布线板的制造方法及其制造装置与流程

本发明涉及布线板的制造方法及其制造装置。

背景技术：

已知一种布线板的制造方法，其中，通过将导电油墨或导电膏填充到设置在树脂基板上的布线槽中来形成电路布线。日本未审查专利申请公开第8-148805号(jp8-148805a)描述了一种技术，其中，在用导电膏填充布线槽之前，在树脂基板上的除了布线槽之外的区域中形成掩模涂层，并且在布线槽被填充导电膏之后将掩模涂层剥离。

技术实现要素：

发明人在布线板的制造方法及其制造装置方面发现了以下问题。如上所述，在jp8-148805a中描述的方法中，需要与通过注射模制来模制树脂基板的步骤分开地执行在布线槽中形成电路布线的步骤，并且此外，需要当在布线槽中形成电路布线时形成和剥离掩模涂层。因此，jp8-148805a中描述的方法具有低生产率。

本发明提供了一种布线板的制造方法及其制造装置，其在生产率方面均是优异的。

本发明的第一方面涉及一种布线板的制造装置，并且该制造装置包括固定模具、可移动模具和注射机。可移动模具被配置成与固定模具抵靠，以形成要在其中模制具有布线槽的树脂基板的腔。注射机被配置成将熔融树脂经由固定模具注射到腔中。可移动模具包括具有嵌套结构的可移动主模件和可移动芯，在该嵌套结构中可移动芯能够滑动地容纳在可移动主模件中。可移动芯的壁表面具有用于模制布线槽的突出部。在可移动芯的内部设置有注射器，该注射器被配置成将熔融金属经由突出部注射到布线槽中。制造装置被配置成使得：在从注射机注射的熔融树脂在腔内固化以使得模制了具有布线槽的树脂基板之后，可移动芯后移，并且然后将熔融金属从注射器注射到布线槽中。

在根据本发明的第一方面的制造装置中，可移动模具被配置成使得可移动芯具有嵌套结构，在该嵌套结构中可移动芯能够滑动地容纳在可移动主模件中，其中，可移动芯具有模制表面，模制表面设置有用于模制布线槽的突出部。在可移动芯的内部设置有注射器，该注射器被配置成将熔融金属经由突出部注射到布线槽中。在从注射机注射的熔融树脂在腔内固化以使得模制了具有布线槽的树脂基板后，可移动芯后移，并且然后将熔融金属从注射器注射到布线槽中。即，根据本发明的第一方面的制造装置在生产率方面是优异的，因为可以在用于注射模制的模具内形成布线，并且不需要形成和剥离掩模涂层。

在本发明的第一方面中，可以在突出部的根部中形成密封唇模制沟槽，以围绕突出部并进入突出部的下侧。密封唇模制沟槽可以被配置成在要模制的树脂基板的布线槽的外周缘中模制密封唇，使得密封唇从布线槽的壁表面延伸，朝向布线槽侧倾斜，并从树脂基板的主表面突出。通过这样的配置，可以进一步抑制熔融金属从布线槽泄漏。

在本发明的第一方面中，供应罐可以被置于可移动主模件的外壁上，该供应罐被配置成将熔融金属供应至注射器。利用这种配置，可以在不移除注射器的情况下将熔融金属供应至注射器，由此进一步提高生产率。

在本发明的第一方面中，可移动芯可以配置成能够在突出部突出的方向上滑动。

本发明的第二方面涉及一种布线板的制造方法，并且该制造方法包括：将熔融树脂注射到形成在彼此抵靠的固定模具和可移动模具之间的腔中，可移动模具包括具有嵌套结构的可移动芯和可移动主模件，在该嵌套结构中可移动芯能够滑动地容纳在可移动主模件中，可移动芯的壁表面具有用于模制布线槽的突出部，在可移动芯的内部设置有注射器，该注射器被配置成将熔融金属经由突出部注射到布线槽中；通过使腔中的熔融树脂固化来模制具有布线槽的树脂基板；以及在模制了树脂基板并且可移动芯后移之后，将熔融金属从注射器注射到布线槽中。

在根据本发明的第二方面的制造方法中，可移动模具被配置成使得可移动芯能够滑动地容纳在可移动主模件中，其中，可移动芯具有模制表面，模制表面设置有用于模制布线槽的突出部，并且在可移动芯的内部设置注射器，该注射器被配置成将熔融金属经由突出部注射到布线槽中。将熔融树脂注射到腔中，并且使熔融树脂在腔内固化，使得模制了具有布线槽的树脂基板。之后，可移动芯后移，并且然后将熔融金属从注射器注射到布线槽中。即，根据本发明的第二方面的制造方法在生产率方面是优异的，因为可以在用于注射模制的模具内形成布线，并且不需要形成和剥离掩模涂层。

本发明可以提供布线板的制造方法及其制造装置，其各自在生产率方面均是优异的。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的元件，并且其中：

图1是根据第一实施例的布线板的制造装置的示意性透视图；

图2是根据第一实施例的制造装置的示意性水平截面图；

图3是用于描述根据第一实施例的制造装置的操作的示意性水平截面图；

图4是用于描述根据第一实施例的制造装置的操作的示意性水平截面图；

图5是用于描述根据第一实施例的制造装置的操作的示意性水平截面图；

图6是用于描述根据第一实施例的制造装置的操作的示意性水平截面图；

图7是沿图5中的截面线vii-vii取得的示意性垂直截面图；

图8是根据第一实施例的修改的布线板的制造装置的示意性水平截面图；

图9是根据第一实施例的修改的制造装置的示意性垂直截面图；

图10是用于描述根据第二实施例的布线板的制造装置的操作的示意性水平截面图；以及

图11是沿图10中的截面线xi-xi取得的示意性垂直截面图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述应用本发明的具体实施例。然而，本发明不限于以下实施例。此外，为了说明的清楚，以下说明和附图被适当地简化。

第一实施例

布线板的制造装置的配置

首先参照图1和图2描述根据第一实施例的布线板的制造装置的配置。图1是根据第一实施例的制造装置的示意性透视图。图2是根据第一实施例的制造装置的示意性水平截面图。根据第一实施例的制造装置是用于模制包括布线槽的树脂基板的注射模制装置。如图1、图2所示，根据第一实施例的制造装置包括注射机10、固定模具20、可移动模具30、供应罐40和注射器50。图1、图2示出了在注射模制之前固定模具20和可移动模具30彼此分开的状态。

自然地，为了便于描述组成部分之间的位置关系，在图1、图2和其他附图中示出xyz右手坐标系。通常，z轴正方向表示竖直上侧并且xy平面是水平面，并且这些在附图之间是共同的。此外，在图1中，平行于x轴的固定模具20的中心轴c1以及平行于x轴的可移动模具30的中心轴c2是相同的。然而，在图1中，为了易于理解可移动模具30的配置，可移动模具30沿y轴正方向偏移。

如图1、图2所示，注射机10是螺杆式注射机，并且包括缸体11、料斗12和螺杆13。如图1所示，作为树脂基板的材料的树脂颗粒(未示出)被倾注到其中的料斗12被设置在沿x轴方向延伸的缸体11在x轴正方向上的端部的上侧上。此外，如图2所示，沿x轴方向延伸的螺杆13容纳在沿x轴方向延伸的缸体11内。如图2所示，从料斗12供应的树脂颗粒从旋转螺杆13的根部朝向旋转螺杆13的梢端(即，朝向x轴负方向)被压缩，使得树脂颗粒变成熔融树脂60。虽然附图中未示出，但例如将电机经由减速器连接至螺杆13作为驱动源。

固定模具20是固定至注射机10的模具。同时，可移动模具30是能够沿x轴方向滑动地移动的模。这里，图3是用于描述根据第一实施例的制造装置的操作的示意性水平截面图。图3示出熔融树脂60填充在彼此抵靠的固定模具(腔模)20与可移动模具(芯模)30之间的状态。如图3所示，当可移动模具30从图2所示的状态向x轴正方向移动以与固定模具20抵靠时，形成了固定模具20与可移动模具30之间的、对应于要通过注射模制而模制的树脂基板的腔c。然后，将熔融树脂60从注射机10填充到腔c中。

如图1所示，固定模具20是具有长方体形状的模具。如图2所示，固定模具20包括形成为沿x轴方向贯通固定模具20的浇道21。浇道21在x轴正方向侧的开口端连接至注射机10的出口。浇道21在x轴负方向侧的开口端连接至腔。也就是说，从注射机10注射的熔融树脂60通过固定模具20的浇道21填充到腔c中。浇道21具有圆形截面，并且浇道21的直径从注射机10侧朝向腔c逐渐增加。固定模具20的模制表面是平坦的，使得树脂基板的第一主表面通过固定模具20的模制表面而被平坦地模制。

如图1、图2所示，可移动模具30具有将可移动芯32容纳在可移动主模件31中的嵌套结构。可移动主模件31是在面对固定模具20的表面上开口的盒状模具，并且能够在x轴方向上滑动。可移动芯32是以能够在固定模具20内沿x轴方向滑动的方式容纳在固定模具20中的长方体模具。如图1、图2所示，在可移动芯32的模制表面上形成有用于在树脂基板上模制布线槽的突出部32a。即，通过可移动芯32的模制表面而在树脂基板的第二主表面上模制布线槽。注意，在图1、图2所示的示例中，用于构成腔c的凹部33并未形成在被称为腔模的固定模具20中，但凹部33形成在可移动模具30中。

如图1、图2所示，供应罐40是用于从可移动模具30的外部向注射器50供应熔融金属mm的罐，并且被设置在可移动主模件31的外壁上。由于设置有供应罐40，所以可以在不移除注射器50的情况下将熔融金属mm供应至注射器50，由此提高生产率。

这里，熔融金属mm的固化点(solidifyingpoint)低于作为热塑性树脂的熔融树脂60的固化点。例如，当熔融树脂60的固化点为150℃时，熔融金属mm的固化点优选为130℃或更低。构成熔融金属mm的低熔点合金的具体示例是具有约80℃的固化点的基于sn-in-bi的无铅焊料。构成熔融树脂60的热塑性树脂的具体示例是具有约150℃的固化点的聚丙烯(pp)、abs树脂和聚碳酸酯(pc)等。

此外，如图1,2所示，注射器50被置于可移动芯32内。注射器50被配置成将熔融金属mm注射到通过注射模制而模制的树脂基板的布线槽中，并且包括套筒51和缸体52。套筒51是用于保持熔融金属mm的圆筒状的金属构件。套筒51经由配管41连接至供应罐40。熔融金属mm从供应罐40经由配管41被供应至套筒51。套筒51的前端部(在x轴正方向侧的端部)变窄，并且其梢端设置有入口。

缸体52包括用于打开和关闭套筒51的入口的活塞52a。在图2中，活塞52a的活塞杆的前端插入到套筒51的入口中，使得套筒51的入口被关闭。当活塞52a沿x轴负方向移动时，活塞52a的活塞杆的前端从套筒51的入口被移除，并且熔融金属mm经由套筒51的入口倾注到树脂基板的布线槽中。因此，套筒51的入口设置在用于模制布线槽的突出部32a的顶表面上。

布线板的制造装置的操作

将参照上述说明中所参照的图2和图3并且还参照图4至图6来描述根据第一实施例的制造装置的操作，即根据第一实施例的布线板的制造方法。图4至图6是用于描述根据第一实施例的制造装置的操作的示意性水平截面图。

首先，如图2所示，固定模具20和可移动模具30彼此分开。随后，如图3所示，可移动模具30朝向前方移动(即，朝向x轴正方向移动)以与固定模具20抵靠，使得形成固定模具20和可移动模具30之间的、对应于要通过注射模制而模制的树脂基板的腔c。然后，将熔融树脂60从注射机10填充到腔c中。

随后，如图4所示，使填充在腔c中的熔融树脂60冷却以固化，使得熔融树脂60变成树脂基板rs。这里，在树脂基板rs的在可移动模具30侧的主表面上，形成了由可移动芯32的突出部32a模制的布线槽t。之后，如图4所示，仅可移动芯32后移(即，向x轴负方向移动)。由此，在可移动芯32的突出部32a与树脂基板rs的布线槽t之间形成间隙。可移动芯32的向后移动距离比可移动芯32的突出部32a的高度短。因此，在可移动芯32后移后，突出部32a的前端部(在x轴正方向侧的端部)以被围绕的方式抵靠树脂基板rs的布线槽t的壁表面。

随后，如图5所示，注射器50的活塞52a后移(即，向x轴负方向移动)。由此，活塞52a的活塞杆的前端从注射器50的套筒51的入口移除，并且熔融金属mm经由套筒51的入口倾注到树脂基板rs的布线槽t中。

这里，图7是沿着图5中的截面线vii-vii取得的示意性垂直截面图。如图5、图7所示，突出部32a的前端部(在x轴正方向侧的端部)以被围绕的方式抵靠树脂基板rs的布线槽t的壁表面，由此可以抑制熔融金属mm从布线槽t泄漏。在注射预定量的熔融金属mm后，注射器50的活塞52a朝向前方移动(即，向x轴正方向移动)，并且完成熔融金属mm的注射。

最后，如图6所示，使注射到布线槽t中的熔融金属mm冷却以固化，使得熔融金属mm变成金属布线mw。之后，如图6所示，整个可移动模具30后移(即，向x轴负方向移动)。由此，将其中在树脂基板rs上形成了金属布线mw的布线板从注射模制机中取出。注意，稍后将从树脂基板rs移除通过固定模具20的浇道21而模制的毛刺b。

效果描述

如上所述，根据第一实施例的制造装置包括可移动模具30，可移动模具30具有将可移动芯32容纳在可移动主模件31中的嵌套结构。注射器50被置于可移动芯32内部，其中，注射器50被配置成将熔融金属mm注射到通过注射模制而模制的树脂基板的布线槽中。由此，如图4、图5所示，在树脂基板rs的注射模制之后，仅可移动芯32后移，使得熔融金属mm可以从注射器50注射到树脂基板rs的布线槽t中。由此，根据第一实施例的制造装置在生产率方面是优异的，因为可以在用于注射模制的模具内部形成布线，并且不需要形成和剥离掩模涂层。

此外，根据第一实施例的制造装置使用熔融金属mm而不使用需要干燥步骤的导电油墨或导电膏。由于熔融金属mm因低粘度而在流动性方面优于导电油墨和导电膏，因此可以高效地形成布线。作为示例，由低熔点金属制成的熔融金属mm的粘度可以设定为导电油墨的粘度的约1/10。

此外，导电油墨的大部分是溶剂，并且溶剂在干燥步骤中被移除，因此难以形成厚的布线。例如，由导电油墨制成的布线的厚度例如为约50μm，使得布线不能用于除信号线以外的目的。同时，在熔融金属mm的情况下，仅发生固化收缩，使得可以容易地模制厚的布线。作为示例，通过固化由低熔点金属制成的熔融金属mm而形成的布线的厚度为由导电油墨制成的布线的厚度的约20倍，即约1mm。因此，由熔融金属mm制成的布线也可用于例如汽车中的刮水器、室内灯、自动窗等的电力线的目的。

此外，在通过使用导电油墨制造布线板的情况下，与通过注射模制而模制树脂基板的步骤分开地需要在布线槽中形成电路布线的步骤和干燥步骤。在通过使用根据第一实施例的制造装置来制造布线板的情况下，不单独需要形成电路布线的步骤和干燥步骤。因此，作为示例，在通过使用根据第一实施例的制造装置制造布线板的情况下的制造时间可以减少到通过使用导电油墨制造布线板的情况下的制造时间的约1/60。

第一实施例的修改

接下来将参照图8和图9描述根据第一实施例的修改的布线板的制造装置的配置。图8是根据第一实施例的修改的制造装置的示意性水平截面图。图8是与图2对应的图。图9是根据第一实施例的修改的制造装置的示意性垂直截面图。图9是与图7对应的图。

在如图2所示的根据第一实施例的制造装置中，用于构成腔c的凹部33并未形成在被称为腔模的固定模具20中，但凹部33形成在可移动模具30中。另一方面，如图8所示，用于构成腔c的凹部22可以不形成在可移动模具30中，但凹部22可以形成在固定模具20中。其他配置与如图2所示的根据第一实施例的制造装置相同，所以省略其说明。

另外，如图7所示，在根据第一实施例的制造装置中，要模制的树脂基板rs的主表面垂直于水平方向，使得布线槽t在x轴负方向侧(即，横向侧)开口。另一方面，如图9所示，图7可以右转90度，使得要模制的树脂基板rs的主表面可以与水平方向平行，并且布线槽t可以在z轴正方向侧(即，在上侧)开口。利用这样的配置，可以进一步抑制熔融金属mm从布线槽t泄漏。其他配置与如图7所示的根据第一实施例的制造装置相同，因此省略其说明。

第二实施例

接下来将参照图10和图11描述根据第二实施例的布线板的制造装置的配置。图10是用于描述根据第二实施例的制造装置的操作的示意性水平截面图。图10是与图5对应的图。图11是沿图10中的截面线xi-xi取得的示意性垂直截面图。图11是与图7对应的图。

如图10、图11所示，在根据第二实施例的制造装置中，密封唇模制沟槽32b形成在可移动芯32的突出部32a的根部中，以围绕突出部32a的整个外周。因此，在树脂基板rs的布线槽t的整个外周缘中模制有从布线槽t的壁表面延伸并且从树脂基板rs的主表面突出的密封唇sl。密封唇模制沟槽32b形成为进入突出部32a的下侧。因此，密封唇sl朝向布线槽t侧倾斜，并从树脂基板rs的主表面突出。

在密封唇模制沟槽32b的壁表面与可移动芯32的模制表面的法线方向之间形成的角度θ(0°<θ<90°)例如为约30°，但是该角度可以适当地设置。作为示例，密封唇模制沟槽32b的深度为约1mm，但是该深度可以适当地设置。

利用这种配置，如图10、图11所示，在熔融金属mm倾注到树脂基板rs的布线槽t中时，围绕布线槽t的整个外周缘的密封唇sl的内壁与可移动芯32的突出部32a紧密接触。因此，与如图5、图7所示的根据第一实施例的制造装置相比，根据第二实施例的制造装置可以进一步抑制熔融金属mm从布线槽t泄漏。

注意，本发明不限于上述实施例，并且可以在不偏离本发明的主旨的范围内进行各种修改。