(57)【要約】【課題】製造コストの増大を抑制するとともに、配線の幅のばらつきを抑制することが可能な樹脂構造体の製造方法を提供する。【解決手段】樹脂構造体１の製造方法は、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の平滑面３１を有するシートを、平滑面３１が成形型４０の内部空間４４に面するように成形型４０内に配置する工程と、内部空間４４に樹脂を充填することにより、シート３０が密着された樹脂成形体１０を成形する工程と、樹脂成形体１０からシート３０を剥離することにより、樹脂成形体１０の表面の少なくとも一部に最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の第１領域１１を形成する工程と、液体状の導電性インクを用いて第１領域１１上に配線２０を形成する工程とを備える。【選択図】図３
2019021809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の平滑面を有するシートを、当該平滑面が成形型の内部空間に面するように前記成形型内に配置する工程と、
前記内部空間に樹脂を充填することにより、前記シートが密着された樹脂成形体を成形する工程と、
前記樹脂成形体から前記シートを剥離することにより、前記樹脂成形体の表面の少なくとも一部に最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の領域を形成する工程と、
液体状の導電性インクを用いて前記領域上に配線を形成する工程とを備える樹脂構造体の製造方法。
【請求項２】
最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の第１平滑面を有するシートの当該第１平滑面上に機能層を形成する工程と、
前記機能層が形成された前記シートを、前記機能層が成形型の内部空間に面するように前記成形型内に配置する工程と、
前記内部空間に樹脂を充填することにより、前記シートおよび前記機能層が密着された樹脂成形体を成形する工程と、
前記機能層を前記樹脂成形体に密着させた状態で前記シートを前記機能層から剥離することにより、前記機能層における最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の第２平滑面を露出させる工程と、
液体状の導電性インクを用いて前記第２平滑面上に配線を形成する工程とを備える樹脂構造体の製造方法。
【請求項３】
前記機能層は、比誘電率５以上の誘電体層である、請求項２に記載の樹脂構造体の製造方法。
【請求項４】
前記配線を形成する工程において、インクジェット印刷により前記導電性インクを噴射する、請求項１から３のいずれか１項に記載の樹脂構造体の製造方法。
【請求項５】
１２０℃の環境下で前記シートに１００ｋｇｆ／ｃｍ２の引張応力を加えたとき、前記シートの伸長率が１％以下であり、かつ前記シートの厚み方向の変形量が１０％以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載の樹脂構造体の製造方法。
【請求項６】
前記シートは、５０〜１２０μｍの厚みを有し、ポリエチレンテレフタレートによって構成される、請求項１から５のいずれか１項に記載の樹脂構造体の製造方法。
【請求項７】
樹脂成形体と、
前記樹脂成形体の表面に形成された配線とを備え、
前記樹脂成形体の表面は、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の第１領域と、前記第１領域に隣接し、最大高さ粗さＲｚが３μｍを超える第２領域とを含み、
前記第１領域と前記第２領域との境界に、前記第１領域が前記第２領域よりも低くなるような段差が形成され、
前記配線は、前記第１領域上に形成される、樹脂構造体。
【請求項８】
樹脂成形体と、
前記樹脂成形体の表面の一部である第１領域の上に形成された機能層と、
前記機能層上に形成された配線とを備え、
前記機能層における前記配線が形成された面は、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下である平滑面であり、
前記樹脂成形体の表面のうちの前記第１領域に隣接する第２領域の最大高さ粗さＲｚは３μｍを超え、
前記第１領域と前記第２領域との境界に、前記平滑面が前記第２領域よりも低くなるような段差が形成される、樹脂構造体。
【請求項９】
前記機能層は、比誘電率５以上の誘電体層である、請求項８に記載の樹脂構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表面に配線が形成された樹脂構造体の製造方法および樹脂構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ウエアラブルな電子機器あるいはＩｏＴ（Internet  of  Things）システムで必要とされるセンサー等の薄型、小型、軽量化への要求が高まっている。このような要求を満たすために、電子回路を超小型化する開発が盛んに進められている。
【０００３】
電子回路の小型化需要に対応する技術として、射出成形等で成形される樹脂成形体の表面に電解めっき、あるいは無電解めっきによって配線を形成するＭＩＤ（Molded  Injection  Devise）法がある。しかしながら、ＭＩＤ法では、化学薬品、廃液等が環境の負荷になる問題がある。
【０００４】
このような環境問題に対応する方法として、特開２００１−１９６７０５号公報（特許文献１）には、樹脂成形体の表面に溝を形成し、該溝に導電材料を注入して配線を形成する方法が提案されている。しかしながら、溝を形成するために複雑な形状の成形型を準備する必要があり、製造コストが高くなるとともに、回路設計が制限されてしまう。
【０００５】
成形型に要する製造コストの抑制および回路設計の自由度を向上させるために、インクジェット印刷を用いて液体状の導電性インクを樹脂成形体の表面に噴射することにより配線を形成する技術が開発されている。たとえば、特開２０１０−２７２７５６号公報（特許文献２）には、電子部品が貼り付けられたシートを成形型内に配置して樹脂成形体を成形し、樹脂成形体からシートを剥離することにより露出した樹脂成形体の表面に配線を形成する技術が開示されている。国際公開２０１４／０７３４１７号（特許文献３）には、インクジェット印刷によって樹脂成形体の表面にインク受容層を形成した後に配線を形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１９６７０５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７２７５６号公報
【特許文献３】国際公開２０１４／０７３４１７号
【特許文献４】特開２０１４−７７０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
樹脂成形体は、成形型のキャビティ内に溶融樹脂を充填して硬化させることにより得られる。成形型の内表面には、成形型の製造中に形成される機械加工跡または傷が存在する。そのため、樹脂成形体の表面には、このような機械加工跡または傷が転写される。図１０は、参考例に係る樹脂構造体の概略的な構造を示す平面図である。図１１は、図１０のＸ−Ｘ線矢視断面図である。図１０および図１１に示されるように、樹脂構造体１００は、機械加工跡が残る成形型を用いて成形された樹脂成形体１１０と、樹脂成形体１１０の上面１１２に形成された配線１２０とを備える。上面１１２には、成形型の機械加工跡に対応する複数の溝が形成される。インクジェット印刷により液体状の導電性インクを上面１１２上に噴射すると、導電性インクの一部が上面１１２の溝に沿って移動しやすくなる。そのため、図１０に示されるように、導電性インクの滲み１２２が生じ、配線１２０の幅が場所によってばらつく。
【０００８】
このような配線１２０の幅のばらつきを抑制するために、成形型の内表面を砥石等で研磨して鏡面仕上げする方法、成形型の内表面にクロム等のメッキ加工を施す方法などが考えられる。しかしながら、このような加工により、成形型に要するコストが上昇する。さらに、成形型の使用に伴って成形型の内表面に傷が生じないように成形型を管理する必要があり、仮に傷が生じた場合、成形型の修復作業の手間がかかる。
【０００９】
特開２０１０−２７２７５６号公報の技術では、成形型と樹脂成形体との間にシートが介在する。そのため、成形型の機械加工跡が樹脂成形体の表面に転写されにくい。しかしながら、電子部品を貼り付けるためにシートに接着剤が塗布されており、接着剤の表面の凹凸が樹脂成形体の表面に転写される。そのため、図１０に示す樹脂構造体１００と同様に、配線の幅がばらつきやすくなる。
【００１０】
国際公開２０１４／０７３４１７号の技術では、配線の下地にインク受容層が形成されているため、導電性インクの滲みが抑制され、配線の幅が安定する。しかしながら、インクジェット印刷によってインク受容層を形成するために、製造工程が複雑化し、製造コストが増大する。
【００１１】
本開示は、上記の問題点に着目してなされたもので、製造コストの増大を抑制するとともに、配線の幅のばらつきを抑制することが可能な樹脂構造体の製造方法および樹脂構造体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
ある局面に従うと、樹脂構造体の製造方法は、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の平滑面を有するシートを、当該平滑面が成形型の内部空間に面するように成形型内に配置する工程と、内部空間に樹脂を充填することにより、シートが密着された樹脂成形体を成形する工程と、樹脂成形体からシートを剥離することにより、樹脂成形体の表面の少なくとも一部に最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の領域を形成する工程と、液体状の導電性インクを用いて領域上に配線を形成する工程とを備える。
【００１３】
別の局面に従うと、樹脂構造体の製造方法は、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の第１平滑面を有するシートの当該第１平滑面上に機能層を形成する工程と、機能層が形成されたシートを、機能層が成形型の内部空間に面するように成形型内に配置する工程と、内部空間に樹脂を充填することにより、シートおよび機能層が密着された樹脂成形体を成形する工程と、機能層を樹脂成形体に密着させた状態でシートを機能層から剥離することにより、機能層における最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の第２平滑面を露出させる工程と、液体状の導電性インクを用いて第２平滑面上に配線を形成する工程とを備える。機能層は、たとえば比誘電率５以上の誘電体層である。
【００１４】
好ましくは、配線を形成する工程において、インクジェット印刷により導電性インクを噴射する。
【００１５】
好ましくは、１２０℃の環境下でシートに１００ｋｇｆ／ｃｍ２の引張応力を加えたとき、シートの伸長率が１％以下であり、かつシートの厚み方向の変形量が１０％以下である。
【００１６】
好ましくは、シートは、５０〜１２０μｍの厚みを有し、ポリエチレンテレフタレートによって構成される。
【００１７】
別の局面に従うと、樹脂構造体は、樹脂成形体と、樹脂成形体の表面に形成された配線とを備える。記樹脂成形体の表面は、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の第１領域と、第１領域に隣接し、最大高さ粗さＲｚが３μｍを超える第２領域とを含む。第１領域と第２領域との境界に、第１領域が第２領域よりも低くなるような段差が形成される。配線は、第１領域上に形成される。
【００１８】
別の局面に従うと、樹脂構造体は、樹脂成形体と、樹脂成形体の表面の一部である第１領域の上に形成された機能層と、機能層上に形成された配線とを備える。機能層における配線が形成された面は、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下である平滑面である。樹脂成形体の表面のうちの第１領域に隣接する第２領域の最大高さ粗さＲｚは３μｍを超える。第１領域と第２領域との境界に、平滑面が第２領域よりも低くなるような段差が形成される。機能層は、たとえば比誘電率５以上の誘電体層である。
【発明の効果】
【００１９】
本開示によれば、製造コストの増大を抑制するとともに、配線の幅のばらつきを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１に係る樹脂構造体の概略的な構成を示す平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った矢視断面図である。
【図３】実施の形態１に係る樹脂構造体の製造方法を説明する図である。
【図４】導電性インクを構成する溶媒と接触角との関係を示す図である。
【図５】第２領域および第１領域の各々に導電性インクを構成する溶媒を滴下したときの接触角の計測結果を示す図である。
【図６】うねりが発生したシートを用いて製造された樹脂構造体を示す平面図である。
【図７】図６のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図８】実施の形態２に係る樹脂構造体の概略的な構造を示す断面図である。
【図９】実施の形態２に係る樹脂構造体の製造方法を説明する図である。
【図１０】参考例に係る樹脂構造体の概略的な構造を示す平面図である。
【図１１】図１０のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。また、以下で説明する各実施の形態または変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。
【００２２】
＜実施の形態１＞
（樹脂構造体の構成）
図１および図２を参照して、実施の形態１に係る樹脂構造体１の概略的な構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る樹脂構造体１の概略的な構成を示す平面図である。図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿った矢視断面図である。
【００２３】
樹脂構造体１は、ウエアラブル携帯機器などの電子機器に組み込まれ、電子機器の主要なまたは補助的な機能を担う。
【００２４】
図１および図２に示されるように、樹脂構造体１は、樹脂成形体１０と、樹脂成形体１０の表面に形成された配線２０とを備える。
【００２５】
樹脂成形体１０は、略板状であり、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）等の樹脂によって構成される。なお、樹脂成形体１０の形状は、特に限定されるものではない。樹脂成形体１０の材質は、他の種類の樹脂であってもよい。たとえば、ウエアラブル携帯機器に組み込まれる樹脂構造体１の場合には、樹脂成形体１０は、伸長変形可能な樹脂材（たとえば、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマーなどの、弾性を有するゴム状の高分子物質であるエラストマー）によって構成されてもよい。
【００２６】
樹脂成形体１０の表面は、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の第１領域１１と、最大高さ粗さＲｚが３μｍを超える第２領域１２とを含む。最大高さ粗さＲｚは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２０１３に規定される。第１領域１１の面内の複数の方向（たとえば３０°間隔の６方向）に沿って最大高さ粗さＲｚを計測し、その最大値を「第１領域１１の最大高さ粗さＲｚ」とする。同様に、第２領域１２の面内の複数の方向（たとえば３０°間隔の６方向）に沿って最大高さ粗さＲｚを計測し、その最大値を「第２領域１２の最大高さ粗さＲｚ」とする。
【００２７】
樹脂成形体１０は、特開２０１０−２７２７５６号公報に記載のように電子部品を埋設してもよい。
【００２８】
第１領域１１は、後述するように、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下のシートの表面が転写された領域である。
【００２９】
第２領域１２は、第１領域１１に隣接する。第２領域１２は、後述するように、成形型の表面の機械加工跡または傷が転写された領域であり、当該機械加工跡または傷に対応する微小な凹凸を有する。第２領域１２には、たとえば複数の溝が形成される。
【００３０】
第１領域１１と第２領域１２との境界には、第１領域１１が第２領域１２よりも低くなるような段差１３が形成される。段差１３の高さは、たとえば５０μｍ〜１２０μｍである。段差１３が形成されることにより、目視によって、第１領域１１と第２領域１２とを容易に区別することができる。
【００３１】
配線２０は、樹脂成形体１０の第１領域１１上に形成される。配線２０は、たとえば銀（Ａｇ）微粒子（粒径１０〜１００ｎｍ）と添加物とを含む導電性インクを第１領域１１に滴下することにより、容易に形成される。導電性インクを第１領域に滴下する方法として、インクジェット印刷、スプレーコート等を用いることができる。インクジェット印刷では、導電性インクがノズルから噴射され、第１領域１１上に堆積される。配線２０の厚みは、たとえば３〜５μｍである。
【００３２】
（樹脂構造体の製造方法）
次に、図３を参照して、実施の形態１に係る樹脂構造体１の製造方法の一例について説明する。図３は、樹脂構造体１の製造方法を説明する図である。
【００３３】
（第１工程）
まず、図３（ａ）に示されるように、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の平滑面３１を有するシート３０を準備する。シート３０は、たとえば５０〜１２０μｍの厚みを有し、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）によって構成される。シート３０が５０〜１２０μｍの厚みを有し、ＰＥＴにより構成されることにより、引張応力に対する強度を確保できるシート３０を安価に準備することができる。
【００３４】
シート３０は、複数の層から構成されていてもよい。この場合、少なくとも一方の最外層の表面の最大高さ粗さＲｚを３μｍ以下とすればよい。たとえば、最外層の直下の層の表面の最大高さ粗さＲｚが３μｍを超える場合、粘度の低い材料を当該表面に塗布することにより、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の表面を有する最外層を形成すればよい。特開２０１０−２７２７５６号公報に記載のように電子部品を埋設した樹脂成形体１０を形成する場合には、粘度の低い接着材料を用いて形成された、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の表面を有する接着層を最外層として有するシート３０を準備すればよい。
【００３５】
（第２工程）
次に、図３（ｂ）に示されるように、第１工程で準備したシート３０を成形型４０内に配置する。成形型４０は、上型４１と下型４２とにより構成される。上型４１の内側の面４３には機械加工跡である溝が多数形成されている。面４３の最大高さ粗さＲｚは３μｍを超える。下型の内側の面にも機械加工跡である溝が多数形成されている。
【００３６】
シート３０は、平滑面３１が成形型４０の内部空間（キャビティ）４４に面するように、成形型４０内に配置される。具体的には、図３（ｂ）に示されるように、シート３０における平滑面３１の裏側の面が上型４１に接し、平滑面３１が下型４２と対向するように、シート３０は成形型４０内に配置される。本実施の形態１では、シート３０は、上型４１の面４３に配置される。シート３０のサイズは面４３のサイズよりも小さく、シート３０は面４３の中央に配置される。
【００３７】
（第３工程）
次に、成形型４０の内部空間４４に溶融樹脂を射出して、樹脂成形体１０の成形を行なう。射出成形の条件は、樹脂に応じて適宜選択されればよく、たとえば、ポリカーボネート（ＰＣ）を用いる場合には、射出樹脂温度２７０℃、射出圧力１００ＭＰａで射出成形を行なう。射出成形する樹脂は、多様な樹脂材料を採用することができる。射出成形を行う条件は、特に限定されるものではない。
【００３８】
図３（ｃ）には、成形型４０から取り出された樹脂成形体１０が示される。樹脂成形体１０にはシート３０が密着される。樹脂成形体１０の表面のうちシート３０で覆われていない部分には、成形型４０の内面の形状が転写される。上述したように、成形型４０の面４３には機械加工跡である溝が多数形成され、面４３の最大高さ粗さＲｚは３μｍを超える。そのため、樹脂成形体１０の表面のうちシート３０の周囲に、最大高さ粗さＲｚが３μｍを超える第２領域１２が形成される。
【００３９】
（第４工程）
次に、図３（ｄ）に示されるように、樹脂成形体１０からシート３０を剥離する。これにより、シート３０に密着していた樹脂成形体１０の表面の領域である第１領域１１が露出する。樹脂成形体１０に密着していたシート３０の平滑面３１の最大高さ粗さＲｚは３μｍ以下である。平滑面３１の形状が第１領域１１に転写されるため、第１領域１１の最大高さ粗さＲｚも３μｍ以下となる。
【００４０】
シート３０を剥離することにより、第１領域１１と第２領域１２との境界に、シート３０の厚みに対応する高さを有する段差１３が形成される。
【００４１】
（第５工程）
次に、図３（ｅ）に示されるように、液体状の導電性インクを第１領域１１に滴下することにより、配線２０を形成する。導電性インクの第１領域１１への滴下は、インクジェット印刷、スプレーコート等を用いて行われる。
【００４２】
導電性インクは、たとえば粒径１０〜１００μｍのＡｇ微粒子を、水３０〜５０ｗｔ％、１．３プロパンジオール１〜２０ｗｔ％、グリセリン１〜２０ｗｔ％、グルコール類１〜２０ｗｔ％の混合液中に分散させたインクである。当該導電性インクを第１領域１１に回路パターン状に滴下した後、１２０℃で３０分程度の乾燥処理を行なうことにより、配線２０が形成される。
【００４３】
配線２０の酸化を防止するために、配線２０の上にレジストを形成してもよい。レジストは、たとえばインクジェット印刷により形成される。ただし、レジストの形成方法は特に限定されるものではない。インクジェット印刷を用いた場合には、配線２０上に選択的にレジストの材料インクを噴射することにより、レジストを容易に形成することができる。
【００４４】
上記の第１〜第５工程により、図１および図２に示す樹脂構造体１を製造することができる。
【００４５】
図４は、導電性インクを構成する溶媒２１と接触角θとの関係を示す図である。接触角θは、溶媒２１を対象面Ｓに滴下し、静滴法により計測される。図５は、第２領域１２および第１領域１１の各々の複数個所に導電性インクを構成する溶媒２１を滴下したときの接触角θの計測結果を示す図である。
【００４６】
表面が粗くなると、対象面Ｓに濡れやすい溶媒２１はより濡れやすくなり、対象面Ｓに弾きやすい溶媒２１はより弾きやすくなる。そのため、図５に示されるように、第２領域１２の接触角θのばらつきは大きくなる。一方、第１領域１１の接触角θのばらつきは一定範囲に抑えられる。これにより、第１領域１１に配線２０を形成する場合、導電性インクの滲みによる配線２０の広大化および導電性インクの弾きによる配線２０の細小化を抑制することができる。その結果、配線２０の幅のばらつきを抑制できる。
【００４７】
なお、接触角３０°となる導電性インクで配線２０を形成する場合、配線２０の厚みは、３〜４μｍとなる。そのため、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の第１領域１１に配線２０を形成することにより、配線２０の断線を抑制することができる。
【００４８】
上記の第１工程で準備されるシート３０は、１２０℃の環境下で１００ｋｇｆ／ｃｍ２の引張応力が加えられたとき、伸長率が１％以下であり、かつ厚み方向の変形量が１０％以下である特性を有することが好ましい。このような特性を有するシート３０は、ＰＥＴにより容易に準備することができる。
【００４９】
上記の特性を有するシート３０を用いることにより、第３工程において溶融樹脂と接触したシート３０の伸びおよび厚み方向の変形を抑制できる。これにより、成形型４０内でのシート３０のうねりの発生を抑制できる。
【００５０】
図６は、うねりが発生したシート３０を用いて製造された樹脂構造体を示す平面図である。図７は、図６のＸ−Ｘ線矢視断面図である。シート３０にうねりが発生した場合、当該うねりが第１領域１１に転写される。第１領域１１にうねりがあると、導電性インクがうねりの傾斜に沿って流れ、うねりの頂部の導電性インクが少なくなる。そのため、図６に示されるように、配線２０に細部２２が生じる。しかしながら、上記の特性を有するシート３０を用いることにより、第１領域１１のうねりに起因した配線２０の幅のばらつきをさらに抑制できる。
【００５１】
なお、上記の第２工程において、上型４１の面４３と同サイズのシート３０を面４３上に配置してもよい。この場合には、段差１３が形成されない。
【００５２】
以上のように、実施の形態１に係る樹脂構造体１の製造方法は、少なくとも第２〜第５工程を備える。第２工程では、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の平滑面３１を有するシートを、平滑面３１が成形型４０の内部空間４４に面するように成形型４０内に配置する。第３工程では、内部空間４４に樹脂を充填することにより、シート３０が密着された樹脂成形体１０を成形する。第４工程では、樹脂成形体１０からシート３０を剥離することにより、樹脂成形体１０の表面の少なくとも一部に最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の第１領域１１を形成する。第５工程では、液体状の導電性インクを用いて第１領域１１上に配線２０を形成する。
【００５３】
上記の構成により、配線２０は、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の第１領域１１に形成される。これにより、第１領域１１における導電性インクの接触角のばらつきを小さくすることができる。その結果、導電性インクの部分的な滲みまたは弾きが抑制され、配線２０の幅のばらつきを抑制することができる。さらに、国際公開２０１４／０７３４１７号に記載のようなインク受容層をインクジェット印刷により形成したり、成形型を鏡面加工仕上げすることがないため、製造コストの増大を抑制できる。以上から、製造コストの増大を抑制するとともに、配線の幅のばらつきを抑制することができる。
【００５４】
配線２０を形成する工程において、インクジェット印刷により導電性インクを噴射する。これにより、配線２０を容易に形成することができる。さらに、配線２０のパターン設計の自由度が向上する。インクジェット印刷による導電性インクの１回の印刷で得られる配線の厚さは０．５μｍ〜５μｍと薄い。しかしながら、第１領域の最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下であるため、少ない回数（１〜６回）の印刷によって配線における断線の発生を抑制することができる。
【００５５】
１２０℃の環境下でシート３０に１００ｋｇｆ／ｃｍ２の引張応力を加えたとき、シート３０の伸長率が１％以下であり、かつシート３０の厚み方向の変形量が１０％以下であることが好ましい。これにより、成形型４０に配置されたシート３０のうねりの発生を抑制できる。その結果、第１領域１１のうねりが抑制され、うねりに起因した配線２０の幅のばらつきも抑制することができる。
【００５６】
シート３０は、５０〜１２０μｍの厚みを有し、ポリエチレンテレフタレートによって構成されることが好ましい。これにより、引張応力に対する強度を確保できるシート３０を安価に準備することができる。
【００５７】
本実施の形態１に係る樹脂構造体１は、樹脂成形体１０と、樹脂成形体１０の表面に形成された配線２０とを備える。樹脂成形体１０の表面は、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の第１領域１１と、第１領域１１に隣接し、最大高さ粗さＲｚが３μｍを超える第２領域１２と、を含む。第１領域１１と第２領域１２との境界に、第１領域１１が第２領域１２よりも低くなるような段差１３が形成される。配線２０は、第１領域１１上に形成される。
【００５８】
これにより、導電性インクの部分的な滲みまたは弾きが抑制され、配線２０の幅のばらつきを抑制することができる。さらに、国際公開２０１４／０７３４１７号に記載のようなインク受容層をインクジェット印刷により形成したり、成形型を鏡面加工仕上げすることがないため、樹脂構造体１の製造コストの増大を抑制できる。さらに、段差１３により、第１領域１１と第２領域１２との境界を容易に確認することができる。そのため、配線２０を誤って第２領域１２に形成することを防止できる。
【００５９】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、樹脂成形体１０の表面である第１領域１１の上に配線２０を形成したが、樹脂成形体１０と配線２０との間に機能層を設けてもよい。
【００６０】
特開２０１４−７７０８１号公報（特許文献４）には、比誘電率２００以上のチタン酸バリウム等を含む高誘電率の機能層をインクジェット印刷により形成する技術が開示されている。当該技術を立体形状の樹脂成形体に適用するには、インクジェット印刷装置、インクを硬化させる乾燥処理あるいは光照射処理を行なう装置が大型化し、製造コストが高くなる。本実施の形態２に係る樹脂構造体の製造方法では、このような機能層を容易に形成することができる。
【００６１】
図８は、実施の形態２に係る樹脂構造体１ａの概略的な構造を示す断面図である。図８に示されるように、樹脂構造体１ａは、樹脂成形体１０ａと、樹脂成形体１０ａの表面の一部である第１領域１１ａの上に形成された機能層５０と、機能層５０上に形成された配線２０とを備える。
【００６２】
樹脂成形体１０ａは、図１に示す樹脂成形体１０と同様に、略板状であり、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）等の樹脂によって構成される。ただし、樹脂成形体１０ａの形状および材質は、特に限定されるものではない。樹脂成形体１０ａは、特開２０１０−２７２７５６号公報に記載のように電子部品を埋設してもよい。
【００６３】
樹脂成形体１０ａの表面は、機能層５０が形成される第１領域１１ａと、最大高さ粗さＲｚが３μｍを超える第２領域１２とを含む。第２領域１２は、第１領域１１に隣接する。
【００６４】
第１領域１１ａと第２領域１２との境界には、機能層５０の上面である平滑面５１が第２領域１２よりも低くなるような段差１３ａが形成される。段差１３ａの高さは、たとえば５０μｍ〜１２０μｍである。段差１３ａが形成されることにより、目視によって、第１領域１１ａと第２領域１２とを容易に区別することができる。
【００６５】
機能層５０は、樹脂成形体１０ａと異なる材料によって構成され、樹脂成形体１０ａとは異なる機能を有する。機能層５０は、第１領域１１ａの上に形成される。機能層５０の上面である平滑面５１の最大高さ粗さＲｚは３μｍ以下である。機能層５０の厚みは特に限定されないが、たとえば１０ｎｍから１０μｍである。
【００６６】
配線２０は、機能層５０の平滑面５１上に形成される。配線２０は、たとえばインクジェット印刷、スプレーコート等により銀（Ａｇ）微粒子（粒径１０〜１００ｎｍ）と添加物とを含む導電性インクを機能層５０の平滑面５１上に滴下することにより、容易に形成される。
【００６７】
機能層５０は、たとえば、比誘電率が５以上の誘電体層（高誘電体層）、比誘電率が２以下の誘電体層（低誘電体層）、誘電正接が０．００３以下の誘電体層（低誘電正接層）、プライマー等のインク受容層等である。
【００６８】
電子回路を小型化するためには、電気信号の伝搬波長を短くするが好ましい。樹脂成形体１０ａの材料を比誘電率が２〜３のポリカーボネートとした場合、当該樹脂成形体１０ａの表面上に配線を形成すると、配線を伝搬する波長を十分に短くするができない。しかしながら、機能層５０を高誘電体層とすることにより、機能層５０上に形成される配線２０を伝搬する信号の波長を十分に短くすることができる。
【００６９】
機能層５０を低誘電体層または低誘電正接層とすることにより、配線２０によって構成される高周波回路の信号損失を低減することができる。
【００７０】
機能層５０を国際公開２０１４／０７３４１７号に記載される材料のインク受容層とすることにより、インクジェット印刷により配線２０を形成する際の導電性インクの滲みまたは弾きをさらに抑制することができる。
【００７１】
（樹脂構造体の製造方法）
次に、図９を参照して、実施の形態２に係る樹脂構造体１ａの製造方法の一例について説明する。図９は、樹脂構造体１ａの製造方法を説明する図である。
【００７２】
（第１工程）
まず、実施の形態１の第１工程と同様に、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の平滑面３１を有するシート３０を準備する。そして、図９（ａ）に示されるように、インクジェット印刷により平滑面３１上に機能層５０を形成する。
【００７３】
たとえば高誘電体層である機能層５０を形成する場合、比誘電率２００以上の誘電体材料の酸化物粒子（たとえばチタン酸バリウム）をグリコールエーテル系溶媒中に分散させたインクをインクジェット印刷法により平滑面３１に塗布する。その後、光エネルギーによって硬化させ、厚み１０ｎｍ〜１０μｍ、比誘電率５以上の機能層５０を形成する。
【００７４】
（第２工程）
次に、図９（ｂ）に示されるように、第１工程で準備したシート３０を成形型４０内に配置する。シート３０は、機能層５０が成形型４０の内部空間４４に面するように、成形型４０内に配置される。具体的には、シート３０が上型４１の面４３に接し、機能層５０が下型４２と対向するように、シート３０は成形型４０内に配置される。本実施の形態２でも、面４３には機械加工跡である溝が多数形成されている。また、シート３０のサイズは上型４１の面４３のサイズよりも小さく、シート３０は面４３の中央に配置される。
【００７５】
（第３工程）
次に、成形型４０の内部空間４４に溶融樹脂を射出して、樹脂成形体１０ａの成形を行なう。当該工程は、実施の形態１の第３工程と同様である。
【００７６】
図９（ｃ）には、成形型４０から取り出された樹脂成形体１０ａが示される。樹脂成形体１０ａにはシート３０および機能層５０が密着される。樹脂成形体１０ａの表面のうち、機能層５０と密着する領域が、機能層５０が形成される第１領域１１ａとなる。実施の形態１と同様に、樹脂成形体１０ａの表面のうちシート３０で覆われていない領域は、成形型４０の面４３に形成された機械加工跡の溝が転写され、最大高さ粗さＲｚが３μｍを超える第２領域１２となる。
【００７７】
（第４工程）
次に、図９（ｄ）に示されるように、シート３０を機能層５０から剥離する。樹脂成形体１０ａと機能層５０との固着力は、シート３０における最大表面粗さＲｚが３μｍ以下である平滑面３１と機能層５０との固着力よりも強い。そのため、機能層５０を樹脂成形体１０ａに残したまま、シート３０を機能層５０から剥離することができる。これにより、機能層５０の平滑面５１が露出する。機能層５０に密着していた平滑面３１の最大高さ粗さＲｚは３μｍ以下である。平滑面３１の形状が機能層５０に転写されるため、機能層５０の平滑面５１の最大高さ粗さＲｚも３μｍ以下となる。
【００７８】
シート３０を剥離することにより、第２領域１２と第１領域１１ａとの境界に、シート３０の厚みに対応する高さを有する段差１３ａが形成される。
【００７９】
（第５工程）
次に、図９（ｅ）に示されるように、導電性インクを機能層５０の平滑面５１上に滴下することにより、配線２０を形成する。導電性インクの機能層５０の平滑面５１上への滴下は、実施の形態１の第５工程と同様にインクジェット印刷またはスプレーコート等を用いて行われる。さらに、配線２０の酸化を防止するために、配線２０の上にレジストを形成してもよい。
【００８０】
上記の第１〜第５工程により、図８に示す樹脂構造体１ａを製造することができる。本実施の形態２においても、配線２０は、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の平滑面５１に形成される。これにより、平滑面５１に対する配線２０の接触角θのばらつきが一定範囲に抑えられ、導電性インクの滲みによる配線２０の広大化および導電性インクの弾きによる配線２０の細小化を抑制することができる。つまり、配線２０の幅のはらつきを抑制できる。
【００８１】
さらに、機能層５０が配線２０と樹脂成形体１０ａとの間に設けられるため、機能層５０の材料に応じた機能を発揮することができる。
【００８２】
以上のように、本実施の形態２に係る樹脂構造体１ａの製造方法は、少なくとも第１〜第５工程を備える。第１工程では、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の平滑面（第１平滑面）３１を有するシート３０の平滑面３１上に機能層５０を形成する。第２工程では、機能層５０が形成されたシート３０を、機能層５０が成形型４０の内部空間４４に面するように成形型４４内に配置する。第３工程では、内部空間４４に樹脂を充填することにより、シート３０および機能層５０が密着された樹脂成形体１０ａを成形する。機能層５０を樹脂成形体１０ａに密着させた状態でシート３０を機能層５０から剥離することにより、機能層５０における最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の平滑面（第２平滑面）５１を露出させる。第５工程では、液体状の導電性インクを用いて平滑面５１上に配線２０を形成する。
【００８３】
上記の構成によれば、実施の形態１と同様に、製造コストの増大を抑制するとともに、配線の幅のばらつきを抑制することができる。さらに、樹脂成形体１０ａと配線２０との間に機能層５０を容易に形成することができる。そのため、機能層５０の形成のための製造コストを抑制できる。
【００８４】
また、本実施の形態２に係る樹脂構造体１ａは、樹脂成形体１０ａと、樹脂成形体１０ａの表面の一部である第１領域１１ａの上に形成された機能層５０と、機能層５０上に形成された配線２０とを備える。機能層５０における配線２０が形成された面は、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下である平滑面５１である。樹脂成形体１０ａの表面のうちの第１領域１１ａに隣接する第２領域１２の最大高さ粗さＲｚは３μｍを超える。第１領域１１ａと第２領域１２との境界に、平滑面５１が第２領域１２よりも低くなるような段差１３ａが形成される。
【００８５】
段差１３ａにより、第１領域１１ａと第２領域１２との境界を容易に確認することができる。そのため、配線２０を誤って第２領域１２に形成することを防止できる。
【００８６】
機能層５０は、たとえば比誘電率５以上の高誘電体層である。これにより、配線２０を伝搬する信号の波長を短くすることができる。
【００８７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８８】
１，１ａ，１００  樹脂構造体、１０，１０ａ，１１０  樹脂成形体、１１，１１ａ  第１領域、１２  第２領域、１３，１３ａ  段差、２０，１２０  配線、２１  溶媒、２２  細部、３０  シート、３１，５１  平滑面、４０  成形型、４１  上型、４２  下型、４３  面、４４  内部空間、５０  機能層、１１２  上面。
【図１】
2019021809.tif 000003
【図２】
2019021809.tif 000004
【図３】
2019021809.tif 000005
【図４】
2019021809.tif 000006
【図５】
2019021809.tif 000007
【図６】
2019021809.tif 000008
【図７】
2019021809.tif 000009
【図８】
2019021809.tif 000010
【図９】
2019021809.tif 000011
【図１０】
2019021809.tif 000012
【図１１】
2019021809.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月19日(2018.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
電子回路の小型化需要に対応する技術として、射出成形等で成形される樹脂成形体の表面に電解めっき、あるいは無電解めっきによって配線を形成するＭＩＤ（Molded  Injection  Device）法がある。しかしながら、ＭＩＤ法では、化学薬品、廃液等が環境の負荷になる問題がある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
別の局面に従うと、樹脂構造体は、樹脂成形体と、樹脂成形体の表面に形成された配線とを備える。樹脂成形体の表面は、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の第１領域と、第１領域に隣接し、最大高さ粗さＲｚが３μｍを超える第２領域とを含む。第１領域と第２領域との境界に、第１領域が第２領域よりも低くなるような段差が形成される。配線は、第１領域上に形成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
電子回路を小型化するためには、電気信号の伝搬波長を短くすることが好ましい。樹脂成形体１０ａの材料を比誘電率が２〜３のポリカーボネートとした場合、当該樹脂成形体１０ａの表面上に配線を形成すると、配線を伝搬する波長を十分に短くすることができない。しかしながら、機能層５０を高誘電体層とすることにより、機能層５０上に形成される配線２０を伝搬する信号の波長を十分に短くすることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
以上のように、本実施の形態２に係る樹脂構造体１ａの製造方法は、少なくとも第１〜第５工程を備える。第１工程では、最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の平滑面（第１平滑面）３１を有するシート３０の平滑面３１上に機能層５０を形成する。第２工程では、機能層５０が形成されたシート３０を、機能層５０が成形型４０の内部空間４４に面するように成形型４０内に配置する。第３工程では、内部空間４４に樹脂を充填することにより、シート３０および機能層５０が密着された樹脂成形体１０ａを成形する。機能層５０を樹脂成形体１０ａに密着させた状態でシート３０を機能層５０から剥離することにより、機能層５０における最大高さ粗さＲｚが３μｍ以下の平滑面（第２平滑面）５１を露出させる。第５工程では、液体状の導電性インクを用いて平滑面５１上に配線２０を形成する。