(57)【要約】  自動車部品等の軽量化のニーズに合致する回路部品を提供する。回路部品であって、熱可塑性樹脂を含む発泡成形体である基材と、前記基材上に形成されている回路パターンとを含む。
2019004132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路部品であって、
熱可塑性樹脂を含む発泡成形体である基材と、
前記基材上に形成されている回路パターンとを含むことを特徴とする回路部品。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂は、スーパーエンジニアリングプラスチックを含み、
前記回路部品を加熱して、前記回路部品の表面温度を２４０℃〜２６０℃に５分間維持したとき、加熱による前記回路部品の厚みの変化率が−２％〜２％であることを特徴とする請求項１に記載の回路部品。
【請求項３】
前記回路部品は、
前記熱可塑性樹脂と、絶縁性熱伝導フィラーとを含み、密度低減率が０．５％〜１０％である前記発泡成形体であり、実装面と、前記実装面に対向する背面とを有する前記基材と、
前記実装面を含む前記基材の表面に形成されている前記回路パターンと、
前記基材の実装面に実装され、前記回路パターンと電気的に接続している実装部品とを有し、
前記基材の前記実装部品が実装されている部分において、前記実装面から前記背面までの距離が０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の回路部品。
【請求項４】
前記基材の密度低減率が、１〜７％であることを特徴とする請求項３に記載の回路部品。
【請求項５】
前記基材の前記実装部品が実装されている部分において、前記実装面から前記背面までの距離が０．５ｍｍを超えることを特徴とする請求項３又は４に記載の回路部品。
【請求項６】
前記基材の前記実装部品が実装されている部分において、前記実装面から前記背面までの間に発泡セルを有することを特徴とする請求項５に記載の回路部品。
【請求項７】
前記背面に、側壁と底面により区画される凹部が形成され、
前記底面に対応する前記実装面上に前記実装部品が実装され、
前記実装面から前記底面までの距離が、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項３又は４に記載の回路部品。
【請求項８】
前記底面に対応する前記実装面上に配置される前記実装部品１個当たりの前記底面の面積が、０．４ｃｍ２〜４ｃｍ２であることを特徴とする請求項７に記載の回路部品。
【請求項９】
前記実装面から前記底面に向かって、非貫通又は貫通の孔が形成されており、前記孔の内壁に無電解メッキ膜が形成されている請求項７又は８に記載の回路部品。
【請求項１０】
前記基材の前記実装部品が実装されている部分において、前記実装面に凹部が形成され、前記凹部の表面に無電解メッキ膜が形成されている請求項７又は８に記載の回路部品。
【請求項１１】
前記回路パターンが、無電解メッキ膜を含む請求項３〜１０のいずれか一項に記載の回路部品。
【請求項１２】
前記背面に放熱部材が設けられていないことを特徴とする請求項３〜１１のいずれか一項に記載の回路部品。
【請求項１３】
前記熱可塑性樹脂が、スーパーエンジニアリングプラスチックを含む請求項３〜１２のいずれか一項に記載の回路部品。
【請求項１４】
前記熱可塑性樹脂が、スーパーエンジニアリングプラスチックを含み、前記スーパーエンジニアリングプラスチックが、ポリフェニレンサルファイド又は液晶ポリマーを含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の回路部品。
【請求項１５】
熱可塑性樹脂が可塑化溶融されて溶融樹脂となる可塑化ゾーンと、前記溶融樹脂が飢餓状態となる飢餓ゾーンとを有し、前記飢餓ゾーンに物理発泡剤を導入するための導入口が形成された可塑化シリンダを用いて、回路部品を製造する方法であって、
前記可塑化ゾーンにおいて、前記熱可塑性樹脂を可塑化溶融して前記溶融樹脂とすることと、
前記飢餓ゾーンに一定圧力の前記物理発泡剤を含む加圧流体を導入し、前記飢餓ゾーンを前記一定圧力に保持することと、
前記飢餓ゾーンにおいて、前記溶融樹脂を飢餓状態とすることと、
前記飢餓ゾーンを前記一定圧力に保持した状態で、前記飢餓ゾーンにおいて、前記飢餓状態の溶融樹脂と前記一定圧力の物理発泡剤を含む加圧流体とを接触させることと、
前記物理発泡剤を含む加圧流体を接触させた前記溶融樹脂を発泡成形体に成形することと、
前記発泡成形体の表面に回路パターンを形成することとを含み、
前記熱可塑性樹脂がスーパーエンジニアリングプラスチックであり、前記一定圧力が０．５ＭＰａ〜１２ＭＰａであることを特徴とする回路部品の製造方法。
【請求項１６】
前記スーパーエンジニアリングプラスチックが、ポリフェニレンサルファイド又は液晶ポリマーを含むことを特徴とする請求項１５に記載の回路部品の製造方法。
【請求項１７】
前記スーパーエンジニアリングプラスチックがポリフェニレンサルファイドを含み、前記一定圧力が２ＭＰａ〜１２ＭＰａであることを特徴とする請求項１５に記載の回路部品の製造方法。
【請求項１８】
前記回路パターンが無電解メッキ膜を含んでおり、前記発泡成形体の表面に回路パターンを形成することが、
前記発泡成形体の表面に、アミド基及びアミノ基の少なくとも一方を有するポリマーを含む触媒活性妨害層を形成することと、
前記触媒活性妨害層を形成した前記発泡成形体の表面の一部を加熱又は光照射することと、
加熱又は光照射した前記発泡成形体の表面に無電解メッキ触媒を付与することと、
前記無電解メッキ触媒を付与した前記発泡成形体の表面に無電解メッキ液を接触させ、前記表面の加熱部分又は光照射部分に前記無電解メッキ膜を形成することとを含む請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の回路部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路部品（成形回路部品）の製造方法及び回路部品（成形回路部品）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の軽量化及び電動化のトレンドに伴い、自動車の金属部品を軽量で絶縁性のある発泡樹脂部品に置き換える動きがある。このため、発泡成形体の製造方法（発泡成形）の研究及び実用化が盛んである。発泡成形には、従来から、汎用エンジニアリングプラスチック（汎用エンプラ）であるポリプロピレン（ＰＰ）やアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ）が用いられてきた。また、ある程度の耐熱性を有する、ポリアミド６、ポリアミド６６等のガラス繊維強化樹脂等も発泡成形に用いられる。発泡成形に用いる発泡剤は、大別すると、物理発泡剤と化学発泡剤との２種類があるが、化学発泡剤は高融点材料への適用が困難である。このため、上述の耐熱性の高いガラス繊維強化樹脂等の発泡成形には、物理発泡剤として高圧の超臨界流体を用いた発泡射出成形法が採用されている（例えば、特許文献１〜３）。【０００３】
上述の汎用エンプラの常用耐熱温度は１００℃程度であるが、より高温の環境下での使用が想定される用途には、常用耐熱温度が１５０℃以上であるポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等のスーパーエンジニアリングプラスチック（スーパーエンプラ）が用いられる。ＰＰＳはコストパフォーマンスに優れ、自動車部品での採用が最も伸びているスーパーエンプラである。ＬＣＰは高精密コネクター等の小型部品での用途が拡大している。特許文献４及び５には、ＰＰＳの発泡成形体の製造方法が開示されている。【０００４】
また、近年、ＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）が、スマートフォン等で実用化されており、今後、自動車分野での応用拡大が期待されている。ＭＩＤは、成形体の表面に金属膜で三次元回路を形成したデバイスであり、製品の軽量化、薄肉化及び部品点数削減に貢献できる（例えば、特許文献６及び７）。【０００５】
発光ダイオード（ＬＥＤ）が実装されたＭＩＤも提案されている。ＬＥＤは、通電により発熱するため背面からの排熱が必要であり、ＭＩＤの放熱性を高めることが重要となる。特許文献８及び９では、ＭＩＤと金属製の放熱材料とを一体化した複合部品が提案されている。【０００６】
また、伝導性フィラーを樹脂に混合して成形し、樹脂成形体自体の放熱性を高める方法も提案されている（例えば、特許文献１０）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２６２５５７６号公報
【特許文献２】特許第３７８８７５０号公報
【特許文献３】特許第４１４４９１６号公報
【特許文献４】特開２０１３‐６０５０８号公報
【特許文献５】特開２０１２‐２５１０２２号公報
【特許文献６】欧州特許第１２７４２８８号公報
【特許文献７】特許第５０２２５０１号公報
【特許文献８】特許第３４４３８７２号公報
【特許文献９】特開２０１７‐１９９８０３号公報
【特許文献１０】特開２０１５‐１０８０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
自動車部品軽量化のニーズに合致するため、特許文献６及び７に開示されるＭＩＤ等の成形回路部品は、更なる軽量化が求められている。そこで、成形回路部品に比重の小さい発泡成形体を用いて、成形回路部品を軽量化することが期待されている。本発明は、上記課題を解決するものであり、軽量な成形回路部品を提供する。【０００９】
また、特許文献４及び５に開示されるＰＰＳの発泡成形体の製造方法は、ＰＰＳの成形体を加圧不活性ガス雰囲気中に保持して不活性ガスを浸透させる工程と、不活性ガスを浸透させたＰＰＳを常圧下で加熱して発泡させる工程とを有する、所謂、バッチ式の製造方法である。このため、射出成形や押出成形等の連続成形と比較して生産性が劣るという課題を有している。【００１０】
特許文献１〜３に開示される物理発泡剤を用いた発泡成形方法は、生産性が高い連続成形であり、比較的樹脂を選ばない発泡成形技術である。したがって、原理的には、特許文献１〜３に開示される方法により、ＰＰＳ等のスーパーエンプラの発泡成形が可能だと思われる。しかし、近年の自動車部品には、非常に高い耐熱性が要求される。本願の発明者らの検討によれば、特許文献１〜３に開示されるような、従来の高圧の物理発泡剤を用いて製造した発泡成形体及びそれを用いた成形回路部品は、樹脂材料にスーパーエンプラを用いたとしても、十分な耐熱性を得られないことが判明した。【００１１】
本発明は、上記課題を解決するものであり、生産性の高い連続成形を含み、耐熱性が高く且つ軽量な成形回路部品の製造方法を提供する。【００１２】
更に、ＭＩＤ等の回路部品の基材となる樹脂成形体が十分な放熱性能を有すれば、特許文献８及び９に開示される金属製の放熱部材は不要となり、回路部品のコストを削減できる。しかし、例えば、特許文献１０に開示されるような導電性フィラーを熱可塑性樹脂に添加して電子部品に要求される放熱性を得ようとすると、成形時の熱可塑性樹脂の流動性が低下する。この結果、成形性が低下して、樹脂成形体は十分な寸法精度を得られない。【００１３】
樹脂成形体の寸法精度を向上させるために保圧を高めて成形すると、樹脂成形体にバリが発生する虞がある。バリが発生した場合には、バリ取りの二次加工が必要となる。また、バリの発生を抑制するために、型締め圧を高くして成形すると、金型の寿命が短くなる問題が発生する。これらは、回路部品の製造コストを上昇させ、量産性を低下させる。【００１４】
本発明はこれらの課題を解決するものであり、樹脂成形体である基材を用いた回路部品（ＭＩＤ）において、量産性と放熱性を両立できる回路部品を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の態様に従えば、回路部品であって、熱可塑性樹脂を含む発泡成形体である基材と、前記基材上に形成されている回路パターンとを含むことを特徴とする回路部品が提供される。【００１６】
本態様において、前記熱可塑性樹脂は、スーパーエンジニアリングプラスチックを含み、前記回路部品を加熱して、前記回路部品の表面温度を２４０℃〜２６０℃に５分間維持したとき、加熱による前記回路部品の厚みの変化率が−２％〜２％であってもよい。前記回路部品の加熱をリフロー炉によって行ってもよい。【００１７】
本態様において、前記回路部品は、前記熱可塑性樹脂と、絶縁性熱伝導フィラーとを含み、密度低減率が０．５％〜１０％である前記発泡成形体であり、実装面と、前記実装面に対向する背面とを有する前記基材と、前記実装面を含む前記基材の表面に形成されている前記回路パターンと、前記基材の実装面に実装され、前記回路パターンと電気的に接続している実装部品とを有し、前記基材の前記実装部品が実装されている部分において、前記実装面から前記背面までの距離が０．１ｍｍ以上であってもよい。前記基材の密度低減率が、１〜７％であってもよい。また、前記基材の前記実装部品が実装されている部分において、前記実装面から前記背面までの距離が０．５ｍｍを超えてもよく、また、前記実装面から前記背面までの間に発泡セルを有してもよい。また、前記背面に、側壁と底面により区画される凹部が形成され、前記底面に対応する前記実装面上に前記実装部品が実装され、前記実装面から前記底面までの距離が、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍであってもよい。前記底面に対応する前記実装面上に配置される前記実装部品１個当たりの前記底面の面積が、０．４ｃｍ２〜４ｃｍ２であってもよい。【００１８】
前記実装面から前記底面に向かって、非貫通又は貫通の孔が形成されており、前記孔の内壁に無電解メッキ膜が形成されていてもよい。また、前記基材の前記実装部品が実装されている部分において、前記実装面に凹部が形成され、前記凹部の表面に無電解メッキ膜が形成されていてもよい。【００１９】
前記実装部品がＬＥＤであってもよく、前記回路パターンが、無電解メッキ膜を含んでもよい。また、前記背面に放熱部材が設けられていなくてもよい。前記熱可塑性樹脂が、スーパーエンジニアリングプラスチックを含んでもよく、前記スーパーエンジニアリングプラスチックが、ポリフェニレンサルファイド又は液晶ポリマーを含んでもよい。【００２０】
本発明の第２の態様に従えば、熱可塑性樹脂が可塑化溶融されて溶融樹脂となる可塑化ゾーンと、前記溶融樹脂が飢餓状態となる飢餓ゾーンとを有し、前記飢餓ゾーンに物理発泡剤を導入するための導入口が形成された可塑化シリンダを用いて、回路部品を製造する方法であって、前記可塑化ゾーンにおいて、前記熱可塑性樹脂を可塑化溶融して前記溶融樹脂とすることと、前記飢餓ゾーンに一定圧力の前記物理発泡剤を含む加圧流体を導入し、前記飢餓ゾーンを前記一定圧力に保持することと、前記飢餓ゾーンにおいて、前記溶融樹脂を飢餓状態とすることと、前記飢餓ゾーンを前記一定圧力に保持した状態で、前記飢餓ゾーンにおいて、前記飢餓状態の溶融樹脂と前記一定圧力の物理発泡剤を含む加圧流体とを接触させることと、前記物理発泡剤を含む加圧流体を接触させた前記溶融樹脂を発泡成形体に成形することと、前記発泡成形体の表面に回路パターンを形成することとを含み、前記熱可塑性樹脂がスーパーエンジニアリングプラスチックであり、前記一定圧力が０．５ＭＰａ〜１２ＭＰａであることを特徴とする回路部品の製造方法が提供される。【００２１】
本態様において、前記スーパーエンジニアリングプラスチックが、ポリフェニレンサルファイド又は液晶ポリマーを含でもよい。また、前記スーパーエンジニアリングプラスチックがポリフェニレンサルファイドを含み、前記一定圧力が２ＭＰａ〜１２ＭＰａであってもよい。前記物理発泡剤が窒素であってもよい。【００２２】
前記飢餓ゾーンにおいて、前記物理発泡剤を含む加圧流体で前記溶融樹脂を加圧してもよく、前記発泡成形体の製造中、常時、前記飢餓ゾーンを前記一定圧力に保持してもよい。前記可塑化シリンダは、前記導入口に接続する導入速度調整容器を有し、前記製造方法は、前記物理発泡剤を含む加圧流体を前記導入速度調整容器に供給することを更に含み、前記導入速度調整容器から、前記飢餓ゾーンに前記一定圧力の物理発泡剤を含む加圧流体を導入してもよい。前記導入口は、常時、開放されており、前記発泡成形体の製造中、前記導入速度調整容器及び前記飢餓ゾーンを前記一定圧力に保持してもよい。【００２３】
前記回路パターンが無電解メッキ膜を含んでおり、前記発泡成形体の表面に回路パターンを形成することが、前記発泡成形体の表面に、アミド基及びアミノ基の少なくとも一方を有するポリマーを含む触媒活性妨害層を形成することと、前記触媒活性妨害層を形成した前記発泡成形体の表面の一部を加熱又は光照射することと、加熱又は光照射した前記発泡成形体の表面に無電解メッキ触媒を付与することと、前記無電解メッキ触媒を付与した前記発泡成形体の表面に無電解メッキ液を接触させ、前記表面の加熱部分又は光照射部分に前記無電解メッキ膜を形成することとを含んでもよい。前記ポリマーが、ハイパーブランチポリマーであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、軽量な回路部品（成形回路部品）を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施形態の発泡成形体の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】第１の実施形態で用いる発泡成形体の製造装置を示す概略図である。
【図３】第１の実施形態における発泡成形体の表面に回路パターンを形成する方法を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施形態における発泡成形体の表面に回路パターンを形成する方法を説明する図である。
【図５】図５（ａ）は、第２の実施形態の回路部品の上面模式図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ１‐Ｂ１線断面模式図である。
【図６】図６は、図５（ｂ）に示す回路部品の一部拡大図である。
【図７】図７（ａ）は、図５（ａ）に示す回路部品の製造途中の構造を示す上面模式図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＢ３‐Ｂ３線断面模式図である。
【図８】図８（ａ）は、図５（ａ）に示す回路部品の別の製造途中の構造を示す上面模式図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＢ４‐Ｂ４線断面模式図である。
【図９】図９は、第２の実施形態の変形例１の回路部品の断面模式図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態の変形例２の回路部品の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第１の実施形態］
図１に示すフローチャートを参照しながら、本実施形態の成形回路部品の製造方法について説明する。本実施形態では、まず、発泡成形体を製造し（図１のステップＳ１〜Ｓ５）、発泡成形体の表面に回路パターンを形成して（図１のステップＳ６）成形回路部品を得る。ここで、「成形回路部品」とは、樹脂成形体の表面に電気回路が形成されている部品を意味する。
【００２７】
＜発泡成形体の製造装置＞
まず、本実施形態で用いる発泡成形体を製造する製造装置について説明する。本実施形態では、図２に示す製造装置（射出成形装置）１０００を用いて発泡成形体を製造する。製造装置１０００は、主に、スクリュ２０が内設された可塑化シリンダ２１０と、物理発泡剤を可塑化シリンダ２１０に供給する物理発泡剤供給機構であるボンベ１００と、金型が設けられた型締めユニット（不図示）と、可塑化シリンダ２１０及び型締めユニットを動作制御するための制御装置（不図示）を備える。可塑化シリンダ２１０内において可塑化溶融された溶融樹脂は、図２における右手から左手に向かって流動する。したがって本実施形態の可塑化シリンダ２１０内部においては、図２における右手を「上流」または「後方」、左手を「下流」または「前方」と定義する。
【００２８】
可塑化シリンダは、熱可塑性樹脂が可塑化溶融されて溶融樹脂となる可塑化ゾーン２１と、可塑化ゾーン２１の下流側に、溶融樹脂が飢餓状態となる飢餓ゾーン２３とを有する。「飢餓状態」とは、溶融樹脂が飢餓ゾーン２３内に充満せずに未充満となる状態である。したがって、飢餓ゾーン２３内には、溶融樹脂の占有部分以外の空間が存在する。また、飢餓ゾーン２３に物理発泡剤を導入するための導入口２０２が形成されており、導入口２０２には、導入速度調整容器３００が接続している。ボンベ１００は、導入速度調整容器３００を介して可塑化シリンダ２１０に物理発泡剤を供給する。
【００２９】
尚、製造装置１０００は、飢餓ゾーン２３を１つしか有していないが、本実施形態に用いられる製造装置は、これに限定されない。例えば、溶融樹脂への物理発泡剤の浸透を促進するために、飢餓ゾーン２３及びそこに形成される導入口２０２を複数有し、複数の導入口２０２から物理発泡剤を可塑化シリンダ２１０に導入する構造であってもよい。また、製造装置１０００は射出成形装置であるが、本実施形態に用いられる製造装置は、これに限定されず、例えば、押出成形装置であってもよい。
【００３０】
＜成形回路部品の製造方法＞
（１）熱可塑性樹脂の可塑化溶融
まず、可塑化シリンダ２１０の可塑化ゾーン２１において、熱可塑性樹脂を可塑化溶融して溶融樹脂とする（図１のステップＳ１）。本実施形態では、熱可塑性樹脂として、スーパーエンジニアリングプラスチック（以下、適宜「スーパーエンプラ」と記載する）を用いることが好ましい。一般に、連続使用温度が１５０℃以上のプラスチックがスーパーエンプラに分類されるため、本願明細書においても、スーパーエンプラの定義はこれに従う。スーパーエンプラの多くは、その分子鎖の中にベンゼン環を含むため、分子鎖が太く強い。環境温度が高温になっても分子は運動し難くなるため、耐熱性に優れる。尚、フッ素樹脂の中には、ベンゼン環構造を有さずとも耐熱性に優れ、スーパーエンプラに分類される樹脂がある。フッ素樹脂は、炭素と結合すると非常に安定するためである。
【００３１】
スーパーエンプラは、非晶性（透明）樹脂と結晶性樹脂に大別される。非晶性（透明）樹脂としては、例えば、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）が挙げられ、結晶性樹脂としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が挙げられる。本実施形態のスーパーエンプラは、これらを単独で用いても、二種類以上を混合して用いてもよく、また、これらのエンプラを含むポリマーアロイを用いてもよい。本実施形態に用いるスーパーエンプラとしては、微細セルを形成し易い結晶性樹脂が好ましく、中でも、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）がより好ましい。
【００３２】
ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）は、比較的安価である、化学的に安定である、寸法精度が出やすい、強度が高い等の利点を有するため、自動車用部品を中心に需要が拡大している。一方で、ＰＰＳは、成形に際してバリが発生し易い、ガラス長繊維等を混合すると反りが発生し易い、比重が大きいという課題がある。本実施形態では、ＰＰＳを発泡成形することで、バリや反りを抑制でき、更に比重を低減できる。液晶ポリマー（ＬＣＰ）は、溶融樹脂の剪断速度依存性が大きいため、成形に際してバリが発生しにくい、薄肉成形部品においても高寸法精度が得られるという利点を有する。自動車用部品においては、ＬＣＰは高耐熱性が要求されるコネクターに採用されている。一方で、ＬＣＰは、高価であり、また比重が大きいという課題がある。本実施形態では、ＬＣＰを発泡成形することで、比重を低減でき、同じサイズのソリッド成形体（無発泡成形体）と比較して使用量が減るためコスト低減も図れる。
【００３３】
本実施形態の熱可塑性樹脂には、ガラス繊維、タルク、カーボン繊維などの各種無機フィラーを混練してもよい。熱可塑性樹脂に、発泡核剤として機能する無機フィラーや溶融張力を高める添加剤を混合することで、発泡セルを微細化できる。本実施形態の熱可塑性樹脂は、必要に応じてその他の汎用の各種添加剤を含んでもよい。
【００３４】
また、本実施形態では、熱可塑性樹脂としてスーパーエンプラのみを用いるが、発泡成形体の用途によっては、発泡成形体の耐熱性に影響を与えない程度に、スーパーエンプラではない、汎用の熱可塑性樹脂を混合して用いてもよい。本実施形態において、発泡成形体を構成する熱可塑性樹脂の主成分はスーパーエンプラであり、例えば、発泡成形体を構成する熱可塑性樹脂中のスーパーエンプラの割合は、６０重量％〜１００重量％が好ましく、９５重量％〜１００重量％がより好ましい。また、本実施形態では、発泡剤として物理発泡を用い、化学発泡剤は併用しない。したがって、本実施形態の熱可塑性樹脂であるスーパーエンプラは、化学発泡剤を含まない。スーパーエンプラの溶融温度は高いため、化学発泡剤の併用は困難である。
【００３５】
本実施形態では、図２に示すスクリュ２０が内設された可塑化シリンダ２１０内で熱可塑性樹脂の可塑化溶融を行う。可塑化シリンダ２１０の外壁面にはバンドヒータ（図示せず）が配設されており、これにより可塑化シリンダ２１０が加熱され、更にスクリュ２０の回転による剪断発熱も加わり、熱可塑性樹脂が可塑化溶融される。
【００３６】
（２）飢餓ゾーンの圧力保持
次に、飢餓ゾーン２３に一定圧力の物理発泡剤を導入し、飢餓ゾーン２３を前記一定圧力に保持する（図１のステップＳ２）。
【００３７】
物理発泡剤としては、加圧流体を用いる。本実施形態において「流体」とは、液体、気体、超臨界流体のいずれかを意味する。また、物理発泡剤は、コストや環境負荷の観点から、二酸化炭素、窒素等が好ましい。本実施形態の物理発泡剤の圧力は比較的低圧であるため、例えば、窒素ボンベ、二酸化炭素ボンベ、空気ボンベ等の流体が貯蔵されたボンベから、減圧弁により一定圧力に減圧して取り出した流体を用いることができる。この場合、昇圧装置が不要となるので、製造装置全体のコストを低減できる。また、必要であれば所定の圧力まで昇圧した流体を物理発泡剤として用いてもよい。例えば、物理発泡剤として窒素を使用する場合、以下の方法で物理発泡剤を生成できる。まず、大気中の空気をコンプレッサーで圧縮しながら窒素分離膜を通して窒素を精製する。次に、精製した窒素をブースターポンプやシリンジポンプ等を用いて所定圧力まで昇圧し、物理発泡剤を生成する。また、圧縮空気を物理発泡剤として利用してもよい。本実施形態では、物理発泡剤と溶融樹脂の強制的な剪断混錬を行わない。このため、物理発泡剤として圧縮空気を用いても、溶融樹脂に対して溶解性の低い酸素は溶融樹脂に溶解し難く、溶融樹脂の酸化劣化を抑制できる。
【００３８】
飢餓ゾーン２３に導入する物理発泡剤の圧力は一定であり、導入される物理発泡剤と同一の一定圧力に飢餓ゾーン２３の圧力は保持される。この物発泡剤の圧力は、例えば、０．５ＭＰａ〜１２ＭＰａであり、２ＭＰａ〜１２ＭＰａが好ましく、２ＭＰａ〜１０ＭＰａがより好ましく、２ＭＰａ〜８ＭＰａが更により好ましい。また、物理発泡剤の圧力は、１ＭＰａ〜６ＭＰａが好ましい。溶融樹脂の種類により最適な圧力は異なるが、物理発泡剤の圧力を０．５ＭＰａ以上とすることで、発泡に必要な量の物理発泡剤が溶融樹脂内に浸透でき、発泡成形体の発泡性が向上する。また、物理発泡剤の圧力を１２ＭＰａ以下とすることで、発泡成形体の耐熱性が向上し、スワールマークの発生が抑制され、更に装置負荷を低減できる。尚、溶融樹脂を加圧する物理発泡剤の圧力が「一定」とは、所定圧力に対する圧力の変動幅が、好ましくは±２０％以内、より好ましくは±１０％以内であることを意味する。飢餓ゾーンの圧力は、例えば、可塑化シリンダ２１０の飢餓ゾーン２３内に設けられた圧力センサ２７により測定される。尚、スクリュ２０の進退に伴い、飢餓ゾーン２３は可塑化シリンダ２１０内を前後方向に移動するが、図２に示す圧力センサ２７は、飢餓ゾーン２３の最前進位置及び最後退位置において、常に飢餓ゾーン２３内に存在する位置に設けられる。また、導入口２０２に対向する位置も、常に飢餓ゾーン２３内にある。したがって、圧力センサ２７は導入口２０２に対向する位置には設けられていないが、圧力センサ２７の示す圧力と、導入口２０２に対向する位置の圧力は、ほぼ同一である。また、本実施形態では、飢餓ゾーン２３に物理発泡剤のみを導入するが、本発明の効果に影響を与えない程度に、物理発泡剤以外の他の加圧流体を同時に飢餓ゾーン２３に導入してもよい。この場合、飢餓ゾーン２３に導入される物理発泡剤を含む加圧流体は、上述の一定圧力を有する。
【００３９】
本実施形態では、図２に示すように、ボンベ１００から導入速度調整容器３００を介し、導入口２０２から飢餓ゾーン２３へ物理発泡剤を供給する。物理発泡剤は、減圧弁１５１を用いて所定の圧力に減圧した後、昇圧装置等を経ることなく、導入口２０２から飢餓ゾーン２３で導入される。本実施形態では、可塑化シリンダ２１０に導入する物理発泡剤の導入量、導入時間等を制御しない。そのため、それらを制御する機構、例えば、逆止弁や電磁弁等を用いた駆動弁は不要であり、導入口２０２は、駆動弁を有さず、常に開放されている。本実施形態では、ボンベ１００から供給される物理発泡剤により、減圧弁１５１から、導入速度調整容器３００を経て、可塑化シリンダ２１０内の飢餓ゾーン２３まで、一定の物理発泡剤の圧力に保持される。
【００４０】
物理発泡剤の導入口２０２は、従来の製造装置の物理発泡剤の導入口と比較して内径が大きい。このように導入口２０２の内径を大きくできるのは、成形中に導入口２０２が対向する飢餓ゾーン２３における溶融樹脂の量が、従来の製造装置と比較して少ないためである。このため、比較的低圧の物理発泡剤であっても、可塑化シリンダ２１０内に効率良く導入できる。また、溶融樹脂の一部が導入口２０２に接触して固化した場合であっても、内径が大きいため、完全に塞がることなく導入口として機能できる。例えば、可塑化シリンダ２１０の内径が大きい場合、即ち、可塑化シリンダの外径が大きい場合に、導入口２０２の内径を大きくし易い。一方、導入口２０２の内径が極端に大き過ぎると、溶融樹脂の滞留が発生して成形不良の原因となり、また、導入口２０２に接続する導入速度調整容器３００が大型化して装置全体のコストが上昇する。具体的には、導入口２０２の内径は、可塑化シリンダ２１０の内径の２０％〜１００％が好ましく、３０％〜８０％がより好ましい。または、可塑化シリンダ２１０の内径に依存せず、導入口２０２の内径は、３ｍｍ〜１５０ｍｍが好ましく、５ｍｍ〜１００ｍｍがより好ましい。ここで、導入口２０２の内径とは、可塑化シリンダ２１０の内壁２１０ａ上における開口部の内径を意味する。また、導入口２０２の形状、即ち、可塑化シリンダ２１０の内壁２１０ａ上における開口部の形状は、真円に限られず、楕円や多角形であってもよい。導入口２０２の形状が楕円や多角形である場合には、導入口２０２の面積と同じ面積の真円におけるその直径を「導入口２０２の内径」と定義する。
【００４１】
次に、導入口２０２に接続する導入速度調整容器３００について説明する。導入口２０２に接続する導入速度調整容器３００は、一定以上の容積を有することで、可塑化シリンダ２１０へ導入される物理発泡剤の流速を緩やかにし、導入速度調整容器３００内に物理発泡剤が滞留できる時間を確保できる。導入速度調整容器３００は、周囲に配置されたバンドヒーター（図示せず）により加熱された可塑化シリンダ２１０に直接接続されることにより、可塑化シリンダ２１０の熱が導入速度調整容器３００に伝導される。これにより、導入速度調整容器３００内部の物理発泡剤は加温され、物理発泡剤と溶融樹脂との温度差が小さくなり、物理発泡剤が接触する溶融樹脂の温度を極度に低下させることを抑制し、物理発泡剤の溶融樹脂への溶解量（浸透量）を安定化できる。即ち、導入速度調整容器３００は、物理発泡剤の加温機能を有するバッファー容器として機能する。一方で、導入速度調整容器３００は、その容積が大きすぎると、装置全体のコストが上昇する。導入速度調整容器３００の容積は、飢餓ゾーン２３に存在する溶融樹脂の量にも依存するが、５ｍＬ〜２０Ｌが好ましく、１０ｍＬ〜２Ｌがより好ましく、１０ｍＬ〜１Ｌが更により好ましい。導入速度調整容器３００の容積をこの範囲とすることで、コストを考慮しながら物理発泡剤が滞留できる時間を確保できる。
【００４２】
また、後述するように物理発泡剤は溶融樹脂に接触して浸透することにより、可塑化シリンダ２１０内で消費される。飢餓ゾーン２３の圧力を一定に保持するために、消費された分の物理発泡剤が導入速度調整容器３００から飢餓ゾーン２３へ導入される。導入速度調整容器３００の容積が小さすぎると、物理発泡剤の置換頻度が高くなるため、物理発泡剤の温度が不安定となり、その結果、物理発泡剤の供給が不安定になる虞がある。したがって、導入速度調整容器３００は、１〜１０分間に可塑化シリンダにおいて消費される量の物理発泡剤が滞留できる容積を有することが好ましい。また、例えば、導入速度調整容器３００の容積は、当該導入速度調整容器３００が接続される飢餓ゾーン２３の容積の０．１倍〜５倍が好ましく、０．５倍〜２倍がより好ましい。本実施形態では、飢餓ゾーン２３の容積は、溶融樹脂を含まない、空の可塑化シリンダ２１０において、スクリュ２０の軸の直径及びスクリュフライトの深さが一定である部分が位置する領域（２３）の容積を意味する。尚、導入口２０２は、常時、開放されているため、発泡成形体の製造中、導入速度調整容器３００及び飢餓ゾーン２３は、常時、物理発泡剤の一定圧力に保持される。
【００４３】
（３）溶融樹脂を飢餓状態とする
次に、溶融樹脂を飢餓ゾーン２３へ流動させ、飢餓ゾーン２３において溶融樹脂を飢餓状態とする（図１のステップＳ３）。飢餓状態は、飢餓ゾーン２３の上流から飢餓ゾーン２３への溶融樹脂の送り量と、飢餓ゾーン２３からその下流への溶融樹脂の送り量とのバランスで決定され、前者の方が少ないと飢餓状態となる。
【００４４】
本実施形態では、溶融樹脂が圧縮されて圧力が高まる圧縮ゾーン２２を飢餓ゾーン２３の上流に設けることにより、飢餓ゾーン２３において溶融樹脂を飢餓状態とする。圧縮ゾーン２２には、上流側に位置する可塑化ゾーン２１よりもスクリュ２０の軸の直径を大きく（太く）し、スクリュフライトを段階的に浅くした大径部分２０Ａを設け、更に、大径部分２０Ａの下流側に隣接してシール部２６を設ける。シール部２６は、大径部分２０Ａと同様にスクリュ２０の軸の直径が大きく（太く）、更に、スクリュフライトが設けられておらず、スクリュフライトの代わりにスクリュ２０の軸に浅い溝が複数形成されている。大径部分２０Ａ及びシール部２６は、スクリュ２０の軸の直径を大きくすることにより、可塑化シリンダ２１０の内壁とスクリュ２０のクリアランスを縮小し、下流に送る樹脂供給量を低減できるため、溶融樹脂の流動抵抗を高められる。したがって、本実施形態において、大径部分２０Ａ及びシール部２６は、溶融樹脂の流動抵抗を高める機構である。尚、シール部２６は、物理発泡剤の逆流、即ち、シール部２６の下流側から上流側への物理発泡剤の移動を抑制する効果も奏する。
【００４５】
大径部分２０Ａ及びシール部２６の存在により圧縮ゾーン２２から飢餓ゾーン２３に供給される樹脂流量が低下し、上流側の圧縮ゾーン２２においては溶融樹脂が圧縮されて圧力が高まり、下流側の飢餓ゾーン２３においては、溶融樹脂が未充満（飢餓状態）となる。溶融樹脂の飢餓状態を促進するために、スクリュ２０は、圧縮ゾーン２２に位置する部分と比較して、飢餓ゾーン２３に位置する部分の軸の直径が小さく（細く）、且つスクリュフライトが深い構造を有する。更に、スクリュ２０は、圧縮ゾーン２２に位置する部分と比較して、飢餓ゾーン２３全体に亘って、そこに位置する部分の軸の直径が小さく（細く）、且つスクリュフライトが深い構造を有することが好ましい。更に、飢餓ゾーン２３全体に亘って、スクリュ２０の軸の直径及びスクリュフライトの深さは、略一定であることが好ましい。これにより、飢餓ゾーン２３における圧力を略一定に保持し、溶融樹脂の飢餓状態を安定化できる。本実施形態においては、飢餓ゾーン２３は、図２に示すように、スクリュ２０において、スクリュ２０の軸の直径及びスクリュフライトの深さが一定である部分に形成される。
【００４６】
圧縮ゾーン２２に設けられる溶融樹脂の流動抵抗を高める機構は、圧縮ゾーン２２から飢餓ゾーン２３へ供給される樹脂流量を制限するために一時的に溶融樹脂が通過する流路面積を縮小させる機構であれば、特に制限されない。本実施形態では、スクリュの大径部分２０Ａ及びシール部２６の両方を用いたが、片方のみ用いてもよい。スクリュの大径部分２０Ａ、シール部２６以外の流動抵抗を高める機構としては、スクリュフライトが他の部分とは逆向きに設けられた構造、スクリュ上に設けられたラビリンス構造等が挙げられる。
【００４７】
溶融樹脂の流動抵抗を高める機構は、スクリュとは別部材のリング等としてスクリュに設けてもよいし、スクリュの構造の一部としてスクリュと一体に設けてもよい。溶融樹脂の流動抵抗を高める機構は、スクリュとは別部材のリング等として設けると、リングを変更することにより溶融樹脂の流路であるクリアランス部の大きさを変更できるので、容易に溶融樹脂の流動抵抗の大きさを変更できるという利点がある。
【００４８】
また、融樹脂の流動抵抗を高める機構以外に、飢餓ゾーン２３から上流の圧縮ゾーン２２へ溶融樹脂の逆流を防止する逆流防止機構（シール機構）を圧縮ゾーン２２の飢餓ゾーン２３との間に設けることによっても、飢餓ゾーン２３において溶融樹脂を飢餓状態にできる。例えば、物理発泡剤の圧力により上流側に移動可能なリング、鋼球等のシール機構が挙げられる。但し、逆流防止機構は駆動部を必要とするため、樹脂滞留の虞がある。このため、駆動部を有さない流動抵抗を高める機構の方が好ましい。
【００４９】
本実施形態では、飢餓ゾーン２３における溶融樹脂の飢餓状態を安定化させるために、可塑化シリンダ２１０へ供給する熱可塑性樹脂の供給量を制御してもよい。熱可塑性樹脂の供給量が多すぎると飢餓状態を維持することが困難となるからである。本実施形態では、汎用のフィーダースクリュ２１２を用いて、熱可塑性樹脂の供給量を制御する。熱可塑性樹脂の供給量が制限されることにより、飢餓ゾーン２３における溶融樹脂の計量速度が、圧縮ゾーン２２での可塑化速度よりも大きくなる。この結果、飢餓ゾーン２３における溶融樹脂の密度が安定に低下し、溶融樹脂への物理発泡剤の浸透が促進される。
【００５０】
本実施形態において、溶融樹脂の流動方向における飢餓ゾーン２３の長さは、溶融樹脂と物理発泡剤との接触面積や接触時間を確保するために長いほうが好ましいが、長すぎると成形サイクルやスクリュ長さが長くなる弊害生じる。このため、飢餓ゾーン２３の長さは、可塑化シリンダ２１０の内径の２倍〜１２倍が好ましく、４倍〜１０倍がより好ましい。また、飢餓ゾーン２３の長さは、射出成形における計量ストーロークの全範囲を賄うことが好ましい。即ち、溶融樹脂の流動方向における飢餓ゾーン２３の長さは、射出成形における計量ストーロークの長さ以上であることが好ましい。溶融樹脂の可塑化計量及び射出に伴ってスクリュ２０は前方及び後方に移動するが、飢餓ゾーン２３の長さを計量ストーロークの長さ以上とすることで、発泡成形体の製造中、常に、導入口２０２を飢餓ゾーン２３内に配置できる（形成できる）。換言すれば、発泡成形体の製造中にスクリュ２０が前方及び後方に動いても、飢餓ゾーン２３以外のゾーンが、導入口２０２の位置に来ることはない。これにより、導入口２０２から導入される物理発泡剤は、発泡成形体の製造中、常に、飢餓ゾーン２３に導入される。このように十分且つ適当な大きさ（長さ）を有する飢餓ゾーンを設け、そこに一定圧力の物理発泡剤を導入することで、飢餓ゾーン２３を一定圧力により保持し易くなる。本実施形態においては、飢餓ゾーン２３の長さは、図２に示すように、スクリュ２０において、スクリュ２０の軸の直径及びスクリュフライトの深さが一定である部分の長さと略同一である。
【００５１】
更に、圧縮ゾーン２２と飢餓ゾーン２３の間に、流動速度調整ゾーン２５を設けてもよい。流動速度調整ゾーン２５の上流の圧縮ゾーン２２における溶融樹脂の流動速度と、下流の飢餓ゾーン２３における溶融樹脂の流動速度とを比較すると、飢餓ゾーン２３における溶融樹脂の流動速度の方が早い。本願の発明者らは、圧縮ゾーン２２と飢餓ゾーン２３の間に、緩衝ゾーンとなる流動速度調整ゾーン２５を設け、この急激な溶融樹脂の流動速度の変化（上昇）を抑制することにより、製造される発泡成形体の発泡性が向上することを見出した。圧縮ゾーン２２から飢餓ゾーン２３の間に緩衝ゾーンとなる流動速度調整ゾーン２５を設けることで、発泡成形体の発泡性が向上する理由の詳細は不明であるが、流動速度調整ゾーン２５に溶融樹脂が滞留することにより飢餓ゾーン２３から流入した物理発泡剤と溶融樹脂が強制的に混練され、混練される時間が長くなることが一因ではないかと推測される。本実施形態では、図２に示す可塑化スクリュ２０の流動速度調整ゾーン２５に位置する部分に、減圧部及び圧縮部を設けて流路面積を変化させることで、溶融樹脂と物理発泡剤を減圧及び再圧縮する。更に、スクリュフライトに切欠きを設けることによって、溶融樹脂の流動速度を調整する。減圧部及び圧縮部は、例えば、スクリュフライトの深さを変化させることによって、換言すれば、スクリュ径の大きさ（太さ）を変化させることによって形成できる。
【００５２】
（４）溶融樹脂と物理発泡剤の接触
次に、飢餓ゾーン２３を一定圧力に保持した状態で、飢餓ゾーン２３において飢餓状態の溶融樹脂と一定圧力の前記物理発泡剤とを接触させる（図１のステップＳ４）。即ち、飢餓ゾーン２３において、溶融樹脂を物理発泡剤により一定圧力で加圧する。飢餓ゾーン２３は溶融樹脂が未充満（飢餓状態）であり物理発泡剤が存在できる空間があるため、物理発泡剤と溶融樹脂とを効率的に接触させることができる。溶融樹脂に接触した物理発泡剤は、溶融樹脂に浸透して消費される。物理発泡剤が消費されると、導入速度調整容器３００中に滞留している物理発泡剤が飢餓ゾーン２３に供給される。これにより、飢餓ゾーン２３の圧力は一定圧力に保持され、溶融樹脂は一定圧力の物理発泡剤に接触し続ける。
【００５３】
従来の物理発泡剤を用いた発泡成形では、可塑化シリンダに所定量の高圧の物理発泡剤を所定時間内に強制的に導入していた。したがって、物理発泡剤を高圧力に昇圧し、溶融樹脂への導入量、導入時間等を正確に制御する必要があり、物理発泡剤が溶融樹脂に接触するのは、短い導入時間のみであった。これに対して本実施形態では、可塑化シリンダ２１０に物理発泡剤を強制的に導入するのではなく、飢餓ゾーン２３の圧力が一定となるように、一定圧力の物理発泡剤を連続的に可塑化シリンダ内に供給し、連続的に物理発泡剤を溶融樹脂に接触させる。これにより、温度及び圧力により決定される溶融樹脂への物理発泡剤の溶解量（浸透量）が、安定化する。また、本実施形態の物理発泡剤は、常に溶融樹脂に接触しているため、必要十分な量の物理発泡剤が溶融樹脂内に浸透できる。これにより、本実施形態で製造する発泡成形体は、従来の物理発泡剤を用いた成形方法と比較して低圧の物理発泡剤を用いているのにもかかわらず、発泡セルが微細である。
【００５４】
また、本実施形態の製造方法は、物理発泡剤の導入量、導入時間等を制御する必要が無いため、逆止弁や電磁弁等の駆動弁、更にこれらを制御する制御機構が不要となり、装置コストを抑えられる。また、本実施形態で用いる物理発泡剤は従来の物理発泡剤よりも低圧であるため装置負荷も小さい。
【００５５】
本実施形態では、射出成形サイクルの連続した発泡成形体の製造中、常に、飢餓ゾーン２３を一定圧力に保持する。つまり、可塑化シリンダ内で消費された物理発泡剤を補うために、前記一定圧力の物理発泡剤を連続的に供給しながら、発泡成形体の製造方法の全ての工程が実施される。また、本実施形態では、例えば、連続で複数ショットの射出成形を行う場合、射出工程、成形体の冷却工程及び成形体の取出工程が行われている間も、次のショット分の溶融樹脂が可塑化シリンダ内で準備されており、次のショット分の溶融樹脂が物理発泡剤により一定圧力で加圧される。つまり、連続で行う複数ショットの射出成形では、可塑化シリンダ内に、溶融樹脂と一定圧力の物理発泡剤が常に存在して接触している状態、つまり、可塑化シリンダ内で溶融樹脂が物理発泡剤により一定圧力で常時、加圧された状態で、可塑化計量工程、射出工程、成形体の冷却工程、取り出し工程等を含む、射出成形の１サイクルが行われる。同様に、押出成形等の連続成形を行う場合にも、可塑化シリンダ内に、溶融樹脂と一定圧力の物理発泡剤が常に存在して接触している状態、つまり、可塑化シリンダ内で溶融樹脂が物理発泡剤により一定圧力で常時、加圧された状態で成形が行われる。
【００５６】
（５）発泡成形
次に、物理発泡剤を接触させた溶融樹脂を発泡成形体に成形する（図１のステップＳ５）。本実施形態で用いる可塑化シリンダ２１０は、飢餓ゾーン２３の下流に、飢餓ゾーン２３に隣接して配置され、溶融樹脂が圧縮されて圧力が高まる再圧縮ゾーン２４を有する。まず、可塑化スクリュ２０の回転により、飢餓ゾーン２３の溶融樹脂を再圧縮ゾーン２４に流動させる。物理発泡剤を含む溶融樹脂は、再圧縮ゾーン２４において圧力調整され、可塑化スクリュ２０の前方に押し出されて計量される。このとき、可塑化スクリュ２０の前方に押し出された溶融樹脂の内圧は、可塑化スクリュ２０の後方に接続する油圧モータ又は電動モータ（不図示）により、スクリュ背圧として制御される。本実施形態では、溶融樹脂から物理発泡剤を分離させずに均一相溶させ、樹脂密度を安定化させるため、可塑化スクリュ２０の前方に押し出された溶融樹脂の内圧、即ち、スクリュ背圧は、一定に保持されている飢餓ゾーン２３の圧力よりも１〜６ＭＰａ程度高く制御することが好ましい。尚、本実施形態では、スクリュ２０前方の圧縮された樹脂が上流側に逆流しないように、スクリュ２０の先端にチェックリング５０が設けられる。これにより、計量時、飢餓ゾーン２３の圧力は、スクリュ２０前方の樹脂圧力に影響されない。
【００５７】
発泡成形体の成形方法は、特に限定されず、例えば、射出発泡成形、押出発泡成形、発泡ブロー成形等により成形体を成形できる。本実施形態では、図２に示す可塑化シリンダ２１０から、金型内のキャビティ（不図示）に、計量した溶融樹脂を射出充填して射出発泡成形を行う。射出発泡成形としては、金型キャビティ内に、金型キャビティ容積の７５％〜９５％の充填容量の溶融樹脂を充填して、気泡が拡大しながら金型キャビティを充填するショートショット法を用いてもよいし、また、金型キャビティ容積１００％の充填量の溶融樹脂を充填した後、キャビティ容積を拡大させて発泡させるコアバック法を用いてもよい。得られる発泡成形体は内部に発泡セルを有するため、熱可塑性樹脂の冷却時の収縮が抑制されてヒケやソリが軽減され、低比重の成形体が得られる。発泡成形体の形状は、特に限定されない。押し出し成形によるシート状や筒状、射出成形による複雑形状等であってもよい。
【００５８】
以上説明した発泡成形体の製造方法では、物理発泡剤の溶融樹脂への導入量、導入時間等を制御する必要がないため、複雑な制御装置を省略又は簡略化でき、装置コストを削減できる。また、本実施形態の発泡成形体の製造方法は、飢餓ゾーン２３を一定圧力に保持した状態で、飢餓ゾーン２３において、飢餓状態の溶融樹脂と前記一定圧力の物理発泡剤とを接触させる。これにより、物理発泡剤の溶融樹脂に対する溶解量（浸透量）を単純な機構により安定化できる。
【００５９】
（６）回路パターンの成形
次に、得られた発泡成形体の表面に回路パターンを形成する（図１のステップＳ６）。発泡成形体上に回路パターンを形成する方法は、特に限定されず、汎用の方法を用いることができ、例えば、メッキ膜により形成できる。例えば、まず発泡成形体表面にメッキ膜を形成し、形成したメッキ膜にフォトレジストでパターニングし、エッチングにより回路パターン以外の部分のメッキ膜を除去する方法が挙げられる。また、発泡成形体の回路パターンを形成したい部分にレーザー光を照射して表面を粗化するか又は官能基を付与し、レーザー光照射部分のみにメッキ膜を形成する方法を用いてもよい。また回路パターンは、特開２０１７‐３１４４１号公報、特開２０１７−１６０５１８号公報に開示される方法を用いて形成してもよい。
【００６０】
本実施形態で用いる回路パターンの形成方法について、図３及び図４に基づいて以下に説明する。まず、発泡成形体６０の表面に、触媒活性妨害層６１を形成する（図３のステップＳ１１及び図４（ａ））。次に、触媒活性妨害層６１を形成した前記発泡成形体の表面の一部、即ち、回路パターンを形成する部分を加熱又は光照射する（図３のステップＳ１２）。本実施形態では、回路パターンを形成する部分をレーザー描画する。レーザー光の照射された部分６０ａは加熱され、加熱部分の触媒活性妨害層６１が除去される（図４（ｂ））。レーザー描画した発泡成形体６０の表面に無電解メッキ触媒を付与し（図３のステップＳ１３）、次に、無電解メッキ液を接触させる（図３のステップＳ１４）。この方法においては、触媒活性妨害層６１は、その上に付与される無電解メッキ触媒の触媒活性を妨げる（妨害する）。このため、触媒活性妨害層６１上では、無電解メッキ膜の生成が抑制される。一方、レーザー描画部分６０ａは、触媒活性妨害層６１が除去されるため、無電解メッキ膜６２が生成する。以上説明した方法により、発泡成形体６０の表面に無電解メッキ膜６２により回路パターンが形成された成形回路部品６００が得られる（図４（ｃ））。
【００６１】
触媒活性妨害層は、例えば、アミド基及びアミノ基の少なくとも一方を有するポリマー（以下、適宜「アミド基／アミノ基含有ポリマー」と記載する）を含むことが好ましい。アミド基／アミノ基含有ポリマーは、無電解メッキ触媒の触媒活性を妨げる（妨害する）又は低下させる触媒活性妨害剤として作用する。アミド基／アミノ基含有ポリマーが無電解メッキ触媒の触媒活性を妨げるメカニズムは定かではないが、アミド基及びアミノ基が、無電解メッキ触媒に吸着、配位、反応等し、これにより、無電解メッキ触媒が触媒として作用できなくなると推測される。
【００６２】
アミド基／アミノ基含有ポリマーは、任意のものを用いることができるが、無電解メッキ触媒の触媒活性を妨げる観点からは、アミド基を有するポリマーが好ましく、また、側鎖を有する分岐ポリマーが好ましい。分岐ポリマーにおいては、側鎖がアミド基及びアミノ基の少なくとも一方を含むことが好ましく、側鎖がアミド基を含むことがより好ましい。分岐ポリマーは、デンドリティックポリマーであることが好ましい。デンドリティックポリマーとは、頻繁に規則的な分岐を繰り返す分子構造で構成されたポリマーであり、デンドリマーとハイパーブランチポリマーに分類される。デンドリマーは、核となる分子を中心に、規則正しく完全に樹状分岐した構造をもつ、直径数ｎｍの球形のポリマーであり、ハイパーブランチポリマーは、完全な樹状構造をもつデンドリマーとは異なり、不完全な樹状分岐をもつポリマーである。デンドリティックポリマーの中でも、ハイパーブランチポリマーは、比較的合成が容易で且つ安価であるため、本実施形態の分岐ポリマーとして好ましい。
【００６３】
レーザー描画に用いるレーザー光、無電解メッキ触媒及び無電解メッキ液は、特に限定されず、汎用のものを適宜選択して用いることができる。回路パターンの形成においては、無電解メッキ膜の上に、更に、他の種類の無電解メッキ膜や電解メッキ膜を積層してもよい。回路パターンを形成するメッキ膜６２は、発泡成形体６０の一面のみに平面的に形成させてもよいし、発泡成形体６０の複数の面に亘って、又は球面等を含む立体形状の表面に沿って立体的に形成されてもよい。メッキ膜６２が発泡成形体６０の複数の面に亘って、又は球面等を含む立体形状の表面に沿って立体的に形成される場合、メッキ膜６２は立体電気回路として作用し、このような所定パターンのメッキ膜６２を有する成形回路部品６００は、立体回路成形部品（ＭＩＤ）として作用する。
【００６４】
尚、上で説明した本実施形態で製造される成形回路部品６００は、図４（ｃ）に示すように、触媒活性妨害層６１を有するが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態の製造方法は、更に、発泡成形体６０の表面から触媒活性妨害層６１を除去する工程を含んでもよい。発泡成形体６０から触媒活性妨害層６１を除去する方法としては、発泡成形体６０を洗浄液で洗浄することによって、アミド基／アミノ基含有ポリマーを洗浄液に溶出させて除去する方法が挙げられる。洗浄液は、アミド基／アミノ基含有ポリマーを溶解させ、かつ発泡成形体６０を変質させない液であれば特に限定されず、発泡成形体６０の材料及びアミド基／アミノ基含有ポリマーの種類に応じて、適宜、選択できる。
【００６５】
＜成形回路部品＞
本実施形態の成形回路部品６００は、熱可塑性樹脂を含む発泡成形体６０である基材と、前記基材上に形成されている回路パターンとを含み、軽量である。また、本願の発明者らは、本実施形態の製造方法により、高い耐熱性を有する成形回路部品が製造できることを見出した。本実施形態の製造方法に用いるスーパーエンプラは、常用耐熱温度が１５０℃以上と高い。しかし、一般に発泡成形体はソリッド成形体（無発泡成形体）と比較して耐熱性が低く、従来の高圧の物理発泡剤を使用して製造した発泡成形体は、熱可塑性樹脂としてスーパーエンプラを用いたとしても、十分な耐熱性を得られない。従来のスーパーエンプラの発泡成形体を用いた成形回路部品は、例えば、リフロー炉を通過させると、発泡セルが膨張し、成形体の厚みが増加する等の弊害が生じる。これに対して、本実施形態で得られる成形回路部品は、例えば、成形回路部品を加熱して、成形回路部品の表面温度を２４０℃〜２６０℃に５分間維持したとき、加熱による成形回路部品の厚みの変化率が−２％〜２％であり、好ましくは−１％〜１％である。また、本実施形態で得られる成形回路部品は、例えば、成形回路部品の表面温度を２００℃〜２６０℃に３分〜１０分間維持したとき、加熱による成形回路部品の厚みの変化率が−２％〜２％であり、好ましくは−１％〜１％である。このような高い耐熱性を有する成形回路部品は、鉛フリーハンダ用のリフロー炉を通過させても形状変化が少なく、膨れ等が発生し難い。
【００６６】
ここで、「加熱による成形回路部品の厚みの変化率」は、以下の式によって定義される。尚、成形回路部品の加熱は、例えば、リフロー炉によって行うことができる。
（Ｄａ−Ｄｂ）／Ｄｂ×１００（％）
Ｄｂ：成形回路部品の加熱前の厚み
Ｄａ：成形回路部品の加熱後の厚み
【００６７】
本実施形態の成形回路部品の高い耐熱性は、熱可塑性樹脂としてスーパーエンプラを用い、飢餓状態の溶融樹脂と接触させる物理発泡剤の一定圧力を、例えば、０．５ＭＰａ〜１２ＭＰａという特定の範囲内とすることによってもたらされると推測される。従来の超臨界流体等を用いた発泡成形では、平均して１５〜２０ＭＰａの高圧の物理発泡剤を用いる。本実施形態の製造方法では、比較的低圧力で且つ一定圧力の物理発泡剤を溶融樹脂に接触させる点が、従来の発泡成形とは異なる。本願の発明者らは、物理発泡剤の一定圧力を例えば、１２ＭＰａ以下、好ましくは１０ＭＰａ以下、より好ましくは８ＭＰａ以下、更により好ましくは６ＭＰａ以下とすることで、発泡成形体の耐熱性が向上することを見出した。更に、物理発泡剤の一定圧力を低くすることで、外観不良（スワールマーク）も改善できる。物理発泡剤の一定圧力の下限値は、発泡に必要な量の物理発泡剤を溶融樹脂内に浸透させる観点から、０．５ＭＰａ以上であり、１ＭＰａ以上が好ましく、２ＭＰａ以上がより好ましい。
【００６８】
本実施形態の成形回路部品が高耐熱性を有するメカニズムは不明であるが、特定の種類の熱可塑性樹脂（スーパーエンプラ）と、特定の範囲の物理発泡剤の一定圧力（例えば、０．５ＭＰａ〜１２ＭＰａ）との組み合わせにより、従来の発泡成形体とは異なる何らかの構造的な変化、例えば、非常にミクロ的な構造的な変化が本実施形態の成形回路部品に生じた可能性がある。また、発泡成形体中の残留発泡剤は、加熱により膨張して発泡成形体の耐熱性に悪影響を与えると推測される。このため、本実施形態の発泡成形体が高い耐熱性を有する要因は、単純に、発泡成形体中の残留発泡剤が少ないためだとも考えられる。しかし、発明者らの検討によれば、例えば、アニール処理等により従来の発泡成形体から残留発泡剤をある程度脱気しても、本実施形態の発泡成形体と同等の耐熱性は得られず、加熱により膨れ等が発生することが判明している。したがって、残留発泡剤の量は、本実施形態の発泡成形体の高耐熱性の主要因ではないと推測される。尚、上記考察は、現時点での知見に基づく発明者らの推測であり、本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【００６９】
本実施形態における物理発泡剤の一定圧力は、例えば、０．５ＭＰａ〜１２ＭＰａであるが、スーパーエンプラの種類によって、更に好ましい範囲が存在する。例えば、スーパーエンプラがポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）の場合、物理発泡剤の一定圧力は、２ＭＰａ〜１２ＭＰａが好ましく、２ＭＰａ〜１０ＭＰａがより好ましく、２ＭＰａ〜８ＭＰａが更により好ましい。スーパーエンプラが液晶ポリマー（ＬＣＰ）の場合、物理発泡剤の一定圧力は１ＭＰａ〜６ＭＰａが好ましい。スーパーエンプラの種類と物理発泡剤の一定圧力の範囲とが上記組合せの場合、発泡性がより良好で、耐熱性がより高い発泡成形体が得られ、更に、スワールマークの発生も抑制できる。
【００７０】
本実施形態で製造する成形回路部品は、それに含まれる発泡セルの平均セル径が１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。発泡セルの平均セル径が上記範囲であると、セルの側壁が小さくなるため加熱時に膨張し難くなり、この結果、発泡成形体の耐熱性がより向上する。尚、発泡セルの平均セル径は、例えば、発泡成形体の断面ＳＥＭ写真の画像解析によって求めることができる。
【００７１】
本実施形態で製造する成形回路部品は、発泡成形体において、その内部に発泡セルが形成される発泡部の厚みが０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上であることがより好ましく、２ｍｍ以上であることが更により好ましい。上記範囲の厚みがあると、成形体に十分な厚みのスキン層を形成できる。スキン層により、成形回路部品加熱時の発泡セルの膨張を抑制できるため、成形回路部品の耐熱性が更に向上する。特に、スーパーエンプラとしてＬＣＰを用いる場合、ＬＣＰの発泡成形体からは物理発泡剤を含む内包ガスが逃げにくい。発泡部の厚みを増すことにより、内包ガス膨張による発泡セルの膨張が抑制され、ＬＣＰを用いた成形回路部品の耐熱性がより向上する。また、本実施形態で製造する成形回路部品は、発泡成形体において、その内部に発泡セルが形成される発泡部の厚みが３ｍｍ以下であってもよく、２ｍｍ以下であってもよく、１ｍｍ以下であってもよい。発泡部の厚みが薄いほど、加熱による成形回路部品の厚みの変化率は大きくなる傾向があるが、本実施形態の製造方法で製造した成形回路部品は耐熱性が高いので、厚みが上記範囲内の発泡部においても、加熱による成形回路部品の厚みの変化率を−２％〜２％、好ましくは−１％〜１％に抑えることができる。
【００７２】
本実施形態では、回路パターンを形成する前に発泡成形体を更にアニール処理してもよい。アニール処理において発泡成形体を加熱することで、発泡成形体から物理発泡剤を含む内包ガスを脱気できる。これにより、内包ガスの膨張による発泡セルの膨張が抑制され、成形回路部品の耐熱性がより向上する。
【００７３】
［第２の実施形態］
＜回路部品＞
本実施形態では、図５（ａ）、（ｂ）及び図６に示す回路部品７００について説明する。本実施形態の回路部品７００は、熱可塑性樹脂を含む発泡成形体である基材１０と、基材１０上に形成されている回路パターン７０とを含み、軽量である。また、回路部品７００は、密度低減率が、好ましくは、０．５％〜１０％の板状の発泡成形体であり、実装面１０ａと、実装面１０ａに対向する背面１０ｂとを有する基材１０と、実装面１０ａを含む基材１０の表面に形成されている回路パターン７０と、基材１０の実装面１０ａ上に実装され、回路パターン７０と電気的に接続している実装部品３０とを有する。
【００７４】
基材１０は、熱可塑性樹脂と、好ましくは、絶縁性熱伝導フィラーとを含み、その内部に発泡セル１１を有する。
【００７５】
熱可塑性樹脂は、ハンダリフロー耐性を有する耐熱性のある高融点の熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。例えば、６Ｔナイロン（６ＴＰＡ）、９Ｔナイロン（９ＴＰＡ）、１０Ｔナイロン（１０ＴＰＡ）、１２Ｔナイロン（１２ＴＰＡ）、ＭＸＤ６ナイロン（ＭＸＤＰＡ）等の芳香族ポリアミド及びこれらのアロイ材料、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）等を用いることができる。中でも、ポリフェニレンサルファイドは、所謂、スパーエンジニアリングプラスチック（スーパーエンプラ）の中では安価であるため、本実施形態の熱可塑性樹脂として好ましい。これらの熱可塑性樹脂は、単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。また、本実施形態では、実装部品３０がハンダ付けにより実装される。このため、基材１０に用いる熱可塑性樹脂は、ハンダ付けが可能なように、融点が２６０℃以上であることが好ましく、２９０℃以上であることがより好ましい。尚、実装部品３０の実装に、低温ハンダを用いる場合はこの限りではない。
【００７６】
絶縁性熱伝導フィラーとは、ここでは、熱伝導率１Ｗ／ｍ・Ｋ以上のフィラーであり、カーボン等の導電性の放熱材料は除外される。絶縁性熱伝導フィラーとしては、例えば、高熱伝導率の無機粉末である、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等のセラミックス粉が挙げられる。フィラー同士の接触率を高めて熱伝達性を高めるために、ワラストナイト等の棒状、タルクや窒化ホウ素等の板状のフィラーを混合してもよい。絶縁性熱伝導フィラーは、基材１０中に例えば、１０重量％〜９０重量％含まれ、３０重量％〜８０重量％含まれることが好ましい。絶縁性熱伝導フィラーの配合量が上記範囲内であると、本実施形態の回路部品７００は、十分な放熱性を得られる。
【００７７】
基材１０は、更に、その強度を制御するために、ガラス繊維、チタン酸カルシウム等の棒状又は針状のフィラーを含んでもよい。また、基材１０は、必要に応じて、樹脂成形体に添加される汎用の各種添加剤を含んでもよい。
【００７８】
基材１０は、密度低減率が、好ましくは、０．５％〜１０％の発泡成形体である。基材１０の密度低減率は、１％〜７％がより好ましく、４％〜６％が更により好ましい。基材１０の密度低減率を上記範囲内とすることで、基材１０の成形性が高まると共に、回路部品７００は十分な放熱性を得られる。ここで、発泡成形体の密度低減率とは、発泡成形体と同じ材料を用いて成形した非発泡成形体（ソリッド成形体）の密度に対する、ソリッド成形体の密度と発泡成形体の密度との差の割合である。発泡成形体は発泡セル（気泡）を包含するため、ソリッド成形品と比較して比重が小さくなる。例えば、発泡成形体の密度低減率が５％であるとは、ソリッド成形体の密度（１００％）に対して、発泡成形体の密度（９５％）が５％低下していることを意味する。
【００７９】
回路パターン７０は、絶縁体である樹脂の基材１０上に形成されるため、無電解メッキにより形成されることが好ましい。したがって、回路パターン７０は、例えば、無電解ニッケルリンメッキ膜、無電解銅メッキ膜、無電解ニッケルメッキ膜等の無電解メッキ膜を含んでもよく、中でも、無電解ニッケルリンメッキ膜を含むことが好ましい。樹脂基材１０上の無電解メッキ膜の上に、更に、他の種類の無電解メッキ膜や電解メッキ膜を積層して、回路パターン７０を形成してもよい。メッキ膜の総厚さを厚くすることで回路パターン７０の電気抵抗を小さくできる。電気抵抗を下げる観点から、回路パターン７０は、無電解銅メッキ膜、電解銅メッキ膜、電解ニッケルメッキ膜等を含むことが好ましい。また、メッキ膜のハンダの濡れ性を向上させるために、金、銀、錫等のメッキ膜を回路パターン７０の最表面に形成してもよい。
【００８０】
回路パターン７０の最表面に金メッキ膜を設けると、ハンダの濡れ性が向上すると共に、回路パターンの腐食を防止できる。しかし、回路パターン７０の最表面全面に金メッキ膜を設けるとコストが上昇する。コスト上昇を抑制しつつ回路パターン７０の腐食を防止するため、実装面１０ａにおいて、実装部品３０がハンダ付けされる実装部１２以外をレジストで覆い、実装部１２に形成される回路パターンの最表面のみに金メッキ膜を形成してもよい。実装部１２では、金メッキ膜によりハンダの濡れ性が向上すると共に回路パターンの腐食が抑制され、実装部１２以外の部分では、安価なレジストにより回路パターン７０の腐食が抑制される。
【００８１】
実装部品３０は、ハンダ３１により回路パターン７０と電気的に接続し、通電により熱を発生して発熱源となる。実装部品３０としては、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）、パワーモジュール、ＩＣ（集積回路）、熱抵抗等が挙げられる。本実施形態では、実装部品３０としてＬＥＤを用いる。実装部品３０は、基材１０の実装面１０ａ上に実装される。回路パターン７０は、実装部品３０と電気的に接続するため、実装面１０ａを含む基材１０の表面に形成されている。
【００８２】
基材１０の実装部品３０が実装されている部分（実装部１２）において、実装面１０ａから背面１０ｂまでの距離（実装部１２の厚みｄ）は０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．５ｍｍを超えることがより好ましい。ここで、実装面１０ａから背面１０ｂまでの距離（実装部１２の厚みｄ）とは、実装部１２の実装面１０ａから背面１０ｂまでの、実装面１０ａの垂線ｍ方向における距離である。また、実装部１２の厚みｄが一定でない場合、厚みｄは上記範囲内で変動していることが好ましい。本実施形態において基材１０は板状体であり、背面１０ｂは、実装面１０ａの反対側の面である。また、本実施形態の基材１０は、厚みは一定の板状体なので、厚みｄが基材１０の厚みでもある。
【００８３】
実装部品３０の発する熱を背面１０ｂへ逃がす観点からは、厚みｄは薄い方が好ましい。しかし、実装部１２の厚みｄが薄過ぎると、基材１０の成形時に実装部１２における樹脂の流動性が低下し、この結果、成形性が低下する。また、基材１０の機械的強度が低下し、基材１０のみで自立することが難しくなる。基材１０が自立できない場合、例えば、基材１０の背面１０ｂに基材１０を支持する金属板等の支持部材を添える必要があり、コスト高となる。本実施形態では、実装部１２に適当な厚みを持たせることで、基材１０の成形性及び機械的強度の低下を防ぎ、基材１０の支持部材等が不要なためコストの上昇を防止できる。基材１０の機械的強度を重視する場合には、厚みｄは０．６ｍｍ以上であることが好ましい。また、厚みｄの上限値は、特に限定されず、回路部品７００の用途に基づいて適宜決定できる。コストの観点より、厚みｄは、例えば、２．５ｍｍ以下である。
【００８４】
また、一般に、発泡成形体の厚みが０．２ｍｍ以下、又は０．５ｍｍ以下であると、発泡成形体は主にスキン層からなり、内部にコア層が殆ど形成されず、この結果、内部に発泡セルが形成され難い。実装部１２の厚みｄが、０．２ｍｍ以下、又は０．５ｍｍ以下であると、内部に発泡セルを殆ど有しないことにより、背面１０ｂへの放熱性が向上する。一方で、実装部１２の厚みｄが０．５ｍｍを超えると、実装部１２の内部に発泡セル１１が存在する可能性があり、そのため、放熱性は低下する傾向にある。しかし、本実施形態の基材１０は、絶縁性熱伝導フィラーを含むため、ある程度の放熱性は確保でき、また、上述のように機械強度が向上する利点もある。
【００８５】
以上説明した本実施形態の回路部品７００は、以下に説明するように、量産性と放熱性を両立できる。基材１０は発泡成形体である。このため、絶縁性熱伝導フィラーを含む熱可塑性樹脂であっても、成形時に発泡剤を含有することで溶融樹脂の流動性が向上する。さらに、発泡圧により金型の転写性が向上し、基材１０は十分な寸法精度を得られる。このように基材１０の成形性が向上するため、保圧や型締め圧を高めて成形を行う必要がなく、バリの発生も抑制される。これにより、回路部品７００の製造コストを抑制でき、量産性が向上する。一方、発泡成形体は発泡セルを含むため、断熱性が向上し、放熱性が低下する傾向がある。しかし、本実施形態の基材１０は、密度低減率を上述の比較的低い範囲に特定することで、図６に示すように、スキン層１３での気泡の発生を抑制できる。発泡セル１１は主にコア層１４内に存在する。このため、発熱源となる実装部品３０が実装される基材１０の表面（実装面１０ａ）は、発泡セル１１の影響が少なく、絶縁性熱伝導フィラーが樹脂流動方向に配向することにより、十分な放熱性を得られる。
【００８６】
更に、本実施形態の基材１０は、発泡成形体であるが、ハンダリフロー耐性を有する。発泡成形体は発泡セルを含むため、ハンダリフロー時に表面の膨れが発生し易い。しかし、基材１０は、密度低減率を上述の比較的低い範囲に特定することで、基材１０内の発泡セル１１の密度を比較的低くできる。また、樹脂内部に残存する発泡剤の量を低減することができる。これにより、基材１０のハンダリフロー耐性が向上すると推測される。更に、本実施形態の基材１０は、密度低減率を上述の比較的低い範囲に特定することで、発泡剤の使用量を少なくできる。例えば、発泡剤として物理発泡剤を用いる場合、比較的低圧力の物理発泡剤を用いることができる。これにより、発泡成形時に外観不良が発生し難いため、表面に回路パターン７０を形成し易くなる。更に、本実施形態の回路部品７００は、基材１０が十分な放熱性能を有するため、金属製の放熱部材を設けなくてもよい。これにより、コストを削減できる。
【００８７】
尚、本実施形態において、回路パターン７０は、図５（ａ）、（ｂ）及び図６に示すように、板状体の基材１０の片面（実装面１０ａ）のみに形成されているが、本実施形態は、これに限定されない。基材１０は板状体に限定されず、回路部品７００の用途に応じた任意の形状とすることができる。そして回路パターン７０は、基材１０の複数の面に亘って、又は球面等を含む立体形状の面に沿って立体的に形成されてもよい。回路パターン７０が、基材１０の複数の面に亘って、又は球面等を含む立体形状の表面に沿って立体的に形成される場合、回路部品７００は三次元成形回路部品として機能する。
【００８８】
また、本実施形態の回路部品７００は、熱可塑性樹脂がスーパーエンプラである場合、第１の実施形態の成形回路部品６００（図４（ｃ）参照）と同等の耐熱性を有してもよい。即ち、回路部品７００を加熱して、回路部品７００の表面温度を２４０℃〜２６０℃に５分間維持したとき、加熱による回路部品７００の厚みの変化率が−２％〜２％であってもよく、好ましくは−１％〜１％であってもよい。また、本実施形態で得られる回路部品７００は、例えば、回路部品７００の表面温度を２００℃〜２６０℃に３分〜１０分間維持したとき、加熱による回路部品７００の厚みの変化率が−２％〜２％であってもよく、好ましくは−１％〜１％であってもよい。このような高い耐熱性を有する回路部品は、鉛フリーハンダ用のリフロー炉を通過させても形状変化が少なく、膨れ等が発生し難い。
【００８９】
＜回路部品の製造方法＞
回路部品７００の製造方法について説明する。まず、好ましくは、絶縁性熱伝導フィラーを含む熱可塑性樹脂を発泡成形して、密度低減率が、好ましくは、０．５％〜１０％の発泡成形体（基材１０）を得る。基材１０は、二酸化炭素や窒素等の物理発泡剤を用いて発泡成形することが好ましい。発泡剤の種類には、化学発泡剤と物理発泡剤があるが、化学発泡剤は分解温度が低いため高融点の樹脂材料を発泡させることが難しい。基材１０には、高融点の耐熱性の高い樹脂を用いることが好ましい。物理発泡剤を用いれば、高融点樹脂を用いて、基材１０を発泡成形できる。物理発泡剤を用いた成形法としては、超臨界流体を用いたＭｕＣｅｌｌ（登録商標）や、本発明者らが提案する高圧設備を不要とする低圧発泡成形法（例えば、ＷＯ２０１７/００７０３２号公報に記載）を用いることができる。
【００９０】
ＷＯ２０１７/００７０３２号公報に記載される低圧発泡成形法を用いて基材１０を成形する場合、発泡射出成形機の可塑化シリンダ内に導入する物理発泡剤の圧力、金型への樹脂の充填率等を調整することにより、発泡成形体の密度低減率を調整できる。低圧発泡成形法において、可塑化シリンダ内に導入する物理発泡剤の圧力は、例えば、1０ＭＰａ以下、好ましくは６ＭＰａ以下、より好ましくは２ＭＰａ以下である。
【００９１】
また、基材１０は、第１の実施形態で用いた図２に示す製造装置（射出成形装置）１０００を用いて、第１の実施形態の発泡成形体６０と同様の製造方法により製造してもよい。
【００９２】
次に、基材１０の実装面１０ａを含む表面に、回路パターン７０を形成する。回路パターン７０を形成する方法は、特に限定されず、汎用の方法を用いることができる。例えば、実装面１０ａ全体にメッキ膜を形成し、メッキ膜にフォトレジストでパターニングし、エッチングにより回路パターン以外の部分のメッキ膜を除去する方法、回路パターンを形成したい部分にレーザー光を照射して基材を粗化し、レーザー光照射部分のみにメッキ膜を形成する方法等が挙げられる。また、回路パターン７０は、第１の実施形態の回路パターンと同様の方法により形成してもよい。
【００９３】
本実施形態では、以下に説明する方法により回路パターン７０を形成する。まず、基材１０の表面に、触媒活性妨害層を形成する。次に、触媒活性妨害層が形成された基材１０の実装面１０ａの無電解メッキ膜を形成する部分、即ち、回路パターン７０を形成する部分をレーザー描画する。これにより、実装面１０ａ上にレーザー描画部分１５が形成される（図７（ａ）及び（ｂ））。レーザー描画した基材１０の表面に無電解メッキ触媒を付与し、次に、無電解メッキ液を接触させる。触媒活性妨害層は、その上に付与される無電解メッキ触媒の触媒活性を妨げる（妨害する）。このため、触媒活性妨害層上では、無電解メッキ膜の生成が抑制される。一方、レーザー描画部分１５は、触媒活性妨害層が除去されるため、無電解メッキ膜が生成する。これにより、レーザー描画部分１５に無電解メッキ膜により回路パターン７０が形成される（図８（ａ）及び（ｂ））。
【００９４】
触媒活性妨害層は、触媒活性を妨害する樹脂（触媒失活剤）を用いて形成できる。触媒失活剤としては、側鎖にアミド基及びジチオカルバメート基を有するポリマーが好ましい。側鎖のアミド基及びジチオカルバメート基が無電解メッキ触媒となる金属イオンに作用し、触媒能を発揮することを妨げると推測される。また、触媒失活剤は、デンドリマー、ハイパーブランチポリマー等のデンドリティックポリマーが好ましい。触媒失活剤としては、例えば、特開２０１７‐１６０５１８号公報に開示されるポリマーを用いることができ、また、同特許公開公報に開示される方法により、基材表面に妨害層を形成できる。
【００９５】
レーザー描画に用いるレーザー光及びレーザー描画方法は、特に限定されず、汎用のレーザー光及びレーザー描画方法を適宜選択して用いることができる。レーザー描画部分１５では、図７（ｂ）に示すように、触媒活性妨害層（不図示）を除去すると共に、基材１０の表面を粗化してもよい。これにより、レーザー描画部分１５に無電解メッキ触媒が吸着し易くなる。
【００９６】
無電解メッキ触媒は、特に限定されず、汎用のものを適宜選択して用いることができる。また、無電解メッキ触媒として、例えば、特開２０１７−０３６４８６号公報に開示されている塩化パラジウム等の金属塩を含むメッキ触媒液を用いてもよい。無電解メッキ触媒として金属塩を含むメッキ触媒液を用いる場合、基材にメッキ触媒液を付与する前に、無電解メッキ触媒の吸着を促進する前処理液を基材に付与してもよい。前処理液としては、例えば、ポリエチレンイミン等の窒素含有ポリマーを含む水溶液を用いることができる。
【００９７】
無電解メッキ液及び無電解メッキ方法は、特に限定されず、汎用の無電解メッキ液及び無電解メッキ方法を適宜選択して用いることができる。無電解メッキ液は、例えば、次亜リン酸ナトリウム、ホルマリン等の還元剤を含有する。無電解メッキ液としては、無電解ニッケルメッキ液、無電解ニッケルリンメッキ液、無電解銅メッキ液、無電解パラジウムメッキ液等を用いることができ、中でも無電解メッキ触媒（金属イオン）の還元効果の高い次亜リン酸ナトリウムを還元剤として含み、メッキ液が安定な無電解ニッケルメッキ液（無電解ニッケルリンメッキ液）が好ましい。回路パターン７０の形成においては、無電解メッキ膜の上に、更に、他の種類の無電解メッキ膜や電解メッキ膜を積層してもよい。
【００９８】
また、上述のように、コスト上昇を抑制しつつ回路パターン７０の腐食を防止するため、実装面１０ａにおいて、実装部品３０がハンダ付けされる実装部１２以外をレジストで覆い、実装部１２に形成される回路パターン７０の最表面のみに金メッキ膜を形成してもよい。このような態様の回路パターンは、例えば、以下方法により形成できる。まず、最表面の金メッキ膜を除く回路パターンが形成された基材１０に対して、実装面１０ａを含む全面にソルダーレジスト（例えば、太陽インキ株式会社製）を塗布し、レジスト層を形成する。次に、レーザー光を用いて、実装部１２の実装面１０ａ上のレジスト層を除去して開口を形成し、開口に回路パターンを露出される。そして、開口に露出している回路パターンの最表面のみに金メッキ膜を形成する。
【００９９】
基材１０に回路パターン７０を形成した後、基材１０の実装面１０ａ上に実装部品３０を実装し、回路パターン７０と電気的に接続させる。これにより、本実施形態の回路部品７００が得られる。実装方法は特に限定されず、汎用の方法を用いることができ、例えば、高温のリフロー炉に実装部品３０を配置した基材１０を通過させるハンダリフロー法、又はレーザー光を基材１０と実装部品３０の界面に照射してハンダ付けを行うレーザーハンダ付け法（スポット実装）により、実装部品３０を基材１０にハンダ付けしてもよい。
【０１００】
［変形例１］
次に、図９に示す第２の実施形態の変形例１について説明する。上述の図５に示す回路部品７００の基材１０は、厚みが一定の板状体であるが、本実施形態は、これに限定されない。例えば、図９に示す本変形例の回路部品４００のように、基材４０の背面４０ｂに、側壁４５ａと底面４５ｂにより区画された凹部４５を設けてもよい。底面４５ｂに対応する実装面４０ａ上に実装部品３０が実装される。本変形例の回路部品４００は、凹部４５以外の構成は、図５に示す回路部品７００と同様である。
【０１０１】
本変形例では、背面４０ｂに凹部４５を設けて、実装部品３０が設けられる実装部４２の厚みｄ１を薄くすることで、実装部４２内のコア層を薄くする。これにより、実装部４２の厚み方向への伝熱性が改善され、実装部品３０が発生する熱を背面４０ｂへ逃がし易くなる。これにより、回路部品４００の放熱性を更に向上できる。
【０１０２】
実装部４２の厚みｄ１を薄くした態様としては、実装面４０ａに凹部を設ける態様も考えられる。しかし、実装面４０ａに凹凸が設けられると、回路パターン７０の形成が難しくなる虞がある。例えば、上述した触媒活性妨害層を用いて無電解メッキ膜のパターンを形成する場合、凹凸のある表面ではメッキ膜のコントラストがつき難い場合がある。本変形例では、背面４０ｂに凹凸を設けることで、実装面４０ａにおける回路パターン７０の形成に悪影響を与えずに、回路部品４００の放熱性を改善できる。
【０１０３】
実装面４０ａから底面４５ｂまでの距離ｄ１は、例えば、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍであることが好ましい。ここで、実装面４０ａから底面４５ｂまでの距離ｄ１とは、実装面４０ａから底面４５ｂまでの、実装面４０ａの垂線方向における距離である。また、距離ｄ１が一定でない場合、距離ｄ１は上記範囲内で変動していることが好ましい。距離ｄ１を上記範囲内とすることで、基材４０の成形性及び機械的強度の低下を防ぎ、回路部品４００の放熱性を改善できる。
【０１０４】
本変形例では、図９に示すように、１つの凹部４５の底面４５ｂに対応する実装面４０ａ上に、１個の実装部品３０が実装されている。しかし、本実施形態はこれに限定されない。例えば、１つの凹部４５の底面４５ｂに対応する実装面４０ａ上に、複数の実装部品３０が実装されていてもよい。また、底面４５ｂの面積は、実装部品３０の底面の面積より大きくてもよいし、小さくてもよし、底面４５ｂの面積と実装部品３０の底面の面積とは略同一であってもよい。
【０１０５】
底面４５ｂに対応する実装面４０ａ上に配置される実装部品３０、１個当たりの底面４５ｂの面積は、例えば、４ｃｍ２以下であり、好ましくは、０．４ｃｍ２〜４ｃｍ２である。底面４５ｂの面積が広い程、放熱性は向上が、凹部４５における成形性及び機械的強度が低下する。底面４５ｂの面積を上記範囲内とすることで、放熱性と、成形性及び機械的強度とを両立できる。
【０１０６】
基材４０の実装部４２以外の部分の厚みｄ２は、機械的強度とコストの観点より、例えば、０．６ｍｍ〜２．５ｍｍである。
【０１０７】
凹部４５は、基材４０の成形と同時に形成してもよい。例えば、金型キャビティ内に、凹部４５に対応する凸部を有する金型を用いて、本変形例の基材４０を成形できる。
【０１０８】
［変形例２］
次に、図１０に示す第２の実施形態の変形例２について説明する。本変形例の回路部品５００は、図１０に示すように、基材５１の背面５０ｂに、側壁５５ａと底面５５ｂにより区画された凹部５５が設けられる。そして、実装部品３０が実装される実装部５２の実装面５０ａから底面５５ｂに向かって貫通孔５６が形成され、貫通孔５６の内壁に無電解メッキ膜７１が形成される。本変形例の貫通孔５６の内部は、無電解メッキ膜７１で充填されている。貫通孔５６の無電解メッキ膜７１は、回路パターン７０及びハンダ３１を介して実装部品３０に連結する。本変形例の回路部品５００は、貫通孔５６以外の構成は、図９に示す回路部品４００と同様である。
【０１０９】
本変形例では、内部が無電解メッキ膜７１で充填されている貫通孔５６を設けることにより、実装部品３０が発生する熱を無電解メッキ膜７１を通じて背面５０ｂへ逃がし易くなる。これにより、回路部品５００の放熱性を更に向上できる。また、貫通孔５６の内部に無電解メッキ膜７１を形成することで、貫通孔５６を形成した実装部５２の機械的強度の低下を抑制できる。
【０１１０】
貫通孔５６は、例えば、レーザー加工により形成してもよい。貫通孔５６内部の無電解メッキ膜７１は、例えば、回路パターン７０を無電解メッキ膜で形成するときに同時に形成してもよい。
【０１１１】
尚、本変形例では貫通孔５６を設けたが、本実施形態はこれに限定されず、実装面５０ａに設ける孔は、必ずしも底面５５ｂまで貫通している必要はない。即ち、貫通孔５６に代えて非貫通孔を設けてもよく、例えば、実装部５２の実装面５０ａから底面５５ｂに向かう凹部を形成し、凹部の表面に無電解メッキ膜を形成してもよい。無電解メッキ膜形成の観点からは、貫通孔の方が、無電解メッキ液が流れ易いため好ましい。一方で、実装部５２の機械的強度、内部に形成される無電解メッキ膜の腐食防止の観点からは、実装面５０ａに設ける孔は底面５５ｂまで貫通していない凹部の方が好ましい。凹部であっても、回路部品５００の放熱性を改善する効果を奏する。実装部５２の実装面５０ａから底面５５ｂに向かう凹部の深さは、回路パターンを形成する無電解メッキ膜の厚みより深ければ、任意に決定できる。また、凹部は、実装面５０ａに垂直な方向に延びる孔に限定されず、実装面５０ａ上に延びる溝であってもよい。
【実施例】
【０１１２】
以下、本発明について実施例及び比較例を用いて更に説明する。但し、本発明は、以下に説明する実施例及び比較例に限定されるものではない。【０１１３】
［試料１‐１の製造］
発泡成形体を製造し、発泡成形体上にメッキ膜により回路パターンを形成して成形回路部品（試料１‐１）を得た。発泡成形体の製造において、熱可塑性樹脂としてポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）（ポリプラスチック製、ジェラファイド１１３０Ｔ６）を用い、物理発泡剤として窒素を用いた。可塑化シリンダの飢餓ゾーンに導入する物理発泡剤の圧力は１ＭＰａとした。【０１１４】
（１）発泡成形体の製造装置
上述した実施形態で用いた図２に示す製造装置１０００を用いて、発泡成形体を製造した。製造装置１０００の詳細について説明する。上述のように、製造装置１０００は射出成形装置であり、可塑化シリンダ２１０と、物理発泡剤を可塑化シリンダ２１０に供給する物理発泡剤供給機構であるボンベ１００と、金型が設けられた型締めユニット（不図示）と、可塑化シリンダ２１０及び型締めユニットを動作制御するための制御装置（不図示）を備える。【０１１５】
可塑化シリンダ２１０のノズル先端２９には、エアシリンダの駆動により開閉するシャットオフバルブ２８が設けられ、可塑化シリンダ２１０の内部を高圧に保持できる。ノズル先端２９には金型（不図示）が密着し、金型が形成するキャビティ内にノズル先端２９から溶融樹脂が射出充填される。可塑化シリンダ２１０の上部側面には、上流側から順に、熱可塑性樹脂を可塑化シリンダ２１０に供給するための樹脂供給口２０１及び物理発泡剤を可塑化シリンダ２１０内に導入するための導入口２０２が形成される。これらの樹脂供給口２０１及び導入口２０２にはそれぞれ、樹脂供給用ホッパ２１１及びフィーダースクリュ２１２、導入速度調整容器３００が配設される。導入速度調整容器３００には、ボンベ１００が、減圧弁１５１、圧力計１５２、開放弁１５３を介して、配管１５４により接続する。また、可塑化シリンダ２１０の飢餓ゾーン２３内には、飢餓ゾーン２３の圧力をモニターするセンサ２７が設けられている。【０１１６】
スクリュ２０は、熱可塑性樹脂の可塑化溶融を促進し、溶融樹脂の計量及び射出を行うため、可塑化シリンダ２１０内において回転及び進退自在に配設されている。スクリュ２０には、上述したように、溶融樹脂の流動抵抗を高める機構として、シール部２６及びスクリュ２０の大径部分２０Ａが設けられている。【０１１７】
可塑化シリンダ２１０では、樹脂供給口２０１から可塑化シリンダ２１０内に熱可塑性樹脂が供給され、熱可塑性樹脂がバンドヒータ(不図示)によって可塑化されて溶融樹脂となり、スクリュ２０が正回転することにより下流に送られる。スクリュ２０に設けられたシール部２６及び大径部分２０Ａの存在により、シール部２６の上流側では、溶融樹脂が圧縮されて圧力が高まり、シール部２６の下流の飢餓ゾーン２３では、溶融樹脂が未充満（飢餓状態）となる。更に下流に送られた溶融樹脂は、射出前に可塑化シリンダ２１０の先端付近において再圧縮されて計量される。【０１１８】
これにより、可塑化シリンダ２１０内では、上流側から順に、熱可塑性樹脂が可塑化溶融される可塑化ゾーン２１、溶融樹脂が圧縮されて圧力が高まる圧縮ゾーン２２、溶融樹脂の流動速度を調整する流動速度調整ゾーン２５、溶融樹脂が未充満となる飢餓ゾーン２３、飢餓ゾーンにおいて減圧された溶融樹脂が再度圧縮される再圧縮ゾーン２４が形成される。【０１１９】
製造装置１０００において、可塑化シリンダ２１０の内径は２２ｍｍであり、導入口２０２の内径は６ｍｍであった。したがって、導入口２０２の内径は、可塑化シリンダ２１０の内径の約２７％であった。また、導入速度調整容器３００の容積は約８０ｍＬであり、飢餓ゾーン２３の容積は、１１０ｍＬであった。したがって、導入速度調整容器３００の容積は、飢餓ゾーン２３の容積の約０．７倍であった。また、キャビティの大きさが５ｃｍ×５ｃｍ×２ｍｍである金型を用いた。【０１２０】
（２）発泡成形体の製造
ボンベ１００として、窒素が１４.５ＭＰａで充填された容積４７Ｌの窒素ボンベを用いた。まず、減圧弁１５１の値を１ＭＰａに設定し、ボンベ１００を開放し、減圧弁１５１、圧力計１５２、更に導入速度調整容器３００を介して、可塑化シリンダ２１０の導入口２０２から、飢餓ゾーン２３へ１ＭＰａの窒素を供給した。成形体の製造中、ボンベ１００は常時、開放した状態とした。【０１２１】
可塑化シリンダ２１０において、バンドヒータ（不図示）により、可塑化ゾーン２１を３２０〜３００℃、圧縮ゾーン２２を３２０℃、流動速度調整ゾーン２５及び飢餓ゾーン２３を３００℃、再圧縮ゾーン２４を３２０℃に調整した。そして、樹脂供給用ホッパ２１１から、フィーダースクリュ２１２を３０ｒｐｍの回転数で回転させながら、熱可塑性樹脂（ＰＰＳ）の樹脂ペレットを可塑化シリンダ２１０に供給し、スクリュ２０を正回転させた。これにより、可塑化ゾーン２１において、熱可塑性樹脂を加熱、混練し、溶融樹脂とした。【０１２２】
フィーダースクリュ２１２の回転数は、事前にソリッド成形体（無発泡成形体）の成形により、成形条件の設定（条件出し）を行い、樹脂ペレットが飢餓供給される回転数に決定した。ここで、樹脂ペレットの飢餓供給とは、可塑化ゾーン２１において、樹脂ペレットの供給中、可塑化シリンダ内に樹脂ペレット又はその溶融樹脂が充満しない状態が維持され、供給した樹脂ペレット又はその溶融樹脂からスクリュ２０のフライトが露出している状態を意味する。樹脂ペレットの飢餓供給の確認は、例えば、赤外線センサ又は可視化カメラにてスクリュ２０上の樹脂ペレット又は溶融樹脂の有無を確認する方法が挙げられる。用いたフィーダースクリュ２１２に透明窓が設けられており、透明窓を介して樹脂供給口２０１直下の可塑化ゾーン２１の状態を視認して確認した。【０１２３】
スクリュ２０の背圧を３ＭＰａとし（物理発泡剤の圧力：１ＭＰ＋２ＭＰａ＝３ＭＰａ）とし、回転数１００ｒｐｍにて正回転することにより、溶融樹脂を可塑化ゾーン２１から圧縮ゾーン２２に流動させ、更に、流動速度調整ゾーン２５及び飢餓ゾーン２３に流動させた。【０１２４】
溶融樹脂は、スクリュ大径部分２０Ａ及びシール部２６と、可塑化シリンダ２１０の内壁との隙間から、流動速度調整ゾーン２５及び飢餓ゾーン２３へ流動するため、飢餓ゾーン２３への溶融樹脂の供給量が制限された。これにより、圧縮ゾーン２２においては溶融樹脂が圧縮されて圧力が高まり、下流側の飢餓ゾーン２３においては、溶融樹脂が未充満（飢餓状態）となった。飢餓ゾーン２３では、溶融樹脂が未充満（飢餓状態）であるため、溶融樹脂が存在しない空間に導入口２０２から導入された物理発泡剤（窒素）が存在し、その物理発泡剤により溶融樹脂は加圧された。【０１２５】
更に、溶融樹脂は再圧縮ゾーン２４に送られて再圧縮され、スクリュ２０の後退に伴い、可塑化シリンダ２１０の先端部において１ショット分の溶融樹脂が計量された。その後、シャットオフバルブ２８を開放して、キャビティ内に、キャビティの容積の９０％の充填率となる様に溶融樹脂を射出充填して平板形状の発泡成形体を成形した（ショートショット法）。金型温度は１５０℃とした。成形後、発泡成形体が冷却するのを待って、金型内から発泡成形体を取り出した。冷却時間は、１０秒とした。【０１２６】
以上説明した成形体の射出成形を連続して２０ショット行い、２０個の発泡成形体を得た。２０個の発泡成形体の製造中、常時、圧力センサ２７により可塑化シリンダ２１０内の飢餓ゾーン２３の圧力を計測した。その結果、飢餓ゾーン２３の圧力は、常に１ＭＰａで一定であった。また、飢餓ゾーン２３へ供給される窒素の圧力を示す圧力計１５２の値も、発泡成形体の製造中、常時、１ＭＰａであった。以上から、可塑化計量工程、射出工程、成形体の冷却工程、取り出し工程等を含む射出成形の１サイクルを通して、飢餓ゾーン２３において、１ＭＰａの窒素により溶融樹脂が、常時、加圧されていたこと、及び２０個の成形体の連続成形の間、飢餓ゾーン２３において、窒素により溶融樹脂が、常時、加圧されていたことが確認できた。【０１２７】
（３）回路パターンの形成
以下に説明する方法により、発泡成形体上にメッキ膜により形成された回路パターンを形成した。【０１２８】
（ａ）触媒活性妨害剤の合成
式（１）で表される、市販のハイパーブランチポリマー（日産化学工業製、ハイパーテック  ＨＰＳ−２００）にアミド基を導入して、式（２）で表されるハイパーブランチポリマーを合成した。【０１２９】
【化１】
2019004132.tif 000003
【０１３０】
【化２】
2019004132.tif 000004
【０１３１】
まず、式（１）で表されるハイパーブランチポリマー（１．３ｇ、ジチオカルバメート基：４．９ｍｍｏｌ）、Ｎ‐イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＭ）（１．１０ｇ、９．８ｍｍｏｌ）、α,α’‐アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）（８１ｍｇ、０．４９ｍｍｏｌ）、脱水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（１０ｍＬ）をシュレンク管へ加え、凍結脱気を３回行った。その後、オイルバスを用いて７０℃で一晩（１８時間）撹拌して反応させ、反応終了後、氷水によって冷却し、ＴＨＦで適度に希釈した。次に、ヘキサン中で再沈殿させ、得られた固体の生成物を６０℃で一晩真空乾燥させた。生成物のＮＭＲ（核磁気共鳴）測定及びＩＲ（赤外吸収スペクトル）測定を行った。この結果、式（１）で表される市販のハイパーブランチポリマーにアミド基が導入されて、式（２）で表されるポリマーが生成していることが確認できた。次に、生成物の分子量をＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）で測定した。分子量は、数平均分子量（Ｍｎ）＝９,９４６、重量平均分子量（Ｍｗ）＝２４,７９２であり、ハイパーブランチ構造独特の数平均分子量（Ｍｎ）と重量平均分子量（Ｍｗ）とが大きく異なった値であった。式（２）で表されるハイパーブランチポリマーの収率は、９２％であった。【０１３２】
（ｂ）触媒活性妨害層の形成
合成した式（２）で表されるポリマーをメチルエチルケトンに溶解して、ポリマー濃度０．５重量％のポリマー液を調製した。成形した発泡成形体を調製したポリマー液に室温で５秒間ディッピングし、その後、８５℃乾燥機中で５分間乾燥した。これにより、発泡成形体表面に触媒活性妨害層を形成した。触媒活性妨害層の膜厚は、約７０ｎｍであった。【０１３３】
（ｃ）レーザー描画
触媒活性妨害層を形成した発泡成形体の表面に、３Ｄレーザーマーカ（キーエンス製、ファイバーレーザー、出力５０Ｗ）を用いて、２０００ｍｍ／ｓの加工速度で、回路パターンに対応する部分をレーザー描画した。描画パターンの線幅は０．３ｍｍ、隣り合う描画線間の最小距離は０．５ｍｍとした。レーザー描画により、レーザー描画部分の触媒活性妨害層を除去できた。【０１３４】
（ｄ）無電解メッキ触媒の付与及びメッキ膜の形成
レーザー描画を行った発泡成形体を３０℃の塩化パラジウム溶液（奥野製薬工業製、アクチベータ）に５分浸漬して、無電解メッキ触媒を付与した。無電解メッキ触媒を付与した発泡成形体を水洗し、次に、６０℃の無電解ニッケルリンメッキ液（奥野製薬工業製、トップニコロンＬＰＨ−Ｌ、ｐＨ６．５）に１０分浸漬させた。発泡成形体上のレーザー描画部に選択的に、ニッケルリン膜（無電解ニッケルリンメッキ膜）が約１μｍ成長した。【０１３５】
レーザー描画部のニッケルリン膜上に、更に、汎用の方法により、電解銅メッキ膜を１０μｍ、電解ニッケルメッキ膜を１μｍ、電解金メッキ膜を０．１μｍ、この順に積層し、回路パターンを形成した。【０１３６】
［試料１‐２〜１‐１０の製造］
発泡成形体の製造において、可塑化シリンダの飢餓ゾーンに導入する物理発泡剤の圧力をそれぞれ、２ＭＰａ、４ＭＰａ、６ＭＰａ、８ＭＰａ、１０ＭＰａ、１２ＭＰａ、１４ＭＰａ、１８ＭＰａ及び０．４ＭＰａとした以外は試料１‐１と同様の方法により、試料１‐２〜１‐１０（成形回路部品）を製造した。【０１３７】
各試料の発泡成形体の製造中、常時、圧力センサ２７により可塑化シリンダ２１０内の飢餓ゾーン２３の圧力を計測した。その結果、飢餓ゾーン２３の圧力は、導入される物理発泡剤と同一の一定圧力であった。また、飢餓ゾーン２３へ供給される窒素の圧力を示す圧力計１５２の値も、発泡成形体の製造中、常時、試料毎に設定した一定圧力であった。以上から、可塑化計量工程、射出工程、成形体の冷却工程、取り出し工程等を含む射出成形の１サイクルを通して、飢餓ゾーン２３において、試料毎に設定した一定圧力の窒素により溶融樹脂が、常時、加圧されていたこと、及び２０個の成形体の連続成形の間、飢餓ゾーン２３において、窒素により溶融樹脂が、常時、加圧されていたことが確認できた。【０１３８】
［試料１‐１〜１‐１０の評価］
試料１‐１〜１‐１０（成形回路部品）を以下に説明する方法により評価した。各試料の評価結果を各試料の発泡成形体の製造時に用いた物理発泡剤の圧力と共に表１及び表２に示す。【０１３９】
（１）発泡成形体の発泡性
発泡成形体の形状観察及び断面観察を行い、発泡成形体の発泡性を下記評価基準に従って評価した。尚、下記の判断基準でＡ判定の発泡成形体は、ソリッド成形品と比較して比重が１０％程度低下していた。【０１４０】
＜発泡性の評価基準＞
Ａ:十分に発泡している。
発泡成形体は金型のキャビティを完全に充填しており、発泡成形体内部に形成された発泡セルは微細化している（セル径が約３０〜５０μｍ程度）。
Ｂ:発泡している。
発泡成形体は金型のキャビティを完全に充填してはいないが、キャビティの端部に未充填部分が無い。即ち、溶融樹脂の流動末端がキャビティの端部に達している。発泡成形体内部に形成された発泡セルには、肥大化したもの（セル径が約１００〜２００μｍ程度）が散見される。
Ｃ:成形体の一部のみが発泡している。
金型のキャビティの端部に未充填部分がある。即ち、溶融樹脂の流動末端がキャビティの端部に達していない。発泡成形体の端部近傍（溶融樹脂の流動末端近傍）に形成された発泡セルは肥大化している（セル径が約１００〜２００μｍ程度）。【０１４１】
（２）加熱試験による成形回路部品の厚みの変化率
上で作製した試料１‐１〜１‐１０の各２０個の成形回路部品から、無作為に各５個を選択した。まず、成形回路部品１個につき、平板の厚みに相当する部分（金型のキャビティの幅２ｍｍに対応する部分）の長さを４ヵ所測定した（厚みＤｂ）。その後、以下に説明する加熱試験を行った。まず、鉛フリーハンダ用リフロー炉を想定して、設定温度２５０℃に加熱した電気炉内に、成形回路部品を静置した。成形回路部品表面には熱伝対を接触させ表面温度を測定し、最高到達温度が２４０℃〜２６０℃になることを確認した。表面温度が最高温度に達してから５分後に、成形回路部品を電気炉から取り出した。成形回路部品を電気炉内に静置した時間は、約８〜９分であった。成形回路部品を室温まで冷却した後、加熱前に厚みを測定した部分の厚みを再度測定し（厚みＤａ）、加熱試験による成形回路部品の厚みの変化率を以下の式により求めた。
（Ｄａ−Ｄｂ）／Ｄｂ×１００（％）
Ｄｂ：成形回路部品の加熱前の厚み
Ｄａ：成形回路部品の加熱後の厚み
【０１４２】
成形回路部品１個につき、４ヵ所の厚みの変化率を求め、更に、試料毎に発成形回路部品５個において同様に厚みの変化率を求めた（４ヵ所×５個＝合計２０ヶ所）。そして、これら２０ヶ所の厚みの変化率の平均値を各試料の加熱試験による成形回路部品の厚みの変化率とした。【０１４３】
（３）加熱試験後の表面の膨れ
上述した加熱試験後の成形回路部品の表面を観察し、表面の膨れの有無を下記評価基準に従って評価した。【０１４４】
＜加熱試験後の表面の膨れの評価基準＞
Ａ：成形回路部品の表面に膨れが無い。
Ｂ：成形回路部品の表面の一部に小さな膨れがある（直径１ｍｍ未満）。
Ｃ：成形回路部品の表面に大きな膨れがある（直径１ｍｍ〜３ｍｍ）。
Ｄ：成形回路部品の表面により大きな膨れがある（直径３ｍｍ以上）。【０１４５】
（４）発泡成形体表面のスワールマーク
加熱試験前の成形回路部品の表面を観察し、発泡成形体表面のスワールマークの有無を下記評価基準に従って評価した。【０１４６】
＜スワールマークの評価基準＞
Ａ:スワールマークが発生していないか、又は非常にわずかに発生している。
Ｂ：発泡成形体表面の一部にスワールマークが発生している。
Ｃ：発泡成形体表面全体にスワールマークが発生しており、発泡成形体の表面が白く曇っている。【０１４７】
【表１】
2019004132.tif 000005
【表２】
2019004132.tif 000006
【０１４８】
発泡成形体の製造時に用いた物理発泡剤の圧力が１〜１２ＭＰａである試料１‐１〜１‐７は、発泡成形体の発泡性が良好であり、加熱試験による成形回路部品の厚みの変化率が小さく、表面の膨れも小さかったことから耐熱性が高いことが確認できた。更に、スワールマークの発生も抑制されていた。また、発泡成形体の製造時に用いた物理発泡剤の圧力が２〜１０ＭＰａである試料１‐２〜１‐６は、発泡性がより良好で、耐熱性がより高く、スワールマークの発生もより少なかった。【０１４９】
発泡成形体の製造時に用いた物理発泡剤の圧力が１２ＭＰａを超える試料１‐８及び１‐９は、試料１‐１〜１‐７と比較して、加熱試験による成形回路部品の厚みの変化率が大きく、表面の膨れも大きかった。これから、試料１‐１〜１‐７と比較して、耐熱性が低いことがわかった。また、試料１‐８及び１‐９では、スワールマークの発生も著しかった。発泡成形体の製造時に用いた物理発泡剤の圧力が０．５ＭＰａ未満の試料１‐１０は、試料１‐１〜１‐７と比較して、発泡成形体の発泡性が不十分であった。【０１５０】
［試料２‐１〜２‐８の製造］
熱可塑性樹脂として液晶ポリマー（ＬＣＰ）（ホリプラスチック製、ラペロスＳ１３５）を用い、可塑化シリンダの飢餓ゾーンに導入する物理発泡剤（窒素）の圧力をそれぞれ、０．５ＭＰａ、１ＭＰａ、２ＭＰａ、４ＭＰａ、６ＭＰａ、８ＭＰａ、１０ＭＰａ及び０．４ＭＰａとした以外は、試料１‐１と同様の方法により試料２‐１〜２‐８（成形回路部品）を製造した。【０１５１】
各試料の発泡成形体の製造中、常時、圧力センサ２７により可塑化シリンダ２１０内の飢餓ゾーン２３の圧力を計測した。その結果、飢餓ゾーン２３の圧力は、導入される物理発泡剤と同一の一定圧力であった。また、飢餓ゾーン２３へ供給される窒素の圧力を示す圧力計１５２の値も、発泡成形体の製造中、常時、試料毎に設定した一定圧力であった。以上から、可塑化計量工程、射出工程、成形体の冷却工程、取り出し工程等を含む射出成形の１サイクルを通して、飢餓ゾーン２３において、試料毎に設定した一定圧力の窒素により溶融樹脂が、常時、加圧されていたこと、及び２０個の成形体の連続成形の間、飢餓ゾーン２３において、窒素により溶融樹脂が、常時、加圧されていたことが確認できた。【０１５２】
［試料２‐１〜２‐８の評価］
上で作製した試料２‐１〜２‐８（成形回路部品）について、上述した試料１‐１〜１‐１０と同様の方法により、以下の（１）〜（４）の評価を行った。
（１）発泡成形体の発泡性
（２）加熱試験による発泡成形体の厚みの変化率
（３）加熱試験後の表面の膨れ
（４）発泡成形体表面のスワールマーク【０１５３】
各試料の評価結果を各試料の発泡成形体の製造時に用いた物理発泡剤の圧力と共に表３に示す。【０１５４】
【表３】
2019004132.tif 000007
【０１５５】
発泡成形体の製造時に用いた物理発泡剤の圧力が０．５〜１０ＭＰａである試料２‐１〜２‐７は、発泡性が良好で、加熱試験による発泡成形体の厚みの変化率が小さかったことから耐熱性が高いことが確認できた。更に、スワールマークの発生も抑制されていた。また、発泡成形体の製造時に用いた物理発泡剤の圧力が１〜６ＭＰａである試料２‐２〜２‐５は、発泡性がより良好で、耐熱性がより高く、スワールマークの発生も少なかった。【０１５６】
発泡成形体の製造時に用いた物理発泡剤の圧力が０．４ＭＰａの試料２‐８は、試料２‐１〜２‐７と比較して、発泡成形体の発泡性が不十分であった。【０１５７】
[試料３‐１]
図５に示す板状体の基材１０を用いて、回路部品７００を製造した。また、実装部品３０として、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた。【０１５８】
（１）基材の成形
絶縁性熱伝導フィラーを含む熱可塑性樹脂として、酸化アルミ等を含むポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）（ＤＩＣ製、ＴＺ-２０１０-Ａ１、熱伝導率１Ｗ/ｍ・Ｋ）を用いた。成形装置としてＷＯ２０１７/００７０３２号公報の図２に開示される成形装置を用い、物理発泡剤として加圧窒素を用いて、板状（５０ｍｍ×８０ｍｍ×２ｍｍ）の発泡成形体を成形した。金型への溶融樹脂の充填量を調整して、発泡体の密度低減率を５％とした。成形条件は、物理発泡剤の導入圧力：２ＭＰａ、樹脂温度：３５０℃、金型温度：１５０℃、射出速度：５０ｍｍ/ｓ、型締め圧：３ｔｆ、保圧：０（ゼロ）とした。【０１５９】
成形した発泡成形体の外観を光学顕微鏡で観察した。成形時において金型ゲートに位置していた部分から金型末端に位置して部分まで、発泡成形体の厚みの変動幅は５μｍ以内であり、発泡成形体の厚みは均一であった。また、成形体の金型末端に位置していた部分（流動末端部）に、顕微鏡で確認できる大きさのバリは発生していなかった。更に、発泡成形体の断面をＳＥＭで観察した。成形体の表面から深さ約１００μｍまでの範囲のスキン層には、発泡セルは確認できなかった。成形体の表面から約１００μｍより深い範囲のコア層には、平均セル径が５０μｍ程度の微細な発泡セルが確認された。【０１６０】
（２）回路パターンの形成
以下に説明する方法により、基材１０上にメッキ膜により形成された回路パターン７０を形成した。【０１６１】
（ａ）触媒活性妨害層の形成
基材の表面に、上述の試料１−１の製造で用いた、触媒失活剤である式（２）で表されるハイパーブランチポリマーを含む触媒活性妨害層を形成した。尚、式（２）で表されるハイパーブランチポリマーは、特開２０１７‐１６０５１８号公報に開示される方法により合成した。【０１６２】
合成した式（２）で表されるポリマーをメチルエチルケトンに溶解して、ポリマー濃度０．３重量％のポリマー溶液を調製した。室温のポリマー溶液に基材を５秒間浸漬し、その後、８５℃乾燥機中で５分間乾燥した。これにより、基材表面に膜厚約５０ｎｍの触媒活性妨害層が形成された。【０１６３】
（ｂ）レーザー描画
触媒活性妨害層を形成した基材１０の表面に、３Ｄレーザーマーカ（キーエンス製、ファイバーレーザー、出力５０Ｗ）を用いて、８００ｍｍ／ｓの加工速度で３回重ね書きを行い、回路パターン７０に対応する部分をレーザー描画した。描画パターンの線幅は０．３ｍｍ、隣り合う描画線間の最小距離は０．５ｍｍとした。レーザー描画により、レーザー描画部分１５（図７（ａ）及び（ｂ）参照）の触媒活性妨害層を除去できた。また、レーザー描画部分１５の表面は粗化され、基材１０内に含まれていたフィラーが露出した。レーザーによる粗化深さは、約５０μｍであった。【０１６４】
（ｃ）触媒付与の前処理
水に、重量平均分子量７０，０００のポリエチレンイミン（ＰＥＩ）（和光純薬製、３０重量％濃度溶液）、次亜リン酸カルシウム（大道製薬製）を混合し、ＰＥＩの配合量（固形分濃度）が１ｇ／Ｌ、次亜リン酸カルシウムの配合量が５ｇ／Ｌとなるように前処理液を調製した。調製した室温の前処理液に基材１０を５分間浸漬した。【０１６５】
（ｄ）基材の洗浄
エアバブリングにより撹拌した常温の水に基材を５分間浸漬して洗浄した。【０１６６】
（ｅ）無電解メッキ触媒の付与
３５℃に調整した市販の塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２）水溶液（奥野製薬工業製、アクチベータ、塩化パラジウム濃度：１５０ｐｐｍ）に基材１０を５分間浸漬した。基材を塩化パラジウム水溶液から取り出した後、水洗した。【０１６７】
（ｆ）無電解メッキ
６０℃に調整した無電解ニッケルリンメッキ液（奥野製薬工業製、トップニコロンＬＰＨ−Ｌ、ｐＨ６．５）に、基材１０を１０分間浸漬した。基材１０上のレーザー描画部１５にニッケルリン膜（無電解ニッケルリンメッキ膜）が約１μｍ成長した。【０１６８】
ニッケルリン膜上に、更に、汎用の方法により、電解銅メッキ膜を２０μｍ、電解ニッケルメッキ膜を１μｍ、電解金メッキ膜を０．１μｍ、この順に積層し、回路パターン７０を形成した。【０１６９】
（３）実装部品の実装
実装部品３０として、面実装タイプの高輝度ＬＥＤ（日亜化学製、ＮＳ２Ｗ１２３ＢＴ、３．０ｍｍｘ２．０ｍｍｘ高さ０．７ｍｍ）を用いた。基材１０の実装部１２の実装面１０ａ上において、回路パターン７０と電気的に接続可能な位置に３個の実装部品（ＬＥＤ）３０及びハンダ３１を配置した。ハンダの平均膜厚は約２０μｍとした。図５（ａ）に示すように、３個の実装部品３０は直列接続した。次に、基材１０をリフロー炉に通した（ハンダリフロー）。リフロー炉内で基材１０は加熱され、基材１０の最高到達温度は約２４０℃となり、基材１０が最高到達温度で加熱された時間は約１分であった。ハンダ３１により、実装部品３０は基材１０に実装され、回路部品７００（試料３‐１）を得た。尚、ハンダリフローにより基材１０に膨れは発生しなかった。【０１７０】
[試料３‐２]
板状の基材１０（図５）に代えて、背面４０ｂに凹部４５形成された基材４０（図９）を用いた以外は、試料３‐１と同様の方法により、図９に示す回路部品４００を製造した。【０１７１】
（１）基材の成形
試料３‐１と同様の材料及び装置を用いて、同様の成形条件で発泡成形体を成形した。但し、金型キャビティ内に、凹部４５に対応する、３個の凸部を有する金型を用いて、基材４０の成形と同時に凹部４５を形成した。発泡成形体は、板状（５０ｍｍ×８０ｍｍ×２ｍｍ）であり、３個の実装部品（ＬＥＤ）３０を実装する実装面４０ａに対応する背面４０ｂに、側壁４５ａと底面４５ｂにより区画された凹部４５を有する。底面４５ｂの面積は、４ｍｍ×４ｍｍ＝０．１６ｃｍ２とし、実装面４０ａから底面４５ｂまでの距離ｄ１は、０．６ｍｍとした。底面４５ｂの面積（０．１６ｃｍ２）は、実装部品３０の底面の面積（３ｍｍｘ２ｍｍ＝０．０６ｃｍ２）より大きく設定した。【０１７２】
得られた発泡成形体の外観を光学顕微鏡で観察した。実装部５２は、実装部５２以外の部分と比較して、その厚み（ｄ１）が薄いが、樹脂の充填に問題は無かった。また、試料３‐１と同様に、発泡成形体の厚みの変動幅は５μｍ以内であり、実装部５２以外の部分の厚み（ｄ２）は均一であった。また、成形体の金型末端に位置していた部分（流動末端部）に、顕微鏡で確認できる大きさのバリは発生していなかった。更に、発泡成形体の断面をＳＥＭで観察した。厚み（ｄ１）が薄い実装部５２では、実装部５２以外の部分と比較して、コア層内部の発泡セルが少なかった。【０１７３】
（２）回路パターンの形成及び実装部品の実装
試料３‐１と同様の方法により、実装面４０ａ上に回路パターン７０を形成し、実装部品３０を実装して、回路部品４００（試料３‐２）を得た。【０１７４】
[試料３‐３]
板状の基材１０（図５）に代えて、凹部５５及び内部が無電解メッキ膜７１で充填された貫通孔５６が形成された基材５１（図１０）を用いた以外は、試料３‐１と同様の方法により、図１０に示す回路部品５００を製造した。【０１７５】
（１）基材の成形
試料３‐１と同様の材料及び装置を用いて、同様の成形条件で発泡成形体を成形した。但し、試料３‐２で用いた金型を用いて、背面５０ｂに凹部５５が形成された基材５１を成形した。貫通孔５６を形成する前の基材５１は、試料３‐２の基材４０と同様である。【０１７６】
（２）回路パターン及び貫通孔の形成
試料３‐１と同様の方法により、触媒活性妨害層を形成した後、レーザー描画を行った。レーザー描画の際、配線パターンに対応するレーザー描画部分１５（図７（ａ）及び（ｂ）参照）と共に、実装部５２の実装面５０ａから凹部５５の底面５５ｂに向かう貫通孔５６をレーザー光により形成した。貫通孔５６の直径は０．２ｍｍとし、ＬＥＤ３０、１個につき、６個の貫通孔５６を形成した。【０１７７】
次に、試料３‐１と同様の方法により、触媒付与の前処理、基材の洗浄、無電解メッキ触媒の付与及び無電解メッキをこの順で行った。これにより、レーザー描画部分１５上の無電解メッキ膜と、貫通孔５６内部の無電解メッキ膜７１とを同時に形成した。次に、レーザー描画部分１５の無電解メッキ膜上に、試料３‐１と同様の方法により、電解銅メッキ膜、電解ニッケルメッキ膜、電解金メッキ膜をこの順に積層し、回路パターン７０を形成した。【０１７８】
（３）実装部品の実装
試料３‐１と同様の方法により、実装面５０ａ上に実装部品３０を実装して、回路部品５００（試料３‐３）を得た。【０１７９】
［試料３‐４］
基材である発泡成形体の密度低減率を０．５％とした以外は、試料３‐１と同様の方法により、図５に示す回路部品７００（試料３‐４）を製造した。基材の成形において、物理発泡剤の導入圧力を１ＭＰａとし、金型への溶融樹脂の充填量を調整して、密度低減率を０．５％とした。また、成形体にバリが発生しないように、型締め圧及び保圧の調整をおこなった。その他の成形条件は、試料３‐１と同様とした。【０１８０】
［試料３‐５］
基材である発泡成形体の密度低減率を１％とした以外は、試料３‐１と同様の方法により、図５に示す回路部品７００（試料３‐５）を製造した。基材の成形において、物理発泡剤の導入圧力を１ＭＰａとし、金型への溶融樹脂の充填量を調整して、密度低減率を１％とした。また、成形体にバリが発生しないように、型締め圧及び保圧の調整をおこなった。その他の成形条件は、試料３‐１と同様とした。【０１８１】
［試料３‐６］
基材である発泡成形体の密度低減率を７％とした以外は、試料３‐１と同様の方法により、図５に示す回路部品７００（試料３‐６）を製造した。基材の成形において、物理発泡剤の導入圧力を２ＭＰａとし、金型への溶融樹脂の充填量を調整して、密度低減率を７％とした。また、成形体にバリが発生しないように、型締め圧の調整をおこなった。その他の成形条件は、試料３‐１と同様とした。【０１８２】
［試料３‐７］
基材である発泡成形体の密度低減率を１０％とした以外は、試料３‐１と同様の方法により、図５に示す回路部品７００（試料３‐７）を製造した。基材の成形において、物理発泡剤の導入圧力を２ＭＰａとし、金型への溶融樹脂の充填量を調整して、密度低減率を１０％とした。また、成形体にバリが発生しないように、型締め圧の調整をおこなった。その他の成形条件は、試料３‐１と同様とした。【０１８３】
［試料３‐８］
基材を非発泡成形体（ソリッド成形体）とした以外は、試料３‐１と同様の構成の回路部品を製造した。【０１８４】
（１）基材の成形
試料３‐１と同様の材料及び装置を用いて、非発泡成形体を成形した。非発泡成形体を成形するため、可塑化シリンダへの物理発泡剤の導入は行なわなかった。樹脂温度及び金型温度は、試料３‐１と同様とした。但し、試料３‐８では、溶融樹脂の流動性が低いため、射出成形時に保圧を加えないと成形体にヒケが生じる。このため、４０ＭＰａの保圧を５秒間加えた。また、成形時に金型が開かないようにするための型締め圧は４０ｔｆであった。【０１８５】
得られた発泡成形体の外観を光学顕微鏡で観察した。成形時において金型ゲートに位置していた部分から金型末端に位置して部分まで、発泡成形体の厚みの変動幅は１０μｍであり、試料３‐１の変動幅５μｍより悪化していた。また、成形体の金型パーティング面に対応する部分に、約５０μｍ長さのバリが発生しており、バリ取りの２次加工が必要なレベルであった。【０１８６】
（２）回路パターンの形成及び実装部品の実装
試料３‐１と同様の方法により、成形体の実装面上に回路パターンを形成し、実装部品を実装して、回路部品（試料３‐８）を得た。【０１８７】
［試料３‐９］
基材である発泡成形体の密度低減率を１５％とした以外は、試料３‐１と同様の方法により、図５に示す回路部品７００（試料３‐９）を製造した。基材の成形において、物理発泡剤の導入圧力を４ＭＰａとし、金型への溶融樹脂の充填量を調整して、密度低減率を１５％とした。その他の成形条件は、試料３‐１と同様とした。【０１８８】
［回路部品の評価］
製造した回路部品（試料３‐１〜試料３‐９）について、以下の評価を行った。結果を表４に示す。【０１８９】
（１）回路部品の放熱性
製造した各回路部品（試料３‐１〜試料３‐９）に電源を接続し、３００ｍＡの直流電流を流してＬＥＤ３０を点灯させた。ＬＥＤ３０の温度が十分に安定化した３０分後、ＬＥＤ３０の温度を測定した。ＬＥＤ３０の温度は、ＬＥＤ３０の背面の電極間に熱電対を固定して測定した。【０１９０】
（２）基材（成形体）の量産性
以下の評価基準に従って、基材（成形体）の量産性を評価した。【０１９１】
＜量産性の評価基準＞
○：型締め圧：５ｔｆ未満、保圧：１０ＭＰａ未満の成形条件で成形が可能であり、成形体にバリは発生しなかった。
△：型締め圧：５〜１０ｔｆ、保圧：１０〜２０ＭＰａの成形条件で成形が可能であり、成形体にバリは発生しなかった。
×：型締め圧：３５ｔｆ以上、保圧：４０ＭＰａ以上の成形条件で成形が可能であり、成形体にバリが発生した。【０１９２】
【表４】
2019004132.tif 000008
【０１９３】
表４に示すように、試料３‐１〜３‐７の回路部品はＬＥＤの温度が９０℃以下と低く抑えられ、放熱性が高く、更に成形体の量産性も良好であった。基材の形状が異なり、その他の条件が同一である試料３‐１〜３‐３を比較する。板状体の基材を用いた試料３‐１の回路部品７００（図５）より、試料３‐２の基材に凹部を設けた回路部品４００（図９）の方がＬＥＤの温度が低く、更に、試料３‐３の基材に凹部及びスルーホールを設けた回路部品５００（図１０）の方がＬＥＤの温度がより低かった。即ち、試料３‐３、３‐２、３‐１の順に放熱性が高かった。【０１９４】
また、基材の密度減少率が異なり、その他の条件が同一の試料３‐１、３‐４〜３‐７及び３−９を比較する。基材の密度減少率が１〜７％である試料３‐１、３‐５及び３‐６は、特に、放熱性が高く、成形体の量産性が良好であった。試料３‐１、３‐５及び３‐６のＬＥＤの温度は、無発泡成形体を基材と用いた場合（試料３‐８）とほぼ同程度であり、無発泡成形体と同等の放熱性を有することが確認できた。試料３‐１、３‐５及び３‐６と比較すると、密度減少率が０．５％である試料３‐４は量産性がやや低く、密度減少率が１０％である試料３‐７は、ＬＥＤの温度がやや高かった。また、基材の密度減少率が１５％である試料３‐９は、成形体の量産性は良好であったが、試料３‐１、３‐５及び３‐６と比較すると、ＬＥＤの温度が高く、放熱性が低下した。基材の密度減少率が高い試料３‐９では、発泡セルによる断滅効果で基材の熱抵抗が上昇するため、基材中の絶縁性熱伝導フィラーの効果が低下したと推測される。【０１９５】
一方、無発泡成形体を基材として用いた試料３‐８は、成形体の量産性が低かった。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明の製造方法は、物理発泡剤に関わる装置機構を簡略化できる。また、発泡性に優れた発泡成形体を低コストで、効率よく製造できる。更に、高い耐熱性を有する成形回路部品を製造できる。また、本発明の回路部品（ＭＩＤ）は、量産性と放熱性を両立できる。このため、ＬＥＤ等の実装部品の発熱によって、回路部品が高温となることを抑制でき、量産に適しているため、スマートフォンや、自動車部品に応用可能である。
【符号の説明】
【０１９７】
２０      スクリュ
２１      可塑化ゾーン
２２      圧縮ゾーン
２３      飢餓ゾーン
２４      再圧縮ゾーン
２５      流動速度調整ゾーン
２６      シール部
２７      圧力センサ
１００    ボンベ
２１０    可塑化シリンダ
３００    導入速度調整容器
１０００  製造装置
１０，４０，５１        基材
７０                    回路パターン
３０                    実装部品（ＬＥＤ）
１１                    発泡セル
７００，４００，５００  回路部品
【図１】
2019004132.tif 000009
【図２】
2019004132.tif 000010
【図３】
2019004132.tif 000011
【図４】
2019004132.tif 000012
【図５】
2019004132.tif 000013
【図６】
2019004132.tif 000014
【図７】
2019004132.tif 000015
【図８】
2019004132.tif 000016
【図９】
2019004132.tif 000017
【図１０】
2019004132.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月8日(2018.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路部品であって、
熱可塑性樹脂を含み、密度低減率が０．５％〜１０％である発泡成形体である基材と、
前記基材上に形成されている回路パターンとを含み、
前記熱可塑性樹脂が、スーパーエンジニアリングプラスチックを含むことを特徴とする回路部品。
【請求項２】
前記回路部品を加熱して、前記回路部品の表面温度を２４０℃〜２６０℃に５分間維持したとき、加熱による前記回路部品の厚みの変化率が−２％〜２％であることを特徴とする請求項１に記載の回路部品。
【請求項３】
前記基材の密度低減率が、１〜７％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路部品。
【請求項４】
前記回路部品は、
前記熱可塑性樹脂と、絶縁性熱伝導フィラーとを含む前記発泡成形体であり、実装面と、前記実装面に対向する背面とを有する前記基材と、
前記実装面を含む前記基材の表面に形成されている前記回路パターンと、
前記基材の実装面に実装され、前記回路パターンと電気的に接続している実装部品とを有し、
前記基材の前記実装部品が実装されている部分において、前記実装面から前記背面までの距離が０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回路部品。
【請求項５】
前記基材の前記実装部品が実装されている部分において、前記実装面から前記背面までの距離が０．５ｍｍを超えることを特徴とする請求項４に記載の回路部品。
【請求項６】
前記基材の前記実装部品が実装されている部分において、前記実装面から前記背面までの間に発泡セルを有することを特徴とする請求項５に記載の回路部品。
【請求項７】
前記背面に、側壁と底面により区画される凹部が形成され、
前記底面に対応する前記実装面上に前記実装部品が実装され、
前記実装面から前記底面までの距離が、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の回路部品。
【請求項８】
前記底面に対応する前記実装面上に配置される前記実装部品１個当たりの前記底面の面積が、０．４ｃｍ２〜４ｃｍ２であることを特徴とする請求項７に記載の回路部品。
【請求項９】
前記実装面から前記底面に向かって、非貫通又は貫通の孔が形成されており、前記孔の内壁に無電解メッキ膜が形成されている請求項７又は８に記載の回路部品。
【請求項１０】
前記基材の前記実装部品が実装されている部分において、前記実装面に凹部が形成され、前記凹部の表面に無電解メッキ膜が形成されている請求項７又は８に記載の回路部品。
【請求項１１】
前記回路パターンが、無電解メッキ膜を含む請求項４〜１０のいずれか一項に記載の回路部品。
【請求項１２】
前記背面に放熱部材が設けられていないことを特徴とする請求項４〜１１のいずれか一項に記載の回路部品。
【請求項１３】
（削除）
【請求項１４】
前記スーパーエンジニアリングプラスチックが、ポリフェニレンサルファイド又は液晶ポリマーを含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の回路部品。
【請求項１５】
熱可塑性樹脂が可塑化溶融されて溶融樹脂となる可塑化ゾーンと、前記溶融樹脂が飢餓状態となる飢餓ゾーンとを有し、前記飢餓ゾーンに物理発泡剤を導入するための導入口が形成された可塑化シリンダを用いて、回路部品を製造する方法であって、
前記可塑化ゾーンにおいて、前記熱可塑性樹脂を可塑化溶融して前記溶融樹脂とすることと、
前記飢餓ゾーンに一定圧力の前記物理発泡剤を含む加圧流体を導入し、前記飢餓ゾーンを前記一定圧力に保持することと、
前記飢餓ゾーンにおいて、前記溶融樹脂を飢餓状態とすることと、
前記飢餓ゾーンを前記一定圧力に保持した状態で、前記飢餓ゾーンにおいて、前記飢餓状態の溶融樹脂と前記一定圧力の物理発泡剤を含む加圧流体とを接触させることと、
前記物理発泡剤を含む加圧流体を接触させた前記溶融樹脂を発泡成形体に成形することと、
前記発泡成形体の表面に回路パターンを形成することとを含み、
前記熱可塑性樹脂がスーパーエンジニアリングプラスチックであり、前記一定圧力が０．５ＭＰａ〜１２ＭＰａであることを特徴とする回路部品の製造方法。
【請求項１６】
前記スーパーエンジニアリングプラスチックが、ポリフェニレンサルファイド又は液晶ポリマーを含むことを特徴とする請求項１５に記載の回路部品の製造方法。
【請求項１７】
前記スーパーエンジニアリングプラスチックがポリフェニレンサルファイドを含み、前記一定圧力が２ＭＰａ〜１２ＭＰａであることを特徴とする請求項１５に記載の回路部品の製造方法。
【請求項１８】
前記回路パターンが無電解メッキ膜を含んでおり、前記発泡成形体の表面に回路パターンを形成することが、
前記発泡成形体の表面に、アミド基及びアミノ基の少なくとも一方を有するポリマーを含む触媒活性妨害層を形成することと、
前記触媒活性妨害層を形成した前記発泡成形体の表面の一部を加熱又は光照射することと、
加熱又は光照射した前記発泡成形体の表面に無電解メッキ触媒を付与することと、
前記無電解メッキ触媒を付与した前記発泡成形体の表面に無電解メッキ液を接触させ、前記表面の加熱部分又は光照射部分に前記無電解メッキ膜を形成することとを含む請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の回路部品の製造方法。
【国際調査報告】
2019004132.tif 000019
2019004132.tif 000020
2019004132.tif 000021
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