(57)【要約】大規模な、予測可能な寸法安定性を有する複合物品は、精密に成形されかつ配置された機能的不連続部の三次元微細構造を支持する露出面を有する硬化ポリマー層を接着させた金属箔バッキングを含む。この物品は、放射線硬化性組成物層を、金属箔バッキング上に堆積させ、精密に成形されかつ配置された機能的不連続部の三次元微細構造を与えることができるパターンを有するマスターを、放射線硬化性組成物層に接触させ、放射線硬化性組成物層が、マスターと接触する間、硬化性組成物を、放射線に曝して、組成物を硬化させ、金属箔バッキング上の硬化ポリマー層を、マスターの表面から分離することによって、製造される。金属箔バッキングまたはマスターのいずれかが、放射線透過性であってもよい。
2004538130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．放射線硬化性組成物層を、放射線透過性金属箔バッキングの１つの面上に堆積させ、露出面を有する層を提供する工程と、
ｂ．十分な接触圧力下で、末端面部分と隣接した凹面部分とを含む、精密に成形されかつ配置された機能的不連続部の三次元微細構造を与えることができるパターンを支持する、予備成形された面を有するマスターを、前記金属箔バッキング上の前記放射線硬化性組成物層の前記露出面に接触させ、前記パターンを前記層に与える工程と、
ｃ．前記放射線硬化性組成物層が、前記マスターの前記パターン面と接触する間、前記硬化性組成物を、前記金属箔バッキングを通して、十分なレベルの放射線に曝し、前記組成物を硬化させて、前記金属箔バッキングに接着する硬化ポリマーを提供する工程と、
ｄ．前記金属箔バッキング上の前記硬化ポリマー層を、前記マスターの前記面から分離する工程と、
を含む、大規模な、予測可能な寸法安定性を有する複合物品を製造する方法。
【請求項２】
ａ．放射線硬化性組成物層を、金属箔バッキングの１つの面上に堆積させ、露出面を有する層を提供する工程と、
ｂ．十分な接触圧力下で、末端面部分と隣接した凹面部分とを含む、精密に成形されかつ配置された機能的不連続部の三次元微細構造を与えることができるパターンを支持する、予備成形された面を有する放射線透過性マスターを、前記金属箔バッキング上の前記放射線硬化性組成物層の前記露出面に接触させ、前記パターンを前記層に与える工程と、
ｃ．前記放射線硬化性組成物層が、前記マスターの前記パターン面と接触する間、前記組成物を、前記マスターを通して、十分なレベルの放射線に曝し、前記組成物を硬化させて、前記金属箔バッキングに接着する硬化ポリマーを提供する工程と、
ｄ．前記金属箔バッキング上の前記硬化ポリマー層を、前記マスターの前記面から分離する工程と、
を含む、大規模な、予測可能な寸法安定性を有する複合物品を製造する方法。
【請求項３】
前記放射線硬化性組成物が、硬化性オリゴマー組成物である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記接触後、前記ポリマー層の少なくとも一部が、隣接した凹面部分から、末端で、少なくとも０．０５ｍｍの間隔を置いて配置された末端面部分を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記金属箔バッキングが、銅、アルミニウム、亜鉛、チタン、スズ、鉄、ニッケル、金、銀、それらの組合せ、およびそれらの合金からなる群から選択される金属を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記放射線が、ｅ−ビーム放射線および熱放射線から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記放射線が、化学線、熱放射線、およびｅ−ビーム放射線から選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
ａ．裏面と、反対側の前面とを有する金属箔バッキングと、
ｂ．末端面部分と隣接した凹面部分とを含む、精密に成形されかつ配置された機能的不連続部の三次元微細構造を支持する、露出した前面と、前記バッキングの前記前面と接着接触した、反対側の面と、を有する放射線硬化ポリマー層と、
を含む、大規模な、予測可能な寸法安定性を有する複合物品。
【請求項９】
前記金属箔バッキングが、銅、アルミニウム、亜鉛、チタン、スズ、鉄、ニッケル、金、銀、それらの組合せ、およびそれらの合金からなる群から選択される金属を含む、請求項８に記載の複合物品。
【請求項１０】
前記放射線硬化ポリマーが、硬化オリゴマー樹脂である、請求項８または９に記載の複合物品。
【請求項１１】
前記放射線硬化ポリマーが、電子ビーム放射線によって硬化され、前記金属箔バッキングが、ｅ−ビーム放射線透過性である、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の複合物品。
【請求項１２】
前記放射線硬化ポリマーが、化学線によって硬化される、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の複合物品。
【請求項１３】
前記放射線硬化ポリマーが、熱放射線によって硬化される、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の複合物品。
【請求項１４】
前記凹領域が、相補的に成形された物品を受け、かつ保持するために成形された空洞である、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の複合物品。
【請求項１５】
前記空洞が、ジリコン球を受けるように成形される、請求項１４に記載の複合物品。
【請求項１６】
前記空洞が、導電性回転楕円体を受けるように成形される、請求項１４に記載の複合物品。
【請求項１７】
ａ．放射線硬化性組成物層を、放射線透過性金属箔バッキングの１つの面上に堆積させ、露出面を有する層を提供する工程と、
ｂ．十分な接触圧力下で、末端面部分と隣接した凹面部分とを含む、精密に成形されかつ配置された相互作用的機能的不連続部の三次元微細構造を与えることができるパターンを支持する、予備成形された面を有するマスターを、前記金属箔バッキング上の前記放射線硬化性組成物層の前記露出面に接触させ、前記パターンを前記層に与える工程と、
ｃ．前記放射線硬化性組成物層が、前記マスターの前記パターン面と接触する間、前記硬化性組成物を、前記金属箔バッキングを通して、十分なレベルの放射線に曝し、前記組成物を硬化させて、前記金属箔バッキングに接着する硬化ポリマーを提供する工程と、
ｄ．前記金属箔バッキング上の前記硬化ポリマー層を、前記マスターの前記面から分離する工程と、
を含む、大規模な、予測可能な寸法安定性を有する複合物品を製造する方法。
【請求項１８】
ａ．放射線硬化性組成物層を、金属箔バッキングの１つの面上に堆積させ、露出面を有する層を提供する工程と、
ｂ．十分な接触圧力下で、末端面部分と隣接した凹面部分とを含む、精密に成形されかつ配置された相互作用的機能的不連続部の三次元微細構造を与えることができるパターンを支持する、予備成形された面を有する放射線透過性マスターを、前記金属箔バッキング上の前記放射線硬化性組成物層の前記露出面に接触させ、前記パターンを前記層に与える工程と、
ｃ．前記放射線硬化性組成物層が、前記マスターの前記パターン面と接触する間、前記組成物を、前記マスターを通して、十分なレベルの放射線に曝し、前記組成物を硬化させて、前記金属箔バッキングに接着する硬化ポリマーを提供する工程と、
ｄ．前記金属箔バッキング上の前記硬化ポリマー層を、前記マスターの前記面から分離する工程と、
を含む、大規模な、予測可能な寸法安定性を有する複合物品を製造する方法。
【請求項１９】
ａ．裏面と、反対側の前面とを有する金属箔バッキングと、
ｂ．末端面部分と隣接した凹面部分とを含む、精密に成形されかつ配置された相互作用的機能的不連続部の三次元微細構造を支持する、露出した前面と、前記バッキングの前記前面と接着接触した、反対側の面と、を有する放射線硬化ポリマー層と、
を含む、大規模な、予測可能な寸法安定性を有する複合物品。
【請求項２０】
寸法変化が約１００ｐｐｍ未満である、請求項８〜１５のいずれか一項に記載の複合物品。
【請求項２１】
寸法変化が約１００ｐｐｍ未満である、請求項１９に記載の複合物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、精密に成形されかつ配置された機能的不連続部の三次元微細構造を支持する露出した前面を有する硬化ポリマー層を接着させた金属箔バッキングから構成される、大規模な、予測可能な寸法安定性を有する複合物品、およびそのような物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模な、予測可能な寸法安定性を有する、柔軟なシート状複合物品必要性がある。すなわち、この物品のかなりのセグメントは、熱、冷たさ、および湿気などの極端な条件に曝された後、周囲条件に戻るときに、実質的な、予測できない寸法変化を回避する能力を有していなければならない。そのような製品は、そのような環境条件に曝されたときに、予測可能な寸法変化が小さい。予測可能性とは、特定の環境条件に曝され、周囲条件に戻った後、不可逆的に収縮または膨張する材料の固有の特性の理解に基づいた、予期される寸法変化を指す。
【０００３】
このタイプの製品は、フォトリソグラフィ、フレキシブル回路の製造、エッチング、めっき、および蒸着のような分野において有用性がある。他の有用性としては、米国特許第５，８１５，３０６号（シェリドン（Ｓｈｅｒｉｄｏｎ）ら）に開示されているような、ジリコン（ｇｙｒｉｃｏｎ）回転粒子ディスプレイ用「エッグクレート」（ｅｇｇ  ｃｒａｔｅ）基材の製造が挙げられる。
【０００４】
そのような、予測可能に寸法安定性の複合物品は、ファインピッチ電子回路の寸法安定性要件を満たさなければならない。ファインピッチ電子回路は、電子チップ実装、すなわち、いわゆる「第１レベル」実装において、シリコンチップと他の外部回路との間の中間物として、適用性がある。ファインピッチ電子回路は、特に、構成要素サイズおよび/または重量の最小化が重要である場合、予め実装したチップを取付けたプリント回路基板、および他の電子配線デバイスとしても使用される。
【０００５】
電子チップの実装および接続に使用される、いわゆるビルトアップマルチレイヤ（Ｂｕｉｌｔ−Ｕｐ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ）（ＢＵＭ）プロセスは、コア、典型的には、誘電体層の両面に積層した金属箔、または誘電体コア上に堆積した金属から始まる。ＢＵＭプロセスは、誘電体および金属の連続層を付与するのに使用される技術、ならびにビアを定めるのに使用される技術で区別される、いくつかのバージョンで実施される。たとえば、チャールズ・イー・バウアー（Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｅ．Ｂａｕｅｒ）、著「チップスケールパッケージの使用（Ｕｓｉｎｇ  Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅｓ）」（アドバンスト・パッケージング（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）５（４）、１９９６年７月／８月、ｐｐ．８〜１０）、ハワード・グリーン（Ｈｏｗａｒｄ  Ｇｒｅｅｎ）およびフィリップ・ガロウ（Ｐｈｉｌｌｉｐ  Ｇａｒｒｏｕ）著「大面積基材処理概論（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｌａｒｇｅ  Ａｒｅａ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」（アドバンシング・マイクロエレクトロニックス（Ａｄｖａｎｃｉｎｇ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）２４（２）、１９９７年３月／４月、ｐｐ．１０〜１５）、チャールズ・ラッセン（Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｌａｓｓｅｎ）著「ビルトアップマルチレイヤ（Ｂｕｉｌｄ−Ｕｐ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｓ）」（プリンテッド・サーキット・ファブリケーション（Ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ）２０（６）、１９９７年６月、ｐｐ．２２〜２４）、ならびにダレン・ヒッチコック（Ｄａｒｒｅｎ  Ｈｉｔｃｈｃｏｃｋ）著「マイクロビア、高速、およびフレックス（Ｍｉｃｒｏｖｉａｓ、Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ，ａｎｄ  Ｆｌｅｘ）」（フレキシブル回路に関するＰｒｏｃ．ＩＰＣ国内会議（Ｐｒｏｃ．ＩＰＣ  Ｎａｔｌ．Ｃｏｎｆ．ｏｎ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、１９９７年５月１９−２０日（アリゾナ州フェニックス（Ｐｈｏｅｎｉｘ，ＡＺ）））を参照されたい。一般に実施されるビア形成技術としては、感光性誘電体の直接的フォトリソグラフィパターニング、パターン式レーザアブレーション、およびパターンレジストまたはメタライゼーションによる、化学ミリングまたはプラズマアブレーションが挙げられる。
【０００６】
一般の共用エレメントは、多層構造（誘電体および金属）中のいくつかの材料層のパターニングが、層間で揃うように、予測可能に寸法安定性の基材を有する必要がある。チップスケール実装に必要であるような、公称２５μｍラインおよび２５μｍ空間を得るために、パターンメタライゼーションおよび誘電体中のビア（ホール）の個別の層を、間隔の±５０％より良好に、すなわち、絶対基準点（起点マーク）に対して±１２．５μｍより良好に揃える必要がある。その上に多層が作られるコアまたはベース材料は、より良好でないとしても、少なくともこの程度良好な、寸法安定性を有する必要がある。より大規模な、予測可能に寸法安定性の複合物品を準備することにより、そのような物品のより小さいセグメントから作製された製品の単位あたり価格を下げる方法がもたらされる。
【０００７】
関連技術の特定
次の引例は、本発明に関連する。
米国特許第３，６８９，３４６号（ロウランド（Ｒｏｗｌａｎｄ））、
米国特許第４，５７６，８５０号（マーテンズ（（Ｍａｒｔｅｎｓ））、
米国特許第４，４１４，３１６号（コンリー（Ｃｏｎｌｅｙ））、
米国特許第５，１７５，０３０号（ル（Ｌｕ）およびウィリアムズ（Ｗｉｌｌｉａｍｓ））、
ＷＯ９０１５６７３号（ケール（Ｋｅｒｒ）およびクローチ（Ｃｒｏｕｃｈ））、
ＥＰ−１３０６５９号（ブラウン（Ｂｒｏｗｎ））、および
米国特許第４，８１０，４３５号（カマダ（Ｋａｍａｄａ）ら）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、精密に成形されかつ配置された機能的不連続部の三次元微細構造を支持する露出した前面を有する放射線硬化ポリマー層を１つの面に接着させた金属箔バッキングから構成される、大規模な予測可能な寸法安定性を有する複合物品を提供する。機能的不連続部は、末端面部分と、隣接した凹面部分とを含む。ポリマー層は、バッキングの１つの面に接着した反対側の面を含む。複合物品は、寸法安定性が重要である、さまざまな用途のいずれにも有用性がある、予測可能に寸法安定性のシート状物品を提供する。
【０００９】
パターンポリマー層と金属バッキングとの基本ユニットは、予測可能に寸法安定性があり、したがって、寸法安定性がより大きい複合物品を提供して、プロセス効率をもたらし、これは、単位部品あたりのコスト削減をもたらす。パターン誘電体と金属箔との組合せは、予測可能に寸法安定性があり、それにより、レジスタ内に多数の層をともに積み重ねて、プリント回路基板と機能的に同様である多層回路を形成することができる。２以上の基材を準備し、結合して、１つの層だけを単独で使用することによって可能であるより、複雑な電子回路を形成してもよい。
【００１０】
本発明の物品は、これらの特徴をもたらすために、必要な予測可能な寸法安定性を有する。本発明による物品は、１５０℃以下の熱に、１時間以下、曝し、約１００万分の１００（１００ｐｐｍ）未満、好ましくは約６０ｐｐｍ未満、最も好ましくは約５０ｐｐｍ未満の周囲条件に戻った後、予測可能な寸法変化があることによって、特徴づけられる。すなわち、１００ｐｐｍにおいて、本発明による物品は、評価されているシート上の、指定された元の基準点と、そこから１００ｍｍの間隔を置いて配置された任意の起点マークとの間の間隔１００ｍｍあたり１０μｍ未満の寸法偏差がある。
【００１１】
一態様において、本発明は、
ａ．放射線硬化性組成物層を、放射線透過性金属箔バッキングの１つの面上に堆積させ、露出面を有する層を提供する工程と、
ｂ．十分な接触圧力下で、末端面部分と隣接した凹面部分とを含む、精密に成形されかつ配置された機能的不連続部の三次元微細構造を与えることができるパターンを支持する予備成形された面を有するマスターを、金属箔バッキング上の放射線硬化性組成物層の露出面に接触させ、パターンを層に与える工程とを含み、好ましくは、そのような接触後、ポリマー層の少なくとも一部が、隣接した凹面部分から、末端で、少なくとも０．０５ｍｍの間隔を置いて配置された末端面部分を含み、さらに
ｃ．放射線硬化性組成物層が、マスターのパターン面と接触する間、硬化性組成物を、金属箔バッキングを通して、十分なレベルの放射線に曝し、組成物を硬化させて、金属箔バッキングに接着する硬化ポリマーを提供する工程と、
ｄ．金属箔バッキング上の硬化ポリマー層を、マスターの面から分離する工程と、
を含む、大規模な予測可能な寸法安定性を有する複合物品を製造する方法を提供する。
【００１２】
さらなる態様において、本発明は、
ａ．放射線硬化性組成物層を、金属箔バッキングの１つの面上に堆積させ、露出面を有する層を提供する工程と、
ｂ．十分な接触圧力下で、末端面部分と隣接した凹面部分とを含む、精密に成形されかつ配置された機能的不連続部の三次元微細構造を与えることができるパターンを支持する予備成形された面を有する放射線透過性マスターを、金属箔バッキング上の放射線硬化性組成物層の露出面に接触させ、パターンを層に与える工程とを含み、好ましくは、そのような接触後、ポリマー層の少なくとも一部が、隣接した凹面部分から、末端で、少なくとも０．０５ｍｍの間隔を置いて配置された末端面部分を含み、さらに
ｃ．放射線硬化性組成物層が、マスターのパターン面と接触する間、組成物を、マスターを通して、十分なレベルの放射線に曝し、組成物を硬化させて、金属箔バッキングに接着する硬化ポリマーを提供する工程と、
ｄ．金属箔バッキング上の硬化ポリマー層を、マスターの面から分離する工程と、
を含む、大規模な予測可能な寸法安定性を有する複合物品を製造する方法を提供する。
【００１３】
さらなる態様において、本発明は、
ａ．放射線硬化性組成物層を、放射線透過性金属箔バッキングの１つの面上に堆積させ、露出面を有する層を提供する工程と、
ｂ．十分な接触圧力下で、末端面部分と隣接した凹面部分とを含む、精密に成形されかつ配置された相互作用的機能的不連続部の三次元微細構造を与えることができるパターンを支持する予備成形された面を有するマスターを、金属箔バッキング上の放射線硬化性組成物層の露出面に接触させ、パターンを層に与える工程と、
ｃ．放射線硬化性組成物層が、マスターのパターン面と接触する間、硬化性組成物を、金属箔バッキングを通して、十分なレベルの放射線に曝し、組成物を硬化させて、金属箔バッキングに接着する硬化ポリマーを提供する工程と、
ｄ．金属箔バッキング上の硬化ポリマー層を、マスターの面から分離する工程とを含む、大規模な予測可能な寸法安定性を有する複合物品を製造する方法を提供する。
【００１４】
さらなる態様において、本発明は、
ａ．放射線硬化性組成物層を、金属箔バッキングの１つの面上に堆積させ、露出面を有する層を提供する工程と、
ｂ．十分な接触圧力下で、末端面部分と隣接した凹面部分とを含む、精密に成形されかつ配置された相互作用的機能的不連続部の三次元微細構造を与えることができるパターンを支持する予備成形された面を有する放射線透過性マスターを、金属箔バッキング上の放射線硬化性組成物層の露出面に接触させ、パターンを層に与える工程と、
ｃ．放射線硬化性組成物層が、マスターのパターン面と接触する間、組成物を、マスターを通して、十分なレベルの放射線に曝し、組成物を硬化させて、金属箔バッキングに接着する硬化ポリマーを提供する工程と、
ｄ．金属箔バッキング上の硬化ポリマー層を、マスターの面から分離する工程とを含む、大規模な予測可能な寸法安定性を有する複合物品を製造する方法を提供する。
【００１５】
本発明は、また、
ａ．裏面と、反対側の前面とを有する金属箔バッキングと、
ｂ．末端面部分と隣接した凹面部分とを含む、精密に成形されかつ配置された機能的不連続部の三次元微細構造を支持する、露出した前面と、バッキングの前面と接着接触した、反対側の面とを有する放射線硬化ポリマー層とを含み、好ましくは、ポリマー層の少なくとも一部が、隣接した凹面部分から、末端で、少なくとも０．０５ｍｍの間隔を置いて配置された末端面部分を含む、大規模な予測可能な寸法安定性を有する複合物品を提供する。
【００１６】
さらなる態様において、
ａ．裏面と、反対側の前面とを有する金属箔バッキングと、
ｂ．末端面部分と隣接した凹面部分とを含む、精密に成形されかつ配置された相互作用的機能的不連続部の三次元微細構造を支持する、露出した前面と、バッキングの前面と接着接触した、反対側の面とを有する放射線硬化ポリマー層と、
を含む、大規模な予測可能な寸法安定性を有する、本発明の複合物品。
【００１７】
本発明の複合物品のバッキングを形成する金属箔は、上記方法において説明したプロセス条件に耐え、複合物品の予測可能な寸法安定性をもたらす、いかなる金属から構成されてもよい。好ましくは、金属は、銅、アルミニウム、亜鉛、チタン、スズ、鉄、ニッケル、金、銀、それらの組合せ、およびそれらの合金からなる群から選択される。適切な金属としては、また、ステンレス鋼を含む、鋼および黄銅のような合金が挙げられる。
【００１８】
好ましい金属箔は、ｅ−ビーム放射線透過性であり、この工程を含む任意の方法で、金属箔バッキングを通して硬化性組成物を硬化させることが可能である。
【００１９】
好ましい硬化性組成物は、硬化性オリゴマー樹脂である。
【００２０】
硬化性組成物を硬化させて、硬化ポリマーを形成するための放射線源は、電子ビーム（ｅ−ビーム）放射線、化学線（ｕｖまたは可視放射線）、または熱放射線であってもよい。
【００２１】
凹領域は、ジリコン球および導電性回転楕円体などの、相補的に成形された物品を受け、保持するための形状を含む、さまざまな形状のいずれであってもよい。微細構造は、また、エッチマスクとして有用な物品を提供するように成形してもよい。
【００２２】
定義
次の定義は、本明細書に記載された本発明に適用される。
【００２３】
「精密に成形されかつ配置された機能的不連続部」という用語は、互いに対して精密に配置された、元の、ランダムでない、精密な機能的形状を与えられているマスター上に支持された、実質的に逆の形態を、予め定められるように複製することによって作られた形状を指し、この用語は、単に装飾的な形状、または摩擦面を提供するようにランダムなテクスチャーの形状を除外することが意図される。
【００２４】
「精密に成形された相互作用的機能的不連続部」という用語は、形成後、他の相補的に成形された物体と協同的機械的配列を形成することができる、上で定義された形状を指す。
【００２５】
「大規模な予測可能な寸法安定性」という用語は、成形されたシート状基材のセグメントが、１５０℃以下の加熱環境に、６０分間以下、曝され、次に、周囲温度に戻った後、実質的に予測された寸法を維持する能力を指す。そのような基材のセグメントは、一般に、実質的にすべての加熱前および加熱後の半径方向の測定値が、約１００ｐｐｍ未満、好ましくは約６０ｐｐｍ未満だけ変わる。
【００２６】
「金属箔」という用語は、金属の薄い連続シートを指す。
【００２７】
「放射線透過性金属箔」という用語は、電子ビーム（「ｅ−ビーム」と呼ばれることもある）源、ガンマ線源、または熱エネルギー源などのエネルギー源からの放射線エネルギーの通過を可能にする能力を有する金属箔を指す。
【００２８】
ポリマーに関連して「硬化」という用語は、架橋液体、流動性もしくは形成可能な、モノマーまたはオリゴマー前駆物質によって、適切なエネルギー源を与えることによって、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合などを含む、さまざまな手段によって、固体材料を生成することによって作られたポリマーを指す。
【００２９】
「硬化オリゴマー樹脂」という用語は、引用により、ここに援用する、米国特許第４，５７６，８５０号（マーテンズ（Ｍａｒｔｅｎｓ））に記載されたような、他のモノマー材料と混合してもよい、少なくとも２つの繰返しモノマー単位を有するプレポリマー材料を含む、特定の硬化性組成物を硬化させることによって作られたポリマー材料を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、本発明の製品を製造するためのプロセスの図である。図１に示されたプロセスにおいて、金属箔１０は、保管ロール１１から繰り出され、アイドラロール１２の上を導かれ、押出コータ１３を過ぎ、押出コータ１３は、硬化性組成物コーティング１４を箔１０の下面に塗布する。次に、コーティングされた箔は、ニップロール１５の上を導かれ、マスターロール１７のパターン面１６と接触する。マスターロール１７は、硬化性組成物の温度を、周囲温度、または周囲温度より高くか、低くに維持するために、それを通って循環する熱交換流体を有してもよい。十分な圧力をニップロール１５とパターン面ロール１７との間で与え、ロール１７の表面上に保持されるパターン１６のいかなる凹部も満たす。次に、組み合わされた組立品（ａｓｓｅｍｂｌａｇｅ）は、放射線硬化ステーション１８の下を通り、ｅ−ビーム放射線が、層１４中の硬化性組成物の硬化を行うのに十分なレベルで、金属箔バッキング１０を通って伝えられる。次に、硬化ポリマー層を支持するバッキングは、アイドラロール１９の周りを導かれ、上記のような微細構造面を有するポリマー層を支持する複合物品２０として、マスターロール１７のパターン面１６からはがれる。次に、複合物品２０は、保管ロール２１上に巻かれ、今後、特定の製品に変わる。
【００３１】
金属箔バッキング１０は、上記プロセスを存続し、ｅ−ビーム放射線の通過を可能にして、硬化性組成物層１４の硬化を容易にし、また、複合物品の、必要な予測可能な寸法安定性をもたらす、いかなる金属箔であってもよい。箔バッキング１０を構成する金属は、たとえば、銅、アルミニウム、亜鉛、チタン、スズ、鉄、ニッケル、金、銀、それらの組合せ、およびそれらの合金を含む、いかなる有用な金属から選択してもよい。適切な合金としては、黄銅、鋼、およびステンレス鋼が挙げられる。好ましい金属箔バッキングは、銅から形成される。好ましい市販の金属箔バッキングは、コネチカット州ウォーターベリーのオリン・フォイルズ・インコーポレイテッド（Ｏｌｉｎ  Ｆｏｉｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｗａｔｅｒｂｕｒｙ，ＣＴ）の１部門、ソマーズ・シン・ストリップ・インコーポレイテッド（Ｓｏｍｅｒｓ  Ｔｈｉｎ  Ｓｔｒｉｐ，Ｉｎｃ．，）から、商品名コッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）（商標）１オンス箔で入手可能なものである。コッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）（商標）１オンス銅箔は、バッキングとしての使用に十分に適するようにする製造プロセスのため、３７〜３８μｍの公称厚さと、粗面を有する。
【００３２】
金属箔は、好ましくは、十分な強度をもたらすために、厚さが少なくとも約１０マイクロメートルであり、好ましくは、約５０マイクロメートルを超えず、それにより、十分な放射線の通過を可能にして、層１４の硬化を可能にし、また、今後の用途に望ましくないほど堅くない。しかし、いくつかの用途では、より堅いバッキングが必要なことがあり、そのような場合、バッキングが十分な放射線の通過を可能にして硬化を容易にするのであれば、５０マイクロメートルを超える厚さが適切なことがあることに留意されたい。
【００３３】
バッキング幅は、使用する装置、およびメーカーが要求する最終製品サイズによって、変わってもよい。バッキングは、２センチメートルほどの狭さ、またはより狭くてもよく、１メートルほどの広さ、またはより広くてもよい。本発明の製品は、小さい電子デバイスにおけるような、比較的狭い部品を必要とする用途のためのスリットであってもよい。
【００３４】
硬化性組成物および金属箔バッキングは、得られた硬化ポリマーと、上にポリマーが硬化している箔バッキングとの適切な接着を得るように選択される。接着の適切さは、複合物品の意図された有用性による。いくつかの用途では、小さい程度の接着を必要とするだけであり、他の用途では、高い程度の接着を必要とすることがある。コッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）銅箔は、その製造プロセスによって粗面を有するので、好ましい。この粗面は、硬化樹脂との機械的インターロックをもたらすと考えられる。硬化ポリマーと箔バッキングとの間で高い程度の接着が必要な場合、表面が、当該技術において周知のように、プライマーまたはカップリング剤で前処理されているのであれば、比較的滑らかな表面の金属箔バッキングを使用してもよい。硬化性組成物は、また、金属表面への接着を促進する添加剤を有してもよい。そのような添加剤の例としては、錯化剤、カップリング剤などが挙げられる。カップリング剤の使用の開示については、たとえば、イー・ピー・プルデマン（Ｅ．Ｐ．Ｐｌｕｅｄｄｅｍａｎｎ）による「シランカップリング剤、第２版」（Ｓｉｌａｎｅ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ  Ａｇｅｎｔｓ，２ｎｄ  Ｅｄ．）、プレナム・プレス（Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ）、ニューヨーク（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）、１９９１年、を参照されたい。エポキシ樹脂は、典型的には、アクリレート樹脂より良好に金属に接着し、したがって、いくつかの用途で好ましい。異なった用途では、温度、湿度、酸化などの、さまざまな環境の課題下で、異なったレベルの接着を必要とすることがある。任意の特定の用途のために、金属箔、表面処理、および硬化性組成物の特定の組合せを選択するのは、十分に当業者の能力の範囲内である。
【００３５】
硬化性組成物を塗布して層１４を設けるために、いかなる適切なコーティング技術を利用してもよい。適切なコーティング技術としては、ナイフコーティング、ロールコーティング、押出コーティング、カーテンコーティング、スプレーなどが挙げられる。図１に示された用途のためのコーティング組成物は、流動せずに、実質的に最初のコーティング厚さを維持するように、十分に高い粘度を有していなければならない。２０℃の温度において１００ｒｐｍで回転するＮｏ．６スピンドルを使用した、モデル、ハット・シンクロ−エレクトリック（ＨＡＴ  ＳＹＮＣＨＲＯ−ＥＬＥＣＴＲＩＣ）粘度計（マサチューセッツ州ストートン、ブルックフィールド・エンジニアリング・ラボラトリーズ（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｓｔｏｕｇｈｔｏｎ，ＭＡ）から市販されている）で測定される、１０００ｃｐｓから５０００ｃｐｓのオーダのコーティング組成物粘度が好ましい。粘度を低下させ、コーティングプロセスを助けるために、硬化性組成物を加熱してもよい。
【００３６】
マスターロールは、層１４の表面にエンボス加工されるべき表面の逆であるパターン面を有する。そのようなマスターロールは、当該技術において知られており、工具材料および望まれる特徴によって、当業者に知られている、いくつかの周知技術のいずれによって準備してもよい。マスターロールのパターン面を設けるための例示的な技術としては、たとえば、化学エッチング、機械エッチング、レーザアブレーションまたは反応性イオンエッチングなどのアブレーティブ方法、フォトリソグラフィ、ステレオリソグラフィ（ｓｔｅｒｅｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）、マイクロマシニング、ナーリング（たとえば、切削ナーリングまたは酸増進ナーリング）、スコーリング、または切削などが挙げられる。精密形成作業の開示については、たとえば、「ナノテクノロジー」（Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、エヌ・タニグチ（Ｎ．Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ）、編集、オックスフォード・ユニバーシティ・プレス（Ｏｘｆｏｒｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ）、オックスフォード（Ｏｘｆｏｒｄ）、１９９６年、およびそこに記載された引例を参照されたい。
【００３７】
マスターロールのパターン面は、層１４の凹面部分を作る末端面部分と、層１４の末端面部分として再現される凹面部分とを含むことによって、特徴づけられる。末端面部分は、典型的には、凹面部分に隣接し、好ましくは、いくつかの用途で、少なくとも０．０５ｍｍだけ末端で離れている。
【００３８】
マスターロール上のパターンのさまざまな形態的特徴は、精密に成形され、互いに精密に配置されていることによって、特徴づけられる。すなわち、それらは、詳細な予め配列されたプランに従って、成形され、同じプランに従って、マスターロールの表面上に同様に配置されている。
【００３９】
放射線源１８は、好ましくは、箔バッキング１０上に含まれる硬化性組成物層１４を硬化させるのに十分なレベルで、電子ビーム（ｅ−ビーム）放射線を放出する装置である。この目的に適切な装置は、マサチューセッツ州ウォーバーンのエネルギー・サイエンセズ・インコーポレイテッド（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｗｏｂｕｒｎ，ＭＡ）から市販されている、商品名エレクトロ・カーテン・エレクトロン・ビーム・ライン（ＥＬＥＣＴＲＯ  ＣＵＲＴＡＩＮ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｌｉｎｅ）で販売されているものである。ｅ−ビーム放射線源は、層１４の組成物の適切な硬化を容易にするように、バッキング１０に十分に近くに隔置される。典型的には、これは、製造業者によって勧められる、５センチメートルのオーダである。
【００４０】
層１４の硬化性組成物は、放射線エネルギー、好ましくは、紫外光もしくは可視光（化学線光（ａｃｔｉｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ））または電子ビーム放射線からの放射線エネルギーによって、硬化することができるバインダー前駆物質から構成される。他のエネルギー源としては、ガンマ線、赤外線、熱、およびマイクロ波源を挙げてもよい。エネルギー源は、硬化ポリマーまたはマスター工具を損傷することなく組成物を硬化させるのに十分なエネルギー源を提供するように選択しなければならない。放射線エネルギーに曝すことによって重合することができるバインダー前駆物質の例としては、アクリレート官能性モノマー、アクリレート化ウレタン、アクリレート化エポキシ、エチレン不飽和（ｅｔｈｙｌｅｎｉｃａｌｌｙ  ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ）化合物、ペンダント不飽和カルボニル基を有するアミノプラスト誘導体、少なくとも１つのペンダントアクリレート基を有するイソシアヌレート誘導体、少なくとも１つのペンダントアクリレート基を有するイソシアネート誘導体、ビニルエーテル、エポキシ樹脂、およびそれらの組合せが挙げられる。「アクリレート」という用語は、アクリレートおよびメタクリレートを含む。
【００４１】
多くの硬化性組成物が、一旦、マスターと接触して硬化すると、元の寸法を有する、精密に成形されかつ配置された機能的不連続部の三次元微細構造を形成することに留意されたい。すなわち、１組の離れた起点マークは、マスターから、金属箔バッキング上の硬化ポリマーのセグメントの表面に導入されると、互いに、元の間隔を有する。金属箔バッキング上に支持された、マークされた硬化ポリマーのセグメントを、高温、たとえば、１５０℃に、指定時間、たとえば、１時間、加熱し、このセグメントを周囲条件に冷却した後、典型的には、特定の組の箔バッキングおよび硬化性組成物で、ポリマーコーティングの収縮がわかる。これにより、サンプルセグメント上の基準起点と指定起点との間の距離が短くなる。これは、ポリマーの応力緩和、および/または硬化ポリマーに含まれる揮発性残余物質の発生から生じると考えられる。最終結果は、ポリマー構造の寸法の、既知の、または予測可能な収縮である。そのような収縮は、典型的には、特定のポリマー、およびそのポリマーを形成する硬化性組成物に含まれる添加剤材料によって変わる。本明細書で使用されるように、用語「予測可能な」寸法安定性は、そのような収縮を考慮に入れることが意図され、なぜなら、高温加熱後、キャストポリマーの予測可能な寸法をもたらすように、マスターが容易にオーバーサイズにされるからである。したがって、キャストポリマー寸法にいくらかの収縮が起こった場合でも、マスターの形態の寸法の適切な増加によって、収縮を容易に補うことができるので、得られる複合製品は、予測可能に寸法安定性があると示される。他の箔バッキングおよび硬化性組成物の選択では、予測可能な膨張がわかるであろう。予測可能な変化は、異なった方向において同じであっても異なってもよく、すなわち、クロスウェブおよびダウンウェブであってもよい。また、本発明の範囲内であるのは、１００ｐｐｍ未満、好ましくは６０ｐｐｍ未満、もっとも好ましくは５０ｐｐｍ未満のランダムな変化である。
【００４２】
好ましい硬化性組成物は、ペンシルバニア州アンブラーのコグニス（Ｃｏｇｎｉｓ，Ａｍｂｌｅｒ，ＰＡ）から得られる商品名フォトマー（ＰＨＯＴＯＭＥＲ）６０１０（分子量が１５００である）またはフォトマー（ＰＨＯＴＯＭＥＲ）６２１０（分子量が１４００である）で入手可能なような脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマーと、１以上のアクリレートモノマー、たとえば、ペンシルバニア州エクストンのサートマー・カンパニー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）から、商品名ＳＲ２８５で入手可能なテトラヒドロフルフリルアクリレート単官能性モノマー、または商品名ＳＲ２３８で入手可能な分子量が２２６の１，６−ヘキサンジオールジアクリレート二官能性モノマーとの混合物を含む。好ましい混合物は、８０：２０重量比の、フォトマー（ＰＨＯＴＯＭＥＲ）６０１０オリゴマーとＳＲ２８５モノマーとのブレンドである。付加的な、好ましい混合物は、８０：２０重量比の、フォトマー（ＰＨＯＴＯＭＥＲ）６２１０オリゴマーとＳＲ２３８モノマーとのブレンドである。
【００４３】
電離放射線としても知られている電子ビーム放射線は、約１から２００ｋＧｙの線量、好ましくは、約１０から１２０ｋＧｙの線量で、使用することができる。化学線とは、紫外線または可視放射線を指す。紫外線放射線とは、波長が、約２００から４００ナノメートルの範囲内、好ましくは、約２５０から４００ナノメートルの範囲内である、非粒子放射線を指す。１つの好ましい紫外線放射線源は、約１００から３００ワット/バルブ長のインチ（２．５ｃｍ）の範囲内で動作する紫外線ランプによって提供される。可視放射線とは、波長が、約４００から約８００ナノメートルの範囲内、好ましくは、約４００から約５５０ナノメートルの範囲内である、非粒子放射線を指す。化学線を使用する場合、一般に、光開始剤を硬化性オリゴマー組成物に含める。適切な光開始剤および任意の増感剤は、マーテンズ（Ｍａｒｔｅｎｓ）（上記参照）に開示され、放射線硬化の当業者には周知である。
【００４４】
図２は、本発明による複合製品を製造する代替方法の概略図である。図２は、マスターロールについて上で説明したように、パターン化された表面を有する材料のストリップの形態であるマスターを使用する。マスターストリップ３０は、パターン面が上方に配置されて、ロール３１から繰り出され、ニップロール３２の上を通る。同時に、箔３３が、箔供給ロール３４から繰り出され、コータ３５の下を通り、硬化性組成物３６が、箔バッキング３３に塗布され、コーティングされたバッキングは、アイドラロール３７の上を通り、コーティングされたバッキングおよびマスターストリップ３０は、両方とも、同じ速度で移動し、ニップロール３２とバックアップロール３８との間のニップで同時に集まり、十分なロール間接触圧力が与えられ、コーティング３６が、マスターストリップ３０上に支持されたパターンに適合する。バックアップロール３８は、好ましくは、硬化性組成物の温度を、周囲温度、または周囲温度より低くか、高くに維持するために、熱交換流体を循環させる液体循環システムを含む。硬化性混合物は、マスター３０がニップロール３２と接触する前に、マスター３０上にコーティングしてもよい。しかし、コーティング装置との偶然の接触によってマスター３０に損傷を与える可能性を最小にするために、基材３３をコーティングすることが好ましい。次に、組み合わされた、バッキング、コーティング、およびマスターストリップは、放射線源３９によって、放射線、好ましくは紫外線放射線に曝され、放射線源３９は、マスターストリップを通って十分なレベルのエネルギーを供給して、層３６中の硬化性組成物を硬化させる。その後、組立品は、アイドラロール４０の周りを導かれ、マスターストリップ３０が、バッキング３３上に支持された微細構造のポリマー層からはがれ、微細構造のポリマー層を支持する金属箔バッキングを含むことによって特徴づけられる製品４１を提供する。次に、複合製品４１は、保管ロール４２上に巻かれ、後に、今後の製品に変わる。
【００４５】
図２に示された方法において、硬化性組成物形成層３６は、ｅ−ビーム放射線、紫外線放射線、または可視放射線に曝すことによって硬化できる。マスター工具（生産工具とも呼ばれる）のストリップは、認められる量の放射線エネルギーを吸収しないか、放射線エネルギーによって劣化しない材料から構成される。たとえば、電子ビームエネルギーを使用する場合、電子がセルロースを劣化させるので、生産工具が、セルロース系（ｃｅｌｌｕｌｏｓｔｉｃ）材料から作製されないことが好ましい。紫外線放射線または可視放射線を使用する場合、生産工具は、所望のレベルの硬化をもたらすために、それぞれ、十分な紫外線または可視放射線を通さなければならない。
【００４６】
生産工具は、放射線源による劣化を回避するのに十分な速度で動作させなければならない。放射線源による劣化に対する耐性が比較的高い生産工具は、比較的低速度で動作させることができる。放射線源による劣化に対する耐性が比較的低い生産工具は、比較的高速度で動作させなければならない。
【００４７】
生産工具は、ベルト、たとえば、エンドレスベルト、シート、連続シートもしくはウェブ、コーティングロール、またはコーティングロール上に取付けたスリーブの形態であってもよい。
【００４８】
硬化性混合物と接触する生産工具の表面は、上記のように、形態またはパターンを有する。ポリマー層の、精密に成形された機能的不連続部の三次元微細構造の形態は、生産工具の接触面のパターンと逆である。得られるポリマー層のパターンは、上記のように、凹部および末端部分を含む。これは、ポリマー層の表面の特徴と協同的機械的配列を形成できる、特定の相補的に成形された粒子またはアイテムを受けるように成形された空洞を含んでもよい。表面は、矩形、円形、半円形、三角形、正方形、六角形などであってもよい空洞を含むことができる。空洞の壁は、垂直であってもテーパ状であってもよく、空洞のベース部分は、半球形、円錐形、または平らであってもよい。ベースおよび壁部分は、滑らか以外、たとえば、付加物および/または凹所を含むように修正してもよい。最終的な所望の有用性によって、表面の末端部分は、平らで、凹部が平面中の空洞であってもよく、または末端部分は、半球形、円錐形、円錐台形、台形、角錐台形、角錐形などの、定められた形状であってもよい。
【００４９】
本発明の複合物品のさらなる有用性が、図３に示されている。図３は、米国特許第５，７５４，３３２号（クロウリー（Ｃｒｏｗｌｅｙ））に開示されているような、ジリコンまたはツイストボール（ｔｗｉｓｔｉｎｇ−ｂａｌｌ）ディスプレイを示す。このディスプレイは、平らな上面６５を有し、金属箔バッキング６７上に支持されたポリマー基材６８に形成された空洞またはウェル６６内に、各々が配置された、二色（ｂｉｃｈｒｏｍａｌ）ボール６３を含む。二色ボールは、図３に示されているように、明るい側と暗い側を有する。基材６８は、ボールが自由に回転する空洞６６に含まれた誘電性流体によって膨らむ。ボールは、この流体の存在下で電気的に二極性であり、したがって、電極６１および６２それぞれによるような、電界の印加で回転し、６２は、バッキング６７によって提供される。
【００５０】
本発明は、ボール６３が配置される空洞支持基材６８を提供する。この用途において、基材中のボールの精密な配置を維持するために、非常に寸法安定性がある基材を有することが非常に望ましい。このタイプの物品のさらなる詳細は、先に挙げた米国特許第５，７５４，３３２号に見出すことができる。
【実施例】
【００５１】
本発明を、次の実施例によってさらに例示するが、特に明記しない限り、部およびパーセンテージはすべて、重量による。
【００５２】
成分の特定
「コッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）（商標）１オンス」箔は、コネチカット州ウォーターベリーのオリン・フォイルズ・インコーポレイテッド（Ｏｌｉｎ  Ｆｏｉｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｗａｔｅｒｂｕｒｙ，ＣＴ）の１部門、ソマーズ・シン・ストリップ・インコーポレイテッド（Ｓｏｍｅｒｓ  Ｔｈｉｎ  Ｓｔｒｉｐ，Ｉｎｃ．，）から得られる、公称厚さが３７〜３８μｍの銅箔である。
【００５３】
「コッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）（商標）２オンス」箔は、公称厚さが７０〜７４μｍの銅箔である。
【００５４】
「フォトマー（ＰＨＯＴＯＭＥＲ）（商標）６０１０」は、ペンシルバニア州アンブラーのコグニス（Ｃｏｇｎｉｓ，Ａｍｂｌｅｒ，ＰＡ）から得られる、分子量が１５００の脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマーである。
【００５５】
「フォトマー（ＰＨＯＴＯＭＥＲ）（商標）６２１０」は、ペンシルバニア州アンブラーのコグニス（Ｃｏｇｎｉｓ，Ａｍｂｌｅｒ，ＰＡ）から得られる、分子量が１４００の脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマーである。
【００５６】
「ＳＲ２８５」は、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ペンシルバニア州エクストンのサートマー・カンパニー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）から、商品名ＳＲ２８５で入手可能な、分子量が１５６の単官能性モノマーである。
【００５７】
「ＳＲ２３８」は、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンシルバニア州エクストンのサートマー・カンパニー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）から、商品名ＳＲ−２３８で入手可能な、分子量が２２６の二官能性モノマーである。
【００５８】
「樹脂Ａ」は、８０：２０重量比の、フォトマー（ＰＨＯＴＯＭＥＲ）６０１０オリゴマーとＳＲ２８５モノマーとの混合物である。
【００５９】
「樹脂Ｂ」は、８０：２０重量比の、フォトマー（ＰＨＯＴＯＭＥＲ）６２１０オリゴマーとＳＲ２３８モノマーとの混合物である。
【００６０】
バッキングの評価
コッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）（商標）１オンス銅箔を、本発明による寸法安定性物品のバッキングとして適しているかどうか定めるために、テストした。このテストでは、３つの異なった１２５ｍｍ×２００ｍｍ銅箔セグメントを、各々、セグメントの中心に配置された１０５ｍｍ×１５０ｍｍ矩形の各コーナおよび中心の、５つの位置で、硬度をテストするのに利用されるタイプの５００グラム荷重を使用したダイヤモンド圧子によって、マークした。図４は、マークの位置を示し、中心マークが、番号３で示され、コーナマークが、それぞれ、１、２、４、および５と示されている。ダイヤモンド圧子は、日本、京都のシマズ（Ｓｈｉｍａｄｚｕ，Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎ）から、商品名マイクロ・ハードネス・テスタ（ＭＩＣＲＯ  ＨＡＲＤＮＥＳＳ  ＴＥＳＴＥＲ）で入手可能なものであった。次に、各箔セグメント上の各マークの位置を、公称水平分解能が１μｍの精密測定装置を使用して測定した。次に、各セグメント上の各対のマーク間の距離、ｄを、計算した。各箔セグメントについて計算した距離は、合計１０あった。
【００６１】
次に、銅箔テストセグメントを、１５０℃で、１時間、オーブン内で加熱し、その後、取り出し、周囲室温条件下で平衡化させた。次に、加熱により、銅箔セグメントの寸法の永久的な歪みが生じたかどうか定めるために、同じ測定を繰り返した。
【００６２】
表１は、コッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）（商標）１オンス銅箔の３つのセグメントからのデータの平均を示す。列１は、セグメント上の各組のマーク間の距離を表す線のリストである。マーク１と３との間の線の特定は、表１に「１−３」と示されている。列２および３は、それぞれ、３つのセグメントの、熱処理の前と後の、各組のマーク間の平均距離を記載している。距離数は、ミリメートルで表されている。列４は、列２と３との差を記載し、正の値は膨張を意味し、負の値は収縮を意味する。最後に、列５は、３つの箔セグメントの平均データの標準偏差を記載している。
【００６３】
図５は、表１のデータのグラフ表示を示す。熱処理による変化が、対応するマーク間の平均距離に対してプロットされている。また、プロットされているのは、それぞれ、仮定的な正の１００ｐｐｍ変化および負の１００ｐｐｍ変化の境界線を表す、上側直線８２および下側直線８１である。実際のデータポイントがすべて、十分に、これらの１００ｐｐｍ境界線の範囲内であることに留意されたい。また、全データの平均が、５ｐｐｍだけの収縮であり、これは、恐らく、実験誤差ゼロ（すなわち、変化なし）の範囲内であることにも留意されたい。このデータは、銅箔が、その上で樹脂を硬化させ、それにより、寸法安定性が優れた複合フィルムを得るための実現性のある基材であることを示す。
【００６４】
【表１】
2004538130.tif 000003
【００６５】
実施例１〜３
実施例１〜３は、表２で特定された硬化性組成物とともに、図１に示された硬化技術を利用して（しかし装置を利用しないで）、準備した。コーティングは、公称７５μｍコーティング厚さをもたらすように隙間がつくられた、従来のナイフコータを利用して、塗布した。コッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）１オンス銅箔バッキングと、図１に示されたタイプのエンボスロールではなく、平らなプレートであるマスター工具との間でハンドがスプレッドするにつれて、コーティングが塗布された。このアセンブリを、ポリエステルフィルムにテープし、これは、キャリアとして働き、アセンブリを、電子ビーム源の下に移動させ、銅箔バッキングを通して照射した。硬化は、マサチューセッツ州ウォーバーンのエネルギー・サイエンセズ・インコーポレイテッドから、商品名エレクトロカーテン（ＥＬＥＣＴＲＯＣＵＲＴＡＩＮ）（商標）で入手可能な電子ビームエネルギー源を利用して行い、ウェブを０．１ｍ/ｓｅｃ．の速度で移動させ、照射は、３００ｋＶ、１２０ｋＧｙ線量、窒素雰囲気中であった。各マスター工具の詳細は、また、実施例１〜３の各々について、表２に記載されている。コーティングの複製の忠実度は、光学顕微鏡、またはアリゾナ州タクソンのビーコ・インストルメンツ（Ｖｅｅｋｏ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｔｕｃｓｏｎ，ＡＺ）から、商品名ＷＹＫＯレーザ表面形状測定装置（ｌａｓｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｐｒｏｆｉｌｏｍｅｔｅｒ）で入手可能な形状測定装置によって、測定した。複製パラメータも、表２に記載されている。
【００６６】
【表２】
2004538130.tif 000004
【００６７】
実施例１および２は、精密なスロープおよびピッチを有する特徴を複製できることを示す。実施例３は、比較的高いアスペクト比（高さ対直径）と、広い分離を有する特徴を複製できることを示す。硬化時の樹脂収縮に関連する、いかなる寸法変化も、元のマスターで補うことができる。
【００６８】
実施例４
２オンスコッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）（商標）銅箔のストリップ約２００×１２５ｍｍを、上記バッキングの評価の記載のように、輝いた面上に、窪み（起点）でマークして、マスター工具を提供した。マーキングは、１０００グラム荷重を有するダイヤモンド圧子を利用して、１つの窪みをストリップの中心に作り、４つの窪みのアレイを、その中心の周りに、１辺が約１０５ｍｍの正方形に配列することによって行った。窪みは、基準点であった。次に、各々が約２００×１２５ｍｍの、１オンスコッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）（商標）銅箔の３ピースを、基材として使用して、マスター上の窪みを複製した。これは、実施例１〜３のように、各１オンスコッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）（商標）銅箔を、樹脂Ｂの７５マイクロメートルの公称厚さでコーティングし、マスターに対してはさみ、銅箔を通して、実施例１〜３で行ったのと同じ態様でコーティングを照射することによって、行った。複製された起点（現在、角錐）の位置を、上記測定装置を使用して記録した。次に、サンプルを、１５０℃で１時間、加熱し、周囲条件に冷却し、再測定した。３つのサンプルからのデータを平均し、結果が、表３に報告されている。列１は、セグメント上の各組のマーク間の距離を表す線のリストである。マーク１と３との間の線の特定は、表１に「１−３」と示されている。列２および３は、それぞれ、３つのセグメントの、熱処理の前と後の、各組のマーク間の平均距離を記載している。距離数は、ミリメートルで表されている。列４は、列２と３との差を記載し、正の値は膨張を意味し、負の値は収縮を意味する。最後に、列５は、３つの樹脂コーティング銅箔セグメントの平均データの標準偏差を記載している。
【００６９】
【表３】
2004538130.tif 000005
【００７０】
図６は、表３のデータのグラフ表示を示す。熱処理による変化が、対応するマーク間の平均距離に対してプロットされている。また、プロットされているのは、それぞれ、仮定的な負の１００ｐｐｍ変化境界線８１および正の１００ｐｐｍ変化境界線８２を表す、下側および上側直線である。実際のデータポイントがすべて、十分に、これらの１００ｐｐｍ境界線の範囲内であることに留意されたい。
【００７１】
実施例５
樹脂Ａを、１オンスコッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）（商標）銅箔バッキングおよび２オンスコッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）（商標）銅箔バッキング上に公称７５マイクロメートル厚さにコーティングした。コーティングを、箔と５０マイクロメートルポリエチレンテレフタレートフィルムとの間にはさみ、そのように配列されたコーティングを、銅箔バッキングを通して、３００ｋＶで供給される電子ビーム放射線に曝した。得られた硬化コーティングは、粘着性がなかった。得られたコーティングを、コネチカット州シェルトンのスペクトラ−テック・インコーポレイテッド（Ｓｐｅｃｔｒａ−Ｔｅｃｈ，Ｉｎｃ．，Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＣＴ）から入手可能なマルチ−バウンス（ＭＵＬＴＩ−ＢＯＵＮＣＥ）ＨＡＴＲ付属品とともに、ウィスコンシン州マディソンの二コレット・インストルメント・コーポレイション（Ｎｉｃｏｌｅｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐ．，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）から、商品名インパクト（ＩＭＰＡＣＴ）（商標）４００で入手可能な赤外線分光計ＡＴＲ−ＦＴＩＲを利用することによって、未反応アクリル結合について分析した。調べたスペクトル領域は、８００から８２０ｃｍ-1であり、これは、未反応アクリル結合の測定に最も感度がよいので、選択された。テスト結果は、２１５ｋＧｙ線量（使用した電子ビーム源で得られる最も多い線量）でも、２オンスコッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）（商標）銅箔を通しての硬化のレベルは、１００ｋＧｙだけのｅ−ビーム線量で、１オンスコッパーボンド（ＣＯＰＰＥＲＢＯＮＤ）（商標）銅箔を通しての場合ほど高くなかったことを示した。これにより、好ましい銅箔バッキングが、３００ｋＶのｅ−ビーム加速電圧に対して、約５０μｍ以下のオーダでなければならないことが確立される。
【００７２】
実施例６
マスターパターンは、デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）のデュポン（ＤｕＰｏｎｔ）から、商品名カプトン（ＫＡＰＴＯＮ）ポリイミドフィルムで入手可能な７５μｍ厚ポリイミドフィルムのレーザアブレーションによって準備した。このパターンは、長さ方向において半ピッチだけオフセットに配列された楕円形ウェルの列からなった。このパターンは、ＷＯ２０/００５６３Ａ号に開示されているように、後でｚ軸導電性接着剤に組み入れるために導電性回転楕円体を受けるのに有用である。このマスターを、電鋳によって、ニッケルに複製した。得られた金属マスターは、楕円形ポストを有し、測定値は、以下の表４に示されている。これらの測定値は、測定ステージを有する光学顕微鏡を使用して得られた。樹脂Ａを使用して、この金属マスターを、実施例１〜３のように複製した。得られた樹脂/銅複合物品は、その表面にウェルのパターンを有し、その測定値は、表４に示されている。表４において、マスターの「トップ幅」が、レプリカの「ボトム幅」に対応することに留意されたい。
【００７３】
【表４】
2004538130.tif 000006
【００７４】
実施例７
実施例３の物品のセグメントを、ウェルのボトムが、約５×３０ウェルからなるストリップの、下にある銅箔に達するまで、単純なシャドーマスク（４×２４ｍｍスロットがミリングされたアルミニウムプレート）を介して、ドライエッチャで処理した。ドライエッチャは、カリフォルニア州プレザントンのテクニクス（Ｔｅｃｈｎｉｃｓ，Ｐｌｅａｓａｎｔｏｎ，ＣＡ）から、商品名ミクロ・ライ・シリーズ（ＭＩＣＲＯ  ＲＩＥ  ＳＥＲＩＥＳ）８００で入手可能なものであり、３００ワット、酸素雰囲気、３００トル、周囲温度で、１４時間、動作させた。銅を、同じマスクを介して、セグメント上に蒸気コーティングした。銅蒸気コータは、カリフォルニア州メンロ・パークのＣＨＡ・インダストリーズ（ＣＨＡ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｍｅｎｌｏ  Ｐａｒｋ，ＣＡ）から、商品名セク−６００デュアル・フェーズ・クリオ・トル・システム（ＳＥＣ−６００ＤＵＡＬ  ＰＨＡＳＥ  ＣＲＹＯ  ＴＯＲＲ  ＳＹＳＴＥＭ）で入手可能なものであり、１×１０-6トルおよび９．５ｋＶで、最初に、０．０２μｍチタンプレートに対して動作させ、次に、１．２μｍ銅プレートに対して動作させた。エッチングしていない、実施例３の物品の第２のセグメントも、同じマスクを使用して、銅で蒸気コーティングした。エッチングまたは蒸気コーティング条件のいずれも、最適化しなかった。エッチングおよび蒸気コーティングの両方で処理したセグメントの場合、得られた蒸気コーティングパッドと銅バッキングとの間の抵抗は、約６オームであり、これは、単にオーム計プローブをセグメントの２つの面に押しつけることによって、測定した。オーム計のプローブをともに押しつけることによって測定した抵抗は、約６オームであった。蒸気コーティングしたが、エッチングしなかった、実施例３の物品のセグメントの場合、蒸気コーティングパッドと銅バッキングとの間の抵抗は、１０12オームより大きかった。これは、本発明の物品中に貫通ビアが作られた可能性があることを示す。これは、本発明の複合物品を、既知の方法を用いて電気回路を構成するのに使用できることを示す。
【００７５】
本発明を、そのいくつかの実施形態に関して、説明した。本発明の範囲から逸脱することなく、記載された実施形態に、多くの変更がなされてもよいことが、当業者には明らかになるであろう。したがって、本発明の範囲は、ここに記載された構成に限定されるべきではないが、むしろ、特許請求の範囲の文言で記載された構成、およびそれらの構成の均等物によって、限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】バッキングを通しての放射線照射によって、本発明による寸法安定性複合物品を製造するための１つのプロセスの概略図である。
【図２】エンボスツーリングを通しての放射線照射によって、本発明による寸法安定性複合物品を製造するための別のプロセスの概略図である。
【図３】本発明の寸法安定性複合物品のセグメントに含まれた空洞内に堆積したジリコン粒子を含む例示的なジリコンディスプレイの拡大断面図である。
【図４】起点マークのアレイを支持するバッキングのセグメントの図である。
【図５】コーティングされていない銅箔バッキングの、図４に示された、さまざまな起点マーク間の、測定された起点間距離から得られたデータポイントの関数として、加熱後の寸法差（ｍｍ）を示すグラフである。
【図６】ポリマーコーティング銅箔バッキングの、図４に示された、さまざまな起点マークの、測定された起点間距離から得られたデータポイントの関数として、加熱後の寸法差（ｍｍ）を示すグラフである。
【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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