JPH09234762A - 射出成形プリント配線体とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同時転写法による射出成形プリント配線体の
成形と同時に他回路基板との配線の接続を可能とするプ
リント配線体の製造方法の提供を課題とする。 【解決手段】 １回の成形パターンの中に回路部、配線
部、接続部を有する転写シートと他回路基板をそれぞれ
の接続部が対向し重なり合うように成形金型内に配置
し、プリント配線体の射出成形と同時に接続部にも成形
体を形成し、配線体の成形と他回路基板との接続を同時
に行う射出成形プリント配線体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は射出成形プリント配
線体の製造方法に関し、特に、プリント配線体の成形と
同時に他回路基板との回路の接続を可能とするプリント
配線体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種の電子機器の小型化が進めら
れており、省スペースやコストダウンの点から非平板状
をなす三次元形状のプリント配線体が要望されており熱
可塑性樹脂の射出成形体に対して無電解メッキによる電
子回路を形成したもの、あるいは、導電性ペーストによ
る回路が印刷されているプラスチックフィルムからなる
転写シートや、導電性及び絶縁性ペーストの積層印刷に
よる積層回路ユニットを形成した転写シートを利用し、
これらの転写シートにおける導電性回路を既製の熱可塑
性樹脂の射出成形体に転写したもの等が提供されてい
る。しかしながら、電子機器では、複数のプリント回路
基板が収容されており射出成形プリント配線体は、これ
らのプリント回路基板と共に接続され、ケースへの収容
性やスイッチ等の部品の配置並びにトランジスタ等の放
熱性の点などを考慮して前記ケース内に立体的に配置さ
れる。

【０００３】この基板間の接続は電線やフレキシブルプ
リント基板（以下ＦＰＣと記す）を異方導電膜によって
接続する方法、押え金具を用いて接続を行う圧接法、Ｆ
ＰＣの端部に専用の端子を装着しその端子を介して基板
のランドに半田付けによって接続する方法、ＦＰＣに一
旦ピンヘッダを半田付けし、ピンヘッダを介して他と接
続する方法、カードエッジコネクタを利用する方法、そ
して、ＢＥＲＧ社のクリンチャコネクタやＡＭＰ社ＦＰ
Ｃ用コネクタ、シールコネクタ等がある。しかし、これ
らの接続法を用いる複数の基板間の配線作業は複雑で煩
雑となり、効率が悪く誤配線を行う恐れもある等の不都
合を有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、射出成形プ
リント配線体の製造方法を発展、応用することにより射
出成形プリント配線体の製造と該射出成形プリント配線
体と他回路基板との接続を射出成形と同時に行い得る製
造方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の点に鑑
みて予め回路パターンが形成された転写シートを金型内
に配設し射出成形と同時に回路を転写し射出成形プリン
ト配線体を製造する方法において、金型内に転写シート
を配設する際に後工程で接続する回路基板を一緒に同一
金型内に配設し、射出成形と同時に射出成形プリント配
線体の製造と他回路基板との接続を同時に行おうとする
ものである。使用する転写シートについては、回路部、
配線部、接続部から構成され、これらの基本構成として
はキャリアフィルム、剥離剤層、導電体層からなり、更
に、回路部では導電体層の上に接着剤層、配線部では剥
離剤層，導電体層の上に接着剤層（絶縁層）が形成され
る。

【０００６】

【発明の実施の態様】本発明においては転写シートの構
成が重要なので、転写シートの説明を最初に行う。本発
明に使用される転写シート４は、図３に示すように、回
路部５、配線部６、接続部７から構成され、その上に導
電性の回路パターン８が形成されている。それぞれの部
分の層構成は、図４〜６に示される。図４が回路部５の
層構成を示し、１０がキャリアフィルム、１１が剥離剤
層、１２が金属箔等の導電性回路層、１３が接着剤層を
示す。図５が配線部６の層構成を示し、１０、１１、１
２、１３は図４と同様で１４が絶縁層を示す。図６が接
続部７の層構成を示し、１０、１１、１２は図４と同様
である。接続部の場合は、回路パターンが露出してい
る。

【０００７】転写シートの各構成部については、キャリ
アフィルムに対して形成される剥離剤層は、該剥離剤層
の上に形成される導電性回路層との間に密着性を有し、
しかも、キャリアフィルムと共に簡単に剥離し得る性質
を有するものである。なお、剥離剤層は、剥離剤層形成
用の組成物をロールコーター等によってキャリアフィル
ムに塗布、乾燥することによって容易に形成される。キ
ャリアフィルム上に剥離剤層を形成した後、加熱圧着ロ
ーラー等を用いて銅箔等の金属箔と加熱圧着し積層フィ
ルムを得る。得られた積層フィルムの銅箔面に、スクリ
ーン印刷等により回路部，配線部については接着剤を用
い、接続部については一般にエッチングレジストに用い
られているようなエッチング液に耐薬品性をもち、且つ
特定の溶液、例えばアルカリ性溶液等によって容易に剥
離することのできる樹脂を用いてパターン印刷をする。
この場合接着剤層は回路部のみとし、配線部も接続部と
同様にレジスト用樹脂でパターン印刷をすることもでき
る。この場合は図５に示されている接着剤層１３はなく
なる。接着剤としてはエッチング液に耐薬品性を持ち、
また、目的とする射出成形体の基材樹脂と十分な接着力
を持つものが選択され、熱可塑性ポリエステル樹脂接着
剤、ポリビニルアセタール樹脂接着剤等が好適に使用さ
れる。

【０００８】次に、塩化第二鉄溶液等のエッチング液に
浸漬し、銅箔の不要部分を除去した後、接続部について
はアルカリ性溶液等でエッチングレジストを除去する。
更に、配線部については基材樹脂と十分な密着力を有し
絶縁性を持つ接着剤をロールコーター等によって全面に
塗布した後、配線部と回路部との間にステッチ状等の切
り込み９を設ける。転写シートに使用されるキャリアフ
ィルムは厚さ２５〜１００μｍ程度のポリイミドフィル
ムやポリアミド、ポリエステル等のプラスチックフィル
ムを用いることができる。また、導電性回路パターンと
しては、銅箔等が信頼性の点で好ましいが、必ずしもこ
れに限定されるものではなく、導電性ペースト等も使用
することができる。

【０００９】次に本発明の製造方法について図７〜図１
１により説明する。図７は、本発明に用いられる金型の
開いた状態の側面断面図を示し、図８は金型を閉じた状
態の側面断面図を示す。また、図９は、図８における点
線円部を拡大し、型合わせ面で固定型側から見た透視正
面図であり、図１０は、図９におけるＡＡ´線部分にお
ける側断面図を、図１１は、図９におけるＢＢ´線部分
における側断面図を示す。それぞれにおける４は転写シ
ート、２は他回路基板を指す。図７において、固定金型
２０は固定ダイプレート２１に固定された固定側取付板
２３及び固定側型板２２、ランナストリッパプレート４
０から構成されている。また、可動金型３０は、可動側
ダイプレート３１に固定された可動側取付板３７と可動
側型板３２より構成されている。図中２８は射出ノズ
ル、２９はスプルーブッシュである。ランナストリッパ
プレート４０には溶融樹脂を射出し、プリント配線体を
形成するためのキャビティ４３、同様に接続部成形体を
形成するためのキャビティ４４が配設され、それぞれに
溶融樹脂を射出するためのゲート４１、４２が設けられ
ている。接続部成形体を形成するためのキャビティは、
可動側型板３２にもキャビティ４４のほぼ対向する位置
に３３が設けられている。

【００１０】また、キャビティ４５は他回路基板の表面
に実装された電子部品を取り外さずに接続できるように
設けられたものであり、可動側型板のキャビティ３４も
同様の理由で設けられている。もし、実装されていない
基板を用いる場合には必ずしも必要としない。４６は、
可動側型板３２に設けられた位置決め用ピン３４を受け
る位置決め用ピン挿入孔である。このように設計された
金型に、図７に示すように転写シート４と、他回路基板
２がそれぞれの接続部が対向密接するように、位置決め
用ピン３５で可動型内に装着される。ついで、図８に示
すように、可動金型３０を移動させ型を閉じる。型を閉
じた状態でピン３５は、ピン挿入孔４６に係合すること
により転写シートと回路基板の接続部を対向させた状態
で固定する。

【００１１】金型を閉じた状態で、図８の点線円部の詳
細を拡大図９〜図１１を用いて説明する。図９は、接続
部の型合わせ面を固定型側から見た拡大正面図であり、
斜線部分が固定型と可動型の接している部分を、それ以
外の部分は固定型のランナストリッパプレートに設けら
れたキャビティやピン挿入孔、ゲート、樹脂連通部を示
す。図９において、２が他回路基板、４が転写シート、
４４は、固定型側の接続部成形体用キャビティ、３５は
位置決め用ピン、４２がゲートである。また、キャビテ
ィ４４は可動型３２に設けられたキャビティ３３と連通
する部分３６ａ、３６ｂを有する。この連通部分はゲー
ト４２から射出された溶融樹脂がこの部分を通過して基
板の両側に設けられたキャビティ部を満たし、接続部成
形体の形成を可能とし、また、この連通部分にも樹脂が
満たされ、両側のキャビティ部に形成された成形体を連
結一体化し、転写シートの接続部と、回路基板の接続部
を圧接密着させることができる。この連通部分３６ａ，
３６ｂは、図９では４ケ所に設けてあるが、位置や形状
は、転写シートの回路パターンや接続する他回路基板の
形状により任意に設定することができる。また、図９で
示す連通部を孔状にして形成することに限らず、例えば
図１２に示すように他回路基板の外形加工により凹部を
両側に設けて連通部とすることも可能である。

【００１２】また、図１０に示すように、接続部成形体
を形成するキャビティに溶融樹脂を射出するゲート４２
は、回路基板の両側に設けられたキャビティ３３，４４
のうち３３の方に最初に溶融樹脂を射出流入させるよう
にゲート先端部の位置を設定することが望ましい。キャ
ビティ３３に流入した樹脂は、キャビティ３３内を満た
しながら図１１に示す連通部分３６ａ，３６ｂを通過し
てキャビティ４４側に流入し、キャビティ４４を満たし
接続部成形体を形成する。溶融樹脂が最初にキャビティ
４４に流入し、その後でキャビティ３３側に流入するよ
うに構成すると、溶融樹脂が連通部分を通過する際に、
転写シート４と回路基板２の間に潜り込み、接続部同志
の接触を不完全にする危険性がある。これに対しキャビ
ティ３３の方から樹脂が満たされる場合は、樹脂が転写
シートを基板側に押し付ける作用を果たすため、シート
と基板の間に樹脂が潜り込む危険性が少ない。

【００１３】前記したように接続部成形体が形成される
が、同時に図８におけるキャビティ４３にも溶融樹脂が
ゲート４１から射出され、同時に回路パターンが転写さ
れたプリント配線体が形成される。図８における４７は
キャビティ４３とキャビティ４４の間の仕切り部であ
る。型を開き、他回路基板が接続されたプリント配線体
を取りだし、プリント配線体の回路部分の転写シートの
キャリアフィルムを予め切り込んであるスティッチ部分
から切り離す。以上のようにして本発明の射出成形プリ
ント配線体の製造方法を実施することができる。本発明
の製造方法に用いられる転写シート及び他回路基板に
は、前記連通部分３６ａ，３６ｂやゲート４２の相当す
る部分に同じ形状の孔を前もって開けておく必要があ
る。また、転写シートとしては枚葉タイプの転写シート
が望ましい。転写シート及び他回路基板の金型内への装
着は、位置決め用ピンの他に真空吸引等の方法や、また
これらの組み合わせによることもできる。接続する他回
路基板の枚数も１枚だけではなく複数枚を接続すること
もできる。

【００１４】次に本発明の射出成形プリント配線体につ
いて説明する。本発明の射出成形プリント配線体は、図
１及び図２に示すように、配線部を介して他回路基板と
の接続部を有し、該接続部が接続部の両側に一体に形成
された接続部成形体により圧着密接されていることを特
徴とする。図１は、本発明のプリント配線体の斜視図、
図２は、接続部の側面図である。図１において、１が射
出成形プリント配線体、２が他回路基板、３が接続部、
６が配線部、８は転写された回路パターン、１５が接続
部成形体、１６は接続部成形体の連結部を、１７は他回
路基板の回路パターンを示す。図２においても同様であ
る。図１、図２から判るように、接続部３の両側に接続
部をカバーするように成形体が形成されており、かつ、
この両側の成形体が接続部に設けられた連通部に形成さ
れた連結部により一体成形されている。接続部成形体は
射出成形により一体成形されているため、射出成形時の
成形圧力や成形後の熱収縮により、転写シートの接続部
と他回路基板の接続部とが圧接密着されることになる。
また、本発明の配線体は、他回路基板との接続部が柔軟
なシート体である配線部６で繋がっているため、実際に
電子機器の筐体などに取り付ける場合、取り付け位置の
設定に自由度を有し、取付作業も効率的に行うことがで
きる。更に、接続部が成形時に同時に接続されるため、
従来発生していた誤配線等の作業ミスも防止することが
できる。本発明の射出成形プリント配線体に用いられる
樹脂は、ＡＢＳ樹脂やＰＥＴ、ＰＢＴ等のポリエステル
樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフ
ェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、
ポリエーテルエーテルケトン樹脂等があげられる。

【００１５】

【実施例】転写シートは、図３及び図４〜図６に示され
るように作成した。厚さ５０μｍのポリイミドフィルム
からなるキャリアフィルムの片面に、エポキシ樹脂とポ
リビニルホルマール樹脂とアミン系硬化剤とシリコーン
樹脂との混合物をロールコーターで塗工、乾燥し２０ｇ
／ｍ² の剥離剤層を形成した後、該剥離剤層面に対して
厚さ１８μｍの銅箔を加熱圧着ロールにより圧着し、積
層シートを製造した。次いで、回路部、配線部のパター
ンをスクリーン印刷によりポリビニルブチラール樹脂
［電気化学（株）デンカブチラール＃５０００］で接着
剤層２０ｇ／ｍ² を形成した後、接続部のパターンをエ
ッチングレジストを用いてスクリーン印刷により形成し
た。この転写シートを塩化第二鉄溶液によるスプレーエ
ッチングを行い、更に、定法に従ってエッチングレジス
トを剥離した後、配線部については絶縁層として更にポ
リビニルブチラール樹脂［電気化学（株）：デンカブチ
ラール＃５０００］を塗布し、回路部と配線部の境目に
ステッチ状の切り込みを設け、銅箔による導電性回路を
有し、回路部、配線部、接続部から構成される導電性回
路転写シート（図３）を得た。

【００１６】他回路基板として、厚さ１ｍｍ、５ｃｍ×
１０ｃｍの大きさのガラスエポキシ製回路基板を用い
た。転写シート及び回路基板に位置決め用ピン孔と樹脂
連通用とゲート用孔部を設け、図７に示すように可動型
に装着した。この際、転写シートの回路パターンが固定
型側を向くように、且つ、転写シートの接続部と回路基
板の接続部を対向させ位置ずれしないように装着した。
次いで、可動型を移動させ型を閉じ、溶融樹脂をキャビ
ティ４３及びキャビティ３３から４４に射出流入させ、
プリント配線体と接続部成形体を同時に成形した。樹脂
はＡＢＳ樹脂を用いた。型を開いてプリント配線体と接
続された他回路基板を取りだし、転写シートのキャリァ
フィルムをスティッチ部分から切り落とした。このよう
にして図１に示すような射出成形プリント配線体が得ら
れた。

【００１７】

【発明の効果】以上図示説明したように、この発明の製
造方法によれば、射出成形プリント配線体と他回路基板
との接続が配線体の成形と同時に行うことができ煩雑な
接続作業の効率化がはかれる。また、従来の接続作業に
おいて発生していた誤配線などの作業ミスを防ぐことが
できる。本発明の射出成形プリント配線体は、柔軟性を
有する配線部を介して他回路基板と接続されているた
め、電子機器などの筐体に取り付ける際に取り付け位置
の設定に自由度を有し、取り付け作業の効率化をはかる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形プリント配線体の斜視図

【図２】本発明の射出成形プリント配線体の接続部の側
面図

【図３】本発明の製造方法に用いられる転写シートの平
面図

【図４】転写シート回路部の断面図

【図５】転写シート配線部の断面図

【図６】転写シート接続部の断面図

【図７】型開き時の側面断面図

【図８】型締め時の側面断面図

【図９】金型の部分拡大平面図

【図１０】金型の部分拡大側断面図

【図１１】金型の部分拡大側断面図

【図１２】接続部成形体の連通部における別の実施形態
を示す概略図

【符号の説明】

１． 本発明の射出成形プリント配線体 ２． 他回路基板 ３． 接続部 ４． 転写シート ５． 転写シート回路部 ６． 転写シート配線部 ７． 転写シート接続部 ８． 転写シートの回路パターン ９． 転写シートのスティッチ線 １０．キャリァフィルム １１．剥離剤層 １２．導電性回路層 １３．接着剤層 １４．絶縁層 １５．接続部成形体 １６，１６´．接続部成形体の連結部 ２０．固定金型 ２１．固定ダイプレート ２２．固定側型板 ２３．固定側取付板 ２８．射出ノズル ２９．スプルーブッシュ ３０．可動金型 ３１．可動側ダイプレート ３２．可動側型板 ３３，３４．可動型側キャビティ ３５．位置決め用ピン ３６ａ，３６ｂ．溶融樹脂導通部分 ３７．可動側取付板 ４０．ランナストリッパプレート ４１，４２．ゲート部 ４３，４４，４５．固定型側キャビティ ４６．位置決め用ピン挿入孔

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め回路パターンが形成された転写シー
   トを金型内に配設し射出成形と同時に回路を転写し射出
   成形プリント配線体を製造する方法において、金型内に
   回路部と配線部と他回路基板と接続する接続部とからな
   る転写シートを配設する際に、接続する他回路基板を一
   緒に同一金型内に配設し、且つ、転写シートの接続部と
   他回路基板との接続部が対向し重なり合うように位置決
   めし、射出成形と同時に射出成形プリント配線体の製造
   と前記接続部にも射出成形体を形成することにより、他
   回路基板との接続を同時に行うことを特徴とする射出成
   形プリント配線体の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１における射出成形プリント配線
   体の製造方法において、接続部における射出成形体を成
   形する際に、転写シート側の成形部を先に成形し、他回
   路基板に設けられた連通部を通して裏面側の成形部が形
   成されることを特徴とする射出成形プリント配線体の製
   造方法。
3. 【請求項３】 同時転写射出成形プリント配線体におい
   て、該プリント配線体から連続延長された配線部を有
   し、該配線部の配線端末の接続部と別に成形された回路
   基板の配線接続部とが接続部成形体により圧接密着され
   ていることを特徴とする射出成形プリント配線体。
4. 【請求項４】 請求項３における配線部の配線が薄層の
   絶縁層により保持されていることを特徴とする射出成形
   プリント配線体。
5. 【請求項５】 請求項３における接続部成形体が別に成
   形された回路基板の表裏両面に成形され、且つ、該表裏
   両面の成形体が、前記回路基板に設けられた連通部を通
   して一体成形されていることを特徴とする射出成形プリ
   ント配線体。
6. 【請求項６】 キャリアフィルム上に剥離剤層を介して
   導体パターンが形成されており、射出成形と回路転写を
   同時に行う射出成形プリント配線体の製造に使用される
   転写シートにおいて、１回の成形に使用される前記導体
   パターンが回路部、配線部、接続部からなり、回路部の
   導体層の上には接着剤層が形成されており、配線部は導
   体層が埋設するように全面に絶縁層が形成され、更に接
   続部にある導体層は表面を露出した状態にあることを特
   徴とする転写シート。
7. 【請求項７】 請求項６における転写シートにおいて、
   回路部と配線部との境目のキャリアフィルムにスティッ
   チ状の切り込みを有することを特徴とする転写シート。