JPH0513930A - 成形基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】大電流回路での回路基板として使用でき、回路
パターンの短絡防止とはんだ付け性の向上を図る。 【構成】 成形基板はプレート状の予め設計加工された
回路パターン２が耐熱性、高融点の成形樹脂層５で被覆
されてなる。該成形基板の電気部品、電子部品等の部品
が取り付けられる個所には、部品の端子が入る挿入用開
口部５、はんだスペース６が設けられ、これら挿入用開
口部５、はんだスペース６間での回路パターン３に同じ
く開孔部１０が設けられている。はんだスペース６内の
回路パターン３にははんだ濡れ性が良好な薄膜プレコー
ト部９が設けられており、この薄膜プレコート部９には
んだディップ槽によってはんだが付けられる。薄膜プレ
コート部９は、成形前、回路パターン３のはんだスペー
ス６対応位置のみに予め形成されたものであり、成形時
に成形樹脂層５に溶け込むことはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機のインバー
タ等、主として制御部の回路基板として用いて好適な成
形基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回路基板として、例えば特開昭６
３−１５１０９５公報に記載のように、射出成形により
回路パターンを成形樹脂で被覆形成した回路基板、即ち
成形基板が知られている。かかる成形基板は、射出成形
体形状を任意に決めることができため、電気部品、電子
部品を取り付けるための固定フック、補強リブやこれら
電気部品、電子部品を嵌め込んで位置決めする凹み部等
を成形樹脂層に形成することができる。このために、電
気部品、電子部品の成形基板への実装も容易にできる
し、安定した実装が可能である等の利点を有している。

【０００３】しかしながら、かかる回路パターンはフィ
ルム状でかつ型内で容易に変形できる程度の厚みをもつ
極めて薄いものであるため、弱電流を扱う場合にのみ有
効であって、例えば空気調和機のインバータのような大
電流を扱う回路には用いることができない。これに対
し、回路パターンとして金属からなるプレート状のもの
とした成形基板が知られている。、かかる成形基板は、
そのパターン幅、パターン厚を適宜設定することによ
り、大電流も流せるようになる。

【０００４】以下、かかる成形基板について説明する
と、図３において、成形基板１は回路パターン３が熱可
塑性の成型樹脂層２によって被覆されてなり、この回路
パターン３はある程度パターン幅やパターン厚が大きく
ても、その抵抗値が小さいような、かつ容易に任意の角
度に屈曲可能な銅等の比抵抗が小さい金属からなってい
る。かかる回路パターン３を有する成形基板１は回路パ
ターン３のパターン幅やパターン厚によって通電容量を
適宜設定することができる。例えば回路パターン３のパ
ターン幅を４ｍｍ以上、パターン厚を０．５ｍｍ以上と
することにより、２０（Ａ）程度の大きな電流を流すこ
とができ、空気調和機のインバータなどの大電流を扱う
回路での回路基板として用いることができる。

【０００５】また、電気部品、電子部品の実装やはんだ
付けを考慮して、成型樹脂層２は耐熱性のものが用いら
れる。回路パターン３は平面状をなして適宜必要な形状
に設計、加工されたものであり、成形基板１の肉厚方向
のほぼ中央に位置付けられている。

【０００６】電気部品や電子部品の挿入時の保持固定あ
るいはこれらの長期的な保持のための部品保持固定リブ
７ａ，７ｂや、電気部品や電子部品の端子を挿入するた
めの挿入用開口部５、５ａ、成型基板１を所望装置に取
り付けるためのネジ等が挿入される固定用穴８等が設け
られており、これらは射出成形時に形成されるものであ
る。挿入用開口部５、５ａ内の一部には回路パターン３
が露出し、かつ挿入用開口部５、５ａ内での成型基板１
の裏面にはんだスペース６が設けられており、電子部品
や電気部品の端子をこの挿入用開口部５、５ａに挿入す
ると、成型基板１の裏面でこの端子とはんだスペース６
とをはんだで固定させることができる。また、成形基板
１は、固定用穴８を介し、所定の製品にネジ等で固定で
きる。回路パターン３の所定の位置には端子部３ｃが設
けられている。これら端子部３ｃは回路パターン３の一
部として加工されたものであるが、成型基板１の成形時
では、端子部３ｃは金型内で回路パターン３を保持する
ために用いられる。

【０００７】なお、かかる成型基板１を射出成型すると
き、回路パターン３は金型にピンでもって固定され、成
型樹脂が金型内にインサートされて成型されるが、この
ときのピン跡４が成型基板１に残っている。

【０００８】ところで、かかる成形基板１においては、
はんだスペース６でのはんだ付けを確実かつ容易にする
ために、形成された成形基板１のはんだスペース６での
はんだ濡れ性が良好になるようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来では、
予め前面にはんだ材料等が薄膜形成された金属プレート
から回路パターンを打ち抜き加工し、この回路パターン
を金型に設置して成形基板を形成していた。しかし、こ
のように予め全面にはんだ材料等の薄膜層が設けられた
回路パターンを用いて成形基板を射出成形すると、成形
樹脂の融点がはんだの融点よりも高い場合、射出成形時
この薄膜層が溶けてウエルド部等に薄膜材料が凝集固化
し、回路パターンの至る所で短絡が生じてしまう。射出
成形によって得られた成形基板においても、通常の回路
基板と同様、はんだスペースにはんだを付着させる場合
には、この成形基板をはんだディップ槽に通すが、この
ときはんだディップ槽でのはんだの温度で成形樹脂層が
溶融しないようにするために、はんだの融点よりも高い
融点の成形樹脂が用いられる。従って、射出成形時に回
路パターンに予め形成されたはんだ材料等の薄膜層が溶
けてしまうという問題が生ずることになる。かかる問題
をなくすためには、各はんだスペースに同様の層を設け
る作業が必要となり、非常に手間がかかるものとなる。

【００１０】本発明の目的は、かかる問題を解消し、回
路パターンでの短絡がなくて信頼性に優れ、かつ部品実
装時でのはんだ付け性も良好な成形基板を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、銅等の金属からなるプレート状の回路パ
ターンが成形樹脂層で被覆されてなり、電気、電子部品
が取り付けられる個所にはんだスペースが設けられてお
り、該はんだスペース部での該回路パターンの表面にの
み良好なはんだ濡れ性のプレコート部を設けている。

【００１２】

【作用】回路パターンにははんだスペースにのみ良好な
はんだ濡れ性のプレコート部が設けられるので、このプ
レコート部は射出成形時加熱された成形樹脂によって溶
けることがなく、そのままはんだスペースに残ってい
る。このため、高い融点の成形樹脂を用いることがで
き、はんだディップ槽によってはんだスペースへのはん
だの付着が可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１は本発明による成形基板の一実施例を示す要部
斜視図であって、９は薄膜プレコート部、１０は開孔部
であり、図３に対応する部分には同一符号を付けてい
る。

【００１４】同図において、先に説明したように、回路
パターン３は成形樹脂２の中心部に埋め込まれており、
電気部品や電子部品の端子が挿入される挿入用開口部５
の部分に貫通する開孔部１０が設けられている。成形樹
脂層２の挿入用開口部５とは反対側には窪み状のはんだ
スペース６が設けられている。これらはんだスペース６
内の回路パターン３の表面に良好なはんだ濡れ性の薄膜
プレコート部９が設けられている。また、回路パターン
３の一部が端子部３ｃをなし、必要に応じて屈曲されて
成形樹脂層２から外部に突出している。なお、かかる薄
膜プレコート部９は、はんだスペース６内で回路パター
ン３が全く露出しないようにするために、一部成形樹脂
層２に食い込んでいる。

【００１５】ここで、成形樹脂層２の融点ははんだの融
点よりも高い。従って、この成形基板をはんだディップ
槽に通すことにより、全ての薄膜プレコート部９に充分
はんだを付着させることができる。このように薄膜プレ
コート部９にはんだを付着させた後、電気部品や電子部
品を部品保持固定７ｂに差し込むと、その端子が開孔部
１０に入り込む。しかる後、はんだを溶融、固化するこ
とにより、この端子が回路パターン３に固定接続され
る。

【００１６】かかる薄膜プレコート部９は、はんだ、錫
等の優れたはんだ濡れ性の材料からなるが、回路パター
ン３の加工時、予めこの回路パターン３の形成された開
孔部１０の周辺に印刷、あるいは無電解メッキ、蒸着、
スパッタリング等によって形成されている。このよう
に、射出成形前に回路パターン３に薄膜プレコート部９
を設けておくことにより、射出成形時にはこの薄膜プレ
コート部９の僅かな周辺が加熱された成形樹脂にかかる
だけであるから、はんだスペース６での薄膜プレコート
部９は溶けることがなく、そのまま残ることになる。

【００１７】なお、成形樹脂層２は、例えばポリフェニ
レンサルファンド、液晶ポリマー等融点が２５０℃以上
の熱可塑性樹脂が用いられるが、熱硬化性樹脂を用いて
も良い。但し、熱可塑性樹脂を用いた場合と成形基板の
製法が異なることはいうまでもない。

【００１８】以上のように、この実施例では、大電流回
路での回路基板として使用可能であって、電気部品や電
子部品がはんだでもって容易に回路パターンに接続可能
であるから、これら電気部品や電子部品間の電線による
配線が不要となって、配線材や配線の手間が削減でき、
配線スペースも削減できて省スペースも図れる。

【００１９】次に、図２により、この実施例の製造方法
について説明する。まず、同図（ａ）において、上金型
１１はロケットリング１２、内部にランナー１４が形成
されたランナーブッシュ１３、ガイドピン１５、窪み部
１６、インジェクションピン１７ａ、保持用ピン１８
ａ、固定用ピン１９ａ、ロケットリング２０等を有し、
また、下金型１２はインジェクションピン１７ｂ、保持
用ピン１８ｂ、固定用ピン１９ｂ、ガイド孔２１等を有
している。ノズル２２はロケットリング２０に接触して
いる。

【００２０】かかる金型において、さきに説明した薄膜
プレコート部９（図１）が形成されている回路パターン
３が下金型１２の上面に取り付けられる。このとき、回
路パターン３は保持ピン１８ｂによって保持され、ま
た、固定用ピン１９ｂによって所定の位置に位置決めさ
れる。回路パターン３のこの固定用ピン１９ｂと接触す
る部分に予め上記の薄膜プレコート部９が設けられてい
る。

【００２１】このように下金型１２に回路パターン３が
載置されると、カイドピン１５がガイド孔２１に沿いな
がら上金型１１が降下し、図２（ｂ）に示すように、上
金型１１が下金型１２と一体になる。この状態におい
て、上金型１１の保持用ピン１８ａと下金型１２の保持
用ピン１８ｂとが、また、上金型１１の固定用ピン１９
ａと下金型１２の固定用ピン１９ｂとが夫々回路パター
ン３を挟持する。回路パターン３は上金型１１の窪み部
１６と下金型１２の上面とで生ずる空洞２３内に収納さ
れることになる。

【００２２】かかる状態で上、下金型１１、１２は成形
に適した温度に調整されており、成形に適した温度に制
御された成形樹脂がノズル２２からロケットリング２０
に注入される。この成形樹脂はランナーブッシユ１３の
ランナー１４を通って空洞２３内にインサートされる。
この空洞２３内では、保持用ピン１８ｂや固定用ピン１
９ｂと下金型１２の上面との間の隙間を含めた全体に充
満し、これに伴って上金型１１が加圧することにより、
成形が行なわれる。この際、成形樹脂のインサート圧が
回路パターン３にかかるが、この回路パターン３は固定
用ピン１９によって位置固定されているので、動くこと
はない。

【００２３】このような成形が行なわれて所定の時間が
経過すると、上金型１１が上昇し、これとともに下金型
１２のイジョクタピン１７ｂが回路パターン３を持ち上
げて下金型１２からはずし、さらに、上金型１１のイジ
ョクタピン１７ａが回路パターン３を押し下げて上金型
１１の窪み部１６から剥がす。このようにして、図１で
説明した成形基板が得られるのである。

【００２４】以上説明した成形時では、回路パターン３
での薄膜プレコート部９（図１）の周辺部を除く大部分
に下金型１２での固定用ピン１９ｂの先端面が密に当接
しており、これにより、得られた成形基板にはんだスペ
ース６（図１）が形成され、このはんだスペース６内で
薄膜プレコート部９が露出している。また、上金型１１
での固定用ピン１９ａの先端面が回路パターン３の面に
密に当接しており、これにより、図１に示すように、挿
入用開口部５が形成される。

【００２５】また、上記の成形では、回路パターン３の
薄膜プレコート部９の大部分は、高温の成形樹脂ではな
く、金型の一部である固定用ピン１９ｂに当接し、その
温度に保たれるから、この回路パターン３の薄膜プレコ
ート部９が成形樹脂層２に溶け込むことはない。この薄
膜プレコート部９が成形樹脂層２に溶け込むことによる
回路パターン３の短絡現象は生じない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
はんだスペース内に薄膜プレコート部があり、この薄膜
プレコート部の材料が成形樹脂層に混在することがない
ので、回路パターンの短絡現象が生ずることがなく、ま
た、電気部品や電子部品の端子と回路パターンとのはん
だ付けが容易にかつ確実に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による成形基板の一実施例を示す要部斜
視図である。

【図２】図１に示した成形基板の製造方法の一具体例を
示す図である。

【図３】プレート状回路パターンを用いた成形基板の全
体構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 成形基板 ２ 成形樹脂 ３ 回路パターン ５ 電気部品や電子部品の挿入用開口部 ６ はんだスペース ９ 薄膜プレコート部 １０ 電気部品や電子部品の端子が挿入される開孔部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅等の金属からなるプレート状の回路パ
   ターンを成形樹脂層で被覆してなる成形基板において、
   該回路パターンの面のハンダ付け部にのみ良好なはんだ
   濡れ性のプレコート部を設けたことを特徴とする成形基
   板。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記プレコート部は
   前記回路パターンの面に印刷されていることを特徴とす
   る成形基板。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記プレコート部は
   前記回路パターンの面に無電解メッキ、蒸着、スパッタ
   リング等で形成されたものであることを特徴とする成形
   基板。