図である。
１は樹脂製のベース部材であり、本体部材２、当該本体部材２の周縁から突出した柱状部３からなり、このベース部材１を複数個薄板状の連結部材４で連結してベース部材連結体１５を形成する。このベース部材連結体１５は、ＬＣＰ（液晶ポリマー）やジアリルフタレート樹脂などの樹脂製であり、例えば射出成型により製造する（連結体成型工程）。
本体部材２は、回路部品ベース板の本体部分に相当する箇所であって、電子部品１０などを載置する部分になる。よって、図面では矩形状であるが、形状は回路部品ベース板１３の本体部分に応じたものであればよく、矩形状に限定されない。
柱状部３は、回路部品ベース板１３のリード端子に相当する箇所（リード端子形成予定部）であり、回路部品ベース板１３のリード端子が湾曲したものであるならば、これに合せて湾曲させる。また、柱状部３の上面と本体部材２の上面を面一に形成する。
また、連結部材４は、複数のベース部材1を連結するものであり、製造の最終段階で切離されて不要になるので、なるべく薄くまた小さく形成する。

次に、ベース部材1の所定部分（本体部材２の一部及び柱状部３）に銀や銅などの金属の微粒子が分散した状態の金属インク５を塗布する（金属インク塗布工程）。
金属インク５の塗布は、インクジェット法で行い、例えば公知の多関節ロボット（図示せず）を使用してインク噴射部１１を適宜移動して行う。
前記インクジェット用の金属インク５は、以下のようにして製造する。
金属の蒸気と溶剤（アルキルアミン，カルボン酸アミド，アミノカルボン酸塩のいずれか）の蒸気とを接触させたのち、冷却捕集する。次に冷却捕集した溶液に低分子量の極性溶剤を加えて金属微粒子を沈降させ、その上澄みを取除く。
さらにこのようにして得た沈降物に溶剤（主鎖の炭素数６〜２０の非極性炭化水素、水、アルコール系溶剤のいずれか）を加える。

次に、加熱して金属インク５中の溶剤を蒸発し、所定部位に金属被膜６を形成する（金属被膜形成工程、図３、図４参照）。
そして、ベース部材連結体１５より回路部品ベース板１３を切離し（ベース部材切離し工程）、回路部品ベース板１３になる。

なお、前記実施形態では本体部材２の周縁に全て柱状部３を設けているが、任意の箇所を図５に示すように凹溝部７にしてもよい。
また、図６に示すように柱状部３を湾曲した形状にしてもよい。あるいは柱状部３や凹溝部７を設けず、図１１に示すように本体部材２の周縁の所定部分に金属被膜６を形成してもよい。本発明ではこれらを併せリード端子形成予定部という。

以上のようにして製造したリード端子付の回路部品ベース板１３は、金属被膜６を形成した柱状部３及び凹溝部７などがリード端子の代わり（リード端子形成予定部）になる。
このリード端子付の回路部品ベース板１３上に図３の一点鎖線に示すようにチップ型コンデンサやチョークコイルなどの電子部品１０を載せて接着する。電子部品が底部に端子を有する場合には、この端子を任意の金属被膜６に接続する。電子部品がリード線を有するものである場合には、このリード線を柱状部３に巻きつける。
なお、前記金属被膜６を形成する金属被膜形成工程で加熱すること、及びプリント基板などに実装する際にハンダ付けすることなどの点から、ベース部材連結体は４００℃程度の温度に耐える樹脂を使用する。

次に第２実施形態につき説明する。
前記実施形態との違いは、表面に露出していない部分に金属被膜６を形成する点である。
先ず、前記実施形態と同様にベース部材１の所定部分（リード端子接続予定部及びリード端子形成予定部）に金属インク５を塗布し（金属インク塗布工程）、その後、加熱して金属インク５中の溶媒を蒸発して、所定部位に金属被膜６を形成する（金属被膜形成工程）。
この後、本体部材２上に被覆部材８を接着する（被覆部材接着工程）。
被覆部材８は、表面に現れている金属被膜６の一部（リード端子接続予定部に形成した金属被膜）を被覆するものであり、図7に示す中央に円形の凹部９をする矩形状の物のほか、必要に応じて各種形状にする。
そして、回路部品ベース板１３同士を連結部材４より切離す（切離し工程）。
以上のように製造することにより、被覆部材８により金属被膜６の一部（リード端子接続予定部に形成した金属被膜１４）が被覆されると共に、柱状部３間を必要に応じ接続できる。接着性のよさや、外観上の点から被覆部材８は、本体部材２と同材質、同色にするとよい。
また、前記実施形態と同様に任意の箇所を凹溝部７にしてもよい。

以上のようにして製造した回路部品ベース板１３は、柱状部３及び凹溝部７などがリード端子の代わりになると共に、凹部９内にチップ型コンデンサやチョークコイルなどの電子部品１０を載置し接着できる（図８参照）。

前記第２実施形態では被覆部材８には凹部９を設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図９に示すように被覆部材８に凹部９を設けなくともよい。

次に第３実施形態につき説明する。
前記各実施形態との違いは、図１０に示すように柱状部３と凹溝部７の表面に凹凸を形成し粗雑面にする点である。
そして、ベース部材１の所定部分に、金属インク５を塗布する（金属インク塗布工程）。
その後、加熱して金属インク５中の溶媒を蒸発して、所定部位に金属被膜６を形成する（金属被膜形成工程）。
柱状部３と凹溝部７の表面に凹凸を形成することにより、金属インク５との接触面積が増大し、インクの垂れがない。よって、ベース部材１を極力回転せずに所定部分に金属被膜６を形成できる。また形成した金属被膜６は、柱状部３や凹溝部７との接触面積が増大し、剥がれ難くなる。また、同様に本体部材２上の金属インク５を塗布する部分を、粗雑面にしても良い。
なお、図１０に示すようにインク噴射部１１を回動して、斜め上方向より金属インク５を噴射すると、金属インク５の付着がより円滑になる。

次に第４実施形態につき説明する。
前記各実施形態との違いは、図１１〜１４に示すように、予め本体部材２上に電子部品１０載置用の凹部９を設け、当該凹部９内側と柱状部３とを溝部１２で連結し、凹部９内側の所定部分、柱状部３、溝部１２に金属被膜６を形成する点である。
以上の構成により、凹部９を有する回路部品ベース板１３を被覆部材接着工程なしに製造できる。

前記各実施形態では回路部品ベース板１３を多数一度に製造しているが、本発明はこれに限るものではなく、１個ずつ製造してもよい。回路部品ベース板１３を１個ずつ製造する場合には、ベース部材１を連結する連結部材４が不要になるという利点はあるが、多数個製造するにはやや作業が煩雑になる。
また、ベース部材１（あるいはベース部材連結体１５）は樹脂製にしたが、耐熱性の絶縁材であればよい。但し樹脂製にすると複雑な形状であっても成型で簡便に製造できる。

また、上面及び側面に金属インク５を塗布する場合について説明しているが、裏面に金属インク５を塗布してもよい。裏面に金属インク５を塗布する場合は、先ず上面及び側面に金属インク５を塗布したのち、加熱して金属インク５中の溶剤を蒸発し、金属被膜６を形成する。この後、本体部材２を裏返し金属インク５を塗布し、その後加熱して金属インク５中の溶剤を蒸発し、金属被膜６を形成する。

ベース部材の平面図である。 ベース部材の正面図である。 金属被膜を形成した状態の平面図である。 金属被膜を形成した状態の縦断面図である。 図１とは別の実施形態のベース部材の平面図である。 柱状部が湾曲板ベース部材の正面図である。 被覆部材を接着したベース部材の平面図である。 被覆部材を接着したベース部材の正面図である。 図７とは別の実施形態の被覆部材を接着したベース部材の平面図である。 凹凸を形成した柱状部に金属インクを塗布する状態を示す要部拡大図である。 第４実施形態のベース部材の要部の平面図である。 第４実施形態のベース部材の要部の正面図である。 図１２の縦断面図である。 図１２の底面図である。

符号の説明

１ ベース部材
２ 本体部材
３ 柱状部
４ 連結部材
５ 金属インク
６ 金属被膜
７ 凹溝部
８ 被覆部材
１３ 回路部品ベース板

Claims (4)

1. 絶縁材から成るベース部材の外周縁のリード端子形成予定部に、金属インクを塗布する金属インク塗布工程と、
   前記ベース部材を加熱し、塗布した金属インク中の溶剤を蒸発して、リード端子形成予定部に金属被膜を形成する金属被膜形成工程と、
   を順次経て、
   ベース部材に金属被膜のリード端子を付けた回路部品ベース板を製造することを特徴とする回路部品ベース板製造方法。
2. 絶縁材を成型して２以上のベース部材を一体的に連結したベース部材連結体を形成する連結体成型工程と、
   前記連結した各ベース部材の外周縁のリード端子形成予定部に、金属インクを塗布する金属インク塗布工程と、
   前記ベース部材連結体を加熱し、塗布した金属インク中の溶剤を蒸発して、リード端子形成予定部に金属被膜を形成する金属被膜形成工程と、
   前記ベース部材連結体よりベース部材を切離すベース部材切離し工程と、
   を順次経て、
   ベース部材に金属被膜のリード端子を付けた回路部品ベース板を製造することを特徴とする回路部品ベース板製造方法。
3. 前記リード端子形成予定部の表面に凹凸の粗雑面を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の回路部品ベース板製造方法。
4. 前記リード端子形成予定部間を接続するベース部材表面のリード端子接続予定部に、リード端子形成予定部と共に、金属インクを塗布する金属インク塗布工程と、
   前記ベース部材を加熱し、塗布した金属インク中の溶剤を蒸発して、リード端子形成予定部及びリード端子接続予定部に金属被膜を形成する金属被膜形成工程と、
   前記リード端子接続予定部の金属被膜の上を絶縁層で覆う絶縁工程と、
   を順次経て、
   ベース部材に金属被膜のリード端子を付けた回路部品ベース板を製造することを特徴とする請求項1又は２記載の回路部品ベース板製造方法。

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