JPH0712111B2 - 電気回路埋設方法及びプラスチック製品 - Google Patents

電気回路埋設方法及びプラスチック製品

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JPH0712111B2
JPH0712111B2 JP61504631A JP50463186A JPH0712111B2 JP H0712111 B2 JPH0712111 B2 JP H0712111B2 JP 61504631 A JP61504631 A JP 61504631A JP 50463186 A JP50463186 A JP 50463186A JP H0712111 B2 JPH0712111 B2 JP H0712111B2
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Description

【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本発明は、回路パターンを有する搬送体を成形用空隙に
挿入して絶縁プラスチック材料を射出し、回路パターン
を埋設した三次元形状のプラスチック製品を得ることに
関する。
b.従来の技術 最近、周知の“エンジニアリング樹脂”と呼ばれるもの
が、自動車、飛行機、“洗濯機や冷蔵庫等の白物家電製
品”及び通信機器等の全ての種類の製品の部品、副次組
立体及び構造体として急速に用いられている。このよう
な部品に電気回路を一体に形成する要望が時折出てお
り、これは、三次元物の外面に印刷された回路を有効に
形成するためこれらの部品の表面に回路を付加、接着又
は印刷によって達成されてきた。この印刷回路は抵抗、
キャパシタ及びインダクタを一体に有し、他の独立した
素子を回路に有している。
c.発明が解決しようとする課題 この種の電気回路は物体の外表面にのみ付加することが
でき、且つ、物理的損傷を受けがちであると共に、絶縁
抵抗及び誘電特性を減少させる又はこれらの特性に変化
を与える塵のような半田付の時の溶剤の残留物及び多く
の異物による特性の劣化が発生していた。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされた
もので、特に、回路パターンを有する搬送体を成形用空
隙に挿入して絶縁プラスチック材料を射出し、回路パタ
ーンを埋設する電気回路埋設方法及び三次元形状のプラ
スチック製品を提供することを目的とする。
d.課題を解決するための手段 本発明による電気回路埋設方法は、三次元的に形成され
たプラスチック製品に電気回路を埋設するようにした電
気回路埋設方法において、 （ｉ）絶縁プラスチック材料製で薄く柔軟性があると共
に耐熱性のフィルムからなる搬送体の少なくとも一面
に、導電性及び／又は電気抵抗性で合成の耐熱性の樹脂
材料からなる回路パターンを付加し； （ii）所要の三次元形状をもつ成形用空隙内に、前記成
形用空隙の面により前記搬送体の面が支持された状態
で、前記搬送体を挿入し、； （iii）前記成形用空隙に絶縁プラスチック材料を熱及
び圧力を介して充填し、前記搬送体の非支持面と融着す
る基板を形成し； 前記基板の各面及び埋設された前記回路パターンは、前
記成形用空隙の型形状に沿って成形される方法である。
さらに詳細には、 （ｉ）パターン化された前記搬送体を所要の三次元形状
に形成し、 （ii）相補形の三次元形状の成形コア上に、形成された
前記搬送体を設け、 （iii）前記搬送体及び成形コアを、成形用空隙内に挿
入する方法である。
さらに詳細には、前記成形用空隙の表面により支持され
た非パターン面を有するパターン化された前記搬送体を
前記成形用空隙内に挿入し、前記搬送体が融着して基板
の表面を覆いかつこの表面と面一に埋設された回路パタ
ーンを有する成形品を得る方法である。
さらに詳細には、前記成形用空隙の表面により支持され
たパターン面を有するパターン化された前記搬送体を前
記成形用空隙内に挿入し、前記搬送体が基板と融着して
形成され、前記搬送体の表面と実質的に面一に埋設され
た回路パターンを有する成形品を得る方法である。
さらに詳細には、 （ｉ）前記搬送体の両面に前記回路パターンを設け、 （ii）前記成形用空隙により支持された一面又は他面を
有するパターン化された前記搬送体をこの成形用空隙内
に挿入し、 前記搬送体の表面と実質的に面一に埋設した一方の回路
を有する成形品を得ると共に、前記搬送体を前記一方の
回路の回りに形成し、かつ、基板と面一で、他方の回路
を前記搬送体下の基板内に埋設させる方法である。
さらに詳細には、前記基板の材料の溶融温度は、前記搬
送体が基板と融着することができるような搬送体の材料
の溶融温度と同じか又は略近似である方法である。
さらに詳細には、前記搬送体の材料、前記回路パターン
の材料及び前記基板の材料は、互いに一体に融着できる
ように全て互換性のあるものとした方法である。
さらに詳細には、前記搬送体の材料は、熱可塑性ポリエ
ーテルイミドからなり、前記回路パターンの材料は、導
電性又は抵抗性材料が付加されたエポキシ樹脂系媒体を
有するインキからなり、前記基板は、ガラス繊維強化型
の熱可塑性ポリエステル樹脂からなる方法である。
さらに詳細には、前記回路パターンの材料は、前記搬送
体上に前記インキをプリントすることにより得ると共
に、前記インキは後工程によって硬化されるように未硬
化の状態にしておく方法である。
本発明によるプラスチック製品は、電気回路が埋設され
かつ三次元に形成された面を有するプラスチック製品に
おいて、 前記電気回路は、樹脂成形された基板（34）の表面（3
5）と融合する絶縁材料の薄いフィルムからなる搬送体
（33）の少なくとも一面（32又は36）に形成され導電性
又は電気抵抗性の耐熱性合成樹脂材料よりなる回路パタ
ーン（31又は37）によってなる構成である。
さらに詳細には、前記回路パターン（31）は前記基板
（34）内に埋設され、前記搬送体（33）は前記基板（3
4）の表面（35）に融着され、かつ、前記表面（35）を
被覆した構成である。
さらに詳細には、前記回路パターン（31）は、前記搬送
体（33）の一面（32又は36）と実質的に同一面をなして
埋設され、前記搬送体は、前記回路パターン（31）の周
囲に形成されると共に前記基板（34）に融着した構成で
ある。
さらに詳細には、一方の前記回路パターン（31）は、前
記搬送体（33）の一面（32又は36）と実質的に同一面を
なして埋設され、前記搬送体（33）は前記回路パターン
（31）の周囲に形成されると共に前記基板（34）に融着
され、他方の前記回路パターン（37）は、前記搬送体
（33）の下方の前記基板に埋設される構成である。
さらに詳細には、前記回路パターン（31又は37）、前記
搬送体（33）及び基板（34）は、互いに一体的に融着し
た構成である。
さらに詳細には、前記搬送体（33）の材料は、熱可塑性
ポリエーテルイミドからなり、前記回路パターン（31又
は37）の材料は、導電性又は抵抗性材料が付加されたエ
ポキシ樹脂系媒体を有するインキからなり、前記基板
（34）は、ガラス繊維強化型熱可塑性ポリエステル樹脂
からなる構成である。
e.作用 本発明による電気回路埋設方法及びプラスチック製品に
おいては、フィルムからなる搬送体の少なくとも一面に
導電性又は電気抵抗性で耐熱性の樹脂材料からなる回路
パターンを形成し、三次元形状の成形用空隙内に搬送体
を挿入し、この成形用空隙内に絶縁プラスチック材料を
射出することにより、搬送体の非支持面と融着する基板
が形成され、この基板に前記型形状に沿った回路パター
ンを埋設形成することができる。
第１図は搬送部材を示す斜視図、第２図は成形後の第１
図の搬送部材の斜視図、第３図は成形された基板の斜視
図、第４図は第３図のA-A線の断面図、第５図はパター
ン化された搬送体の斜視図、第６図は回路が埋設された
面を下にした基板の第５図B-B線による断面図、第７図
は回路が埋設された面を上にした基板の第５図のB-B線
の断面図、第８図は回路が埋設され面を上及び下にした
基板の第５図のB-B線の断面図、第９図は第８図の基板
を成形する前に成形型内に挿入したパターン化された搬
送体の断面図である。
34は基板、35は表面、33は搬送体、31,37は回路パター
ン。
f.実施例 以下、図面と共に本発明による電気回路埋設方法及びプ
ラスチック製品の好適な実施例について詳細に説明す
る。
第１図から第４図により示されるように、搬送体１は、
絶縁性、耐熱材料の薄い柔軟性フィルム４の面部３に形
成された導電性又は電気抵抗性インキよりなる回路パタ
ーン２を有する構成よりなる。
前述のインキは、通常、銀粉又は第二酸化鉄：例えば、
ヘラウスセマロイ（商標）CL80-5231のような導電性又
は電気抵抗材料を有するエポキシ樹脂基材である。前述
の搬送体４の材料はジェネラルエレクトリック社の（商
標）フィルムである熱可塑性ポリエーテルイミドであ
る。また、サーマロイインクはULTEMフィルムにスクリ
ーン印刷するものであり、処理されずに残され、この処
理はさらに次の工程でなされるもので、他の熱可塑性イ
ンキが用いられる。
前記搬送体１は第２図に示す形状で好適な熱形成技術に
より形成される。この形成された搬送体１は相補形の図
示しない成形コア上に設けられ、この搬送体１と成形コ
アは金型の成形用空隙（図示せず）内に挿入され、第３
図の形状を有する部品は成形された搬送体１上に射出成
形され、コアは成形工程中に搬送体１の非パターン面
（裏側）を支持し；第４図に示す部品５を形成する。
この部品５に好適な材料は例えばデュポンリアナイト
（商標）FR530 NC-10,30％の強化ガラス入りPETP、熱可
塑性ポリエステル樹脂等である。また、より詳細には下
記に記述されているように、非剥離面を有する柔軟性フ
ィルム４が用いられ、部品５に融着して残される。
次に、第５図に示されるように、導電及び／又は電気抵
抗材よりなる回路パターン31は、絶縁材料よりなる薄い
柔軟性フイルムよりなる搬送体33のパターン面32に付加
されており、再び、前記サーマロイインキがウルテム
（ULTEM）フイルムにスクリーン印刷され回路パターン3
1として残される。また、この材料としては熱可塑性イ
ンキも採用することができる。
次に、第６図は、搬送体33の前記パターン面32に射出成
形された基板34及び回路パターン31を有する構成よりな
り、この基板34の表面35に融着した搬送体33と基板34の
表面35と同一面に埋設した回路パターン31を残し、この
回路パターン31と基板34の表面に絶縁カバー（図示せ
ず）を形成するため下面向きに埋設された回路パターン
31を有する基板34の一実施例を示している。この基板34
は、成形用空隙の内部にパターン面32を表わすように、
成形用空隙の面により搬送体33の面が支持された非パタ
ーン面36を有する状態でこの成形用空隙（図示せず）内
に前記搬送体33を挿入することによって成形される。次
に、絶縁性の熱可塑性プラスチック材料はこの成形用空
隙内に射出された成形され、この射出成形工程の熱と圧
力により射出材料が搬送体33のパターン面32及び回路パ
ターン31の周りに成形される。前述の回路材料、搬送体
材料及び基板材料は全て互換性がなければならない。ま
た、サーマロイインキとウルテム（ULTEM）フイルムと
互換性がある好適な基板材料はウルテム（ULTEM）樹脂
及びアモルファス熱硬化性プラスチックポリエーテルイ
ミドである。
第７図は回路パターン31が上面向きに設けられた基板34
の他の実施例を示しており、この実施例は第６図の実施
例にほぼ似ているが、成形用空隙の内部に非パターン面
36を位置するように成形用空隙の面によって支持された
パターン面32を有する成形用空隙内に搬送体33を挿入す
ることによって得られる。すなわち、射出成形中、搬送
体33は、回路パターン31がその外面と実質的に同一面状
に搬送体33中に埋設することができるように回路パター
ン31及び空隙面の三次元形状を形成しており、この基板
34は搬送体33の非パターン面36に溶着している。
第８図及び第９図は基板34のさらに他の実施例を示して
おり、この場合、下向き及び上向きの回路パターン31を
有し、この搬送体33はパターン面32上の回路パターン31
に加えて非パターン面36上の回路パターン37を有してい
る。この搬送体33は、成形用空隙の表面39によって支持
されたそのパターン面32を有する成形用空隙38内に挿入
されている。その樹脂材料は第６図及び第７図の実施例
に示すようにこの成形用空隙38内に射出され、この成形
工程中、搬送体33の下で前記表面35内に回路パターン37
を埋設し、搬送体33の外面と実質的に同一面に回路パタ
ーン31を埋設するため、回路パターン31の周りに搬送体
33を三次元状に形成するべく熱と圧力が加えられる。
従って、前述のように、互換性のある絶縁内部層を得る
ことにより、多層形の一対の回路がこの工程によって完
成されるものである。
なお、この搬送体33が基板34にそのまま残されて融着さ
れる場合にこれらは同一又は類似の溶融温度を有してい
る。また、回路パターン31に用いられるこのインキは未
処理の熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂である。
g.発明の効果 本発明による電気回路埋設方法及びプラスチック製品
は、以上のように構成されているため、次のような効果
を得ることができる。
すなわち、一面に回路パターンを形成した状態のフィル
ムからなる搬送体を三次元形状の成形用空隙内に設け、
射出成形によって回路パターンからなる電気回路を埋設
した三次元形状のプラスチック製品を得ることができ、
従来のように回路を貼付、接着する方法において発生し
ていた種々の欠点を除去し、高信頼性の三次元形状のプ
ラスチック製品を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−12459（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−128897（ＪＰ，Ａ) 米国特許3024151（ＵＳ，Ａ) ＩＢＭ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｓｃ ｌｏｕｓｕｒｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ Ｖｏ ｌ．４ Ｎｏ．３ 1961年８月発行 第 30．31頁

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】三次元的に形成されたプラスチック製品に
    電気回路を埋設するようにした電気回路埋設方法におい
    て、 （ｉ）絶縁プラスチック材料製で薄く柔軟性があると共
    に耐熱性のフィルムからなる搬送体の少なくとも一面
    に、導電性及び／又は電気抵抗性で合成の耐熱性の樹脂
    材料からなる回路パターンを付加し； （ii）所要の三次元形状をもつ成形用空隙内に、前記成
    形用空隙の面により前記搬送体の面が支持された状態
    で、前記搬送体を挿入し、； （iii）前記成形用空隙に絶縁プラスチック材料を熱及
    び圧力を介して充填し、前記搬送体の非支持面と融着す
    る基板を形成し； 前記基板の各面及び埋設された前記回路パターンは、前
    記成形用空隙の型形状に沿って成形されることを特徴と
    する電気回路埋設方法。
  2. 【請求項２】（ｉ）パターン化された前記搬送体を所要
    の三次元形状に形成し、 （ii）相補形の三次元形状の成形コア上に、形成された
    前記搬送体を設け、 （iii）前記搬送体及び成形コアを、成形用空隙内に挿
    入する、 ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気回路
    埋設方法。
  3. 【請求項３】前記成形用空隙の表面により支持された非
    パターン面を有するパターン化された前記搬送体を前記
    成形用空隙内に挿入し、前記搬送体が融着して基板の表
    面を覆いかつこの表面と面一に埋設された回路パターン
    を有する成形品を得ることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項又は第２項記載の電気回路埋設方法。
  4. 【請求項４】前記成形用空隙の表面により支持されたパ
    ターン面を有するパターン化された前記搬送体を前記成
    形用空隙内に挿入し、前記搬送体が基板と融着して形成
    され、前記搬送体の表面と実質的に面一に埋設された回
    路パターンを有する成形品を得ることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項又は第２項記載の電気回路埋設方法。
  5. 【請求項５】（ｉ）前記搬送体の両面に前記回路パター
    ンを設け、 （ii）前記成形用空隙により支持された一面又は他面を
    有するパターン化された前記搬送体をこの成形用空隙内
    に挿入し、 前記搬送体の表面と実質的に面一に埋設した一方の回路
    を有する成形品を得ると共に、前記搬送体を前記一方の
    回路の回りに形成し、かつ、基板と面一で、他方の回路
    を前記搬送体下の基板内に埋設させることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項又は第２項記載の電気回路埋設方
    法。
  6. 【請求項６】前記基板の材料の溶融温度は、前記搬送体
    が基板と融着することができるような搬送体の材料の溶
    融温度と同じか又は略近似であることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の電気回
    路埋設方法。
  7. 【請求項７】前記搬送体の材料、前記回路パターンの材
    料及び前記基板の材料は、互いに一体に融着できるよう
    に全て互換性のあるものとしたことを特徴とする特許請
    求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の電気回路
    埋設方法。
  8. 【請求項８】前記搬送体の材料は、熱可塑性ポリエーテ
    ルイミドからなり、前記回路パターンの材料は、導電性
    又は抵抗性材料が付加されたエポキシ樹脂系媒体を有す
    るインキからなり、前記基板は、ガラス繊維強化型の熱
    可塑性ポリエステル樹脂からなることを特徴とする特許
    請求の範囲第６項又は第７項記載の電気回路埋設方法。
  9. 【請求項９】前記回路パターンの材料は、前記搬送体上
    に前記インキをプリントすることにより得ると共に、前
    記インキは後工程によって硬化されるように未硬化の状
    態にしておくことを特徴とする特許請求の範囲第８項記
    載の電気回路埋設方法。
  10. 【請求項１０】電気回路が埋設されかつ三次元に形成さ
    れた面を有するプラスチック製品において、 前記電気回路は、樹脂成形された基板（34）の表面（3
    5）と融合する絶縁材料の薄いフィルムからなる搬送体
    （33）の少なくとも一面（32又は36）に形成され導電性
    又は電気抵抗性の耐熱性合成樹脂材料よりなる回路パタ
    ーン（31又は37）によって、構成されることを特徴とす
    るプラスチック製品。
  11. 【請求項１１】前記回路パターン（31）は前記基板（3
    4）内に埋設され、前記搬送体（33）は前記基板（34）
    の表面（35）に融着され、かつ、前記表面（35）を被覆
    した構成よりなることを特徴とする特許請求の範囲第10
    項記載のプラスチック製品。
  12. 【請求項１２】前記回路パターン（31）は、前記搬送体
    （33）の一面（32又は36）と実質的に同一面をなして埋
    設され、前記搬送体は、前記回路パターン（31）の周囲
    に形成されると共に前記基板（34）に融着した構成より
    なることを特徴とする特許請求の範囲第10項記載のプラ
    スチック製品。
  13. 【請求項１３】一方の前記回路パターン（31）は、前記
    搬送体（33）の一面（32又は36）と実質的に同一面をな
    して埋設され、前記搬送体（33）は前記回路パターン
    （31）の周囲に形成されると共に前記基板（34）に融着
    され、他方の前記回路パターン（37）は、前記搬送体
    （33）の下方の前記基板に埋設されることを特徴とする
    特許請求の範囲第10項記載のプラスチック製品。
  14. 【請求項１４】前記回路パターン（31又は37）、前記搬
    送体（33）及び基板（34）は、互いに一体的に融着した
    構成であることを特徴とする特許請求の範囲第10項乃至
    第13項のいずれかに記載のプラスチック製品。
  15. 【請求項１５】前記搬送体（33）の材料は、熱可塑性ポ
    リエーテルイミドからなり、前記回路パターン（31又は
    37）の材料は、導電性又は抵抗性材料が付加されたエポ
    キシ樹脂系媒体を有するインキからなり、前記基板（3
    4）は、ガラス繊維強化型熱可塑性ポリエステル樹脂か
    らなることを特徴とする特許請求の範囲第10項乃至第14
    項のいずれかに記載のプラスチック製品。
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