JPH0745914A - パターン状金属層を有するプラスチック成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リード挿入型電子部品搭載可能でかつ装置内
に接触接続できるパターン状金属層を有するプラスチッ
ク成形品を提供することを可能とする。 【構成】 プラスチック成形体２に、電子部品のリード
ピン３を挿入するための貫通孔４を設け、その成形体２
の表面及び貫通孔４の内壁に、パターン状の金属層５を
形成した成形品において、前記貫通孔４の開口部の一方
を他方又は中央部より広く形成したことを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形品に係り、特にパタ
ーン状の金属層と貫通孔を有し、貫通孔にリードピンを
挿入してハンダ付けにより電子部品を搭載するパターン
状金属層を有するプラスチック成形品に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】表面等に電気回路として利用されるパタ
ーン状の金属層を有するプラスチック成形品は、軽量
化、スペース節減、部品点数減少等の点で有利であり、
プラスチックの射出成形等で効率よく製造することがで
きる。電子部品を搭載する場合、リードピンを挿入する
方式と表面実装方式がある。前者の場合、図４（Ａ）に
示すように、成形体２０の所定の箇所に、電子部品のリ
ードピンを挿入するための貫通孔２１を設け、その内壁
及び周囲にメッキ等により金属層２２を形成させ、図４
（Ｂ）に示すように、貫通孔２１の一方からリードピン
２３を貫通孔２１内に挿入し、他の側からハンダ２４を
供給してハンダ付けする（同じ側からハンダ付けする場
合もある）。これにより、電子部品を搭載することがで
きる。この時、リードピン２３の先端は、貫通孔２１の
開口部（成形体２０の表面）より突出する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子部品搭
載後の成形品は、装置内に組み込まれる際、装置に接触
する場合が多いが、この時リードピンの先端が成形品の
表面より突出していると、装置と接触接続させることが
できない。特に、片面がメンブレンスイッチのような装
置では、成形品とメンブレンフィルムとは接触接続はさ
せないが、メンブレンフィルムの近傍に成形品を組み込
む場合、突出したリードピンでメンブレンフィルムを損
傷させることがあった。

【０００４】また、図５に示すように、リードピン２３
が突出しないようにリードピン２３を短くしたり、貫通
孔２１を長くしたりすることが提案されるが、この場合
にはハンダ２４が十分に貫通孔２１の中に入らず、ハン
ダ付けができず、電子部品の搭載を行えなかった。

【０００５】電子部品を全て表面実装型にできればこの
ような問題はないが部品によってはリード挿入型を使用
しなければならない場合もあり、大きな問題であった。

【０００６】本発明の目的は、前記した従来技術の課題
を解決し、リード挿入型電子部品搭載可能でかつ装置内
に接触接続できるパターン状金属層を有するプラスチッ
ク成形品を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のパターン状金属層を有するプラスチック成
形品は、プラスチック成形体に、リード型電子部品のリ
ードピンを挿入するための貫通孔を設け、その成形体の
表面及び貫通孔の内壁に、パターン状の金属層を形成し
た成形品において、前記貫通孔の開口部の一方を他方又
は中央部より広く形成したものである（請求項１）。前
記金属層が、成形体のリード挿入側と反対側の表面より
内部に形成されていることが好ましい（請求項２）。

【０００８】また、プラスチック成形体に、リード型電
子部品のリードピンを挿入するための貫通孔を設け、そ
の成形体の表面及び貫通孔の内壁に、パターン状の金属
層を形成した成形品において、前記成形体のリード挿入
側と反対側の表面に、電子部品装着時に前記貫通孔の開
口部から突出するリードピンの先端より長い凸部を複数
設けたものである（請求項３）。その貫通孔の開口部の
一方を他方又は中央部より広く形成することが好ましい
（請求項４）。

【０００９】

【作用】貫通孔の開口部の一方を他方又は中央部より広
く形成することで、リードピンの先端が成形品の表面か
ら突出しないようにリードピンを貫通孔に挿入しても、
その広く形成された開口部からハンダを供給することに
よりハンダが十分に貫通孔の中に入り、ハンダ付けが行
えるので、リードピンが突出することなくリード型電子
部品の搭載を行える（請求項１）。そのハンダ付けを行
う際に、金属層にハンダが付着するので、金属層が、成
形体のリード挿入側と反対側の表面より内部に形成され
ていると、ハンダも成形体のリード挿入側と反対側の表
面より突出することがない（請求項２）。

【００１０】また、成形体のリード挿入側と反対側の表
面に凸部を複数設けることで、電子部品を装着したと
き、貫通孔からリードピンの先端が突出しても、その先
端は凸部の先端表面より内側であるため、その表面と装
置とを接触接続させることが可能となる（請求項３）。
その貫通孔の開口部の一方を他方又は中央部より広く形
成することで、その広く形成された開口部からハンダを
供給することによりハンダが貫通孔の中へ供給されやす
くなるので、ハンダ付けの信頼性が向上すると共に電子
部品の装着が容易になる（請求項４）。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１２】図１は本発明に係る成形品の第１の実施例
を示す図で、その（Ａ）は成形品に形成する貫通孔の形
状を示す断面図、（Ｂ）は電子部品を装着後の状態を示
す断面図である。

【００１３】図１において、１は成形品を示し、この成
形品１は、プラスチック成形体２に、リード型電子部品
（図示せず）のリードピン３を挿入するための貫通孔４
を設け、その成形体２の表面及び貫通孔４の内壁にパタ
ーン状の金属層５を形成して構成されている。

【００１４】貫通孔４は、その中央部からリード挿入側
と反対側にかけて漸次拡径された横断面円形状に形成さ
れる。この貫通孔４の内壁の金属層５は、漸次拡径され
た傾斜部のほぼ中央まで形成されている。すなわち、成
形体２のリード挿入側と反対側の表面より内部に金属層
５が形成されている。

【００１５】プラスチック成形体２は、熱可塑性樹脂で
成形される。熱可塑性樹脂としては、一般のプラスチッ
ク樹脂が全て使用できるが、剛性、寸法安定性、電気特
性、熱的特性、耐薬品性等に優れたエンジニアリングプ
ラスチックと称される熱可塑性樹脂、例えばポリカーボ
ネート、ポリアミド、ポリサルホン、ポリエーテルイミ
ド、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイ
ド、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樹脂が適している。

【００１６】成形体２は、表面に導電体として銅等の金
属層５を形成させる必要があるため、金属との接着が容
易な材料、特に無電解メッキが可能な材料を用いること
が好ましい。また、金属層５と電気部品との接続をハン
ダ付けにより行うので、耐熱性の高い合成樹脂、例えば
ポリエーテルスルホン、ポリアリールスルホン、ポリフ
ェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、液晶ポリマ
ーを用いることが特に好ましい。

【００１７】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混入して
もよい。

【００１８】成形体２は絶縁性のセラミックス、例えば
ステアタイト（天然タルクが主原料）、アルミナ、ベリ
リア、窒化硼素、マイカセラミック、またはこれらとガ
ラスの混合物で成形してもよい。

【００１９】金属層５は、無電解メッキ、ペーストの塗
布、金属箔の貼り付け、蒸着等、種々の方法で形成させ
ることができ、その部分にハンダが付着するためリード
挿入側と反対側においては成形体２の表面（貫通孔４の
開口部）より内部に形成することが好ましく、図示例で
は貫通孔４の傾斜部のほぼ中央まで形成されている。メ
ッキにより金属層５を表面に形成させる場合には、前述
の各種樹脂のうち、非晶性あるいは低分子量で、溶剤，
薬品により容易に表面粗化されるもの、あるいはパラジ
ウム、金、銀等の貴金属等の無電解メッキ触媒を混入さ
せたものを成形体の材料に用いる。

【００２０】成形は、射出成形、プレス成形により行う
ことができる。成形の際に金型内に貫通孔４に対応した
形状と大きさのピンを立てておくことにより、貫通孔４
を成形時に形成させることができる。また、成形後に、
ドリル等の工具により特定の形状と大きさの貫通孔４を
形成するようにしてもよい。

【００２１】貫通孔４は、通常、図示例のように円形断
面とするが、それ以外の断面形状、例えば正方形や六角
形でもよい。貫通孔４の大きさは、最も狭い部分でも、
少なくともリードピン３の挿入が可能な大きさであっ
て、リードピン３との間隙に適量のハンダ６が充填され
るような大きさにする必要がある。貫通孔４が円形とす
ると、その直径は通常 0.5〜1.5mm の範囲から選ぶ。

【００２２】その成形体２の貫通孔４に、図示例では上
側（他方）の開口部から電子部品のリードピン３が挿入
され、その後、図１（Ｂ）に示すように、ハンダ付けさ
れて成形品１に電子部品が装着される。

【００２３】電子部品は、電子部品の本体（図示せず）
に電気的接続部としてのリードピン３が延出されたリー
ド型電子部品を採用する。

【００２４】電子部品のリードピン３の貫通孔４への挿
入は、可能な部分については自動機を用い、それ以外を
手作業で行ってもよく、また全部を手作業で行ってもよ
いが、挿入時、リードピン３の先端が、電子部品が成形
体２に装着されたときに成形体２の表面２ａより突出し
ないように、例えば図１（Ｂ）に示すように、先端が貫
通孔４の傾斜部のほぼ中央に位置されるようにする。ま
た、電子部品のリードピン３の長さを、電子部品が成形
体２に装着されたときに先端が成形体２の表面２ａより
突出しない長さに形成してもよい。

【００２５】ハンダ付けは、ハンダ浸漬、フローハン
ダ、手ハンダのいずれを用いて行ってもよい。

【００２６】貫通孔４でのリードピン３のハンダ付け
も、可能な部分については自動機を用いてハンダ浸漬ま
たはフローハンダにより行い、それ以外を個別に手作業
で行ってもよく、また、全部を手作業で行ってもよい。

【００２７】貫通孔４でのハンダ付けは、広く形成され
た開口部（リード挿入側と反対側（図示例では下側）の
開口部）からハンダ６を供給する。これにより、リード
ピンの先端が成形体２の表面（貫通孔４の開口部）より
内部にあっても、その開口部が広いため、ハンダ６が十
分に貫通孔４の中に入るので、ハンダ付けが可能にな
る。このハンダ付けの際、金属層５にハンダ６が付着す
るが、金属層５は、成形体２のリード挿入側と反対側の
表面２ａにおいてはそれより内部に形成されているた
め、ハンダ６がその表面から突出することもない。

【００２８】このように、開口部の一方を他方又は中央
部より広く形成した貫通孔４にリードピン３をその先端
が成形体２の表面２ａから突出しないように挿入し、広
く形成された開口部からハンダ付けを行うことにより、
ハンダ６が十分に貫通孔４の中に入るので、リード型電
子部品をリードピン３が突出することなく成形体２に装
着することができる。

【００２９】尚、第１の実施例では貫通孔を中央部から
リード挿入側と反対側の開口部にかけて漸次拡径した場
合について説明したが、貫通孔の開口部の一方が他方又
は中央部より広く形成されるならばどのように貫通孔を
形成してもよい。例えば、貫通孔は、図３に示すよう
に、一方の開口部から他方の開口部にかけて漸次拡径す
るように形成してもよい。また、中央部から両開口部に
かけて漸次拡径するように形成してもよい。

【００３０】図２は本発明に係る成形品の第２の実施例
を示す図で、その（Ａ）は成形品に形成する貫通孔の形
状を示す断面図、（Ｂ）は電子部品を装着後の状態を示
す断面図である。

【００３１】この第２の実施例は、図示するように、成
形体７のリード挿入側と反対側の表面であって貫通孔８
の開口部の近傍に、凸部９を複数設けた例である。

【００３２】凸部９は、成形体７の成形時に形成しても
よく、成形後に工具等により凹凸を作って形成してもよ
く、また、突起を取り付けて形成してもよいが、その高
さは、電子部品装着時、リードピン３の先端が凸部の先
端表面より内側になるように形成する。金属層１０は、
第１の実施例では成形体２のリード挿入側と反対側の表
面より内部に形成したが、この第２の実施例では凸部９
の先端表面９ａより内側であれば貫通孔８の開口部の周
囲に形成するようにしてもよい。

【００３３】このように構成することにより、成形品１
１にリード型電子部品を搭載したとき、貫通孔８の開口
部からリードピン３の先端が突出しても、その先端は凸
部９の先端表面９ａより内側であって、実質的には成形
体７の表面より内部であるので、その表面と装置とを接
触接続させることが可能となる。

【００３４】図３は本発明に係る成形品の第３の実施例
を示す図で、その（Ａ）は成形品に形成する貫通孔の形
状を示す断面図、（Ｂ）は電子部品を装着後の状態を示
す断面図である。

【００３５】この第３の実施例は、前記第２の実施例と
第１の実施例を組み合わせた実施例で、第２の実施例に
おける貫通孔を、その開口部の一方が他方又は中央部よ
り広く形成した例である。貫通孔は、例えば図３に示す
ように、リード挿入側の開口部から反対側の開口部に向
って漸次拡径された断面円形状に形成され、その成形体
１２のリード挿入側と反対側の表面であって貫通孔１３
の開口部の近傍に、凸部９が複数設けられている。

【００３６】このように構成しても、第２の実施例と同
様に成形品１４にリード型電子部品を搭載したとき、貫
通孔１３の開口部からリードピン３の先端が突出して
も、その先端は凸部９の先端表面９ａより内側であっ
て、実質的には成形体１２表面より内部であるので、そ
の表面と装置とを接触接続させることが可能となる。

【００３７】また、貫通孔１３にハンダ６を供給する際
に、広く形成された開口部からハンダ６を供給すること
により、ハンダ６が貫通孔１３の中へ供給されやすくな
るので、ハンダ付けの信頼性が向上すると共に電子部品
の装着が容易になる。

【００３８】従って、前記第１〜第３の実施例で述べた
ように、貫通孔４の開口部の一方を他方又は中央部より
広く形成するか、又は成形体７，１２のリード挿入側と
反対側の表面に、電子部品装着時に貫通孔８，１３の開
口部から突出するリードピン３の先端より長い凸部９を
複数設けることにより、本発明に係るパターン状金属層
を有するプラスチック成形品１，１１，１４は、立体構
造をもつ場合等にリード挿入型電子部品を搭載してもリ
ードピン３の先端が成形体２，７，１２の表面より突出
することがなく、いかなる装置へも障害なく接触接続が
行える。

【００３９】尚、本発明は、立体構造をもつ成形品ばか
りでなく、平板状の成形品、例えばプリント基板にも適
用できる。

【００４０】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を奏する。

【００４１】１）請求項１の構成によれば、電子部品の
リードピンの先端が成形品の表面から突出しないように
リードピンを貫通孔に挿入してもハンダ付けができ、リ
ード型電子部品の搭載をリードピンが突出することなく
行える成形品が得られる。

【００４２】２）請求項２の構成によれば、成形体のリ
ード挿入側と反対側の表面からリードピンと共にハンダ
も突出することがない成形品が得られる。

【００４３】３）請求項３の構成によれば、電子部品装
着時、貫通孔からリードピンの先端が突出しても、その
先端は凸部の先端表面より内側であるので、装置内に障
害なく接触接続が行える成形品が得られる。

【００４４】４）請求項４の構成によれば、リード挿入
型電子部品搭載可能でかつ装置内に接触接続でき、しか
もハンダ付けの信頼性が向上すると共に電子部品の装着
が容易な成形品が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る成形品の第１の実施例を示す図
で、その（Ａ）は成形品に形成する貫通孔の形状を示す
断面図、（Ｂ）は電子部品を装着後の状態を示す断面図
である。

【図２】本発明に係る成形品の第２の実施例を示す図
で、その（Ａ）は成形品に形成する貫通孔の形状を示す
断面図、（Ｂ）は電子部品を装着後の状態を示す断面図
である。

【図３】本発明に係る成形品の第３の実施例を示す図
で、その（Ａ）は成形品に形成する貫通孔の形状を示す
断面図、（Ｂ）は電子部品を装着後の状態を示す断面図
である。

【図４】従来の成形品の一例を示す図で、その（Ａ）は
成形品に形成する貫通孔の形状を示す断面図、（Ｂ）は
電子部品を装着後の状態を示す断面図である。

【図５】貫通孔に電子部品を装着する際にリードピンの
突出を防止すべく提案された例を示す断面図である。

【符号の説明】

２ 成形体 ３ リードピン ４ 貫通孔 ５ 金属層

───────────────────────────────────────────────────── 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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック成形体に、リード型電子部
   品のリードピンを挿入するための貫通孔を設け、その成
   形体の表面及び貫通孔の内壁に、パターン状の金属層を
   形成した成形品において、前記貫通孔の開口部の一方を
   他方又は中央部より広く形成したことを特徴とするパタ
   ーン状金属層を有するプラスチック成形品。
2. 【請求項２】 前記金属層が、成形体のリード挿入側と
   反対側の表面より内部に形成されていることを特徴とす
   る請求項１記載のパターン状金属層を有するプラスチッ
   ク成形品。
3. 【請求項３】 プラスチック成形体に、リード型電子部
   品のリードピンを挿入するための貫通孔を設け、その成
   形体の表面及び貫通孔の内壁に、パターン状の金属層を
   形成した成形品において、前記成形体のリード挿入側と
   反対側の表面に、電子部品装着時に前記貫通孔の開口部
   から突出するリードピンの先端より長い凸部を複数設け
   たことを特徴とするパターン状金属層を有するプラスチ
   ック成形品。
4. 【請求項４】 前記貫通孔の開口部の一方を他方又は中
   央部より広く形成したことを特徴とする請求項３記載の
   パターン状金属層を有するプラスチック成形品。