JPH04164394A - パターン状金属層および電磁波遮蔽体を有する合成樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパターン状金属層および電磁波遮蔽体を有する
゛合成樹脂成形品およびその製造方法、特に、無電解め
っきにより形成されたパターン状金酸層と、合成樹脂材
料で被覆された金属板より成る電磁波遮蔽体とを有する
、合成樹脂成形品およびその製造方法に関する。

〔従来の技術］ 近年電子機器の増加に伴い電磁波障害が増えてきており
、電磁波障害の防止、特に発生源である電子機器の電磁
波遮蔽は重要になって来ている。

電磁波遮蔽の一つの方法として、電子機器の筐体を金属
や金属繊維を混和した樹脂で構成し、電磁波遮蔽体とし
て用いる方法があるが、意匠の観点で塗装を必要とする
等の問題があるため、最近では配線基板等に電磁波遮蔽
体を設ける方法が重視されている。例えば、配線基板等
の裏面（電気回路を形成した面と反対側）に金属膜を貼
り付ける方法が用いられている。

一方、配線基板等の、回路パターンを有する合成樹脂成
形品そのものについても、転写、スクリーン印刷等のコ
ストのかかる工程を用いないで回路パターンを形成する
ため、特開昭６３〜５０４８２号や特開平１−２０７９
８９号に記載されたような、射出成形による合成樹脂の
皿回成形法で、金属の接着に適する合成樹脂の露出面の
パターンを形成する方法が、開発されている。金属の接
着に適する合成樹脂は、例えば、合成樹脂に無電解めっ
きの触媒となる貴金属化合物を添加したものである。こ
の合成樹脂の表面に無電解めっきを施すことにより所定
の回路パターンを得ることができる。この合成樹脂成形
品に電磁遮蔽機能を付与する場合には、その裏面に金属
膜等を貼り付けることが考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、合成樹脂成形品の裏面に金属膜等を貼り付ける
方法は、金属膜等を貼り付ける手間を要するだけでなく
、隣接する他の電気部品の導体との間で短絡のおそれが
あるため、絶縁フィルムを貼り付けたり、絶縁のための
塗装を施す必要があり、そのために手間がかかる。

従来のこのような電磁波遮蔽の方法では、電磁波遮蔽体
を設けるための手間と、短絡防止のための絶縁フィルム
の貼り付けや塗装の手間を必要とし、電子機器のコスト
を増大させていた。

また、上記の特開昭６３−５０４８２号等に記載された
合成樹脂の皿回成形法は、成形品の体積の多くを占める
骨格部を、金属の接着に適する比較的高価な合成樹脂材
料で構成しているため、材料コストが高い欠点があった
。また、骨格部を構成する成形材料にめっき触媒を添加
した場合には、難めつき性材料の易めっき性材料との界
面付近に、めっき触媒の成分の金属イオンが拡散し、金
属層パターン間の絶縁抵抗が低下するため、金属層パタ
ーンの間隔を小さく、すなわち高密度化することができ
なかった。

それ故、本発明の目的の一つは、コストの増大を招く金
属膜等の貼り付け、金属膜等への塗装や絶縁フィルムの
貼り付は等の手間を伴わない手段で施された電磁波遮蔽
と、電気回路として利用されるパターン状金属層を有す
る合成樹脂成形品を実現することにある。

本発明の他の目的は、安いコストで形成された高密度の
パターン状金属層を表面に有し、電磁波遮蔽が施された
合成＃１ｇ脂成形成形実現することにある。

本発明のさらに他の目的は、高密度のパターン状金属層
を表面に有し、電磁波遮蔽が施された合成樹脂成形品を
、安いコストで製造する方法を実現することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、コストの増大を招く金属膜等の貼り付け、
金属膜等への塗装や絶縁フィルムの貼り付は等の手間を
伴わない手段で電磁波遮蔽が施され、安いコストで形成
された高密度のパターン状金属層を有する合成樹脂成形
品を実現するため、所定の回路パターンに対応した溝パ
ターンを有する、無電解めっきに適しない第一の合成樹
脂材料（以下、難めっき性樹脂と言う）の成形体と、溝
パターンに充填された、無電解めっきに適する第二の合
成樹脂材料（以下、易めっき性樹脂と言う）の成形体と
、易めっき性樹脂の成形体の表面に無電解めっきにより
前記所定の回路パターンに従い形成された金属層と、第
一および第二の合成樹脂材料の成形体に被覆された金属
板より成る電磁波遮蔽体より構成した。

また本発明では、高密度のパターン状金属層を表面に有
し、電磁波遮蔽が施された合成樹脂成形品を、安いコス
トで製造する方法を実現するため、金属板より成る電磁
波遮蔽体の外周の少なくとも一部を、所定の回路パター
ンに対応した溝パターンを有する、難めっき性樹脂の成
形体によって被覆し、この溝パターンを、易めっき性樹
脂の成形体により充填し、充填された易めっき性樹脂の
成形体の表面に、所定の回路パターンを有する金属層を
、無電解めっきにより形成するようにした。

溝パターンは、難めっき性樹脂成形体の外面の溝、穴（
長さと幅が同じか極めて近く、底があるもの）等の陥没
部だけでなく、成形体を貫通して金属板に達する貫通孔
も含む。難めっき性樹脂の成形体による電磁波遮蔽体の
被覆はいわゆる一次成形に、易めっき性樹脂による充填
はいわゆる二次成形に相当する。

金属板は、電磁、静電あるいはその両者に遮蔽効果のあ
る金属から成る。例えば、銅、鉄、アルミニウム、それ
らを含む合金、あるいはそれらのクランド金属を用いる
ことができる。金属板の厚さは、厚ければ遮蔽効果が高
く、剛性も大きいが、軽量化のためには薄いほうがよい
。通常、０．３ないし１．０　ｍｍの範囲に選ぶが、こ
れに限定されない。

金属板には貫通孔等の成形用係合部を設けることが好ま
しい。

難めっき性樹脂は、最終成形品の体積の大部分を構成す
るから、剛性、寸法安定性、耐熱性を必要とし、絶縁性
等の電気的特性も考慮しなければならないので、いわゆ
をエンジニアリングプラスチックの中から選ばれる。例
えばポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリスル
ホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィ
ド等の熱可塑性樹脂、あるいはフェノール樹脂、エポキ
シ樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の熱硬化性樹脂が用
いられる。：・これらにガラス繊維、チタン酸カリウム
繊維、炭酸カルシウム等のフィラーを添加したものでも
よい。本発明の合成樹脂成形品では、電磁波遮蔽材とな
る金属板が電気絶縁体である合成樹脂材料で囲まれてい
ることにより、周辺の電気回路部品との短絡が確実に防
止されることが重要な特徴である。従って、絶縁性を損
なう電導性のフィラーは好ましくないので、使用を避け
る。

金属板の外周を、溝パターンを有する難めっき性樹脂の
成形体によって被覆するには、通常のインサート成形法
で行うことができる。

易めっき性樹脂についても、難めっき性樹脂と同種の合
成樹脂を用いることができるが、その表面に金属層を選
択的に形成させるため、容易に無電解めっきされるもの
を用いる。具体的には、例えば、難めっき性樹脂より分
子量が小さく、粗面化され易いか特定の溶剤、薬品等に
侵され易いもの、あるいはパラジウム、金、銀等の貴金
属を含む触媒を添加したものが用いられる。寸法精度の
よい成形品を得るには、易めっき性樹脂の成形温度が、
難めっき性樹脂より低いことが、−吹成形材料の変形を
防ぐ意味から好ましいが、射出成形条件によって変形を
防ぐことが可能であれば、その限りでない。金属パター
ンの線幅および線間隔を小さく、つまり高密度化するた
めには、−吹成形材料゛である難めっき性樹脂の剛性が
高く、易めっき性樹脂である易めっき性樹脂の流動性が
高いほどよいが、−次、二次各成形品の構造を選ぶこと
も重要である。

難めっき性樹脂の成形体が有する溝パターンに易めっき
性樹脂を充填するには、二次成形において、この部分に
易めっき性樹脂を、例えば射出成形を用いて、注入する
。溝パターンには、難めっき性樹脂の成形体（−次成形
品）の外面の溝、穴等の陥没部、および貫通孔が含まれ
るが、易めっき性樹脂は少なくとも一部が溝内に、残り
の一部が一次成形品　の外面に隆起部あるいは突起部を
形成してもよい。

溝パターンを有する難めっき性樹脂の成形体によって金
属板を被覆したとき、溝が難めっき性樹脂を貫通して金
属板に達している場合には、−次成形品では金属板の一
部が露出しているが、二次成形でこの部分に易めっき性
樹脂が充填されるから、金属板の外周は難めっき性樹脂
と易めっき性樹脂で覆われる。

本発明の合成樹脂成形品では、電磁波遮蔽材となる金属
板が合成樹脂材料で被覆されていることが重要であるが
、金属板は合成樹脂材料で実質的に被覆されていればよ
く、例えば、成形品が貫通孔を有し、この貫通孔の内側
に金属板の断面が露出していても、外部から接触するこ
とが容易でなければ差し支えない。また、金属板に接地
等の目的で露出した接続部を設けることもできる。

回路パターンを形成する金属層は、易めっき性樹脂の露
出面に選択的に形成される。選択的とは、易めっき性樹
脂の露出面にのみ形成し、難めっき性樹脂の露出面には
金属層を形成させない意味である。金属層を形成させる
ためのめっきは、二次成形後、易めっき性樹脂の表面を
粗面化した後、必要に応じパラジウム、金、銀等の貴金
属の化合物より成る触媒を付与する前処理と、めっきを
施す工程から成る。

易めっき性樹脂の表面はめっき層に対する充分な接着力
を有しなければならないので、一般にそのための前処理
を行う必要がある。まず、アルカリクリーナ、界面活性
剤、有機溶削等により成形品に付着している離型剤や脂
分等の汚れを除去する。次に、クロム酸／硫酸、水酸化
カルシウム、弗化水素酸／硝酸、酸性弗化アンモニウム
／硝酸等のエツチング液を用いて、表面を粗面化する。

易めっき性樹脂の表面に選択的に金属層を形成させるた
めには、難めっき性樹脂との間で無電解めっきの付着性
の充分な差別をつける必要があり、合成樹脂材料に予め
めっき触媒を添加する方法や、易めっき性樹脂を選択的
に粗面化する方法がある。

易めっき性樹脂の選択的な粗面化は、例えば易めっき性
樹脂は膨潤させるが、−吹成形材料は膨潤させないよう
な溶剤を用いて処理することにより可能である。易めっ
き性樹脂に予めめっき触媒を添加する方法を用いる場合
には、選択的な粗面化の必要はないが、二つの方法を併
用してもよい。

易めっき性樹脂に予め無電解めっきに対する触媒を添加
しない場合には、表面粗面化の後に触媒付与の工程が必
要である。触媒付与の方法としては、キャタリスト−ア
クセラレータ法、すなわちパラジウム、錫等の金属の混
合触媒液に浸漬後、塩酸、しゅう酸等の酸で活性化して
、易めっき性樹脂の粗面化された表面にパラジウム等を
析出させる方法と、センシタイジング−アクティベーテ
ィング法、すなわち塩化第一錫、塩化ヒドラジン、次亜
燐酸等の強い還元側を粗面化された易めっき性樹脂の金
属パターン形成部分に吸着させた後、パラジウム、金等
の貴金属イオンを含む触媒液に浸漬し、貴金属を析出さ
せる方法がある。

無電解めっきの触媒としては周期律表第５列第■族の金
属の化合物、例えばハロゲン化物が、好ましい。

前処理後、無電解（化学）めっきの方法を用いて、銅、
ニッケル等のめっきを施す。金属層を電気回路の配線部
として用いる場合には、一般に、銅層あるいは銅層の上
にニッケル、金、ハンダ等の層を単独にまたは組み合わ
せて、形成させる。

無電解めっき層の上に、この層を導体として通常の電気
めっきにより、さらに同種または異種の金属層を形成し
てもよい（例えば無電解めっき銅層の上に電気めっきニ
ッケル層）。この方法は、無電解めっきにより金属層の
充分な厚さが得られない場合に有用である。

易めっき性樹脂の露出面に金属層を選択的に形成させる
ことにより、合成樹脂成形品の表面には、易めっき性樹
脂の露出部分の形状に従い、パターン状の金属層が形成
される。易めっき性樹脂の露出部分の一部に、レジスト
等のマスクを施せば、易めっき性樹脂の露出部分の形状
と若干具なるパターンにすることもできる。

〔作用〕

本発明の合成樹脂成形品では、電磁波遮蔽材となる金属
板が、第一および第二の合成樹脂材料の成形体で囲まれ
ているから、隣接する電子回路の導体部分に接触して短
絡を起こすおそれがない。

第一の合成樹脂材料の成形体の溝パターンの部分に、第
二の合成樹脂材料の成形体が充填され、二の第二の合成
樹脂材料は第一の合成樹脂材料Ｓこ比し無電解めっきの
付着性か大きいので、無電解めっきにより、溝パターン
の部分に充填された易めっき性樹脂の露出面に金属層が
選択的に形成される。その結果、合成樹脂成形品の表面
には所定の回路パターンに対応したパターンで金属層が
形成され、このパターン状金属層が電気回路として利用
される。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

〔実施例１〕 本発明による合成樹脂成形品の一例を第１図に示す。こ
の合成樹脂成形品は、金属板１、難めっき性樹脂２、易
めっき性樹脂３、パターン状金属層４で構成される。金
属板ｌは厚さ０．５　ａｍの銅板で、貫通孔１ａを有す
る。難めっき性樹脂２はガラス繊維３０重量％を加えた
直鎖ポリフェニレンスルフィド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌ
ｅｑｅｓｕｌｆｉｄｅ）　、易めっき性樹脂３は粘度充
填剤（パラジウム０．１重量％を含む）１５重量％とガ
ラス繊維２０重量％を含むポリエーテルスルホン（ｐｏ
ｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、パターン状金属層４
は厚さ３０μｍの、無電解めっきで形成された銅層であ
る。

この合成樹脂成形品は次のような方法で製造される。

第２図（Ａ）に示すように、金属板ｌの所定の個所に貫
通孔１ａを打ち抜き、この金属板ｌを図示しない金型内
に固定（必要に応じ固定ピンを用いる）して、第２図（
Ｂ）に示すように難めっき性樹脂２の射出成形によりイ
ンサート成形する。

射出温度は３１０°Ｃ１金型温度は１５０°Ｃとした。

金型の形状に従い、難めっき性樹脂２には貫通孔２ａが
形成され、この部分において金属板ｌは露出している。

貫通孔２ａの部分に易めっき性樹脂３を射出成形により
注入することにより、第２図（Ｃ）に示すように、貫通
孔２ａは易めっき性樹脂３で充填され、二次成形品５と
なる。射出成形温度は３６０℃、金型温度は１５０°Ｃ
とした。

二次成形品５の表面を常法により脱脂処理し、Ｎ、Ｎ−
ジメチルホルムアミドに２分間浸漬した後、温度６０°
Ｃのクロム酸／硫酸エツチング液に４分間浸漬してエツ
チングを行い、第２図（Ｄ）に示すように、易めっき性
樹脂３の露出面３ａを粗面化した。水洗後、常法により
無電解銅めっきを行い、金属層４として銅を３０μｍの
厚さに析出させた。このようにして、第１図に示すプラ
スチック成形品１が得られる。

難めっき性樹脂２と易めっき性樹脂３で囲まれた金属板
１は電磁波遮蔽材として、パターン状金属層４は電気回
路として利用される。

〔実施例２〕 本発明による合成樹脂成形品の他の例を第３図に示す。

この合成樹脂成形品は、実施例１と同じく、金属板１、
難めっき性樹脂２、易めっき性樹脂３、パターン状金属
層４で構成される。金属板３１は実施例１と同様の厚さ
０．５　ｍｍの銅板であるが、コ字形に成形されている
。難めっき性樹脂２と易めっき性樹脂３はそれぞれ実施
例１と同じものであるが、貫通孔３２の断面はアンダー
カットとなっている。貫通孔３２の壁面の傾きは、勾配
の表示で０．５／１００（分母は高さ、分子は横方向の
変位を示す）である。パターン状金属層４は実施例１と
同じものである。

この合成樹脂成形品は、金属板３１をコ字形にプレス成
形した後、実施例１と同様に一次成形（インサート成形
）、二次成形、無電解めっきして製造される。

〔実施例３］ 本例の成形品は第４図に示す断面を有し、実施例２と同
様に、金属板４１、難めっき性樹脂２、易め゛っき性樹
脂３、パターン状金属層４で構成される。金属板４１は
実施例１と同様の厚さ０．５　ｔｔｔｔａの銅板である
が、第４図に示すような形状に成形されており、難めっ
き性樹脂２の貫通孔２ａの底に相当する部分に突起４２
が設けられている。貫通孔２ａの側壁の高さは１．０閣
、突起４２の高さは０．５１１Ｉｆｌｌである。難めっ
き性樹脂２、易めっき性樹脂３、パターン状金属層４は
それぞれ、実施例１と同じものである。

この合成樹脂成形品は、金属＋７ｊ、４１をプレス成形
した後、実施例１と同様に一次成形、二次成形、無電解
めっきして製造される。

３実施例４］ 本例の成形品は第５図に示す断面を有し、実施例１と同
しく、金属板１、難めっき性樹脂２、易めっき性樹脂３
、パターン状金属層４で構成される。金属板１は実施例
１と同様の厚さ０．５　ｍｍの銅板であるが、プレス成
形により形成された突起部１ｂを有する。

この合成樹脂成形品を製造する際には、金属板１をプレ
ス成形して、第６図（Ａ）および（Ｃ）に示すように突
起部１ｂを形成した後、第６図（Ｂ）に示すように突起
部１ｂをほぼ直立させて金型内に固定し、−吹成形（イ
ンサート成形）を行う。次いで実施例１と同様に、二次
成形、無電解めっきする。突起部１ｂは二次成形のとき
弾性により第６図（Ａ）に示す形に戻り、第５図および
第６図（Ｄ）から理解されるように、易めっき性樹脂３
を押さえる作用をする。

〔実施例５コ 本例の成形品は第７図（Ａ）に示す断面を有し、金属板
１、難めっき性樹脂２、易めっき性樹脂３、パターン状
金属層４は実施例１と同じものであるが、金属板ｌの貫
通孔１ｃを下側から覆う、第７図（Ｂ）に示すようなキ
ャップ１ｄを有する。

この合成樹脂成形品を製造する際、難めっき性樹脂２は
金属板１の貫通孔１ｃを通ってキャップ１ｄの内側に充
填される。その他は実施例１と同様にして製造される。

易めっき性樹脂３の、貫通孔１ｃを通って金属板１の裏
側（キャップ１ｄの内側）に侵入した部分は、易めっき
性樹脂３が金属板１から脱落するのを防止する。またキ
ャップ１ｄは易めっき性樹脂３が成形品の反対側に露出
するのを防止している。

〔発明の効果〕

本発明の合成樹脂酸′珍品は・、成形体の成形工程を利
用して被覆された金属板を電磁波遮蔽体としているため
、他の電気回路の導体との接触を防ぐだめの絶縁フィル
ムの貼り付は等を行う必要がなく、特別の工程を必要と
しないので、コストの増大を伴わずに電磁波遮蔽が施さ
れる。そして′、合成樹脂成形品の表面に高密度のパタ
ーン状金属層が、低いコストで形成される。すなわち、
低いコストで、電気回路として利用されるパターン状金
属層と電磁波遮蔽体とを有する合成樹脂成形品が実現さ
れる。

また本発明の合成樹脂成形品の製造方法によると、コス
トの増大を招く塗装や絶縁フィルムの貼り付は等の工程
を省くことができ、電気回路となるパターン状金属層と
電磁波遮蔽体を有する合成樹脂成形品を、従来より安い
コストで製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による合成樹脂成形品の一実施例を示す
断面図、第２図（Ａ）は本発明の実施例で用いた金属板
の断面図、第２図（Ｂ）は本発明の一実施例における難
めっき性樹脂のインサート成形を示す断面図、第２図（
Ｃ）は本発明の一実施例における二次成形品を示す断面
図、第２図（Ｄ）は本発明の一実施例におけるめっき前
処理された二次成形品を示す断面図、第３図は本発明に
よる合成樹脂成形品の他の実施例を示す断面図、第４図
は本発明の第三の実施例を示す断面図、第５図は本発明
の第四の実施例を示す断面図、第６図（Ａ）および（Ｃ
）はそれぞれ、第四の実施例の製造工程でプレス成形さ
れた金属板を示すｍ１面図および斜視図、第６図（Ｂ）
は金型内に固定された突起部の断面図、第６図（Ｄ）は
第四の実施例の製造における二次成形品を示す斜視図、
第７図（Ａ）は本発明の第五の実施例を示す断面図、第
７図（Ｂ）は第五の実施例で用いたキャンプの斜視図で
ある。′ 符号の説明 １−−−−−−−−−−一金属板 １　ａ−−−・・−・貫通孔 ｉｂ−・−−−−−−−一突起部 ｌｃ−一・−・ｊ・−・−・−貫通孔 １　ｄ−−−−−・〜−−−−キャンフ。 ２−−−−一難めっき性樹脂 ２　ａ−−−””−−−貫通孔 ３−−−−−〜−−−−易めっき性樹脂３　ａ−−−−
−−−−−−易めっき性樹脂の露出面４−・−一−−−
−−−−−パターン状金属層５−−−−−−−−−−二
次成形品 ３１−−一−・−−−−−・−金属板 ３２−−−−−−−−−−貫通孔 ４１−−−−−−−金属板 ４２−一−−−・−−−−−一突起

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の回路パターンに対応した溝パターンを有す
   る、無電解めっきに適しない第一の合成樹脂材料の成形
   体と、 前記溝パターンに充填された、無電解めっきに適する第
   二の合成樹脂材料の成形体と、 前記第二の合成樹脂材料の成形体の表面に無電解めっき
   により前記所定の回路パターンに従い形成された金属層
   と、 前記第一および第二の合成樹脂材料の成形体に被覆され
   た金属板より成る電磁波遮蔽体より構成されたことを特
   徴とする、 パターン状金属層および電磁波遮蔽体を有する合成樹脂
   成形品。
2. （２）金属板より成る電磁波遮蔽体の外周を、所定の回
   路パターンに対応した溝パターンを有する、無電解めっ
   きに適しない第一の合成樹脂材料の成形体によって被覆
   し、 前記溝パターンを、無電解めっきに適する第二の合成樹
   脂材料の成形体により充填し、 前記充填された第二の合成樹脂材料の成形体の表面に、
   無電解めっきにより、前記所定の回路パターンを有する
   金属層を形成することを特徴とする、 パターン状金属層および電磁波遮蔽体を有する合成樹脂
   成形品の製造方法。
3. （３）前記電磁波遮蔽体を構成する金属板が、貫通孔等
   の成形用係合部を有する、請求項第２項のパターン状金
   属層および電磁波遮蔽体を有する合成樹脂成形品の製造
   方法。