JPH04332190A - パターン状金属層と電磁波遮蔽を有する合成樹脂複合成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパターン状金属層と電磁
波遮蔽を有する合成樹脂複合成形品、特に、パターン状
金属層を外面に有する合成樹脂と金属板等の電磁波遮蔽
体とで構成された、パターン状金属層と電磁波遮蔽を有
する合成樹脂複合成形品に関する。

【０００２】

【従来の技術】配線基板等の、回路パターンを表面に有
する合成樹脂成形品の製造方法において、回路パターン
を形成するには転写、スクリーン印刷等の方法が多く用
いられていたが、金属材料の無駄が多く、コストがかか
るため、金属の接着に適する合成樹脂の表面に、無電解
めっきによりパターン状に金属層を形成する方法が用い
られるようになった。無電解めっきは金属層を設ける必
要のある部分に選択的に行わなければならない。その方
法の一つは、無電解めっきを要しない部分の合成樹脂の
表面をめっきレジストで被覆して、無電解めっきを行う
ことである。

【０００３】また、特開昭６３−５０４８２号や特開平
１−２０７９８９号等に記載されているように、射出成
形による合成樹脂の二回成形法を用い、成形品の表面に
、無電解めっきを容易に施すことができる合成樹脂で一
次成形し、それを骨格として、無電解めっきが困難な樹
脂で二次成形し、一次成形体が露出した部分の表面に無
電解めっきを施すことにより、所定の回路パターンを得
る方法が開発された。一次成形には、例えば、無電解め
っきの触媒となる貴金属を添加した合成樹脂を用いる。

【０００４】この方法を図３により説明する。まず図３
（Ａ）に示すように、頂部が平面をなす凸部３１ａと、
その間に凹部３１ｂを有する一次成形体３１を、易めっ
き性材料３２で形成し、ついで、二次成形用の金型（図
示せず）の中で、一次成形体３１の凹部３１ｂを含む金
型内のキャビティに、難めっき性材料３３を注入するこ
とにより、図３（Ｂ）に示すような断面を持つ二次成形
品３４を形成させる。二次成形品３４では上記の凹部３
１ｂが難めっき性材料３３で充填されている。金型を外
し、二次成形品３４の、一次成形体３１が露出している
表面３１ｃを、図３（Ｃ）に示すように粗面化した後、
無電解めっきを施すと、図３（Ｄ）に示すように、易め
っき性材料３２で構成された一次成形体３１が露出して
いる部分３１ｃだけに、金属層３５が形成される。こう
して、金属パターンを有するプラスチック複合成形品３
６が得られる。

【０００５】近年電子機器の増加に伴い電磁波障害が増
えているため、最近では配線基板の電磁波遮蔽が重視さ
れるようになり、その一つの方法として、金属と合成樹
脂を複合成形したものが利用されている。例えば、図４
（Ａ）に示すように、貫通孔２を設けた金属板１を型４
１内に固定して、合成樹脂４２の射出成形を行う。合成
樹脂の熱膨張率は金属より大きいから、合成樹脂４２の
冷却の過程で熱膨張率の差のために生ずる応力により、
金属板１に合成樹脂４２が固定される。そして、図４（
Ｂ）に示すように、合成樹脂４２の表面にめっきレジス
ト（図示せず）を用いて部分的に無電解めっきを施し、
パターン状に金属層４３を形成する。

【０００６】配線基板の電磁遮蔽の方法としてこのほか
に、配線基板の裏面に金属膜を貼る方法がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
金属板と複合成形した合成樹脂の表面に、無電解めっき
によりパターン状の金属層を形成するには、無電解めっ
きを施さない部分を予めめっきレジストで被覆しなけれ
ばならない。金属板も、少なくとも合成樹脂の周辺はめ
っきレジストで被覆する必要がある。無電解めっき後こ
れらのめっきレジストを除去するのに、大変手間がかか
る。

【０００８】金属板と合成樹脂の複合成形品の表面に、
めっきレジストを用いないでパターン状の金属層を形成
する方法として、合成樹脂の成形に上記の二回成形法を
適用することも考えられる。しかしこの方法によると、
まず一次成形で金属と合成樹脂の複合体を形成し、それ
に二次成形の樹脂を付加する形となるので、金属板と組
合わさるのは主に一次成形樹脂、すなわち無電解めっき
が容易な樹脂であるから、表面の回路パターンを金属板
から隔離するためには、成形体、従って型の設計がかな
り複雑になる。

【０００９】電磁遮蔽のために配線基板の裏面に金属膜
を貼る方法は、金属膜の貼り付けに手間がかかり、電子
機器のコストを増大させる。また、金属板と合成樹脂の
複合成形品のような機械的強度が得られない。

【００１０】それ故、本発明の目的は、めっきレジスト
を用いる必要がなく、また二回成形のための型の複雑な
設計を必要としない、パターン状金属層と電磁波遮蔽を
有する合成樹脂複合成形品を実現することである。

【００１１】また、本発明の他の目的は、金属膜の貼り
付け等の手間を要せず、機械的強度に優れた、パターン
状金属層と電磁波遮蔽を有する合成樹脂複合成形品を実
現することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明では、めっきレジ
ストを用いる必要がなく、また二回成形のための型の複
雑な設計を必要とせず、また、金属膜の貼り付け等の手
間を要しない、機械的強度に優れた、パターン状金属層
と電磁波遮蔽を有する合成樹脂複合成形品を実現するた
め、少なくとも一つの貫通孔を有する金属板等と、この
貫通孔を閉塞するように充填され、かつ所定の回路パタ
ーンに対応したパターンを有する溝を外面に設けた、無
電解めっきに適しない第一の合成樹脂（以下、難めっき
性樹脂と言う）から成る第一の合成樹脂成形体と、上記
溝に充填された、無電解めっきに適する第二の合成樹脂
（以下、易めっき性樹脂と言う）から成る第二の合成樹
脂成形体と、第二の合成樹脂成形体の外表面に形成され
たパターン状金属層から成るように、表面にパターン状
金属層を有する合成樹脂と金属の複合成形品を構成した
。

【００１３】金属板等を構成する金属は、目的とする電
磁波遮蔽によって種類を選ぶことができる。例えば、静
電遮蔽には銅、アルミニウム等の導電性の高い金属、電
磁遮蔽には鉄等の磁性金属を用い、両方の遮蔽にはそれ
らの複合体を用いる。貫通孔の大きさや形状は、要求さ
れる機械的強度、電磁波遮蔽効果、合成樹脂の射出成形
の容易さ等により選ばれる。金属板等の金属成形体は、
圧延、引抜き等の塑性加工により、必要な形状に容易に
成形することができる。

【００１４】一次成形に用いる難めっき性樹脂は、一次
成形体が二次成形の際の中子として機能するため、剛性
、寸法安定性、耐熱性が要求され、電気的特性も考慮し
なければならないので、通常、いわゆるエンジニアリン
グプラスチックの中から選ばれる。例えばポリカーボネ
ート、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテ
ルスルホン、ポリフェニレンスルフィドが好ましい。 あるいはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタ
レート樹脂等の熱硬化性樹脂を用いてもよい。これらの
樹脂にガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、炭酸カルシ
ウム等のフィラーを添加してもよい。

【００１５】二次成形に用いる易めっき性樹脂について
も、難めっき性樹脂と同種の樹脂を用いることができる
が、表面にパターン状金属層を選択的に形成させるため
、難めっき性樹脂より低分子量で、粗面化され易いか、
特定の溶剤、薬品等に侵され易いもの、あるいはパラジ
ウム、金、銀等の貴金属を含む触媒を添加したものを用
いる。また、易めっき性樹脂の成形温度は難めっき性樹
脂より低いことが、難めっき性樹脂の変形を防ぐ見地か
ら好ましい。

【００１６】易めっき性樹脂が充填される一次複合成形
体の表面の溝は、有底の溝に限られず、金属板等の貫通
孔内を通って反対面に貫通した孔であってもよい。溝の
壁面に逆テーパを付けてもよい。逆テーパは一次成形に
困難が生じない範囲とし、一般的には０．１〜１％が好
ましい。これにより、難めっき性樹脂と易めっき性樹脂
の接着性が若干悪くても、後に易めっき性樹脂が難めっ
き性樹脂から剥離し、脱落することが防がれる。

【００１７】この溝は、一次成形の際に同時に形成させ
てもよいが、一次成形後、一次成形体に切削等の加工で
形成させてもよい。溝の一部を一次成形の際に形成させ
、残りの一部を一次成形後の加工で形成させてもよい。

【００１８】二次成形において、易めっき性樹脂を難め
っき性樹脂の溝に注入するには、通常のように、射出成
形を用いることができる。

【００１９】易めっき性樹脂としては、表面にパターン
状金属層を形成させる必要上、難めっき性樹脂に比し非
晶性あるいは比較的低分子量で、粗面化され易いか、特
定の溶剤、薬品等に侵され易いものが好ましい。パラジ
ウム、金、銀等の貴金属触媒を添加したものを用いると
、無電解めっき前に触媒を付与する必要がなくなり、有
利である。

【００２０】二次複合成形体の表面に易めっき性樹脂が
露出した部分に金属層を形成させるには、無電解めっき
を利用する。無電解めっきを行う前に、必要ならば、パ
ラジウム、金、銀等の貴金属触媒を付与する前処理を施
してもよい。

【００２１】二次複合成形体の易めっき性樹脂が露出し
た表面を粗面化するには、通常、まずアルカリクリーナ
、界面活性剤、有機溶剤等により成形体の外面に付着し
ている離型剤、脂分、ごみ等の汚れを除去する。次に必
要に応じＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等で処理した後
、クロム酸／硫酸、水酸化カルシウム、弗化水素酸／硝
酸、酸性弗化アンモニウム／硝酸等のエッチング液を用
いて、粗面化する。このような粗面化処理により、めっ
き層との間の充分な接着力が得られるようになる。

【００２２】易めっき性樹脂として予めめっき触媒を添
加した合成樹脂を用いることは、その外面に選択的に金
属層を形成させるために好ましい。添加する無電解めっ
き触媒としては、周期律表第ＶＩＩＩ族　　および第Ｉ
Ｂ族の金属の単体および化合物、例えば銅、銀、金、ニ
ッケル、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ま
たはそれらの塩、酸化物等を用いることができる。

【００２３】予め無電解めっきに対する触媒を添加する
代わりに、粗面化の後に表面に触媒を付与する工程を付
加してもよい。触媒付与の方法としては、キャタリスト
─アクセラレータ法、すなわちパラジウム、錫等の金属
の混合触媒液に浸漬後、塩酸、しゅう酸等の酸で活性化
して、易めっき性樹脂の粗面化された表面にパラジウム
等を析出させる方法と、センシタイジング─アクティベ
ーティング法、すなわち塩化第一錫、塩化ヒドラジン、
次亜燐酸等の強い還元剤を粗面化された易めっき性樹脂
の所要部分に吸着させた後、パラジウム、金等の貴金属
イオンを含む触媒液に浸漬し、貴金属を析出させる方法
がある。

【００２４】前処理後、無電解めっき（化学めっき）の
方法を用いて、銅、ニッケル等のめっきを施す。銅の上
にニッケル、さらに金を無電解めっきする場合もある。 金属層を電気回路パターンの配線部として用いる場合に
は、一般に、銅層あるいは銅層の上にニッケル、金、ハ
ンダ等の層を、単独にまたは組み合わせて、形成させる
。無電解めっき層の上に、この層を導体として、通常の
電気めっきによりさらに同種または異種の金属層を形成
してもよい（例えば無電解めっき銅層の上に電気めっき
ニッケル層）。この方法は、無電解めっきにより金属層
の充分な厚さが得られない場合に有用である。

【００２５】本発明の複合成形品は、電磁波遮蔽を有す
る配線基板として有用である。

【００２６】

【作用】第一次の複合成形で金属板等に設けられた貫通
孔に充填された難めっき性樹脂は、金属より熱膨張率が
大きいから、その冷却の過程で金属より大きく収縮して
応力を生じ、これにより金属板等に難めっき性樹脂が固
定される。そして、その外面に所定のパターンで溝を形
成し、この溝に易めっき性樹脂を充填するから、この部
分の表面には、無電解めっきによってパターン状の金属
層が形成される。このようにして、難めっき性樹脂の外
面の溝の部分に易めっき性樹脂が充填され、易めっき性
樹脂の部分の表面にパターン状の金属層が形成された、
金属と二種の合成樹脂との複合成形体が形成される。こ
の複合成形体は、合成樹脂の内部に一部が埋め込まれた
金属板と、合成樹脂の外面に形成されたパターン状の金
属層と、二つの金属部を有する。前者が電磁波遮蔽体と
なり、後者は回路パターン（配線部）として利用される
。

【００２７】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明のさらに具体的
な説明とする。 〔実施例１〕本発明による複合成形品の一例を図１（Ｅ
）に示す。図１（Ｅ）において、金属板１は立上り部分
１ａと貫通孔２を有し、難めっき性樹脂３が貫通孔２を
塞ぐように成形されている。難めっき性樹脂３の上面に
は溝３ｂがあって、易めっき性樹脂４がここに充填され
ており、その外面は金属層５で被覆されている。難めっ
き性樹脂３は充填剤としてガラス繊維を３０重量％含む
ポリフェニレンスルフィド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎ
ｅｓｕｌｆｉｄｅ）、易めっき性樹脂４は、無電解めっ
きの触媒としてパラジウム０．１重量％、充填剤として
ガラス繊維２０重量％を含むポリエーテルスルホン（ｐ
ｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）　である。

【００２８】図１（Ｅ）に示した複合成形品１３は、図
１（Ａ）以下に示す順序で、次のようにして製造される
。図１（Ａ）に示すように、貫通孔２を有する金属板１
を内面に凸部６ａを有する型６内に固定し、型６のキャ
ビティ６ｂ内に難めっき性樹脂３を射出成形すると、図
１（Ｂ）に示すように、難めっき性樹脂３には型６の内
面の凸部６ａに対応して溝３ｂが形成される。一次複合
成形品１１は、金属板１と難めっき性樹脂３で構成され
た複合成形品である。溝３ｂ以外の部分の難めっき性樹
脂３の表面を３ａとする。図１（Ｃ）に示すように、一
次複合成形品１１を型７内に固定し、易めっき性樹脂４
を射出成形で溝３ｂに充填して、図１（Ｄ）に示す二次
複合成形品１２を得る。必要な前処理を施した上で無電
解めっきを施すと、溝３ｂに充填された易めっき性樹脂
４の外面４ａに金属層５が形成され、図１（Ｅ）に示す
ような、表面の一部に金属層５を有する複合成形品１３
が得られる。

【００２９】複合成形品１３の製造過程を図２に斜視図
で示す。図２（Ａ）は貫通孔２を有する金属板１を示す
。図２（Ｂ）は、金属板１と難めっき性樹脂３で構成さ
れた一次複合成形品１１を示す（図１（Ｂ）に対応）。 図２（Ｃ）は、易めっき性樹脂４が難めっき性樹脂３の
溝３ｂ（図２（Ｂ）参照）に充填された二次複合成形品
１２を示す（図１（Ｄ）に対応）。図２（Ｄ）はパター
ン状の金属層５を有する複合成形品１３を示す（図１（
Ｅ）に対応）。図１（Ｂ），（Ｄ），（Ｅ）は図２（Ｂ
），（Ｃ），（Ｄ）の切断線Ｉ−Ｉに沿った断面に相当
する。機械的強度を要求しない場合には、貫通孔２をも
っと広くしてもよい。

【００３２】〔実施例２〕難めっき性樹脂３として、ガ
ラス繊維２０重量％を含むポリエーテルスルホン（ｐｏ
ｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）　を用いた以外は、製
造方法とも実施例１と同様である。

【００３３】

【発明の効果】本発明によるパターン状金属層と電磁波
遮蔽を有する合成樹脂複合成形品は、めっきレジストを
用いないでパターン状金属層を形成することができ、二
回成形のための型の複雑な設計を必要としない。また、
電磁波遮蔽を設けるために金属膜の貼り付け等の手間を
要しない。そして、金属と合成樹脂の複合成形品である
ため、機械的強度に優れる。

【００３４】本発明のパターン状金属層と電磁波遮蔽を
有する合成樹脂複合成形品の製造方法によると、パター
ン状金属層を形成するのにめっきレジストを用いる必要
がなく、また二回成形のための型の複雑な設計を必要と
しない。また、電磁波遮蔽を設けるために金属膜の貼り
付け等の手間を要しない。そして、機械的強度に優れた
、パターン状金属層と電磁波遮蔽を有する合成樹脂複合
成形品を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）ないし（Ｅ）は本発明によるパター
ン状金属層と電磁波遮蔽を有する合成樹脂複合成形品お
よびその製造方法の一実施例を示す断面図である。

【図２】図２（Ａ）ないし（Ｄ）は、本発明の複合成形
品の製造過程を示す斜視図である。

【図３】図３（Ａ）ないし（Ｄ）は、従来のパターン状
金属層を有する合成樹脂複合成形品の製造方法を示す断
面図である。

【図４】図４は従来の金属層と電磁波遮蔽を有する合成
樹脂複合成形品を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　　　　　金属板 １ａ　　　　金属板立上り部分 ２　　　　　　貫通孔 ３　　　　　　難めっき性樹脂 ３ａ　　　　難めっき性樹脂の溝以外の部分の表面３ｂ
　　　　溝 ４　　　　　　易めっき性樹脂 ５　　　　　　金属層 ６　　　　　　型 ６ａ　　　　型内面の凸部 ６ｂ　　　　キャビティ ７　　　　　　型 １１　　　　一次複合成形品 １２　　　　二次複合成形品 １３　　　　複合成形品 ３１　　　　一次成形体 ３１ａ　　一次成形体の凸部 ３１ｂ　　一次成形体の凹部 ３１ｃ　　一次成形体が露出している表面３２　　　　
易めっき性材料 ３３　　　　難めっき性材料 ３４　　　　二次成形品 ３５　　　　金属層 ３６　　　　プラスチック複合成形品 ４１　　　　型 ４２　　　　合成樹脂 ４３　　　　金属層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも一つの貫通孔を有する金属
   体と、前記貫通孔を閉塞するように充填され、所定の回
   路パターンに対応したパターンを有する溝を設けた、無
   電解めっきに適しない第一の合成樹脂から成る第一の合
   成樹脂成形体と、前記溝パターンに充填された、無電解
   めっきに適する第二の合成樹脂から成る第二の合成樹脂
   成形体と、前記第二の合成樹脂成形体の外面に無電解め
   っきにより形成されたパターン状金属層から成ることを
   特徴とする、パターン状金属層と電磁波遮蔽を有する合
   成樹脂複合成形品。