JPWO2009040906A1

JPWO2009040906A1 - インサート部品の埋め込み方法

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Publication number: JPWO2009040906A1
Application number: JP2009534094A
Authority: JP
Inventors: 利夫熊井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2011-01-13
Also published as: US20100175811A1; WO2009040906A1; CN101808811A

Abstract

インサート部品を一部に埋め込んだ、熱可塑性樹脂よりなるフレームを金属皮膜により全面メタライズしてなる基板に関し、特にインサート部品内の雌ねじには該金属皮膜を付着させないようにした、インサート部品の埋め込み方法であって、第一の形態においては、フレーム（１）内の貫通孔（４）も含めてフレーム全面に先に金属皮膜（５）を形成し、その後で、その貫通孔（４）にインサート部品（２）を加熱圧入する。第２の形態においては、インサート部品（２）が装着されたフレーム（１）に対し金属皮膜（５）を形成するのに先行して、インサート部品（２）の雌ねじ（３）の表面全体を覆うマスキング部材（１６）を装填しておく。

Description

本発明は、電子機器の一構成部品であるフレーム（基板）の一部に「ねじ」を形成するための方法、特に熱可塑性樹脂にメタライズしたフレームの一部に、インサート式のねじ部品であるインサート部品を埋め込むための方法に関する。

電子機器、例えば携帯電話機には、それぞれ役割の異なる複数のフレーム（基板）が内蔵されている。その１つに一例として電磁シールド板がある。この電磁シールド板は従来は、導電性で軽量かつ高強度といった要求を満たすために、マグネシウム合金、アルミニウム合金、チタン合金等の軽金属合金材が用いられてきた。

ところが近年、上記の要求の他に、高熱伝導性、高光学反射性（例えばＬＣＤの反射照明板としての機能も兼備）といった要求、さらには設計自由度の拡大、加工精度の向上、量産性、コストダウン等の要求も加わり、これらの要求をも満たす上記フレームの素材として熱可塑性樹脂を用い、これに金属めっき（メタライズ）を施すという製法が一般的になってきた。

このように熱可塑性樹脂のプレートに金属皮膜をメタライズしてなるフレームは、上記のマグネシウム合金製のフレームと同程度の軽量性と高強度性を実現すると共に、上述したさらなる要求をも満足することができる。その性能（曲げ弾性率と比重）の一例は下記のごとくである。

・マグネシウム合金（ＡＺ９１Ｄ）＝３３ＧＰａ比重＝１．８０
・ＰＣ＋ＡＳＡ−ＣＦ１０にＮｉめっき６０μ／両面＝３３ＧＰａ比重＝１．６０
なお、下段のＰＣ＋ＡＳＡ−ＣＦ１０は、熱可塑性樹脂からなる高強度キャビネット材料として市販されている。

このように樹脂製フレームは軽金属合金製フレームよりも優れた性能を備えるものの、逆に、ねじの形成といった点では不都合がある。フレームには、該フレームと他の回路部品や基板との固定、フレーム自体の筐体との固定等、といった目的で、フレームに複数のねじを設ける必要がある。このねじの形成は、上記の合金の場合は容易であるものの、上記の樹脂の場合にはこれに直にねじを切ることはできないため、金属製のインサートねじ部品（インサート部品）を該樹脂に埋め込むことによって、ねじの形成を行う必要がある。このインサート部品内には予め所望のねじが形成されている。

なお本発明のインサート部品に関連する公知例としては、下記の〔特許文献１〕および〔特許文献２〕がある。〔特許文献１〕においては、フレームからインサート部品が抜け落ちたり、またインサート部品がフレームにしっかり固定されずに回転したりすることを防止する構造が提案され、また〔特許文献２〕は、インサート部品をフレームの表面に対して傾くことなく、フレームの中間層に容易かつ低コストで埋め込むことを目的としたインサート部品の埋め込み方法が提案されている。

特開平１０−２６１２２特開２００２−４６１８７

メタライズされたフレームに対してインサート部品を埋め込む典型的な方法は、
（１）フレームを形成するための金型内にまずインサート部品を置いて、次にこれを包囲するように該金型内に該フレームとなる樹脂を流し込み、さらに固化した後、
（２）インサート部品の埋め込み済みフレーム全体をＮｉ等の金属でめっきする（メタライズ）、
という工程からなる。

このような工程を適用すると、上記工程（２）において、インサート部品の内ねじ（雌ねじ）の表面部分にも当然、上記のめっきによる金属皮膜が付着形成される。そうすると、後の工程で、上記フレームに例えばプリント回路基板を固定するために上記雌ねじに雄ねじを締め付ける際、上記の雌ねじに付着形成された金属皮膜が雄ねじによってこすり取られて脱落し、金属の切粉が発生する。この切粉は例えば上記プリント回路基板の上に落ちて回路ショートをひき起こす、といった問題が生じる。あるいは、上記の携帯電話機のＬＣＤ画面上にその切粉が入り込むと、これが異物としてユーザの目に映る、といった問題が生じる。

また雌ねじの仕様（外形やねじピッチ）を決定する際に、この雌ねじに付着形成される金属皮膜の厚みとそのバラツキを予め考慮に入れておかなければならず、設計時の雌ねじの選択が容易には行えない、といった問題もある。

これらの問題に対処するために、インサート部品内部の雌ねじの表面に、樹脂製のレジストを予め塗布しこれをマスキングしてから、フレームの全面を金属でめっきするという手法も考えられた。しかしこの手法によると、めっき液の温度（４０℃〜６０℃）によって、レジスト内に一緒に巻き込まれたボイドが加熱膨張して破裂したり、レジスト剥離の際に用いる溶解液によってフレームに傷が付いたり、またその剥離がきれいにかつ安全には行えない、といった問題もある。

一般的に、孔内を精度よくマスキングする方法として、感光性レジストを印刷し、紫外線硬化してめっき後、有機溶剤にて剥離を行う、いわゆるホトリソグラフィ技術を利用する方法もあるが、コストが高いという問題がある。

したがって本発明は、上記諸問題点に鑑み、根本的に切粉を発生させないようにすることができ、また、マスキング法を採用するにしても、上記のレジストを不要にすることができる、インサート部品のフレームへの埋め込み方法を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の形態によれば、貫通孔を一部に有しこの貫通孔内面も含めて全表面が金属皮膜によりメタライズされた熱可塑性樹脂からなるフレームに、その貫通孔において、金属よりなるインサート部品を埋め込む方法において、（１）少なくともこのインサート部品を所定温度に加熱する工程と、（２）その加熱により軟化した貫通孔内面と、インサート部品の外周面との間に、貫通孔内面の金属皮膜を軟化した樹脂と共に閉じ込めるように、インサート部品を貫通孔内に圧入する工程と、を有する。なお前記の貫通孔は、前記インサート部品の挿入側の一端のみが開口でその他端は閉塞されているものであってもよい。

また本発明の第２の形態によれば、熱可塑性樹脂からなるフレームに、内側に雌ねじが形成された金属よりなるインサート部品を埋め込みさらに、全面を金属皮膜によりメタライズするようにした、インサート部品の埋め込み方法において、（１）上記のフレーム内に上記のインサート部品を固定する工程と、（２）その固定されたインサート部品内側の雌ねじの表面部分を覆うように、マスキング部材を封入する工程と、（３）このマスキング部材と共にフレーム全面に、金属皮膜によりメタライズする工程と、（４）そのメタライズ後に、上記のマスキング部材を除去する工程と、を有する。

上記本発明の第１の形態によれば、貫通孔を含めてフレーム全面に先に金属めっきを施してから、後でその貫通孔（内面に金属皮膜が付着している）にインサート部品を加熱圧入するから、インサート部品内の雌ねじ部分には元々金属めっきが付くことはあり得ない。したがって、問題となる上記の切粉も根本的に発生し得ない。これは、従来の「先インサート→後めっき」といった典型的な工程順であったのを、「先めっき→後インサート」というようにその工程順を逆にするという、発想の転換に基づく。

しかしこの逆工程の場合、貫通孔内面に付着形成されていた金属皮膜を、該貫通孔部分の熱可塑性樹脂中に巻き込んでインサートするため、そのインサート部品のフレームに対する引張強度と回転トルク力とを低下させるようでは、上記の問題点を解決したことにはならない。そこでこれらの引張強度と回転トルク力とを、所定の試験機により測定したところそれぞれ平均値として、１４５Ｎおよび４０Ｎ・ｃｍといった高い測定値が得られ、実用上全く問題ないことを確認した。

また上記本発明の第２の形態によれば、従来のマスキング法として一般的なレジストを全く用いることなく、例えば樹脂製の雄ねじやシリコーンゴムのプラグといったマスキング部材のみで十分、雌ねじ表面への金属皮膜の付着形成を防止できることが分かった。

図１は、本発明の第１の形態による方法を工程（Ａ）および（Ｂ）として示す図である。図２は、インサート部品２をフレーム１に埋め込むまでの様子を、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）の態様でさらに具体的に示す図である。図３は、インサート不良状態の第１例を断面図（Ａ）と底面図（Ｂ）にて示す図である。図４は、インサート不良状態の第２例を断面図（Ａ）と底面図（Ｂ）にて示す図である。図５は、本発明の第１の形態に基づく第２の別実施例を３つの態様（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に示す図である。図６は、本発明の第１の形態に基づく第２の別実施例を３つの態様（Ａ），（Ｂ），および（Ｃ）にて示す図である。図７は、さらに別の実施例を示す図である。図８は、インサート部品２の引張試験を説明するための図である。図９は、インサート部品２の回転トルク力を説明するための図である。図１０は、本発明の第２の形態による方法を工程（Ａ）および（Ｂ）として示す図である。図１１は、本発明の第２の形態に基づく第１例を示す断面図である。図１２は、本発明の第２の形態に基づく第２例を示す断面図である。図１３は、本発明の第２の形態に基づく第３例を３つの工程（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）により示す図である。図１４は、本発明の第２の形態に基づく第４例を３つの工程（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）により示す図である。図１５は、本発明の第２の形態に基づく第５例を３つの工程（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）により示す図である。図１６は、インサート部品を埋め込んだフレームの一例を示す図である。図１７は、従来の一般的なインサート工程（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）を示す図である。図１８は、図１７の工程によるインサート部品埋め込みフレーム（樹脂母体）の詳細例を３つの態様（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）により示す図である。

符号の説明

１フレーム
２インサート部品
３雌ねじ
４貫通孔
５金属皮膜
６雄ねじ
７他の回路基板（あるいは外装ケース）
８溝
９ロレットねじ目
１２樹脂層
１２ａ硬化反応型樹脂
１２ｂ軟質系樹脂
１３めっき層
１６マスキング部材
１７マスキング用雄ねじ
１８マスキング用雄ねじ
１９樹脂層
２０マスキング部材（軟質シリコーンゴム）
２２中空パイプ
２６印刷インク

まず初めに従来の技術を簡単に説明すると、図１６はインサート部品を埋め込んだフレームの一例を示す図であり、携帯電話機の一部分の分解斜視図である。本図中、参照番号１が全面メタライズされた熱可塑性樹脂からなるフレームであり、このフレーム１の中にインサート部品２（図では３ヶ所）が埋め込まれており、全体として電磁シールド板として機能する。

図１７は従来の一般的なインサート工程（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）を示す図である。本図において、
工程（Ａ）では、加熱したインサート部品２をフレーム１の貫通孔４に向けて位置合せし、
工程（Ｂ）では、加熱したインサート部品２により貫通孔４近傍を軟化させつつ、これをフレーム１内に圧入し、
工程（Ｃ）は、インサート部品２を圧入し終えたフレーム１の全表面を、金属皮膜５によりめっきするメタライズ工程である。このとき、インサート部品２の内側に形成されている雌ねじ３の表面全体にも金属皮膜５が付着する。この付着した金属皮膜５が前述した問題の切粉の元となる。

図１８は図１７の工程によって製作されるインサート部品埋め込みフレームの詳細例を３つの態様（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）により示す図である。本図の例では、雄ねじ６によって他の回路基板（あるいは外装ケース）７をインサート部品２の雌ねじ３と共に、フレーム１に締め付ける様子を（Ａ）に示す。

本図（Ｂ）はその締め付け部分の拡大図である。この雄ねじ６を雌ねじ３に締め付ける際に前述した問題の切粉が発生する。本図（Ｃ）には、その切粉の元になる、雌ねじ３の表面に付着した金属皮膜（Ｎｉ）５をやや拡大して示す。

図１は本発明の第１の形態による方法を工程（Ａ）および（Ｂ）として示す図である。本図において、
少なくともインサート部品２を所定温度に加熱（フレームも一緒に加熱してもよい）する工程（Ａ）と、
その加熱により軟化した貫通孔４の内面と、インサート部品２の外周面との間に、貫通孔４の内面の金属皮膜５を軟化した樹脂と共に閉じ込めるように、インサート部品２を貫通孔４内に圧入する工程（Ｂ）と、を示す。さらに詳しくは次のとおりである。

例えばＰＣ＋ＡＳＡ−ＣＦ１０材（その他、ＡＢＳ，ＰＭＭＡ，ＰＣ，ＰＡ、ポリ乳酸系、植物性樹脂等）による樹脂フレーム（厚み２ｍｍ）１にインサート部品２を挿入するための貫通孔（φ２．７）４が開いている。このフレーム１の全面にＣｕ無電解めっきを３μｍ程度形成後、Ｎｉ（その他、Ｓｎ，Ｚｎ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｒ，ハステロイド合金等）無電解めっきを３０μｍの厚みに全面めっきすると、Ｍｇ合金と同等程度の強度が得られ、また高い導電性も得られて、該フレーム１を例えば電磁シールド板として機能させることができる。

次に、外径３．０ｍｍのインサート部品２を、約１２０℃に加熱した状態で加熱圧入すると、樹脂フレーム１全体が軟化し、その圧入の力によりＮｉめっき膜も細かく破砕されてインサート部品２の溝８内に押し込まれる。すなわち、本発明の第１の形態においては、インサート部品２の外周面の一部にその円周に沿って少なくとも一条の溝（図２では二条の溝）８を有し、この溝８内に、金属皮膜５と共に軟化した貫通孔４内面を埋め込むことを特徴としている。

フレーム１全体の冷却後に性能試験をすると、インサート部品２の垂直引張力として１２０Ｎ程度が得られ、回転トルク力として２４０Ｎ・ｃｍ程度が得られた。その後ねじ３と６で、例えばプリント回路基板を締め付けることによって強度が補強され、あるいは電磁シールドが得られる。

この場合、インサート部品２とフレーム１の貫通孔４との間の嵌合力によって高い密着強度が得られる。このときこれらの間の寸法関係のバランスにより適正な嵌合性が得られるようにする。もしインサート部品２の外径が過大であると、貫通孔４の部分にクラックが入り破壊される。

また、インサート部品２の加熱温度が低いとクラックが発生し、逆に高過ぎるとフレーム１が変形して余剰の樹脂が盛り上がる。この余盛は平坦な上記嵌合性に悪影響を与える場合が多く、また後に共締めする他の回路基板７との締結に支障が生じる。また、その余盛が過剰になると、インサート部品２の雌ねじ３内に樹脂が流れ込み、確実な締結ができなくなる等、信頼性に悪影響が出る。なおインサート部品２の加熱温度は、フレーム１を構成する樹脂のビッカト軟化点温度近傍とすれば、ほぼ適正なインサートが行える。

図２はインサート部品２をフレーム１に埋め込むまでの様子を（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）の態様でさらに具体的に示す図である。本図の（Ａ）では、インサート部品２の他の例として、二条の溝８とロレットねじ目９を有するインサート部品を示している。

本図の（Ｂ）は、インサート部品２をフレーム１の貫通孔４内に加熱圧入した状態を示し、本図の（Ｃ）は、（Ｂ）のインサート部品２を下方から見たときの平面図を示す。

本図の（Ｄ）は、（Ｂ）における、フレーム１に埋め込まれたインサート部品２を拡大して示す断面図である。（Ｄ）において、５ａは軟化した樹脂（１）が金属皮膜５と共に溝８内に流れ込む様子を表し、５ｂは金属皮膜５の破片を表し、５ｃは金属皮膜５の破砕部を表す。本図における（Ｂ）〜（Ｄ）は、インサートが良好な状態をもって行われたことを表す。一方、インサートが良好でない状態については、後述の図３および図４に示す。

図２の説明を補足すると次のとおりである。本図に示した例によれば、インサート部品（例えば、１７８ＷＲ１３−ＢＺ５Ａ、アイテック社製）２の仕様は、材質がＢＳ（黄銅）製、雌ねじ３がＭ１．６×０．３５、全長が２．０ｍｍｍ、ロレット部９の直径が３．０φであって、約２６０℃に加熱したインサート治具（圧入ビット）をインサート部品２の頭部に接触させる。

約３秒間加熱保持すると、熱伝導により樹脂フレーム１の軟化が開始する。その軟化したタイミングで挿入本圧力（０．２ＭＰａ程度）をかけると、インサート部品２が樹脂フレーム１の貫通孔４内にスムーズに入り込み、インサート作業が終了する。

上記の圧入の力により、軟化したフレーム樹脂（樹脂は溶融はしない）は、インサート部品２の溝（キャビティ）８に押し込まれ、同時に金属皮膜（約３０μｍ厚）５も破断して粉砕され、軟化した樹脂と共に溝８内押し込まれていく。

図３はインサート不良状態の第１例を断面図（Ａ）とその底面図（Ｂ）にて示す図である。この第１例では、樹脂（１）の軟化不足により、すなわちインサート時の加熱不足により、クラック１０が発生した様子を示す。

図４はインサート不良状態の第２例を断面図（Ａ）とその底面図（Ｂ）にて示す図である。この第２例では、樹脂（１）の軟化過剰により、すなわちインサート時の加熱温度過剰及び／又は圧入力過大により、前述した樹脂の余盛１１が現れた様子を示す。

次に本発明の第１の形態に基づく別実施例について説明する。この別実施例は、インサート部品２の外周面に予め樹脂層（１２）を形成する工程をさらに有することを特徴とするものであり、その具体的な第１例（図５）と第２例（図６）を以下に示す。

図５は本発明の第１の形態に基づく第１の別実施例を３つの態様（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）にて示す図である。この例では、上記の樹脂層（１２）は、硬化反応型樹脂１２ａからなり、好適例として該硬化反応型樹脂１２ａは、速硬化エポキシ樹脂である。

本図（Ａ）はインサート部品単体の断面図を示し、（Ｂ）はそのインサート部品２の外周面に上記の硬化反応型樹脂（速硬化エポキシ樹脂）１２ａを塗布した状態を示す。これをフレーム１の貫通孔４内に加熱圧入した状態を（Ｃ）に示す。

さらに具体例を説明すると、インサート部品２に速硬化エポキシ樹脂（ＭＲ−８１２８Ｎ、パナソニックファクトリーソルションズ（株）製）１２ａを塗布しておき、このインサート部品２を約１２０℃に加熱し、１０秒間保持する、というインサート作業を行う。この場合フレーム樹脂（１）が軟化してインサート部品２と接合する機能にさらに接着剤（１２ａ）による密着効果が加わるため、垂直引張力は１５０Ｎ程度、回転トルク力は５０Ｎ・ｃｍ程度にまで向上する。なお、数秒間のインサート後フレーム１全体に対し、１２０℃×１分間のアフターベーキングを行って速硬化エポキシ樹脂を完全硬化させる工程を採用してもよい。

図６は本発明の第１の形態に基づく第２の別実施例を３つの態様（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）にて示す図である。この例では、前述した樹脂層（１２）は、軟質系樹脂１２ｂからなり、好適例として該軟質系樹脂１２ｂは、ポリアミド樹脂またはウレタン樹脂である。

本図の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、上述した図５の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）にそれぞれ対応する。

さらに具体例を説明すると、インサート部品２の外周面に、溶融したＰＡ（ポリアミド）樹脂を約２０μｍの厚みに塗布する（Ｂ）。その状態で部品２を貫通孔４にインサートすると、塗布されたＰＡ樹脂が適性な弾力性をもつことから（ＰＡ樹脂は溶けない）、インサート壁との摩擦抵抗力が増大し、インサート後の部品２の抜けにくさを評価する引張強度が増大する。

前述した図１および図２の構造と比較すると、インサート部品２の垂直引張力は１４０Ｎ程度、回転トルク力は５０Ｎ・ｃｍ程度にまで向上する。なおＰＡ樹脂の代替としては、ＡＢＳ，ＰＳ、硬質ゴム等の有機物質を用いても同等の機能と効果が発揮される。

図７はさらに別の実施例を表す図であり、インサート部品２の外周面に予め電気めっき層または浸漬はんだめっき層を形成する工程をさらに追加することを特徴とする。具体例として、インサート部品２の外周面にＳｎ主成分の鉛フリーはんだ材（例えばＳｎ−Ａｇ３−Ｃｕ０．５、融点２１７℃）を電気めっきあるいは浸漬はんだめっきし、このはんだ材を溶融させずに樹脂フレーム（１）に熱インサートしてもインサート強度を向上させることができる。その理由は、はんだ材は柔らかく、表面ざらつき（凹凸）があることから、インサート部品２の壁面の摩擦抵抗が増大し、インサート部品２の引張強度と回転トルク力が増大するからである。

図１〜図７に示す本発明の第１の形態において用いる金属皮膜５について補足説明すると次のとおりである（なお、後述する本発明の第２の形態における金属皮膜５についても同様である）。この金属皮膜５は、下記の、材質および膜厚の組、すなわち
・Ｎｉ皮膜：膜厚３〜１００μｍ
・Ｓｎ合金皮膜：膜厚３〜２００μｍ
・ＡＬ合金皮膜：膜厚３〜２００μｍ
・Ａｕ皮膜：膜厚３〜２００μｍ
・Ａｇ合金皮膜：膜厚３〜２００μｍ
・Ｃｒ皮膜：膜厚３〜１００μｍ
・Ｃ皮膜：膜厚３〜４００μｍ
のいずれかの組からなる。

またその金属皮膜５は、
・無電界めっきまたは電界めっき等の湿式プロセッス法
・真空蒸着法
・スパッタリング法
・電子ビーム法
のいずれかにより形成される。

図８はインサート部品２の引張試験を説明するための図であり、
図９はインサート部品２の回転トルク力を説明するための図である。

図８において、インサート部品２がフレーム１の貫通孔４内に埋め込まれた完成品に対し、該インサート部品２の雌ねじ３に引張試験用雄ねじ１４を嵌入させた状態で、該引張試験用雄ねじ１４を矢印の方向に引張り上げる。そしてインサート部品２がフレーム１から離脱するときの引張強度（Ｎ）を測定する。

一方図９においては、同様にして今度は回転試験用雄ねじ１５を、図中矢印の方向に回転させ、その回転力がインサート部品２とフレーム１との接合強度限度を超えて、該インサート部品２が回転し始めるときの回転トルク力（Ｎ・ｃｍ）を、トルクドライバにより測定する。これらの結果を下記の表に示す。

次に本発明の第２の形態について説明する。図１０は本発明の第２の形態による方法を工程（Ａ）および（Ｂ）として示す図である。この方法は、
例えば金型内にインサート部品２を置いて熱可塑性樹脂を流し込むことにより、フレーム１内にインサート部品２を固定する工程と、
そのフレーム１内に固定されたインサート部品２の内側の雌ねじ３の表面部分を覆うように、マスキング部材１６を封入する工程と（図１０の（Ａ）参照）、
そのマスキング部材１６と共にフレーム１全面を金属皮膜５によりメタライズする工程と、
このメタライズ後に、マスキング部材１６を除去する工程と（図１０の（Ｂ）参照）、
からなる。

図１１は本発明の第２の形態に基づく第１例を示す断面図である。本図に示すようにこの第１例では、上述のマスキング部材１６を封入する工程において、そのマスキング部材１６は、雌ねじ３と噛み合う樹脂製のマスキング用雄ねじ１７からなることを特徴とするものである。

図１２は本発明の第２の形態に基づく第２例を示す断面図である。本図に示すようにこの第２例では、上述のマスキング部材１６を封入する工程において、そのマスキング部材１６は、雌ねじ３と噛み合う金属製のマスキング用雄ねじ１８からなり、かつ、この金属製の雄ねじ１８の表面部分に樹脂層１９を形成することを特徴とするものである。

上記の樹脂層１９としては、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂またはシリコーン系樹脂を用いることができる。

図１３は本発明の第２の形態に基づく第３例を３つの工程（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）により示す図である。本図において、２０は軟質シリコーンゴム製のマスキング部材であり、２１はこれをインサート部品２の雌ねじ３内に押し込む押し込み治具である。すなわち上述のマスキング部材１６を封入する工程において、そのマスキング部材１６は軟質シリコーンゴム２０からなり、この軟質シリコーンゴム２０を押し込み治具２１にて雌ねじ３の部分に押し込むことを特徴とするものである。その後は、このシリコーンゴム２０をインサート部品２から抜き取る。

例えば図示するように球状の軟質シリコーンゴム（ゴム硬度２０度）２０をインサート部品２の雌ねじ３内に圧入した後、Ｎｉめっき（５）を行い、その後その軟質シリコーンゴム２０を抜き取ると、金属（Ｎｉ）めっき皮膜が雌ねじ３に付かないインサート部品２が実現できる。なお、シリコーンゴムは、柔軟性、耐熱性、耐薬品性に優れており、めっき液温６０℃にも耐えるから、繰り返し使用ができる。またその他、ＥＰＤＭゴム、フッ素系ゴムでもよい。

図１４は本発明の第２の形態に基づく第４例を３つの工程（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）により示す図である。本図に示すようにこの第４例では、上述のマスキング部材１６を封入する工程において、雌ねじ部分（３）に樹脂製の中空パイプ２２を挿入し、この中空パイプ２２内を空気で充填し（エアブロー２３）、さらにその両端を封止部２４および２５にて封止してマスキング部材とすることを特徴とするものである。その後はこの風船状の中空パイプ２２をインサート部品２から除去する。

例えばポリエチレンチューブをインサート部品２の雌ねじ３内に挿入し、エアーブロー２３を行い、チューブを雌ねじの壁面に密着させる。その後、加熱封止して（２４，２５）マスキングを行う。次にめっき工程に入りめっき（５）の終了後、中空チューブ２２を抜き取るか、パンクさせてその衝撃により抜き取る。なお、めっき液温度は約６０℃であるが、ポリエチレンチューブには耐熱性があり、また耐薬品性も高い上、めっき液も付着しない。

図１５は本発明の第２の形態に基づく第５例を３つの工程（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）により示す図である。本図に示すようにこの第５例では、上述のマスキング部材１６を封入する工程において、このマスキング部材１６は、雌ねじ部分３内に押し込むようにスクリーン印刷される、パラフィンからなるペースト状の印刷インク２６であることを特徴とするものである。

例えば、ポリエチレン系パラフィン（融点約１０８℃）を、アルコール等の高沸点有機溶剤にて溶解してペースト状の印刷インク２６を作製する。次に印刷インク２６をスクリーン印刷する。この場合、インサート部品２の雌ねじ３内を負圧の吸引状態にしておけば、より確実に雌ねじ３内にパラフィンを充填することができる。

さらに乾燥後、めっき（５）を行い、めっき形成後アセトン等の有機溶剤にて印刷パラフィンを取り去る。ポリエチレン系パラフィンの融点は１０８℃程度であって、めっき液温６０℃に対し軟化しないので、離脱に耐え得る。また、ポリエチレン系パラフィンは、１２０℃程度に加熱すれば溶融して液状になり、エアーや温水、水蒸気等の吹き付けにより除去できるので、有機溶剤は不要となり、環境のＶＯＣ（volatile organic compounds）対策にも好都合である。

Claims

貫通孔を一部に有し該貫通孔内面も含めて全表面が金属皮膜によりメタライズされた熱可塑性樹脂からなるフレームに、前記貫通孔において、金属よりなるインサート部品を埋め込む方法において、
少なくとも前記インサート部品を所定温度に加熱する工程と、
前記加熱により軟化した前記貫通孔内面と、前記インサート部品の外周面との間に、該貫通孔内面の前記金属皮膜と共に軟化した樹脂を閉じ込めるように、該インサート部品を該貫通孔内に圧入する工程と、
を有することを特徴とするインサート部品の埋め込み方法。
前記インサート部品の外周面の一部にその円周に沿って少なくとも一条の溝を有し、該溝内に、前記金属皮膜と共に前記の軟化した貫通孔内面を埋め込むことを特徴とする請求項１に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記インサート部品の外周面に予め樹脂層を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記樹脂層は、硬化反応型樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記硬化反応型樹脂は、速硬化エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項４に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記樹脂層は、軟質系樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記軟質系樹脂は、ポリアミド樹脂またはウレタン樹脂であることを特徴とする請求項６に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記インサート部品の外周面に予め電気めっき層または浸漬はんだめっき層を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記金属皮膜が下記の、材質および膜厚の組
・Ｎｉ皮膜：膜厚３〜１００μｍ
・Ｓｎ合金皮膜：膜厚３〜２００μｍ
・ＡＬ合金皮膜：膜厚３〜２００μｍ
・Ａｕ皮膜：膜厚３〜２００μｍ
・Ａｇ合金皮膜：膜厚３〜２００μｍ
・Ｃｒ皮膜：膜厚３〜１００μｍ
・Ｃ皮膜：膜厚３〜４００μｍ
のいずれかの組からなることを特徴とする請求項１に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記金属皮膜は、
・無電界めっきまたは電界めっき等の湿式プロセッス法
・真空蒸着法
・スパッタリング法
・電子ビーム法
のいずれかにより形成されることを特徴とする請求項１に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記貫通孔の、前記インサート部品の挿入側の一端のみが開口でその他端は閉塞されていることを特徴とする請求項１に記載のインサート部品の埋め込み方法。
熱可塑性樹脂からなるフレームに、内側に雌ねじが形成された金属よりなるインサート部品を埋め込みさらに、全面を金属皮膜によりメタライズするようにした、インサート部品の埋め込み方法において、
前記フレーム内に前記インサート部品を固定する工程と、
前記フレーム内に固定された前記インサート部品内側の前記雌ねじの表面部分を覆うように、マスキング部材を封入する工程と、
前記マスキング部材と共に前記フレーム全面を前記金属皮膜によりメタライズする工程と、
前記メタライズ後に、前記マスキング部材を除去する工程と、
を有することを特徴とするインサート部品の埋め込み方法。
前記のマスキング部材を封入する工程において、該マスキング部材は、前記雌ねじと噛み合う樹脂製の雄ねじからなることを特徴とする請求項１２に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記のマスキング部材を封入する工程において、該マスキング部材は、前記雌ねじと噛み合う金属製の雄ねじからなり、かつ、該金属製の雄ねじの表面部分に樹脂層を形成することを特徴とする請求項１２に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記樹脂層は、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂またはシリコーン系樹脂であることを特徴とする請求項１２に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記のマスキング部材を封入する工程において、該マスキング部材は軟質シリコーンゴムからなり、該軟質シリコーンゴムを押し込み治具にて前記雌ねじ部分に押し込むことを特徴とする請求項１２に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記のマスキング部材を封入する工程において、前記雌ねじ部分に樹脂製の中空パイプを挿入し、該中空パイプ内を空気で充填しさらにその両端を封止して前記マスキング部材とすることを特徴とする請求項１２に記載のインサート部品の埋め込み方法。
前記のマスキング部材を封入する工程において、該マスキング部材は、前記雌ねじ部分内に押し込むようにスクリーン印刷される、パラフィンからなるペースト状の印刷インクであることを特徴とする請求項１２に記載のインサート部品の埋め込み方法。