TWI544848B - Manufacture of electrical products - Google Patents

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TWI544848B
TWI544848B TW103139500A TW103139500A TWI544848B TW I544848 B TWI544848 B TW I544848B TW 103139500 A TW103139500 A TW 103139500A TW 103139500 A TW103139500 A TW 103139500A TW I544848 B TWI544848 B TW I544848B
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TW
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wiring
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width
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TW103139500A
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TW201540153A (zh
Inventor
Akira Sato
Koki Fukuda
Kazuhiro Sugiyama
Original Assignee
Wonder Future Corp
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Description

電器製品的製造方法
本發明係有關於電器製品的製造方法。
將配線A的端子與配線B的端子焊接而成之電器製品係眾所周知。前述焊接係能夠藉由將焊料放置在各自的端子之間之後，將前述焊料加熱且熔融而進行。前述加熱係通常是使用回流爐。
目前製品多半是使用樹脂。即便說是完全沒有不使用樹脂之電器製品亦不誇張。將樹脂製品放入回流爐(加熱爐)而加熱時，前述樹脂的一部分係有蒙受熱損傷之可能性。因此，前述樹脂係被要求耐熱性。亦即，耐熱性差(熔點低：軟化溫度低)的樹脂係無法被採用在前述的情況。
但是，有欲積極地使用熔點(軟化溫度)為較低的樹脂之情況。形成有配線之薄片，係有藉由熱成形而成形為預定形狀之情況。有必要熱成形時，係要求低熔點(軟化溫度：耐熱溫度)樹脂。其原因是耐熱性(熔點：軟化溫度)為較高時，熱成形係困難之緣故。
先行技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]WO2004/093205
[專利文獻2]日本特開2009-206269號公報。
本發明發明欲解決之課題，係提供一種將設置在低熔點(軟化溫度)樹脂製的成形品之外部連接用端子、與設置在可撓性薄片之外部連接用端子進行焊接時，前述低熔點(低軟化溫度)樹脂製的成形品不會蒙受熱損傷之技術。
本發明係提案揭示一種電器製品的製造方法，係一種將成形體及可撓性薄片裝配而製造電器製品之方法，其特徵在於：前述成形體係使用熔點為300℃以下的熱可塑性樹脂而構成，前述可撓性薄片係使用耐熱性比前述成形體的構成樹脂更優異之樹脂而構成，在前述成形體，係至少設置預定圖案的配線、及比前述配線的寬度更廣闊寬度之連接用端子而成，在前述可撓性薄片，係至少設置預定圖案的配線、及比前述配線的寬度更廣闊寬度之連接用端子而成，前述方法係包括以下的步驟而成：配置步驟，其係將前述成形體之前述連接用端子、與前述可撓性薄片之前述連接用端子相向配置；及電磁感應加熱步驟，其係在前述配置步驟之後，進行電磁 感應加熱；藉由前述電磁感應加熱，在前述成形體之連接用端子與前述可撓性薄片之連接用端子之間所設置之焊料係熔融，且前述成形體之前述連接用端子與前述可撓性薄片之前述連接用端子接合。
本發明係提案揭示一種電器製品的製造方法，係前述電器製品的製造方法，其特徵在於前述成形體係經過以下的步驟而得到：配線圖案形成步驟，其係在前述熱可塑性樹脂製的薄片，設置前述配線及前述連接用端子；及成形步驟：其係前述配線圖案形成步驟後，將前述薄片加熱而成形為預定形狀。
本發明係提案揭示一種電器製品的製造方法，係一種將成形體及可撓性薄片裝配而製造電器製品之方法，其特徵在於包括以下的步驟而成：配線圖案形成步驟，其係在熔點為300℃以下的熱可塑性樹脂製的薄片，設置預定圖案的配線及比前述配線的寬度更廣闊寬度的連接用端子；成形步驟，其係在前述配線圖案形成步驟後，將前述薄片加熱而成形為預定形狀；配線圖案形成步驟，其係在耐熱性比前述成形體的構成樹脂更優異之樹脂製的可撓性薄片，設置預定圖案的配線及比前述配線的寬度更廣闊寬度的連接用端子；配置步驟，其係將前述成形體之前述連接用端子、與前述 可撓性薄片之前述連接用端子相向配置；及電磁感應加熱步驟，其係前述配置步驟之後，進行電磁感應加熱；藉由前述電磁感應加熱，在前述成形體之連接用端子與前述可撓性薄片之連接用端子之間所設置之焊料係熔融，且前述成形體之前述連接用端子與前述可撓性薄片之前述連接用端子接合。
本發明係提案揭示一種電器製品的製造方法，係前述電器製品的製造方法，其特徵在於：前述成形體係其厚度為0.5~2mm，前述配線寬度a1為5~100μm，前述連接用端子的寬度a2為100~500μm，a2>a1，前述可撓性薄片係其厚度為25~300μm，前述配線寬度b1為50~100μm、前述連接用端子的寬度b2為150~500μm。
本發明係提案揭示一種電器製品的製造方法，係前述電器製品的製造方法，其特徵在於：在前述成形體之每1個前述連接用端子的之面積係0.3mm2以上，在前述可撓性薄片之每1個前述連接用端子的之面積係0.3mm2以上。
本發明係提案揭示一種電器製品的製造方法，係前述電器製品的製造方法，其特徵在於：前述成形體係使用選自烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、醯胺系樹脂、苯乙烯系樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、氯乙烯系樹脂、縮醛系樹脂、聚碳酸酯系樹脂的群組之中任一種熱可塑性樹脂而構成；前述可撓性薄片係選自醯亞胺系樹脂的群組之中任一種樹脂而構成。
將耐熱溫度為較低的熱可塑性樹脂製成形品之外部連接用端子、與設置在可撓性薄片之外部連接用端子進行焊接時，前述樹脂製成形品不會蒙受熱損傷。
能夠良好地進行焊接。
生產性高。
1‧‧‧PMMA製薄膜
2‧‧‧外部連接用端子
3‧‧‧成形體
4‧‧‧可撓性薄片
5、6‧‧‧外部連接用端子
第1圖係薄片的平面圖。
第2圖係成形體的斜視圖。
第3圖係可撓性薄片的平面圖。
第4圖係將可撓性薄片焊接在成形體而成的製品之斜視圖。
本發明係電器製品的製造方法。前述電器製品亦包含電子製品。作為前述製品，例如可舉出攜帶式終端設備(例如，攜帶式資訊終端設備)等。其他亦可舉出資訊機器、映像 機器等。前述製品係除了最後製品以外，亦包含部件。
前述方法係包括配置步驟。前述配置步驟係將熱可塑性樹脂製的成形體與可撓性薄片(FPC)相向配置之步驟。在前述成形體的表面露出之連接用端子、與在前述可撓性薄片的表面露出之連接用端子係被相向配置。在前述成形體係設置有預定圖案的配線及前述連接用端子。前述連接用端子的全部或一部分係在前述成形體的表面露出。(前述成形體的前述表面露出連接用端子的寬度：a2)>(前述成形體的前述配線的寬度：a1)。在前述可撓性薄片(FPC)，係設置有預定圖案的配線、及前述連接用端子。前述連接用端子的全部或一部分，係在前述可撓性薄片的表面露出。(前述可撓性薄片之前述表面露出連接用端子的寬度：b2)>(前述可撓性薄片的前述配線的寬度：b1)。
前述成形體係由熱可塑性樹脂構成。特別是由熔點為300℃以下的樹脂所構成。較佳是是由熔點為100℃以上的樹脂所構成。熔點(耐熱溫度：軟化溫度)較高時，雖然能夠藉由熱成形而將二維狀薄片成形為三維形狀，但是相應地變為困難。從熱成形性的觀點而言，在本發明，係將熔點為300℃以下的熱可塑性樹脂設作必要條件。較佳是熔點為270℃以下的熱可塑性樹脂。更佳是熔點為260℃以下的熱可塑性樹脂。在本發明，焊接係必要的。因而，必須是能夠經得起焊接溫度之樹脂。焊料的熔點係通常為190~230℃左右。例如，錫,銀．銅合金的熔點為218℃，錫．鋅合金的熔點為197℃，錫．銅合金的熔點為227℃。因而，前述樹脂係以熔點為100℃以上的 樹脂為佳。更佳是130℃以上的樹脂。耐熱溫度(軟化溫度)係通常比熔點更低。因為此種情形，而且因為焊接係局部性之緣故，所以即便樹脂的熔點係比焊料的熔點稍微較低時，不產生大的問題。樹脂的熔點係比焊料的熔點大幅地較低時，係產生問題。因而，熔點係以上述範圍的樹脂為佳。因為進行熱成形，所以前述樹脂必須是熱可塑性樹脂。作為前述樹脂，例如可舉出烯烴系樹脂(例如，聚乙烯(熔點：95~140℃、耐熱溫度：70~110℃)、聚丙烯(熔點：168℃、耐熱溫度：100~140℃)等)。可舉出丙烯酸系樹脂(亦包含甲基丙烯酸系樹脂。熔點：160℃、(耐熱溫度：70~90℃)。可舉出聚酯系樹脂(例如，PET(熔點：255℃、耐熱溫度：200℃))。可舉出苯乙烯系樹脂(熔點：100℃耐熱溫度：70~90℃)。可舉出AS樹脂(熔點：115℃、耐熱溫度：80~100℃)。可舉出ABS樹脂(熔點：100~125℃、耐熱溫度：70~100℃)。可舉出氯乙烯系樹脂(熔點：85~180℃、耐熱溫度：60~80℃)。可舉出醯胺系樹脂(例如，耐綸系樹脂(熔點：225℃、耐熱溫度：80~140℃)。可舉出縮醛系樹脂(熔點：181℃、耐熱溫度：80~120℃)。可舉出聚碳酸酯(熔點：150℃、耐熱溫度：120~130℃)。
前述可撓性薄片亦可由樹脂構成。前述可撓性薄片較佳是由耐熱溫度較高的樹脂構成。特別是由滿足[(構成前述可撓性薄片之樹脂的耐熱溫度)>(構成前述成形體之樹脂的耐熱溫度)]之樹脂所構成。作為高耐熱溫度的樹脂，例如可舉出醯亞胺系樹脂(熱硬化性樹脂：耐熱溫度500℃以上)。前述可撓性薄片係沒有如前述成形體所必要的熱成形。因而，不會 被要求耐熱溫度(熱變形溫度)為較低。考慮後述的焊接所致之影響時，可撓性薄片係以具有較高的耐熱溫度為佳。前述可撓性薄片係通常厚度為較薄。因而，前述可撓性薄片係相較於前述成形體，以由更富於耐熱性的素材構成為佳。前述可撓性薄片，係較佳是由耐熱溫度大於300℃的樹脂所構成為佳。熱硬化性樹脂係通常具有優異的耐熱性。因而，前述可撓性薄片，較佳是由熱硬化性樹脂所構成。又，依照情況，亦有使用聚酯系樹脂之情形。
前述方法係包括電磁感應加熱步驟。前述電磁感應加熱步驟，係能夠在前述配置步驟之後進行。電磁感應引起產生發熱現象。設置在前述成形體之連接用端子(導電材：金屬材)與前述可撓性薄片之連接用端子(導電材：金屬材)之間之焊料係由於前述電磁感應加熱而熔融。該結果，前述成形體之前述連接用端子與前述可撓性薄片之前述連接用端子係被接合。
相較於前述可撓性薄片的耐熱性，前述成形體的耐熱性係較差。能夠藉由使成形體的厚度(壁厚)增厚，來謀求改善耐熱性低引起的缺點。亦即，前述成形體的厚度(壁厚)，係以0.5(較佳為1mm以上)~2mm為佳。較厚時，前述成形體的熱損傷程度為較小。但是，熱成形係變為困難。相反地，較薄時熱損傷係顯眼。因而，成形體的較佳厚度係前述範圍內之值。在前述成形體所形成的配線寬度a1係例如5~100μm。前述成形體之連接用端子的寬度a2係例如100(較佳為150μm以上)~500μm。a2>a1。前述連接用端子的露出部分之面積， 係以0.3(較佳為0.5mm2以上)~1.5mm2為佳。電磁感應所產生的發熱量Q係以下式表示。Q=(V2/R)×t[V=施加電壓：R=電阻：t=時間]。前述面積太小時，電磁感應所產生的發熱量較少。因此，焊接特性較差。前述面積太大時、電磁感應所產生的發熱量變大。因此，擔心成形體的熱損傷。因而，1個連接用端子的面積(連接用端子的露出部分的面積)係較佳為0.3~1.5mm2。將連接用端子與配線進行比較時，連接用端子的寬度係比配線的寬度更寬濶。因而，每單位長度的面積，係以連接用端子為較寬濶。亦即，電磁感應所產生的發熱量，係相較於配線部分，以連接用端子部分為較多。在配線部分之發熱量為較少。這意味著只有被配置在連接用端子的部分之焊料被加熱。認為成形體不會蒙受熱損傷。
前述可撓性薄片之厚度(壁厚)，係25~300μm(較佳為200μm以下，更佳為150μm以下，特佳為50μm以下，較佳為30μm以上)。在前述可撓性薄片形成之配線寬度b1，係例如50~100μm。前述可撓性薄片之連接用端子的寬度b2，係例如150~500μm。1個之連接用端子的面積(連接用端子的露出部分的面積)，係以0.3(較佳為0.5mm2以上)~1.5mm2為佳。
前述可撓性薄片係滿足[(構成前述可撓性薄片之樹脂的耐熱溫度)>(構成前述成形體之樹脂的耐熱溫度)]。這是因為可撓性薄片原本被要求可撓性。被要求厚度為較薄。厚度為較薄時，相應地熱損傷度為較大。因而，即便可撓性薄片為較薄，但是可撓性薄片的樹脂的熔點比成形體的樹脂的熔點更高時，可撓性薄片係不容易產生熱損傷。
前述成形體，係例如經過配線圖案形成步驟、及成形步驟而製造。前述配線圖案形成步驟，係在前述樹脂製薄片形成前述配線及前述連接用端子之步驟。配線圖案形成步驟係習知。當然，不被習知的技術限定。前述成形步驟係形成有前述配線圖案之樹脂製薄片被加熱而成形成為預定形狀之步驟。前述成形步驟係例如加熱加壓步驟。成形步驟係習知。當然，不被習知的技術限定。前述成形體係經過前述成形步驟而製造。
前述電磁感應加熱步驟，係藉由其電磁感應加熱且以前述成形體不會蒙受熱損傷之方式進行。電磁感應加熱裝置係習知。當然，可以使用新穎電磁感應加熱裝置。在前述專利文獻2，係電磁感應加熱引起樹脂製盒體的一部分產生熔融。專利文獻2係積極地利用前述熔融現象而成者。但是，在本發明係以不產生此種熱損傷(熔融)之方式進行。在前述專利文獻1，係在焊料的加熱(熔融)使用電磁感應加熱。但是，前述專利文獻1的FPC係使用聚醯亞胺(PI)薄膜之FPC。聚醯亞胺係耐熱溫度為500℃以上。因而，即便被加熱至焊接溫度，FPC係沒有熔融(熱損傷)之可能性。因而，將耐熱性差的樹 脂設作必要時，為了防止電磁感應加熱所產生的熱損傷，同時能夠美觀地進行焊接，應如何進行之啟示，係無法從前述專利文獻1、2得到。亦即，本發明的必要條件，係無論如何也無法從前述專利文獻1、2想像的。
以下，可舉出更具體的實施形態。但是，本發明係不被以下的實施形態限定。只要本發明的特點損害不大，各 種的變形例和應用例亦被包含在本發明。
第1圖~第4圖係本發明的製造方法之說明圖。第1圖係薄片的平面圖。第2圖係成形體(第1圖的薄片藉由熱成形而成形為預定形狀而成之成形體)之斜視圖。第3圖係可撓性薄片的平面圖。第4圖係可撓性薄片被焊接在成形體而成的製品之斜視圖。
首先，準備四角形狀的透明樹脂(例如，具有優異的透明性之丙烯酸系樹脂)製的薄片(厚度：1.55mm)1。在PMMA製的薄片1之表面及背面形成預定圖案的電極。形成引出配線(寬度：0.1mm)。而且，形成外部連接用的端子2。前述端子係長方形狀(寬度：0.5mm長度：3mm)(參照第1圖)。前述電極、前述引出配線及前述端子2係被電連接。前述電極與前述引出配線均是由透明的素材所構成，所以未圖示。前述端子2亦由透明的素材所構成。說明的方便上，係將前述端子2圖示。前述電極、前述引出配線、及前述端子2的形成係能夠適當地採用習知技術。因而，將詳細的說明省略。
形成有外部連接用的端子2等之薄片1，係藉由熱成形而成形為三維形狀(例如，盒狀)的成形體3(參照第2圖)。成形體3的形狀係依照目標製品而決定。PMMA的耐熱溫度係70~90℃。PMMA的軟化溫度係80~100℃。PMMA的熔點係160℃。因而，PMMA製薄膜1的熱成形係簡單。前述熱成形係能夠適當地採用習知技術。因而，將詳細的說明省略。
4係可撓性薄片(FPC)。可撓性薄片4的構成素材(樹脂)係聚醯亞胺樹脂。耐熱溫度係500℃以上。可撓性薄片4 的厚度係40μm。在可撓性薄片4係形成有外部連接用的端子5、6。端子5與端子6係被寬度0.1mm的線7連接。端子5的形狀與端子2的形狀係相同。端子5與端子6之間係被絕緣皮膜覆蓋。端子5、6的部分係未被絕緣皮膜覆蓋。因而，端子5、6的表面係露出。
成形體3及可撓性薄片4，係以端子2與端子5為相向的方式被對接。焊料(錫．銀．銅合金：熔點=218℃)係被設置在端子2與端子5之間。成形體3與可撓性薄片4之暫時固定件，係被配置在電磁感應加熱裝置內。進行電磁感應加熱。其結果，端子2與端子5係能夠使用焊料而美觀地進行接合。儘管焊料已熔融，但是在成形體3係完全無法觀察到熱損傷。成形體3係耐熱性低。成形體3的熔點係160℃前後。即便進行焊接，在成形體3亦無法觀察到熱損傷。這種情形實在出乎意料。在耐熱性低樹脂製品之焊接，只有小面積的金屬部分產生發熱之電磁感應加熱係有效的，這是以往完全未知的。而且，焊料作業係在短時間完畢。
不是電磁感應加熱而使用加熱爐。此時，能夠在PMMA製的成形體觀察到熱損傷。
不是電磁感應加熱而嘗試藉由照射雷射射束將焊料熔融且端子之間產生接合。但是，亦可從第1圖得知，在電器製品之端子的數目係很多。因此，藉由照射雷射射束之接合方式，其作業性(生產性)係非常差。
4‧‧‧可撓性薄片
5‧‧‧外部連接用端子
6‧‧‧外部連接用端子
7‧‧‧線

Claims (4)

  1. 一種電器製品的製造方法，係將成形體及可撓性薄片裝配而製造電器製品之方法，其特徵在於：前述成形體係使用熔點為300℃以下的熱可塑性樹脂而構成，前述可撓性薄片係使用耐熱性比前述成形體的構成樹脂更優異之樹脂而構成，在前述成形體，係至少設置預定圖案的配線、及比前述配線的寬度a1更廣闊寬度a2之連接用端子而成，在前述可撓性薄片，係至少設置預定圖案的配線、及比前述配線的寬度b1更廣闊寬度b2之連接用端子而成，前述成形體係其厚度為0.5~2mm，前述配線的寬度a1為5~100μm，前述連接用端子的寬度a2為100~500μm，a2>a1，前述可撓性薄片係其厚度為25~300μm，前述配線的寬度b1為50~100μm，前述連接用端子的寬度b2為150~500μm，前述製造電器製品之方法係包括：配置步驟，其係將前述成形體之前述連接用端子、與前述可撓性薄片之前述連接用端子相向配置；及 電磁感應加熱步驟，其係在前述配置步驟之後，進行電磁感應加熱；藉由前述電磁感應加熱，在前述成形體之連接用端子與前述可撓性薄片之連接用端子之間所設置之焊料係熔融，且前述成形體之前述連接用端子與前述可撓性薄片之前述連接用端子接合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電器製品的製造方法，其中在前述成形體之每1個前述連接用端子的之面積係0.3~1.5mm2，在前述可撓性薄片之每1個前述連接用端子的之面積係0.3~1.5mm2。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電器製品的製造方法，其中前述成形體係經過以下的步驟而得到：配線圖案形成步驟，其係在前述熱可塑性樹脂製的薄片，設置前述配線及前述連接用端子；及成形步驟：其係前述配線圖案形成步驟後，將前述薄片加熱而成形為預定形狀。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電器製品的製造方法，其中前述成形體係使用選自烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、醯胺系樹脂、苯乙烯系樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、氯乙烯系樹脂、縮醛系樹脂、聚碳酸酯系樹脂的群組之中任一種熱可塑性樹脂而構成；前述可撓性薄片係選自醯亞胺系樹脂的群組之中任一種樹脂而構成。
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