JPS63117493A - 回路を有する成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

及皿五亘刀

【産業上の利用分野】

本発明は、表面に三次元形状の信頼性の高い回路を有す
る成形品の製造方法に関する。

【従来の技術】

合成樹脂の成形品の表面に、電気または電子回路（以下
、単に「回路」という）を形成したい場合がある。 回路を形成する方法として、基板に貼りつけた銅箔の必
要な部分を残してエツチングを行なう、いわゆるプリン
ト基板の製造方法が広〈実施されている。　これはウェ
ットプロセスであり、時間がかかるという問題があるし
、カサ高な成形品に適用するのは困難である。 エツチングに代えて、導電性のペーストをスクリーン印
刷などの方法で印刷して回路を形成する方法があり、メ
ンブレンスイッチなどの製造に利用されている。　この
技術は成形品にも適用可能ではあるが、平らな面でなけ
れば印刷できないし、形状によっては実施困難である。 　さらに、印刷後の乾燥工程を要するというわずられし
さがある。 あらかじめ回路を剥離シート上に印刷した転写シートを
用いて成形品に転写する方法をとれば、たとえば箱のよ
うな立体的な形状のものに対しても適用できるし、曲面
を対象にすることも不可能ではない。　とはいえ、この
方法は、プロセスとしては成形品の成形と回路の転写の
２工程となるし、とくに曲面への転写を行なおうとする
場合は、成形型のほかに転写用の押し型が必要である。 発明者らは、上記の問題点を解決するための印刷回路を
有する成形品の製造方法を発明し、すでに提案した（特
願昭６１−３３４７６号）。　その発明は、剥離シート
上に導電性インキで回路を印刷した転写シートを予備成
形し、予備成形体を射出成形金型内に配置して合成樹脂
の射出成形を行なって、成形品を得ると同時に表面に所
望の三次元形状の回路を形成するものである。 こうして形成した回路に、種々の回路素子や電子部品を
とりつけたり、他の回路と接続したりするに当って、ハ
ンダづけが必要なことが多い。 そこで発明者らは、ハンダの使用に耐える印刷回路を有
する成形品の製造方法を発明し、これも開示した（特願
昭６１−４８２０２号）。　その発明は、剥離シート上
に硬化性樹脂をバインダーの主成分とする導電性インキ
で回路を印刷し、この未硬化の印刷回路を有する転写シ
ートを予備成形し、得られた予備成形体を金型内に配置
して合成樹脂の射出成形を行なって、成形品を得、回路
の導電性インキを硬化させることにより、耐熱性にすぐ
れハンダ適性を有する三次元形状の回路を形成するもの
でおる。 ところが、上記の二つの発明の実施に当って、所期の性
能を示さない、回路がしばしばできることを経験した。 そこで、次の課題として、成形品表面の回路の良品歩留
りの向上にとり組んだ。

【発明が解決しようとする問題点】

本発明の目的は、立体的な形状の合成樹脂成形品の表面
において、それが平面の交叉によって形成されるものか
曲面であるかを問わず、その表面に、所望の三次元形状
の回路を高い良品歩留りをもって形成することができ、
しかもそれを簡易な設僅と工程で実施する方法を提供す
ることにある。 及更五血式

【問題点を解決するための手段】

本発明の回路を有する成形品の製造方法は、第１図に示
すように、剥離シート１１上に導電性インキを印刷して
形成した回路１２を有する転写シート１を、たとえば第
２図に示すように予備成形し、この予備成形体を、第３
図に示すように射出成形の金型２Ａおよび２Ｂ内に配置
し、合成樹脂の射出成形を行なって、成形品を得ると同
時に表面に三次元形状の回路１２を形成したのち、第４
図に示すように、この回路１２上に金属メッキ４を施し
て、回路を有する成形品３を得ることからなる。 転写シートの基本的構成は、剥離シート上に回路があれ
ば足りるが、必要に応じて剥離シートと回路の間に剥離
層および保護層を、そして回路上に接着剤層を設ける。 剥離シートの材料は、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポ
リカーボネート、ポリスチレン、ポリスルホン、ボリア
リレート、ポリエーテルスルホンなどの比較的耐熱性が
よく成形適性のあるプラスチックのフィルムの単体また
は積層体がよい。　絞りの少ない形状であれば、ポリエ
ステルも使える。 剥離シートとしては、表面が剥離性のものを単独で、ま
たは非剥離性のシートに剥離層を設けたものを使用する
。　剥離層の材料は、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリ
アミド、ニトロセルロース、ポリウレタン、ポリ酢酸ビ
ニルなどの熱可塑性樹脂、またはメラニン、フェノール
、ポリウレタンなどの熱硬化性樹脂がよい。　剥離層を
形成するには、ロールコート法、グラビア印刷法、シル
クスクリーン印刷法その他の任意の方法を使用するれば
よい。　剥離層は、転写侵、剥離性シート側に残るタイ
プのものと、回路側に移るタイプのものとあり、成形品
の用途に応じて選択する。　回路側に移せば、回路の保
護層として役立たせることもできる。　その際に必要が
あれば、ターミナルや部品をとりつける個所には剥離層
を印刷しないでおく。 回路の形成は、導電性インキをスクリーン印刷、グラビ
ア印刷またはオフセット印刷などの方法で、基材フィル
ム上または剥離層上に印刷することによって行なう。　
回路の形成と同時に印刷抵抗体や保護層の形成を行って
もよい。 導電性のインキは、ＡＵ　ＳＰｄ　、Ａ（Ｊ　、Ｎｉ、
Ｑｕなとの金属の粉末を、バインダーと混練して調整す
る。　バインダーは、熱可塑性樹脂または硬化性樹脂を
主成分とするものを使用することが好ましい。　熱可塑
性樹脂としては、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリ
エステル、ポリアミドなどからえらんだものを使用する
。　硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化型樹脂、アク
リル系樹脂、アクリル変性樹脂、ポリエステル系樹脂な
どの紫外線硬化型樹脂、およびエチレン−酢酸ビニル共
重合体、不飽和ポリニスデル樹脂、アクリル系樹脂、ア
クリル変性樹脂、エチレンとアクリル酸またはそのエス
テルとの共重合体などの電子線硬化型樹脂から、適当な
ものをえらんで使用する。 耐熱性にすぐれ、ハンダ適性を有する回路の形成を望む
なら、導電性インキとして、硬化性樹脂をバインダー主
成分とするインキを使用し、前記した発明の技術に従っ
て回路を有する成形品をつくることが推奨される。 回路と成形品との接着を確実にしたい場合は、回路の上
に接着剤層を設けておけばよい。このようにすると、導
電性インキと成形樹脂の組み合せの自由度が増す。 転写シートの予備成形は、真空成形、圧空成形、真空圧
空成形およびマツチドダイモールド成形から選んだ成形
方法により実施する。　真空および（または）圧空成形
の金型として、射出成形の金型を利用すれば、設備が簡
略となる。 成形品の材料としては、射出成形可能な任意の熱硬化性
樹脂および耐熱性のよい熱可塑性樹脂、たとえばポリス
ルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン
、フッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミ
ドイミド、ポリエーテルイミドなどから選んだものが使
用できる。 また、耐熱性が必要なければ、ＡＢＳ、ポリカーボネー
トなども使用できる。 転写シートの予備成形体を射出成形金型内に置いて射出
成形すること自体は、いわゆる「給付成形」として知ら
れており、本発明もその技術に従って実施すればよい。 金属メッキはＡｕ、Ａｇ、Ｎｉ　、Ｃｕ、Ｑｒなどの金
属を使用し、既知の技術に従って、無電解メッキ、ハン
ダメッキなどの手段で行なえばよい。 もちろん電解メッキによることもでき、これらの手段を
併用してもよい。　この場合、導電性インキで形成した
回路は、メッキ析出が可能である厚さであれば十分であ
る。

【作　用】

成形品の回路が、所期の性能を有しない製品についてそ
の原因を調査したところ、転写シートの予備成形の工程
で転写シート上の回路が伸ばされ、その部分の抵抗が極
端に増大していることが判明した。 本発明の製造方法においては、転写シートの予備成形に
より引き伸ばされて抵抗が極端に増大した部分も、成形
品の製造後、回路上に金属メッキを施すことにより、抵
抗が低くなって、回路として支障ないものとなる。

【実施例１】 八ｇの粉末をアクリル樹脂を主成分とするバインダーと
混練した導電性インキを、ニトロセルロース系樹脂をコ
ートして形成した剥離層を有する厚さ１００μのポリサ
ルホンフィルム上に、シルクスクリーン印刷法により所
望の回路のパターンで印刷して転写シートを用意した。 この転写シートを温度２１０℃の熱盤で加熱し、真空圧
空成形により予備成形した後、射出成形金型内に置き、
樹脂温度２２０℃でＡＢＳ樹脂を射出成形した。　これ
を金型からとり出し、剥離シートを剥離して成形品を得
た。 得られた成形品の回路のうち、予備成形による伸びの大
きい部分の抵抗を測定したところ、１０〜５０にΩ／Ｓ
Ｑ、の範囲のバラツキがあった。 続いて、この成形品に脱脂、酸洗などのメッキ前処理を
施し、その後、ｐＨ＝６〜７、温度６５℃の条件でホウ
素化合物を還元剤とする無電解ニッケルメッキを行なっ
た。 上記の部分の抵抗値はいずれも５０ｍΩ／Ｓｑ。 以下に低下していた。

【実施例２】 ポリウレタン系樹脂をコートして形成した剥離層を有す
る厚さ１００μのボリアリレート系フィルム上に、Ａｇ
の粉末を熱硬化型エポキシ樹脂を主成分とするバインダ
ーと混練した導電性インキを、シルクスクリーン印刷し
た。　温度１１０℃、１０分間の条件で乾燥し、未硬化
の印刷回路を有する転写シートを用意した。 この転写シートを温度１７０℃の熱盤で加熱し、真空圧
空成形により予備成形した。　予備成形体を温度１２０
℃の射出成形金型内に置き、樹脂温度４００℃でガラス
繊維強化ポリエーテルイミドを射出成形した。　これを
金型からとり出し、剥離シートを剥離した後、温度１５
０℃に３０分間加熱して成形品を得た。 続いて、実施例１と同様にして無電解ニッケルメッキを
行なった。 成形品の回路のうちで問題のありそうな部分の抵抗値は
メッキ前に１０〜５０にΩ／Ｓｑ、のバラツキをもって
いたが、メッキ後にはすべて５０ｍΩ／Ｓｑ、以下とな
った。　この回路はハンダ付は適性が良好であった。

【実施例３】 実施例１と同じ成形品に無電解鋼メッキを行なって、三
次元形状の表面に回路を有する成形品を得た。 １ｑられた成形品の回路の各部の抵抗値はすべて、５０
ｍΩ／ＳＱ、以下であった。 及皿五力】 本発明の方法によれば、回路を有する成形品の製造に関
して提案したさぎの発明の利益を、すべて享受できる。 　すなわち、簡略化された、自動化が容易な工程で実施
でき、成形品の形状にも、回路を設ける表面の形状にも
何ら制約がない。 その上で、回路の良品歩留りを向上させることができる
から、コストを低減できるとともに、信頼性の高い最終
製品を得るのに役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の製造方式に用いる転写シートの基本
的な構成を示す模式的な断面図である。 第２図および第３図は、本発明の製造工程を説明するた
めの断面図であって、第２図は転写シートを予備成形し
たところを、第３図は転写シート予備成形体を射出成形
金型内に置いたところを、それぞれ示す。 第４図は、本発明の製造方法で製造した、回路を有する
成形品の断面図である。 １・・・転写シート １１・・・剥離シート １２・・・回路 ２Ａ、２Ｂ・・・射出成形の金型 ３・・・回路を有する成形品 ４・・・金属メッキ 特許出願人　　　大日本印刷株式会社 代理人　　弁理士　　須　賀　総　央 部１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）剥離シート上に導電性インキを印刷して形成した
   回路を有する転写シートを予備成形し、この予備成形体
   を金型内に配置して合成樹脂の射出成形を行なって、成
   形品を得ると同時に表面に三次元形状の回路を形成した
   のち、この回路上に金属メッキを施すことからなる回路
   を有する成形品の製造方法。
2. （２）転写シートの予備成形を、真空成形、圧空成形、
   真空圧空成形およびマッチドダイモールド成形から選ん
   だ成形方法により実施する特許請求の範囲第１項に記載
   の製造方法。
3. （３）導電性インキとして、熱可塑性樹脂または硬化性
   樹脂をバインダー主成分とするインキを使用する特許請
   求の範囲第１項に記載の製造方法。