JPH06334309A - 複合成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子部品の面実装における接続の確実性及び
製品の信頼性を向上させることができる複合成形品を提
供するものである。 【構成】 プラスチック成形体２，４の表面にパターン
状金属層５を有する複合成形品１において、上記パター
ン状金属層５の電子部品実装部となるパッド部分５ａの
表面形状を凹凸状に形成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラスチック成形体の表
面にパターン状金属層を有する複合成形品に係り、特に
プラスチック成形体の表面をメッキ等により部分的に金
属処理した筺体、回路基板、回路部品、コネクタ及び電
磁波シールド部品等の複合成形品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチック成形体の表面に電気
回路パターン等として利用されるパターン状金属層を有
する複合成形品、例えば、ＭＣＢ（molded circuit boa
rd）、ＭＷＢ（molded wiring board)、ＭＩＤ（molded
interconnection device)が、三次元化、配線工数低
減、軽量化、スペース節減及びコスト低下等の諸要求に
沿うものとして注目されている。そのため、プリント基
板上に実装されていた電子部品は、上記複合成形品上に
も実装されるようになっている。

【０００３】従来、この種のパターン状金属層を有する
複合成形品の製造方法には、例えば、特開昭６３−５０
４８２号公報、特開平１−２０７９８９号公報に開示さ
れているように、無電解メッキすることが容易なプラス
チック成形材料（以下、「易メッキ性材料」という。）
で、骨格に相当する部分の一次成形体を形成した後、一
次成形体の外面のメッキ不要部分に無電解メッキするこ
とが困難なプラスチック成形材料（以下、「難メッキ性
材料」という。）を注入し、これらを一体として二次成
形した後、易メッキ性材料の露出部に無電解メッキによ
り金属層を形成する二色成形法がある。

【０００４】他の製造方法としては、易メッキ性材料の
みで成形を行い、その表面に永久レジストを施した後、
易メッキ性材料の露出部に無電解メッキにより金属層を
形成するＭａｓｋ−ｎ−Ａｄｄ法や、プラスチック成形
体を金型内で成形した後、その表面に回路を転写する転
写法等が知られている。

【０００５】また、電子部品の実装方法としては、従来
よりプリント基板に採用されているように、プラスチッ
ク成形体の金属層部分に形成したスルーホールに電子部
品のリードを挿入し、該リードを金属層に半田付けして
実装する挿入実装方式と、電子部品のリードを上記金属
層のパッド表面に半田付けして実装する面実装方式とが
ある。

【０００６】さらに、半田付け方法は、挿入実装方式に
はスルーホールに電子部品のリードを挿入した後、これ
を半田浴へディップするディップ方式が採られ、又、面
実装方式には上記金属層のパッド表面に予め半田ペース
トを塗布した後、その上に電子部品のリードを搭載し、
これを加熱することにより上記半田ペーストを溶かして
半田付けを行うリフロー方式が採られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の複合
成形品のパターン状金属層上にリフロー半田付けにより
電子部品の表面実装を行う場合、その実装部分となるパ
ッドがプラスチック成形体の傾斜した部分に形成されて
いることがあり、この傾斜したパッドの表面に電子部品
をリフロー半田付けにより面実装すると、溶融半田が下
方へ流れ易く、均一に半田付けすることができないとい
う問題があった。

【０００８】また、複合成形品を二色成形法により形成
した場合、上記パッド上の溶融半田が二次成形体との界
面へ流れて、その中央部の半田層が薄くなり、該パッド
上に電子部品のリードを十分に接続することができなと
いう問題があった。

【０００９】これらの対策としては使用する半田量を増
加させて実装する方法があるが、半田量の増加により製
造コストも増加し、又、半田ブリッジ等が生じる慮れが
あるという問題があった。

【００１０】さらに、必要以上の半田を溶かすために過
度の熱が加わり、プラスチック成形体が変形等する慮れ
があり、製品の信頼性に欠けるという問題があった。

【００１１】本発明の目的は、上記課題に鑑み、電子部
品の面実装における接続の確実性及び製品の信頼性を向
上させることができる複合成形品を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明に係る複合成形品は、プラスチック成形体の表面
にパターン状金属層を有する複合成形品において、上記
パターン状金属層の電子部品実装部となるパッド部分の
表面形状を凹凸状に形成したものである。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、複合成形品はプラスチック
成形体の表面にパターン状金属層を有しており、前述し
たように、二色成形法、Ｍａｓｋ−ｎ−Ａｄｄ法及び転
写法等によって形成される。上記プラスチック成形体の
成形材料としては、剛性，寸法安定性及び耐熱性等を考
慮して、いわゆるエンジニアリングプラスチックを採用
することが望ましい。例えば、ポリカーボネート，ポリ
アミド，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ァイド，ポリアル
スルホン，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレン
テレフタレート，ポリオキシメチレン，ポリエーテルケ
トン，ポリエーテルエーテルケトン等が好ましい。ま
た、液晶ポリマー（商品名；ノバキュレート，ベクトラ
等）や、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良い。さらに、
これらの樹脂には、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良い。

【００１４】一方、上記パターン状金属層のパッド部分
は電子部品実装部であり、その表面形状は凹凸状に形成
されている。このパッド部分は、プラスチック成形体の
表面にパターン状金属層を形成すると同時にその表面形
状を凹凸状に形成しても良く、或いは、パターン状金属
層を形成した後にそのパッド部分の表面形状を凹凸状に
形成しても良い。その凹凸形状は何等限定されるもので
はなく、このパッド部分の表面を単に粗く形成しても良
く、その深さ方向での寸法も何等限定されるものではな
い。

【００１５】このように凹凸状の表面形状を有するパッ
ド部分に半田ペーストを塗布した後、その上に電子部品
のリードを搭載し、これを加熱することにより上記半田
ペーストを溶かしてリフロー半田付けにより表面実装を
行うので、該パッド部分の表面形状により溶融半田の広
がりや流出が抑えられる。従って、水平部分のみならず
傾斜部分に位置されたパッド部分においても、溶融半田
の液垂れや半田不足による接続不良等が生ぜず、該パッ
ド部分と電子部品のリードとが確実に接続されるもので
ある。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係る複合成形品の好適実施例
を添付図面に基づいて詳述する。

【００１７】図１（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、本発明
に係る複合成形品の第１の実施例を示すものである。第
１の実施例の複合成形品１は、前述した二色成形法によ
り製造される。まず、図１（ａ）に示すように、無電解
メッキの触媒としてパラジウム少量を含むポリエーテル
サルホン（polyethersulfone）を易メッキ性材料として
用い、図示するような断面形状を呈する一次成形体２
を、常法により射出成形する。この一次成形体２の凸部
２ａの頂部は、電子部品の実装部となるパッド３として
形成されている。このパッド３は、その平面形状が５ｍ
ｍ角の大きさの正方形に形成され、その中央部には深さ
１ｍｍの逆錐状の凹部３ａが形成されている。上記パッ
ド３上には、回路パターンとしての後述するパターン状
金属層が形成される。

【００１８】次に、一次成形体２を二次成形を行う金型
（図示せず）のキャビティ内に収容する。この金型に
は、ピンゲートが形成されており、このピンゲートから
キャビティへ難メッキ性材料として液晶ポリエステル
（ＬＣＰ）を注入・充填する。

【００１９】その後、金型を離型すると、図１（ｂ）に
示すように、一次成形体２のパッド３以外の部分が二次
成形体４によって覆われた状態になる。そして、二次成
形体４の外面を常法により脱脂処理し、N,N-ジメチルホ
ルムアミドに数分間浸漬した後、加温したクロム酸／硫
酸エッチング液に数分間浸漬してエッチングを行い、易
メッキ性材料の露出部分であるパッド３の表面を粗面化
した。

【００２０】水洗後、図１（ｃ）に示すように、常法に
より無電解メッキを行い、二次成形体４から易メッキ性
材料が露出している部分の表面に、パターン状金属層５
として所定厚さの銅を析出させる。こうして、パターン
状金属層５を有する複合成形品１が得られる。このパタ
ーン状金属層５のパッド部分５ａは、パッド３の中央部
の逆錐状の凹部３ａに沿って形成される。

【００２１】次に、第１の実施例における作用を確認す
べく、図１（ｄ）に示すように、上記複合成形品１のパ
ターン状金属層５のパッド部分５ａ上に半田ペーストを
塗布し、この上に電子部品６のリード６ａを実装後、こ
れを加熱してリフロー半田付けを行った。

【００２２】すると、上記パターン状金属層５のパッド
部分５ａがパッド３の中央部の逆錐状の凹部３ａに沿っ
て形成されているので、溶融半田はパッド部分５ａの中
央部に集まり、その広がりや流出が抑えられ、該パッド
部分５ａと電子部品６のリード６ａとを確実に接続する
ことができるものである。

【００２３】また、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、
本発明に係る複合成形品の第２の実施例を示すものであ
る。第２の実施例は、第１の実施例と同様の二色成形法
を用いてパターン状金属層１５を有する複合成形品１１
を成形した。図２（ａ）（ｂ）に示すように、電子部品
１６を実装する部分となる一次成形体１２のパッド１３
は水平ではなく傾斜して形成され、二次成形体１４から
露出している。図２（ｃ）に示すように、この二次成形
体１４から易メッキ性材料が露出している部分には、第
１の実施例と同様にパターン状金属層１５が形成され、
そのパッド部分１５ａの中央部には該金属層１５の形成
後にドリル加工により窪み１７が設けられている。

【００２４】次に、第２の実施例における作用を確認す
べく、図２（ｄ）に示すように、上記複合成形品１１の
パターン状金属層１５のパッド部分１５ａ上に半田ペー
ストを塗布し、この上に電子部品１６のリード１６ａを
実装後、これを加熱してリフロー半田付けを行った。

【００２５】すると、上記パターン状金属層１５のパッ
ド部分１５ａの中央部に窪み１７が設けられているの
で、溶融半田はパッド部分１５ａの中央部に集まり、そ
の広がりや流出が抑えられる。

【００２６】従って、上記複合成形品１１の傾斜部分に
位置されたパッド部分１５ａにおいても、溶融半田の液
垂れや半田不足による接続不良等が生ぜず、該パッド部
分１５ａと電子部品１６のリード１６ａとを確実に接続
することができ、製品の信頼性を向上させることができ
るものである。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る複合成
形品によれば、パッドの表面形状を凹凸状に形成して溶
融半田の広がり及び流出を抑えることにより、電子部品
の面実装における接続の確実性及び製品の信頼性を向上
させることができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複合成形品の第１の実施例を示
し、（ａ）は一次成形体の断面図、（ｂ）は一次成形体
上に二次成形体を成形した状態の断面図、（ｃ）は一次
成形体の露出部に金属層を形成した状態の断面図、
（ｄ）はパッド上に電子部品を表面実装した状態の断面
図である。

【図２】本発明に係る複合成形品の第２の実施例を示
し、（ａ）は一次成形体の断面図、（ｂ）は一次成形体
上に二次成形体を成形した状態の断面図、（ｃ）は一次
成形体の露出部に金属層を形成した状態の断面図、
（ｄ）はパッド上に電子部品を表面実装した状態の断面
図である。

【符号の説明】

１ 複合成形品 ２ 一次成形体 ４ 二次成形体 ５ パターン状金属層 ５ａ パッド部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 亮 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 浅野 秀樹 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック成形体の表面にパターン状
   金属層を有する複合成形品において、上記パターン状金
   属層の電子部品実装部となるパッド部分の表面形状を凹
   凸状に形成したことを特徴とする複合成形品。