WO2023282121A1 - ワイヤー回路の形成方法 - Google Patents

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明 松波
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豊田合成株式会社
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    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern

Definitions

  • the present disclosure relates to a wire circuit forming method for forming a wire circuit on a synthetic resin base material.
  • Patent Document 1 discloses forming or drawing a heater element (wire) on the back surface of an insulating film (base material).
  • the insulating film is made of a synthetic resin material such as polycarbonate.
  • the heater element is constructed from an electrically conductive material such as, for example, Nichrome wire.
  • Patent Document 1 describes that printing, vapor deposition, sputtering, plating, etching, wire bonding, inkjet, dispenser, or the like is used for forming or drawing a heater element on an insulating film.
  • a wire bonding method for example, is used to form the heater element on the insulating film, there are the following problems.
  • the insulating film is made of general-purpose synthetic resin, if a heater element is formed on the insulating film using a wire bonding method that joins metals together, the insulating film will melt due to the large amount of heat generated by the wire bonding method. . Therefore, there is a problem that the heater element cannot be formed on the insulating film without thermally damaging the insulating film.
  • a wire circuit forming method for solving the above problems is a wire circuit forming method for forming a wire circuit on a synthetic resin base material, comprising: a terminal forming step of forming a metal terminal on the base material; A joining step of thermally joining the end of the wire to the terminal, a drawing step of drawing a circuit pattern on the base material with the wire while pressing the wire against the base material and embedding it, and the wire. and a cutting step of cutting the wire while leaving the base material from the end portion serving as the starting point to the portion serving as the end point.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a part of one embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic side view showing a heater circuit forming apparatus for forming a heater circuit on a substrate.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the initial state when forming the heater circuit on the substrate.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in the middle of forming a heater circuit on a substrate.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the final state of forming the heater circuit on the substrate.
  • FIG. 7 is a schematic side view showing a state in which the joining unit in the writing unit of the modification is at the use position.
  • FIG. 8 is a schematic side view showing a state in which the joining unit in the writing unit of the modification is at the non-use position.
  • the component 11 is used in general synthetic resin products requiring wire circuit formation. That is, the parts 11 are used for covers, emblems, garnishes, etc. that hide a millimeter-wave radar device and a LiDAR (Light Detection and Ranging) sensor in a vehicle and have a heater circuit 12 for snow melting as an example of a wire circuit. be done.
  • the parts 11 are used for covers, emblems, garnishes, etc. that hide a millimeter-wave radar device and a LiDAR (Light Detection and Ranging) sensor in a vehicle and have a heater circuit 12 for snow melting as an example of a wire circuit. be done.
  • LiDAR Light Detection and Ranging
  • the component 11 includes a rectangular plate-shaped base material 13 made of synthetic resin, a pair of metal terminals 14 formed on the base material 13, and a pair of terminals 14 formed on the base material 13 and electrically connected to each other. and a heater circuit 12 connected to the One of the pair of terminals 14 is a first terminal 15 and the other is a second terminal 16 .
  • the base material 13 can be composed of almost all synthetic resins.
  • the base material 13 is made of, for example, general-purpose resins such as polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resins, or engineering plastics such as polycarbonate (PC).
  • general-purpose resins such as polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resins
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer
  • PC polycarbonate
  • the heater circuit 12 is composed of a heater wire 17 as an example of a wire.
  • the heater wire 17 is composed of, for example, a bare wire whose main material is copper or aluminum, an enamel wire, a magnet wire, or the like.
  • a magnet wire is a wire whose main material is copper or aluminum and which has an insulating layer and a self-bonding layer.
  • the pair of terminals 14 are both rectangular plate-shaped.
  • the pair of terminals 14 are formed on the base material 13 by insert molding, for example.
  • the pair of terminals 14 are arranged, for example, on the edge portion of the surface 13a of the substrate 13 so as to be flush with the surface 13a and at different positions apart from each other.
  • the heater wire 17 is formed on the surface 13a of the substrate 13 so as to draw a preset circuit pattern. Both ends of the heater wire 17 are connected to the pair of terminals 14 respectively.
  • about half of the heater wire 17 is embedded in the surface 13 a of the base material 13 . That is, about half of the heater wire 17 is buried in the base material 13 and about half of the remaining part is exposed from the base material 13 .
  • the heater circuit forming apparatus 20 includes a rectangular plate-shaped stage 21 that supports the substrate 13, a drawing unit 22 that is arranged above the stage 21, and a bonding unit that is arranged above the stage 21.
  • a unit 23 is provided.
  • the stage 21 is configured to be able to fix the substrate 13 placed on its upper surface.
  • the drawing unit 22 and the joining unit 23 are each supported by a robot arm (not shown). In other words, the drawing unit 22 and the joining unit 23 can be freely moved three-dimensionally by a robot arm (not shown).
  • the drawing unit 22 has a cylindrical body case 24 extending in the vertical direction.
  • the lower end of the main body case 24 is tapered such that the outer diameter becomes smaller toward the bottom.
  • a delivery section 25 is provided in the body case 24 .
  • the sending unit 25 takes in the heater wire 17 supplied from a heater wire supply device (not shown) into the main body case 24 from an opening formed in the side of the main body case 24 and feeds it from the lower end opening 24a of the main body case 24 to the base. It is delivered to the surface 13 a of the material 13 .
  • a drawing section 26 and a cutting section 27 are provided at the lower end of the main body case 24 .
  • the drawing unit 26 presses the heater wire 17 sent out from the lower end opening 24a of the main body case 24 to the surface 13a of the base material 13 by the sending unit 25 against the surface 13a of the base material 13, and heats the surface 13a of the base material 13 so that the surface 13a is softened. Heat is generated to bury the heater wire 17 into the surface 13 a of the substrate 13 .
  • the drawing unit 26 is, for example, an ultrasonic vibration device having an ultrasonic horn that presses the heater wire 17 against the surface 13a of the substrate 13 while vibrating the heater wire 17 with ultrasonic waves in the vertical direction (direction perpendicular to the surface 13a of the substrate 13). Consists of In this case, the drawing unit 26 vibrates the heater wire 17 in the vertical direction by contacting the vibrating ultrasonic horn with the heater wire 17 , so that the substrate 13 is between the heater wire 17 and the surface 13 a of the substrate 13 . Frictional heat is generated at a relatively low temperature such that the surface 13a of the is softened.
  • the cutting part 27 is configured by, for example, a cutting device that cuts the heater wire 17 with a cutting blade.
  • the joining unit 23 joins the heater wire 17 to the terminal 14 by heat.
  • the joining unit 23 is composed of, for example, an ultrasonic vibration device having an ultrasonic horn that presses the heater wire 17 against the terminal 14 while vibrating the heater wire 17 in the lateral direction (direction along the surface 13a of the substrate 13) with ultrasonic waves.
  • the joining unit 23 laterally vibrates the heater wire 17 by contacting the heater wire 17 with a vibrating ultrasonic horn, so that the heater wire 17 and the terminal 14 are placed between the heater wire 17 and the terminal 14 . Frictional heat is generated at a relatively high temperature to the extent that the welding is performed.
  • the first terminal 15 and the second terminal 15 are inserted into different positions on the edge of the surface 13a of the substrate 13 by insert molding.
  • Two terminals 16 are formed (terminal forming step).
  • the drawing unit 22 is moved to a position where the lower end opening 24a of the main body case 24 faces the initial position S.
  • the initial position S is a position immediately beside the first terminal 15 on the surface 13 a of the base material 13 .
  • the feeder 25 feeds the heater wire 17 from the lower end opening 24a of the main body case 24 to the initial position S on the surface 13a of the substrate 13 .
  • the drawing unit 26 presses the tip of the heater wire 17 to the initial position S on the surface 13a of the substrate 13 and embeds it.
  • the drawing unit 26 vibrates the heater wire 17 so that the surface 13a of the substrate 13 is relatively softened between the tip of the heater wire 17 and the initial position S of the surface 13a of the substrate 13. Generates low-temperature frictional heat. Therefore, the tip of the heater wire 17 is smoothly inserted into the initial position S on the surface 13a of the base material 13 and joined. Subsequently, as shown in FIG. 4, the drawing unit 22 is moved to the position where the lower end opening 24a of the main body case 24 faces the first terminal 15 on the surface 13a of the base material 13. move along.
  • the heater wire 17 is sent out from the lower end opening 24a of the main body case 24 toward the surface 13a of the base material 13 by the sending part 25 as the drawing unit 22 moves along the surface 13a of the base material 13 . Subsequently, as shown in FIG. 5, when the drawing unit 22 crosses the position facing the first terminal 15, the joining unit 23 is placed at the position where the first terminal 15 overlaps the leading end portion 17a of the heater wire 17. move.
  • the heater wire 17 and the first terminal 15 are welded between the heater wire 17 and the first terminal 15 by relatively high temperature frictional heat. generate As a result, the tip portion 17a, which is the starting point of the heater wire 17, and the first terminal 15 are welded. That is, the tip portion 17a, which is the starting point of the heater wire 17, is joined to the first terminal 15, which is one of the pair of terminals 14, by frictional heat (joining step). After performing this bonding step, the bonding unit 23 is retracted upward away from the surface 13 a of the base material 13 .
  • the drawing unit 22 crossing the position facing the first terminal 15 is moved along the surface 13a of the substrate 13 so that the circuit pattern preset on the surface 13a of the substrate 13 is drawn by the heater wire 17. to move.
  • the heater wires 17 sent out from the lower end opening 24a of the main body case 24 by the sending part 25 to the surface 13a of the base material 13 are sequentially pressed against the surface 13a of the base material 13 by the drawing part 26 and embedded therein.
  • the circuit pattern is drawn on the surface 13a of the base material 13 with the heater wire 17 while the drawing unit 26 presses the heater wire 17 against the surface 13a of the base material 13 and embeds it (drawing step).
  • the drawing unit 22 is moved to move the portion of the surface 13a of the substrate 13 into which the heater wire 17 is pressed and embedded, that is, the portion of the surface 13a of the substrate 13 where the circuit pattern is to be drawn. Along with this, they are softened by heat in sequence.
  • the drawing unit 26 vibrates the heater wire 17 to generate frictional heat at a relatively low temperature between the heater wire 17 and the surface 13a of the base material 13 to soften the surface 13a of the base material 13.
  • the drawing unit 26 vibrates the heater wire 17 to generate frictional heat at a relatively low temperature between the heater wire 17 and the surface 13a of the base material 13 to soften the surface 13a of the base material 13.
  • the surface 13a of the base material 13 is softened. Therefore, the heater wire 17 is easily and smoothly embedded into the surface 13a of the base material 13 . Therefore, the drawing process is smoothly performed.
  • the drawing unit 22 draws the circuit pattern on the surface 13a of the substrate 13 with the heater wires 17, the drawing unit 22 draws across the position facing the second terminal 16.
  • the unit 22 is moved and stopped.
  • the portion 17b of the heater wire 17 overlapping the second terminal 16 becomes the end point.
  • the joining unit 23 is moved to a position where the end point 17b of the heater wire 17 and the second terminal 16 overlap.
  • the heater wire 17 and the second terminal 16 are welded between the heater wire 17 and the second terminal 16 by relatively high temperature frictional heat. generate As a result, the end point 17b of the heater wire 17 and the second terminal 16 are welded. That is, the second terminal 16, which is the other of the pair of terminals 14, is joined to the end point 17b of the heater wire 17 by frictional heat.
  • the bonding unit 23 is retracted upward and away from the surface 13a of the base material 13 .
  • the heater wire 17 is cut by the cutting part 27 leaving the base material 13 from the leading end portion 17a to the terminal portion 17b of the heater wire 17 (cutting step). That is, in the cutting step, after the portion 17b serving as the end point of the heater wire 17 is joined to the second terminal 16 by heat, the portion from the tip portion 17a serving as the starting point of the heater wire 17 to the portion 17b serving as the end point of the heater wire 17 is left on the base material 13. to cut the heater wire 17. Thereby, the heater circuit 12 is formed on the surface 13a of the base material 13, and the component 11 described above is manufactured.
  • the bonding (embedding) of the heater wire 17 to the surface 13a of the base material 13 and the bonding of the heater wire 17 to the pair of terminals 14 are combined into one work process. can be implemented as Therefore, the number of substantial work steps can be reduced.
  • the method of forming the heater circuit 12 includes a terminal forming step of forming the metal terminal 14 on the base material 13, and a joining step of joining the tip portion 17a, which is the starting point of the heater wire 17, to the terminal 14 by frictional heat. a drawing step of drawing a circuit pattern on the base material 13 with the heater wire 17 while pressing the heater wire 17 against the base material 13 and embedding the heater wire 17 into the base material 13; and a cutting step of cutting the heater wire 17 while leaving the .
  • the heater circuit 12 can be formed on the substrate 13 without thermally damaging the substrate 13 .
  • the pair of terminals 14 are formed at mutually different positions on the substrate 13, and in the bonding step, one of the pair of terminals 14 is attached to the heater wire 17.
  • the tip portion 17a serving as the starting point is joined by heat, and in the cutting step, after joining the portion 17b serving as the end point of the heater wire 17 to the other of the pair of terminals 14 by heat, the tip portion serving as the starting point of the heater wire 17 is joined.
  • the heater wire 17 is cut leaving the base material 13 from 17a to the end point 17b.
  • the heater circuit 12 connecting the pair of terminals 14 with the heater wire 17 can be formed on the base material 13 without thermally damaging the base material 13 .
  • the circuit pattern is drawn on the base material 13 by the heater wire 17 while the heater wire 17 is pressed against the base material 13 and embedded therein.
  • the part where the heater wire 17 is pressed and embedded in is softened by heat.
  • the heater wire 17 can be easily embedded in the base material 13 . Therefore, the drawing process of drawing a circuit pattern on the base material 13 with the heater wire 17 can be performed smoothly while the heater wire 17 is pressed against the base material 13 and embedded therein.
  • the drawing unit 22 may incorporate the joining unit 23 . That is, the joining unit 23 may be arranged inside the body case 24 of the drawing unit 22 . In this case, the joining unit 23 moves between a use position (position shown in FIG. 7) protruding from the lower end opening 24a of the main body case 24 and a non-use position (position shown in FIG. 8) raised from the use position. configured as possible.
  • the terminal forming step it is not always necessary to form the terminals 14 on the substrate 13 by insert molding.
  • - In the terminal forming step it is not always necessary to form the pair of terminals 14 at mutually different positions on the substrate 13 . That is, in the terminal forming step, only one terminal 14 may be formed on the substrate 13 .
  • the heater wire 17 on the base material 13 is not always pressed and embedded. It is not necessary to soften the part to be applied by heat.
  • the heater wire 17 may be embedded in the substrate 13 by half or more.
  • the second terminal 16 is connected to the terminal portion of the heater wire 17. 17b may be joined by heat.
  • the joining unit 23 includes a device that causes resistance heating of the heater wire 17 by energizing the heater wire 17, a spot heater that locally supplies hot air to heat, a device that heats by irradiating a laser, and an electromagnetic induction heating (Induction A device using IH spot reflow technology, which locally heats only the metal portion for soldering using heating), may also be used.
  • the cutting unit 27 may be configured by a device capable of burning off the heater wire 17 by causing the heater wire 17 to generate resistance heat by excessively energizing a portion of the heater wire 17 to be cut.
  • the heater circuit forming apparatus 20 may be configured such that the substrate 13, the drawing unit 22, and the joining unit 23 are movable relative to each other. That is, for example, when forming the heater circuit 12 on the surface 13a of the base material 13, the heater circuit forming apparatus 20 moves the base material 13 in the horizontal direction while the drawing unit 22 and the joining unit 23 are fixed. may In this case, the substrate 13 is horizontally moved via a stage 21 configured to be horizontally movable.
  • the base material 13 is not limited to a plate shape (planar shape), and may have a three-dimensional shape.
  • the wire is not limited to the heater wire 17 and may be, for example, a signal wire.
  • the wire circuit may be an electric circuit other than the heater circuit 12 .

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Abstract

ワイヤー回路の形成方法は、合成樹脂製の基材（１３）に金属製の端子（１４）を形成する端子形成工程と、端子（１４）にヒーター線（１７）における始点となる先端部（１７ａ）を熱によって接合する接合工程と、ヒーター線（１７）を基材（１３）に押し付けてめり込ませながらヒーター線（１７）で基材（１３）に回路パターンを描画する描画工程と、ヒーター線（１７）における始点となる先端部（１７ａ）から終点となる部位（１７ｂ）までを基材（１３）に残してヒーター線（１７）を切断する切断工程と、を備える。

Description

ワイヤー回路の形成方法
　本開示は、合成樹脂製の基材にワイヤー回路を形成するワイヤー回路の形成方法に関する。
　従来、この種のワイヤー回路の形成方法として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１には、絶縁フィルム（基材）の背面にヒーターエレメント（ワイヤー）を形成または描画することが開示されている。絶縁フィルムは、例えばポリカーボネートなどの合成樹脂材料によって構成される。ヒーターエレメントは、例えばニクロム線などの導電性材料によって構成される。
特開２０２０－１７６８９５号公報
　ところで、上述の特許文献１では、絶縁フィルムへのヒーターエレメントの形成または描画には、印刷、蒸着、スパッタ、メッキ、エッチング、ワイヤーボンディング、インクジェット、又はディスペンサー等を用いることが記載されている。しかしながら、絶縁フィルムへのヒーターエレメントの形成に、例えばワイヤーボンディング工法を用いた場合、次のような問題がある。
　すなわち、絶縁フィルムは汎用性の合成樹脂製であるため、金属同士を接合するワイヤーボンディング工法を用いて絶縁フィルムにヒーターエレメントを形成すると、ワイヤーボンディング工法で発生する大きな熱量によって絶縁フィルムが溶けてしまう。このため、絶縁フィルムに対して熱によるダメージを与えることなく絶縁フィルムにヒーターエレメントを形成することができないという問題がある。
　上記課題を解決するワイヤー回路の形成方法は、合成樹脂製の基材にワイヤー回路を形成するワイヤー回路の形成方法であって、前記基材に金属製の端子を形成する端子形成工程と、前記端子にワイヤーにおける始点となる端部を熱によって接合する接合工程と、前記ワイヤーを前記基材に押し付けてめり込ませながら前記ワイヤーで前記基材に回路パターンを描画する描画工程と、前記ワイヤーにおける前記始点となる前記端部から終点となる部位までを前記基材に残して前記ワイヤーを切断する切断工程と、を備える。
図１は、一実施形態の部品の平面模式図である。 図２は、図１の２－２線矢視断面図である。 図３は、基材にヒーター回路を形成するヒーター回路形成装置を示す側面模式図である。 図４は、基材にヒーター回路を形成するときの最初の状態を示す断面模式図である。 図５は、基材にヒーター回路を形成するときの途中の状態を示す断面模式図である。 図６は、基材にヒーター回路を形成するときの最後の状態を示す断面模式図である。 図７は、変更例の描画ユニット内の接合ユニットが使用位置にあるときの状態を示す側面模式図である。 図８は、変更例の描画ユニット内の接合ユニットが非使用位置にあるときの状態を示す側面模式図である。
　以下、ワイヤー回路の形成方法をヒーター回路の形成方法に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
　図１及び図２に示すように、部品１１は、ワイヤー回路形成を必要とする合成樹脂製品全般に用いられる。すなわち、部品１１は、例えば車両におけるミリ波レーダー装置及びLiDAR（Light Detection and Ranging）センサーなどを隠すとともにワイヤー回路の一例としての融雪用のヒーター回路１２を有したカバー、エンブレム、及びガーニッシュなどに用いられる。
　部品１１は、矩形板状をなす合成樹脂製の基材１３と、基材１３に形成された一対の金属製の端子１４と、基材１３に形成されるとともに一対の端子１４同士を電気的に接続するヒーター回路１２とを備えている。一対の端子１４のうち、一方は第１端子１５とされ、他方は第２端子１６とされている。
　基材１３は、ほぼ全ての合成樹脂によって構成することができる。基材１３は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、及びアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合（ＡＢＳ）樹脂などの汎用樹脂、あるいはポリカーボネート（ＰＣ）などのエンジニアリングプラスチックなどによって構成される。
　ヒーター回路１２は、ワイヤーの一例としてのヒーター線１７によって構成されている。ヒーター線１７は、例えば、銅やアルミニウムなどを主材とする裸線、エナメル線、及びマグネットワイヤーなどによって構成される。マグネットワイヤーは、銅もしくはアルミニウムを主材としたワイヤーであって且つ絶縁層及び自己融着層を有したワイヤーである。
　一対の端子１４は、共に矩形板状をなしている。一対の端子１４は、基材１３に対して例えばインサート成型によって形成される。一対の端子１４は、例えば基材１３の表面１３ａにおける端縁部に、表面１３ａと面一になるとともに互いに離れて異なる位置に配置されている。ヒーター線１７は、基材１３の表面１３ａに予め設定された回路パターンを描くように延びて形成されている。ヒーター線１７の両端部は、一対の端子１４に対してそれぞれ接続されている。
　この場合、ヒーター線１７は、基材１３の表面１３ａに半分程度がめり込んだ状態になっている。すなわち、ヒーター線１７は、基材１３に対して半分程度が埋まるとともに、残りの半分程度が基材１３から露出した状態になっている。
　次に、一対の端子１４が形成された基材１３の表面１３ａにヒーター回路１２を形成するためのヒーター回路形成装置２０について説明する。
　図３に示すように、ヒーター回路形成装置２０は、基材１３を支持する矩形板状のステージ２１と、ステージ２１の上方に配置された描画ユニット２２と、ステージ２１の上方に配置された接合ユニット２３とを備えている。ステージ２１は、その上面に載置される基材１３を固定可能に構成されている。描画ユニット２２及び接合ユニット２３は、それぞれロボットアーム（図示略）によって支持されている。すなわち、描画ユニット２２及び接合ユニット２３は、それぞれロボットアーム（図示略）によって三次元的に自在に移動されるようになっている。
　描画ユニット２２は、鉛直方向に延びる筒状の本体ケース２４を備えている。本体ケース２４の下端部は、下方に向かうほど外径が小さくなるテーパー状をなしている。本体ケース２４には、送出部２５が設けられている。送出部２５は、ヒーター線供給装置（図示略）から供給されるヒーター線１７を本体ケース２４の側部に形成された開口から本体ケース２４の内部に取り込んで本体ケース２４の下端開口２４ａから基材１３の表面１３ａへ送り出す。
　本体ケース２４の下端部には、描画部２６及び切断部２７が設けられている。描画部２６は、送出部２５によって本体ケース２４の下端開口２４ａから基材１３の表面１３ａへ送り出されるヒーター線１７を基材１３の表面１３ａに押し付けながら基材１３の表面１３ａが軟化する程度の熱を発生させてヒーター線１７を基材１３の表面１３ａにめり込ませる。
　描画部２６は、例えば、ヒーター線１７を超音波によって縦方向（基材１３の表面１３ａと直交する方向）に振動させながら基材１３の表面１３ａに押し付ける超音波ホーンを有した超音波振動装置によって構成される。この場合、描画部２６は、振動する超音波ホーンのヒーター線１７への接触によってヒーター線１７を縦方向に振動させることで、ヒーター線１７と基材１３の表面１３ａとの間に基材１３の表面１３ａが軟化する程度の比較的低い温度の摩擦熱を発生させる。切断部２７は、例えば、ヒーター線１７を切断刃によって切断する切断装置によって構成される。
　接合ユニット２３は、ヒーター線１７を端子１４に熱によって接合するものである。接合ユニット２３は、例えば、ヒーター線１７を超音波によって横方向（基材１３の表面１３ａに沿う方向）に振動させながら端子１４に押し付ける超音波ホーンを有した超音波振動装置によって構成される。この場合、接合ユニット２３は、振動する超音波ホーンのヒーター線１７への接触によってヒーター線１７を横方向に振動させることで、ヒーター線１７と端子１４との間にヒーター線１７と端子１４とが溶接される程度の比較的高い温度の摩擦熱を発生させる。
　次に、上記した部品１１を製造するべく、基材１３の表面１３ａにヒーター回路１２を形成する方法について説明する。
　図３に示すように、基材１３の表面１３ａにヒーター回路１２を形成する場合には、まず、基材１３の表面１３ａの端縁部における互いに異なる位置にインサート成型によって第１端子１５及び第２端子１６を形成する（端子形成工程）。続いて、描画ユニット２２を、本体ケース２４の下端開口２４ａが初期位置Ｓと対向する位置に移動させる。初期位置Ｓは、基材１３の表面１３ａにおける第１端子１５の直ぐ横の位置である。
　続いて、送出部２５により本体ケース２４の下端開口２４ａから基材１３の表面１３ａにおける初期位置Ｓへヒーター線１７を送り出す。ヒーター線１７の先端が基材１３の表面１３ａにおける初期位置Ｓに接触したら、描画部２６によりヒーター線１７の先端を基材１３の表面１３ａにおける初期位置Ｓに押し付けてめり込ませる。
　このとき、描画部２６は、ヒーター線１７を振動させることで、ヒーター線１７の先端と基材１３の表面１３ａの初期位置Ｓとの間に基材１３の表面１３ａが軟化する程度の比較的低い温度の摩擦熱を発生させる。このため、ヒーター線１７の先端は、基材１３の表面１３ａにおける初期位置Ｓに円滑にめり込んで接合される。続いて、図４に示すように、描画ユニット２２を、本体ケース２４の下端開口２４ａが基材１３の表面１３ａにおける第１端子１５と対向する位置に移動するように、基材１３の表面１３ａに沿って移動させる。
　ヒーター線１７は、描画ユニット２２の基材１３の表面１３ａに沿う移動に伴って、送出部２５により本体ケース２４の下端開口２４ａから基材１３の表面１３ａに向けて送り出される。続いて、図５に示すように、描画ユニット２２が第１端子１５と対向する位置を横切ったら、ヒーター線１７における始点となる先端部１７ａと第１端子１５とが重なる位置に接合ユニット２３を移動させる。
　続いて、接合ユニット２３によりヒーター線１７を振動させることで、ヒーター線１７と第１端子１５との間にヒーター線１７と第１端子１５とが溶接される程度の比較的高い温度の摩擦熱を発生させる。これにより、ヒーター線１７における始点となる先端部１７ａと第１端子１５とが溶接される。すなわち、一対の端子１４のうちの一方である第１端子１５にヒーター線１７における始点となる先端部１７ａを摩擦熱によって接合する（接合工程）。この接合工程を行った後は、接合ユニット２３を基材１３の表面１３ａから上方へ離れるように退避させる。
　引き続き、第１端子１５と対向する位置を横切った描画ユニット２２を、ヒーター線１７によって基材１３の表面１３ａに予め設定された回路パターンが描画されるように、基材１３の表面１３ａに沿って移動させる。このとき、送出部２５により本体ケース２４の下端開口２４ａから基材１３の表面１３ａに送り出されるヒーター線１７を、描画部２６により順次に基材１３の表面１３ａに押し付けてめり込ませる。
　すなわち、描画部２６によりヒーター線１７を基材１３の表面１３ａに押し付けてめり込ませながらヒーター線１７で基材１３の表面１３ａに上記回路パターンを描画する（描画工程）。これと同時に、描画工程では、基材１３の表面１３ａにおけるヒーター線１７を押し付けてめり込ませる部分、すなわち基材１３の表面１３ａにおける上記回路パターンを描画する部分を、描画ユニット２２の移動に伴って順次に熱によって軟化させる。
　この場合、描画部２６は、ヒーター線１７を振動させることで、ヒーター線１７と基材１３の表面１３ａとの間に基材１３の表面１３ａが軟化する程度の比較的低い温度の摩擦熱を発生させることで、基材１３の表面１３ａを軟化させる。このため、ヒーター線１７は、基材１３の表面１３ａに容易且つ円滑にめり込む。したがって、描画工程が円滑に行われる。
　そして、図６に示すように、描画ユニット２２により基材１３の表面１３ａにヒーター線１７で上記回路パターンを描画した後には、描画ユニット２２が第２端子１６と対向する位置を横切るように描画ユニット２２を移動させて停止させる。このとき、ヒーター線１７における第２端子１６と重なる部位１７ｂは終点となる。続いて、ヒーター線１７における終点となる部位１７ｂと第２端子１６とが重なる位置に接合ユニット２３を移動させる。
　続いて、接合ユニット２３によりヒーター線１７を振動させることで、ヒーター線１７と第２端子１６との間にヒーター線１７と第２端子１６とが溶接される程度の比較的高い温度の摩擦熱を発生させる。これにより、ヒーター線１７における終点となる部位１７ｂと第２端子１６とが溶接される。すなわち、一対の端子１４のうちの他方である第２端子１６にヒーター線１７における終点となる部位１７ｂを摩擦熱によって接合する。
　この接合を行った後は、接合ユニット２３を基材１３の表面１３ａから上方へ離れるように退避させる。その後、切断部２７により、ヒーター線１７における始点となる先端部１７ａから終点となる部位１７ｂまでを基材１３に残してヒーター線１７を切断する（切断工程）。つまり、切断工程では、第２端子１６にヒーター線１７における終点となる部位１７ｂを熱によって接合した後、ヒーター線１７における始点となる先端部１７ａから終点となる部位１７ｂまでを基材１３に残してヒーター線１７を切断する。これにより、基材１３の表面１３ａにヒーター回路１２を形成されて上記した部品１１が製造される。
　このように、本実施形態のヒーター回路１２の形成方法では、基材１３の表面１３ａに対するヒーター線１７の接合（埋め込み）と、一対の端子１４に対するヒーター線１７の接合とを、一つの作業工程として実施できる。このため、実質的な作業工程の数を低減できる。
　以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
　（１）ヒーター回路１２の形成方法は、基材１３に金属製の端子１４を形成する端子形成工程と、端子１４にヒーター線１７における始点となる先端部１７ａを摩擦熱によって接合する接合工程と、ヒーター線１７を基材１３に押し付けてめり込ませながらヒーター線１７で基材１３に回路パターンを描画する描画工程と、ヒーター線１７における始点となる先端部１７ａから終点となる部位１７ｂまでを基材１３に残してヒーター線１７を切断する切断工程と、を備えている。
　この構成によれば、金属製の端子１４にヒーター線１７における始点となる先端部１７ａを熱によって接合する際に、当該熱が直接的に合成樹脂製の基材１３に加わらないので、当該基材１３に加わる熱を効果的に低減できる。このため、基材１３に対して熱によるダメージを与えることなく基材１３にヒーター回路１２を形成することができる。
　（２）上記ヒーター回路１２の形成方法において、端子形成工程では、基材１３における互いに異なる位置に一対の端子１４を形成し、接合工程では、一対の端子１４のうちの一方にヒーター線１７における始点となる先端部１７ａを熱によって接合し、切断工程では、一対の端子１４のうちの他方にヒーター線１７における終点となる部位１７ｂを熱によって接合した後、ヒーター線１７における始点となる先端部１７ａから終点となる部位１７ｂまでを基材１３に残してヒーター線１７を切断する。
　この構成によれば、金属製の一対の端子１４にヒーター線１７における始点及び終点を熱によってそれぞれ接合する際に、当該熱が直接的に合成樹脂製の基材１３に加わらないので、当該基材１３に加わる熱を効果的に低減できる。したがって、一対の端子１４をヒーター線１７で接続するヒーター回路１２を、基材１３に対して熱によるダメージを与えることなく基材１３に形成することができる。
　（３）上記ヒーター回路１２の形成方法において、描画工程では、ヒーター線１７を基材１３に押し付けてめり込ませながらヒーター線１７で基材１３に回路パターンを描画する際に、基材１３におけるヒーター線１７を押し付けてめり込ませる部分を熱によって軟化させる。
　この構成によれば、ヒーター線１７を基材１３に対して容易にめり込ませることができる。このため、ヒーター線１７を基材１３に押し付けてめり込ませながらヒーター線１７で基材１３に回路パターンを描画する描画工程を円滑に行うことができる。
　（変更例）
　上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。また、上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
　・図７及び図８に示すように、描画ユニット２２に接合ユニット２３を内蔵するようにしてもよい。すなわち、描画ユニット２２の本体ケース２４内に接合ユニット２３を配置するようにしてもよい。この場合、接合ユニット２３は、本体ケース２４の下端開口２４ａから突出する使用位置（図７に示す位置）と、使用位置から上昇させた非使用位置（図８に示す位置）との間で移動可能に構成される。
　・端子形成工程では、基材１３に対して端子１４を必ずしもインサート成型によって形成する必要はない。
　・端子形成工程では、必ずしも基材１３における互いに異なる位置に一対の端子１４を形成する必要はない。すなわち、端子形成工程では、基材１３に端子１４を１つだけ形成するようにしてもよい。
　・描画工程では、ヒーター線１７を基材１３に押し付けてめり込ませながらヒーター線１７で基材１３に回路パターンを描画する際に、必ずしも基材１３におけるヒーター線１７を押し付けてめり込ませる部分を熱によって軟化させる必要はない。
　・描画工程では、ヒーター線１７を基材１３に対して半分以上めり込ませるようにしてもよい。
　・切断工程では、ヒーター線１７における始点となる先端部１７ａから終点となる部位１７ｂまでを基材１３に残してヒーター線１７を切断した後に、第２端子１６にヒーター線１７における終点となる部位１７ｂを熱によって接合するようにしてもよい。
　・接合ユニット２３は、ヒーター線１７に通電することによってヒーター線１７を抵抗発熱させる装置、局所的に熱風を供給して加熱するスポットヒーター、レーザーを照射して加熱する装置、電磁誘導加熱（Induction Heating）を使って局所的に金属部分のみを加熱して半田付けを行うＩＨスポットリフロー技術を利用した装置などであってもよい。
　・切断部２７は、ヒーター線１７における切断したい箇所に過剰に通電することによってヒーター線１７を抵抗発熱させてヒーター線１７を焼き切ることが可能な装置によって構成してもよい。
　・ヒーター回路形成装置２０は、基材１３と、描画ユニット２２及び接合ユニット２３とを相対移動可能に構成してもよい。すなわち、ヒーター回路形成装置２０は、例えば、基材１３の表面１３ａにヒーター回路１２を形成する場合に、描画ユニット２２及び接合ユニット２３を固定した状態で基材１３を水平方向に移動させるようにしてもよい。この場合、基材１３は、水平方向に移動可能に構成されたステージ２１を介して水平方向に移動される。
　・基材１３は、板状（平面状）に限らず、立体的な形状であってもよい。
　・ワイヤーは、ヒーター線１７に限らず例えば信号線によって構成してもよい。
　・ワイヤー回路は、ヒーター回路１２以外の電気回路であってもよい。

Claims (3)

  1. 　合成樹脂製の基材にワイヤー回路を形成するワイヤー回路の形成方法であって、
    　前記基材に金属製の端子を形成する端子形成工程と、
    　前記端子にワイヤーにおける始点となる端部を熱によって接合する接合工程と、
    　前記ワイヤーを前記基材に押し付けてめり込ませながら前記ワイヤーで前記基材に回路パターンを描画する描画工程と、
    　前記ワイヤーにおける前記始点となる前記端部から終点となる部位までを前記基材に残して前記ワイヤーを切断する切断工程と、
    を備えることを特徴とするワイヤー回路の形成方法。
  2. 　前記端子形成工程では、前記基材における互いに異なる位置に一対の前記端子を形成し、
    　前記接合工程では、一対の前記端子のうちの一方に前記ワイヤーにおける前記始点となる前記端部を熱によって接合し、
    　前記切断工程では、一対の前記端子のうちの他方に前記ワイヤーにおける前記終点となる前記部位を熱によって接合した後、前記ワイヤーにおける前記始点となる前記端部から前記終点となる前記部位までを前記基材に残して前記ワイヤーを切断することを特徴とする請求項１に記載のワイヤー回路の形成方法。
  3. 　前記描画工程では、前記ワイヤーを前記基材に押し付けてめり込ませながら前記ワイヤーで前記基材に前記回路パターンを描画する際に、前記基材における前記ワイヤーを押し付けてめり込ませる部分を熱によって軟化させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワイヤー回路の形成方法。
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