JPS6350482A - 金属化したプラスチツク成形品及びその製造法 - Google Patents

金属化したプラスチツク成形品及びその製造法

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JPS6350482A
JPS6350482A JP62067740A JP6774087A JPS6350482A JP S6350482 A JPS6350482 A JP S6350482A JP 62067740 A JP62067740 A JP 62067740A JP 6774087 A JP6774087 A JP 6774087A JP S6350482 A JPS6350482 A JP S6350482A
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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】 産業上の利用分野 本発明は、接着メッキに適した、選ばれた表面をもつ成
形された一体物品または成形されたメッキ物品およびそ
の物品を形成する方法に関する。さらに詳しくは、本発
明は、プリント回路板のような成形された一体物品、プ
リント配線板のような成形され、メッキされた一体物品
および物品の部分を形成するための二つの別々の成形工
程を含む未加工品およびメッキ物品を形成する方法に関
する。
従来技術 米国特許第3,629,185号は、ペース材料として
絶縁基板をもつ、プリント回路板などのメッキ物品を形
成する方法を記載している。この方法は、後の無電解金
属メッキ工程において金属析出を促進する粉末触媒で充
填されたプラヌチツク基板を使用する。この方法は、ま
たメッキするためのプリント回路を形成するように基板
の特定の表面領域を調製するために、直接または逆プリ
ント法を使用している。しかし、大量生産が必要な場合
、プリント工程はコストがか\る。
米国特許第4.402,135号は、支持板上に回路パ
ターンを形成するために、二つの別々の射出成形工程を
使用するプリント回路板の形成法を記載している。第一
の工程で、基板用の電気絶縁プラスチック材料が射出成
形され、第二の工程で導電性プラスチック材料が射出成
形される。導電性プラスチック材料は金属で電気メッキ
されて、導電路を形成する。この方法の欠点は、多数の
導電路をもった回路パターンを与えるために、支持部の
上面および下面の多数の溝を満たすために第二の空きモ
ールドの中に、余分の多数のゲートが要ることである。
この方法のもう一つの欠点は多数のプラスチックストリ
ップの間、特に、支持部の上面および下面の上のプラス
チックストリップの間に硬質の連結構造がないために導
電性プラスチックストリップが支持部から分離されるか
、はがされうろことである。米国特許第4,402,1
35号のように導電性プラスチックを使う場合、すべて
の導電体が回路をショートさせるので、回路パターンは
第一の成形工程、即ち第一のショットで、導体間にウェ
ッブをもつ成形はできない。
発明の目的 本発明の目的は、直接または逆転印刷法、平版印刷、シ
ルクスクリーニングなどのようなメッキのために表面を
選択するのに必要なコストのか−る工程を使用しなくて
も、回路パターンをもったプリント回路板のような、接
着性メッキ(adherent metallizat
ion )用ノ成形物品ヲ形成することにある。
本発明の別の目的はツーショットの射出成形法によって
、回路パターンを含むプリント回路板のような接着性メ
ッキ用の成形物品を成形することにある。第一のショッ
トが回路パターンを形成し、第二のショットが回路パタ
ーンのまわりに支持構造を形成する。
本発明のもう一つの目的は、第一の電気絶縁材料を第一
の所定の形状に形成し、第二の電気絶縁材料を、第二の
所定形状か第一の所定形状もったプリント回路板のよう
な接着性メッキ用の成形物品を形成することにある。
本発明の別の目的は、非常に少ない工程を使用したアデ
ィティブ法で、プリント回路板のような接着性メッキ用
成形物品を形成することにある。
本発明の別の目的は、非電気部品に装着または取付ける
ための付加的な一体成形構造をもつ、プリント回路板の
ような、接着性メッキ用の成形物品を形成することにあ
る。
本発明の別の目的は、効率的かつ経済的に大量生産でき
る製造法によってプリント回路板のような接着性メッキ
用の成形物品を形成することにある。
本発明の別の目的は、射出、圧縮、押出し、鋳造その他
のような種々の成形法を使って経済的に、プリント回路
板のような接着性メッキ用の成形物品を形成することに
ある。
本発明の別の目的は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、セラ
ミック、ガラスなどのような種々の材料を使って経済的
に、プリント回路板のような接着性メッキ用の成形物品
を形成することにある。
本発明の別の目的は、交互ツーショット射出成形法によ
って物品を成形することにある。この交互法の第一のシ
ョットで、金属接着をさけるように選ばれた第一の電気
絶縁材料を使って、物品の第一の予め定められた形状を
成形する。
この交互法の第二の′/ヨツトは、金属接着のために触
媒化された第二の電気絶縁材料を使って物品の第二の予
め定められた形状を成形する。
三次元の表面状態をもった成形プリント回路および非平
面導電体パターンをもった非平面成形回路は本発明によ
って生産されうるメッキされたポリマー物品に属するも
のである。
発明の構成 接着性金属表面パターンをもったポリマー物品は、結晶
性ポリマー樹脂を使う成形ショットと無定形ポリマー樹
脂を使うもう一つの成形ショットとからなるツーショッ
ト成形法によって成形されうろことが見出されている。
その上に金属領域を有すべき物品の表面領域は無定形ポ
リマー樹脂で成形され、金属をもたない物品の表面領域
は結晶性ポリマー樹脂で成形される。
ツーショットで成形される物品は、物品の表面領域を強
い酸化剤に、または溶剤に次いで強い酸化剤に、さらす
ような従来の処理法で接着促進される。無定形ポリマー
樹脂で形成された表面の部分は、接着促進処理によって
親水性にされ、かつ接着メッキを受は入れるようにされ
る。結晶性ポリマー樹脂によって形成された表面の部分
は接着促進処理によって実質上影響をうけず、疎水性の
まま、かつ接着メッキに耐性のまま残る。メッキは、活
性化および無電解メッキというような従来法で達成され
る。
本発明の実施態様の一例として、ツーショット射出成形
法を使用してプリント回路板のような接着メッキのため
の成形物品を成形する方法が示される。この方法は、第
一のモールド空洞中へ電気絶縁材料の第一のショットを
射出成形することによって、プリント回路板のための回
路パターンのような少くとも一つの第一の所定形状を形
成する第一の工程を含む。第一のショットのために選ば
れた電気絶縁材料は、その絶縁材料に対する金属の強い
接着力で、その上に金属をつけるような効率的かつ経済
的な方法で処理可能である。プリント回路板の上に導電
路を形成する金属は銅であってもよい。第二の工程は、
第一のモールド空洞から第一の所定形状を取シ出し、第
二のモールド空洞の中に第一の所定形状をはめこむこと
である。第三の工程は第二のモールド空洞の中へ、電気
絶縁材料の第二のショットを射出成成形することによっ
てプリント回路板のための支持基板のような物品の少く
とも一つの第二の所定形状を成型することである。第二
の所定形状は第一の所定形状と連結して成形された一体
物品をつくる。第二のショットのために選ばれる電気絶
縁材料は、金属接着をさけ、プリント回路板のための電
気絶縁材料として働く。
物品はつぎに、第二のモールド空洞からとシ出され、第
一のショットの射出成形の第一の所定形状の選ばれた表
面上にだけ金属をつけるために、最少の工程数によるア
ディティブ法によって加工される。
定義 無定形熱可塑性ポリマーまたは樹脂とは、その機械的性
質が、そのガラス転移の開始までの温度上昇によって比
較的中程度の率で低下するような熱可塑性樹脂をいう。
ガラス転移の開始温度は、連続的負荷に酎え、寸法安定
−注を保つ能力の限界を示す。適当な無定形樹脂は、モ
ダーン プラスチックヌ、エンサイクロペディア、19
85−1986、第62巻、第10A号(1985年l
o月ニューヨーク、マグロウヒルインコー1ポレイショ
ン発行)448頁以降の「樹脂およびコンパウンド」性
質表の中にTg(無定形)として表示されたものを含む
結晶性熱可塑性ポリマーまたは樹脂とは、そのガラス転
移温度範囲以上で、有意の機械的性質を保持する能力を
もつ熱可塑性樹脂をいう。
これはその結晶性結合およびポリマーの結晶性融点が常
にそのガラス転移点よシ実質上高いという事実による。
結晶性樹脂には、前記モダーンプラスチックス、エンサ
イクロペディア1985−IC186の「樹脂およびコ
ンパウンド」性質表の中にTm  (結晶性)として表
示されたものがある。
本発明は、その表面に接着した導電性金属パターンをも
つプラスチック絶縁体をつくる改良法に関する。プラス
チック絶縁体は、好ましくはツーショットまたは挿入成
形法によって、二種以上の絶縁樹脂でつくる。導電性パ
ターンの個々の導電体は、両方の成形ショットに使われ
る絶縁樹脂コンパウンドによって相互に1かつ、他の導
電体から絶縁される。プラスチック絶縁体の表面に接着
された導電性金属パターンを形成するために、第一の絶
縁樹脂コンパウンドがら成るメッキすべき表面の部分お
よび第二の絶縁樹脂コンパウンドから成るパターンの金
属部分のまわりにちる露出すべきその表面の部分をもっ
たプラスチック体が成型される。第一の絶縁樹脂コンパ
ウンドから成る表面の部分は接着促進され、接着促進工
程によって親水性にされ、第二の絶縁樹脂コンパウンド
から成る表面の部分は、疎水性で、接着促進工程によっ
て影響をうけないか、またはメッキ工程中に疎水性にで
きるように、樹脂コンパウンドは選ばれる。
本発明はまた、表面の導電体の状態が平面状の表面に限
定されず、成形されうるどんな三次元状態をもとりうる
プリント回路用の三次元基板の製造にも関する。
無定形ポリマー樹脂は公知の化学的酸化系によって接着
性金属析出のために接着促進されうろことが見出された
。驚くべきことに、結晶性ポリマー樹脂は無定形ポリマ
ーから成る表面を接着促進するのに使われた化学的酸化
系に対して抵抗性があることも見出された。結晶性初詣
から成る表面は疎水性のまま保たれ、−力無定形樹脂か
ら成る表面は容易に接着促進されて親水性になる。ポリ
マー表面を接着促進するのに使用される化学的酸化系に
は、プラズマ系またはクロム酸または過マンガン酸塩の
酸化性溶液がある。しばしばそれを親水性にする酸化性
溶液で処理される前のプラスチック表面の前処理のため
に溶剤または水を混ぜた溶剤が使用される。
表面の接着促進された部分の上に導電性金属パターンを
形成するのに適した方法は、無電解金属メッキである。
本発明の好ましい形態では、プラスチック絶縁体は、第
一の成形ショットで成形され、第一の絶縁樹脂コンパウ
ンドは、無電解金属メッキのための触媒を含んだ無定形
熱可塑性樹脂でちシ、第二の成形ショットは結晶性可塑
性樹脂である第二の絶縁樹脂コンパウンドである。無定
形熱可塑性樹脂用の充填剤は、すべてシュネーブルらに
付与された米国特許第3,629,185号、第3,6
00,330号、第3,546,009号および第3,
560,257号に記載されたような無電解金属メッキ
のための触媒で処理してもよい。
結晶性ポリマーは、部分的に結晶性であるにすぎないこ
とは公知である。ポリマー中の結晶性領域は、ポリマー
鎖の方向においてさえ、わずを数百オングヌトローム単
位以上には伸びていないことがX線の結果でわかる。ポ
リマー分子は(結晶の中にあるときのように)完全に伸
長されたときはこの長さの数倍であるので、結晶は分子
のわずかな部分を含むだけである。ポリマー分子は、い
くつかの結晶性領域と無定形領域をつぎつぎと通過する
。多くの結晶性ポリマーは50〜75%結晶性と見つも
られ、いくつかは75〜85%結晶性として知られる。
本もう−りのショットに結晶性樹脂をつかった射出成形
法を用いるとき、選ばれた無定形および結晶性樹脂は、
成形したとき結合して単一の自己接着性ユニットを形成
する。第二のショットの樹脂を結合する結合は、第一の
ショットの挿入物を無定形熱可塑性樹脂挿入物のガラス
転移の開始Tf  よりわずかに低い温度、または、結
晶性熱可塑性樹脂挿入物の結晶融点−よりわずかに低い
温度に加熱することによって改善されることが見出され
た。この挿入物はTI 4たはTmの20−80゛C下
、好ましくはTIまたはTmの40−70”C下にまで
加熱される。
第二のショットの射出時間は、最適の接着とモールドの
充填を得るために0.5秒より短く、好ましくは0.3
秒より短くあるべきことが見出された。
第一のショットと第二のショットの異った樹脂の間の接
着を改善するために、第一のショットのモールドは、第
二のショットと接触すべきプラスチック絶縁基板の表面
の一部を形成すべき第一のショットの部分に相当する領
域ではモールド壁は肌理をつけるべきではない。接着促
進されるべきすべての表面は好ましくは円滑な金属コー
ティングを達成するために磨くか、円滑にする。
メッキされるべきでない第二のショットの成形品の表面
は、外部からの金属の付着に耐える円滑で疎水性の表面
を与えるために充分磨かれるべきである。
容易に接着促進される無定形のエンジニアリングポリマ
ーが、好ましくはメッキされるべき表面のために選ばれ
、疎水性で接着促進に耐える結晶性エンジニアリングポ
リマーが好ましくはメッキされるべきでない表面のため
に選ばれる。結晶性ポリマーは完全には結晶性ではない
それは結晶性部分と無定形部分の両方を含んでいる、結
晶性の量は成る程度まで成形温度と成形サイクルに左右
される。結晶性は添加剤、可塑剤、ポリマーブレンド、
またはポリマーアロイ、共重合、および樹脂分子の上の
側鎖によって低下させうる。結晶性樹脂の無定形性を増
加させることによって、同一の一般樹脂を接着促進しメ
ッキすべき成形物のための高度の無定形性をもった樹脂
および接着促進に耐える疎水性成形物のための高度の結
晶性をもった同様の樹脂の両方の成形物のために使用で
きる。二つの成形物の間の良い接着性は、両方の成形物
に同一の一般樹脂を使うことによって確保される。
樹脂には、強化のための充填剤や着色剤を入れることが
できる。無定形樹脂またはメッキすべき表面のある樹脂
への無電解金属メッキのための触媒となる充填剤を加え
るのが好ましい。
触媒性充填剤は熱可塑性樹脂に対して1/2%好ましく
は3ないし15%である。痕跡量の鉄を含む充填剤およ
びカーボンブラックおよび銅フタロシアニンを含む二三
の着色剤はメッキされるべきでない結晶性樹脂にはさけ
るべきである。これらの充填剤や着色剤は、時に、疎水
性樹脂表面への外部からの無電解金属メッキに触媒作用
をする。
第1図に示すように、第一のショットの射出成形法によ
って第一のモールド空洞C32中に回路パターン■)が
形成される。この回路パターンのために選ばれた好まし
い第一の電気絶縁材料(ロ)は、触媒入りのポリエーテ
ルスルホンである。
適切ナポリエーテルスルホンは、プラウエア州、ウィル
シミングトン、IC1アメリカズ、インコーポレーショ
ンから市販されているピクトレックス 41 ooGで
ある。適切な充填剤触媒は米国特許第3,600,33
0号の実施例6および実施例9に開示されたような粉末
ケイ酸アルミニウム粘土上に分散されたパラジウム触媒
である。第一の電気絶縁材料図中に混合された触媒は、
工程中のつぎの段階での無電解金属メッキのために材料
に触媒作用をする。電気絶縁材料(ロ)は、プリント回
路板中に導電路(36)を形成するための金属をつける
のに最少の工程数で処理できる。触媒を含む絶縁材料の
接着促進は、無電解金属メッキのために材料を活性化す
る。電気絶縁材料(341に約20%のガラス充填剤を
入れることができる。しかし、基板材料上にできた金属
表面は、ガラス充填剤のないポリエーテルスルホンを使
ったときの方が円滑である。
その他の適切な回路パターン■のための電気絶縁材料は
、セラミック、熱硬化性樹脂および高温熱可塑性材料で
ある。回路パターンのために特に適した絶縁材料は非結
晶性の無定形の熱可塑性樹脂である。無定形熱可塑性樹
脂は、クロム酸または過マンガン酸塩のような強い酸化
剤の水溶液による処理によるかまたは酸化剤の作用を増
大させる溶剤処理を使用するスウェルアンドエッチ法に
よる接着性無電解金属メッキのために接着促進されるこ
とができるので、回路パターン用に好ましい。本発明に
有用な無定形、高温熱可塑性材料には、ポリエーテルイ
ミド、ヌルホン樹脂、ポリスルホン、ボリアリールスル
ホンおよびポリエーテルスルホンがある。
これらの樹脂はエンジニアリングプラスチックとして知
られるグル−プに属する。低い使用温度をもつ他の適当
な無定形樹脂にはABS(アクリロニトリル−ブタジェ
ン−スチレン共重合物)が含まれる。メッキグレードの
ABSは、溶剤による膨潤なしに接着促進できる。
第2図に示すように、回路パターン■は、第一の部品側
(40)の上に全表面部分弥を数個有する。
全表面部分■のうちのいくつかは孔(42があり、この
孔は代表的には、回路パターン田の厚み全部を貫いて伸
びている。ピン(431(第1図にだけ示す)によって
できた孔(心は、回路パターン夏の全厚みを通して導電
烙印を形成する処理のための内壁(44)を有している
。回路パターン1301は、全表面部公然)を相互に連
結し、全表面部分關を相互に離して位置させるためのウ
ェッブ部(40を有している。ウェッブ部(461は全
表面部分の下に凹んでいる。
回路パターン叩の第二の側またはハンダ側(48)には
数個の全表面部分501 (1@だけ図示している)が
ある。ウェッブ部(46)が全表面部分(50)を相互
に連結し、かつ全表面部公印を相互に離して位置させ・
る。第一のショットの射出成形法で製作された全表面部
公印、全表面部分150)およびウェッブ部(40をも
つ回路パターン(30)は、一体の坐位を形成する。
本発明の特徴は、部品側f40上の全表面部分關とハン
ダ側(481上の全表面部分(40)との間および回路
パターンの両側上の数個の全表面部公然)および6■の
間に強固な連結構造をウェッブ部がつくることである。
回路パターンωが第二のモールド空洞中に挿入され、第
二の材料が回路パターンの上に成形される射出成形方法
において、ウェッブ部(40の強固な連結構造は、第二
の材料のモールド中への流れを妨げる。回路パターン■
の両側の上の圧力をパランヌさせ、第二の材料の流れを
改善するために、ウェッブ部(46)の連結構造に表面
部公印にない孔または開孔(図示なし)を追加して設け
てもよい。第二のショットの樹脂またはモールドの温度
を上げた9、成形圧力を上げたシするような流れの改善
のための別の方法は回路パターン■)を軟化させ変形さ
せるので、ウェッブ部の孔は、第二のショットの流れの
改善のために好ましい。
本発明のもう一つの特徴は、ウェッブ部f413)をも
った回路パターン■が、導電路(36)を形成するため
の回路パターン夏の選択的処理によって、回路パターン
および絶縁基板の両方として使用できることである。
第3図に示すように、回路パターン130)は第一のモ
ールド空洞C32)からとシ出されて、第二のモールド
空洞(521の中に挿入される。支持構造1!i4)が
第二の射出成形法によって第二のモールド空洞の中で成
形された回路パターン田の上に形成される。支持構造5
4)のために選ばれた第二の電気絶a 材I) (56
)は、オクラホマ州、パートレスビル、フィリップヌケ
ミカルカンパニーから市販されている結晶性熱可塑性ポ
リフェニレンサルファイド樹脂ライドン R−4である
。電気絶縁材p(56)は、ガラス、無機物またはその
他の充填剤と−しよでもよい。この材料には強化充填剤
を使って支持構造54)に剛性を与えるのが好ましいと
考えられる。第二の絶縁材料として適当な他の材料には
、セラミック、熱硬化性樹脂、およびポリエステルなど
の高温熱可塑性材料がある。
によって影響を受けない、結晶性、高温熱可塑性樹脂で
ある。この目的に適した結晶性、高温熱可塑性樹脂には
、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリフェニレンサルファイドおよびポリエーテ
ルエーテρケトンがある。これらの高温樹脂はまた、エ
ンジニアリングプラヌチツクとして知られるグループに
属する。第一のショットの無定形樹脂を接着促進するの
に使われる方法の影響を受けない低温使用のための適切
な結晶性樹脂には、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンおよ
びポリプロピレンが含まれると考えられる。
支持構造r5分の電気絶縁材料(56)は、回路パター
ン(30+の部品側(40)およびハンダ側(,18)
の上のウエツブ部(佃をおおい、一方、全表面部分G8
1および(50)を露出したままに残す。支持構造ら4
)の電気絶縁材料(56)は、第二の空洞モールド6z
によって回路パターンC30)の孔(4zに入るのを妨
げられる。支持構造(54)の電気絶縁材料661は、
回路パターン田のまわりに縁6(至)を形成する。回路
パターン(30)をもつ支持構造ら4)は、第二の空洞
モールドC5zから取り出され、あとの加工に備える(
第4図)。
本発明のもう一つの特徴は、部品側(40およびハンダ
側囮の上にウェッブ部(4ωをカバーし、かつ回路パタ
ーン■)のまわりに縁58)を形成することによって、
支持構造64)が回路パターン田に強固に連結されるこ
とである。
第4図に示すように、本発明の別の方法は、第一のショ
ットの射出成形法によって第一のモールド空洞中に支持
構造ら4)を成形し、第二のショットの射出成形法によ
って第二のモールド空洞中に回路パターン(30)を形
成し、一方、強固な連結構造ら(イ)を保持するもので
ある。第二のショットは好ましくは、一つより多い形状
から成る。
銅のような金属の層69)を回路パターン(3o)の上
に接着して(第5図)、工程の次の段階によって導電路
(支)を形成する。第一の材料+34]は接着性メッキ
をうけうるし、第二の材料(56)は接着性メッキを受
けられないので、金属(591は第一の材料(至)でで
きた回路パターンI3■だけに接着する。
第6図に示すように、本発明の別の実施態様は、支持構
造(60Iである。第4図に示される支持構造(ロ)は
、プリント回路板に典型的な強固な平坦構造をもってい
る。支持構造(601は、軸、腕金などのような非電気
部品を装着するためまたはスペーサー、ブラケットなど
のようなものとして使うための三次元の追加の一体成形
された構造(6?Jを有する。構造(621は、電気絶
縁プラスチック材料l!56+から成形される。成形さ
れた構造(62)は同じ結果をうるために別にしてつく
ったブラケット、枠などをくみ立てるコストのかかる第
二の作業が要らない。
構造(6Zは、円筒状の軸のような非電気部品を支持す
るための円形の凹み(60をもつ第一の立ち上がp壁(
6滲を有する。第二の立ち上が多槽(6gは四角い形の
部品を支持するための種々の寸法のノツチσ0)をもつ
。第三の立ち上が多壁σカは第一の立ち上が)壁(財)
と似ている。数個の脚(74)が回路パターンc30)
から下に伸びる。脚(7滲は、機械または装置の中の他
の構造から回路パターン■を離すためのスペーサーとし
て使うことができる。
立ち上が多壁(資)、關およびσ功および脚σ滲は、支
持ブラケット、枠などを別につくってつけるような二次
作業のコストを減らしまたはなくするために第二のショ
ットの射出成形法で一体成形できる、種々の構造の例で
ある。支持構造(601は導電路(36)を形成するた
めに支持構造(54)と同じ工程で処理することができ
る。
第7図ないし第9図に示すように1行間隔の選択ボタン
頓は、本発明によって形成される多くの物品の代表であ
る物品の一例である。ボタン(80)は、プリント機械
の中のワークシートの行間隔をきめるための可変の数の
行間隔の増分を選択する。ボタンrgo+の第一の予め
定められた形状(ハ)(第7図)は、第一の材料(84
)を成型してつくる。形状めの棟鄭)は前壁(881を
こえて前へ伸びる。U字型の凹みf901は、前壁−の
上面(9ツから下に棟側まで伸び、つぎに前壁關の中の
孔(93)を通って左へ伸びる。第二〇前壁(9→は、
一つの角(98)にノツチ(9G)をもつ。リプO(ト
)は、プリント機械にボタン(財)を接触させるため、
第一の形状幻の主部分(102)を横切って、下に突き
出している。
第一の材料(財)は、接着促進に耐えるように、または
接着性メッキのために非触媒性であシ、かつ触媒性にで
きないように選ばれる。
ボタン(80)の第二の予め定められた形状(104)
(第9図)は、第一の材料(&υの上に第二の材料(1
06)を成形することによってつくる。第二の形状(1
04)は実質上、前壁(路を含む第一の形状(82の上
面(108)をカバーする。伸長部(110)が凹みf
91を満たし、孔(93)を通って第二の前壁194)
の内壁(112)に対して下方に伸び、ノツチ+96)
を通って右方につき出し、第二〇前壁(9・0をこえて
、ポインター(114)を形成する。第二の形状(IC
4)は、凹み+91))を満たし、孔193)を通υ、
内壁(112)の内側に対する伸長部(110)によっ
て第一の形状(82と連結して、ボタンCO)を一体の
物品として形づくる。
金属の! (116)を主部分(102)の第一の外側
tD fi IB面領域(118)において、かつ、ポ
インター (114)の第二の外側の露出面領域(12
0)において、第二の形状(104)に接着させる。第
二の材料(106)は接着促進工程によって接着促進で
きるように、また、接着メッキに触媒となるように、ま
たは活性化工程による接着メッキの触媒となりうるよう
に選択される。第一の材料(財)は接着メッキできず、
第二の材料(106)は接着メッキできるため、金属(
116)は第二の形状(104)にだけ接着する。
金属(116)は、びかびかのクロム仕上げを有し、美
観のために第一の領域(118)に接着されかつポイン
ター(114)を見つけやすくするために第二の領域(
120)に接着する。
今のべた成形法は射出成形であるが、回路パターン(3
0)、支持構造t54)、第一の形状182および第二
の形状(104)は、圧縮、鋳造その他の成形法ででも
つくることができる。
選ばれる第一のプラスチック材料制および第二のプラス
チック材料印は熱可塑性樹脂である。
熱硬化性樹脂、セラミック、ガラスなどの他の材料も本
発明に使用できる。
熱可塑性樹脂の射出成形では、成形の前に樹脂を乾燥す
るのが標準の作業である。本発明を射出成形で実施する
ためには、他の成形法よりも水蒸気についての乾燥工程
が重要でちり、かつエンジニアリングプラスチックの成
形でハモつと重要でちることがわかった。最終成形品の
第一の要件が外観にある場合は、普通の場合より要求は
ずっと厳格である。第一ショットを行なうのに用いる樹
脂中に残った痕跡の水分でも部品を歪ませ、多孔質にし
、第二のショットを成形したとき挿入物の多孔質部分の
ため、第一のショットの加熱が不均一になる。その結果
、温度のバラツキによって第二のショットによるモ・−
ルドの充填は悪いものとなる。第二のショットの中の水
分も歪みをもたらし、第一と第二のショットの間の結合
を悪くし、熱による水蒸気の膨張によってモールドの充
填を妨げる。第二のショットの樹脂中の痕跡の水分を克
服する試みには、より多くの熱または圧力を要し、挿入
物の変形をもたらす。さらに、樹脂中の痕跡の水分で導
入された歪みは成形後の接着促進およびメッキ工程に影
響を及ぼす。
エンジニアリングプラスチック樹脂かう水分を除く適切
な方法は、樹脂を120−175’Cに3〜4時間加熱
することである。乾燥機の作業温度に120〜170″
Cを必要とする標準作業に加えて、中・U部だけでなく
縁の部分を含めた樹脂の回分のどの場所でも温度を測っ
て、樹1指のすべての部分が乾燥温度にあることを確か
める必要がある。
第一のショットの成形物または挿入物は、第二のショッ
トのモールドの中に挿入する前に予め加熱する。予熱温
度は好ましくは無定形樹脂のガラス躬移点よシ低いか、
結晶性樹脂の熱変形温度よシ低い。
挿入物の温度が低すぎると、第二のショット中に空洞が
でき、接着が悪くなり、第一と第二の成形物の間に分離
がおこる。
射出成形プレスおよびモールドのゲートは、第二のショ
ット、のモールドが1秒以内、好ましくは0.3秒以内
で充填されるように選ばれるべきである。第一のショッ
ト挿入物への第二のショットの接着のための最適の成形
温度は狭い範囲にある。モールドが0.5秒以内で充填
されないと、良好な温度調節と良い接着を達成するのは
困難である。温度調節をモールドへの充填を早くするこ
とによらず、モールド温度の上昇で行なうと、挿入物が
軟くなって、挿入物の表面状態を定位置から動かしてし
まう危険がある。
導電路(1)を形成するため、回路パターンω1(第5
図)に金属(59)をつけるため、および、美観とポイ
ンターの目的でボタンfgo) (m s図)に金属(
116)をつけるためには、二三の工程が要る。
これらの工程は下記の実施例中に説明する。
実施例】 この実施例では回路パターン(30)は、パラジウム処
理した粘土充填剤15%を含むポリエーテルスルホン(
+C+アメリカズ、リミテッドかm ら市販されているピクトレックスP2O0)で成形され
た。粘土充填剤(=ルモーゲンコーポレーションのPC
Kテクノロジーディビジョンから市販)は0.1重量%
のパラジウムを含む。
支持構造54)はポリブチレンテレフタレ−ト樹脂(プ
ラウエア州、ウィルシミングトンE、I、デュポンド、
ヌモアールアンドカンバニイカラ市販されているライナ
イト )で成形された。
成形した物品はオーブンに入れて、オーブンの温度を2
00’Cに上げ、物品をその温度に4時間保ち、つぎに
オーブン内で物品を冷却することによって歪みをとった
物品の歪みをとった後、下記の工程で接着促進した。
接着促進 1、ジメチルホルムアミド90%および水10%の溶液
の中に1分間浸漬する。
2.60’Cのガファツク RE610の0.4y/l
水溶液中に1分間浸漬する。
3.60”Cの48%硫酸水溶液中に1分間浸漬する。
4、下記を含む水溶液で60”C,2分間エツチングす
る。
三酸化クロム       4009/(1硫酸   
        45o?/1パーフルオロアルキルス
ルホネート 5.5・ドラッグアウトリンス中で水洗する。
6、硫酸1.8%および過酸化水素1.4%を含む溶液
中に5分間浸けて残品クロムを中和する。
7、同一組成の他の中和溶液中で工程6をくりかえす。
8.2分間水洗する。
接着促進工程が、微細多孔性かつ親水性の物品の表面の
上に回路パターンをつクシ、かつ回路パターン夏の表面
部分間および(50および孔壁(槌の上に触媒を露出さ
せた。物品の表面のこの部分は、接着促進の前には円滑
であり、びかびかしていたが、つや消しの外観を得た。
これで表面C38)、601および(441は無電解金
属メッキのために活性化された。支持構造64)で構成
された表面の部分は円滑でびかびかのまま残った。
接着メッキ 成形した物品を無電解銅メッキ液中に5時間浸漬して、
表面部分間および狛および孔壁(441の上に25マイ
クロメートル厚の銅の層田を付着させた。無電解銅メッ
キ液は下記の組成を有した。
銅                  0.05m/
/エチレンジアミンテトラ−2−プロパ ツール                      
         0  、08m/βホルムアルデヒ
ド             0.05m/l!アルキ
ルフエノキシグリシドールりん 酸エステル(GAFコーポレーション から市販されているガアファツクRE−610) 0,
0009m、4’青酸ナトリウム(特定のイオン電極 による)               o、o’o○
2m/#セレノシアン酸カリウム        0.
O○7  ml(1水酸化アμカリ金属で25”Cのp
Hを12.8とする。
表面部分μsおよびi5■および孔壁(44J上への銅
メッキは均一で、われ目やピンホールがなかった。
支持構造(ロ)の円滑でびかびかの表面の上には銅の付
着はなかった。
表面部分(至)および(5■の上への銅の結合強度は1
.4 N /xi (8ボンド/インチ)であった。
実施例■ 無電解銅の代わシに無電解ニッケルメッキ液を使って実
施例■の方法をくりかえした。
実施例■ 第2図の回路パターン印)に相当する物品を無電解金属
メッキ用の触媒を含まないポリエーテルヌルホン樹脂で
成形した。第4図の支持構造t54)はポリブチレンテ
レフタレート樹脂(マサチューセッツ州、ビッツフィー
ルド、ゼネラルエレクトリックカンパニーからバロック
ス として市販)で成形した。
成形した物品はフリツシュらの米国特許第4゜424.
095の方法に従って30分間マイクロウェーブ照射し
て歪みをとった。
成形した物品は実施例工の方法によって接着促進した。
接着促進した物品は下記の方法によって無電解メッキ銅
のために活性化した。
1、下記の組成をもつポリエステルの米国特許第3,9
93,802号による放射線恩知組成物の水溶液に接着
促進した物品を50’Cで5分間浸漬した。
ツルピトーlし                  
  zzof/l!2.6−アンドラキツンジヌル ホン酸ジナトリウムi         169/β酢
酸第二銅              B9/1臭化第
二銅              o、159/1ノニ
ルフエノキシポリエトキシ エタノール                    
      2.Of /12弗化硼素酸でpH3,’
75にする。
2、成形した物品を50゛Cで5分間乾燥して、基板材
料上に放射線感知性コーティングを得る。
3、成形した物品を紫外光にあてて鋼接の層を得る。
4.1ホルムアルデヒド1.3m/dおよびエチレンジ
ニトロテトラアセテート0,1m/gを含むI)HI3
.5の水溶液中に成形した物品を5分間浸して攪拌する
5、ホルムアルデヒドo、13m/lを含む以外は上と
同じ組成の第二の溶液中で工程4をくりかえす。
6、水洗する。
この方法で成形された物品の表面部公役)およθ601
および孔壁(441の上に鋼接の黒い1習ができた。
実施例工と同様に25マイクロメートル厚の銅層を得る
ように鋼接を無電解メッキして、導電路(支)をもった
仕上が〕のプリント回路板を得た。
%JIIIITを含まないピクトレックスP2O0のよ
うなポリエーテルスルホンを第一の電気絶縁材料(ロ)
として選んで本発明に従い、物品成形の他の方法で、電
気絶縁材料からプリント回路板のような物品を形成した
。この第一の電気絶縁材料曳は第一のショット成形工程
で回路パターン田を形成するのに使用する。第二の電気
絶縁材料ら6)は、やはり触媒を含まないポリエステル
でモヨい。適当なポリエステルはポリエチレンテレフタ
レート(プラウエア州、ウィルシミングトン、E、I、
7ユポンドヌモアールアンドカンバニイから市販されて
いるライナイトtm )である。この第二の電気絶縁材
料■は第二のショット成形工程で支持構造54)を形成
するのに使われる。つぎに回路パターンC30)を焼き
なおし、前述のような溶剤−ヌウェルアンドエッチ溶液
で処理する。次の工程は回路パターンωの表面にメッキ
触媒を加えることである。この工程用の適当なメッキ触
媒は米国特許第4,450,190号に開示されている
実施例Iにおけるような回路パターン!30)の接着促
進のあと、成形された物品は下記の方法で無電触金属メ
ッキのために活性化される:1)固体の金属銅および下
記を含む水溶液中に15分間浸漬、 CuCd2.2H20609/ /l CuC135!i’/ l 塩酸          200ゴ/12)1分間水洗 3)下記を含む水溶液に10分間浸漬し水洗、NaBH
41’!/(! NaOH1,59/ (J つぎに支持構造(財)を適当な水スプレーで場合によシ
ブラシを組み合わせたものの中に通して非接着性の触媒
を洗い落とす。最終工程は無電解銅液を使って回路パタ
ーン(30)に約0.0257)17Nの銅メッキをす
ることである。
実施例■ ツーショット成形のプリント回路基板を下記の方法で製
作した。第一のショットは無電解金属メッキのための触
媒を含む無定形熱可塑性樹脂コンパウンドで成形した。
熱可塑性樹脂はパラジウムにューヨーク州、メルヴイル
、コルモーダン、コーポレーション、PCKテクノロジ
ー、ディビジョンから市販されているキャラ1−10”
’ ) l 100 pI)mで処理した粘土充填剤3
%を含むボリアリールヌルホン樹脂(コネティカット州
、ダンバリー、アモコ、)く−フオーマンスプロダクト
から市販されているラブルPXM1m)であった。これ
はプリント回路を形成するためにメッキされるべき領域
に相当する高くした表面状態をもった形に成形された。
ポリアリールスルホン樹脂は成形の前に120’C(2
50p)に4時間乾燥した。
第一のショットは5オンス(142グラム)のバレルを
もった水平100トン射出成形機(マサチューセッツ州
、イーストロングメドウ、嗜パッケージマシナリーカン
/ぐニー、リード、)。
レンチイスディビジョンから市販されているモデ/L/
100TG  )で成形した。この第一のショットは、
ランナーおよびスプルーを含めて7゜6グラム、ランナ
ーおよびスプル−を除いて3゜2グラムであった。バレ
ル温度は、後部ゾーン350″C,(660乍)、中央
ゾーン360°C(680OF)、 前部ゾーン360
”C(680c′F)およびノズル365”C(690
’F)であった。
モールド温度は120”C(250ヤ〕であった。
射出圧力は90 MPa (1300りSL )であっ
た。
背圧はなかった。射出時間は0.5秒であった。
保持圧力は4oMPa(6oopsi)であ)、保持時
間は1.8秒であった。キュア時間は12秒であった。
第二のショットは高くした表面状態の所をカバーしない
で第一のショットのまわりに成形した。結晶性熱可塑性
樹脂コンパウンドであるポリフェニレンサルファイド(
オクラホマ州、)(−トルヌビル、ブイリップヌケミカ
ルカン/<ニーから市販されているライドンR−4)が
第二のショットに使用された。第二のショットはランナ
ーおよびスプルー ショット挿入物を含めないで19.7グラムであった。
第二〇ショットは、ランナーおよびヌプμ−を含めない
で、挿入物を含めて18.1グラムであった。
第二のショットを成形する前に、ポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂コンパラン)’ld120″C(250乍)
で3時間乾燥した。
第一のショット挿入物は、第二のショットのためにモー
ルドの中へ入れる前に150℃(300°F)K加sし
た。第二のショットのためのバレル温度は、後部ゾーン
255℃( 4 9 o’F)、中央ゾーン、前部ゾー
ンおよびノズ)v260’C ( 500’F)であっ
た。モールド温度は135゛c(z+5″F)であった
。射出圧力は97MPa(1400pSりであυ、背圧
はなかツタ。
射出時間は0901秒であった。保持圧力は44MPa
(635psl)  であシ、保持時間は8秒でちった
。キュア時間は15秒であった。
これで、所望の金属導体パターンに相当する無定形ポリ
アリールスルホンの表面パターンと所望の表面絶縁パタ
ーンに相当する結晶性ポリフェニレンサルファイドをも
った133?形7”う7−F−ツク基板ができた。
表面の無定形ポリアリ−lレスルホン部分は実施例Iに
述べた方法で接着促進した。結晶性ポリフェニレンサル
ファイド樹脂は、接着促進工程で影響をうけなかった。
接着促進は無定形樹脂表面中の触媒性充填剤を露出させ
、無定形樹脂表面は実施例■の無電解銅メッキ液中で無
電解銅メッキした。この液は接着促進された無定形樹脂
表面上には25マイクロメートルの銅を付着させたが、
結晶性樹脂表面には銅は付かなかった。
プリント回路板54)または行間隙選択ボタン侶■のよ
うな電気絶縁材料から成形された接着促進のための物品
を成形する方法は、本発明によって大巾に簡素化される
ことが容易に理解できる。
第一のショットの射出成形法で回路パターン四を成形し
、第二のショットの射出成形法によって支持構造ら4)
または基板を回路パターン(30jに連結して回路パタ
ーンc30)を電気絶縁し、ただし選ばれた表面■およ
び60)を露出したまま残すことによって導電路を形成
するために露出表面(癩および(50)を処理したり、
美観とポインターの目的のために露出した表面領域(1
18)および(120)を処理したシするのに必要な工
程数をへらすことができる。この簡素化方法はこれらの
物品を多量生産する場合に特に有利である。
この簡素化方法は、非電気部品に装着したりまたは接触
させたシするために第二のショットの射出成形工程で追
加の構造を一体成形することができるのでさらに有利で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に従う、第一のショットの射出成形法
によって回路パターンのような物品の第一の予め定めら
れた形状を形成する第一の空洞モールドの一部の斜視図
、 第2図は、第一の空洞モールドからと9だした回路パタ
ーンの斜視図、 第3図は、第2図の回路パターンの上への第二のショッ
トの射出成形法によって支持構造のような、物品の第二
の予め定められた形状を形成t−る第二の空洞モールド
の一部の斜視図、第4図は、第二の空洞モールドからと
りだした回路パターンを含む支持構造の斜視図、第5図
は、第一のショットの射出成形によって形成された露出
された表面および孔に銅の、すを付けてプリント回路板
上に導電路を形成する工程を示す第4図と同様の図、 第6図は、第二のショットの射出成形法の支持構造と一
体に成形した追加構造を示す第4図の別の実施態様、 第7図は、本発明によって成形した第一の予め定められ
た形状の斜視図、 第8図は、本発明による第一および第二のショットの射
出成形法によって形成されうる多くの物品の代表である
プリント機械に使われる物品の斜視図、 第9図は、メッキしたあとの第7図の成形された物品を
示す第8図の線9−9に沿った断面の側面図である。 (30)・・・・・回路パターン (321・ ・ ・ ・ ・モールド空洞aυ・・・・
・電気絶縁材料 田・・・・・導電路 専、(50・・・全表面部分 (40)・・・・・部品側 (42)・・・・・孔 (43)・・・・・ピン (44)・・・・・内壁 (46)・・・・・ウェブ部分 (48)・・・・・ハンダ側

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)無定形の熱可塑性樹脂コンパウンドを使つて、少
    くとも1つの第一絶縁形状を形成し、 結晶性の熱可塑性樹脂コンパウンドを使つて、少くとも
    1つの第二絶縁形状を第一形状のまわりに形成して、表
    面に、第二形状の領域に囲まれた第一形状からなる予め
    定められた領域を露出した一体物品をつくり、 その一体物品を処理して、第一形状の無定形の樹脂コン
    パウンドから成る露出された表面領域だけを接着促進し
    、そして、 上記一体物品の第一形成からなる表面部分に金属を析出
    させる、 ことを特徴とする表面上に金属パターンをもつプラスチ
    ック物品の形成方法。
  2. (2)金属が無電解金属メッキによつて析出されること
    を特徴とする特許請求の範囲第(1)項の方法。
  3. (3)無定形熱可塑性樹脂コンパウンドが無電解金属メ
    ッキのための触媒を含むことを特徴とする特許請求の範
    囲第(1)項の方法。
  4. (4)無定形熱可塑性樹脂が、ポリスルホン、ポリエー
    テルスルホン、ポリアリールスルホン、ポリエーテルイ
    ミド、およびアクリルニトリル−ブタジエン−スチレン
    共重合体およびそれらの組み合わせから成る群から選ば
    れることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項の方法
  5. (5)結晶性熱可塑性樹脂が、ポリエステル、ポリフェ
    ニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
    リ塩化ビニル、ポリエチレンおよびポリプロピレン樹脂
    およびそれらの組み合わせから成る群から選ばれること
    を特徴とする特許請求の範囲第(1)項の方法。
  6. (6)第二絶縁形状が射出成形法によつて第一絶縁形状
    のまわりに形成されることを特徴とする特許請求の範囲
    第(1)項の方法。
  7. (7)第一絶縁形状が射出成形によつて形成されること
    を特徴とする特許請求の範囲第(6)項の方法。
  8. (8)第一形状が、そのまわりに第二絶縁形状を形成す
    る前にガラス転移の開始温度のわずか下の温度に予め加
    熱されることを特徴とする特許請求の範囲第(7)項の
    方法。
  9. (9)射出成形法の射出時間が0.5秒より短いことを
    特徴とする特許請求の範囲第(6)項の方法。
  10. (10)射出成形法の射出時間が0.3秒より短いこと
    を特徴とする特許請求の範囲第(6)項の方法。
  11. (11)結晶性熱可塑性樹脂を使つて第一絶縁形状を形
    成し、 無定形熱可塑性樹脂を使つて、第一絶縁形状の上に第二
    絶縁形状を形成して、表面に、第二形状の領域に囲まれ
    た、予め定められた第一形状の領域を露出して有する一
    体物品をつくり、その一体物品を処理して、第二形状の
    無定形の樹脂コンパウンドから成る露出された表面だけ
    を接着促進し、そして、 第二形状から成る一体の物品の表面部分の上に金属を、
    析出させる ことを特徴とする表面上に金属パターンをもつプラスチ
    ック物品を形成する方法。
  12. (12)金属が、無電解金属メッキによつて析出される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(11)項の方法。
  13. (13)無定形熱可塑性樹脂が無電解金属メッキのため
    の触媒を含むことを特徴とする特許請求の範囲第(11
    )項の方法。
  14. (14)無定形熱可塑性樹脂が、ポリスルホン、ポリエ
    ーテルスルホン、ポリアリールスルホン、ポリエーテル
    イミド、およびアクリルニトリル−ブタジエン−スチレ
    ン共重合体樹脂およびそれらの組み合わせから成る群か
    ら選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第(11)
    項の方法。
  15. (15)結晶性熱可塑性樹脂が、ポリエステル、ポリフ
    ェニレン、サルファイド、ポリエーテルエーテルケトン
    、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンおよびポリプロピレン
    樹脂およびそれらの組み合わせから成る群から選ばれる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(11)項の方法。
  16. (16)第二絶縁形状が、射出成形法によつて第一絶縁
    形状の上に形成されることを特徴とする特許請求の範囲
    第(11)項の方法。
  17. (17)第一絶縁形状が、射出成形によつて形成される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(16)項の方法。
  18. (18)第一形状が第二絶縁形状の上に形成される前に
    結晶溶融温度より20〜80℃低い温度に予め加熱され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第(17)項の方法
  19. (19)射出成形法の射出時間が0.5秒より短いこと
    を特徴とする特許請求の範囲第(16)項の方法。
  20. (20)射出成形法の射出時間が0.3秒より短いこと
    を特徴とする特許請求の範囲(16)項の方法。
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