KR20150004429A

KR20150004429A - 사출 성형품 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20150004429A
Application number: KR1020147034370A
Authority: KR
Inventors: 세이이치 야마자키; 도시히로 히가시카와; 도모히로 마쓰자키; 마사히코 가리야
Original assignee: 니폰샤신인사츠가부시키가이샤
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2015-01-12
Also published as: WO2013180142A1; JP5546696B2; TWI571376B; KR101691136B1; CN104349883A; TW201404569A; WO2013180143A1; KR20150020579A; CN104349883B; WO2013180132A1; KR20150020580A; US9256334B2; US20150138139A1; KR101686892B1; KR101561179B1; US9448678B2; US20150103503A1; JPWO2013180132A1

Abstract

[과제] 접점 핀과 전극 패턴과의 전기적 접속이 충분한 사출 성형품 및 그 제조 방법을 제공한다.
[해결 수단] 사출 성형품은, 베이스 필름, 상기 베이스 필름 상에 형성된 전극 패턴, 상기 전극 패턴의 상면에 형성된 도전 접착제, 상기 도전 접착제와 접촉하고 상기 도전 접착제를 통하여 상기 전극 패턴과 전기적으로 접속된 도전성을 가지는 접점 핀, 상기 도전 접착제, 상기 접점 핀의 일부를 매설하도록 상기 베이스 필름에 따라 사출 성형된 성형 수지를 포함한다.

Description

사출 성형품 및 그 제조 방법{INJECTION MOULDED ARTICLE AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은, 접점 핀과 전극 패턴을 전기적으로 접속하는 사출 성형품 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 도전 접착제를 사용하여 접점 핀과 전극 패턴을 전기적으로 접속하는 사출 성형품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 접점 핀과 전극 패턴을 전기적으로 접속하는 방법으로서, 인서트(insert) 성형이 있다. 인서트 성형에서는, 베이스 필름 상에 전극 패턴을 설치하고, 전극 패턴과 접점 핀을 접촉하게 해 두고, 성형 수지로 베이스 필름, 전극 패턴 및 접점 핀을 덮어 냉각·고화(固化)함으로써, 접점 핀과 전극 패턴을 전기적으로 접속한다.

또, 접점 핀과 전극 패턴을 전기적으로 접속하는 다른 방법으로서, 아웃서트(outsert) 성형이 있다. 아웃서트 성형에서는, 전극 패턴 상에 도달하는 구멍이 형성되도록 베이스 필름 및 전극 패턴을 성형 수지로 덮고, 상기 구멍 내에 도전 접착제를 주입한 후에, 접점 핀을 삽입하여 전극 패턴과 접점 핀을 전기적으로 접속한다.

[선행 기술 문헌]

[특허 문헌 1] 일본공개특허 제2010-206792호 공보

종래의 인서트 성형에서는, 접점 핀과 전극 패턴과의 전기적 접속이 충분하지 않은 경우가 있고, 전기적 접속이 확실하게 행해지지 않는 문제가 있었다.

한편, 아웃서트 성형에서는, 종래의 인서트 성형에 비해, 전기적 접속을 확실하게 할 수 있지만, 접점 핀을 구멍에 삽입하기 전에 도전 접착제를 주입하지 않으면 안된다. 그러나, 도전 접착제는 구멍의 바닥부에 주입되므로, 도전 접착제 중의 용제는 휘발하기 어렵고, 상기 접착제가 건조하여 굳어지기까지 시간이 걸리므로, 용제의 작용으로 베이스 필름이 용해 또는 팽윤(澎潤)되어 외관에 이상이 발생한다. 또, 상기 구멍에 도전 접착제를 주입하기 위해는, 구멍 직경을 디스펜서의 선단 침 직경보다 크게 할 필요가 있지만, 이 구멍 직경을 크게 하면, 구멍 주변부에서의 베이스 필름과 성형 수지의 수축차에 의해 구멍의 부분에 대응하는 개소가 팽창하여 보이는 경우가 있고, 외관적으로도 일체감을 상실할 우려가 있다. 또한, 성형 수지에 형성된 구멍에 접점 핀을 삽입하는 경우, 접점 핀이 직접적으로 전극 패턴으로 가압되기 때문에, 전극 패턴 및 얇은 베이스 필름에 핀 자취가 남는 경우가 있었다. 또, 구멍에 삽입한 접점 핀에 의해 전극 패턴을 찢어, 그에 따라 베이스 필름이 균열, 경우에 따라서는 접점 핀이 전극 패턴 및 베이스 필름을 관통하는 등의 문제가 있었다. 또한, 삽입하는 접점 핀이 흔들리지 않게, 상기 구멍 직경은 접점 핀 보다 좁게 만들어져 있어, 삽입 시에는 접점 핀에 초음파 진동을 부여하면서, 핀 주위와 접하는 구멍부의 성형 수지를 연화시키면서 압입(壓入)할 필요가 있고, 공정이 복잡해지는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명의 목적은, 상기 종래의 문제점을 해결하고, 접점 핀과 전극 패턴과의 전기적 접속이 충분한 사출 성형품 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 태앙에 따른 사출 성형품은, 베이스 필름, 상기 베이스 필름 상에 형성된 전극 패턴, 상기 전극 패턴의 상면에 형성된 도전 접착제, 상기 도전 접착제와 접촉하고, 상기 도전 접착제를 통하여 상기 전극 패턴과 전기적으로 접속된 도전성을 가지는 접점 핀, 및 상기 도전 접착제와 상기 접점 핀의 일부를 매설(埋設)하도록, 상기 베이스 필름에 따라 사출 성형된 성형 수지를 포함한다.

상기 제1 태양에 따른 사출 성형품에 있어서, 상기 도전 접착제는, 도전 필러, 바인더 및 용제로 구성되어 있는 도전 접착제이고, 상기 바인더는 열가소성 수지인 것이 바람직하다.

상기 제1 태양에 따른 사출 성형품에 있어서, 상기 도전 접착제는, 상기 접점 핀과 접촉하는 부분이 산 형상으로 융기되도록 형성되어 있고, 상기 전극 패턴 상면으로부터 상기 도전 접착제의 산의 정상까지의 두께는, 성형 수지의 두께의 3~30% 범위인 것이 바람직하다.

상기 제1 태양에 따른 사출 성형품에 있어서, 상기 접점 핀은, 핀 표면에 배껍질형의 요철, 또는 환형의 널링(knurling) 홈이 설치된 접점 핀이어도 된다.

상기 제1 태양에 따른 사출 성형품에 있어서, 상기 접점 핀은, 상기 도전 접착제와 접촉하는 핀 선단에 테이퍼부가 설치된 접점 핀이어도 된다.

상기 제1 태양에 따른 사출 성형품에 있어서, 상기 접점 핀은, 상기 도전 접착제와 접촉하는 핀 선단을 확개(擴開)한 핀 선단부를 가지는 것이 바람직하다.

상기 제1 태양에 따른 사출 성형품에 있어서, 상기 접점 핀은, 핀 표면에 핀 축 방향에 대해 경사지게 설치된 환형의 널링 홈과,

상기 널링 홈이 연장 형성됨에 따라 상기 도전 접착제와 접촉하는 핀 선단의 원주부에 설치된 요철부를 포함하는 접점 핀이어도 된다.

본 발명의 제2 태양에 따른 사출 성형품의 제조 방법은, 고정형(固定型) 및 상기 고정형에 대해 근접 및 이격 가능한 가동형(可動型)을 구비한 사출 성형 금형을 준비하는 단계, 상기 가동형의 내면에, 전극 패턴 및 도전 접착제가 설치된 베이스 필름을 탑재하는 단계, 상기 고정형의 내면에, 도전성을 가지는 접점 핀을 배치하는 단계, 상기 가동형 측의 상기 도전 접착제와 상기 고정형 측의 상기 접점 핀이 접촉하도록, 상기 가동형과 상기 고정형을 형 체결하는 단계, 상기 베이스 필름이 탑재된 상기 가동형과 상기 고정형과의 사이에 형성되는 공동부(空洞部)에 용융 수지를 사출하고, 상기 도전 접착제와 상기 접점 핀 각각의 표면에 상기 용융 수지를 밀착시켜, 냉각·고화하여 성형 수지를 형성하는 단계, 및 상기 고정형과 상기 가동형을 형 개방하고, 상기 베이스 필름, 상기 베이스 필름 상에 형성된 상기 전극 패턴, 상기 전극 패턴의 상면에 형성된 상기 도전 접착제, 상기 도전 접착제와 접촉하고 상기 도전 접착제를 통하여 상기 전극 패턴과 전기적으로 접속된 상기 접점 핀, 상기 도전 접착제, 및 상기 접점 핀의 일부를 매설하도록 상기 베이스 필름에 따라 사출 성형된 상기 성형 수지로 이루어지는 사출 성형품을 인출하는 단계를 포함한다.

상기 제2 태양에 따른 사출 성형품의 제조 방법에 있어서, 상기 가동형의 내면에 상기 전극 패턴 및 상기 도전 접착제가 설치된 상기 베이스 필름을 탑재하는 단계에 있어서, 상기 도전 접착제를 건조시키는 것이 바람직하다.

상기 제2 태양에 따른 사출 성형품의 제조 방법에 있어서, 상기 베이스 필름이 탑재된 상기 가동형과 상기 고정형과의 사이에 형성되는 공동부에 상기 용융 수지를 사출하고, 상기 도전 접착제와 상기 접점 핀 각각의 표면에 상기 용융 수지를 밀착시켜 냉각·고화시키는 단계에 있어서, 상기 도전 접착제가 상기 용융 수지의 열과 압력에 의해 변형되는 도전 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제3 태양에 따른 사출 성평품을 사용한 전자 기기는, 상기 제1 태앙에 따른 사출 성형품을 사용한다.

본 발명에 관한 사출 성형품 및 제조 방법에 의하면, 접점 핀과 전극 패턴과의 사이에 도전 접착제가 있기 때문에, 접점 핀과 전극 패턴의 전기적 접속을 확실하게 행할 수 있다. 또, 아웃서트 성형과 같이 초음파 압입(壓入)등의 공정이 없고, 도전 접착제 중의 용제를 휘발시키는 건조 시간이 걸리지 않기 때문에, 제조 공정 및 리드 타임을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 도전 접착제 중의 용제의 작용에 의한 베이스 필름의 용해 또는 팽윤 등에 의해 발생하는 외관 이상이 없는 사출 성형품을 저비용으로 제조할 수 있다. 또한, 성형 수지에 구멍을 설치하지 않기 때문에, 구멍 주변부에서의 베이스 필름과 성형 수지의 수축차에 의해 구멍의 부분에 대응하는 개소가 팽창하지 않고, 양호한 외관을 얻을 수 있다. 또, 접점 핀을 성형 후에 삽입하지 않기 때문에, 전극 패턴 및 베이스 필름에 핀 자취가 남는, 베이스 필름이 균열, 경우에 따라서는 접점 핀이 전극 패턴 및 베이스 필름을 관통하는 등의 문제를 억제할 수 있다.

도 1은 실시형태 1에 관한 사출 성형품을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 사출 성형품의 A-A 단면도이다.
도 3은 실시형태 1에 관한 사출 성형품의 구성을 나타낸 확대 단면도이다.
도 4a는 실시형태 1에 관한 사출 성형품의 접점 핀의 표면 형상의 일례를 나타낸 평면도이며, 도 4b는 접점 핀의 표면 형상의 별도예를 나타내는 평면도이다.
도 5a는 실시형태 1에 관한 사출 성형품의 접점 핀의 표면 형상의 일례를 나타낸 평면도이며, 도 5b는 접점 핀의 표면 형상의 별도예를 나타내는 평면도이다.
도 6a는 실시형태 1에 관한 사출 성형품의 접점 핀의 표면 형상의 별도예를 나타내는 평면도이며, 도 6b는 접점 핀의 선단 형상의 별도예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 실시형태 1에 관한 사출 성형품의 도전 접착제의 두께를 나타낸 단면도이다.
도 8a~8d는 실시형태 2에 관한 사출 성형품의 제조 방법의 각각의 공정을 나타낸 단면도이다.
도 9는 접점 핀의 다른 실시형태를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시형태의 개략적인 구성을 나타낸 부분 평면도이다.
도 11a는 도 10에 나타낸 X-X라인의 단면도이며,도 11b는 도 10에 나타낸 Y-Y라인의 단면도이며, 도 11c는 도 11a에 대응한 다른 실시형태의 단면도이다.

본 발명에 관한 사출 성형품 및 그 제조 방법에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 이하 설명한다. 그리고, 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 부재는, 동일한 부호를 부여하였다.

(실시형태 1)

<사출 성형품>

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 관한 사출 성형품(10)을 나타내는 사시도이다. 도 2는, 도 1의 사출 성형품(10)의 A-A 단면도이다. 도 1 및 도 2에 나타낸 실시형태 1에 관한 사출 성형품(10)은, 접점 핀(2), 도전 접착제(3), 전극 패턴(4), 베이스 필름(5) 및 성형 수지(7)를 구비한다. 또, 상기 구성에 더하여, 절연층, 차폐층, 표면을 상처로부터 보호하는 박리층, 디자인을 표현하는 디자인층, 성형 수지(7)와의 접착성을 향상시키는 앵커층 등이 있을 수 있다.

도 3은, 실시형태 1에 관한 사출 성형품(10)의 구성을 나타낸 확대 단면도이다. 이 사출 성형품(10)에서는, 베이스 필름(5), 베이스 필름(5) 상에 형성된 전극 패턴(4), 전극 패턴(4)의 상면에 형성된 도전 접착제(3), 도전 접착제(3)가 접촉하고, 도전 접착제(3)를 통하여 전극 패턴(4)과 전기적으로 접속된 도전성을 가지는 접점 핀(2) 및 도전 접착제(3)와 접점 핀(2)의 일부를 매설(埋設)하도록, 베이스 필름(5)에 따라 사출 성형된 성형 수지(7)를 구비한다. 그리고, 도 3은 일례로서 디자인 층(6)을 설치한 경우의 구조를 나타내고 있다.

상기 구성에 따르면, 도전성 재료로 이루어지는 접점 핀(2)과 전극 패턴(4)이 도전 접착제(3)를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 또, 접점 핀(2)의 일부 및 도전 접착제(3)의 표면에 성형 수지(7)가 밀착되어 있다. 그리고, 이 사출 성형품(10)에서는, 전극 패턴(4)은 2차원적 패턴이어도 된다. 또는, 전극 패턴(4)은 3차원적 패턴이어도 된다.

이 사출 성형품(10)에서는, 전술한 바와 같이 접점 핀(2)과 전극 패턴(4)은 도전 접착제(3)에 의해 전기적 접속을 확실하게 행할 수 있다. 또, 접점 핀(2)의 일부 및 도전 접착제(3)의 표면에 성형 수지(7)가 밀착되어 있으므로, 아웃서트 성형에 비해 접점 핀(2)이 견고하게 고정될 수 있다.

또한, 아웃서트 성형과 같이 성형 수지(7)에 구멍을 설치하지 않기 때문에, 구멍 주변부에서의 베이스 필름(5)과 성형 수지(7)의 수축차에 의해 구멍의 부분에 대응하는 개소가 팽창하지 않고, 양호한 외관을 얻을 수 있다. 또한, 접점 핀(2)을 성형 후에 삽입하지 않기 때문에, 전극 패턴(4) 및 베이스 필름(5)에 핀 자취가 남는, 베이스 필름(5)이 균열, 경우에 따라서는 접점 핀(2)이 전극 패턴(4) 및 베이스 필름(5)을 관통하는 등의 문제를 억제할 수 있다.

이하, 이 사출 성형품(10)을 구성하는 부재에 대하여 설명한다.

<접점 핀>

접점 핀(2)으로서는, 도전성을 가지는 재료로 이루어지는, 예를 들면, 동, 놋쇠, 인청동, 철, 스테인레스 등의 재료를 사용할 수 있다. 외경은, φ0.2~2.0mm가 바람직하다. 보다 바람직하게는, φ0.4~1.0 mm이다.

도 4a는, 본 발명의 실시형태 1에 관한 사출 성형품(10)의 접점 핀(2)의 표면 형상의 일례를 나타낸 평면도이며, 도 4b는, 접점 핀(2)의 표면 형상의 별도예를 나타내는 평면도이다. 도 4a에 나타낸 바와 같이, 접점 핀(2)에 대해서는, 핀 표면에 배껍질형의 요철(凹凸)을 설치한 접점 핀(11)이어도 된다. 또, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 핀 표면에 환형의 널링(knurling) 홈을 설치한 접점 핀(12)이어도 된다. 핀 표면에 요철이나 홈을 설치하여, 성형 수지(7)가 핀 표면의 요철이나 홈에 들어가서 고화하기 때문에, 접점 핀(2)이 빠지기 어려워진다.

도 5a는, 실시형태 1에 관한 사출 성형품(10)의 접점 핀(2)의 표면 형상의 일례를 나타낸 평면도이며, 도 5b는, 접점 핀(2)의 표면 형상의 별도예를 나타내는 평면도이다. 도 5a에 나타낸 바와 같이, 핀 선단을 향해 가늘어지는 테이퍼부를 설치한 접점 핀(13)이어도 된다. 핀 선단에 테이퍼부를 설치함으로써, 접점 핀(2)의 핀 선단이 도전 접착제(3)에 파고들기 쉬워지므로, 접점 핀(2)과 도전 접착제(3)의 접촉이 안정된다. 또, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 핀 선단을 확개(擴開)한 핀 선단부를 가지는 접점 핀(14)이어도 된다. 접점 핀(14)의 선단부의 형상으로서는, 대략 원기둥형, 대략 원판 형태, 또는 대략 역원추형(미도시)이 있다. 접점 핀(14)에서는, 확개한 핀 선단부가 성형 수지(7)로부터의 이탈 방지가 되어, 핀의 형상으로 요철 또는 널링 홈 등을 형성하지 않아도 접점 핀(14)이 빠지기 어려워진다.

도 6a는, 본 발명의 실시형태 1에 관한 사출 성형품(10)의 접점 핀(2)의 표면 형상의 별도예를 나타내는 평면도이며, 도 6의 B는, 접점 핀(2)의 선단 형상의 별도예를 나타내는 사시도이다. 도 6a 및 도 6의 B에 나타낸 바와 같이, 접점 핀(2)에 대해서는, 핀 표면에 핀 축 방향으로 대해 경사의 널링 홈 및 핀 선단의 원주 부에 요철부를 설치한 접점 핀(15)이어도 된다. 전술한 바와 같이 핀 표면에 홈을 설치함으로써 핀이 빠지기 어려워진다. 또, 핀 선단의 원주 부에 요철부를 설치함으로써, 도전 접착제(3)가 요철부에 들어가, 접점 핀(2)과의 확실한 접점을 형성할 수 있다.

<도전 접착제>

도전 접착제(3)는, 도전 필러, 바인더 및 용제로 구성되어 있다. 도전 필러로서는, 금, 은, 동, 알루미늄, 니켈, 카본, 그래파이트, 또는 우레탄 입자나 실리카 표면에 동, 니켈, 은 등의 금속을 도금한 도전성 분말 등을 사용할 수 있다. 또, 바인더로서는, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 염화비닐 아세트산비닐 공중합 수지, 염화비닐 아세트산비닐 말레인산 공중합 수지나 로진계, 로진 에스테르계, 석유 수지 등의 각 열가소성 수지가 있고, 상기 수지를 적합한 용제로 용해하고 페이스트화한 것을 사용할 수 있으며, 스크린 인쇄 또는 디스펜서로 도포해도 된다.

도 7은, 본 발명의 실시형태 1에 관한 사출 성형품(10)의 도전 접착제(3)의 두께 d1을 나타낸 단면도이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 도전 접착제(3)는, 접점 핀(2)과 접촉하는 부분이 산형상으로 융기되도록 형성되어 있고, 전극 패턴(4) 상면으로부터 도전 접착제(3)의 산의 정상까지의 두께 d1는, 성형 수지(7)의 두께 d2의 3~30%의 범위인 것이 바람직하다. 도전 접착제(3)의 두께 d1이 너무 두꺼우면, 용융 수지(8)의 사출시에 유동 저항이 커지고, 도전 접착제(3)가 용융 수지(8)로 흐르기 때문이다. 또, 도전 접착제(3)의 두께 d1이 얇으면, 접점 핀(2)과 전극 패턴(4)의 전기적 접속이 불안정하게 된다.

또한, 용제를 사용하지 않고 상기 각 열가소성 수지를 열용융 시키고 도전 필러를 분산시킨 핫멜트 도전 접착제를 사용해도 된다. 핫멜트 도전 접착제는, 용제를 포함하지 않기 때문에 상온에서 고형 또는 반고형이므로, 도전 접착제를 건조시킬 필요가 없고, 용융 수지(8)의 사출시에 가열 용융되어, 냉각·고화하면 접착할 수 있다.

<전극 패턴>

전극 패턴은, 전극 패턴용 잉크를 사용하여 스크린 인쇄, 또는 그라비아 인쇄로 형성해도 된다. 또, 전극 패턴은, 금속 증착막으로 형성해도 된다.

<전극 패턴용 잉크>

전극 패턴용 잉크는, 도전 필러와 바인더를 포함한다. 도전 필러로서는, 금, 은, 동, 일루미늄, 니켈, 카본, 그래파이트, 또는 우레탄 입자나 실리카 표면에 동, 니켈, 은도금한 분말 등을 사용할 수 있다. 또, 바인더로서는, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 염화비닐 아세트산비닐 공중합 수지, 염화비닐 아세트산비닐 말레인산 공중합 수지의 단독 또는 혼합 수지 등의 열가소성 수지를, 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 플렉소 인쇄 등의 각 인쇄 방식에 적합한 용제로 용해하는 잉크를 사용할 수 있다. 또한, 에폭시계, 우레탄계, 아크릴계의 열경화형 수지나 UV경화형 수지를 바인더로서 사용할 수 있다.

<금속 증착막>

전극 패턴층은, 알루미늄 또는 구리 등의 금속 증착막이어도 되고, 베이스 필름에 라미네이트한 알루미늄 또는 동박(銅箔)을 에칭함으로써 형성된 것이라도 된다.

<베이스 필름>

베이스 필름(5)의 재질로서는, 예를 들면, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, PBT 수지, 스티렌 수지, ABS 수지 필름, 및 아크릴 수지와 ABS 수지의 다층 필름, 아크릴 수지와 폴리카보네이트 수지의 다층 필름 등을 사용할 수 있다.

<디자인 층>

디자인 층(6)은, 사출 성형품(10)의 외관을 장식하기 위해 설치해도 된다. 또, 디자인 층(6)의 재료로서는, 예를 들면, 우레탄 수지, 아크릴 우레탄 수지, 폴리에스테르 우레탄 수지, 아크릴계 수지, 염화비닐 아세트산비닐 공중합 수지 등의 열경화 수지, UV경화 수지, 열가소성 수지를 바인더로 한 잉크가 사용할 수 있다. 그리고, 디자인 층(6) 외에 절연층, 차폐층, 박리층, 접착층, 앵커층 등의 층을 설치해도 된다.

<성형 수지>

성형 수지(7)는, 투명, 반투명, 불투명 중 어느 하나라도 된다. 또, 성형 수지(7)는, 착색되어 있어도, 착색되어 있지 않아도 된다. 성형 수지(7)의 수지로서는, 폴리스티렌계 수지, 폴리올레핀계 수지, ABS 수지, AS수지, 또는, AN수지 등의 범용 수지를 들 수 있다. 또, 성형 수지(7)의 다른 수지로서, 폴리카보네이트 계 수지, 폴리아세탈계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 또는, 슈퍼 엔지니어링 수지(폴리술폰 수지, 폴리페닐렌 설파이드계 수지, 폴리페닐렌 옥시드계 수지, 폴리아크릴레이트 수지)를 사용할 수도 있다. 성형 수지(7)의 또 다른 수지로서, 유리 섬유 또는 무기 필러 등의 보강재를 첨가한 복합 수지도 사용할 수 있다.

(실시형태 2)

이하, 실시형태 2에 관한 사출 성형품(10)의 제조 방법에 대하여 도 8a~8d를 참조하여 설명한다. 도 8a~8d는, 본 발명의 실시형태 2에 관한 사출 성형품(10)의 제조 방법의 각각의 공정을 나타낸 단면도이다.

(1) 고정형(22)과 고정형(22)에 대해서 근접 및 이격 가능한 가동형(21)을 구비한 사출 성형용 금형을 준비한다(도 8a).

(2) 가동형(21)의 내면에, 전극 패턴(4) 및 도전 접착제(3)가 설치된 베이스 필름(5)을 탑재한다(도 8a). 도전 접착제(3)는, 건조시키는 것이 바람직하다. 또, 도전 접착제(3)는, 도전 필러, 바인더 및 용제로 구성되어 있는 도전 접착제 로서, 바인더가 열가소성 수지인 도전 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 도전 접착제(3)의 두께 d1은, 성형 수지(7)의 두께 d2의 3~30%의 범위인 것이 바람직하다. 그리고, 핫멜트 도전 접착제를 사용해도 된다. 베이스 필름(5)의 하측에는 사출 성형품(10)의 외관을 장식하기 위한 디자인 층(6)을 설치해도 되고, 그 밖에 절연층, 차폐층, 박리층, 앵커층 등이 있어도 된다.

(3) 고정형(22)의 내면에, 도전성을 가지는 접점 핀(2)을 배치한다(도 8a). 접점 핀(2)은, 핀 표면에 배껍질형의 요철이 형성된 접점 핀(11)을 사용해도 되고(도 4a), 핀 표면에 환형의 널링 홈이 설치된 접점 핀(12)을 사용해도 된다(도 4b). 또, 핀 선단부에 핀 선단을 향해 가늘어지는 테이퍼부를 설치한 접점 핀(13)또는 핀 선단을 확개한 핀 선단부를 가지는 접점 핀(14)을 사용해도 된다(도 5a, 도 5b). 또한, 핀 표면에 핀 축 방향으로 대해 경사지게 설치된 환형의 널링 홈과, 널링 홈이 연장 형성되는 것에 의해 도전 접착제(3)와 접촉하는 핀 선단의 원주부에 설치된 요철부를 포함하는 접점 핀(15)을 사용해도 된다(도 6).

(4) 가동형(21)의 도전 접착제(3)와 고정형(22)의 내면에 배치된 접점 핀(2)가 접촉하도록, 가동형(21)과 고정형(22)을 형 체결한다(도 8(b)). 형 체결시에, 접점 핀(2)의 선단부는, 도전 접착제(3)의 표면을 강하게 가압하면서 꽂아지므로, 핀 바로 아래의 도전 접착제(3) 내에는 압축 응력이 남고, 도전 접착제(3)가 접점 핀(2)의 주위에 밀어 올려진 상태가 된다.

(5) 베이스 필름(5)이 탑재된 가동형(21)과 고정형(22)의 사이에 형성되는 공동부(空洞部)에 용융 수지(8)를 사출하고, 도전 접착제(3)와 접점 핀(2) 각각의 표면에 용융 수지(8)를 밀착시켜, 냉각·고화되어 성형 수지(7)를 형성한다(도 8c). 용융 수지(8)의 사출시에, 용융 수지(8)의 열과 압력에 의해 도전 접착제(3)가 연화하여 변형되므로 전술한 압축 응력은 완화된다. 그리고, 접점 핀(2)의 주위에 밀어 올려진 도전 접착제(3)는, 접점 핀(2)의 선단부 주변을 덮도록 접착하기 위해, 도전 접착제(3)와 접점 핀(2)의 밀착도가 향상된다.

(6) 가동형(21)과 고정형(22)을 형 개방하고, 베이스 필름(5), 베이스 필름(5) 상에 형성된 전극 패턴(4), 전극 패턴(4)의 상면에 형성된 도전 접착제(3), 도전 접착제(3)와 접촉하고 도전 접착제(3)를 통하여 전극 패턴(4)과 전기적으로 접속된 접점 핀(2), 도전 접착제(3)와 접점 핀(2)의 일부를 매설하도록, 베이스 필름(5)에 따라 사출 성형된 성형 수지(7)로 이루어지는 사출 성형품(10)을 인출한다(도 8d).

이상에 의해, 사출 성형품(10)을 얻을 수 있다.

이 사출 성형품(10)의 제조 방법에 의하면, 접점 핀(2)과 전극 패턴(4)의 사이에 도전 접착제(3)가 있기 때문에, 접점 핀(2)과 전극 패턴(4)의 전기적 접속을 확실하게 행할 수 있다. 또한, 아웃서트 성형에 비해, 도전 접착제(3) 및 접점 핀(2)의 표면에 성형 수지(7)가 밀착되므로, 보다 견고하게 접점 핀(2)을 고정시킬 수 있다.

또, 아웃서트 성형과 같이 초음파 압입 등의 공정이 없고, 도전 접착제(3) 내의 용제를 휘발시키는 건조의 시간이 걸리지 않기 때문에, 제조 공정 및 리드 타임을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 도전 접착제(3) 내의 용제의 작용에 의한 베이스 필름(5)의 용해, 또는 팽윤 등에 의해 발생하는 외관 이상이 없는 사출 성형품(10)을 저비용으로 제조할 수 있다. 또한, 성형 수지(7)에 구멍을 설치하지 않기 때문에, 구멍 주변부에서의 베이스 필름(5)과 성형 수지(7)의 수축차에 의해 구멍의 부분에 대응하는 개소가 팽창하지 않고, 양호한 외관을 얻을 수 있다. 또, 접점 핀(2)을 압입하지 않기 때문에, 전극 패턴(4) 및 베이스 필름(5)에 핀 자취가 남는, 베이스 필름(5)이 균열, 경우에 따라서는 접점 핀(2)이 전극 패턴(4) 및 베이스 필름(5)을 관통하는 등의 문제를 억제할 수 있다.

상기 제조 방법의 단계 (2)에서 도전 접착제(3)를 건조시키는 경우에는, 상기 제조 방법의 단계 (5)에 있어서, 용융 수지(8)의 사출시에 도전 접착제(3)가 베이스 필름(5) 상에 설치된 전극 패턴(4)에 접착되어 있으므로, 용융 수지(8)에 의해 흐르게 되지 않는다. 그 결과, 사출 성형과 동시에 접점 핀(2)을 인서트 하는 경우라도, 도전 접착제(3)에 의해 접점 핀(2)과 전극 패턴(4)의 전기적 접속을 확실하게 행할 수 있다.

또, 상기 제조 방법의 단계 (5)에서, 도전 접착제(3)로서 용융 수지(8)의 열과 압력으로 변형되는 도전 접착제, 예를 들면, 도전 필러, 바인더 및 용제로 구성되어 있는 도전 접착제로서, 바인더가 열가소성 수지인 도전 접착제나 핫멜트 도전 접착제를 사용함으로써, 용융 수지(8)의 사출시에 고화된 도전 접착제(3)가 용융 수지(8)의 열과 압력에 의해 변형되고, 도전 접착제(3)가 접점 핀(2)의 선단부 주변을 덮도록 접착한다. 그 결과, 도전 접착제(3)와 접점 핀(2)의 밀착도가 상승하고, 통전성이 향상된다. 그리고, 도 4~6에 나타낸 배껍질형의 요철을 설치한 접점 핀(11), 환형의 널링 홈을 설치한 접점 핀(12), 테이퍼부를 설치한 접점 핀(13), 핀 선단을 확개한 핀 선단부를 가지는 접점 핀(14), 경사의 널링 홈을 설치한 접점 핀(15)을 사용할 수 있다. 접점 핀(11, 12, 13, 14, 15)을 사용하면, 핀 표면 및 선단부의 홈, 또는 요철부에 도전 접착제(3)가 들어가므로, 보다 확실한 접점을 형성할 수 있다. 또, 성형 수지(7)가 핀 표면의 요철이나 홈에 들어가는, 또는 핀 선단을 확개한 핀 선단부로 하는 것에 의해, 성형 수지(7)로부터 접점 핀(2)이 빠지기 어려워진다.

사출 성형품(10)을 사용한 전자 기기로서는, 예를 들면, 스마트 폰, 태블릿 PC, 휴대 음악 플레이어, 휴대 전화기, 전자책 리더, IC 레코더 등이 있다.

그리고, 상기한 각각의 실시형태에서는, 접점 핀(2)은 가늘고 긴 원기둥 형상을 가지고 있지만, 한쪽 단이 전극 패턴의 상면에 형성된 도전 접착제와 접촉하고, 도전 접착제를 통하여 전극 패턴과 전기적으로 접속되고, 도전성을 가지는 것이면, 평판 형상 등 다른 형상이어도 된다.

도 9a를 참조하면, 접점 핀(35)은, 밴드형으로 연장되는 평판 형상으로 이루어지고, 양단의 중앙에 원형의 개구(32)가 1개소씩 형성되어 있다. 접점 핀(35)의 재질은, 접점 핀(2)과 마찬가지로 도전성 재료로 이루어지고, 바람직하게는, 판두께 t는 0.05mm~2mm, 판폭 w는 1mm~8mm 의 것이 예를 들면 사용된다. 또한, 판두께 t는 바람직하게는 0.15mm~1mm, 판폭 w는 바람직하게는 1.5mm~4mm가 예를 들면 사용된다. 판두께가 얇으면 성형 수지(7)의 사출 성형시에 수지압에 의해 접점 핀(35)이 구부러지는 등 바라지 않는 변형이 일어나기 쉬워지고, 판두께가 너무 두꺼우면 성형 수지(7)의 표면측의 면의 접점 핀(35)의 배치 부분에 변형이 생기고, 외관 디자인상의 문제점이 생기기 쉽게 된다. 판두께가 너무 두꺼우면, 접점 핀의 선단을 굽히는 2차 가공이 있는 경우에는, 굽히기 어려워진다. 판폭은, 너무 좁으면, 판두께가 얇은 경우 동일한 현상이 일어나기 쉬워지고, 너무 넓어도 성형 수지(7)의 사출 성형시의 수지압이 크게 걸리게 되어, 수지압에 의한 변형이 쉽게 생기게 된다. 접점 핀(35)의 크기는, 스마트폰이나 태블릿 PC 등 사출 성형품(40)에 적용되는 상품이나 상품 내부의 부품 구성에 따라 적절히 선정된다.

도 10 및 도 11a, 11b를 참조하면, 사출 성형품(40)은 사출 성형품(10)과 기본적인 구성은 공통되므로, 사출 성형품(40)에 대하여 사출 성형품(10)과 상이한 구성을 중심으로 설명한다. 사출 성형품(10)에서는 접점 핀(2)은 원기둥 형상을 가지고 있었지만, 사출 성형품(40)에서는, 전술한 바와 같이, 접점 핀(35)은 가늘고 긴 평판 형상을 가지고, 일단을 도전성 접착제와 접촉시켜, 그 일단에 있는 개구(32)가 성형 수지(7)에 매설되도록 하고, 타단이 성형 수지(7)로부터 노출되도록 하여, 베이스 필름(5)으로부터 직교 방향으로 밴드형으로 연장되도록 고정되어 있다. 노출된 접점 핀(35)에는, 접점 핀(35)의 외주면을 따라, 성형 수지(7) 상면으로부터 소정의 높이까지 일체적으로 상승된, 성형 수지(7)의 일부인 지지부(30)가 형성되어 있다. 지지부(30)가 보강 부재를 구성한다. 또한, 지지부(30)의 장변측의 상승면에는, 평판형의 리브(31)가 성형 수지(7)의 일부로서 형성되고, 리브(31)는, 지지부(30)의 장변측의 상승면과 직교하도록 하여, 성형 수지(7) 상면으로부터 지지부(30)의 상면까지, 상승함에 따라 폭이 좁아지도록 일체적로 상승하고 있다. 리브(31)가 형성되는 경우에는, 지지부(30)와 일체적로 성형되고, 지지부(30) 및 리브(31)가, 성형 수지(7)의 상면으로부터 일체적로 상승하도록 형성된 보강 부재를 구성한다. 성형 수지(7)에 매설된 접점 핀(35)의 개구(32)에는, 성형 수지(7)가 충전되기 때문에, 그 개구(32)가 설치되는 것에 의해, 접점 핀(35)을 인장시켜 도 빠지기 어렵고, 또 접점 핀(35)을 가압하여도 사출 성형품(40)의 표면측에 관통하기 어렵게 할 수 있다. 개구(32)는 접점 핀(35)의 양단에 형성되어 있지만, 성형 수지(7)로부터 노출되어 있는 측의 단부에는, 개구(32)가 형성되지 않아도 된다. 접점 핀(35)의 양단에 개구(32)를 형성하고, 접점 핀을 양단 대칭의 형상으로 해 두면, 접점 핀(35)의 어느 단부를 성형 수지(7)에 매설해도 되고, 사출 성형품(40)의 제조가 용이해진다. 도 11a에 있어서, 개구(32)를 지지부(30)에 덮힌 부분에 1개 추가하여, 성형 수지(7) 내에 축 방향으로 2개 배열되도록 형성하면, 접점 핀(35)을 더욱 견고하게 고정시킬 수 있다. 지지부(30)는, 평면에서 볼 때, 접점 핀(35)의 외주면을 따라 환형으로 형성되어 있지만, 접점 핀(35)의 고정도를 올리는 것 같은 형상이면, C 자형 등 평면에서 볼 때 일부에 지지부(30)가 없는 부분을 존재시켜도 된다.

사출 성형품(40)에서는, 지지부(30), 리브(31)가 구성되며, 접점 핀(35)의 수평 방향에 대한 강도나 휨 변형되기 어려움이 향상되고, 보다 안정된 상태로 성형 수지(7)에 고정시킬 수 있다. 도 11c을 참조하면, 지지부(30)나 리브(31)를 구성하지 않고, 접점 핀(35)을 단독으로 일단을 성형 수지(7)에 매설시키면서, 향상되게 해도 된다. 또는, 도 11a, 11b에 있어서, 리브(31)는 구성하지 않고, 지지부(30)만을 구성해도 된다. 또, 원기둥 형상의 접점 핀(2)을 사용하고 있는 앞의 실시형태 사출 성형품(10)에 있어서, 접점 핀(2)을 더욱 안정적으로 고정시키기 위해, 사출 성형품(40)의 지지부(30), 리브(31)와 마찬가지로, 지지부나 리브를 형성해도 된다.

접점 핀(35)은, 그 양단에 개구(32)가 형성되어 있었지만, 다른 형상이라도 좋다. 예를 들면, 도 9b을 참조하면, 접점 핀(36)은, 밴드형으로 연장되는 평판 형상을 가지고, 개구(32)대신에, 2개의 장변 양단에, 내측에 정점(頂点)이 향하도록 삼각형상의 절결(切缺)(33)이 형성되어 있다. 도 9c를 참조하면, 접점 핀(37)은, 밴드형으로 연장되는 평판 형상을 가지고, 개구(32)대신에, 양단의 변의 중앙에 내측을 향함에 따라 폭이 넓어지도록 사다리꼴 형상의 절결(34)이 형성되어 있다. 한쪽 단의 절결 33·34가 성형 수지(7)에 매설되어, 접점 핀 36·37을 성형 수지(7)로부터 빠지기 어렵게 하고 있다. 개구나 절결은, 접점 핀의 양단에만 형성하는 것이 아니라, 한쪽 단으로부터 다른 단까지 3개 이상의 개구나 절결을 연속적으로 형성해도 되고, 장변에 형성되는 절결에 있어서는, 양측에 형성되는 것이 아니라 한쪽에만 해도 된다. 개구나 절결의 수는 한정되지 않는다. 접점 핀 35·36·37 중 적어도 성형 수지(7)에 매설되는 부분에 개구(32), 절결 33·34를 형성한다. 개구나 절결의 형상, 크기, 위치에 대해서도, 접점 핀을 인장시켜도 빠지기 어렵고, 또 접점 핀을 가압하여도 사출 성형품의 표면측에 관통하기 어렵고 되도록 한 형상, 크기, 위치이면, 상기 이외의 다른 형상, 크기, 위치이어도 된다. 요구되는 빼냄 강도에 따라서는, 이들의 접점 핀에 개구, 절결을 전혀 형성하지 않아도 된다.

사출 성형품(40)에서는, 접점 핀(35)이 평판 형상을 가지고 있으므로, 원기둥 형상과는 달리, 축 방향에서 볼 때 부품에 방향성이 있어 면적이 크기 때문에, 내장시키는 부품과의 전기적인 접합이 용이하게 된다. 또, 접점 핀(35)에서는, 원기둥 형상의 접점 핀(2)과 비교해 도전 접착제와의 접촉 면적이 증대하므로, 전극 패턴(4)과 접점 핀(35)의 통전을 더욱 안정화시킬 수 있고, 보다 큰 전류를 통할 수가 있다. 또한, 평판이므로 개구나 절결을 형성하는 것이 용이하며, 접점 핀(35)의 빼냄 강도를 용이하게 향상시킬 수 있다.

[산업상 이용 가능성]

본 발명의 사출 성형품 및 그 제조 방법에 의하면, 접점 핀을 전극 패턴으로 전기적으로 접속하는 경우에 유용하다. 특히, 전극 패턴으로서, 예를 들면, 최근, 휴대 단말기에 사용되는 안테나나 정전 목표 용량 결합형의 전력 전송용 패턴 등의 전극 패턴으로 접점 핀으로 전기적 접속을 행하는 경우 등에 유용하다.

2,35,36,37 접점 핀
3 도전 접착제
4 전극 패턴
5 베이스 필름
6 디자인 층
7 성형 수지
8 용융 수지
10,40 사출 성형품
11 배껍질형의 요철을 설치한 접점 핀
12 환형의 널링 홈을 설치한 접점 핀
13 테이퍼부를 설치한 접점 핀
14 핀 선단을 확개한 핀 선단부를 가지는 접점 핀
15 경사의 널링 홈을 설치한 접점 핀
21 가동형(CAV)
22 고정형(COR)
30 지지부
31 리브
32 개구
33,34 절결

Claims

베이스 필름;
상기 베이스 필름 상에 형성된 전극 패턴;
상기 전극 패턴의 상면에 형성된 도전 접착제;
상기 도전 접착제와 접촉하고, 상기 도전 접착제를 통하여 상기 전극 패턴과 전기적으로 접속된 도전성을 가지는 접점 핀; 및
상기 도전 접착제와 상기 접점 핀의 일부를 매설(埋設)하도록, 상기 베이스 필름에 따라 사출 성형된 성형 수지
를 포함하는 사출 성형품.
제1항에 있어서,
상기 도전 접착제는, 도전 필러, 바인더 및 용제로 구성되어 있는 도전 접착제이고,
상기 바인더는 열가소성 수지인, 사출 성형품.
제1항에 있어서,
상기 도전 접착제는, 상기 접점 핀과 접촉하는 부분이 산 형상으로 융기되도록 형성되어 있고, 상기 전극 패턴 상면으로부터 상기 도전 접착제의 산의 정상까지의 두께는, 성형 수지의 두께의 3~30% 범위인, 사출 성형품.
제1항에 있어서,
상기 접점 핀은, 핀 표면에 배껍질형의 요철이 형성되는, 사출 성형품.
제1항에 있어서,
상기 접점 핀은, 핀 표면에 환형의 널링(knurling) 홈이 설치된, 사출 성형품.
제1항에 있어서,
상기 접점 핀은, 상기 도전 접착제와 접촉하는 핀 선단에 테이퍼부가 설치된, 사출 성형품.
제1항에 있어서,
상기 접점 핀은, 상기 도전 접착제와 접촉하는 핀 선단을 확개(擴開)한 핀 선단부를 가지는, 사출 성형품.
제1항에 있어서,
상기 접점 핀은,
핀 표면에 핀 축 방향에 대해 경사지게 설치된 환형의 널링 홈; 및
상기 널링 홈이 연장 형성됨에 따라 상기 도전 접착제와 접촉하는 핀 선단의 원주부에 설치된 요철부
를 포함하는, 사출 성형품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접점 핀은 평판 형상을 가지고, 상기 성형 수지에 매설된 부분에 개구 또는 절결(切缺)이 형성된, 사출 성형품.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접점 핀의 외주면을 따라, 상기 성형 수지의 상면으로부터 일체적으로 상승하도록 형성된 보강 부재를 더 포함하는, 사출 성형품.
고정형(固定型) 및 상기 고정형에 대해 근접 및 이격 가능한 가동형(可動型)을 구비한 사출 성형 금형을 준비하는 단계;
상기 가동형의 내면에, 전극 패턴 및 도전 접착제가 설치된 베이스 필름을 탑재하는 단계;
상기 고정형의 내면에, 도전성을 가지는 접점 핀을 배치하는 단계;
상기 가동형 측의 상기 도전 접착제와 상기 고정형 측의 상기 접점 핀이 접촉하도록, 상기 가동형과 상기 고정형을 형 체결하는 단계;
상기 베이스 필름이 탑재된 상기 가동형과 상기 고정형과의 사이에 형성되는 공동부(空洞部)에 용융 수지를 사출하고, 상기 도전 접착제와 상기 접점 핀 각각의 표면에 상기 용융 수지를 밀착시켜, 냉각·고화하여 성형 수지를 형성하는 단계; 및
상기 고정형과 상기 가동형을 형 개방하고, 상기 베이스 필름, 상기 베이스 필름 상에 형성된 상기 전극 패턴, 상기 전극 패턴의 상면에 형성된 상기 도전 접착제, 상기 도전 접착제와 접촉하고 상기 도전 접착제를 통하여 상기 전극 패턴과 전기적으로 접속된 상기 접점 핀, 상기 도전 접착제, 및 상기 접점 핀의 일부를 매설하도록 상기 베이스 필름에 따라 사출 성형된 상기 성형 수지로 이루어지는 사출 성형품을 인출하는 단계
를 포함하는 사출 성형품의 제조 방법.
제11항에 있어서,
상기 가동형의 내면에 상기 전극 패턴 및 상기 도전 접착제가 설치된 상기 베이스 필름을 탑재하는 단계에 있어서, 상기 도전 접착제를 건조시키는, 사출 성형품의 제조 방법.
제11항에 있어서,
상기 베이스 필름이 탑재된 상기 가동형과 상기 고정형과의 사이에 형성되는 공동부에 상기 용융 수지를 사출하고, 상기 도전 접착제와 상기 접점 핀 각각의 표면에 상기 용융 수지를 밀착시켜 냉각·고화시키는 단계에 있어서, 상기 도전 접착제가 상기 용융 수지의 열과 압력에 의해 변형되는 도전 접착제를 사용하는, 사출 성형품의 제조 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 상기 사출 성형품을 사용한 전자 기기.