JPH10193386A - 電子部品などの製造方法およびこの方法によって製造された電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部に移動体を回転かつ移動自在に収納して
いる成形品を複数の部分に分割することなく一体として
成形し、製造コストを大巾に低減する。 【解決手段】 筒状の移動体を形成し、中空軸部を有し
この中空軸部の外周を囲むように移動体を埋設してある
構造の射出成形用中子をオキシアルキレン基含有ポリビ
ニルアルコール系樹脂により成形し、中子の一部が露出
する用にキャビティにインサートし、キャビティ内に非
めっき性の液晶ポリマーを射出して中子がインサートさ
れ中空軸部内を中心軸が貫通する二次成形品を成形し、
二次成形品表面の凹溝内に触媒入りのめっきグレードの
液晶ポリマー射出して、凹溝内に回路パターンとなる部
分を有する三次成形品を成形し、これを湯中にて加熱し
て中子を湯中に溶出させ、これをエッチングしてめっき
して導電性回路を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばコネクタ、
スイッチ、携帯電話、ビデオ撮影機等の外装ケースの底
板のように、緻密で複雑な内面形状を有する合成樹脂性
の電子部品などの製造方法およびその方法によって製造
された電子部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、緻密で複雑な内面形状を有す
る合成樹脂性の電子部品などは、複数の部分に分けた形
状で射出成形した後で、これらの複数の部分を集めて熱
や高周波によって接合して１つの電子部品としている。

【０００３】しかしこの様な製造方法によると、各部分
毎の金型が必要であるので金型のコストが増大すると共
に、製造工程数が多くなり、部分を成形した後でそれら
を接合しなければならない工程数が増加して煩雑である
ばかりでなく、接合部の強度が劣って電子部品全体の強
度を均一に作ることが困難である等の多くの問題点があ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
のような問題点を解決して、内部に移動体を回転かつ移
動自在に収納している電子部品であっても、複数の部分
に分割することなく一体として射出成形によって成形で
きるようにしている。したがって、少ない金型でかつ少
ない工程数で製造することにより製造コストを大巾に低
減し、接合部を無くすることにより高品質の電子部品を
提供することを目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明は、筒状の移動体
を形成する部品形成工程と、中空軸部を有しこの中空軸
部の外周を囲むように上記移動体を埋設してある構造の
射出成形用中子をオキシアルキレン基含有ポリビニルア
ルコール系樹脂により成形する第一次成形工程と、電子
部品の表面に形成される回路パターンの部分が凹溝とな
り、上記射出成形用中子の一部が露出する外形形状に合
致する形状のキャビティの中に、上記射出成形用中子を
インサートし、上記キャビティ内に非めっき性の高耐熱
性熱可塑性材料を射出して、上記射出成形用中子がイン
サートされかつ上記中空軸部内を貫通する中心軸を有す
る二次成形品を成形する第二次成形工程と、電子部品の
外形形状に合致する形状のキャビティ内に、上記二次成
形品をインサートし、上記キャビティ内に触媒入りの易
めっき性の高耐熱性熱可塑性材料を射出して、上記二次
成形品の表面の凹溝内に回路パターンとなる部分を有す
る三次成形品を成形する第三次成形工程と、上記三次成
形品を湯中にて加熱して上記射出成形用中子を湯中に溶
出させる溶出工程と、上記溶出工程後の三次成形品の表
面に露出する上記回路パターンの面を表面粗化してから
めっきして導電性回路を形成する工程とを含んでいる。

【０００６】第一次成形工程によって成形される射出成
形用中子は、第三次成形工程後の溶出工程で溶出させる
ものであるから、電子部品を成形すべきプラスチック材
料よりも低い融点を持ち、しかも水溶性で容易に溶出で
きる材料のものが望ましい。本発明で用いているオキシ
アルキレン基含有ポリビニルアルコール系樹脂は、例え
ば、日本合成化学工業株式会社製の商品名「エコマティ
ＡＸ」であって、溶融成形性に優れているので射出成形
に適しており、融点が１９０〜２００℃で水溶性である
ので溶出工程に適しており、その上に生分解性があるの
で環境を汚染することなく自然に還元する点で極めて望
ましいものである。

【０００７】第二次成形工程によって成形される射出成
形用中子がインサートされた二次成形品は、中子を溶融
させることなく成形できることが必要である。更に、電
子部品の用途は一般に半田リフローに耐え得る半田耐熱
性が要求される。一般に、その炉内温度２４０〜２８０
℃の雰囲気に１０〜３０秒間曝されることから、それに
耐え得る高耐熱性熱可塑性材料であり、非めっき性の材
料を用いる。その一例として芳香族系ポリエステル液晶
ポリマー（以下「液晶ポリマー」という）のうちのポリ
プラスチックス株式会社製の商品名「ベクトラ」のＬＣ
Ｘ３６４や、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）な
どが用いられる。

【０００８】液晶ポリマーを用いると、中子になるポリ
ビニルアルコール系樹脂の融点１９０〜２００℃を遥か
に上回る樹脂温度２９０〜３５０℃で射出成形しても、
中子の表面が溶融、変形、融着等が見られず、二次成形
品として精密な形状が得られる点で優れている。このこ
とは、推論ではあるが、液晶ポリマーは溶融状態であり
ながら結晶の性質を示し、更に、成形時の流動方向に伸
長分子構造を示し、その表面はスキン層と呼ばれる特異
な構造を示すことに加え、冷却固化速度が一般の樹脂に
比べ非常に早く、また、流動性も非常に高いことから射
出充填速度が高速で行われる。そうした組み合わせの結
果から発生した特異な相互作用と思われる。

【０００９】第三次成形工程によって成形される二次成
形品の凹溝内に回路パターンとなる部分を有する三次成
形品は、二次成形品と同様に半田耐熱性が要求されると
共に回路を形成できるものであり、触媒入りの易めっき
性の高耐熱性熱可塑性材料を用いる。その一例として芳
香族系ポリエステル液晶ポリマー（以下「液晶ポリマ
ー」という）のうちのポリプラスチックス株式会社製の
商品名「ベクトラ」のＣ８１０や、上記の高耐熱性熱可
塑性材料にパラジウム、金、銀などの貴金属等の無電解
めっき触媒を混入させたものであり、例えば、ＰＰＳに
パラジウム０．１ｗｔ％を混入させたものなどが用いら
れる。

【００１０】更に、溶出工程は湯中で行って射出成形用
中子を溶出させるので、溶出が容易であるばかりでな
く、「エコマティＡＸ」が生分解性がある点で環境を汚
染することなく自然に還元できるので極めて望ましいも
のである。

【００１１】更に、溶出工程後の三次成形品に表面粗化
してからめっきする際には、回路パターンとなる部分は
触媒が入っており易めっき性であるが、その他の部分は
非めっき性であるので、所望の個所にのみ容易にエッチ
ングおよびめっきを付けることができる。

【００１２】本発明のうち請求項２記載の発明は、上記
の第一次成形工程は、電子部品の複雑な内面形状に合致
する形状であって中心部を貫通する軸部を有するキャビ
ティの中に、上記移動体を上記軸部に嵌合するようにイ
ンサートし、上記キャビティ内に上記材料を射出して上
記射出成形用中子を成形するものであり、射出成形用中
子の製造を容易にする。

【００１３】本発明のうち請求項３記載の発明の電子部
品は、複雑な内面形状を精密に成形された高品質の部品
の表面に回路を形成することとしているので、信頼性に
優れた電子部品を低コストで提供するのに好適である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明を図６に示した電子部品１
を製造する製造方法について、図１から図６の工程毎に
詳細に説明する。

【００１５】実施例１ （ａ）先ず第１の工程として、部品形成工程であり、筒
状の移動体２を形成する。これは図４に示すように円筒
状でも良く、角筒状でも良い。材料としては、金属、フ
ェライト、熱硬化性合成樹脂など種々の材料が使用で
き、次の第２の工程で射出成形用中子を成形するのに耐
え得る材料であれば良い。

【００１６】（ｂ）次に第２の工程として、図１に射出
成形用中子３を示しており、これは第一次成形工程によ
り成形されたものである。この中子３は最終製品である
電子部品１の内面形状に合致する形状のもので、中空軸
部３ａを有しこの中空軸部の外周を囲むように先に形成
した移動体２を埋設した構造のものである。成形に際し
て、図示しないが通常の上下の金型の対向面に、電子部
品の複雑な内面形状に合致する形状であって中心部を貫
通する軸部を有するキャビティを形成し、このキャビテ
ィの中の軸部に移動体２を嵌合するようにインサート
し、その後でキャビティ内に、オキシアルキレン基含有
ポリビニルアルコール系樹脂（日本合成化学工業株式会
社製の商品名「エコマティＡＸ」）を、所定の射出圧力
で射出して成形したものである。この工程の射出成形条
件の一例を以下に示す。

【００１７】 シリンダー温度 ２１０℃、 金型温度 ２５℃、 射出圧力 ９００Ｋｇ／ｃｍ² として「エコマティＡＸ」を射出し、 冷却時間 ２０秒間 である。

【００１８】（ｃ）次に第３の工程として、図２に射出
成形用中子３がインサートされた二次成形品４を示して
おり、これは第二次成形工程により成形されたものであ
る。この二次成形品４は、図示しないが通常の上下の金
型の対向面に、電子部品１の表面に形成される回路パタ
ーンの部分が凹溝４ａ、４ａとなり、射出成形用中子３
の一部が露出する窓孔４ｂ…を有する外形形状に合致す
る形状のキャビティを形成し、このキャビティの中に、
射出成形用中子３をインサートし、射出成形用中子３の
周囲のキャビティ内に、非めっき性の液晶ポリマー
（「ベクトラ」ＬＣＸ３６４）を所定の射出圧力で射出
して成形したものである。この成形によって移動体２が
埋設された射出成形用中子３がインサートされ、かつ中
空軸部３ａ内を中心軸４ｃが貫通する二次成形品４が成
形できる。この工程の射出成形条件の一例を以下に示
す。

【００１９】 シリンダー温度 ３００℃、 金型温度を １００℃、 射出圧力 ６００Ｋｇ／ｃｍ² として「ベクトラ」LCX ３６４を射出し、 冷却時間 １５秒間 である。

【００２０】（ｄ）次に第４の工程として、図３に三次
成形品５を示しており、これは第三次成形工程により成
形されたものである。この三次成形品５は、図示しない
が通常の上下の金型の対向面に、電子部品の外形形状に
合致する形状のキャビティを形成し、このキャビティ内
に二次成形品４をインサートし、二次成形品４の周囲の
キャビティ内に、触媒入りのめっきグレードの液晶ポリ
マー（「ベクトラ」Ｃ８１０）を所定の射出圧力で射出
して成形したものである。この成形によって、移動体２
が埋設された射出成形用中子３がインサートされ、中空
軸部３ａ内を中心軸４ｃが貫通する二次成形品４の表面
の凹溝４ａ、４ａ内に回路パターン５ａ、５ａとなる部
分を有する三次成形品５が成形できる。この工程の射出
成形条件の一例を以下に示す。

【００２１】 シリンダー温度 ３２０℃、 金型温度を １１０℃、 射出圧力 １２００Ｋｇ／ｃｍ² として「ベクトラ」Ｃ８１０を射出し、 冷却時間 １５秒間 である。

【００２２】（ｅ）次に第５の工程は溶出工程であっ
て、図４に射出成形用中子３を溶出させた後の成形品を
示している。第三次成形工程により成形された三次成形
品５を湯中に入れて、８０〜１００℃まで加熱する。液
晶ポリマーの商品名「ベクトラ」ＬＣＸ３６４、Ｃ８１
０は、いずれも熱変形温度は２００℃以上であるので、
上記の８０〜１００℃まで加熱することによって、「エ
コマティＡＸ」で成形された中子３を窓孔４ｂ…を通過
して湯中に溶出させることができるが、両液晶ポリマー
には何の変化も与えることはなく、図４のように、中心
軸４ｃに移動体２が回転および軸方向に移動可能に嵌合
し、表面に回路パターン５ａ、５ａが露出する成形品と
なる。

【００２３】（ｆ）最後に第６の工程として、図５に示
す溶出工程後の成形品を表面粗化（エッチング）処理
し、図６に示すめっき処理により導電性回路を形成して
電子部品１を製造する工程について説明する。エッチン
グ処理の一例として、苛性ソーダまたは苛性カリを所定
濃度に溶解したアルカリ性水溶液を所定温度、例えば５
０〜９０℃に加熱し、図４の溶出工程後の成形品を所定
時間浸漬して行う。この処理によって、回路パターンの
面５ａ、５ａはエッチングされて図５に誇張して示され
るように粗化されるが、二次成形品４の面はエッチング
されず滑らかなままである。次いでめっき処理の一例と
して、回路パターン５ａの材料は触媒入りであり、露出
しているので、図５に誇張して示されるように化学銅め
っきまたは化学ニッケルめっきによって表面をめっきし
て導電性回路１ａ、１ａを形成する。最後に熱処理を施
して内部の水分を除去して導電性回路を形成する工程を
終了する。

【００２４】実施例２ 図７に射出成形中子を成形する第一次成形工程の他の例
を示している。この工程においては、実施例１で説明し
たと同じ材料を用いて射出成形用中子を上下に２分割し
て成形する。上部の中子３１には中空軸部３１ａが形成
してある。下部の中子３２には中空軸部３２ａと、この
中空軸部の外周を囲むように、移動体２が嵌合する凹溝
３２ｂが形成してある。そして、中子３２の凹溝３２ｂ
内に移動体２を挿入し、中子３１を中空軸部３１ａ、３
２ａが同心的に連続するように位置合わせしてその対接
面で接合する。これによって図１と同じ形状の射出成形
用中子が形成できる。第１の工程および第３の工程以下
については、実施例１で説明したのと同様である。

【００２５】このような製造方法によって、表面に導電
性回路を有する複雑な内面形状の電子部品１が一体的に
製造できたので、高品質のものとなり、回路上に電子デ
バイスを半田により実装することが容易である。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、射出成形用中子の材料にオキ
シアルキレン基含有ポリビニルアルコール系樹脂を用
い、電子部品の材料に非めっき性の高耐熱性熱可塑性材
料と触媒入りの易めっき性の高耐熱性熱可塑性材料を用
いているので、中子を溶融させることなく電子部品を一
体として成形でき、かつ射出成形用中子を安全に溶出で
き、複雑な内面形状の射出成形品を精密に製造するのに
極めて優れている。

【００２７】射出成形用中子に移動体を埋設し、移動体
を貫通する中心軸部を設けているので、中子の溶出後に
移動体のみが電子部品の内部に残って回転移動が可能で
あるという複雑な電子部品を、一体的に成形でき、極め
て顕著な効果がある。

【００２８】射出成形用中子を湯中に溶出させるので、
溶出が容易であるばかりでなく、この材料は生分解性が
あるので環境を汚染することなく自然に還元できる点か
ら極めて優れたものである。

【００２９】表面に露出する触媒入りの面に表面粗化お
よび導電性回路を形成するので、所望の部分のみに回路
を容易に形成でき、高耐熱性の材料であるので、回路を
形成する場合の熱処理を安全に行うことができる。

【００３０】この製造方法によって製造された電子部品
は、精密で複雑な内面形状を有しながら高品質で信頼性
の高い部品であり、回路上に電子デバイスを半田により
実装することが容易であり、低コストで提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の第１の工程によって成形さ
れた射出成形用中子を示す斜視図である。

【図２】第２の工程によって成形された射出成形用中子
がインサートされている二次成形品を示す斜視図であ
る。

【図３】二次成形品の表面に回路パターンとなる部分が
成形されている三次成形品を示す斜視図である。

【図４】溶出工程後の成形品を示す斜視図である。

【図５】回路パターンがエッチンクされた状態を示す断
面図である。

【図６】電子部品の表面に導電性回路が形成された状態
を示す断面図である。

【図７】射出成形用中子の成形の他の実施例を示すもの
で、（ａ）は上部の中子、（ｂ）は下部の中子を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ 電子部品 １ａ 導電性回路 ２ 移動体 ３ 射出成形用中子 ３ａ 中空軸部 ４ 二次成形品 ４ｃ 中心軸 ５ 三次成形品 ５ａ 回路パターン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の移動体を形成する部品形成工程
   と、 中空軸部を有しこの中空軸部の外周を囲むように上記移
   動体を埋設してある構造の射出成形用中子をオキシアル
   キレン基含有ポリビニルアルコール系樹脂により成形す
   る第一次成形工程と、 電子部品の表面に形成される回路パターンの部分が凹溝
   となり、上記射出成形用中子の一部が露出する外形形状
   に合致する形状のキャビティの中に、上記射出成形用中
   子をインサートし、上記キャビティ内に非めっき性の高
   耐熱性熱可塑性材料を射出して、上記射出成形用中子が
   インサートされかつ上記中空軸部内を貫通する中心軸を
   有する二次成形品を成形する第二次成形工程と、 電子部品の外形形状に合致する形状のキャビティ内に、
   上記二次成形品をインサートし、上記キャビティ内に触
   媒入りの易めっき性の高耐熱性熱可塑性材料を射出し
   て、上記二次成形品の表面の凹溝内に回路パターンとな
   る部分を有する三次成形品を成形する第三次成形工程
   と、 上記三次成形品を湯中にて加熱して上記射出成形用中子
   を湯中に溶出させる溶出工程と、 上記溶出工程後の三次成形品の表面に露出する上記回路
   パターンの面を表面粗化してからめっきして導電性回路
   を形成する工程とを含む電子部品などの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記第一次成形工程
   は、電子部品の複雑な内面形状に合致する形状であって
   中心部を貫通する軸部を有するキャビティの中に、上記
   移動体を上記軸部に嵌合するようにインサートし、上記
   キャビティ内に上記材料を射出して上記射出成形用中子
   を成形するものであることを特徴とする電子部品などの
   製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２の製造方法によって製
   造された電子部品。