JPH06335940A - 一体型プリント配線板成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント配線板が樹脂成形体の立体的面に正
確且つ強力に密着及び追従しており、回路の多機能化の
容易な一体型プリント配線板成形体、特に電子機器ケー
スを提供すること。 【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配線板を金型内に
設置し、射出ゲートから金型内に溶融樹脂を射出して、
上記配線板を接着剤層を介して樹脂成形体と一体化させ
る一体型プリント配線板成形体の製造方法において、上
記射出ゲートを複数設け、該複数の射出ゲートから樹脂
を射出することを特徴とする一体型プリント配線板成形
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配線板成
形体の製造方法に関し、特にプリント配線板が樹脂成形
体の立体的面に正確且つ強力に密着及び追従しており、
回路の多機能化が容易な一体型プリント配線板成形体の
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
虞があるので、プリント配線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配線板を密着させることに
より所謂一体型としたプリント配線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配線板を、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
プリント配線板成型品が開示されている。以上の如き一
体化方法では、図２の拡大図に示す様に、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
ント配線板１を、図４に示す様に射出成形金型の一方４
の面に、吸引孔９や留めピン等（不図示）により固定さ
せ、他方の金型５を被せ、形成されたキャビティ７内に
１個の射出ゲート６より溶融樹脂をプリント配線板１の
接着剤層３面に射出してプリント配線板１と樹脂成形体
７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、
上記従来の方法では、１個の射出ゲート６から射出され
る溶融樹脂流は、成形体のサイズが大きい程、プリント
配線板１の接着剤層３に高い流速及び圧力でで衝突し、
且つ接着剤層３を溶融軟化させ、樹脂の流れと共に接着
剤が四方に分散させられ、その結果、製品である一体型
プリント配線板成形体において、樹脂成形体７とプリン
ト配線板１との接着強度及び密着性が低下すると云う問
題がある。従って本発明の目的は、特にプリント配線板
が樹脂成形体の立体的面に正確且つ強力に密着及び追従
しており、回路の多機能化の容易な一体型プリント配線
板成形体、特に電子機器ケース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
たプリント配線板を金型内に設置し、射出ゲートから金
型内に溶融樹脂を射出して、上記配線板を接着剤層を介
して樹脂成形体と一体化させる一体型プリント配線板成
形体の製造方法において、上記射出ゲートを複数設け、
該複数の射出ゲートから樹脂を射出することを特徴とす
る一体型プリント配線板成形体の製造方法である。

【０００６】

【作用】一体型プリント配線板成形体の形成に際し、射
出ゲート６を複数箇所設け、該複数の射出ゲート６から
樹脂を射出することによって、射出される樹脂流は、そ
の圧力が分散されて緩やかになり、その結果、１個の射
出ゲートで同じ成形体を成形する場合と比べて射出圧が
分散される為に、接着剤層３に対する作用は弱く、従っ
て接着剤層３の流れが発生せず、プリント配線板１の接
着強度及び密着性に優れた一体型プリント配線板成形体
が提供される。

【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。本発明で得ら
れる一体型プリント配線板成形体は、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配線板１を、接着剤層３
を介して射出成形による樹脂成形体７と一体化させてな
るものである。

【０００８】本発明で使用するプリント配線板１自体
は、従来公知のプリント配線板と同様であり、公知のプ
リント配線板はいずれも本発明で使用することが出来
る。上記該プリント配線板１自体は公知のフレキシブル
又はリジッドの配線板でよく、例えば、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
基材と、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の面に絶縁樹脂層（不図示）が形成
されていてもよく、又、銅層等の電磁シールド層（不図
示）が接着剤層３と基板との間に設けられていてもよ
い。

【００１０】例えば、１例として、フレキシブルなプリ
ント配線板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。

【００１１】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
電性インクを用いた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。

【００１２】尚、フイルムと接着剤層との間に金属層を
設ける場合には、該金属層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。スルー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。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をシルクスクリー
ン印刷法等により形成し、次に絶縁層の所定の位置にフ
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、予め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。

【００１３】尚、本発明においてはプリント配線板１に
は、回路パターン２形成用マーク、金型セット用マーク
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配線板フイルムのセッ
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配線板
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配
線板１のズレ等を補正する様にプリント配線板１を金型
にセットすることが出来るので好ましい。

【００１４】又、上述した回路パターン２とフイルム又
はリジッド基材の反対側の面に設ける接着剤層３は、射
出成形の際にケーシング基材となる樹脂７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）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をプリント配
線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。

【００１５】上述した様な接着剤層３の厚さは５μｍ以
上、好ましくは５〜１５μｍ程度である。厚みが５μｍ
未満では、接着強度が弱く、配線板と射出樹脂とが十分
に接着せず、配線板が浮くことがあり、一方、１５μｍ
を越えると、樹脂の射出時に射出圧により、接着剤が流
動し、基板面からはみ出して回路面に付着し回路の導電
不良の原因になったりする。この様な各層からなるプリ
ント配線板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、３０％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。

【００１６】次にこのプリント配線板を樹脂とを一体成
形してなる一体型プリント配線板成形体の製造方法につ
いて説明する。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配線板１の回路
パターン２面を、射出成形の一方の金型（雄型）４面に
固定し、複数の射出ゲート６を有する他の金型（雌型）
５とを組み合わせ、これらの複数の射出ゲート６から溶
融樹脂を射出して、上記プリント配線板１を接着剤層３
を介して所定形状の樹脂成型体７と一体的に形成するこ
とを特徴としている。

【００１７】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）、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。成形方法自体は従来公知の方法に準じればよい。

【００１８】図１において、射出成形用金形は、雄型４
及び雌型５からなり、雄型４と雌型５を閉鎖するとキャ
ビティ７が形成される様になっている。雄型４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、一体型プリント配線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
配線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４中にはプリント配線板を吸
引固定する１個又は複数個の吸引孔９が設けられていて
もよく、又、雄型４の先端平坦部には、プリント配線板
１に設けられた複数の貫通孔１０が設けられ、該貫通孔
１０に挿入される留めピン（不図示）が設けられていて
もよい。この留めピンが貫通孔１０中で進退可能である
場合には、雄型４と雌型５の閉鎖又は樹脂の射出に応じ
て留めピンを退行させることによって、配線板の貫通孔
中にも樹脂が充填される。又、留めピンを用いる場合で
あっても、樹脂の射出時に留めピンは完全には退行せ
ず、金型表面から０．２〜０．５ｍｍを残して成形する
ことも出来る。一方、雌型５には射出ゲート６が複数個
設けられており、所望の成形品の形状、大きさ等により
射出ゲートの数及び位置を任意に変更することが出来
る。尚、雌型５は雄型４に対して図中における左右方向
に可動となっている。

【００１９】尚、上記のプリント配線板に複数の貫通孔
１０を設け、該貫通孔に対応した金型の位置に留めピン
を設け、一体成形時に複数の射出ゲートの位置を上記貫
通孔及び留めピンの位置に一致させて成形を行なうと、
プリント配線板の貫通孔に位置する留めピンが、樹脂射
出時の接着剤の飛散を防止し、又、留めピンを完全に退
行させない場合には、プリントの回路面に接着剤が流れ
込むのを防止することが出来るので好ましい。以上の如
き金型の雄型４の所定位置にプリント配線板１を固定
し、金型を閉鎖して複数個の射出ゲート６から所望の溶
融樹脂を射出すると、ゲート６から射出された溶融樹脂
はプリント配線板１に設けられた接着剤層に衝突する
が、射出される樹脂は複数箇所に分散されるので射出圧
は低下し、キャビティ内における溶融樹脂の流れは緩や
かに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
ント配線板成形体が得られる。

【００２０】この場合、射出ゲートが１個のみである場
合には、図５に示す様にゲート６から射出された溶融樹
脂８は高い射出圧で直接接着剤層３に衝突し、接着剤を
溶融させると共に四方の押し流し、接着剤層３に段差が
生じると共に、溶融樹脂が衝突した領域では接着剤の量
が減少し、プリント配線板１との接着強度及び密着性が
不足した一体型プリント配線板成形体が得られることに
なる。これに対して本発明では上記の様に接着剤の流れ
は少なく、接着強度及び密着性に優れた一体型プリント
配線板成形体が得られる。尚、プリント配線板１の雄型
４上への設置は、上述した様に金型設置用マークを使用
し、光学装置を用いて行えば、正確に行うことが出来
る。又、立体的形状によりプリント配線板１を一層十分
に追従させる為には、プリント配線板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、圧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。

【００２１】

【実施例】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２０μｍ）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。次いで一方の面にフォトレジスト法
により回路パターン２等を設けた。回路パターン２の上
からポリエステル樹脂層（絶縁樹脂層）を全体に形成
し、所定の箇所で回路が露出する様にフォトレジスト法
により穴をあけ、そこにはんだを充填した。このプリン
ト配線板の伸び率をテンシロンにより測定したところ１
０％であった。

【００２６】この様にして得られたプリント配線板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。その後この配線板を雄型４上に設置及び位置決
めし、型締め完了後、９０Ｋｇ／ｃｍ^２の射出油圧及び
３３０℃の温度で変性ポリアミド６Ｔ（三井石油化学工
業製、アーレンＡ３１５）を２ケ所の射出ゲートから射
出成形し、冷却して本発明の一体型プリント配線板成形
体を得た。 実施例２ 射出ゲートを２ケ所とし、且つ金型４の留めピン（貫通
孔１０）を射出ゲート位置に一致させた他は実施例１と
同様にして本発明の一体型プリント配線板成形体を得
た。 実施例３ 射出ゲートを３ケ所とした他は実施例１と同様にして本
発明の一体型プリント配線板成形体を得た。 比較例１ 実施例１において射出ゲートが１個である以外は実施例
１と同様にして比較例の一体型プリント配線板成形体を
得た。

【００２７】上記の様に製造した成形体を、１２０℃で
１時間熱処理し、エポキシ樹脂層を硬化させた後、実施
例及び比較例の成形体について環境試験を実施し、それ
ぞれについて、成形体の碁盤目試験により接着性を評価
した。碁盤目試験は、サンプルに片刃かみそりの切り刃
を有効面に対して約３０℃に保持し、素地に達する１ｍ
ｍ又は２ｍｍの碁盤目１００個（１０×１０）を作り、
その面にセロハン粘着テープを完全に密着させ、直ちに
テープの一端を塗膜面に対して直角に保ち、瞬間的に引
き剥して行なった。試験面は基板成形体の貫通孔１０を
中心として２０ｍｍ×２０ｍｍ四方である。その結果を
下記表１に示す。

【００２８】

【表１】 環境試験条件 ヒートサイクルテスト；８０℃１時間←→−３０℃１時
間 １０サイクル。 恒温恒湿度テスト；６０℃９０％Ｒ．Ｈ． ２４０時間 耐熱テスト；９０℃ １９２時間 碁盤目試験の評価点数 １０：切り傷の１本毎が細かくて両側が滑らかで、切り
傷の交点と正方形の一目一目に剥れがない。 ９：１０と８の中間。 ８：切り傷の交点に僅かに剥れがあって、正方形の一目
一目に剥れがなく、欠損部の面積は全正方形面積の５％
以内 上記表から明らかな様に、本発明の射出ゲートを複数を
設けた実施例では、１個の射出ゲートを設けた比較例と
比べて環境試験後で評価すると接着性が明らかに良好で
あった。又、金型の留めピンを射出ゲート位置に一致さ
せた実施例では、接着剤の飛散や回路面への接着剤の流
れ込み等は全く見られず良好であった。

【００２９】

【発明の効果】上記本発明によれば、一体型プリント配
線板成形体の形成に際し、射出ゲートを複数箇所設け、
樹脂を射出することによって、複数の射出ゲートから射
出される樹脂圧は分散されて緩やかになり、その結果接
着剤層に対する作用は弱く、従って接着剤層の流れが発
生せず、プリント配線板の接着強度及び密着性に優れた
一体型プリント配線板成形体が提供される。

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一体型プリント配線板成形体の製造方
法を説明する図。

【図２】本発明の一体型プリント配線板成形体の断面を
説明する図。

【図３】本発明で使用するプリント配線板を説明する
図。

【図４】従来の一体型プリント配線板成形体の製造方法
を説明する図。

【図５】従来の一体型プリント配線板成形体の製造方法
を説明する図。

【符号の説明】

１：プリント配線板 ２：回路パターン ３：接着剤層 ４：雄型 ５：雌型 ６：射出ゲート ７：樹脂成形体（キャビティ） ８：樹脂流 ９：吸引口 １０：貫通孔

Claims (2)

． 【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配線板を金
   型内に設置し、射出ゲートから金型内に溶融樹脂を射出
   して、上記配線板を接着剤層を介して樹脂成形体と一体
   化させる一体型プリント配線板成形体の製造方法におい
   て、上記射出ゲートを複数設け、該複数の射出ゲートか
   ら樹脂を射出することを特徴とする一体型プリント配線
   板成形体の製造方法。
2. 【請求項２】 プリント配線板に複数の貫通孔が設けら
   れ、該貫通孔に対応した金型の位置に留めピンが設けら
   れ、一体成形時に複数の射出ゲートの位置が上記貫通孔
   及び留めピンの位置に一致している請求項１に記載の一
   体型プリント配線板成形体の製造方法。