JPH06238709A - 一体型プリント回路基板成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一体成形物として反りの少ない正確な一体型
プリント回路基板成形体の製造方法を提供すること。 【構成】 一方の面に所定の回路パターンを形成し、他
方の面に接着剤層を形成したプリント回路基板の回路パ
ターン面を射出成形機の雄型面に固定し、射出ゲートを
有する雌型とを組み合わせ、射出ゲートから溶融樹脂を
射出して、上記プリント回路基板を接着剤層を介して所
定形状の樹脂成型体と一体的に形成する一体型プリント
回路基板成形体の製造方法において、前記雄型の温度を
雌型の温度よりも高く設定しておくことを特徴とする一
体型プリント回路基板成形体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一体型プリント回路基板
成形体の製造方法に関し、特にプリント回路基板が樹脂
成形体の立体的面に密着一体成形され、且つ一体成形物
として反りの少ない正確な一体型プリント回路基板成形
体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オーディオ、コンピューター、８
ミリビデオ、携帯用電話等の電気製品は高性能化が進ん
でおり、それと共に小型化、軽量化、薄型化に対するニ
ーズが高まっている。これと同時に、他の電子機器から
発生する電磁波ノイズによって、回路が誤動作を起こす
おそれがあるので、プリント回路基板及び回路部品全体
を覆う電磁波シールドを設ける場合も多い。この電磁波
シールドとして、一般に電子機器のケーシングの内側
に、アルミニウム板等の金属板を設けたり、或はケーシ
ングそのものに電磁波シールド性を付与する為に、導電
性粒子を練り込んだ樹脂を用いたりすることが行われて
いる。しかしながら、この様な電磁波シールド方式であ
ると電子機器の薄型化には限界があった。そこで、電子
機器のケーシングの内側面にプリント回路基板を密着さ
せることにより所謂一体型としたプリント回路基板成形
体が提案されている。

【０００３】例えば、特開平２−７５９２号公報には、
プラスチック製フイルム表面に金属蒸着層及び０．５〜
３５μｍの金属メッキ層を設けると共に、所定の回路パ
ターンを形成したプリント回路基板を、所定形状の樹脂
と同時に成形一体化したことを特徴とする成形同時一体
化プリント回路基板成型品が開示されている。以上の如
き一体化方法は、図１及び図２に示す様に、通常は、一
方の面に所定の回路パターン２を形成し、他方の面に接
着剤層３を形成したプラスチック製フイルムからなるプ
リント回路基板１を射出成形機の雄型５の面に吸引孔９
や留めピン等（不図示）により固定させ、雌型６を被
せ、形成されたキャビティ８に射出ゲート７より溶融樹
脂をプリント回路基板１の接着剤層３面に射出してプリ
ント回路基板１と樹脂成形体８とを一体成形している。

【０００４】

【発明が解決しようとしている問題点】しかしながら、
上記従来の方法においてプリント回路基板のサイズや厚
みが大きくなると、プリント回路基板を雄型５面に固定
する際プリント回路基板が雄型面の熱を吸収し、雄型の
温度が雌型の温度よりも低くなり、その状態で一体成形
が行われると、図２ｂに強調して示す様に、一体成形後
に得られた一体成形物には反りが発生するという問題が
ある。この現象は雌型側の冷却時における樹脂の収縮率
が大きいことによるものと考えられる。従って本発明の
目的は、一体成形物として反りの少ない正確な一体型プ
リント回路基板成形体の製造方法を提供することであ
る。

【０００５】

【問題点を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、一方の面に所定
の回路パターンを形成し、他方の面に接着剤層を形成し
たプリント回路基板の回路パターン面を射出成形機の雄
型面に固定し、射出ゲートを有する雌型とを組み合わ
せ、射出ゲートから溶融樹脂を射出して、上記プリント
回路基板を接着剤層を介して所定形状の樹脂成型体と一
体的に形成する一体型プリント回路基板成形体の製造方
法において、前記雄型の温度を雌型の温度よりも高く設
定しておくことを特徴とする一体型プリント回路基板成
形体の製造方法である。

【０００６】

【作用】一体型プリント回路基板成形体の成形に際し、
プリント回路基板を固定する雄型の温度を雌型の温度よ
りも高く設定しておくことによって、プリント回路基板
を雄型に固定しても雄型の温度が雌型の温度よりも低下
することがなく、従って一体成形物として反りの少ない
正確な一体型プリント回路基板成形体を提供することが
出来る。

【０００７】

【好ましい実施態様】次に図面に示す好ましい実施態様
を参照して本発明を更に詳しく説明する。本発明で使用
するプリント回路基板１自体は、従来公知のフレキシブ
ル又はリジッドなプリント回路基板と同様であり、公知
のフレキシブル又はリジッドなプリント回路基板はいず
れも本発明で使用することが出来る。該プリント回路基
板１は、フレキシブルなプラスチック製フイルム又はリ
ジッドなガラス基材エポキシ樹脂含浸基板や紙基材フェ
ノール樹脂含浸基板等の基材、その一方の面に設けた回
路パターン２と、他方の面に設けられた接着剤層３とか
らなり、更に必要に応じて回路パターン２面に絶縁樹脂
層１２が形成されていてもよく、又、銅層等の電磁波シ
ールド層４が接着剤層３と基板との間に設けられていて
もよい。該電磁波シールド層４が銅等の金属製である場
合には、一体成形時に反りが一層発生し易いので、本発
明方法はより有効である。

【０００８】フレキシブルなプリント回路基板１に使用
するフイルムとしては、特に制限はないが、電子部品を
はんだ等で溶接することから、耐熱性を有し、更に柔軟
性及び可撓性に優れたものが好ましく、例えば、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタ
レート等のポリエステル、ポリエーテルスルフォン、ポ
リエーテルエーテルケトン、芳香族ポリアミド、ポリア
リレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテ
ルイミド、ポリフェニレンレンサルファイド（ＰＰＳ）
及びこれらのハロゲン基或はメチル基置換体等のフイル
ムを使用することが出来る。これらの内では特にポリイ
ミドフイルムが好ましい。これらのフイルムの厚さは通
常１２〜３００μｍ程度、好ましくは２５〜８０μｍ程
度である。

【０００９】例えば、ポリイミドフイルム基材上に設け
る回路パターン２は、銅、アルミニウム等の導電性材料
を用いて基材上の導電性金属層を形成し、フォトレジス
ト法等でエッチングして回路を形成するサブトラクティ
ブ法や無電解メッキや電解メッキにより基板上に回路を
形成するアディティブ法等の常法により形成することが
出来る。上記金属層は、銅、アルミニウム等の金属を真
空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法によっ
て基材上に薄膜層として形成することが出来る。又、導
電性インクを用いるスクリーン印刷法等によっても回路
を形成することが出来る。更に銅フイルムの接着によっ
て銅面を形成してこの銅面を用いて回路を形成してもよ
い。

【００１０】尚、裏面の金属層４は全体を電磁波シール
ド層とすることが出来るが、それと共にアース電極とし
て用いることも出来る。この場合は、基板に予めスルー
ホールを設けておくことが出来る。スルホールを通じて
両面の金属層が連通する様にしておき、その状態で一方
の側に回路パターン２を形成すれば、所定の位置におけ
るスルーホールを通して、アースと接続される様にな
る。又、スルーホールを通して、両面の金属層が連通す
る様にしておくことにより、多層回路化することも可能
である。

【００１１】回路パターン２上にＩＣ等の電子部品を実
装する場合、先ず回路パターン２全体にポリエステル、
ポリアクリル、ポリウレタン等の樹脂の絶縁層１２をシ
ルクスクリーン印刷法等により形成し、次に絶縁層１２
の所定の位置にフォトレジスト法により開口部をあけ、
回路パターン２を露出させ、部品をマウントする前に開
口部にはんだを付着させ、その部分に電子部品をはんだ
づけする。又、電磁波シールド層４を設ける場合には、
金属蒸着層＋金属メッキ層からなるものが好ましい。上
記金属蒸着層及び金属メッキ層は、上述したものと同様
のものでよい。

【００１２】尚、プリント回路基板１には、回路パター
ン２形成用マーク、金属セット用マーク及びマウント用
マーク等を適宜設けることが出来る。上記種々のマーク
は、それぞれ別々のものとしても、一種類で複数種のマ
ークを兼ねてもいずれでもよいが、その形成はそれぞれ
回路パターン２の形成前、同時或は回路パターン２（又
は絶縁性樹脂層）を形成した後、印刷することにより設
ければよい。この様なマークを設ければ、画像識別装置
を用いることにより、回路パターン２の印刷、金型の上
へのプリント回路基板のセット、電子部品の実装等を誤
りなく行うことが出来る。これはハウジング成形体の内
面に付着したプリント回路基板は平坦ではないので、部
品実装の位置決めを正確に行う為に有効である。特に金
型セット用マークは、使用する樹脂や射出圧等に応じ
て、樹脂の射出によるプリント回路基板１のズレ等を補
正する様にプリント回路基板１を金型にセットすること
が出来るので好ましい。

【００１３】又、上述した回路パターン２とフレキシブ
ル又はリジッドな基板の反対側の面に設ける接着剤層３
とは、射出成形の際にケーシング基材となる樹脂８にフ
イルム又はリジッド基材を追従性よくピッタリと接着さ
せる為の層であり、ケーシング基材（又は電磁波シール
ド層用金属層）とフイルム又はリジッド基材とに応じて
適宜設定する。例えば、ケーシング基材用の樹脂として
ポリアミドを、フイルムとしてポリイミド製のものを使
用した場合には、エポキシ系接着剤を用いればよく、
又、ケーシング基材用の樹脂としてアクリロニトリル−
ブタンジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）を、フ
イルムとしてポリエステル製のものを使用した場合に
は、ポリエステル系接着剤を用ればよい。尚、接着剤層
３をプリント回路基板の露出箇所の裏面に設ける場合、
上記接着剤層３と同様のものを用いればよい。上述した
様な接着剤層３の厚さは５μｍ以上、好ましくは５〜１
５μｍ程度である。

【００１４】この様な各層からなるプリント回路基板１
の伸び率（テンシロンにより測定）は５％以上が好まし
く、特に好ましくは５〜３０％である。上記伸び率が５
％未満では後述する射出成形の際に、立体的な形に完全
に追従しきれずに、金属層の断裂を生じやすく、又、３
０％を超えると寸法安定性が著しく低下し、電子部品を
自動実装をする際に誤作動が出やすくなる為好ましくな
い。上記射出成形用の樹脂としては、射出成形の可能な
ものであれば特に制限はないが、電子部品をはんだ止め
することからある程度の耐熱性を有するものが好まし
く、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネー
ト、アクリロニロリル−ブタジエン−スチレン共重合体
（ＡＢＳ樹脂）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）、フッ素系樹脂等各種のポリマーアロイを使用する
ことが出来る。これらの内では特に、アクリロニトリル
−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ
フェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、４−６ナイロン、
変性ポリアミド６Ｔ等のポリアミド等が好ましい。

【００１５】本発明の製造方法は、図１及び図２に示す
様に、一方の面に所定の回路パターン２を形成し、他方
の面に接着剤層３を形成したプリント回路基板１（図２
ａ）の回路パターン面を射出成形機の雄型５面に固定
し、射出ゲート７を有する雌型６とを組み合わせ、射出
ゲート７から溶融樹脂を射出して、上記プリント回路基
板１を接着剤層３を介して所定形状の樹脂成型体８と一
体的に形成する一体型プリント回路基板成形体を製造す
る際に、前記雄型５の温度を雌型６の温度よりも高く、
好ましくは１０〜３０℃の温度差をもって設定しておく
ことを特徴としている。

【００１６】図１において、射出成形用金型は、雄型５
及び雌型６からなり、雄型５と雌型６を閉鎖するとキャ
ビティ８が形成される様になっている。雄型５は、表面
に滑りのよい加工（テフロックス加工等）が施されてお
り、一体型プリント回路基板成形体の内壁面に応じて種
々の立体的な面が形成されており、フランジ部のプリン
ト回路基板の露出する箇所では、金型がピッタリと合わ
さる様になっている。又、雄型５中にはプリント回路基
板を吸引固定する吸引孔９が設けられていてもよく、
又、雄型５の先端平坦部には、図示していないが、プリ
ント回路基板１を固定する留めピンが設けられていても
よい。一方、雌型６の中心部には射出ゲート７が設けら
れている。尚、雄型５は雌型６に対して図中における左
右方向に可動となっている。

【００１７】以上の如き金型の雄型５の所定位置にプリ
ント回路基板１を固定し、金型を閉鎖して射出ゲート７
から所望の溶融樹脂を射出すると、ゲート７から射出さ
れた溶融樹脂はプリント回路基板１に設けられた接着層
３に沿って四方に拡がってキャビティ全体を充填する。
充填後金型を適当な温度に冷却後金型を開き所望の一体
型プリント回路基板成形体が得られる。尚、プリント回
路基板１の雄型５上への設置は、上述した様に金型設置
用マークとして使用し、光学的位置決め装置等を用いて
行えば、正確に行うことが出来る。又、立体的形状によ
りプリント回路基板１を一層十分に追従させる為には、
プリント回路基板１は、雄型の形状に合わせて、予め予
備成形しておくのが好ましい。上記予備成形は、真空成
形、厚空成形等の成形法により行ってもよい。上述した
雄型上に設置後加熱成形することによってもよい。

【００１８】以上の如き成形操作において、溶融樹脂は
その材料に適した温度、例えば、２３０〜３３０℃の温
度の加熱溶融されており、プリント回路基板１を備えた
キャビティ内に射出されるが、この際雄型５の温度を高
めておくことによって、雄型面にプリント回路基板を設
置した場合、プリント回路基板によって雄型の熱が吸収
されても、雄型の温度は雌型の温度より低下することが
なく、その結果反りの少ない正確な一体型プリント回路
基板成形体が効率よく得られる。雄型と雌型の温度は従
来技術では一般的には約８０〜１２０℃で同じ温度に調
整されているが、本発明では雄型の温度は約９０〜１５
０℃に調整し、一方、雌型の温度は約８０〜１２０℃に
調整し、両者の温度を一般的には１０〜３０℃の範囲の
温度差とする。この温度差はキャビティ内に固定されて
いるプリント回路基板の材質等によって適性な温度に調
整する。両者の温度差が１０℃未満であると、一体成形
物の反りの発生を防止することが困難であり、一方、温
度差が３０℃を越えると、雄型側の温度が高くなり過
ぎ、形状によっては、図２ｂとは逆方向の反りが発生
し、特にプラスチック製フイルムを用いたフレキシブル
なプリント回路基板の場合には、フイルムに皺が生じ、
樹脂成形体と密着不良となったり、プリント回路基板に
よっては剥れたりする等の点で好ましくない。

【００１９】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に具体的に説明する。 実施例１ ポリイミドフイルム（厚さ２５μｍ）の両面に、プラズ
マ処理を施した後、スパッタ装置により銅の蒸着層（厚
さ約５００Å）を設け、この上から銅メッキ層（厚さ８
μｍ）を形成した。次いで一方の面にサブトラクティブ
法により回路パターン２等を設けた。このプリント回路
基板の伸び率をテンシロンにより測定したところ、１０
％であった。この様にして得られたプリント回路基板１
の裏面に厚さ７μｍのエポキシ樹脂層（接着樹脂層）を
形成した。この基板を図１に示す様な射出成形金型の雄
型５の形状に合わせて真空成形により予備成形した。そ
の後雄型５上に正確に位置決めして設置し、型締め完了
後、４−６ナイロンを３００℃で溶融して射出成形し、
冷却して本発明の一体型プリント回路基板成形体を得
た。上記の操作において雄型の温度は１２０℃とし、一
方、雌型の温度は１００℃に調整した。上記一体型プリ
ント回路基板成形体の図１における平坦部を切り取り、
水平面に置いたところ、成形体の反りは殆ど認められな
かった。

【００２０】実施例２ ポリイミドフイルム（厚さ２５μｍ）の両面に、プラズ
マ処理を施した後、スパッタ装置により銅の蒸着層を設
け、この上から両面に銅メッキ層（厚さ５μｍ）を形成
した。次いで一方の面にサブトラクティブ法により回路
パターンを設け、又、一方をそのまま銅面を残し、電磁
波シールド層とした。この様にして得られたプリント回
路基板兼電磁波シールド基板の電磁波シールド面に厚さ
１２μｍのエポキシ樹脂層（接着剤層）を形成し、射出
成形金型の雄型に真空吸引し、位置決め固定した。型締
め完了後、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を２
４０℃で溶融して射出成形し、冷却して本発明の一体型
プリント回路基板兼電磁波シールド基板成形体を得た。
上記の操作において雄型の温度は１１０℃とし、一方、
雌型の温度は８０℃に調整した。上記一体型プリント回
路基板成形体の図１における平坦部を切り取り、水平面
に置いたところ、成形体の反りは殆ど認められなかっ
た。

【００２１】比較例１ 実施例１において雄型及び雌型の温度を共に１００℃と
したこと以外は実施例１と同様にして比較例の一体型プ
リント回路基板成形体を得た。上記一体型プリント回路
基板成形体を実施例１の成形体と比較すると明らかに大
きな反りが認められた。 比較例２ 実施例２において雄型及び雌型の温度を共に８０℃とし
たこと以外は実施例２と同様にして比較例の一体型プリ
ント回路基板成形体を得た。上記一体型プリント回路基
板成形体を実施例２の成形体と比較すると明らかに大き
な反りが認められた。

【００２２】

【発明の効果】上記本発明によれば、一体型プリント回
路基板成形体の成形に際し、プリント回路基板を固定す
る雄型の温度を雌型の温度よりも高く設定しておくこと
によって、プリント回路基板を雄型に固定しても雄型の
温度が雌型の温度よりも低下することがなく、従って一
体成形物として反りの少ない正確な一体型プリント回路
基板成形体を提供することが出来る。

【００２３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一体型プリント回路基板成形体の製造
方法を説明する図。

【図２】本発明の一体型プリント回路基板成形体の製造
方法の効果を説明する図。

【符号の説明】

１：プリント回路基板 ２：回路パターン ３：接着剤層 ４：電磁波シールド層 ５：雄型 ６：雌型 ７：射出ゲート ８：樹脂成形体（キャビティ） ９：吸引孔 １０：雌型の加熱装置 １１：雄型の加熱装置 １２：絶縁層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の面に所定の回路パターンを形成
   し、他方の面に接着剤層を形成したプリント回路基板の
   回路パターン面を射出成形機の雄型面に固定し、射出ゲ
   ートを有する雌型とを組み合わせ、射出ゲートから溶融
   樹脂を射出して、上記プリント回路基板を接着剤層を介
   して所定形状の樹脂成型体と一体的に形成する一体型プ
   リント回路基板成形体の製造方法において、前記雄型の
   温度を雌型の温度よりも高く設定しておくことを特徴と
   する一体型プリント回路基板成形体の製造方法。
2. 【請求項２】 雄型と雌型の温度差が１０〜３０℃であ
   る請求項１に記載の一体型プリント回路基板成形体の製
   造方法。
3. 【請求項３】 プリント回路基板が金属製電磁波シール
   ド層を包含している請求項１に記載の一体型プリント回
   路基板成形体の製造方法。