(57)【要約】【課題】  回路となる金属層が短絡するのを防止することができる射出成形回路部品の製造方法を提供する。【解決手段】  立体形状を有する一次成形品１の表面の所定の領域を、インサート成形によって、二次成形部分３で被覆して二色成形品４を形成し、この二色成形品４のうち、一次成形品１の、二次成形部分３で覆われていない表面に、選択的に、回路となる金属層５を形成してＭＩＤ６を製造するに際し、一次成形品１に、二次成形部分３と係合される第１係合部９を形成し、二色成形品４を形成する工程で、二次成形部分３に、一次成形品１の第１係合部９と係合される第２係合部１０を形成すると共に、形成した第２係合部１０を第１係合部９と係合させて、その後の工程で二次成形部分３がはく離するのを防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂組成物を射出成形して、立体形状を有する一次成形品を形成する工程と、
形成した一次成形品の表面の所定の領域を、二次成形部分の形状に対応する型窩を形成する金型を用いて、型窩に樹脂組成物を注入するインサート成形を行うことにより、二次成形部分で被覆して二色成形品を形成する工程と、
形成した二色成形品のうち、一次成形品の、二次成形部分で覆われていない表面に、選択的に、回路となる金属層を形成する工程と、
を含み、一次成形品を形成する工程で、一次成形品に、二次成形部分と係合される第１係合部を形成し、二色成形品を形成する工程で、二次成形部分に、一次成形品の第１係合部と係合される第２係合部を形成すると共に、形成した第２係合部を第１係合部と係合させることを特徴とする射出成形回路部品の製造方法。
【請求項２】
第１係合部として、一次成形品の、二次成形部分の端の部分に対応する位置に凹部を形成し、かつ、第２係止部として、二次成形部分の端の部分から延設されて、上記凹部に係合する凸部を形成すると共に、形成した凸部を凹部と係合させる請求項１記載の射出成形回路部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形回路部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化、軽量化、高性能化に伴って、プリント配線板のファインパターン化、多層化、機器内の配置の合理化、省スペース化などが進められている。また、機器類の組み立ての自動化の観点からも、組立性の向上を目指した、配線を合理化する技術が求められている。そこで、近時、このような要求に応えるために、これまでの平板状のプリント配線板や、それを厚み方向に多数、積層した多層配線板に代えて、任意の立体形状を有する射出成形回路部品（Molded Interconnect Device、以下、「ＭＩＤ」と略記する場合がある）を、配線に使用することが提案されている。
【０００３】
ＭＩＤは、樹脂組成物を射出成形して所定の立体形状に形成した一次成形品の表面に、配線（回路）を立体的に形成した立体配線板であって、自由な三次元性を持ち、配線の合理化のみならず、電子デバイス部品などの小型化、表面実装化を可能とするものである。例えば、ＭＩＤを機器内の隙間に配置することによって、集積密度を向上させることができる。ＭＩＤは、発光ダイオード等の半導体素子のパッケージ、三次元プリント配線板、携帯電話のアンテナ部品等に応用される。
【０００４】
ＭＩＤの製造方法は、樹脂組成物の射出成形回数によって、１ショット法と２ショット法とに大別される。また、２ショット法にも種々あるが、その代表例としては、図２(a)〜(c)に示す方法が挙げられる。この方法では、まず、樹脂組成物を射出成形して、所定の立体形状を有する一次成形品１を形成する〔図２(a)〕。
【０００５】
次いで、必要に応じて、一次成形品１の表面を粗面化した後、その表面の、回路を形成する領域２以外の領域を二次成形部分３で被覆して、いわゆる二色成形品４を形成する〔図２(b)〕。具体的には、一次成形品１の表面の、回路を形成する領域２以外の領域を、二次成形部分３の形状に対応する型窩を形成する金型を用いて、型窩に、二次成形部分３のもとになる樹脂組成物を注入するインサート成形を行うことにより、二次成形部分３で被覆して、二色成形品４を形成する。
【０００６】
次いで、この二色成形品４の表面の全面に、化学めっきのための触媒を担持させる処理を施した後、二次成形部分３を除去することで、一次成形品１の表面の、回路を形成する領域２にのみ、触媒を担持させた状態とする。そして、化学めっきを行うことで、図２(c)に示すように、一次成形品１の表面の、選択的に触媒を担持させた領域２に、所定のパターン形状を有する、回路となる金属層５を形成してＭＩＤ６を得る（特許文献１、２）。
【特許文献１】特開平１１−１４５５８３号公報（請求項１、第０００８欄、第００１２欄、第００１５欄〜第００１７欄、図１(a)〜(f)）
【特許文献２】特開２００４−５９８２９号公報（請求項６、第０００４欄〜第０００６欄、第００６４欄、第００６７欄〜第００６９欄、第００７１欄〜第００７２欄、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記従来のＭＩＤの製造方法によって製造されるＭＩＤにおいては、特に、二次成形部分３の端の部分７の近傍に形成される、隣り合う金属層５間にも金属膜８が形成されて、短絡を生じやすいと言う問題があった。この原因について、発明者が検討したところ、インサート成形によって形成した二色成形品４を金型から取り出す際や、取り出した二色成形品４を用いて、前記のように、回路となる金属層５を形成する際の取り扱い時に、二次成形部分３の端の部分７が、一次成形品１の表面からはく離して、両者の間に微細な隙間が生じ、この隙間に、触媒液やめっき液が浸透して金属膜８が形成されることが明らかとなった。
【０００８】
はく離は、先に説明したように、一次成形品１の表面を粗面化することで、いわゆるアンカー効果によって、二次成形部分３の密着性を向上させるようにしても発生する。その原因としては、下記の事柄が考えられる。
(A)  特に、隣り合う回路間の領域等は、二次成形部分３のもとになる樹脂組成物の流動幅が狭いことから、成形時に、樹脂組成物の充てん圧力が、他の部分よりも低くなる傾向にある。そのため、樹脂組成物が、一次成形品の、粗面化した表面に十分に沿わないで、上滑りした状態で、二次成形部分３が形成されるため、粗面化によるアンカー効果が十分に得られず、二次成形部分３の密着力が低下する。
(B)  一次成形品１を形成する樹脂組成物と、二次成形部分３を形成する樹脂組成物とで、熱膨張係数が異なるため、二次成形部分３の冷却時に内部応力が発生して、二色成形品４を金型から取り出す際や、取り出した二色成形品４を用いて金属層５を形成する際の取り扱い時に、はく離しやすくなる。
【０００９】
本発明の目的は、回路となる金属層が短絡するのを防止することができる射出成形回路部品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、樹脂組成物を射出成形して、立体形状を有する一次成形品を形成する工程と、
形成した一次成形品の表面の所定の領域を、二次成形部分の形状に対応する型窩を形成する金型を用いて、型窩に樹脂組成物を注入するインサート成形を行うことにより、二次成形部分で被覆して二色成形品を形成する工程と、
形成した二色成形品のうち、一次成形品の、二次成形部分で覆われていない表面に、選択的に、回路となる金属層を形成する工程と、
を含み、一次成形品を形成する工程で、一次成形品に、二次成形部分と係合される第１係合部を形成し、二色成形品を形成する工程で、二次成形部分に、一次成形品の第１係合部と係合される第２係合部を形成すると共に、形成した第２係合部を第１係合部と係合させることを特徴とする射出成形回路部品の製造方法である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、第１係合部として、一次成形品の、二次成形部分の端の部分に対応する位置に凹部を形成し、かつ、第２係止部として、二次成形部分の端の部分から延設されて、上記凹部に係合する凸部を形成すると共に、形成した凸部を凹部と係合させる請求項１記載の射出成形回路部品の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、一次成形品と二次成形部分とを、第１係合部と第２係合部との係合によって、インサート成形して形成した二色成形品を金型から取り出す際や、取り出した二色成形品を用いて、回路となる金属層を形成する際の取り扱い時に、二次成形部分の端の部分等が一次成形品の表面からはく離するのを防止することができる。そのため、両者の間に微細な隙間が生じるのを防いで、回路となる金属層が短絡するのを防止することが可能となる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、上記のように、二次成形部分の、はく離しやすい端の部分を係合させて、そのはく離を、より一層、確実に防止することができる。また、第１および第２係合部として、形状が簡単な凹部と凸部とを採用していることから、一次成形品や二次成形部分を形成するための金型の構造を簡略化することができる。しかも、一次成形品側の第１係合部として凹部を採用していることから、ＭＩＤの形状に余分な突出部を生じることがなく、ＭＩＤを用いた配線の省スペース化を阻害するおそれもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１(a)〜(c)は、本発明の製造方法の一例の、各工程を示す斜視図である。これらの図を参照して、この例の製造方法においては、まず、樹脂組成物を射出成形して、所定の立体形状を有すると共に、二次成形部分３の端の部分７に対応する位置に、第１係合部としての凹部９を有する一次成形品１を形成する〔図１(a)〕。
【００１５】
次に、必要に応じて、一次成形品１の表面を粗面化した後、その表面の、回路を形成する領域２以外の領域を二次成形部分３で被覆して二色成形品４を形成する〔図１(b)〕。具体的には、一次成形品１の表面の、回路を形成する領域２以外の領域を、二次成形部分３の形状に対応する型窩を形成する金型を用いて、型窩に、二次成形部分３のもとになる樹脂組成物を注入するインサート成形を行うことにより、二次成形部分３で被覆して、二色成形品４を形成する。
【００１６】
また、この際、本発明の製造方法においては、上記型窩の、凹部９に対応する位置に、当該凹部９に係合する、第２係合部としての凸部１０を形成しうる空間を設けておき、二次成形部分３のもとになる樹脂組成物の注入時に、当該樹脂組成物をこの空間内にも流入させることで、上記凸部１０を形成すると共に、この凸部１０を凹部９と係合させる。そうすると、この係合によって、二色成形品４を金型から取り出す際や、取り出した二色成形品４を用いて、回路となる金属層５を形成する際の取り扱い時に、二次成形部分３の端の部分７が一次成形品１の表面からはく離するのを防止することができるため、両者の間に微細な隙間が生じるのを防いで、回路となる金属層５が短絡するのを防止することが可能となる。
【００１７】
また、第１および第２係合部として、形状が簡単な凹部９と凸部１０とを採用していることから、一次成形品や二次成形部分を形成するための金型の構造を簡略化できる上、図１(c)に示すように、二次成形部分３を除去した後のＭＩＤ６の形状に余分な突出部を生じることがないため、ＭＩＤ６を用いた配線の省スペース化を阻害するのを防止することもできる。
【００１８】
次に、この例の製造方法においては、一次成形品１の、二次成形部分３で覆われていない領域２に、選択的に、金属層５を形成すると共に、その前後いずれかの工程で、二次成形部分３を除去することによって、ＭＩＤ６が製造される。すなわち、ＭＩＤ６は、下記いずれかの方法によって製造される。
【００１９】
(1)  二色成形品４の表面の全面に、化学めっきのための触媒を担持させ、次いで、二次成形部分３を除去した後、一次成形品１の表面の、二次成形部分３を除去した領域以外の、触媒を担持させた領域２に、化学めっきによって、選択的に、回路となる金属層５を形成する。
(2)  二次成形部分３で被覆する前の一次成形品１の表面の全面に、化学めっきのための触媒を担持させるか、一次成形品１を、触媒を含む樹脂組成物によって形成し、その表面を、触媒を含まない樹脂組成物からなる二次成形部分３で被覆した状態で、一次成形品１の表面の、露出した領域２に、化学めっきによって、選択的に、回路となる金属層５を形成した後、二次成形部分３を除去する。
【００２０】
本発明の構成は、以上で説明した図の例のものには限定されない。例えば、第１および第２係合部は凹部９と凸部１０には限定されず、二次成形部分３のもとになる樹脂組成物を金型の型窩内に注入することで第２係合部を形成した際に、一次成形品１の第１係合部と係合させて、一次成形品と二次成形部分とを、はく離を防止しながら強固に結合させることができる種々の、第１および第２係合部の組み合わせを採用することができる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
【実施例】
【００２１】
〈比較例〉
常温での線膨張係数が４６ｐｐｍ／Ｋであるポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）を含む樹脂組成物を用いて、図２(a)に示す形状の一次成形品１を、射出成形によって形成し、次いで、その表面を、常温での線膨張係数が１５２ｐｐｍ／Ｋであるポリアミド樹脂を含む樹脂組成物を用いて、インサート成形によって被覆して、図２(b)に示す形状の二次成形部分３を形成して、二色成形品４を作製した。
【００２２】
二次成形部分３は、一次成形品１の表面に、線幅２００μｍ、線間隔２００μｍの、平行な複数の金属層５を形成するために、当該金属層５に対応する一次成形品１の表面を露出させる形状に形成した。また、二次成形部分３の端の部分７の、各金属層５の端から一次成形品１の端縁までの間隔は０．２ｍｍとした。
【００２３】
上記二色成形品４を用いて、先に説明した(1)の方法で、金属層５を形成した後、隣り合う各金属層５間で短絡不良が発生したか否かを測定したところ、４０％の割合で短絡不良が発生していた。そこで、金属層５の端部を観察したところ、図２(c)に示した、隣り合う金属層５間を繋ぐ金属膜８が、多発しているのが確認された。
【００２４】
〈実施例〉
常温での線膨張係数が４６ｐｐｍ／ＫであるＰＢＴを含む樹脂組成物を用いて、図１(a)に示す形状の一次成形品を形成したこと以外は、比較例と同様にして、二色成形品４を作製した。二次成形部分３は、一次成形品１の表面に、線幅２００μｍ、線間隔２００μｍの、平行な複数の金属層５を形成するために、当該金属層５に対応する一次成形品１の表面を露出させる形状に形成した。また、一次成形品１の凹部９は、当該一次成形品１の端縁からの幅が０．２ｍｍ、深さが０．２ｍｍとなるように形成し、二次成形部分３の凸部１０は、この凹部９を埋めて、一次成形品１の端縁まで達するように形成した。
【００２５】
上記二色成形品４を用いて、先に説明した(1)の方法で、金属層５を形成した後、隣り合う各金属層５間で短絡不良が発生したか否かを測定したところ、その発生割合を２％まで低減することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図(a)〜(c)は、本発明の製造方法の一例の、各工程を示す斜視図である。
【図２】図(a)〜(c)は、従来の製造方法の各工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  一次成形品
３  二次成形部分
４  二色成形品
５  金属層
６  射出成形回路部品
７  端の部分
９  凹部（第１係合部）
１０  凸部（第２係合部）
【図１】
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【図２】
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