WO2016059927A1 - 成形品、電気部品シート、電気製品及び成形品の製造方法 - Google Patents

成形品、電気部品シート、電気製品及び成形品の製造方法 Download PDF

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WO2016059927A1
WO2016059927A1 PCT/JP2015/076201 JP2015076201W WO2016059927A1 WO 2016059927 A1 WO2016059927 A1 WO 2016059927A1 JP 2015076201 W JP2015076201 W JP 2015076201W WO 2016059927 A1 WO2016059927 A1 WO 2016059927A1
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WO
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base film
conductive layer
thick film
electrical component
wiring region
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PCT/JP2015/076201
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English (en)
French (fr)
Inventor
成一 山崎
季裕 東川
徳勲 瀧西
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日本写真印刷株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits

Definitions

  • the present invention relates to an electrical component sheet on which a circuit pattern and a connection pattern are formed by thick film printing, a molded product including a molded body obtained by melting and integrally molding the electrical component sheet, an electrical product using the electrical component sheet, and an electrical component sheet
  • the present invention relates to a method for producing a molded article using
  • Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose a technique for manufacturing a molded article with a touch sensor by integrating a sheet-like touch sensor with a thermoplastic resin molding during injection molding.
  • the resin is injected by setting the electrode pattern layer provided on the film in one mold of the injection mold so as to face the resin molded body side, thereby injecting the resin.
  • An insert film with a capacitance switch is integrated with the molded body.
  • the capacitance switch is connected to an external controller or the like via a flexible circuit with a conductive ink layer on the film drawn out of the molded product.
  • the touch sensor in a thermal cycle test or an environmental test such as high temperature and high humidity, is configured due to a difference in heat shrinkage between the resin molded body and the insert film and a decrease in adhesive force due to moisture absorption
  • the peeling that occurs between the film and the resin molded body may cause a break in the circuit pattern adhered to the resin molded body.
  • the resin molded body in the above-described molded article with a touch sensor, when a force in the direction of peeling the film and the resin molded body is applied, the resin molded body is peeled off by the peeling that occurs between the resin molded body and the film. In some cases, the circuit pattern to be bonded is disconnected.
  • An object of the present invention is to provide a molded product that is bonded to a molded body and is less likely to be broken in a circuit pattern or a connection pattern formed by thick film printing. It is to provide a component sheet, and to provide a method for manufacturing an electrical product and a molded product using such an electrical component sheet.
  • a molded product according to an aspect of the present invention includes an electrical component sheet and an insulating molded body that is integrated with the electrical component sheet by melt-integral molding, and the electrical component sheet is at least one of the surfaces of the molded body.
  • An insulating base film covering a portion, a circuit pattern formed by thick film printing on the first wiring area of the base film and a circuit pattern electrically connected to the circuit pattern, and a connection formed by thick film printing on the second wiring area
  • a thick film conductive layer including a pattern and an adhesive layer that adheres the thick film conductive layer to the molded body.
  • the thick film conductive layer has a circuit pattern between the base film and the adhesive layer in the first wiring region. It is configured so that the connection pattern can be exposed by maintaining the sandwiched and fixed state and peeling the base film in the second wiring region.
  • the molded article may further include a separate layer for peeling the base film and exposing the connection pattern between the thick film conductive layer in the second wiring region and the base film.
  • the adhesive layer is not formed at least at the interface between the base film and the molded body in the second wiring region, and the thick film conductive layer is configured so that the connection pattern is fixed by the molded body. Also good.
  • the molded product may be configured such that the molded body has a boss that penetrates the base film in the vicinity of the second wiring region.
  • the molded article may further include a design layer on which a design is drawn between the base film and the thick film conductive layer or between the adhesive layer and the thick film conductive layer.
  • the molded product further includes a transparent electrode layer that includes an electrical component sheet that includes a touch sensor, is connected to the thick film conductive layer, detects an input operation, and transmits a detection signal corresponding to the input operation to the thick film conductive layer.
  • An electrical product according to an aspect of the present invention includes the above-described molded product and an electrical device that is electrically connected to the connection pattern of the electrical component sheet.
  • An electrical component sheet is an electrical component sheet used for manufacturing a molded article including an insulating molded body, and covers at least a part of the surface of the molded body during melt molding of the molded body.
  • Insulating base film formed integrally with the molded body, and a circuit pattern formed by thick film printing on the first wiring area of the base film and the circuit pattern are electrically connected to each other and thick in the second wiring area.
  • the thick film conductive layer is based on a circuit pattern in the first wiring region. It is configured so that the connection pattern can be exposed by maintaining the state of being sandwiched and fixed between the film and the adhesive layer and peeling the base film in the second wiring region.
  • the electrical component sheet may further include a separate layer for peeling the base film and exposing the connection pattern between the thick film conductive layer and the base film in the second wiring region.
  • the electrical component sheet may be configured such that the adhesive layer is not formed on at least the base film in the second wiring region.
  • a method for manufacturing a molded article according to an aspect of the present invention includes an insulating base film, a thick film conductive layer including wiring formed on the base film by thick film printing, and an adhesive layer that bonds the thick film conductive layer to each other.
  • a method for producing a molded product using an electrical component sheet having a base film facing the inner surface of the mold and an adhesive layer facing the cavity side, wherein the mold on which the electrical component sheet is set is clamped An insulating molded body having a surface covered with at least a part of a base film of an electrical component sheet by injecting molten resin into a mold cavity and adhering a thick film conductive layer with an adhesive layer
  • the thick film is formed by peeling the base film in the second wiring region while maintaining the state in which the circuit pattern of the thick film conductive layer is sandwiched and fixed between the base film and the adhesive layer in the first wiring region.
  • the processing step for exposing the connection pattern of the conductive layer and the method for manufacturing the molded product the wiring pattern formed on the first surface of the flexible printed wiring board is connected to the connection pattern, and the first of the flexible printed wiring board is connected. You may further provide the assembly process which adhere
  • the thick film is formed by peeling the base film in the second wiring region while maintaining the state in which the circuit pattern of the thick film conductive layer is sandwiched and fixed between the base film and the adhesive layer in the first wiring region.
  • the process of exposing the connection pattern of the conductive layer and the method of manufacturing the molded product are formed by cutting the base film covering the second wiring region and forming the connection pattern on the first surface of the flexible printed circuit board.
  • An assembling process for connecting the existing wiring patterns may be further provided.
  • the assembly process may include a step of resin-sealing a connection portion between the connection pattern and the flexible printed wiring board.
  • FIG. 4 is a partially enlarged rear view in which a part of the molded product shown in FIG. 3 is enlarged.
  • A Typical partial expanded sectional view for demonstrating the structure of the electrical component sheet
  • FIG. 1 Typical partial expanded sectional view for demonstrating the other process of connecting FPC to a molded article. The partially broken top view which fractured
  • FIG. 1A A schematic partial enlarged cross-sectional view for explaining one step of connecting the FPC to the molded product of the modified example 1A, and (b) explaining other steps of connecting the FPC to the molded product of the modified example 1A.
  • FIG.10 The partial expanded side view which expanded a part of side surface of the molded article of FIG.10 (b). The typical partial expanded sectional view for demonstrating one process of insert molding which forms the molded article which concerns on modification 1C.
  • A Schematic partial enlarged cross-sectional view for explaining one step of connecting the FPC to the molded product of Modification Example 1D, (b) To explain other steps of connecting the FPC to the molded product of Modification Example 1D.
  • C The partial expanded side view which expanded a part of molded article side surface of FIG.12 (b).
  • A A schematic partial enlarged cross-sectional view for explaining one step of connecting the FPC to the molded product of Modification 1E, and (b) explaining other steps of connecting the FPC to the molded product of Modification 1E.
  • C Typical partial enlarged sectional view for explaining another process of connecting the FPC to the molded product of Modification 1E, (d) Molded product of FIG. 13 (c) The partial expansion side view which expanded a part of side.
  • A A schematic partial enlarged cross-sectional view for explaining one step of connecting the FPC to the molded product of Modification 1D, and (b) explaining other steps of connecting the FPC to the molded product of Modification 1DC.
  • A Typical partial expanded sectional view for demonstrating the structure of the electrical component sheet
  • b Typical partial expanded cross section for demonstrating one process of connecting FPC to a molded article.
  • C Typical partial expanded sectional view for demonstrating the other process of connecting FPC to a molded article.
  • FIG. (A) A schematic partial enlarged cross-sectional view for explaining one step of connecting the FPC to the molded product of the modified example 2B, and (b) explaining other steps of connecting the FPC to the molded product of the modified example 2B.
  • FIG. (A) A schematic partial enlarged cross-sectional view for explaining one step of connecting the FPC to the molded product of the modified example 2C, and (b) explaining other steps of connecting the FPC to the molded product of the modified example 2C.
  • A Typical partial enlarged sectional view for explaining the configuration of the electrical component sheet according to modification 3A
  • C Typical partial expanded sectional view for demonstrating the other process of connecting FPC to a molded article.
  • A A schematic partial enlarged sectional view showing an end face of an electrical component sheet cut along line III-III in FIGS. 23 (a) and 24 (a), and (b) a configuration of a molded product according to Modification 3A. The typical partial expanded rear view for demonstrating,
  • A A schematic partial enlarged cross-sectional view for explaining the configuration of an electrical component sheet according to the technical idea around the present invention, and (b) a schematic diagram for explaining one step of connecting an FPC to a molded product. Partial enlarged sectional view, (c) A schematic partially enlarged sectional view for explaining another process of connecting the FPC to the molded product.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an overview of a washing machine to which a molded product according to the first embodiment of the present invention is attached.
  • the washing machine 1 shown in FIG. 1 is an example of an electrical product to which the present invention is applied, but the electrical product to which the present invention is applied is not limited to the washing machine 1.
  • a molded product 20 attached to the washing machine 1 is a molded product according to the first embodiment of the present invention.
  • an electric product is one in which an electric device is electrically connected to an electric component sheet.
  • the controller 16 to be described later is cited as an example of the electrical device, but the electrical device is not limited to the controller, and may be any device that operates electrically upon receiving an electrical signal from the electrical component sheet.
  • the operation panel 10 is attached to the upper part on the front side of the washing machine 1.
  • the operation panel 10 is provided with a touch screen 11 and a membrane switch 12.
  • a blindfolding decorative plate 17 is fitted on the left side of the operation panel 10 from the front.
  • the touch screen 11 includes a liquid crystal display device 13 and a touch sensor 14.
  • the membrane switch 12 and the touch sensor 14 are included in the electrical component sheet 30.
  • the membrane switch 12 and the touch sensor 14 are connected to the controller 16 by a flexible printed wiring board 15.
  • the liquid crystal display device 13 is connected to the controller 16 by an electric wire different from that of the flexible printed wiring board 15.
  • the flexible printed wiring board may be abbreviated as FPC.
  • the molded product 20 is a component in which a molded body 21 made of a thermoplastic resin and an electrical component sheet 30 are integrated by insert molding.
  • FIG. 4 shows an appearance of the molded product 20 shown in FIG.
  • a screw hole 22 for attaching the molded product 20 to the washing machine 1 is formed in the molded body 21 of the molded product 20.
  • a connection pattern 44 for connecting to the FPC 15 is formed on the electrical component sheet 30.
  • a guide groove 23 for guiding the FPC 15 to the back side is formed in the molded body 21.
  • FIG.5 (c) may be called a molded article.
  • FIG. 5A shows a cross-sectional structure of the electric component sheet 30.
  • a base film 31 is disposed on the top of the electrical component sheet 30.
  • a pattern layer 32 is formed in the first wiring region Ar ⁇ b> 1 below the base film 31.
  • a separate layer 33 is formed in the second wiring region Ar ⁇ b> 2 below the base film 31.
  • a transparent electrode layer 34 is formed in the first wiring region Ar1 below the design layer 32. Further, below the pattern layer 32, the separate layer 33, and the transparent electrode layer 34, a thick film conductive layer 35 that continues from the first wiring region Ar1 to the second wiring region Ar2 is formed.
  • An adhesive layer 36 is formed under the thick film conductive layer 35 over the entire lower surface of the electrical component sheet 30.
  • FIG. 6 shows the planar shapes of the transparent electrode layer 34 and the thick film conductive layer 35 formed on the adhesive layer 36.
  • FIG. 6 shows a layer below the base film 31, the design layer 32, and the separate layer 33 in the electrical component sheet 30.
  • An electrode pattern 41 of the touch sensor 14 is formed on the transparent electrode layer 34.
  • the thick film conductive layer 35 is formed with a circuit pattern 42 connected to the electrode pattern 41, an electrode pattern and circuit pattern 43 constituting the membrane switch 12, and a connection pattern 44 arranged in the second wiring region Ar2. ing.
  • Base film 31 The base film 31 disposed on the uppermost part of the electrical component sheet 30 becomes a part exposed on the surface of the operation panel 10 shown in FIG. Under this base film 31, there is a design layer 32, and since there is the touch screen 11 including the touch sensor 14 and the liquid crystal display device 13 shown in FIG. 3, a transparent resin is used for the base film 31. Is done.
  • the material of the base film 31 is, for example, a polyester resin, polyethylene terephthalate (PET) resin, acrylic resin, polycarbonate resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, triacetyl cellulose resin, styrene resin or ABS resin resin film, acrylic resin And a multilayer film of ABS resin, or a multilayer film of acrylic resin and polycarbonate resin.
  • the thickness of the base film 31 is generally selected from the range of 30 ⁇ m to 500 ⁇ m, for example.
  • the design layer 32 is a layer for expressing a design such as a design.
  • the pattern layer 32 is formed on the base film 31 by, for example, a gravure printing method or a screen printing method.
  • the material constituting the pattern layer 32 includes, for example, a resin such as an acrylic resin, a vinyl chloride vinyl acetate copolymer resin, a thermoplastic urethane resin, or a polyester resin, and a pigment or dye added to the resin.
  • the design layer 32 may be provided with a metal design using, for example, an insulated aluminum paste or mirror ink.
  • a top coat layer for enhancing durability may be formed on the design layer 32.
  • the separate layer 33 is configured to adhere to the base film 31 and be peelable from the thick film conductive layer 35. Therefore, the separate layer 33 is formed of a material that can be easily peeled off at the interface with the thick film conductive layer 35. For example, acrylic, silicon-based, polyester-based or epoxy-based ultraviolet curable resin and thermosetting resin are used. In addition, the main material is a fiber-based or polyamide-based thermoplastic resin. The thickness of the separate layer 33 is, for example, about 1 to 10 ⁇ m as a film thickness after drying. (2-4) Transparent electrode layer 34 The transparent electrode layer 34 is made of a transparent and conductive material.
  • the transparent electrode layer 34 is formed of, for example, a metal oxide, a transparent conductive polymer, or a transparent conductive ink.
  • the metal oxide include indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO).
  • the transparent conductive polymer include PEDOT / PSS (poly-3,4-ethylenedioxythiophene / polysulfonic acid).
  • transparent conductive ink what contains a carbon nanotube or silver nanofiber in a binder is mentioned, for example.
  • the thickness of the transparent electrode layer 34 is set in a range satisfying the above-described light transmittance and sheet resistance value.
  • the transparent electrode layer 34 is provided with an adjustment layer for preventing a phenomenon in which a boundary line (electrode pattern outline) between a portion where the electrode is formed and a portion where the electrode is not formed, that is, a so-called bone appearance phenomenon. Also good.
  • Thick film conductive layer 35 The thick film conductive layer 35 is formed by printing conductive ink by thick film printing. The thickness of the thick conductive layer 35 is, for example, 1 ⁇ m to 20 ⁇ m after drying.
  • the conductive ink contains a conductive filler and a binder.
  • the conductive filler for example, conductive powder or conductive powder obtained by plating a metal on the surface of non-conductive particles can be used. Examples of the conductive material include gold, silver, copper, aluminum, nickel, carbon, and graphite. Examples of the conductive powder plated with metal include conductive powder obtained by plating the surface of urethane particles or silica particles with copper, nickel, or silver.
  • polyester resins acrylic resins, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resins, vinyl chloride / vinyl acetate / maleic acid copolymer resins, thermoplastic urethane resins and other rosin resins, rosin A tackifier that exhibits adhesiveness by heat, such as an ester resin and a petroleum resin, can be blended and used.
  • the solvent used in this ink is suitable for thick film printing, for example. Examples of thick film printing include screen printing and gravure printing.
  • an epoxy-based, urethane-based or acrylic-based thermosetting resin or ultraviolet curable resin can be used as the binder.
  • Adhesive layer 36 is formed of an insulating adhesive in order to ensure insulation between the patterns of the transparent electrode layer 34 and the thick film conductive layer 35.
  • a thermoplastic resin can be used for the adhesive layer 36.
  • the thermoplastic resin used for the adhesive layer 36 include urethane resin, polyester resin, polyamide resin, acrylic resin, vinyl chloride vinyl acetate copolymer resin, and synthetic rubber.
  • the adhesive layer 36 exhibits adhesiveness by the heat of the molten resin, and improves the adhesive force between the transparent electrode layer 34 and the thick film conductive layer 35 and the molded body 21.
  • the thickness of the adhesive layer 36 is, for example, 2 ⁇ m to 20 ⁇ m after drying.
  • FIG. 5B and FIG. 5C show a process of connecting the FPC 15 to the thick film conductive layer 35 of the electrical component sheet 30 formed into the molded product 20.
  • the base film 31 is peeled off. As the base film 31 is peeled in this way, the connection pattern 44 is exposed.
  • This process is not only a manufacturing process of electric products, but also a process of processing a molded product having an FPC.
  • the connection pattern 44 of the thick film conductive layer 35 and the wiring pattern 15c of the FPC 15 are connected by the anisotropic conductive film 51. .
  • the wiring pattern 15 c is formed on the first surface 15 a of the FPC 15.
  • An adhesive sheet 52 is adhered to the second surface 15b on the opposite side of the first surface 15a of the FPC 15.
  • the FPC 15 and the separate layer 33 are bonded after the connection pattern 44 and the wiring pattern 15c are connected or simultaneously with the connection. Thereby, the FPC 15 is bonded to the base film 31.
  • an adhesive sheet can be used.
  • FIG. 7A shows an arrangement process.
  • the electrical component sheet 30 is arranged on the inner surface 111 of the first mold 110.
  • the base film 31 of the electrical component sheet 30 is disposed so as to contact the inner surface 111 of the first mold 110, and the adhesive layer 36 is disposed toward the second mold 120.
  • the clamping process shown in FIG. 7B is performed. In the mold clamping process, the first mold 110 and the second mold 120 are combined to form the cavity 130.
  • the electrical component sheet 30 is formed, for example, in advance along the inner surface 111 of the first mold 110 and the outer periphery is cut, so that even if it is inserted into the inner surface 111 of the first mold 110, the electric component sheet 30 does not move from the disposed position.
  • the first mold 110 may be provided with a suction mechanism.
  • FIG. 7C shows an injection process.
  • the molten resin 140 is injected through the sprue 121 into the cavity 130 formed between the first mold 110 and the second mold 120.
  • the adhesive layer 36 of the electrical component sheet 30 is activated by the heat of the molten resin 140.
  • the molded body 21 (see FIG. 7D) formed by the molten resin 140 being solidified and the electric component sheet 30 are bonded.
  • the first mold 110 and the second mold 120 are opened.
  • the molded product 20 is removed from the second mold 120 by, for example, an ejector pin 122 protruding from the second mold 120, and is held and taken out by an entering take-out robot (not shown).
  • the molded body 21 may be colored or uncolored, and is molded using a transparent, translucent, or opaque thermoplastic resin or elastomer.
  • a general-purpose thermoplastic resin such as polystyrene resin, polyolefin resin, ABS resin, or AS resin is preferably used.
  • a polyester, polyester, or styrene elastomer can be used as the material of the molded body 21. Natural rubber or synthetic rubber can be used as the material of the molded body 21.
  • a reinforcing material such as glass fiber or an inorganic filler can be added to the molded body 21.
  • FIG. 9A, FIG. 9B, and FIG. 9C show a part of the manufacturing process for processing the molded product 20B into an electrical product.
  • the molded product 20B of Modification 1B has the same form as the molded product 20A in the state of FIG. 9A. is doing.
  • the processing step shown in FIG. 9B in the molded product 20B, the portion of the base film 31 covered with the connection pattern 44 of the thick film conductive layer 35 is cut off.
  • the FPC 15A is pressure-bonded to the molded product 20B from which the base film has been removed.
  • the connection portion P ⁇ b> 2 is not covered with the base film 31.
  • the adhesive sheet is not attached to the second surface 15Ab of the FPC 15A.
  • FIG. 10A, FIG. 10B, and FIG. 10C show a part of the manufacturing process for processing the molded product 20C into an electrical product.
  • the molded product 20C of the modified example 1C has a boss 21Ba formed at the time of injection molding in the molded product 21B. It is different from the molded product 20A.
  • the molded product 20C and the molded product 20A have the same structure except for the portion where the boss 21Ba is formed.
  • the slide core 123 may be installed in the second mold 120 shown in FIG. 11, and the boss hole 123a may be formed on the inner surface.
  • the molten resin 140 penetrates the electrical component sheet 30B and forms the bosses 21Ba by heat and pressure during injection molding. At this time, it is not necessary to make a hole in the electrical component sheet 30B in advance.
  • the FPC 15 is crimped by crimping the boss 21Ba with heat, the state shown in FIG. 10B is obtained. Because the boss 21Ba is present, the base film 31 is not rolled up from the connection portion P3 shown in FIG. 10C toward the first wiring region Ar1, so that the circuit pattern 43 in the first wiring region Ar1 The risk of disconnection can be reduced.
  • FIG. 12A, FIG. 12B, and FIG. 12C show a part of the manufacturing process for processing the molded product 20D into an electrical product.
  • FIG. 12 (a) and FIG. 10 (a) show a comparison between FIG. 9 (a) and FIG. 8 (a)
  • the relationship between the molded product 20D and the molded product 20C is as follows. This is the same as the relationship of the product 20A.
  • the base film 31 is cut from the state shown in FIG. 12A to obtain the state of the electrical component sheet 30C shown in FIGS. 12B and 12C.
  • the overlap between the base film 31 and the FPC 15A is eliminated.
  • FIGS. 13 (a), 13 (b), 13 (c) and 13 (d) show a part of the manufacturing process for processing the molded product 20E into an electrical product.
  • FIG. 14B and FIG. 14C show a part of the manufacturing process for processing the molded product 20F into an electrical product.
  • the molded product 20E is obtained by applying resin sealing to the molded product 20A
  • the molded product 20F is obtained by applying resin sealing to the molded product 20B. Therefore, except for the sealing resin 53 being formed, the molded product 20E and the molded product 20A are the same, and the molded product 20F and the molded product 20B are the same.
  • FIG. 15A shows an electrical component sheet 30D according to the second embodiment.
  • the arrangement of the layers is only different.
  • FIG. 15A since the base film 31 is disposed at the lowermost part, the layer structure will be described in order from the lowermost part with respect to FIG. A base film 31 is disposed at the lowermost part of the electrical component sheet 30D.
  • a transparent electrode layer 34 is formed in the first wiring area Ar1 on the base film 31.
  • a separate layer 33 is formed in the second wiring region Ar ⁇ b> 2 on the base film 31.
  • a thick film conductive layer 35 continuously formed from the first wiring region Ar1 to the second wiring region Ar2 is formed on the transparent electrode layer 34 and the separate layer 33.
  • a design layer 32 is formed on the thick film conductive layer 35.
  • an adhesive layer 36 is formed over the entire upper surface of the electrical component sheet 30D.
  • the molded product 20G is a component in which a molded body 21C made of a thermoplastic resin and an electric component sheet 30D are integrated by insert molding.
  • a decorative layer 24 formed at the same time as injection molding for integrating the molded body 21C and the electrical component sheet 30D is formed.
  • the decoration layer 24 since it can form by the decoration simultaneous shaping
  • FIGS. 16A and 16B show a part of the manufacturing process for processing the molded product 20H into an electrical product.
  • the molded product 20H of the modified example 2A has the same form as the molded product 20G in the state of FIG. 16A. is doing.
  • the portion of the base film 31 covered with the connection pattern 44 of the thick film conductive layer 35 is cut off to form the electrical component sheet 30E.
  • FPC15A is crimped
  • the connection portion P5 is not covered with the base film 31.
  • the adhesive sheet is not attached to the second surface 15Ab of the FPC 15A.
  • Modifications 2B and 2C 17 (a) and 17 (b) show a part of the manufacturing process for processing the molded product 20I into an electrical product
  • FIGS. 18 (a) and 18 (b) show the molded product 20J.
  • a part of the manufacturing process for processing the product into an electrical product is shown.
  • the molded products 20I and 20J of the modified examples 2B and 2C have a boss 21Da formed at the time of injection molding, as can be seen by comparing FIG. 17A and FIG. 15A. It is different from the molded product 20A.
  • the molded product 20I and the molded product 20G have the same structure except for the portion where the boss 21Da is formed.
  • the molded body 21E is the same as the molded body 21D in that the molded body 21E has a boss 21Ea formed at the time of injection molding, except that the molded body 21E is different from the molded body 21D.
  • a method of forming the bosses 21Da and 21Ea on the electrical component sheet 30F will be described later.
  • the boss 21 Da If the FPC 15 is crimped by crimping the tip of 21Ea with heat, the state shown in FIGS. 17B and 18B is obtained.
  • the presence of the bosses 21Da and 21Ea makes it difficult for the base film 31 to roll up, and the risk of disconnection of the circuit pattern in the first wiring region Ar1 can be reduced.
  • FIG. 19A shows an arrangement process.
  • a transfer sheet 330 having a transfer layer is arranged on the inner surface 151 of the first mold 150.
  • the transfer sheet 330 is fixed by a clamp 152.
  • the electrical component sheet 30F is disposed.
  • the electrical component sheet 30F is adsorbed and fixed to the second mold 160.
  • the electrical component sheet 30 ⁇ / b> F is disposed at a position where the boss hole 162 of the second mold 160 is present.
  • the mold clamping process shown in FIG. 19B is performed.
  • a cavity 155 is formed that accommodates the transfer sheet 330 disposed on the first mold 150 and the electrical component sheet 30F disposed on the inner surface 161 of the second mold 160.
  • FIG. 19C shows an injection process.
  • the molten resin 65 is injected through the sprue 164 into the cavity 155 formed between the first mold 150 and the second mold 160.
  • the molten resin 170 is in close contact with the surfaces of the electrical component sheet 30F and the decorative layer 24 (see FIG. 17A) of the transfer sheet 330, and the adhesive layer 36 of the electrical component sheet 30F (see FIG. 17A).
  • the adhesive layer of the decorative layer 24 exhibits an adhesive function by heat and pressure directly transmitted from the molten resin 170.
  • the base film of the electrical component sheet 30 ⁇ / b> F is broken by the heat and pressure of the molten resin 170 at locations corresponding to the boss holes 162 of the second mold 160, and the molten resin 170 flows into the boss holes 162.
  • the molten resin 170 fills the cavity 155 and stops flowing, the molten resin 170 is cooled via the first mold 150 and the second mold 160.
  • the molten body 170 is cooled and solidified to form the molded body 21D.
  • the first mold 150 and the second mold 160 are opened.
  • the decorative layer 24 peels from the transfer sheet 330, the molded product 20 ⁇ / b> L remains in the second mold 160, and the transfer sheet 330 remains in the first mold 150.
  • the molded product 20L is removed from the second mold 160 by, for example, ejector pins 163 protruding from the second mold 160, and is held and taken out by the take-out robot (not shown).
  • FIGS. 20 (a), 21 (a), and 22 (a) show a cross-sectional structure of the electric component sheet 30G. 20A to 20C show a state where the connection pattern 44 is cut, and FIGS. 21A to 21C show a state where the connection patterns 44 are cut. It is shown.
  • FIG. 22A schematically shows an enlarged shape of the end surface cut along the line II in FIGS. 20A and 21A.
  • FIG. 22 (b) shows a planar shape in which a part of the molded product 20K is enlarged
  • FIG. 22 (c) shows the shape of the end surface cut along the line II-II in FIG. 22 (b). It is schematically shown enlarged.
  • the electrical component sheet 30G of the third embodiment is different from the electrical component sheet 30 of the first embodiment in that the base film 31 is peeled and the connection pattern 44 is exposed, so that the connection pattern 44 and the separation layer 33 are not provided.
  • the adhesive layer 36 between the connection patterns 44 is excluded. That is, as can be seen from FIG. 22A and FIG. 22C, the adhesive layer 36 is formed only under the thick conductive layer 35 constituting the connection pattern 44 of the second wiring region Ar2. Therefore, in the configuration other than this point, the electrical component sheet 30G of the third embodiment is the same as that of the electrical component sheet 30 of the first embodiment, and the base film 31 is disposed on the top of the electrical component sheet 30G. ing.
  • a pattern layer 32 is formed in the first wiring region Ar ⁇ b> 1 below the base film 31.
  • a transparent electrode layer 34 is formed in the first wiring region Ar ⁇ b> 1 below the design layer 32.
  • a separate layer and an adhesive layer 36 are formed between the connection pattern 44 and the connection pattern 44 in the second wiring region Ar2. It has not been.
  • a thick conductive film 35 that continues from the first wiring region Ar1 to the second wiring region Ar2 is formed under the base film 31, the design layer 32, and the transparent electrode layer 34.
  • An adhesive layer 36 is formed on the entire surface.
  • a resin binder obtained by blending an acrylic, polyester, vinyl chloroacetate, or urethane thermoplastic resin with a fiber polymer may be used as the conductive ink.
  • the fiber polymer include CAB (cellulose acetate butyrate) and NC (nitrocellulose).
  • the molded product 20K is made of thermoplastic resin by insert molding.
  • the molded body 21F and the electrical component sheet 30G are integrated parts.
  • the base film 31 in the second wiring region Ar2 is caused from the molded body 21F, and the base film 31 is peeled off at the interface between the thick film conductive layer 35 and the molded body 21F.
  • peeling easily occurs at the interface between the base film 31 and the molded body 21F, and peeling is also easily performed at the interface between the base film 31 and the thick film conductive layer 35.
  • connection pattern 44 is exposed.
  • FIG. 20C and FIG. 21C the connection pattern 44 of the thick film conductive layer 35 and the FPC 15 are pressure-bonded by the anisotropic conductive film 51.
  • the adhesive layer 36 is formed only under the thick conductive layer 35 constituting the connection pattern 44 in the second wiring region Ar2. However, the adhesive layer 36 in this portion may be removed. . That is, the electrical component sheet 30H according to the modified example 3A is configured to remove the adhesive layer 36 over the entire second wiring region Ar2 and leave the entire adhesive layer 36 in the first wiring region Ar1 (FIG. 23A). ), FIG. 24 (a) and FIG. 25 (a)). A molded product 20L is molded using the above-described electrical component sheet 30H. As shown in FIGS.
  • a molded product 20L and a molded body 21G made of a thermoplastic resin and an electrical component are formed by insert molding. This is a component integrated with the sheet 30H.
  • the base film 31 in the second wiring region Ar2 is caused from the molded body 21G, and the base film 31 is peeled off at the interface between the thick film conductive layer 35 and the molded body 21G.
  • peeling easily occurs at the interface between the base film 31 and the molded body 21G, and peeling also occurs easily at the interface between the base film 31 and the thick film conductive layer 35.
  • connection pattern 44 is exposed.
  • FIGS. 23C and 24C the connection pattern 44 of the thick conductive layer 35 and the FPC 15 are pressure-bonded by the anisotropic conductive film 51.
  • FIGS. 26 (a) and 27 (a) show a cross-sectional structure of the electric component sheet 30I. 26 (a) to 26 (c) show a state where the connection pattern 44 is cut, and FIGS. 27 (a) to 27 (c) show a state where the connection pattern 44 is cut. It is shown.
  • FIG. 28 (a) schematically shows an enlarged shape of the end surface cut along the line VV in FIGS. 26 (a) and 27 (a). Further, FIG. 28 (b) shows a rear surface shape in which a part of the molded product 20M is enlarged, and FIG. 28 (c) shows the rear surface side of the end surface cut along the line VI-VI in FIG. 28 (b).
  • the shape of is enlarged and schematically shown.
  • the electrical component sheet 30I according to the fourth embodiment is different from the electrical component sheet 30D according to the second embodiment in that the base film 31 is peeled to expose the connection pattern 44, so that the connection pattern 44 is provided instead of providing the separate layer 33.
  • the adhesive layer 36 between the connection patterns 44 is excluded. Accordingly, the configuration other than this point is the same as the electrical component sheet 30I of the fourth embodiment and the electrical component sheet 30D of the second embodiment.
  • a base film 31 is disposed at the lowermost part of the electrical component sheet 30I. In the first wiring area Ar1 on the base film 31, a transparent electrode layer 34 is formed. However, as shown in FIG.
  • a separate layer and an adhesive layer 36 are formed between the connection pattern 44 and the connection pattern 44 in the second wiring region Ar2. It has not been.
  • a thick film conductive layer 35 continuously formed from the first wiring region Ar1 to the second wiring region Ar2 is formed, and is adhered to the entire upper surface of the thick film conductive layer 35.
  • Layer 36 is formed.
  • a pattern layer 32 is formed on the thick conductive layer 35 in the first wiring region Ar1. It should be noted that the material of the thick film conductive layer 35 described in the third embodiment is also preferably used for the thick film conductive layer 35 of the fourth embodiment as a material that is easily peeled off.
  • the molded product 20M includes a molded body 21H made of a thermoplastic resin and an electric component sheet 30D by insert molding. Is an integrated part.
  • a decorative layer 24 formed at the same time as injection molding for integrating the molded body 21H and the electrical component sheet 30D is formed.
  • the decoration layer 24 since it can form by the decoration simultaneous shaping
  • the base film 31 in the second wiring region Ar2 is peeled down to form the base film 31 and the molded product.
  • the base film 31 is peeled off at the interface between the body 21H and the thick film conductive layer 35.
  • the connection pattern 44 is exposed.
  • FIGS. 26C and 27C the connection pattern 44 of the thick conductive layer 35 and the FPC 15 are pressure-bonded by the anisotropic conductive film 51.
  • the adhesive layer 36 is formed only on the thick conductive film 35 constituting the connection pattern 44 in the second wiring region Ar2. However, the adhesive layer 36 in this portion may be removed. . That is, the configuration in which the adhesive layer 36 is removed over the entire second wiring region Ar2 and the entire adhesive layer 36 in the first wiring region Ar1 is left is the electrical component sheet 30J of Modification 4A (FIG. 29A). ), FIG. 30 (a) and FIG. 31 (a)). A molded product 20N is molded using the above-described electrical component sheet 30J. As shown in FIGS.
  • the molded product 20N is formed by insert molding with a molded body 21I made of a thermoplastic resin and an electrical component. This is a component integrated with the sheet 30J.
  • the base film 31 in the second wiring region Ar2 is pulled down from the molded body 21I, and the base film 31 is peeled off at the interface between the thick film conductive layer 35 and the molded body 21I.
  • peeling easily occurs at the interface between the base film 31 and the molded body 21I, and peeling also occurs easily at the interface between the base film 31 and the thick film conductive layer 35.
  • connection pattern 44 is exposed.
  • FIGS. 29C and 30C the connection pattern 44 of the thick conductive layer 35 and the FPC 15 are pressure-bonded by the anisotropic conductive film 51.
  • the electrical component sheets 30 and 30A to 30J are formed by using the thick film conductive layer 35 and the first film of the base film 31 as shown in FIGS.
  • a circuit pattern 42, an electrode pattern, and a circuit pattern 43 are formed in the wiring region Ar1, and a connection pattern 44 is formed in the second wiring region Ar2.
  • the thick film conductive layer 35 is configured such that the connection pattern 44 can be exposed by peeling the base film 31 in the second wiring region Ar2.
  • the circuit pattern 42, the electrode pattern, and the circuit pattern 43 remain sandwiched and fixed between the base film 31 and the adhesive layer 36 in the first wiring region Ar1. Is done.
  • the thick film conductive layer 35 is fixed to the molded bodies 21 and 21A to 21I, even if the force to peel off the base film 31 is applied by the FPCs 15 and 15A. No disconnection occurs between the circuit patterns 42 and 43 in the first wiring area Ar1 and the connection pattern 44 in the second wiring area Ar2. Even if the heat shrinkage rates of the base film 31 and the molded bodies 21, 21A to 21I are different from each other, the thick film conductive layer 35 is firmly fixed to the molded bodies 21, 21A to 21I. Disconnections in the circuit patterns 42 and 43 and the connection pattern 44 are less likely to occur.
  • the wiring pattern 15c formed on the first surface 15a of the flexible printed wiring board 15 is connected to the connection pattern 44, and the first of the flexible printed wiring board 15 is connected. If an assembly process for bonding the base film 31 to the second surface 15b on the opposite side of the surface 15a is provided, in the electrical product such as the washing machine 1, the FPC 15 is difficult to be detached from the electrical component sheet 30, and the FPC 15 and the electrical component The durability of electrical connection with the sheets 30, 30B, 30D, 30F, 30G is improved.
  • the processing step includes a step of cutting the base film 31 that has covered the second wiring region Ar2
  • the FPC 15A is crimped to the molded products 20B, 20D, 20F, and 20H. It becomes easy to do.
  • the FPC 15A can be easily attached and detached during maintenance.
  • the FPCs 15 and 15A electrically connect the electrical component sheets 30, 30A to 30J and the controller 16 (an example of an electrical device).
  • the controller 16 an example of an electrical device.
  • vibration or the like is not easily transmitted from the controller 16 to the connection portion between the wiring pattern 15c of the FPC 15 and the connection pattern 44, and disconnection is difficult to occur. Therefore, although it is preferable to connect an electrical component sheet
  • the electrical component sheet 230 shown in FIG. 32A is formed on the transfer sheet 231.
  • the electrical component sheet 230 is integrated with the insulating molded body 21 by fusion integral molding.
  • a transfer technique using a mold shown in FIG. 19 can be applied to the manufacturing method in which the electric component sheet 230 and the molded body 21 are integrated.
  • the electrical component sheet 320 includes a pattern layer 32 that covers at least a part of the surface of the molded body 21, a thick film conductive layer 35, and an adhesive layer 36 that adheres the thick film conductive layer 35 to the molded body 21.
  • the thick film conductive layer 35 includes a circuit pattern formed by thick film printing in the first wiring region Ar1, and a connection pattern electrically connected to the circuit pattern and formed by thick film printing in the second wiring region Ar2. Contains. Since these configurations are the same as those in the above embodiment, the description thereof is omitted. This technical idea is different from the above-described invention in that the transfer sheet 231 is peeled as a whole (see FIG. 32B) and does not remain in the molded product 220 (see FIG. 32C). . Therefore, the separate layer 233 is also formed on the entire surface of each electric component sheet 320 of the transfer sheet 231.
  • the thick film conductive layer 35 maintains a state in which the circuit pattern is fixed to the molded body 21 by the adhesive layer 36 in the first wiring region Ar1, and is connected in the second wiring region Ar2.
  • the pattern can be exposed.
  • a hard coat layer for improving durability, a protective glass plate, and the like may be provided on the pattern layer 32 in the state shown in FIG.

Landscapes

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Abstract

 成形体に接着している、厚膜印刷によって形成されている回路パターンや接続パターンに断線を生じ難くする。厚膜導電層(35)は、第2配線領域(Ar2)においてベースフィルム(31)が剥離されることによって、接続パターン(44)が露出できるように構成されている。しかし、ベースフィルム(31)が剥離されても、第1配線領域(Ar1)においては、厚膜導電層(35)の回路パターンがベースフィルム(31)と接着層(36)との間に挟まれて固定された状態が維持される。

Description

成形品、電気部品シート、電気製品及び成形品の製造方法
 本発明は、厚膜印刷で回路パターン及び接続パターンが形成されている電気部品シート、電気部品シートが溶融一体成形されてなる成形体を備える成形品、電気部品シートを用いる電気製品及び電気部品シートを用いる成形品の製造方法に関する。
 従来から、シート状のフレキシブルなタッチセンサなどの電気部品シートを使った電気製品が製造されている。例えば、特許文献1及び特許文献2には、射出成形時にシート状のタッチセンサを熱可塑性樹脂の成形体と一体化して、タッチセンサ付きの成形品を製造する技術が開示されている。
特許第5220454号公報 特許第5484529号公報
 例えば特許文献1に記載の成形品では、射出成形金型の一方の金型内にフィルム上に設けられた電極パターン層が樹脂成形体側に向くようにセットして樹脂を射出することにより、静電容量スイッチ付きインサートフィルムが成形体と一体化されている。そして、静電容量スイッチは、成形品の外部に引き出されたフィルム上の導電性インキ層でフレキシブル回路を介して外部のコントローラ等に接続される。
 このようなタッチセンサ付き成形品では、熱サイクルテスト又は高温高湿等の環境テストにおいて、樹脂成形体とインサートフィルムの熱収縮差や吸湿における接着力低下が原因で、タッチセンサを構成しているフィルムと樹脂成形体との間で生じる剥離によって、樹脂成形体に接着している回路パターンに断線が生じることがある。あるいは引っ張り試験又は振動試験において、上述のタッチセンサ付き成形品では、フィルムと樹脂成形体とを引き剥がす方向の力が加わると、樹脂成形体とフィルムとで間で生じる剥離によって、樹脂成形体に接着している回路パターンに断線が生じる場合がある。
 本発明の課題は、成形体に接着している、厚膜印刷によって形成されている回路パターンや接続パターンに断線の生じ難い成形品を提供することであり、そのような成形品に適した電気部品シートを提供することであり、またそのような電気部品シートを用いた電気製品及び成形品の製造方法を提供することである。
 以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
 本発明の一見地に係る成形品は、電気部品シートと、溶融一体成形によって電気部品シートと一体化されてなる絶縁性の成形体とを備え、電気部品シートは、成形体の表面の少なくとも一部を覆う絶縁性のベースフィルムと、ベースフィルムの第1配線領域に厚膜印刷で形成された回路パターンと回路パターンと電気的に接続され且つ第2配線領域に厚膜印刷で形成された接続パターンとを含む厚膜導電層と、厚膜導電層を成形体に接着する接着層とを有し、厚膜導電層は、第1配線領域において回路パターンがベースフィルムと接着層との間に挟まれて固定された状態を維持し、第2配線領域においてベースフィルムが剥離されることによって接続パターンが露出できるように構成されている。
 また、成形品は、第2配線領域の厚膜導電層とベースフィルムとの間に、ベースフィルムを剥離して接続パターンを露出させるためのセパレート層をさらに備えてもよい。
 また、成形品は、接着層が、少なくとも第2配線領域のベースフィルムと成形体との界面には形成されず、厚膜導電層は、接続パターンが成形体によって固定されるように構成されてもよい。
 また、成形品は、成形体が、第2配線領域の近傍にベースフィルムを貫通するボスを有するように構成されてもよい。
 また、成形品は、ベースフィルムと厚膜導電層との間に又は接着層と厚膜導電層との間に、図柄の描かれている図柄層をさらに備えてもよい。
 また、成形品は、電気部品シートが、タッチセンサを含み、厚膜導電層に接続され、入力操作を検出して入力操作に対応する検出信号を厚膜導電層に送信する透明電極層をさらに備えてもよい。
 また、電気部品シートの接続パターンに接続されている配線パターンを有するフレキシブルプリント配線基板をさらに備えてもよい。
 また、本発明の一見地に係る電気製品は、上述の成形品と、電気部品シートの接続パターンに電気的に接続されている電気デバイスとを備えている。
 本発明の一見地に係る電気部品シートは、絶縁性の成形体を含む成形品の製造に用いられる電気部品シートであって、成形体の溶融成形時に、成形体の表面の少なくとも一部を覆うように成形体と一体に成形される絶縁性のベースフィルムと、ベースフィルムの第1配線領域に厚膜印刷で形成された回路パターンと回路パターンと電気的に接続され且つ第2配線領域に厚膜印刷で形成された接続パターンとを含む厚膜導電層と、厚膜導電層を成形体に接着可能な接着層とを有し、厚膜導電層は、第1配線領域において回路パターンがベースフィルムと接着層との間に挟まれて固定された状態を維持し、第2配線領域においてベースフィルムが剥離されることによって接続パターンが露出できるように構成されている。
 また、電気部品シートは、第2配線領域の厚膜導電層とベースフィルムとの間に、ベースフィルムを剥離して接続パターンを露出させるためのセパレート層をさらに備えてもよい。
 また、電気部品シートは、接着層が少なくとも第2配線領域のベースフィルム上には形成されていないように構成されてもよい。
 本発明の一見地に係る成形品の製造方法は、絶縁性のベースフィルムと、ベースフィルムに厚膜印刷で形成された配線を含む厚膜導電層と、厚膜導電層を接着する接着層とを有する電気部品シートを用いた成形品の製造方法であって、ベースフィルムを金型の内面に向けるとともに接着層をキャビティ側に向けて電気部品シートがセットされている金型を型締めする型締工程と、金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出し、厚膜導電層を接着層によって接着することにより電気部品シートのベースフィルムで少なくとも一部を覆われた表面を有する絶縁性の成形体を溶融一体成形する射出成形工程と、を備え、射出成形工程では、第1配線領域において厚膜導電層の回路パターンがベースフィルムと接着層との間に挟まれて固定された状態を維持させながら、第2配線領域においてベースフィルムを剥離することによって厚膜導電層の接続パターンを露出させられるように成形する。
 また、第1配線領域において厚膜導電層の回路パターンがベースフィルムと接着層との間に挟まれて固定された状態を維持させながら、第2配線領域においてベースフィルムを剥離することによって厚膜導電層の接続パターンを露出させる加工工程と、成形品の製造方法は、接続パターンに対してフレキシブルプリント配線基板の第1面に形成されている配線パターンを接続し、フレキシブルプリント配線基板の第1面の反対側にある第2面にベースフィルムを接着する組立工程をさらに備えてもよい。
 また、第1配線領域において厚膜導電層の回路パターンがベースフィルムと接着層との間に挟まれて固定された状態を維持させながら、第2配線領域においてベースフィルムを剥離することによって厚膜導電層の接続パターンを露出させる加工工程と、成形品の製造方法は、第2配線領域を覆っていたベースフィルムを切除し、接続パターンに対してフレキシブルプリント配線基板の第1面に形成されている配線パターンを接続する組立工程をさらに備えもよい。
 また、成形品の製造方法は、組立工程が、接続パターンとフレキシブルプリント配線基板との接続部分を樹脂封止する工程を含んでもよい。
 本発明の成形品、電気部品シート、電気部品又は成形品の製造方法によれば、成形体に接着している、厚膜印刷による回路パターンに断線が生じ難くなる。
第1実施形態に係る成形品が適用される洗濯機の一例を示す斜視図。 図1の成形品に用いられる電気部品シートの周辺機器を説明するためのブロック図。 第1実施形態に係る成形品の外観の概要を示す正面図。 図3に示されている成形品の一部を拡大した部分拡大背面図。 (a)第1実施形態に係る電気部品シートの構成を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 厚膜導電層及び透明電極層を説明するために一部を破断した部分破断平面図。 (a)インサート成形の配置工程を示す断面図、(b)インサート成形の型締め工程を示す断面図、(c)インサート成形の射出工程を示す断面図、(d)インサート成形の開き工程を示す断面図。 (a)変形例1Aの成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)変形例1Aの成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)図8(b)の成形品側面の一部を拡大した部分拡大側面図。 (a)変形例1Bの成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)変形例1Bの成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)図9(b)の成形品側面の一部を拡大した部分拡大側面図。 (a)変形例1Cの成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)変形例1Cの成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)図10(b)の成形品側面の一部を拡大した部分拡大側面図。 変形例1Cに係る成形品を形成するインサート成形の一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)変形例1Dの成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)変形例1Dの成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)図12(b)の成形品側面の一部を拡大した部分拡大側面図。 (a)変形例1Eの成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)変形例1Eの成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)変形例1Eの成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(d)図13(c)の成形品側面の一部を拡大した部分拡大側面図。 (a)変形例1Dの成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)変形例1DCの成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)変形例1DCの成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)第2実施形態に係る電気部品シートの構成を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)変形例2Aの成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)変形例2Aの成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)変形例2Bの成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)変形例2Bの成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)変形例2Cの成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)変形例2Cの成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)インサート成形と成形同時加飾の配置工程を示す断面図、(b)型締め工程を示す断面図、(c)射出工程を示す断面図、(d)開き工程を示す断面図。 (a)第3実施形態に係る電気部品シートの構成を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)第3実施形態に係る電気部品シートの構成を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)図20(a)及び図21(a)のI-I線で切断した電気部品シートの端面を示す模式的な部分拡大断面図、(b)変形例3Aに係る成形品の構成を説明するための模式的な部分拡大背面図、(c)図22(b)のII-IIV線で切断した成形品の模式的な部分拡大断面図。 (a)変形例3Aに係る電気部品シートの構成を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)変形例3Aに係る電気部品シートの構成を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)図23(a)及び図24(a)のIII-III線で切断した電気部品シートの端面を示す模式的な部分拡大断面図、(b)変形例3Aに係る成形品の構成を説明するための模式的な部分拡大背面図、(c)図25(b)のIV-IV線で切断した成形品の模式的な部分拡大断面図。 (a)第4実施形態に係る電気部品シートの構成を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)第4実施形態に係る電気部品シートの構成を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)図26(a)及び図27(a)のV-V線で切断した電気部品シートの端面を示す模式的な部分拡大断面図、(b)第4実施形態に係る成形品の構成を説明するための模式的な部分拡大背面図、(c)図28(b)のVI-VI線で切断した成形品の模式的な部分拡大断面図。 (a)変形例4Aに係る電気部品シートの構成を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)変形例4Aに係る電気部品シートの構成を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。 (a)図29(a)及び図30(a)のVII-VII線で切断した電気部品シートの端面を示す模式的な部分拡大断面図、(b)変形例4Aに係る成形品の構成を説明するための模式的な部分拡大背面図、(c)図31(b)のVIII-VIII線で切断した成形品の模式的な部分拡大断面図。 (a)本願発明の周辺の技術的思想に係る電気部品シートの構成を説明するための模式的な部分拡大断面図、(b)成形品にFPCを接続する一工程を説明するための模式的な部分拡大断面図、(c)成形品にFPCを接続する他の工程を説明するための模式的な部分拡大断面図。
<第1実施形態>
 以下、本発明の第1実施形態に係る成形品、電気部品シート、電気製品及び成形品の製造方法について図面を用いて説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る成形品が取り付けられている洗濯機の概観を示す斜視図である。図1に示されている洗濯機1が本発明の適用される電気製品の一例であるが、本発明が適用される電気製品は洗濯機1に限られるものではない。洗濯機1に取り付けられている成形品20が本発明の第1実施形態に係る成形品である。この明細書において、電気製品とは、電気部品シートに電気デバイスが電気的に接続されたものである。後述するコントローラ16が電気デバイスの一例として挙げられているが、電気デバイスは、コントローラに限られるものではなく、電気部品シートからの電気信号を受けて電気的に動作するものであればよい。
(1)成形品20の概要
 洗濯機1を操作するために、操作パネル10が洗濯機1の前面側の上部に取り付けられている。操作パネル10には、タッチスクリーン11とメンブレンスイッチ12とが設けられている。正面から向かって操作パネル10の左側には、目隠し用の化粧版17が嵌めこまれている。タッチスクリーン11は、図2に示されているように、液晶表示装置13とタッチセンサ14とが含まれる。
 メンブレンスイッチ12とタッチセンサ14は、電気部品シート30に含まれている。メンブレンスイッチ12とタッチセンサ14は、フレキシブルプリント配線基板15によってコントローラ16に接続されている。液晶表示装置13は、フレキシブルプリント配線基板15とは異なる電線で、コントローラ16に接続されている。以下の説明では、フレキシブルプリント配線基板をFPCと略して記載する場合がある。
 図3に示されているように、成形品20は、インサート成形によって、熱可塑性樹脂からなる成形体21と電気部品シート30とが一体化された部品である。図3の成形品20の左端を部分的に拡大して裏側から見た外観が図4に示されている。成形品20の成形体21には、洗濯機1に成形品20を取り付けるためのネジ穴22が形成されている。
 電気部品シート30には、FPC15と接続するための接続パターン44が形成されている。また、成形体21には、FPC15を裏側に導くためのガイド溝23が形成されている。
 そして、図5(b)に記載されている成形品20にFPC15が接続されたもの(図5(c)参照)を成形品と呼ぶこともある。
(2)電気部品シート30の概要
 図5(a)には、電気部品シート30の断面構造が示されている。電気部品シート30の最上部には、ベースフィルム31が配置されている。ベースフィルム31の下の第1配線領域Ar1には、図柄層32が形成されている。また、ベースフィルム31の下の第2配線領域Ar2には、セパレート層33が形成されている。図柄層32の下の第1配線領域Ar1には、透明電極層34が形成されている。また、図柄層32、セパレート層33及び透明電極層34の下には、第1配線領域Ar1から第2配線領域Ar2まで連続して続く厚膜導電層35が形成されている。厚膜導電層35の下には、電気部品シート30の下面全面に渡って接着層36が形成されている。
 図6には、接着層36の上に形成されている透明電極層34及び厚膜導電層35の平面形状が示されている。図6に示されているのは、電気部品シート30のうちのベースフィルム31、図柄層32及びセパレート層33の下の層である。透明電極層34には、タッチセンサ14の電極パターン41が形成されている。また、厚膜導電層35には、電極パターン41に接続された回路パターン42、メンブレンスイッチ12を構成する電極パターン及び回路パターン43、第2配線領域Ar2に配置されている接続パターン44が形成されている。
(2-1)ベースフィルム31
 電気部品シート30の最上部に配置されているベースフィルム31は、図1に示されている操作パネル10の表面に露出する部分になる。このベースフィルム31の下には、図柄層32があり、また図3に示されているタッチセンサ14と液晶表示装置13を含むタッチスクリーン11があるので、ベースフィルム31には透明な樹脂が使用される。ベースフィルム31の材料は、例えば、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、スチレン樹脂若しくはABS樹脂からなる樹脂フィルム、アクリル樹脂とABS樹脂の多層フィルム、又はアクリル樹脂とポリカーボネート樹脂の多層フィルムから選択される。ベースフィルム31の厚さは、例えば30μm~500μmの範囲から選択されるのが一般的である。
(2-2)図柄層32
 図柄層32は、図柄などの意匠を表現するための層である。図柄層32は、ベースフィルム31に例えばグラビア印刷法又はスクリーン印刷法によって形成される。図柄層32を構成する材料は、例えば、アクリル系樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂、熱可塑性ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂などの樹脂と、樹脂に添加される顔料又は染料を含むものである。また、図柄層32は、例えば絶縁処理されたアルミペースト又はミラーインキを使用して金属調意匠が施されたものであってもよい。さらに、耐久性を高めるためのトップコート層が図柄層32に形成されてもよい。
(2-3)セパレート層33
 セパレート層33は、ベースフィルム31に接着され且つ厚膜導電層35から剥離可能に構成されている。そのため、セパレート層33は、厚膜導電層35との界面で容易に剥離できる材料で形成されており、例えば、アクリル系、シリコン系、ポリエステル系又はエポキシ系の紫外線硬化型樹脂及び熱硬化型樹脂、並びに繊維素系又はポリアミド系の熱可塑性樹脂を主材としている。セパレート層33の厚さは、例えば乾燥後の膜厚で1~10μm位である。
(2-4)透明電極層34
 透明電極層34は、透明で且つ導電性を有する材料で構成されており、例えば、550nmの光の透過率が80%以上であり且つシート抵抗値が500Ω/□以下であることが好ましい。透明電極層34は、例えば、金属酸化物、透明導電性ポリマー又は透明導電インキで形成される。金属酸化物としては、例えば、酸化インジウム錫(ITO)及び酸化インジウム亜鉛(IZO)が挙げられる。透明導電性ポリマーとしては、例えば、PEDOT/PSS(poly-3,4-エチレンジオキシチオフェン/ポリスルフォン酸)が挙げられる。また、透明導電インキとしては、例えば、カーボンナノチューブ又は銀ナノファイバーをバインダー中に含むものが挙げられる。透明電極層34の厚さは、上述の光の透過率とシート抵抗値を満たす範囲で設定される。
 なお、透明電極層34には、電極が形成されている部分と形成されていない部分の境界線(電極パターンの輪郭)が見える現象、いわゆる骨見え現象を防止するための調整層が形成されてもよい。
(2-5)厚膜導電層35
 厚膜導電層35は、導電性インキを厚膜印刷で印刷して形成される。厚膜導電層35の厚さは、例えば乾燥後の膜厚で1μm~20μmである。導電性インキは、導電性フィラーとバインダーとを含んでいる。導電性フィラーとしては、例えば、導電性材料の粉末や非導電性粒子の表面に金属をメッキした導電性粉末が使用できる。導電性材料としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、カーボン及びグラファイトが挙げられる。金属をメッキした導電性粉末としては、例えば、ウレタン粒子やシリカ粒子の表面に銅、ニッケルあるいは銀をメッキした導電性粉末が挙げられる。また、バインダーとしては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル・マレイン酸共重合樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂にロジン系樹脂、ロジンエステル系樹脂及び石油樹脂等の熱により粘着性を発現するタッキファイヤーを配合して使用することができる。このインキに用いられる溶剤は、例えば、厚膜印刷に適合するものである。厚膜印刷として、例えば、スクリーン印刷及びグラビア印刷が挙げられる。バインダーには、熱可塑性樹脂以外にも、例えば、エポキシ系、ウレタン系あるいはアクリル系の熱硬化性樹脂や紫外線硬化型樹脂を用いることも可能である。
(2-6)接着層36
 接着層36は、透明電極層34や厚膜導電層35のパターン間の絶縁性を確保するために、絶縁性の接着剤で形成される。接着層36には、例えば、熱可塑性樹脂が使用できる。接着層36に使用される熱可塑性樹脂としては、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂及び合成ゴムが挙げられる。接着層36は、溶融樹脂の熱によって接着性を発現し、透明電極層34や厚膜導電層35と成形体21の接着力を向上させる。接着層36の厚さは、例えば乾燥後の膜厚で2μm~20μmである。
(3)電気製品の製造
 図1に示されている洗濯機1を製造する工程の中には、図2に示されているように、電気部品シート30とコントローラ16(電気デバイスの一例)とをFPC15で電気的に接続する工程が含まれる。この電気部品シート30にFPC15を接続する工程は、電気製品の製造工程であると同時に、成形品の組立工程でもある。図5(b)及び図5(c)には、成形品20に成形された電気部品シート30の厚膜導電層35にFPC15を接続する工程が示されている。まず、図5(b)に示されているように、成形品20の成形後に、第2配線領域Ar2のベースフィルム31が上に持ち上げられて、セパレート層33と厚膜導電層35との界面でベースフィルム31が剥離される。このようにベースフィルム31が剥離されることによって、接続パターン44が露出される。この工程は、電気製品の製造工程であると同時に、FPCを備える成形品の加工工程でもある。
 次に、図5(c)に示されているように、異方性導電膜51によって、厚膜導電層35の接続パターン44とFPC15の配線パターン15c(図8(c)参照)を接続する。配線パターン15cは、FPC15の第1面15aに形成されている。FPC15の第1面15aの反対側にある第2面15bには、接着シート52が貼着されている。この接着シート52によって、接続パターン44と配線パターン15cの接続が行われた後又は接続と同時に、FPC15とセパレート層33とが接着される。それにより、FPC15がベースフィルム31に接着される。なお、この接着シート52の替わりに、粘着シートを用いることもできる。
(4)成形品20の製造
 成形品20の製造方法の一例について図7(a)~図7(d)を用いて説明する。図7(a)には、配置工程が示されている。配置工程では、第1型110の内面111に、電気部品シート30が配置される。このとき、電気部品シート30のベースフィルム31が第1型110の内面111に接触するように配置され、接着層36が第2型120の方向に向けて配置されている。
 次に、図7(b)に示されている型締め工程が行われる。型締め工程では、第1型110と第2型120とが合わせられ、キャビティ130が形成される。このとき、電気部品シート30は、例えばあらかじめ第1型110の内面111に沿うようにフォーミングされ外周がカットされているので第1型110の内面111にインサートされても配置された位置から動かないように固定されるが、第1型110に吸引機構を設けてもよい。
 図7(c)には、射出工程が示されている。射出工程では、第1型110と第2型120との間に形成されているキャビティ130に溶融樹脂140がスプルー121を通して射出される。このときに、溶融樹脂140の熱で電気部品シート30の接着層36が活性化される。そして、溶融樹脂140が冷えて固まるときに、溶融樹脂140が固まって成形される成形体21(図7(d)参照)と電気部品シート30とを接着する。
 次に、図7(d)に示されているように、第1型110と第2型120の型開きが行なわれる。成形品20は、例えば、第2型120より突き出されるエジェクタピン122によって第2型120から外され、進入した取り出しロボット(図示せず)に保持されて取り出される。
(4-1)成形体
 成形体21は、着色されていても着色されていなくてもよく、透明、半透明あるいは不透明の熱可塑性樹脂又はエラストマーを用いて成形される。成形体21の材料としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ABS樹脂若しくはAS樹脂などの汎用の熱可塑性樹脂が好適に用いられる。それ以外に、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール樹脂、アクリル系樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、エンジニアリング樹脂(ポリスルホンフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアリレート系樹脂など)、ポリアミド系樹脂、又はウレタン系、ポリエステル系若しくはスチレン系のエラストマーを成形体21の材料として使用することができる。また、天然ゴムや合成ゴムを成形体21の材料として用いることができる。成形体21には、ガラス繊維や無機フィラーなどの補強材を添加することもできる。
(5)変形例
(5-1)変形例1A
 上記第1実施形態の成形品20は、成形体21の平らな表面に電気部品シート30を一体的に成形する場合について説明したが、成形体の表面は平坦でなくてもよい。図8(a)に示されているように、第1配線領域Ar1が成形体21Aの湾曲した表面に形成されていてもよい。このように、第1配線領域Ar1の大部分と第2配線領域Ar2とが交差する方向に配置されていてもよい。図8(a)、図8(b)及び図8(c)に示されている成形品20Aに用いられている電気部品シート30及びFPC15は、第1実施形態で説明したものと同じものである。
 ベースフィルム31は、図8(c)ではT字型に見えている。そして、図8の接続部分P1で、FPC15の配線パターン15cと接続パターン44とが接続されている。この変形例1Aでは、接続部分P1はベースフィルム31で覆われている。
(5-2)変形例1B
 図9(a)並びに図9(b)及び図9(c)には、成形品20Bを電気製品に加工する製造工程の一部が示されている。この変形例1Bの成形品20Bは、図9(a)と図8(a)とを比較して分かるように、図9(a)の状態で成形品20Bは、成形品20Aと同じ形態をしている。図9(b)に示された加工工程で、成形品20Bは、厚膜導電層35の接続パターン44に被っていた部分のベースフィルム31が切除される。そして、ベースフィルムが切除された成形品20BにFPC15Aが圧着される。図9(c)に示されているように、接続部分P2は、ベースフィルム31によって覆われてはいない。このように、接続部分P2におけるベースフィルム31とFPC15Aとの重なりがなくなるので、FPC15Aの第2面15Abには接着シートが貼り付けられていない。
(5-3)変形例1C
 図10(a)並びに図10(b)及び図10(c)には、成形品20Cを電気製品に加工する製造工程の一部が示されている。この変形例1Cの成形品20Cは、図10(a)と図8(a)を比較して分かるように、射出成形時に形成されたボス21Baを成形体21Bに有する点が、変形例1Aの成形品20Aと異なっている。言い換えれば、ボス21Baが形成されている部分以外は、成形品20Cと成形品20Aとは同じ構造を有している。ボス21Baを形成するためには、図11に示されている第2型120にスライドコアー123を設置し内面にボス穴123aを形成すれば良い。電気部品シート30Bと同じものを用いても、溶融樹脂140は、射出成形時の熱と圧力によって、電気部品シート30Bを貫通してボス21Baを形成する。このとき、予め電気部品シート30Bに穴を開けておく必要はない。
 次に、ボス21Baの先端に対して熱によるカシメを施してFPC15を圧着すれば、図10(b)に示されている状態になる。ボス21Baがあることにより、図10(c)に示されている接続部分P3から第1配線領域Ar1に向かってベースフィルム31が捲れ上がることがないので、第1配線領域Ar1における回路パターン43の断線のリスクを減らすことができる。
(5-4)変形例1D
 図12(a)並びに図12(b)及び図12(c)には、成形品20Dを電気製品に加工する製造工程の一部が示されている。図12(a)と図10(a)を比較するとともに図9(a)と図8(a)を比較すれば分かるように、成形品20Dと成形品20Cの関係は、成形品20Bと成形品20Aの関係と同じである。図12(a)に示されている状態からベースフィルム31を切除して図12(b)及び図12(c)に示されている電気部品シート30Cの状態にすることで、接続部分P4におけるベースフィルム31とFPC15Aとの重なりが無くなる。
(5-5)変形例1E,1F
 図13(a)、図13(b)並びに図13(c)及び図13(d)には、成形品20Eを電気製品に加工する製造工程の一部が示され、図14(a)並びに図14(b)及び図14(c)には、成形品20Fを電気製品に加工する製造工程の一部が示されている。成形品20Eは、成形品20Aに対して樹脂封止を施すことで得られ、成形品20Fは、成形品20Bに対して樹脂封止を施すことで得られるものである。従って、封止樹脂53が形成されている以外の構成は、成形品20Eと成形品20Aは同じであり、及び成形品20Fと成形品20Bは同じである。
<第2実施形態>
(6)成形品20Gの概要
 次に、この発明の第2実施形態に係る成形品について図15(a)乃至図15(c)を用いて説明する。図15(a)には、第2実施形態に係る電気部品シート30Dが示されている。図5(a)に示されている電気部品シート30と図15(a)に示されている電気部品シート30Dとを比較して分かるように、各層の配置が異なっているだけである。
 図5(a)とは逆に図15(a)ではベースフィルム31が最下部に配置されているので、図15(a)について最下部から順に層構造を説明する。電気部品シート30Dの最下部には、ベースフィルム31が配置されている。ベースフィルム31の上の第1配線領域Ar1には、透明電極層34が形成されている。また、ベースフィルム31の上の第2配線領域Ar2には、セパレート層33が形成されている。また、透明電極層34及びセパレート層33の上には、第1配線領域Ar1から第2配線領域Ar2まで連続して続く厚膜導電層35が形成されている。厚膜導電層35の上には、図柄層32が形成されている。図柄層32及び厚膜導電層35の上には、電気部品シート30Dの上面全面に渡って接着層36が形成されている。
 図15(b)に示されているように、成形品20Gは、インサート成形によって、熱可塑性樹脂からなる成形体21Cと電気部品シート30Dとが一体化された部品である。成形体21Cの上面には、成形体21Cと電気部品シート30Dとを一体化する射出成形時に同時に形成された加飾層24が形成されている。加飾層24については、従来と同様に加飾同時成形によって形成することができるので説明を省略する。まず、図15(b)に示されているように、成形品20Gの成形後に、第2配線領域Ar2のベースフィルム31が下に引き剥がされて、セパレート層33と厚膜導電層35との界面でベースフィルム31が剥離される。このようにベースフィルム31が剥離されることによって、接続パターン44が露出される。次に、図15(c)に示されているように、異方性導電膜51によって、厚膜導電層35の接続パターン44とFPC15が圧着される。
(7)変形例
(7-1)変形例2A
 図16(a)及び図16(b)には、成形品20Hを電気製品に加工する製造工程の一部が示されている。この変形例2Aの成形品20Hは、図16(a)と図15(b)とを比較して分かるように、図16(a)の状態で成形品20Hは、成形品20Gと同じ形態をしている。図16(b)に示された加工工程で、成形品20Hは、厚膜導電層35の接続パターン44に被っていた部分のベースフィルム31が切除されて電気部品シート30Eが形成される。そして、ベースフィルム31が切除された成形品20HにFPC15Aが圧着される。接続部分P5は、ベースフィルム31によって覆われてはいない。このように、接続部分P5におけるベースフィルム31とFPC15Aとの重なりがなくなるので、FPC15Aの第2面15Abには接着シートが貼り付けられていない。
(7-2)変形例2B,2C
 図17(a)及びに図17(b)には、成形品20Iを電気製品に加工する製造工程の一部が示され、図18(a)及び図18(b)には、成形品20Jを電気製品に加工する製造工程の一部が示されている。この変形例2B,2Cの成形品20I,20Jは、図17(a)と図15(a)を比較して分かるように、射出成形時に形成されたボス21Daを有する点が、変形例1Aの成形品20Aと異なっている。言い換えれば、ボス21Daが形成されている部分以外は、成形品20Iと成形品20Gとは同じ構造を有している。また、成形体21Eは、その形状が成形体21Dと異なるだけで、成形体21Eが射出成形時に形成されたボス21Eaを有する点は、成形体21Dと同じである。電気部品シート30Fにボス21Da,21Eaを形成する方法は後述する。
 次に、ボス21Da.21Eaの先端に対して熱によるカシメを施してFPC15を圧着すれば、図17(b)及び図18(b)に示されている状態になる。ボス21Da,21Eaがあることによりベースフィルム31が捲れ上がり難くなり、第1配線領域Ar1における回路パターンの断線のリスクを減らすことができる点も変形例1Cと同様である。
(7-2-1)成形品20Lの製造方法
 成形品20Lの製造方法の一例について図19(a)~図19(d)を用いて説明する。図19(a)には、配置工程が示されている。配置工程では、第1型150の内面151に、転写層を有する転写シート330が配置される。転写シート330は、クランプ152で固定される。第2型160には、電気部品シート30Fが配置される。電気部品シート30Fは、吸着されて第2型160に固定される。第2型160のボス穴162のある位置に電気部品シート30Fが配置される。
 次に、図19(b)に示されている型締め工程が行われる。型締め工程では、第1型150に配置されている転写シート330と、第2型160の内面161に配置されている電気部品シート30Fとを収納したキャビティ155が形成される。
 図19(c)には、射出工程が示されている。射出工程では、第1型150と第2型160との間に形成されているキャビティ155に溶融樹脂65がスプルー164を通して射出される。電気部品シート30Fと転写シート330の加飾層24(図17(a)参照)とのそれぞれの表面に溶融樹脂170が密着し、電気部品シート30Fの接着層36(図17(a)参照)と加飾層24の接着層は、溶融樹脂170から直接伝わる熱と圧力によって接着機能を発揮する。また、第2型160のボス穴162に対応する箇所において電気部品シート30Fのベースフィルムは溶融樹脂170の熱と圧力によって破られ、溶融樹脂170がボス穴162に流れ込む。溶融樹脂170がキャビティ155を満たして流動が止まると、第1型150と第2型160とを介して溶融樹脂170が冷却される。溶融樹脂170が冷却されて固化することにより、成形体21Dが成形される。
 次に、図19(d)に示されているように、第1型150と第2型160の型開きが行なわれる。このとき、転写シート330から加飾層24が剥離し、成形品20Lが第2型160に残り、転写シート330は第1型150に残る。成形品20Lは、例えば、第2型160より突き出されるエジェクタピン163によって第2型160から外され、進入した取り出しロボット(図示せず)に保持されて取り出される。
<第3実施形態>
(8)電気部品シート30Gの概要
 図20(a)、図21(a)及び図22(a)には、電気部品シート30Gの断面構造が示されている。図20(a)乃至図20(c)は接続パターン44の上で切断した状態が示されており、図21(a)乃至図21(c)は接続パターン44のパターン間で切断した状態が示されている。また、図22(a)には、図20(a)及び図21(a)のI-I線で切断した端面の形状が拡大して模式的に示されている。さらに、図22(b)には、成形品20Kの一部を拡大した平面形状が示され、図22(c)には、図22(b)のII-II線で切断した端面の形状が拡大して模式的に示されている。
 第3実施形態の電気部品シート30Gが第1実施形態の電気部品シート30と異なる点は、ベースフィルム31を剥離して接続パターン44を露出させるため、セパレート層33を設ける代わりに接続パターン44と接続パターン44の間の接着層36を除いた点である。つまり、図22(a)や図22(c)を見ると分かるように、第2配線領域Ar2の接続パターン44を構成する厚膜導電層35の下にのみ接着層36が形成されている。従って、この点以外の構成は、第3実施形態の電気部品シート30Gが第1実施形態の電気部品シート30とで同じであり、電気部品シート30Gの最上部には、ベースフィルム31が配置されている。ベースフィルム31の下の第1配線領域Ar1には、図柄層32が形成されている。そして、図柄層32の下の第1配線領域Ar1には、透明電極層34が形成されている。しかし、図21(a)に示されているように、第2配線領域Ar2にける接続パターン44と接続パターン44の間には、電気部品シート30とは異なり、セパレート層も接着層36も形成されていない。そして、ベースフィルム31、図柄層32及び透明電極層34の下に、第1配線領域Ar1から第2配線領域Ar2まで連続して続く厚膜導電層35が形成され、厚膜導電層35の下面全面に接着層36が形成されている。
 剥離しやすい厚膜導電層35の材料としては、アクリル系、ポリエステル系、塩化酢酸ビニル系又はウレタン系の熱可塑性樹脂に繊維素系ポリマーを配合した樹脂バインダーを導電性インキとして用いるとよい。繊維素系ポリマーとしては、例えばCAB(セルロースアセテートブチレート)及びNC(ニトロセルロース)が挙げられる。
(9)成形品20Kの概要
 図20(b)、図21(b)図22(b)及び図22(c)に示されているように、成形品20Kは、インサート成形によって、熱可塑性樹脂からなる成形体21Fと電気部品シート30Gとが一体化された部品である。成形品20Kの成形後に、第2配線領域Ar2のベースフィルム31が成形体21Fから引き起こされて、厚膜導電層35及び成形体21Fとの界面でベースフィルム31が剥離される。第2配線領域Ar2においてベースフィルム31を成形体21Fから引き起こすと、ベースフィルム31と成形体21Fとの界面で簡単に剥離が起こり、ベースフィルム31と厚膜導電層35との界面でも簡単に剥離が起こる。
 このようにベースフィルム31が剥離されることによって、接続パターン44が露出される。次に、図20(c)及び図21(c)に示されているように、異方性導電膜51によって、厚膜導電層35の接続パターン44とFPC15が圧着される。
(10)変形例
(10-1)変形例3A
 上記第3実施形態では、第2配線領域Ar2において、接続パターン44を構成する厚膜導電層35の下にのみ接着層36が形成されていたが、この部分の接着層36を取り除いてもよい。つまり、第2配線領域Ar2の全体にわたって接着層36を取り除き、第1配線領域Ar1の全体の接着層36を残すように構成したものが変形例3Aの電気部品シート30Hである(図23(a)、図24(a)及び図25(a)参照)。
 そして、上述の電気部品シート30Hを用いて成形されたのが、成形品20Lである。図23(b)、図24(b)図25(b)及び図25(c)に示されているように、成形品20Lは、インサート成形によって、熱可塑性樹脂からなる成形体21Gと電気部品シート30Hとが一体化された部品である。成形品20Lの成形後に、第2配線領域Ar2のベースフィルム31が成形体21Gから引き起こされて、厚膜導電層35及び成形体21Gとの界面でベースフィルム31が剥離される。第2配線領域Ar2においてベースフィルム31を下に引き下げると、ベースフィルム31と成形体21Gとの界面で簡単に剥離が起こり、ベースフィルム31と厚膜導電層35との界面でも簡単に剥離が起こる。
 このようにベースフィルム31が剥離されることによって、接続パターン44が露出される。次に、図23(c)及び図24(c)に示されているように、異方性導電膜51によって、厚膜導電層35の接続パターン44とFPC15が圧着される。
<第4実施形態>
(11)電気部品シート30Iの概要
 図26(a)及び図27(a)には、電気部品シート30Iの断面構造が示されている。図26(a)乃至図26(c)は接続パターン44の上で切断した状態が示されており、図27(a)乃至図27(c)は接続パターン44のパターン間で切断した状態が示されている。また、図28(a)には、図26(a)及び図27(a)のV-V線で切断した端面の形状が拡大して模式的に示されている。さらに、図28(b)には、成形品20Mの一部を拡大した背面形状が示され、図28(c)には、図28(b)のVI-VI線で切断した端面の背面側の形状が拡大して模式的に示されている。
 第4実施形態の電気部品シート30Iが第2実施形態の電気部品シート30Dと異なる点は、ベースフィルム31を剥離して接続パターン44を露出させるため、セパレート層33を設ける代わりに接続パターン44と接続パターン44の間の接着層36を除いた点である。従って、この点以外の構成は、第4実施形態の電気部品シート30Iが第2実施形態の電気部品シート30Dとで同じである。電気部品シート30Iの最下部には、ベースフィルム31が配置されている。ベースフィルム31の上の第1配線領域Ar1には、透明電極層34が形成されている。しかし、図27(a)に示されているように、第2配線領域Ar2にける接続パターン44と接続パターン44の間には、電気部品シート30Dとは異なり、セパレート層も接着層36も形成されていない。そして、透明電極層34及びベースフィルム31の上には、第1配線領域Ar1から第2配線領域Ar2まで連続して続く厚膜導電層35が形成され、厚膜導電層35の上面全面に接着層36が形成されている。第1配線領域Ar1の厚膜導電層35の上には、図柄層32が形成されている。なお、第4実施形態の厚膜導電層35にも、剥離しやすい材料として、第3実施形態で説明した厚膜導電層35の材料が好適に用いられる。
(12)成形品20Mの概要
 図26(b)及び図27(b)に示されているように、成形品20Mは、インサート成形によって、熱可塑性樹脂からなる成形体21Hと電気部品シート30Dとが一体化された部品である。成形体21Hの上面には、成形体21Hと電気部品シート30Dとを一体化する射出成形時に同時に形成された加飾層24が形成されている。加飾層24については、従来と同様に加飾同時成形によって形成することができるので説明を省略する。まず、図26(b)及び図27(b)に示されているように、成形品20Mの成形後に、第2配線領域Ar2のベースフィルム31が下に引き剥がされて、ベースフィルム31と成形体21H及び厚膜導電層35との界面でベースフィルム31が剥離される。このようにベースフィルム31が剥離されることによって、接続パターン44が露出される。次に、図26(c)及び図27(c)に示されているように、異方性導電膜51によって、厚膜導電層35の接続パターン44とFPC15が圧着される。
(13)変形例
(13-1)変形例4A
 上記第4実施形態では、第2配線領域Ar2において、接続パターン44を構成する厚膜導電層35の上にのみ接着層36が形成されていたが、この部分の接着層36を取り除いてもよい。つまり、第2配線領域Ar2の全体にわたって接着層36を取り除き、第1配線領域Ar1の全体の接着層36を残すように構成したものが変形例4Aの電気部品シート30Jである(図29(a)、図30(a)及び図31(a)参照)。
 そして、上述の電気部品シート30Jを用いて成形されたのが、成形品20Nである。図29(b)、図30(b)図31(b)及び図31(c)に示されているように、成形品20Nは、インサート成形によって、熱可塑性樹脂からなる成形体21Iと電気部品シート30Jとが一体化された部品である。成形品20Nの成形後に、第2配線領域Ar2のベースフィルム31が成形体21Iから引き下げられて、厚膜導電層35及び成形体21Iとの界面でベースフィルム31が剥離される。第2配線領域Ar2においてベースフィルム31を下に引き下げると、ベースフィルム31と成形体21Iとの界面で簡単に剥離が起こり、ベースフィルム31と厚膜導電層35との界面でも簡単に剥離が起こる。
 このようにベースフィルム31が剥離されることによって、接続パターン44が露出される。次に、図29(c)及び図30(c)に示されているように、異方性導電膜51によって、厚膜導電層35の接続パターン44とFPC15が圧着される。
(13-2)変形例3B,4B
 上記第3実施形態及び第4実施形態では、セパレート層33を用いずに、ベースフィルム31を厚膜導電層35から剥離させる構成について説明したが、上記第3実施形態及び第4実施形態のベースフィルム31の下にセパレート層を設けてもよい。
(13-3)変形例3C,4C
 上記第3実施形態及び第4実施形態でも、第1実施形態と同様に、ベースフィルム31を切除する工程を設けてよい。また、上記第3実施形態及び第4実施形態でも、第1実施形態と同様に、ボスを形成することもできる。また、上記第3実施形態及び第4実施形態でも、第1実施形態と同様に、接続部分を封止樹脂で封止してもよい。
(14)特徴
(14-1)
 以上説明したように、電気部品シート30,30A~30Jは、例えば、図5(a)及び図6などに示されているように、厚膜導電層35を使って、ベースフィルム31の第1配線領域Ar1に回路パターン42や電極パターン及び回路パターン43が形成され、第2配線領域Ar2に接続パターン44が形成さている。厚膜導電層35は、図5(b)などに示されているように、第2配線領域Ar2において、ベースフィルム31が剥離されることによって接続パターン44が露出できるように構成されている。しかし、ベースフィルム31が剥離されても、第1配線領域Ar1においては、回路パターン42や電極パターン及び回路パターン43がベースフィルム31と接着層36との間に挟まれて固定された状態が維持される。
 このように構成されている成形品20,20A~20Nでは、成形体21,21A~21Iに厚膜導電層35が固定されるので、FPC15,15Aによってベースフィルム31を引き剥がす力が加わっても、第1配線領域Ar1の回路パターン42,43と第2配線領域Ar2の接続パターン44との間で断線が生じることはない。また、ベースフィルム31と成形体21,21A~21Iの熱収縮率が異なっても、成形体21,21A~21Iの側に厚膜導電層35がしっかりと固定されるので、厚膜導電層35の回路パターン42,43や接続パターン44における断線は生じ難くなる。
(14-2)
 第2配線領域Ar2の厚膜導電層35とベースフィルム31の間にセパレート層33が設けられると、セパレート層33と厚膜導電層35との界面で分離し易くなり、第2配線領域Ar2において厚膜導電層35とベースフィルム31を剥離させるのが容易になる。
(14-3)
 成形品20C,20D,20I,20Jに示されているボス21Ba、21Da,21Eaを設けることによって、電気部品シート30B,30C,30Fの成形体21B,21D,21Eへの固定が強固になる。
(14-4)
 図5(c)などに示されているように、接続パターン44に対してフレキシブルプリント配線基板15の第1面15aに形成されている配線パターン15cを接続し、フレキシブルプリント配線基板15の第1面15aの反対側にある第2面15bにベースフィルム31を接着する組立工程を備えていると、洗濯機1などの電気製品において、FPC15が電気部品シート30から外れ難くなり、FPC15と電気部品シート30,30B,30D,30F,30Gとの電気的接続の耐久性が向上する。
(14-5)
 図9などに示されているように、加工工程に、第2配線領域Ar2を覆っていたベースフィルム31を切除する工程を含む場合には、FPC15Aを成形品20B,20D,20F,20Hに圧着し易くなる。例えば、メンテナンス時において、FPC15Aの着脱が容易になる。
(14-6)
 図13などに示されているように、組立工程に、接続パターン44とフレキシブルプリント配線基板15,15Aとの接続部分P1を樹脂封止する工程が含まれる場合には、封止樹脂53によって環境の影響を緩和することができる電気製品を製造することができる。
 図5(c)などに示されているように、洗濯機1(電気製品の例)において、FPC15,15Aによって電気部品シート30,30A~30Jとコントローラ16(電気デバイスの例)が電気的に接続されていると、振動などがコントローラ16からFPC15の配線パターン15cと接続パターン44の接続部に伝わり難く、断線がおき難くなる。そのため、柔らかいFPCを用いて電気部品シートと電気デバイスとを接続することが好ましいが、FPC以外の接続部材を用いて接続してもよい。FPC以外の接続部材としては、例えばコネクタ、ハーネス、電線又はリジットなプリント配線基板がある。
(15)その他
 上記第1実施形態乃至第4実施形態によって説明された本願発明の周辺の技術的思想として、図32(a)、図32(b)及び図32(c)を用いて説明するようなものがある。
 図32(a)に示されている電気部品シート230は、転写シート231に形成されている。この電気部品シート230は、溶融一体成形によって、絶縁性の成形体21と一体化される。このような電気部品シート230と成形体21とを一体化させる製造方法には、例えば図19に示されている金型を用いた転写技術を適用することができる。 電気部品シート320は、成形体21の表面の少なくとも一部を覆う図柄層32と、厚膜導電層35と、厚膜導電層35を成形体21に接着する接着層36とを備えている。厚膜導電層35は、第1配線領域Ar1に厚膜印刷で形成された回路パターンと、回路パターンと電気的に接続され且つ第2配線領域Ar2に厚膜印刷で形成された接続パターンとを含んでいる。これらの構成は、上記実施の形態と同様であるので、説明を省略する。この技術的思想が、上述の発明と異なる点は、転写シート231が全体的に剥離され(図32(b)参照)、成形品220には残らない点である(図32(c)参照)。そのため、セパレート層233も転写シート231の各電気部品シート320の全面に形成されている。
 図32に記載されている技術思想でも、厚膜導電層35は、第1配線領域Ar1において回路パターンが接着層36によって成形体21に固定された状態を維持し、第2配線領域Ar2において接続パターンが露出できるように構成されている。
 なお、図32(c)に示されている状態の図柄層32の上には、耐久性を向上するためのハードコート層や保護用のガラス板などが設けられてもよい。
15,15A フレキシブルプリント配線基板
20,20A~20N 成形品
21,21A~21I 成形体
21Ba,21Da,21Ea ボス
30,30A~30J 電気部品シート
31 ベースフィルム
32 図柄層
33 セパレート層
34 透明電極層
35 厚膜導電層
36 接着層
42 回路パターン
44 接続パターン
53 封止樹脂
110,150 第1型
120,160 第2型
Ar1 第1配線領域
Ar2 第2配線領域

Claims (15)

  1.  電気部品シートと、
     溶融一体成形によって前記電気部品シートと一体化されてなる絶縁性の成形体と
    を備え、
     前記電気部品シートは、
     前記成形体の表面の少なくとも一部を覆う絶縁性のベースフィルムと、
     前記ベースフィルムの第1配線領域に厚膜印刷で形成された回路パターンと前記回路パターンと電気的に接続され且つ第2配線領域に厚膜印刷で形成された接続パターンとを含む厚膜導電層と、
     前記厚膜導電層を前記成形体に接着する接着層と
    を有し、
     前記厚膜導電層は、前記第1配線領域において前記回路パターンが前記ベースフィルムと前記接着層との間に挟まれて固定された状態を維持し、前記第2配線領域において前記ベースフィルムが剥離されることによって前記接続パターンが露出できるように構成されている、成形品。
  2.  前記第2配線領域の前記厚膜導電層と前記ベースフィルムとの間に、前記ベースフィルムを剥離して前記接続パターンを露出させるためのセパレート層をさらに備える、
    請求項1に記載の成形品。
  3.  前記接着層は、少なくとも前記第2配線領域の前記ベースフィルムと前記成形体との界面には形成されず、
     前記厚膜導電層は、前記接続パターンが前記成形体によって固定される、
    請求項1に記載の成形品。
  4.  前記成形体は、前記第2配線領域の近傍に前記ベースフィルムを貫通するボスを有する、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の成形品。
  5.  前記ベースフィルムと前記厚膜導電層との間に又は前記接着層と前記厚膜導電層との間に、図柄の描かれている図柄層をさらに備える、
    請求項1から4のいずれか一項に記載の成形品。
  6.  前記電気部品シートは、タッチセンサを含み、
     前記厚膜導電層に接続され、入力操作を検出して前記入力操作に対応する検出信号を前記厚膜導電層に送信する透明電極層をさらに備える、
    請求項1から5のいずれか一項に記載の成形品。
  7.  前記電気部品シートの前記接続パターンに接続されている配線パターンを有するフレキシブルプリント配線基板をさらに備える、
    請求項1から6のいずれか一項に記載の成形品。
  8.  請求項1から7のいずれかに記載の成形品と、
     前記電気部品シートの前記接続パターンに電気的に接続されている電気デバイスとを備える、電気製品。
  9.  絶縁性の成形体を含む成形品の製造に用いられる電気部品シートであって、
     前記成形体の溶融成形時に、前記成形体の表面の少なくとも一部を覆うように前記成形体と一体に成形される絶縁性のベースフィルムと、
     前記ベースフィルムの第1配線領域に厚膜印刷で形成された回路パターンと前記回路パターンと電気的に接続され且つ第2配線領域に厚膜印刷で形成された接続パターンとを含む厚膜導電層と、
     前記厚膜導電層を前記成形体に接着可能な接着層と
    を有し、
     前記厚膜導電層は、前記第1配線領域において前記回路パターンが前記ベースフィルムと前記接着層との間に挟まれて固定された状態を維持し、前記第2配線領域において前記ベースフィルムが剥離されることによって前記接続パターンが露出できるように構成されている、電気部品シート。
  10.  前記第2配線領域の前記厚膜導電層と前記ベースフィルムとの間に、前記ベースフィルムを剥離して前記接続パターンを露出させるためのセパレート層をさらに備える、
    請求項9に記載の電気部品シート。
  11.  前記接着層は、少なくとも前記第2配線領域の前記ベースフィルム上には形成されていない、
    請求項9に記載の電気部品シート。
  12.  絶縁性のベースフィルムと、前記ベースフィルムに厚膜印刷で形成された配線を含む厚膜導電層と、前記厚膜導電層を接着する接着層とを有する電気部品シートを用いた成形品の製造方法であって、
     前記ベースフィルムを金型の内面に向けるとともに前記接着層をキャビティ側に向けて前記電気部品シートがセットされている前記金型を型締めする型締工程と、
     前記金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出し、前記厚膜導電層を前記接着層によって接着することにより前記電気部品シートの前記ベースフィルムで少なくとも一部を覆われた表面を有する絶縁性の成形体を溶融一体成形する射出成形工程と、
    を備え、
     前記射出成形工程では、第1配線領域において前記厚膜導電層の回路パターンが前記ベースフィルムと前記接着層との間に挟まれて固定された状態を維持させながら、第2配線領域において前記ベースフィルムを剥離することによって前記厚膜導電層の接続パターンを露出させられるように成形する、成形品の製造方法。
  13.  前記第1配線領域において前記厚膜導電層の前記回路パターンが前記ベースフィルムと前記接着層との間に挟まれて固定された状態を維持させながら、前記第2配線領域において前記ベースフィルムを剥離することによって前記厚膜導電層の前記接続パターンを露出させる加工工程と、
     前記接続パターンに対してフレキシブルプリント配線基板の第1面に形成されている配線パターンを接続し、前記フレキシブルプリント配線基板の前記第1面の反対側にある第2面に前記ベースフィルムを接着する組立工程をさらに備える、
    請求項12に記載の成形品の製造方法。
  14.  前記第1配線領域において前記厚膜導電層の前記回路パターンが前記ベースフィルムと前記接着層との間に挟まれて固定された状態を維持させながら、前記第2配線領域において前記ベースフィルムを剥離することによって前記厚膜導電層の前記接続パターンを露出させる加工工程と、
     前記第2配線領域を覆っていた前記ベースフィルムを切除し、前記接続パターンに対してフレキシブルプリント配線基板の第1面に形成されている配線パターンを接続する組立工程をさらに備える、
    請求項12に記載の成形品の製造方法。
  15.  前記組立工程は、前記接続パターンと前記フレキシブルプリント配線基板との接続部分を樹脂封止する工程を含む、
    請求項13又は請求項14に記載の成形品の製造方法。
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