(57)【要約】【課題】導電回路を有する成形品が確実に得られ、導電回路を更に効率良く形成することが可能な導電回路を有する成形品及びその製造方法を提供する。【解決手段】ガラス繊維が添加されたポリブチレンテレフタレートにＣｕＣｒ２Ｏ４を添加した配合物を２軸成形機で混合しペレット化し射出成形機でシート状に成形した後、ガラス繊維２の配向方向に対し直交する方向（矢印Ｒ方向）にレーザー光を照射し、成形体に無電解銅めっきを行って、レーザー光照射領域に導電回路３を形成することで、導電回路を有する成形体１を得た。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂に非導電性無機繊維及び銅含有複合酸化物材料が添加された配合物から成形された成形体の表面に、レーザー光が照射された領域に無電解めっきによる導電回路が形成されている成形体であって、前記導電回路が非導電性無機繊維の配向方向と交差する方向に形成されていることを特徴とする導電回路を有する成形体。
【請求項２】
熱可塑性樹脂がポリブチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１記載の導電回路を有する成形体。
【請求項３】
非導電性無機繊維がガラス繊維であることを特徴とする請求項１又は２記載の導電回路を有する成形体。
【請求項４】
銅含有複合酸化物材料がスピネル型のＣｕＣｒ２Ｏ４であること特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の導電回路を有する成形体。
【請求項５】
導電回路が成形体の非導電性無機繊維の配向方向と直交する方向に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の導電回路を有する成形体。
【請求項６】
熱可塑性樹脂に非導電性無機繊維及び銅含有複合酸化物材料を添加した配合物を射出成形し、得られた成形体の表面に非導電性無機繊維の配向方向と交差する方向にレーザー光を照射した後、成形体に無電解めっきを行い、レーザー光照射領域に無電解めっきによる導電回路を形成してなることを特徴とする導電回路を有する成形体の製造方法。
【請求項７】
レーザー光の照射を、平均レーザー出力が１．３Ｗ以上であり、単位面積当たり付与エネルギーが０．３５Ｊ以上で行うことを特徴とする請求項６記載の導電回路を有する成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に導電性の回路が形成された導電回路を有する成形品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、導電回路を有する成形品として、例えば樹脂基板等の成形品の表面に導電回路を形成した回路基板が広く用いられている。この回路基板を効率よく形成する方法として、例えば、ポリブチレンテレフタレート、パイロジェン珪酸および銅を含有するスピネルをベースとする複合酸化物からなる配合物を射出成形したケーシングに、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーからレーザー光を照射した後、ケーシングに化学的還元性銅メッキを行うことで、レーザー光を照射した部分に回路を形成する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特表２００４−５３４４０８号公報（実施例１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法は、具体的な製造条件が不明であり、常に導電回路が形成されるのではなく、製造条件によっては回路が形成されないこともあった。また、成形品の製造コストを削減する為には、回路を確実に形成できると共に、更に効率よく回路を形成することが要望されている。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、導電回路を有する成形品が確実に得られ、導電回路を更に効率良く形成することが可能な導電回路を有する成形品及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明の導電回路を有する成形品は、熱可塑性樹脂に非導電性無機繊維及び銅含有複合酸化物材料が添加された配合物から成形された成形体の表面に、レーザー光が照射された領域に無電解めっきによる導電回路が形成されている成形体であって、前記導電回路が非導電性無機繊維の配向方向と交差する方向に形成されていることを要旨とするものである。
【０００７】
上記成形体の熱可塑性樹脂としては、射出成形などの成形が可能な樹脂であれば利用可能であるが、例えばポリブチレンテレフタレートが汎用性があり安価であって、成形性が良好である等の点から好ましい。上記銅含有複合酸化物材料は、スピネル型のＣｕＣｒ２Ｏ４の黒色顔料を用いるのが好ましい。上記非導電性無機繊維は、ガラス繊維が好ましい。また、上記成形体には、導電回路形成を阻害しない範囲で、その他の添加物を配合してもよい。
【０００８】
また上記成形体において、導電回路は、成形体の非導電性無機繊維の配向方向と直交する方向に形成されていることが好ましい。
【０００９】
また本発明の導電回路を有する成形体の製造方法は、熱可塑性樹脂に非導電性無機繊維及び銅含有複合酸化物材料を添加した配合物を射出成形し、得られた成形体の表面に非導電性無機繊維の配向方向と交差する方向にレーザー光を照射した後、成形体に無電解めっきを行い、レーザー光照射領域に無電解めっきによる導電回路を形成してなることを要旨とするものである。
【００１０】
上記成形体の製造方法において、レーザー光の照射を、平均レーザー出力が１．３Ｗ以上であり、単位面積当たり付与エネルギーが０．３５Ｊ以上で行うことが、めっき層からなる導電回路がより確実に得られることから好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
上記本発明導電回路を有する成形体によれば、導電回路が非導電性無機繊維の配向方向と交差する方向に形成されているので、レーザー光照射領域に確実に導電回路が形成されている成形体が得られる。
【００１２】
また上記本発明導電回路を有する成形体の製造方法によれば、導電回路を有する成形品が確実に得られると共に、導電回路を更に効率良く形成可能であり、レーザー光照射工程におけるスキャン速度を上げることで生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ）は本発明導電回路を有する成形品の一例として回路基板を示す平面図である。図１の回路基板１は、熱可塑性樹脂としてポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴと言うこともある）を用い、非導電性無機繊維としてガラス繊維、及び銅含有複合酸化物材料としてスピネル型のＣｕＣｒ２Ｏ４の黒色顔料を添加した配合物が射出成形されてシート状に形成された成形体である。
【００１４】
図１の回路基板１は、前記ガラス繊維２が図中上下方向に配向するように成形されている。そして回路基板１の表面には、ガラス繊維２の配向方向（図中矢印Ｄで示す）と直交する方向（図中矢印Ｒで示す）に導電回路３が形成されている。尚、図１において、ガラス繊維２は、配向方向を説明するために、模式的に示した。
【００１５】
図１（ｂ）は同図（ａ）の回路基板の導電回路を示す拡大図である。回路基板１の導電回路３は、成形体の表面のガラス繊維２の配向方向と直交する方向となる矢印ＲＬ方向にレーザー光Ｌがスキャンされて照射された領域に、無電解銅めっきによる導電性金属層である、金属銅からなる回路が連続的に形成されているものである。
【００１６】
以下、上記成形体の製造方法について説明する。ＰＢＴ、ガラス繊維及びスピネル型のＣｕＣｒ２Ｏ４の黒色顔料を添加した配合物を混練しペレット状に押出成型する。このペレット射出成形機を用いてシート状に成型して基板を得る。次いで、この基板の表面にレーザー光を照射する。レーザー光の照射は、基板のガラス繊維の配向方向と交差する方向に照射する。
【００１７】
基板表面のレーザー光が照射された成形体に、洗浄等の前処理を行った後、無電解銅めっきを施す。基板表面にレーザー光が照射された領域に、無電解銅めっきによる金属銅の層が連続的に形成される。スピネル型のＣｕＣｒ２Ｏ４等の銅含有複合酸化物材料を含む成形体は、レーザー光が照射されると、その熱エネルギーによって照射部のみがめっきに適した状態になると考えられる。そして、レーザー光を照射した成形体に無電解めっきを行うと、成形体のレーザー光照射部分にのみ、めっき皮膜が形成される。
【００１８】
レーザー光を照射した後で無電解めっきにを行った際、レーザー光照射領域にめっき層が形成されるかどうかは、レーザー光の照射条件（例えば、単位面積当たりの付与エネルギー、平均出力、スキャン速度等）に依存する。本発明では、成形体表面の導電回路を形成しようとする領域にレーザー光の照射を行う場合、成形体からなる基板に含まれるガラス繊維等の非導電性無機繊維の配向方向と直交方向等の交差方向にレーザー光を照射することで、レーザー光の単位面積当たりの付与エネルギーを小さくしたり、スキャン速度を速くすることができる。
【００１９】
導電回路形成のために好ましいレーザー光の照射パワーと、単位面積当たりの付与エネルギー範囲は、以下の通りである。レーザー光の照射装置は、少なくともレーザー出力が１．３Ｗ以上、単位面積当たりの付与エネルギーが０．３５Ｊ程度以上であることが好ましい。またレーザー光の波長は、２４８ｎｍ、３０８ｎｍ、３５５ｎｍ、５３２ｎｍ、１０６４ｎｍ、１０６００ｎｍ等が用いられる。またレーザー照射装置は、ＹＶＯ４レーザーパターニング装置を用いることが好ましい。また無電解めっきは、市販の無電解銅めっき液などを用いて、めっきを行うことができる。
【００２０】
図２は本発明の導電回路を有する成形体の他の例を示す斜視図である。図２に示す成形体は、補聴器等の内部立体回路基板である。同図に示すように、この回路基板１は、図中矢印Ｇ１及び矢印Ｇ２（図中、この方向を互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸のうちＸ軸方向とする）位置に射出成形のゲートを設けて、ガラス繊維入りのＰＢＴ及びスピネル型のＣｕＣｒ２Ｏ４黒色顔料配合物を射出成形して形成したものである。この回路基板は、上記ゲート位置の成形装置により成形されているので、矢印Ｇ１及びＧ２と同じ図中Ｘ軸方向にガラス繊維が配向している。更に回路基板の表面には、ガラス繊維の配向方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に導電回路３が形成されている。本発明の成形体及び製造方法では、このようにゲートの配置等を適宜選択して成形を行うことで、導電回路を形成したい方向と直交するように成形体のガラス繊維を配向させることができる。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施例、比較例を示す。
実施例
ガラス繊維が３０質量％添加されたポリブチレンテレフタレート樹脂（ＢＡＳＦ社製：Ｕｌｔｒａｄｕｒ  Ｂ４３００Ｇ６）を９５質量％に銅含有複合酸化物材料としてＣｕＣｒ２Ｏ４（フェロージャパン社製：ＰＫ３０９５）を５質量％添加した配合物を２軸成形機で混合し温度２５０℃程度でペレット化した。該ペレットを射出成形機でシートを成形した。
【００２２】
上記の成形シートに対し、レーザー照射装置（キーエンス社製：レーザーマーカーＭＤ−Ｖ９６２０）を用いて、ガラス繊維の配向方向に対し直交する方向にレーザー光（波長１０６４ｎｍ）を照射した。レーザー光の照射条件を種々の条件として種々の試料を作成した（このレーザ光の照射条件は後述する）。レーザー光を照射した成形シートを、イオン交換水（５０℃）で５分間超音波洗浄した後、無電解銅めっき液（Ｅｎｔｈｏｎｅ社製：Ｅｎｐｌａｔｅ  Ｃｕ８７２）を用いて、ビーカーを空気攪拌しながらヒーターで温度保持をして、４３℃で４０分間処理して無電解めっきを行った。成形体のレーザー光の照射条件とめっき層の形成状態を観察した。その結果を図３のグラフに示す。
【００２３】
比較例
図４に示すように、上記成形シートのガラス繊維２の配向方向と同じ方向ＤＬにレーザー光Ｌを照射した以外は上記実施例と同様に行って、成形体のレーザー光の照射条件とめっき層の形成状態を観察した。その結果を図５のグラフに示す。
【００２４】
図３及び図５は、レーザー照射装置の平均出力と単位面積当たりの付与エネルギーの関係を示すグラフである。このグラフにおいて、めっき反応が起こったのは、図中点線の右側で且つ点線の上側となる範囲であった。この点線で示した点が、導電回路が形成されるレーザー光の照射エネルギーの閾値と言える。すなわち単位面積当たりの付与エネルギー或いはレーザー平均出力が、この閾値以上であれば、レーザー光を照射領域には、無電解めっきを行った際に導電回路が連続的に確実に形成されることを意味する。
【００２５】
図３の実施例のグラフでは、めっき層が形成される閾値が、平均レーザ出力が１．３Ｗ以上、単位面積（１ｍｍ２）あたり付与エネルギーが０．０９６Ｊ以上である。そして、レーザー光照射のスキャン速度が、最高５０ｍｍ／ｓまでめっき層形成可能という結果が得られた。これに対し比較例は、図５のグラフに示すように、めっき層が形成される閾値は、平均レーザ出力が１．３Ｗ以上、単位面積（１ｍｍ２）あたり付与エネルギーが０．３５Ｊ以上である。そして、めっき層形成可能なレーザー光照射のスキャン速度は、１０ｍｍ／ｓ以下であった。
【００２６】
つまり実施例では、レーザー光の照射の際のスキャン速度が、比較例の１０ｍｍ／ｓの５倍の５０ｍｍ／ｓでもめっき層が形成されたのである。これは、成形シートのガラス繊維の配向方向と直交する方向にレーザー光を照射することで、単位面積当たりの付与エネルギーが比較例の１／５の場合でも、連続的にめっき層が形成されることを意味するものである。この実施例の結果は、本来めっき反応が起こりにくい条件であっても、本願発明によれば、めっき反応を促進させる効果があることを裏付けるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の導電回路を有する成形体の一例を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）の導電回路の説明図である。
【図２】本発明の導電回路を有する成形体の他の例を示す斜視図である。。
【図３】実施例のレーザー光の照射条件の閾値を示すグラフである。
【図４】比較例の成形体表面の説明図である。
【図５】比較例のレーザー光の照射条件の閾値を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２８】
１  回路基板
２  ガラス繊維
３  導電回路
Ｌ  レーザー光
Ｒ  ガラス繊維の配向方向と直交する方向
【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図１】
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【図４】
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