JP2693863B2 - 複数の独立した立体的導電回路を内蔵封入した立体成形品の製造方法 - Google Patents

複数の独立した立体的導電回路を内蔵封入した立体成形品の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の独立した立体的な導電性回路を内蔵
封入した合成樹脂成形品を効率よく製造する方法に関
し、本発明により得られる複数の独立した立体的導電回
路を内蔵封入した成形品は、電気・電子機器部品例えば
コネクター、ICパッケージ、回路基板内蔵シャーシ等に
好適に利用されるものである。
〔従来の技術とその課題〕
従来、一般に導電回路を内蔵封入した樹脂成形品を作
成する方法は、金属を加工して固定フレームに連結した
導電部を形成し、この金属(リードフレーム)をインサ
ート成形して回路を内蔵封入した成形品を作成している
が、この方法では、インサートする回路が金属であるた
め複数な形状の立体回路の形成には切削等の煩雑な加工
を要し、極めて効率が悪く経済的にも好ましくない。
また立体的な成形品の表面に回路を形成する方法とし
てはSKW法、PCK法などがあるが、これらの方法は金属と
の接着性の異なる二種の材料を用いて、予め二色成形を
行い、表面に導電部となる金属接着性のよい部分と、非
導電部となる金属と接着しない部分とが区別された二色
成形品を成形した後、メッキ加工等の処理を行って導電
部に対応する樹脂部にのみ金属膜を形成して回路とする
方法であるが、この方法では予め二色成形した複合成形
品に対し導電部となる金属膜を形成するため、回路の形
成がその表面部に限定され、導電部全体が表面に露出し
ているため摩擦等による破損等の不都合を生じ、又、強
いて導電部を内蔵しようとすれば、金属接着性の樹脂部
に導電部を形成するための貫通孔を設けた二次成形品を
成形し、この貫通孔の内面をメッキ液等に接触させて導
電性金属膜を形成する必要を生じ、成形が煩雑であるの
みならず、内在させる貫通孔は単純な直孔でしかも短い
ものに限定され、やや複雑な立体形状の回路の全部を内
在させることは不可能であり、又、貫通孔は空間部が残
るため完全な封止とはならない。更に又、これらの方法
は何れも二次(二色)成形後にメッキ等の処理を行うた
め、二種の材料の界面にメッキ液等が侵入し、残留して
腐食等の不都合を生じたり、非導電部の表面や内部にも
メッキ用触媒やメッキ液成分が付着、侵入して絶縁性を
低下させる等の支障を生じる場合もある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らはかかる従来法の欠点を解決し、複数の独
立した立体的な導電性回路を内蔵封入した合成樹脂成形
品を効率よく製作する方法に関して鋭意検討した結果、
本発明に到達した。
即ち、本発明は、複数の独立した立体的導電回路を内
蔵封入した立体成形品の製造方法であって、先ず一次成
形品としてフレーム部(外部支持枠)と、これに連結部
を介して連結固定した、夫々所望形状と位置関係を有す
る複数の立体回路部からなる基体を熱可塑性樹脂で一体
的に一次成形し、次いでその一次成形品の表面の全部又
は少なくとも導電性を要する回路部分に金属被覆加工を
行って導電部を形成し、次いでこの導電部を表面に形成
した一次成形品を金型に固定して二次成形材料にてイン
サート成形して、一次成形品の立体的導電部を複数内蔵
封入しフレーム部を露出した二次成形品を作成し、然る
後、一次成形品の連結部を切断して、固定用フレームを
除去することを特徴とする複数の独立した立体的導電回
路を内蔵封入した立体的成形品の製造方法に関するもの
である。
以下、図を参照して本発明の方法を説明する。
本発明における導電部の基体となる一次成形品は、表
面に金属膜を密着性よく形成することの出来る熱可塑性
樹脂材料を用いて、図−1の如く、夫々所望の導電部形
状1を有し、夫々の連結部2′を介して、これらの少な
くとも2つ以上が固定用外枠(フレーム)2に個々に連
結した構造からなり、射出成形等によって成形される。
かかる一次成形品は独立した多数の回路部が夫々一つの
フレームに一体的に連結した構造とすることができる。
使用する樹脂材料は、金属接着性のよりものであれば如
何なる樹脂であってもよいが、量産性等の容易さから熱
可塑性樹脂が好ましく、又、次工程で表面に金属膜を形
成しその密着性を高めるための各種添加剤、例えばアン
カー効果を付与し金属との密着性を高めるための無機充
填剤、メッキ用触媒等を配合したものが好ましく使用さ
れる。
かかる樹脂材料はそれ自体の機械的性質特に強度が高
く、又、目的とする形状を正確に維持し特に二次成形に
おける熱や外力によって変形や破損を生じない高融点、
高強度、高剛性のものが好ましく、これらの観点から液
晶性ポリマー(例えば液晶性ポリエステル)、ポリアリ
ーレンサルファイド、ポリアセタール、ポリアルキレン
テレフタレート等の熱可塑性樹脂が好適である。中でも
液晶性ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド等は
導電部をかなり細線又は薄肉厚とすることができ、特に
好適である。
かかる一次成形材料は次工程で表面に金属膜の導電体
を付与しその密着性を高めるため必要に応じその材料に
適した表面処理、例えば酸、アルカリその他による化学
的エッチング、或いはコロナ放電、プラズマ処理等の物
理的表面処理を必要に応じ行ってもよい。
次いでこの一次成形品はその表面の全部又は少なくと
も導電性を要する部分(図−1の1)に金属膜3の被覆
処理を行う。かかる金属膜3の形成はメッキ処理のみな
らず、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティン
グ、転写法、導電剤塗装等従来公知の何れの方法でも良
く、特に一般的なものはメッキ処理であり、その金属膜
の質、厚み等は目的に応じて適宜選択調整すればよい。
導電性金属膜の形成された一次成形品(図−2)は必
要ならば表面清浄化、乾燥等を経て、二次成形に供され
る。二次成形は、一次成形品をそのフレーム2等により
金型の所定位置に支持し、射出成形等により一次成形品
の必要な導電性部分1及び3が埋没し、その端子5及び
フレーム部2と連結部2′と一部が露出し、しかも所望
の外形を形成するよう二次材料にてインサート成形法に
より行う。
二次成形用樹脂材料も特に限定するものではなく、そ
の回路部品の使用目的等により諸物性を考慮して適宜選
択すればよいが、一次成形品との融着、金属被覆部との
密着性等の見地から一次材料と同一又は類似の樹脂が好
ましく、又二次成形時における一次成形品の導電部1及
び3の形崩れ等を生じないため一次成形品の融点とほぼ
同等又はそれ以下の融点のものが好ましく、一次成形品
の融点より著しく高い成形温度を要するものは好ましく
ない。又、流動性の良好なものが好ましい。
かくして二次成形によって得られた金属膜導電部1及
び3を埋没し、固定用フレーム2を露出した二次成形品
(図−3)は、その固定用フレーム2と各導電部との連
結部2′を、二次成形部の表面で切断してフレーム2を
除去することによって複数の独立した立体的な導電性回
路部を所定の位置に内蔵封入した所望の形状の成形品
(図−4)として、完成される。
かかる立体的回路を内蔵した成形品はその露出した端
子部5に他の接合相手部品の端子を嵌合するための凹部
を例えば5′の如く形成してもよく、又、相手部品端子
の嵌合孔に挿入する形状としてもよく、更に又ハンダ付
等の加工により結線してもよい。又、本発明の成形品は
一次成形において一つのフレームに多数の回路形成部を
連結した形状とすることにより、特に多数の独立した回
路を内蔵した一体成形品とすることに適している。又、
回路部が複雑又は多数のものを密接に内蔵しようとする
場合、或いは所要の回路部を一つのフレームに一体とし
て一次成形することが困難な場合等には、所要の回路部
が二つ以上のフレームに結合した複数の一次成形品を組
み合わせて二次成形用金型に支持し二次成形を行うこと
によって一体としての回路内蔵成形品とすることもでき
る。
〔発明の効果〕
本発明の方法及びこれによって形成された立体的な回
路を内蔵した成形品は従来の方法に比べて次の如き利点
を有する。
1.導電部1及びその支持フレーム2を熱可塑性樹脂材料
を用いて射出成形等により一体成形するため、複雑な立
体形状を有する回路部を効率よく大量生産することが出
来、金属そのものを加工するのに比べて著しく効率的且
つ経済的である。
2.複雑な立体形状の、独立した多数の回路を内蔵した成
形品が容易に得られる。
3.SKW法等の如く、回路を表面に露出しないため摩擦等
による損傷がない。
4.SKW法等の方法では、予め二色成形された成形品の二
種材料に対し、メッキ等による金属膜の付着有無を明瞭
に区別する必要があるためそのメッキ条件等に微妙な選
択を要するが本発明によれば一次成形品に全面的に金属
膜を形成すればよいため、その条件等の微妙な選択は必
要なく、金属膜の形成が極めて簡単且つ容易である。
5.SKW法等によれば、一旦二色成形された成形品に対し
メッキ等の導体金属膜の形成を行うため二種材料の界面
にメッキ液等の侵入があり、これが以後の腐食等の支障
をもたらすのに対し、本発明の方法によれば、一次成形
品にメッキ等により金属膜の導電部を形成し、よく洗
浄、乾燥後、二次成形によってこれを埋没させているた
め、上記SKW法の如きメッキ液等の界面部への侵入によ
る汚染、腐食等の支障は全くなく、また非導電部は一次
成形品に金属膜を形成した後で成形付与するため、メッ
キ液等の汚染残留等による絶縁抵抗低下等の不都合を生
じることもない。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図により具体的に説明するが
本発明はこれに限定されるものではない。
実施例1 液晶性ポリエステル(商品名「ベクトラ」、ポリプラ
スチックス(株)製)を主体とする金属密着性(メッキ
性)樹脂組成物を用いて射出成形し、フレームに複数の
回路部の連結した成形品(図−1)を作成した。次い
で、これを脱脂し、KOH水溶液にてその表面のほぼ全面
をエッチング処理した後、HCl水溶液にて中和し、洗浄
後、触媒(商品名「キャタリストA−30」、奥野製薬工
業(株)製)を付与して表面を活性化した後、硫酸銅及
び助剤よりなる化学銅メッキ液に浸漬して一次成形品の
表面と銅メッキした(図−2)。次いでこのメッキした
一次成形品(図−2)をよく洗浄し乾燥後、二次成形用
金型に装着し液晶性ポリエステルを用いて回路部(1及
び3)を内蔵封入し、フレーム部を露出した所望の形状
の二次成形品を射出成形した(図−3)。その後一次成
形品の外に露出しているフレーム部分2をその連結部
2′でカットして除去し、立体的な金属性導電回路を内
蔵した複合成形品(図−4)を得た。
斯かる複合成形品は立体的な多数の回路を内蔵封入し
た(但し、図は複雑となるため4組の回路として示し
た)比較的小型のもので電機機器部品(コネクター等)
として好適である。
【図面の簡単な説明】
図−1(a)は本発明の一例として固定用フレームに連
結した導電性回路部基体となる一次成形品を示す斜視図
であり、図−1(b)は図−1(a)の矢印方向から見
たX−X垂直断面図である。 図−2は一次成形品(図−1)の表面に金属膜を形成し
た状態を示す断面図である。 図−3(a)は金属膜を形成した一次成形品に二次成形
により導電部を埋没した複合成形品を示す斜視図であ
り、図−3(b)は図−3(a)の矢印方向から見たX
−X垂直断面図である。 図−4(a)はフレーム部を連結部で切断除去した立体
的導電回路を内蔵した複合成形品(完成品)を示す斜視
図であり、図−4(b)は図−4(a)の矢印方向から
見たX−X垂直断面図である。 1……一次成形品の導電部基体 2……一次成形品の固定用フレーム(外部支持体) 2′……フレーム2と各導電部1との連結部 3……金属膜(導電回路) 4……二次成形部 5……導電回路の端子部(平面、ハンダ付用) 5′……導電回路の端子部(相手端子嵌合用凹形)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29K 105:20 B29L 31:34

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の独立した立体的導電回路を内蔵封入
    した立体成形品の製造方法であって、先ず一次成形品と
    してフレーム部(外部支持枠)と、これに連結部を介し
    て連結固定した、夫々所望形状と位置関係を有する複数
    の立体回路部からなる基体を熱可塑性樹脂で一体的に一
    次成形し、次いでその一次成形品の表面の全部又は少な
    くとも導電性を要する回路部分に金属被覆加工を行って
    導電部を形成し、次いでこの導電部を表面に形成した一
    次成形品を金型に固定して二次成形材料にてインサート
    成形して、一次成形品の立体的導電部を複数内蔵封入し
    フレーム部を露出した二次成形品を作成し、然る後、一
    次成形品の連結部を切断して、固定用フレームを除去す
    ることを特徴とする複数の独立した立体的導電回を内蔵
    封入した立体成形品の製造方法。
  2. 【請求項2】一次成形品の金属被覆加工がメッキ、スパ
    ッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング、転写法
    又は導電剤塗装により行われる請求項1記載の立体的導
    電回路を内蔵封入した立体成形品の製造方法。
  3. 【請求項3】立体回路を形成する一次材料が金属膜と接
    着可能な熱可塑性樹脂又はその組成物である請求項1又
    は2記載の立体的導電回路を内蔵封入した立体成形品の
    製造方法。
  4. 【請求項4】二次成形材料が熱可塑性樹脂又はその組成
    物である請求項1〜3の何れか1項記載の立体的導電回
    路を内蔵封入した立体成形品の製造方法。
  5. 【請求項5】二次成形材料の融点が、一次成形材料の融
    点と同等又はそれ以下である請求項1〜4の何れか1項
    記載の立体的導電回路を内蔵封入した立体成形品の製造
    方法。
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WO1992010079A1 (en) 1992-06-11

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