(57)【要約】【課題】本発明は、シールドケースのプレス成形時の金型と皮膜への位置合わせが容易な成形方法を提供することにより、回路基板へ取り付けられるシールドケースの省スペース化を目的とする。【解決手段】、本発明は、基板の表面に搭載された電子部品を覆う導電性金属材料からなるシールドケースであって、該シールドケースの内面には前記電子部品とシールドケースとの間の絶縁性を得るために厚み１〜１０μｍの着色剤含有ポリイミド皮膜が設けられている。該導電性金属材料帯状物の表面に着色剤含有ポリイミドワニスを塗布し、ついで熱乾燥して厚み１〜１０μｍの着色剤含有ポリイミド皮膜を導電性金属材料表面に形成させた後、プレス成形して内面に厚み１〜１０μｍの着色剤含有ポリイミド皮膜絶縁層が設けられたシールドケースを製造する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に搭載された電子部品を覆う導電性金属材料からなるシールドケースであって、該シールドケースの内面には前記電子部品とシールドケースとの間の絶縁性を得るために厚み１〜１０μｍのポリイミド皮膜が設けられていることを特徴とするシールドケース。
【請求項２】
前記ポリイミド皮膜が、着色剤含有ポリイミドワニスを塗布することにより形成されていることを特徴とする前記請求項１記載のシールドケース。
【請求項３】
導電性金属材料帯状物の表面に着色剤含有ポリイミドワニスを塗布し、ついで加熱乾燥して厚み１〜１０μｍの着色剤含有ポリイミド皮膜を上記導電性金属材料表面に形成させた後、上記導電性金属材料帯状物をプレス成形し、該プレス成形後の打ち抜き材料からシールドケースを組み立てることにより内面に厚み１〜１０μｍの着色剤含有ポリイミド皮膜絶縁層を形成することを特徴とするシールドケースの製造方法。
【請求項４】
導電性金属材料帯状物の表面に着色剤含有ポリイミドワニスを塗布し、ついで加熱乾燥して厚み１〜１０μｍの着色剤含有ポリイミド皮膜を導電性金属材料表面に形成させたことを特徴とするシールドケース成形用導電性金属材料帯状物。
【請求項５】
前記ポリイミド皮膜を形成するポリイミドワニスとして、常温可溶性のブロック共重合ポリイミド樹脂インクを用いることを特徴とする前記請求項１または２記載のシールドケース。
【請求項６】
前記ポリイミド樹脂として、４，４’−オキシジアニリンとピロメリット酸ニ無水物との反応物、４，４’−オキシジアニリンと３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ニ無水物との反応物、２，３，３’，４−ビフェニル’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ニ無水物とビス（アミノフェノキシ−フェニル）スルホンとの反応物、ジアミノシロキサンと芳香族酸ニ無水物とを反応させて両末端酸無水物のシロキサンイミドオリゴマーとした後、ビシクロ〔２，２，２〕オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸ニ無水物と芳香族ジアミンとを加えて加熱反応して製造されるブロック型ポリイミド、及び２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物と芳香族ジアミンとの反応物のいずれか、またはこれらの混合物を用いることを特徴とする前記請求項５記載のシールドケース。
【請求項７】
前記ポリイミド皮膜を形成するポリイミドワニスとして、常温可溶性のブロック共重合ポリイミド樹脂インクを用いることを特徴とする前記請求項３記載のシールドケースの製造方法。
【請求項８】
前記ポリイミド樹脂として、４，４’−オキシジアニリンとピロメリット酸ニ無水物との反応物、４，４’−オキシジアニリンと３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ニ無水物との反応物、２，３，３’，４−ビフェニル’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ニ無水物とビス（アミノフェノキシ−フェニル）スルホンとの反応物、ジアミノシロキサンと芳香族酸ニ無水物とを反応させて両末端酸無水物のシロキサンイミドオリゴマーとした後、ビシクロ〔２，２，２〕オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸ニ無水物と芳香族ジアミンとを加えて加熱反応して製造されるブロック型ポリイミド、及び２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物と芳香族ジアミンとの反応物のいずれか、またはこれらの混合物を用いることを特徴とする前記請求項７記載のシールドケースの製造方法。
【請求項９】
前記ポリイミド皮膜を形成するポリイミドワニスとして、常温可溶性のブロック共重合ポリイミド樹脂インクを用いることを特徴とする前記請求項４記載の導電性金属材料帯状物。
【請求項１０】
前記ポリイミド樹脂として、４，４’−オキシジアニリンとピロメリット酸ニ無水物との反応物、４，４’−オキシジアニリンと３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ニ無水物との反応物、２，３，３’，４−ビフェニル’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ニ無水物とビス（アミノフェノキシ−フェニル）スルホンとの反応物、ジアミノシロキサンと芳香族酸ニ無水物とを反応させて両末端酸無水物のシロキサンイミドオリゴマーとした後、ビシクロ〔２，２，２〕オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸ニ無水物と芳香族ジアミンとを加えて加熱反応して製造されるブロック型ポリイミド、及び２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物と芳香族ジアミンとの反応物のいずれか、またはこれらの混合物を用いることを特徴とする前記請求項９記載の導電性金属材料帯状物。
【請求項１１】
導電性金属材料帯状物の表面に樹脂ワニスを塗布し、ついで加熱乾燥して厚み１〜１０μｍの絶縁皮膜を上記導電性金属材料表面に形成させる上記帯状物の製造方法に用いられる塗布装置において、
該塗布装置の塗布器具が、ダイを形成するダイ上板、ダイ下板及び該上下のダイ板に挟まれてピンで一体化されるシムからなり、該シムがダイ入り口に通じる溝を有するとと共に、前記帯状物への樹脂ワニスの塗布幅が該シムの上記溝により形成されたダイ入り口の開口により変更可能であることを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の表面に搭載された電子部品を覆う導電性金属材料からなるシールドケースおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板の表面に搭載された電子部品を覆う導電性金属材料からなるシールドケースは携帯電話や携帯端末に利用されている（特開平１０−２５６７６８号公報、特開２００１−３３２８８６号公報、特開２００１−３４５９１０号公報、特開２００２−１９０６９０号公報、「Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｍｏｎｔｈｌｙ  ２０００．４」参照。）。
【０００３】
図４に、携帯電話の積層フロントエンドモジュールの断面図を示す。このフロントエンドモジュールはアンテナスイッチ機能に加え、その周辺のダイプレクサ、ＬＰＦなどをセラミック積層基板内に集積し、フロントエンド全体をひとつのモジュールとして使用可能としたもので、寸法はシールドケースを含め縦６．７ｍｍ、横４．８ｍｍ、高さ１．８ｍｍと省スペース化したものである。
【０００４】
導電性が要求されるシールドケースの素材としては、洋白のような銅・ニッケル合金、ステンレス、銅メッキ、ニッケルメッキ、アルミニウムメッキ、亜鉛メッキ、ハステロイ、導電性カーボンブラック含有樹脂などが使用される。
【０００５】
基板上に搭載された電子部品とシールドケース間の距離が小さい場合、上記携帯端末、携帯電話のシールドケースの内面には従来電子部品の回路とシールドケースとの間の絶縁性を得るために厚み２０〜４０μｍの絶縁フィルムが接着される。かかる絶縁フィルムとしてガラス転移点（Ｔｇ）が２００〜２５０℃、熱分解温度が４３０〜５５０℃のポリイミドフィルムが好適に利用されている。
【０００６】
上記のように、従来のシールドケースでは、函状にプレス成形したシールドケース内面に絶縁性樹脂フィルムを接着剤で接着しているが、最近の携帯端末の縮小化で、このシールドケースも縮小化、高さ寸法を低くすることが要求され、例えば前述の縦６．７ｍｍ、横４．８ｍｍ、高さ１．８ｍｍ寸法のフロントエンドモジュールにおいては、シールドケース内面に細断されたポリイミドフィルムを接着する作業は困難となっており、シールドケースを変形しないで接着させるには長時間を要する。
【０００７】
本発明者等は、特開平５−３２８９４号公報、特開平７−１５７５６０号公報、特開２０００−５３７６７号公報に示される溶剤可溶型ポリイミドをＮ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチルラクトン等の溶剤に溶解したポリイミドワニスを用いて金属材料帯状物の表面に塗布、乾燥させて皮膜を形成し、ついでプレス加工すれば内面に電子部品とシールドケースとの間の絶縁性を与えるポリイミド皮膜が設けられたシールドケースが得られることに着目し、成形確認したところ、金属材料帯状物の表面に設けられたポリイミド皮膜に金型を正確に合わせる位置合わせが困難であることに気づいた。即ち、皮膜は透明であるため、皮膜の臨界が目視では確認しがたい欠点がある。
【０００８】
ポリイミドは高価なため、金属材料帯状物の表面全体に塗布することは避け、必要幅だけ帯条に塗布することが望ましい。ポリイミドワニスは乾燥時、収縮して皮膜を形成するので０．１ｍｍ以内の許容誤差しか認められないプレス成形時は、皮膜に位置合わせが必要である。また、従来は、成形されたシールドケース内面に絶縁膜が設けられているか否か確認するのにシールドケース内面に光を当てて確認するため、確認作業が面倒である。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−２５６７６８号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開２００１−３３２８８６号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開２００１−３４５９１０号公報
【００１２】
【特許文献４】
特開２００２−１９０６９０号公報
【００１３】
【特許文献５】
特開平５−３２８９４号公報
【００１４】
【特許文献６】
特開平７−１５７５６０号公報
【００１５】
【特許文献７】
特開２０００−５３７６７号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリイミド皮膜の存在確認が容易なシールドケースを提供することを目的とする。また、本発明は、シールドケースのプレス成形時の金型と皮膜への位置合わせが容易な成形材料及び成形方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１、２記載の発明は、基板の表面に搭載された電子部品を覆う導電性金属材料からなるシールドケースであって、該シールドケースの内面には前記電子部品とシールドケースとの間の絶縁性を得るために厚み１〜１０μｍの着色剤含有ポリイミド皮膜が設けられていることを特徴とするシールドケースを提供するものである。
【００１８】
絶縁層のポリイミド皮膜が着色されているので、シールドケース内面に絶縁膜が設けられていることの目視による確認が容易となる。
また、上記ポリイミド皮膜の厚みが１〜１０μｍと薄いので、シールドケースの高さを低くすることができ、携帯端末の省スペース化に寄与できる。
【００１９】
本発明の請求項３記載の発明は、導電性金属材料帯状物の表面に着色剤含有ポリイミドワニスを塗布し、ついで加熱乾燥して厚み１〜１０μｍの着色剤含有ポリイミド皮膜を導電性金属材料表面に形成させた後、プレス成形して内面に厚み１〜１０μｍの着色剤含有ポリイミド皮膜絶縁層を形成したシールドケースを製造する方法を提供するものである。
【００２０】
この場合、絶縁層のポリイミド皮膜が着色されているので、プレス金型のポリイミド皮膜への位置合わせが容易となる。
本発明の請求項４記載の発明は、導電性金属材料帯状物の表面に着色剤含有ポリイミドワニスを塗布し、ついで加熱乾燥して厚み１〜１０μｍの着色剤含有ポリイミド皮膜を導電性金属材料表面に形成させたことを特徴とするシールドケース成形用導電性金属材料帯状物である。
【００２１】
前述のように、上記帯状物は、前記シールドケースの成形に材料として好適に用いられる。
請求項５〜１０記載の発明は、上記シールドケース成型用に用いられる前記ポリイミド皮膜を形成するポリイミドワニスとして、常温可溶性のブロック共重合ポリイミド樹脂インクを用いることを特徴とする。
【００２２】
さらには、前記ポリイミド樹脂として、４，４’−オキシジアニリンとピロメリット酸ニ無水物との反応物、４，４’−オキシジアニリンと３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ニ無水物との反応物、２，３，３’，４−ビフェニル’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ニ無水物とビス（アミノフェノキシ−フェニル）スルホンとの反応物、ジアミノシロキサンと芳香族酸ニ無水物とを反応させて両末端酸無水物のシロキサンイミドオリゴマーとした後、ビシクロ〔２，２，２〕オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸ニ無水物と芳香族ジアミンとを加えて加熱反応して製造されるブロック型ポリイミド、及び２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物と芳香族ジアミンとの反応物のいずれか、またはこれらの混合物を用いることを特徴とする。
【００２３】
上記ワニスは、常温・常圧下で液状であり、上記帯状物への塗布工程での取り扱いが容易で、製造コストも安くすることができる。また、常温可溶性なので、着色剤（顔料）をその後の塗布過程の加熱で放散させることがない。
【００２４】
請求項１１に記載された発明は、上記帯状部材への塗布に適した塗布装置であって、導電性金属材料帯状物の表面に樹脂ワニスを塗布し、ついで加熱乾燥して厚み１〜１０μｍの絶縁皮膜を上記導電性金属材料表面に形成させる上記帯状物の製造方法に用いられる塗布装置において、
該塗布装置の塗布器具が、ダイを形成するダイ上板、ダイ下板及び該上下のダイ板に挟まれてピンで一体化されるシムからなり、該シムがダイ入り口に通じる溝を有するとと共に、前記塗布幅が該シムの上記溝によるダイ入り口の開口により変更可能であることを特徴とする。
【００２５】
該塗布器具を用いることにより、ピンで種々の開口のシム板を交換して取り付けることが可能になり、ワニスを塗布する塗布幅を容易に設定することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図５は、本発明の樹脂コーティングの全体工程概念図である。また、図１は、該工程中のシールドケースの成形プロセスの部分フロ−ト図である。
【００２７】
図１において、１は金属材料帯状物、２は塗布器具、３は着色剤含有ポリイミド皮膜絶縁層、４はＩＲヒーターを備えた不活性ガス雰囲気加熱炉である。
図２には、上記プロセスを経て形成された帯状物（フープ材）を短く切断したシールドケース形成用の材料を示し、金属材料帯状物１上に着色剤含有ポリイミド皮膜絶縁層３が塗布されている。図３にシールドケース６の例を示し、上記図２の材料がシールドケース６の底面に用いられている。なお、該シールドケース６は、図４に示す如く、上下を逆にして部品上を覆うように取り付けられる。この他のシールドケースの成形方法は、例えば特開平１０−２０９６４９号公報に示されるように、打ち抜き材料をそのまま組み立ててもよい。。なお、上記帯状物から箱形金属ケースを形成する方法は、例えば特開平１１−３５４９７７号公報のように深絞り等その他の形成方法でもよい。
【００２８】
シールドケース６は、脱脂、酸洗い、水洗し、乾燥させた厚み０．１〜０．３ｍｍ、幅１〜３ｃｍの金属材料帯状物１の表面に着色剤を０．５〜５重量％含有するポリイミドワニスを塗布器具２を用いて条状に塗布し、ついで金属材料帯状物１を不活性ガス雰囲気加熱炉４内に導き、１５０〜２５０℃に加熱して溶剤を飛散（乾燥）させて厚み１〜１０μｍの着色剤含有ポリイミド皮膜３を導電性金属材料１表面に形成させた後、プレス成形した打ち抜き材料をシールドケースの底に貼り付けたり、あるいは該打ち抜き材料を直接函型に組み立てたりして、製造する。このようにして、内面に厚み１〜１０μｍの着色剤含有ポリイミド皮膜絶縁層が設けられたシールドケースが製造される。
【００２９】
上記プレス成形において、底面貼り付け用の打ち抜き材料の大きさは、例えば３ｍｍ×４ｍｍであり、厚みは１．５ｍｍである。前記着色された絶縁被膜部分は、その境界が明確であり、寸法精度測定の基準に用いられる。該測定によりプレスの打ち抜き精度がより精密になる。なお、従来はこの打ち抜き精度は熟練工の腕に頼っていたのが現状である。
【００３０】
金属材料帯状物１としては、洋白板（銅・ニッケル合金Ｃ７５２１など）、ステンレス板、ハステロイ板、アルミニウム板、亜鉛メッキ板、銅メッキ板、ニッケルメッキ板、アルミニウムメッキ板などが挙げられる。
【００３１】
ポリイミドワニスは、着色剤を０．５〜５重量％、ポリイミドを２０〜３０重量％、溶剤を６０〜８０重量％含有するものである。
着色剤としては、ハロゲンフリーの染料、顔料が用いられる。具体的には、シアニンブルー４９２０、コバルトブルー、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、マラカイトグリーン、キノフタロン顔料、ソルベントブラック３、ソルベントブラック４７、ソルベントブラック２６などが挙げられる。
【００３２】
溶剤可溶型ポリイミドとしては、次のポリイミドが挙げられる。
４，４’−オキシジアニリンとピロメリット酸ニ無水物との反応物、
４，４’−オキシジアニリンと３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ニ無水物との反応物、
２，３，３’，４−ビフェニル’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ニ無水物とビス（アミノフェノキシ−フェニル）スルホンとの反応物（特開平５−３２８９４号公報）、
ジアミノシロキサンと芳香族酸ニ無水物とを反応させて両末端酸無水物のシロキサンイミドオリゴマーとした後、ビシクロ〔２，２，２〕オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸ニ無水物と芳香族ジアミンとを加えて加熱反応して製造されるブロック型ポリイミド（特開平７−１５７５６０号公報）、
２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物と芳香族ジアミンとの反応物（特開２０００−５３７６７号公報）
有機溶剤としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ガンマ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。
【００３３】
上記可溶性ポリイミドを用いることは、前記顔料を含有した絶縁被膜を形成するためには重要な事項である。
なぜなら、従来型のポリイミド（アミック酸＋顔料）は常温常圧で固形であり、高温（３００℃）下で液状となる。従って、帯状金属部材にポリイミド被膜を塗布しようとすると高温加熱する必要があるが、上記顔料を含んでいると顔料成分が該加熱により放散されてしまい、被膜の色が抜けてしまうことになる。しかし、上記可溶性ポリイミドは、１８０℃で塗布ができるため顔料はそのまま被膜中に残留し、上記従来のポリイミドの欠点が解消される。
【００３４】
塗布器具としては、スリットダイ、グラビアロール、ロール、スクリーン印刷、インクジェット等が利用され、必要によりバックアップロールが当てがわれる。
【００３５】
上記スリットダイ２を用いて、塗布する構造が図１に示される。該スリットダイ２の詳細な構造が図６に示される。図６において、１０，１１はダイを構成するダイ上板，ダイ下板であり、該ダイ上板１０とダイ下板１１間にシム１２を挟んで一体化され、ダイヘッドとなる。図１のタンク５に貯蔵されている塗布液（ポリイミド液）は、空気圧によりダイ２の上部の注入口１５より圧入され、溝１６を通って塗布口１７（図１の８）から押し出される。該押し出された塗布液は、シム１２の溝１６，塗布口１７の幅で帯状部材１上に塗布される。従って、中央部に帯状のポリイミド樹脂３が塗布された長尺の帯状部材１（図２の切断前の帯状部材）が形成される。なお、ダイによる塗布方法自体は、特開２００２−４５７５８号公報や特開２００１−２９８６１号公報等に示される如く周知であるが、この発明はシム１６で塗布口１７の幅を決め、該シム１２をピン穴１３，１４等により取り着ける点に特徴がある。このようにシム１２を取り替え可能にして該シムを複数用意することにより前記帯状部材に塗布する際の塗布幅を任意に可変できる効果がある。
【００３６】
【実施例】
実施例１
厚み０．２０ｍｍ、幅１７．００ｍｍ、長さ２ｍの帯状洋白Ｃ７５２１の表面を脱脂、酸洗浄、水洗浄した後、９０℃で乾燥させた。
【００３７】
この帯状洋白をニップロールおよびテンションロールで送り、バックアップロールの反対側よりスリットダイを洋白帯状物の中央部分に当てて該ダイより株式会社ピ−アイ技術研究所製のシアニンブルー顔料２重量％、ブロック共重合ポリイミドワニスを吐出して幅４ｍｍの条状皮膜に塗布し、これを窒素ガス雰囲気下のＩＲヒータ加熱炉内に導き、予め８０℃で予備加熱後、１８０℃で本加熱し、溶剤を飛散させて乾燥した青色ポリイミド皮膜（厚み５μｍ）を表面に有する洋白帯状物を得た。
【００３８】
ついで、プレス金型と洋白帯状物表面の青色ポリイミド膜の位置合わせを行ない、１００ｋｇ／ｃｍ２  でプレス成形して縦５．０ｍｍ、横４．０ｍｍ、高さ１．８ｍｍのシールドケースを得た。
【００３９】
このシールドケース内面全体は青色ポリイミド膜（絶縁膜）で被覆されていた。即ち、青色ポリイミド膜の洋白帯状物への密着力は高く、粘着テ−プによる碁盤目剥離テストでも剥離は見受けられなかった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明のシールドケースは、内面に設けられた絶縁層の着色ポリイミド膜の存在を目視で容易に確認できる。また、金属材料帯状物表面に絶縁皮膜を形成させた後にプレス成形してシールドケースにするので、絶縁層が均一に形成される。金属材料に絶縁皮膜を形成することにより、電子部品が接近しても接触して部品とケースが導通することがないので、本発明のシールドケースは、シールドケースの高さを低くすることができる。かつ、絶縁層の厚みを１〜１０μｍと薄くすることができたので、絶縁フィルムを貼り付けたものに比較しても、さらにシールドケースの高さを低くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂コーティングの工程中のシールドケースの成形プロセスの部分フロート図である。
【図２】本発明のプロセスを経て形成された帯状物（フープ材）を短く切断したシールドケース形成用の材料を示す。
【図３】シールドケースの例を示す。
【図４】回路基板へのシルドケースの取り付け断面図を示す。
【図５】本発明のシールドケースの製造フローシート図である。
【図６】本発明の塗布器具の分解斜視図を示す。
【符号の説明】
１      金属材料帯状物
２      塗布器具
３      着色剤含有ポリイミド皮膜絶縁層
４      ＩＲヒーターを備えた不活性ガス雰囲気加熱炉
６      シールドケース
１０      ダイ
１１      ダイ
１２      シム
【図１】
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【図２】
2004165228.tif 000004
【図３】
2004165228.tif 000005
【図４】
2004165228.tif 000006
【図５】
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【図６】
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