(57)【要約】【課題】複数のパターン配線が形成される樹脂基材の強度向上を可能にする回路成型方法及び成型品を提供する。【解決手段】３次元回路の樹脂基材６にスリット状の開口部１０を設け、樹脂基材６にパターン配線８を設けるにあたり、複数のパターン配線８を開口部１０に集約して配置した状態で樹脂基材６の表裏面に亘り引き出すように成型する。複数のパターン配線８が形成された樹脂基材６にモールド材３を成型して、樹脂基材６上のパターン配線８（ＩＣやアンテナ等の実装部品も含む）を封止するとともに、開口部１０を塞ぐ。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパターン配線を配置することが可能な開口部を樹脂基材に形成する開口形成工程と、
複数の前記パターン配線を、前記開口部を通じて前記樹脂基材の表面及び裏面の両方に亘って引き出すようにして樹脂基材上に形成するパターン形成工程と、
前記パターン配線が形成された前記樹脂基材にモールド材を成型することにより、樹脂基材上の前記パターン配線を封止するとともに前記開口部を塞ぐモールド充填工程と
を備えた回路成型方法。
【請求項２】
前記開口部の内周面は、前記樹脂基材の厚さ方向に対して角度を有するように斜面状に形成されている
請求項１に記載の回路成型方法。
【請求項３】
前記モールド充填工程では、前記モールド材を低圧で金型に注入して、該モールド材を前記樹脂基材に成型する
請求項１又は２に記載の回路成型方法。
【請求項４】
前記モールド充填工程では、前記樹脂基材に設けられた型押さえ部が金型によって位置決めされた状態で、前記金型に前記モールド材が注入される
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の回路成型方法。
【請求項５】
複数のパターン配線を配置することが可能な開口部が樹脂基材に形成され、複数の当該パターン配線が前記開口部を通じて前記樹脂基材の表面及び裏面の両方に亘って引き出されるようにして樹脂基材上に形成され、前記パターン配線が形成された前記樹脂基材にモールド材が成型されることにより、樹脂基材上の前記パターン配線が封止されるとともに前記開口部が塞がれている
ことを特徴とする成型品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂基材へのパターン配線形成に用いる回路成型方法及び成型品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板の表裏面の両方にパターン配線が繋げられた３次元回路成型品の回路形成方法が周知である（特許文献１，２等参照）。これら特許文献では、例えば基板にスルーホールを形成し、このスルーホールを通じて、基板の表面側のパターン配線と基板の裏面側のパターン配線とを接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５４８６８号公報
【特許文献２】特開平１１−９７８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、基板の多数の箇所にスルーホールを設けるとなると、基板に孔が多く存在してしまうことになる。そうなると、３次元回路成型品の強度が低くなってしまう問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、複数のパターン配線が形成される樹脂基材の強度向上を可能にする回路成型方法及び成型品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決する回路成型方法は、複数のパターン配線を配置することが可能な開口部を樹脂基材に形成する開口形成工程と、複数の前記パターン配線を、前記開口部を通じて前記樹脂基材の表面及び裏面の両方に亘って引き出すようにして樹脂基材上に形成するパターン形成工程と、前記パターン配線が形成された前記樹脂基材にモールド材を成型することにより、樹脂基材上の前記パターン配線を封止するとともに前記開口部を塞ぐモールド充填工程とを備えた。
【０００７】
本構成によれば、樹脂基材に広く形成された開口部に複数のパターン配線を集約して配置し、この樹脂基材にモールド材を成型することにより、樹脂基材上のパターン配線を封止するとともに、開口部を塞ぐようにする。本構成の場合、開口部においては樹脂基材とモールド材との密着面積が広くなるので、これらが強固に取り付く。このため、樹脂基材とモールド材との間で高い密着力が確保されるので、樹脂基材の表裏面に亘って延びるパターン配線を複数設ける場合であっても、樹脂基材とモールド材との間の高い密着力により、樹脂基材の高い強度が確保される。よって、表裏面にパターン配線を有する樹脂基材（３次元回路成型品）を高い強度で成型することが可能となる。
【０００８】
前記回路成型方法において、前記開口部の内周面は、前記樹脂基材の厚さ方向に対して角度を有するように斜面状に形成されていることが好ましい。この構成によれば、開口部の内周面に対してのパターン配線の形成し易さを確保することが可能となる。
【０００９】
前記回路成型方法において、前記モールド充填工程では、前記モールド材を低圧で金型に注入して、該モールド材を前記樹脂基材に成型することが好ましい。この構成によれば、モールド材を低圧で樹脂基材に成型するので、樹脂基材上に実装されたパターン配線や実装部品に、ダメージを与え難くすることが可能となる。
【００１０】
前記回路成型方法において、前記モールド充填工程では、前記樹脂基材に設けられた型押さえ部が金型によって位置決めされた状態で、前記金型に前記モールド材が注入されることが好ましい。この構成によれば、樹脂基材の型押さえ部を金型にしっかりと位置決めした状態で、樹脂基材にモールド材を成型することが可能となる。
【００１１】
前記問題点を解決する成型品は、複数のパターン配線を配置することが可能な開口部が樹脂基材に形成され、複数の当該パターン配線が前記開口部を通じて前記樹脂基材の表面及び裏面の両方に亘って引き出されるようにして樹脂基材上に形成され、前記パターン配線が形成された前記樹脂基材にモールド材が成型されることにより、樹脂基材上の前記パターン配線が封止されるとともに前記開口部が塞がれている。本構成においても、表裏面にパターン配線を有する樹脂基材（３次元回路成型品）を高い強度で成型することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数のパターン配線が形成される樹脂基材の強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の成型品の斜視図。
【図２】成型品の部分縦断面図。
【図３】樹脂成型部を表面側から見た斜視図。
【図４】樹脂成型部を裏面側から見た斜視図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は回路成型方法の手順図。
【図６】第２実施形態の成型品を表面側から見た斜視図。
【図７】成型品を裏面側から見た斜視図。
【図８】樹脂成型部を表面側から見た斜視図。
【図９】成型品を金型で成型するときの概要を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、回路成型方法及び成型品の第１実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１及び図２に示すように、成型品１は、回路成型部品の一種である樹脂成型部２と、樹脂成型部２の周囲に設けられたモールド材３とを備える。成型品１（樹脂成型部２）は、樹脂材の外面に配線、回路、電極等が形成された３次元回路成型品（ＭＩＤ：Molded Interconnect Device）である。成型品１は、例えば電波を送受信（これらの一方でも可）する電子キー（カード型電子キー）であることが好ましい。
【００１５】
モールド材３は、樹脂成型部２に形成された回路、配線、電極等を保護するものであり、本例の場合、樹脂成型部２の表面一帯に形成されている。モールド材３は、熱可塑性樹脂材から形成され、例えばナイロン等からなる。
【００１６】
図３及び図４に示すように、樹脂成型部２には、樹脂成型部２の本体部分となる板状の樹脂基材（ベース樹脂）６が設けられている。本例の樹脂基材６は、例えば熱可塑性樹脂の一種であるエンジニアリングプラスチックからなる。エンジニアリングプラスチックは、機械的強度や耐熱性が高いプラスチック材である。樹脂基材６の外面には、複数のパターン配線８が設けられている。本例のパターン配線８は、樹脂基材６の表面６ａ及び裏面６ｂの両方に亘って形成されることにより、立体的（３次元的）に配置されている。
【００１７】
図２〜図４に示すように、樹脂基材６には、複数のパターン配線８を配置することが可能な開口部１０が設けられている。開口部１０は、複数設けられ、本例の場合、３箇所に配置されている。開口部１０は、スリット状に形成されるとともに、孔の内周面１１が斜面状（テーパ状）に形成されている。開口部１０（内周面１１）は、樹脂基材６の厚さ方向（図２〜図４のＹ軸方向）に対して角度を有するような斜面状（勾配形状）に形成されている。
【００１８】
図４に示すように、樹脂基材６（樹脂基材６）の裏面６ｂには、補強材１４，１５を間に配置した状態でカバー１６が取り付け固定されている。補強材１４，１５は、樹脂基材６の強度を確保するためのものであり、平板状をなしている。カバー１６は、板状を呈し、例えば溶着等により樹脂基材６の裏面に固定されている。
【００１９】
次に、図５を用いて、本例の実施例である回路成型方法及び成型品１の作用及び効果を説明する。
図５（ａ）に示すように、樹脂基材６に、スリット状の開口部１０を形成する（開口形成工程）。このように、樹脂基材６は、例えば射出成型等により、開口部１０を有するような形状に形成される。
【００２０】
図５（ｂ）に示すように、開口部１０を有する樹脂基材６に複数のパターン配線８を形成する（パターン形成工程）。パターン配線８は、例えばレーザを樹脂基材６に照射することにより、樹脂基材６の表裏面（樹脂基材６の表面６ａ及び裏面６ｂ）に形成される。本例の場合、樹脂基材６の表面６ａにパターン配線８を形成するとき、このうちの幾つかのパターン配線８を、開口部１０に位置させるように設ける。そして、樹脂基材６を裏向きにし、開口部１０の位置するパターン配線８を裏面側に引き出すようにして、裏面６ｂ側にも同様にパターン配線８を形成する。このようにして、樹脂基材６に対し、パターン配線８が３次元的に形成される。また、樹脂基材６には、パターン配線８とともに実装部品１９（例えばＩＣやアンテナ等）も実装される。以上により、樹脂成型部２が形成される。
【００２１】
図５（ｃ）に示すように、パターン配線８及び実装部品１９が形成された樹脂基材６（樹脂成型部２）にモールド材３を成型する（モールド充填工程）。本例の場合、樹脂基材６にモールド材３を充填することにより、モールド材３によって樹脂基材６上のパターン配線８を封止するとともに開口部１０を塞ぐ。本例のモールド材３は、例えばナイロン等が使用され、樹脂基材６の表面６ａにのみ充填される。モールド材３が樹脂基材６に充填されたとき、樹脂基材６及びモールド材３が密着して、これらが強固に取り付いた状態となる。
【００２２】
モールド材３は、例えば低圧で樹脂基材６に充填される工法が使用されている。この場合、モールド材３の充填は、例えばホットメルトモールディングが使用されることが好ましい。ホットメルトモールディングは、例えば熱可塑性ホットメルト接着剤を金型内（図示略）に低圧で注入して、樹脂基材６にモールド材３を充填する工法である。なお、モールド材３の充填では、成型品１に金型のランナー２０が発生するので、これを取り除き、ランナー２０の取り外し後、樹脂成型部２の裏面に補強材１４，１５及びカバー１６を取り付けて、最終形状にする。
【００２３】
ところで、３次元回路形成品を成型するにあたって、樹脂基材６の表裏面に亘って複数のパターン配線８を設ける場合には、例えばスルーホールを使用する構造も想定される。しかし、この構造の場合、スルーホールの数が多くなるに連れて、樹脂基材６の強度が失われていく懸念がある。また、スルーホールの径やピッチに影響を受けて、精密で高密度なパターン配線を形成するには限界がある。さらに、スルーホールを細い形状で形成するには限界があり、これを形成する金型も寿命が短いものになってしまう可能性が高い。
【００２４】
一方、本例の場合、樹脂基材６に広く形成された開口部１０に複数のパターン配線８を集約して配置し、この樹脂基材６にモールド材３を成型することにより、樹脂基材６上のパターン配線８を封止するとともに、開口部１０を塞ぐようにする。本例の場合、開口部１０においては樹脂基材６とモールド材３との密着面積が広くなるので、これらが強固に取り付く。このため、樹脂基材６とモールド材３との間で高い密着力（樹脂同士の密着力）が確保されるので、樹脂基材６の表裏面に亘って延びるパターン配線８を複数設ける場合であっても、樹脂基材６とモールド材３との間の高い密着力により、樹脂基材６の高い強度が確保される。よって、表裏面にパターン配線８を有する樹脂基材６（３次元回路成型品）を高い強度で成型することができる。
【００２５】
また、開口部１０を大きな形状としたので、この部分を形成する金型構造が複雑にならずに済む。よって、簡易な金型構造で複数のパターン配線８を容易に立体接続（３次元状に接続）することができる。さらに、樹脂基材６をモールド材３で覆うようにしたので、回路封止（保護）、防水／防湿効果が得られるとともに、製品の強度を向上することができる。
【００２６】
開口部１０の内周面１１は、樹脂基材６の厚さ方向に対して角度を有するように斜面状に形成されている。よって、開口部１０の内周面１１に対してのパターン配線８の形成し易さを確保することができる。
【００２７】
モールド充填工程では、モールド材３を低圧で金型に注入して、モールド材３を樹脂基材６に成型する。よって、モールド材３を低圧で樹脂基材６に成型するので、樹脂基材６上に実装されたパターン配線８や実装部品１９に、ダメージを与え難くすることができる。また、モールド充填工程でホットメルトモールディングを使用すれば、ホットメルトは天然成分である利点を活かし、環境にも配慮することができる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図６〜図９に従って説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態の樹脂基材６の形状を変更した実施例である。よって、第１実施形態と同じ部分は同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００２９】
図６及び図７に示すように、樹脂基材６（本例は樹脂基材６）には、金型２５（図９参照）に対する位置決めを可能とする型押さえ部２６が設けられている。本例の型押さえ部２６は、樹脂基材６の幅方向（図６及び図７のＹ軸方向）の両端に配置され、奥行き方向（図６及び図７のＸ軸方向）に沿って端部一帯に形成されている。型押さえ部２６は、樹脂基材６の本体部２７よりも高さ方向（図６及び図７のＺ軸方向）に厚さを有する形状に形成されている。
【００３０】
図８に示すように、成型品１が電子キー（カード型電子キー）の場合、樹脂基材６には、成型品１において電波通信を行うアンテナ部材２８（実装部品１９）が取り付けられている。本例のアンテナ部材２８は、複数設けられた多軸構造をなし、本例の場合、２８ａ〜２８ｃの３つ設けられることにより３軸アンテナとなっている。このように、本例のアンテナ部材２８は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の電波を送受信する。
【００３１】
図９に示すように、本例の場合、樹脂基材６にモールド材３を充填するとき、まず樹脂成型部２（樹脂基材６）を金型２５（固定側型板２５ａ）にセットする。このとき、樹脂成型部２は、樹脂基材６の両側に設けられた型押さえ部２６が固定側型板２５ａの内周縁に位置決めされる。そして、固定側型板２５ａに可動側型板２５ｂがセットされる。本例の場合、樹脂基材６の本体部２７と型押さえ部２６の側壁２６ａとに囲まれる領域２９がモールド材３の充填領域となる。
【００３２】
金型２５への樹脂成型部２のセットが完了すると、金型２５内にモールド材３が注入される。これにより、前述の領域２９にモールド材３が充填され、モールド材３によってパターン配線８が封止されるとともに開口部１０が塞がれる。本例の場合、樹脂成型部２の表裏両面にモールド材３が成型される。そして、金型２５から成型品１が取り出され、ランナー２０を取り除いて最終形状にされる。なお、本例の成型品１では、型押さえ部２６にモールド材３が設けられておらず、それ以外の箇所にモールド材３が存在している。
【００３３】
さて、本例の場合、モールド充填工程では、樹脂基材６に設けられた型押さえ部２６が金型２５によって位置決めされた状態で、金型２５のモールド材３が注入される。よって、樹脂基材６の型押さえ部２６を金型２５にしっかりと位置決めした状態で、樹脂基材６にモールド材３を成型することができる。また、本例においては、型押さえ部２６が樹脂基材６の両端に設けられるので、樹脂基材６を金型２５に対してしっかりと固定するのに一層有利となる。
【００３４】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・各実施形態において、開口部１０は、複数形成されることに限定されず、１つのみとしてもよい。また、開口部１０の配置箇所も適宜変更可能である。
【００３５】
・各実施形態において、開口部１０は、スリット状に限定されず、例えば円形状や多角形状など、他の形状に適宜変更してもよい。
・各実施形態において、エンジニアリングプラスチック（エンプラ）は、汎用エンプラ又は特殊エンプラ（スーパーエンプラ）のどちらでもよい。汎用エンプラは、結晶性樹脂であれば、例えばポリアミド、ポリアセタール等からなり、非晶性樹脂であれば、ポリカーボネート等からなる。また、特殊エンプラは、結晶性樹脂であれば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）等からなり、非晶性樹脂であれば、ポリアリレートやポリエーテルスルホン等からなる。
【００３６】
・各実施形態において、樹脂基材６は、熱可塑性樹脂に限定されず、例えば熱硬化性樹脂でもよい。同様に、モールド材３の材料も、種々のものに適宜変更可能である。
・各実施形態において、モールド材３は、樹脂基材６の表面６ａのみに充填されることに限定されず、裏面６ｂにも充填されてよい。
【００３７】
・各実施形態において、モールド材３は、樹脂基材６の表面６ａや裏面６ｂの一帯に充填されることに限らず、一部分にスポット的に充填されてもよい。
・各実施形態において、モールド材３は、ホットメルト接着剤に限定されず、例えばエポキシ樹脂などの他の素材を使用してもよい。
【００３８】
・各実施形態において、樹脂基材６に電池を設け、これを電源に樹脂基材６上の実装部品１９を作動させてもよい。
・各実施形態において、樹脂基材６は、全てが樹脂材からなることに限定されず、少なくとも一部分が樹脂製となっていればよい。
【００３９】
・各実施形態において、開口部１０の内周面１１は、斜面状に形成されることに限定されず、他の形状に変更してもよい。
・第２実施形態において、アンテナ部材２８は、３軸アンテナに限定されず、１軸アンテナ又は２軸アンテナでもよい。
【００４０】
・第２実施形態において、型押さえ部２６は、樹脂成型部２の周囲一帯に形成されてもよい。また、型押さえ部２６は、一部分にのみ形成されてもよい。
・各実施形態において、樹脂成型部２の形状は、薄型の平板状に限定されず、種々の形状に変更可能である。
【００４１】
・各実施形態において、成型品１は、例えばカード型電子キーなど、種々の機器が適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１…成型品、２…樹脂成型部、３…モールド材、６…樹脂基材、６ａ…表面、６ｂ…裏面、８…パターン配線、１０…開口部、１１…内周面、２５…金型、２６…型押さえ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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