(57)【要約】本発明は、導電性パターン、アンテナ、及び複雑な回路を形成するための改良された、新しい方法及び材料を提供する。本発明は、これらの物品を形成するための直接的に電気めっき可能な樹脂の使用を意図している。広範囲な処理及び製造アプローチを使用する所望の導電性パターンの製造を容易ならしめる直接電気めっき可能な樹脂の独特な適合性が開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接的に電気めっき可能な樹脂（ＤＥＲ）からなることを特徴とするアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
“ワイヤレス”電子デバイスの爆発的な増殖は、将来へ続くであろう。これらの遍在するアイテムは、セルラーフォン及びページャ、いわゆる無接触“スマートカード”、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、及び新らしいワイヤレスデータ伝送デバイスを含む。これらの全てのデバイスに共通の１つの成分は、電磁放射を送受信するためのアンテナである。アンテナは、デバイスの要求に依存して多くの異なる形状を取る。しかしながら、殆どのアンテナの共通特性は、それらが導電性材料と誘電性絶縁材料との構造的組合わせからなることである。アンテナの１つの簡易な形状は、実質的に平坦な表面上の導電性トレースまたはパッチの形状を含む。これらの導電性構造は、コイル、モノポール、ダイポール、及びマイクロストリップ形状を含む多くの型のアンテナ設計に含まれる。これらの簡易アンテナの例は、無接触“スマートカード”及びＲＦＩＤタグ内に組み込まれているものである。典型的には、これらのアンテナは、コイルまたは導電性ライントレースのループで形成される。コイルまたはループアンテナは、変成器が半導体チップへ電力を伝送し、またデータを転送することを可能にする。カードは、一般的に約１ｍｍの厚みに制約されるが、これは導電性トレースの構造を実質的に二次元にすることを意味している。この比較的簡単なジオメトリは、多くの製造オプションの検討を可能にする。例えば、Houdeauらの米国特許第5,896,111号には、柔軟な非導電性キャリヤストリップ上に平行導体トラックを形成させる技術が開示されている。これらのトラックは印刷技術を使用して付着させるようになっているが、トラックを形成させるために使用される材料及びプロセスの詳細な説明はなされていない。隣接トレースの両端を曲げて接続すると、実質的に平面状のコイルアンテナが得られる。この技術は、絶縁物をストリップし、隣接トレースの両端を個々に接続する必要があるが、これは時間を消費し、製造コストを増加させる。
【０００２】
Glotonらの米国特許第5,569,879号には、予めせん孔された金属ストリップ上の誘電体のラミネーションからなるスマートカードの形成が開示されている。一実施例では、金属ストリップの一部分をマイクロストリップアンテナの部分として使用する。しかしながら、その製造には付加的な第２の表面金属化、及び多分フォトエッチングが含まれ、これが複雑さとコストとを増加させる。上記第5,569,879号特許の付加的な実施例は、金属ストリップの一部分をインダクタとして使用することを示しているが、このようなジオメトリを誘電体ストリップ上にラミネートする前に、どのように支持するのかは明白にされていない。
【０００３】
Lakeの米国特許第6,067,056号には、第１の導電層に、パターン化された第２の導電層を選択的に過被膜し、第１の導電層の露出された部分をエッチングすることによって導電性ライン及び実質的に平面状のアンテナを得る方法が開示されている。しかしながら、エッチングは浪費的であり、環境的観点から困難である。
【０００４】
Mundiglらの米国特許第5,809,633号には、キャリヤボディ上に配置する前に自動巻線機で複数の巻回だけワイヤーを巻くことによって、無接触スマートカードのためのコイルアンテナを製造する方法が示されている。しかしながら、最終的なラミネートされたカードが受け入れ難い程厚くなるのを防ぐために、スマートカードアンテナに使用するワイヤーは比較的細くなければならない。従って、上記第5,809,633号特許に示されているように大量に製造するためにワイヤーを支持することなく曲げることは困難であるように思われる。
【０００５】
Millerらの米国特許第5,898,215号には、プラスチックラミネート内に埋め込まれたスマートカードアンテナが開示されている。このアンテナは絶縁された銅ワイヤーを巻くことによって形成されるが、このプロセスは接触領域の絶縁体を除去する必要がある。めっき、エッチング、導電性インク印刷、及び箔ラミネーションのような代替アンテナ製造方法も記述されているが、特定のプロセスの詳細に関しては説明されていない。
【０００６】
実質的に平らな表面上にアンテナ構造を形成するための他の手法は、導電性インクまたはペーストを使用して表面上にアンテナ設計を印刷することを含む。この方法は、例えばSugimuraの欧州特許公報EP 0942441A2、AzdashtらのPCT公報WO 9816901A1、及びHirataらの米国特許5,900,841号に記載されている。これらの技術は、導電性インクが比較的高価であること、及びこれらの材料が実質的に純粋な金属に比して固有抵抗が高い欠陥を有している。また、これらの導電性インクに対して必要な電気接触を行うことは困難であり得る。
【０００７】
Sadlerらの米国特許第5,995,052号、Krenzらの米国特許第5,508,709号は、実質的に平らな誘電体表面上に形成された導電性構造からなる移動電話アンテナを示している。これらの何れの開示も、誘電体表面上にパターン化された導電性構造を形成させ、付着させる方法の詳細に関しては説明していない。
【０００８】
実質的に平らな表面上にアンテナ構造を形成させる他の技術は、印刷回路の製造に広く使用されている技術を使用している。これらの製造技術は、Hayesらの米国特許第5,709,832号、Coutureの米国特許第5,495,260号、及びDowneyの米国特許第5,206,657号の“印刷回路”アンテナ構造に記載されている。Hayesらが印刷されたモノポールアンテナの生産を記述しているのに対して、Coutureは回路基板技術を使用して形成させるダイポールアンテナを記述している。Downeyは、二重に金属をクラッドした回路基板を選択的にエッチングすることによって、同軸二重ループアンテナを製造することを記述している。これらの技術は、パターン化されたエッチングを含むプロセスによって、実質的に平らな表面上に導電性アンテナ構造を形成させることを含む。選択的にエッチングすることによってアンテナを形成させる技術は、過大な材料を浪費し、公害制御が困難であり、そして設計の柔軟性を制限する。
【０００９】
ワイヤレス通信デバイスと共に屡々使用される別の形状のアンテナは、いわゆる“ホイップ”アンテナである。通常これらのアンテナは、直線状、またはヘリカルコイル、またはそれらを組合わせたワイヤー構造からなり、伸張位置と収縮位置との間を運動可能であることが多い。このようなアンテナ設計の典型的な例は、Mollerらの米国特許第5,995,050号に開示されている。Mollerらは、ワイヤーを巻いたヘリカル部分と直線状部分とを組合わせたいわゆる伸張可能な“ホイップ”アンテナの形成を示している。Aokiの米国特許第6,081,236号には、ヘリカルアンテナと共に、放射要素として同軸ケーブルの使用が開示されている。Simmonsらの米国特許第6,052,090号には、多帯域で使用するためのヘリカル及び直線放射要素の組合わせが示されている。勿論、これらの特許で提唱されているワイヤー形成技術は、設計の柔軟さを制限する。多くの場合、アンテナ、特にヘリカルコイルは、寸法的及び構造的に完全性を保持するために、並びに美的観点から絶縁材料でカプセル封じしなければならない。このカプセル封じは、熱可塑性カプセル封じ材料を挿入射出成形によって行われることが多い。射出成形に固有の高い射出圧及び速度がワイヤーコイルに望ましくない運動及び寸法変化を生じさせないように、注意を払わなければならない。この問題は、米国特許第5,648,788号においてBumstedが言及している。しかしながら、Bumstedが示した特殊ツールは、設計の柔軟さを更に低下させ、コストを増加させるように思われる。
【００１０】
他の問題は、“ホイップ”アンテナに関連するものである。それらは、特に伸張した時に破損し易く、偶発的に人を傷つける恐れがある。それらが収縮可能でなければならないことから、機械的摩耗を増加させ、デバイスの可能なサイズ縮小を制限する。Sullivanの米国特許第6,075,489号は、テレスコープ式の伸張を可能にするために、滑り可能な成分上に取り付けられたへリックスを組合わせたテレスコープ式“ホイップ”アンテナを提唱することによってこの後者の問題に対処している。この設計はより長いアンテナを可能にするが、複雑さ及びコストが増加し、また伸張した時の破損の可能性が増加する。
【００１１】
サイズが問題であり続けていることから、コンフォーマルアンテナに益々注意が向けられている。コンフォーマルアンテナは、一般的にそれを支持する表面の形状に従い、また一般的に低いプロファイルを呈する。コンフォーマルアンテナには多くの異なる型が存在しており、それらはマイクロストリップ、ストリップライン、及び三次元設計を含む。
【００１２】
低プロファイル共振マイクロストリップアンテナ放射器は、一般的に、より広い導電性グラウンドプレーン上に位置決めされた導電性放射器表面を含んでいる。通常、これらの導電性表面は互いに実質的に対向しており、離間している。実質的に平面状の導電性表面は、導電体被膜、シート金属形成、または二重にクラッドされた誘電体シートのフォトエッチングのような公知の技術によって得ることができる。
【００１３】
高効率マイクロストリップアンテナの設計及び構造を検討する際のファクタは、誘電体材料の性質である。Marshallらの米国特許第5,355,142号、Lalezariの米国特許第5,444,453号は、誘電体として空気の使用を示している。このアプローチは、製造の複雑さを増加させる傾向があり、放射器とグラウンドプレーンとの間に適切な間隔を確保し、維持するために予防措置を講じなければならない。
【００１４】
Batemanらの米国特許第6,157,344号は、銅でクラッドされた誘電体基体を公知のフォトマスキング及びエッチング技術を使用して平坦なアンテナ構造を形成させることを提唱している。
【００１５】
Munsonらの米国特許第6,049,314号、Johnsonらの米国特許第4,835,541号、及びTranの米国特許第6,184,833号は全て、初めは平面状の銅シートを“Ｕ”字形に切断し、形成することによって作られたマイクロストリップアンテナの製造を提唱している。平面状金属シートの切断、形成は、設計オプションを制限する。更に、“Ｕ”字形の両アーム間に誘電体支持構造を設けるための準備をしなければならない（何故ならば、シート金属はこのような支持構造が無ければ所要の平面状間隔を維持し得ないからである）。
【００１６】
アンテナ形成のための殆どの技術が、導電性材料のパターンの配置、及びそれらと支持用または保護用の何れかの誘電体基体との組合わせを含んでいることに注目されたい。アンテナの形成は、誘電体材料によって所定の位置に保持された導電性材料の十分明確に限定されたパターン、ストリップ、またはトレースの形成を含むことが多い。
【００１７】
技術が発展するにつれて、消費者は多くの特色が特定のデバイス内に組み込まれることを要望してきた。これらの要求は、デバイスのサイズを増大させる傾向がある。同時に、便利さを最大にするために、彼等はこれらのポータブルデバイスをより小型に、そしてより軽量にすることをも要望してきた。これらの矛盾する要求はアンテナにまで拡張され、性能を最大にし、サイズを最小にするように、アンテナ設計を三次元構造に向かって前進させる試みがなされている。
【００１８】
例えば、Lehtolaらの米国特許第5,914,690号には、ワイヤレスポータブル通信デバイスのための比較的簡単な三次元構造の内部コンフォーマルアンテナが開示されている。このアンテナは、複数の片のアセンブリからなっている。放射器板は、カバー構造と、上に位置決めされていて導電性アースプレーンに接続されている支持フレームとの間に位置決めされている。放射器板は、柔軟な薄い金属板で形成されている。放射器板をアースプレーンに対して正確に位置決めするために必要な複数の片は、Lehtolaらの構造の製造コストを増加させている。
【００１９】
不幸にも、アンテナ製造に屡々必要とされるより複雑な三次元の金属をベースとするパターンは、普通の機械的ワイヤー巻線、シート形成、またはフォトエッチング技術を使用して生産することは困難であるか、または不可能であり得る。フォトエッチングは、回路を明確に限定するためのコンフォーマルマスクを必要とする。Bellusらの米国特許第5,845,391号には、誘電体基体上に三次元金属パターンを形成させる場合の従来技術のフォトエッチング方法に伴う複雑さが記載されている。Bellusらは、射出成形された熱可塑性格子上に形成された三次元テーパードノッチアンテナを提唱している。フォトエッチングされた金属パターンの形成には、多くの操作、特殊化されたマスキング、その他の複雑さが含まれる。更に、それでも形成される金属パターンは、本質的に平坦な誘電体パネルで作られた三次元構造に限られる。
【００２０】
Mettlerらは、米国特許第4,985,116号において、真空形成可能なインクで被膜されたプラスチックシートを、三次元物品の表面外形を有するマスクに熱形成することを提唱している。所望のパターン化された設計内のインクを除去するために、コンピュータ制御されたレーザを使用している。既知の光及び金属堆積処理方法を使用して、パターン化された三次元構造を有する部品が形成される。Mettlerらの特許は、マッシュルームの例を使用して三次元基体上でのフォトマスクの使用の限界についても検討している。フォトマスクをマッシュルームの柄に容易に順応させることはできないが、それでもマッシュルームの傘の上にはマスクを設置し、取り除くことが可能である。このように、三次元アンテナ構造の形成に普通のフォトエッチング技術を使用すると、設計の柔軟性に重大な制限がもたらされる。
【００２１】
多くの特許が、誘電性支持体内に形成されたトレンチまたはチャネル内に堆積された金属をベースとする材料からなるアンテナ構造を企図している。例えば、Crothallの米国特許第5,911,454号には、絶縁材料の表面から上方に伸びる２つの隆起部分によって形成されたチャネル内に導電性材料を堆積させることによって、導電性材料のストリップを形成させる方法が示されている。この導電性材料は、隆起材料の部分に被さるように堆積される。次いで、隆起部分に被せられた導電性材料が取り外され、鋭く限定された導電性ストリップが得られる。明らかに、Crothallが示したプロセスは、材料を取り外す必要があるために、その設計の柔軟さが制限される。Ploussiosの米国特許第4,862,184号は、ヘリカルチャネル支持体内への金属の堆積を示している。この選択性堆積プロセスに関しては、公知のめっき技術によって達成される程度しか記述されていない。Schmidtの米国特許第4,996,391号及びHeermanの米国特許第4,985,600号は共に、回路を形成させる射出成形された基体を開示している。両特許の最終回路のパターンは、主たる、実質的に平面状の表面の下にトレンチまたは凹みの形状に成形される。このようにすると、ローラ被膜によって塗布されためっきレジストラッカーが、上記主たる、実質的に平面状の表面の表面領域だけに被膜され、その後の化学的金属堆積はめっきレジストによって被膜されなかったトレンチ内だけに形成される。この技術はフォトエッチングの複雑さを回避するが、それでもめっきレジストを塗布する必要があることから設計が制限される。主表面の外形がより複雑になるにつれて、めっきレジストの塗布が益々困難になる。加えて、化学的金属堆積は厚みを構築するのが比較的遅く、使用される回路は比較的高価である。
【００２２】
ワイヤレス通信デバイスは発展し続け、要求されるアンテナの設計、サイズ、及び可製造性に対する要望は益々挑戦的になっている。明らかに、将来のアンテナを生産するための改良された材料、プロセス、及び製造技術に対する要望が存在している。
【００２３】
Yuらの米国特許第6,052,889号は、複数の放射要素を有する無線周波数アンテナを準備する方法に関する。この三次元アセンブリは、成分上に少なくとも0.015インチ厚の金属を化学（エレクトロレス）金属堆積させるステップを含む複数のステップを含む。化学金属堆積の堆積速度は比較的遅いので、このような厚みを堆積させるためには延長された処理時間が必要になる。Yuらは、金属を選択的に除去するためのフォトエッチングステップを含ませることを提唱しているが、これは、この方法を更に複雑にする。
【００２４】
Elliottの米国特許第6,147,660号は、ヘリカルワイヤー巻線処理に固有の設計制限に言及し、成形されたヘリカルアンテナの使用を提唱している。成形されたアンテナを形成するための提唱された技術は、亜鉛ダイキャスト、金属射出成形、または普通の技術によってめっきすることができるＡＢＳのような材料の成形を含む。Elliottは、普通のワイヤー巻線方法によっては製造することが困難な非円形、または非対称ヘリカルアンテナを提唱している。それにも拘わらず、この提唱された製造方法は難しく、かつ高価である。
【００２５】
改良されたアンテナを形成するための多くの最新アプローチは、“プラスチックめっき”として知られている技術を含む。“プラスチックめっき”技術は、金属または金属をベースとする材料の付着性被膜を、プラスチック基体の表面上へ堆積させることを意図するものである。“プラスチックめっき”は、“化学”めっきを使用して初期金属被膜を堆積させ、それに続いて、オプションとして、電気めっきを使用して金属を堆積させることを企図している。化学めっきは、プラスチックのような非導電性表面を連続金属フィルムで化学的に被膜することを含む。普通の電気めっきとは異なり、化学めっきは金属を堆積させるために電気の使用を必要としない。その代わりのエッチャント及び触媒を含む一連の化学的ステップは、溶液から金属を化学的に還元させることによって堆積させる金属層を受け入れるために、非導電性プラスチック基体を準備する。このプロセスは、通常、高度に導電性の銅の薄い層を堆積させるステップと、それに続いて、この銅の副層を酸化及び腐食から保護するニッケルの上側被膜を堆積させるステップとを含む。ニッケルの上側被膜の厚みは、最終製品の摩耗及び腐食要求に依存して調整することができる。化学めっきは浸漬プロセスであるので、オペレータの熟練度に高度に頼らず、サイズまたは複雑さには無関係に、殆どどのような形態にも均一な被膜を形成させることができる。また化学めっきは、高度に導電性の、本質的に純粋な金属表面を形成する。化学めっきされた部品は、もし必要ならば、その後に電気めっきすることができる。
【００２６】
不幸にも、“プラスチックめっき”プロセスは、高価で粗い化学材料を含む多くのステップを含む。これはコストを劇的に増加させ、環境的な困難さを含む。このプロセスはプラスチック基体の製造に使用されている処理変数に極めて鋭敏であり、注意深く成形される部品及び設計に対する適用が制限される。電子成分の薄壁に屡々要求されるような速い射出速度を使用して、普通のめっき可能なプラスチックを適切に成形することは困難である。この速い射出速度は、エッチング可能な種の表面分布を貧弱にしがちであり、その結果表面粗さが貧弱になり、その後に化学的に堆積させる金属の結合が劣るようになる。最後に、金属を化学的に堆積させることができる速度は比較的遅く、典型的には約１μｍ／時である。プラスチック上へ金属をめっきするための普通の技術（エッチング、化学還元、オプションとしての電気めっき）に関しては数多くの文献があり、出版物及び商業文献において検討されている。例えば、1969年のTransactions of the Institute of Metal Finishing, Vol. 47に所載のSaubestreの論文、または1984年３月のArcilesiらの論文“Products Finishing”を参照されたい。
【００２７】
困難であるにも拘わらず、アンテナ形成のために“プラスチックめっき”技術を使用する多くの試みがなされてきた。殆どのアンテナ応用は、絶縁材料に対して金属導体を選択的に配置することを含んでいる。“プラスチックめっき”技術を使用する選択性金属化は多くの手法で達成することができる。第１の方法は、絶縁基体全体を金属で被膜し、次いで多年にわたって印刷回路の生産に使用されてきたフォトエッチング技術を使用して金属を選択的に除去することである。しかしながら、これらの技術は、前述したように、設計の柔軟性を極めて制限する。第２の方法は、金属を化学的に堆積させる前に、めっきストップオフ被膜を施すことである。ストップオフは、被膜された表面上への金属堆積を防ぐことを意図している。このアプローチは、前記Schmidtの米国特許第4,996,391号、及びHeermanの米国特許第4,985,600号の明細書に記載されている。このアプローチは、ストップオフ被膜が必要であるために設計が制限される。別のより最近のアプローチは、めっき触媒を樹脂内に組み込み、２ショット成形操作において“触媒化”樹脂と“非触媒化”樹脂とを混合することである。“触媒化”樹脂によって形成される表面だけが化学反応還元金属を刺激し、従って概念的にはそれらの表面だけが金属化される。このアプローチは、例えばSullivanの米国特許第6,137,452号に開示されている。
【００２８】
化学めっきは、総合プロセスを注意深く制御しない限り、如何なる露出表面をも被膜する傾向があるから、ストップオフラッカーまたは触媒化樹脂の何れかのアプローチを使用する選択性金属化は、特に複雑な部品に対しては困難であり得る。浴が不安定であることに起因して、貧弱なライン限定、“スキップめっき”、及び部品全体のカバレッジが発生することが多い。材料及びプロセス開発を通して矛盾のない、そして信頼できる性能を開発するための多くの努力にも拘わらず、問題が残されている。
【００２９】
プラスチック基体上へのめっきのプロセスを簡易化するために、多くの試みがなされている。それらの若干は、表面上に導電性フィルムを形成させ、次いで電気めっきするために、化学金属堆積以外の特別な化学技術を含む。このアプローチの典型的な例が、Minkleiの米国特許第3,523,875号、Brownらの米国特許第3,682,786号、及びLupinskiの米国特許3,619,382号に開示されている。形成された導電性表面フィルムは、電気めっきすることを意図するものである。多くの性能問題が、これらの試みを不利にしている。
【００３０】
プラスチック基体の電気めっきを簡易化するために提唱されている別のアプローチは、導電性充填剤を樹脂内に組み入れて、後に電気めっきされる導電性プラスチックを形成させるものである。導電性充填剤をロードすることによって導電性にされるポリマーを検討した結果、“微視的固有抵抗”と、“バルク”または“巨視的固有抵抗”とを区別することが重要であり得る。“微視的固有抵抗”とは、例えば１μｍまたはそれ以下の比較的小さい線形寸法において検討すべきポリマー／充填剤の特性のことである。“バルク”または“巨視的固有抵抗”とは、より大きい線形寸法において決定される特性のことである。“微視的固有抵抗”と“バルク”または“巨視的固有抵抗”との差を示すために、10重量％のファイバーローディングで導電性ファイバーをロードしたポリマーを考える。このような材料は、比較的大きい距離にわたって測定を行う場合には、低い“バルク、巨視的”固有抵抗を示すようになる。しかしながら、ファイバ分離（ホール）の故に、このような複合体は一貫した“微視的”固有抵抗を呈することがない。
【００３１】
電気めっきすることを意図した導電性ポリマーを形成させることを考える時には、均一な“ホールが存在しない”堆積カバレッジを達成するために“微視的固有抵抗”を考えるべきである。従って、選択される充填剤は、比較的小さいが、要求される導電性接触を与えるのに十分なローディングを有するものからなっていよう。これらの充填剤は、金属粉及びフレーク、金属被膜された雲母または球、導電性カーボンブラック等を含む。
【００３２】
充填剤だけを含む比較的小さい金属を使用して、受入れ可能な、直接的に電気めっきすることができる（以下、「直接電気めっき可能な」という）樹脂を作るという如何なる試みも多くの障壁に遭遇してきた。第１に、充填剤を含む細かい金属は比較的高価である。受入れ可能な導電率を達成するための粒子と粒子との近接を達成するために必要なローディングは、ポリマー／充填剤混合体のコストを劇的に増加させる。充填剤を含む金属には、さらなる問題が伴う。それらは多くの樹脂の機械的特性及び処理特性を劣化せしめ、樹脂選択のオプションを制限する。金属充填剤は処理機械を摩耗させ、特殊化されたねじ、胴等を必要とするであろう。最後に、金属粒子は一般に樹脂バインダーによってカプセル封じされるから、簡単な金属充填ポリマーは、導電性であるにも拘わらず電着物を付着させるメカニズムを提供しない。上述した理由から、プラスチックを含む細かい金属粒子は、直接電気めっき可能な物品の形成のために考慮されることがなかった。その代わりとして、それらはボリューム要求が最小であるような導電性接着剤、ペースト、及び塗料の生産に応用が見出されてきた。
【００３３】
プラスチックのために容易に入手できる最も安価な（そして、最も導電性の）導電性充填剤はカーボンブラックである。後刻電気めっきすることを意図しているカーボンブラックローディングに基づく導電性ポリマーを得るための多くの試みがなされてきた。このアプローチの例は、Adelmanの米国特許第4,038,042号である。Adelmanは、電気めっきに必要な導電性を達成するために、導電性カーボンブラックをポリマーマトリックス内に組み込むことを提唱している。基体は、その後に電着される金属を付着させるために、クロム酸／硫酸内で予備エッチングされる。Adelmanの教示によっても解消されずに残された基本的問題は、カーボンブラックをロードしたポリマーの固有抵抗が比較的高いことである。カーボンブラックをロードしたポリマーを用いて一般的に達成できる最低微視的固有抵抗は、約１Ω・ｃｍである。これは、銅またはニッケルのような典型的な電着させた金属より５乃至６桁も高い。電着でめっきされる加工片は、普通は、それ自体が陰極電位にある金属ラックチップへの圧力接触を通して陰極にされる。しかしながら、もし接触抵抗が過大であるか、または加工片の導電率が不十分であれば、電着電流は電着物が加工片へブリッジしない点へのラックチップの方へより多く流れる。更に、たとえ特殊化されたラッキングが加工片への電着ブリッジングを成功裏に達成するとしても、さらなる問題に遭遇する。カーボンブラックをロードした加工片の固有抵抗は金属に比して比較的高いから、電着電流の殆どは先に電着させた金属を通して逆流しなければならず、電着物は加工片の表面上を側方へ成長するようになる。ブリッジング問題と同様に、電着電流は電着された金属の方により多く流れ、側方への成長は極めてゆっくりになり得るので、加工片のサイズを束縛する。
【００３４】
Luchの米国特許第3,865,699号には、導電性カーボンブラックで充填されたポリマーをベースとする配合物内に少量の硫黄を組み入れることが開示されている。硫黄は、２つの利点を有していると説明されている。第１に、硫黄は、ポリマーをベースとする基体とVIII族をベースとする初期金属電着物との間の化学結合の形成に関与する。第２に、硫黄は、基体の表面上のVIII族をベースとする金属電着物の側方成長を増加させる。
【００３５】
Luchが示したポリマーをベースとする組成は、如何なる前処理も行うことなく直接電気めっきすることができるから、それらは直接電気めっき可能な樹脂（ＤＥＲ）であるとして正確に定義することができる。本明細書及び特許請求の範囲に記載されている直接電気めっき可能な樹脂（ＤＥＲ）は、以下の特色によって定義され、特徴付けられる。
（ａ）ポリマーマトリックスを有していること、
（ｂ）ポリマー／導電性充填剤混合体に例えば100Ω・ｃｍ、10Ω・ｃｍ、１Ω・ｃｍのような1000Ω・ｃｍより小さい“微視的”な電気的体積固有抵抗を持たせるのに十分な量の導電性充填剤がポリマーマトリックス内に存在していること、
（ｃ）ポリマーマトリックスの約0.1重量％より多い量で硫黄（硫黄ドナーによって供給される何等かの硫黄を含む）が存在していること、
（ｄ）電気めっき可能な組成が、電着されたVIII族金属、またはVIII族金属をベースとする合金に直接的な、均一な、迅速な、そして付着性のカバレッジを達成するのに要求される協調量で、上記組成内にポリマー、導電性充填剤、及び硫黄が存在すること。
【００３６】
Luchは、ポリビニル、ポリオレフィン、ポリエステル、エラストマー、ポリアミド、及びポリエステルのようなポリマーがＤＥＲマトリックスに適すると指摘しており、その選択は、一般的に、要求される物理的特性によって決定される。
【００３７】
単独で使用する場合、ポリマー／カーボンブラック混合体で1000Ω・ｃｍより小さい“微視的”な電気的体積固有抵抗を達成するのに要求されるカーボンブラックの最小作業可能レベルは、ポリマーとカーボンブラックとの混合重量に基づいて、約８重量％であると思われる。“微視的”材料固有抵抗は、一般に、導電性カーボンブラックを単独で使用した場合約１Ω・ｃｍより小さく減少することはない。これは、典型的な金属の固有抵抗より数桁も大きい。より低い“微視的”固有抵抗を必要とするＤＥＲ応用においては、他の公知の細かく分割された高度に導電性の充填剤（例えば、金属フレーク）を検討することができる。これらの場合、導電性カーボンブラックを増量させるか、または置換までして、より高度に導電性の充填剤を使用することができる。
【００３８】
金属含有ファイバのような付加的な高度に導電性で高いアスペクト比の充填剤を用いてカーボンブラック充填剤を増加させることによって、ポリマーを充填している導電性カーボンブラックの“バルク、巨視的”固有抵抗を更に低下させることができる。これは、本発明のアンテナ構造及び回路の設計にとって重要な要件である。更に、非導電性充填剤を組み入れることによって、ポリマー／カーボンブラック混合体の“微視的固有抵抗”を大きく変更することなく、導電性カーボンブラックを充填したポリマーの“バルク、巨視的”固有抵抗を増加させることができることを理解されたい。
【００３９】
意図する最終用途に関連付けられた多くの性能問題を原因として、上述したプラスチック基体上へめっきするプロセスを簡易化しようとする如何なる試みも、今まで商業的に成功した例を知らない。それにも拘わらず、発明者は、初期ＤＥＲ技術に伴う若干の性能欠陥を打破する個人的努力を継続してきた。これらの努力によって、複雑な、高度に導電性の表面トレース、回路、及びアンテナを形成するために、独特で、且つＤＥＲを使用する応用に極めて適するものを見出した。
【００４０】
本発明を促進する直接電気めっき可能な樹脂（ＤＥＲ）の２つの重要な特性を認識することが重要である。第１に、電着物カバレッジ速度及び付着性は、“微視的固有抵抗”に強く依存し、“巨視的固有抵抗”にはそれ程依存しない。従って、電着物カバレッジ速度または付着性を過度に犠牲にせずに、ＤＥＲ処方内で機能的な非導電性充填剤の大きい付加的なローディングが許容されることになる。非導電性充填剤は本質的に“マトリックス”材料によってカプセル封じされるから、これらの付加的な非導電性ローディングはポリマー・導電性充填剤・硫黄“マトリックス”に関連付けられた“微視的固有抵抗”に大きい影響を及ぼさない。普通の“化学”めっき技術は、この組成的な柔軟性は許容しない。
【００４１】
ＤＥＲ技術の第２の重要な特徴は、意図した製造プロセス及び意図した最終目的要求を認識して選択されたポリマー樹脂を使用するその能力である。例えば、押出し吹込み成形による製造を望むのであれば、要求される高い溶融強度を有する樹脂を使用することができる。薄い壁断面を有する部品を射出成形するのであれば、高流動樹脂を選択することができる。全ての熱可塑性製造プロセスを成功させるためには、特定の樹脂処理特性が必要である。これらの変化する処理及び最終使用要求に応じながら、しかも高品質の電気めっきを容易に得ることができるようにするためにＤＥＲを“特別に調合”する能力は、本発明の導電性パターン及びアンテナを成功に導く上で重要なファクタである。普通の“化学”めっき技術では、“特別に調合”する大きい柔軟性を得ることはできない。
【００４２】
本明細書及び特許請求の範囲において使用されている用語の曖昧さを排除するために、以下のように定義しておく。
“金属をベースとする”とは、金属特性を有し、少なくとも１つが元素金属である１またはそれ以上の元素からなる材料のことであり、
“金属をベースとする合金”とは、金属特性を有し、少なくとも１つが元素金属である２またはそれ以上の元素からなる物質のことである。
“ポリマーをベースとする”とは、50体積％またはそれ以上のポリマーからなる物質のことであり、
“VIII族をベースとする”とは、元素周期表のVIII族の金属を50重量％乃至100重量％含む金属（合金を含む）のことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４３】
本発明の目的は、高度に導電性の表面パターン及びトレース、複雑な回路、及びアンテナのための新しい構造を提供することである。
【００４４】
本発明の別の目的は、高度に導電性の表面パターン及びトレース、複雑な回路、及びアンテナの製造を容易にするための新しい方法を提供することである。
【００４５】
本発明のさらなる目的は、高度に導電性の表面パターン及びトレース、複雑な回路、及びアンテナを形成するための許容される設計オプションを広げることである。
【課題を解決するための手段】
【００４６】
本発明は、直接電気めっき可能な樹脂によってパターン化された表面を形成することを含む。直接電気めっき可能な樹脂は自立型であることはできるが、電気絶縁性の支持材料と組合わせて使用されることが多い。好ましい実施例においては、直接電気めっき可能な樹脂は、高度に導電性の電着物の付着層で更に被膜される。この直接電気めっき可能な樹脂の使用によって、新しい製造方法及び構造が可能になることを以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下の添付図面に基づく好ましい実施例の説明は、アンテナ、及び複雑な三次元導電性表面トレースの形成のために極めて適する直接電気めっき可能な材料を明らかにし、開示するものである。以下の説明中の略語“ＤＥＲ”は、直接電気めっき可能な樹脂を指定するために使用する。ＤＥＲ処方の多くの独特な特性が、これらの進歩を可能にする。詳述すれば、現在の電子応用に要求される薄壁部品及び拡張された導電性トレースの成形を可能にする高流動処方が得られたのである。めっき可能性を損なうことなく寸法的な安定性及び収縮の問題を解決するために、ガラスファイバのような付加的な充填剤の高ローディングを使用することができる。これは、ＤＥＲに伴うめっき可能性が、“巨視的固有抵抗”ではなく“微視的固有抵抗”によって制御されることを見出した結果である。ＤＥＲを特別に処方できる独特な能力によって、デュアルショット成形、吹出し成形、押出し成形、及び被膜のような処理技術を使用して複雑な、選択的にめっきされた構造を形成することができる。細いラインの明確なエッジ限定を容易に達成することができる。金属リードと電気めっきされたＤＥＲとの間に、独特な電気的接続技術が可能である。以下の添付図面に基づく詳細な説明から、アンテナ及び複雑な導電性表面トレースの形成におけるＤＥＲのこれらの及び他の特色が明白になるであろう。
【００４８】
本発明の好ましい実施例について詳述するために、添付図面に図示されている複数の例を参照する。添付図面においては、幾つかの図面において同一の、または対応する部品に対しては類似の参照番号を使用し、特定の実施例には付加的な文字を付してある。
【００４９】
図１に、全体を参照番号１０で示す物品を上面図で示してある。物品１０は、電気絶縁性樹脂１４からなる基体１３によって支持された直接電気めっき可能な樹脂（ＤＥＲ）１２のストライプ１１を有していることを特徴としている。図２は、図１の２−２矢視断面図である。図２に示すように、ＤＥＲ材料１２は、基体１３内に形成されたトレンチ１５内に収容されている。図３は図２と類似する図であるが、ＤＥＲ材料１２ａは、基体１３ａの本質的に平坦な上面の上にストライプ１１ａとして形成されている代替実施例を示している。ＤＥＲバインダー及び絶縁用支持体のための材料を選択する際に大きい寛容度を与えるためには、図２の構造が望ましいことが多いことが分かった。例えば、ＤＥＲストライプ１１の機械的保持を援助するために、図２のトレンチ１５の境を接する表面２０内に構造的特色を導入することができる。図３の実施例に番号１８で示す簡単な境を接する表面は、図２のトレンチ構造よりも簡単に生産することができるが、図３の配列は、一般にＤＥＲ１２ａと支持基体１３ａの絶縁材料１４ａとの間に良好な相互付着性が要求される。
【００５０】
図４は、ＤＥＲストライプ１１上に金属をベースとする材料１６を電着させる付加的な処理ステップを経た後の図２の構造を示している。図４においては、金属をベースとする電着物１６が単一の層として示されている。しかしながら、この、及び爾後の実施例における電着物１６は、機能的な、または美的な便益を達成するために複数の層の電着物のラミネートからなることができることを理解されたい。電着物１６は、分散させた粒子からなることもできる。
【００５１】
更に図４を参照する。たとえＤＥＲ材料１２と基体材料１４との間の相互付着性が低下した場合でも、境を接する表面領域２０内への電気めっき溶液の浸透が容易に発生しない（従って、一般的に問題ない）ことが分かった。境を接する表面２０は一般的には密に近接しており、電気めっき溶液はこのような浸透を可能にするのに必要な空気の変位を許さない。更に、界面領域２０内への電気めっき溶液の浸透が問題になるような場合には、熱膨張係数がＤＥＲ１２より低い基体１３の材料を選択することができる。このようにすると、電気めっき浴が高温になった時にＤＥＲが膨張した“プラグ”になり、界面間隙を一時的にシールするようになる。
【００５２】
図４の電着物１６の縁２２に、鋭い境界のラインも示されている。この鋭いラインは、導電性ＤＥＲ１２と絶縁性基体材料１４との間の表面導電率の電気的に“ディジタル”な性質によって達成される。当分野において公知の適切な電気めっき技法を用いても、鋭い縁またはラインの明確な限定を予測し、典型的には電着物の25μｍまでの厚みを達成することができる。しかしながら、図４と類似の図５の電着物の効果を見ると、より厚く電着された場合、または最適処理からずれた場所においては、ラインの限定が不鮮明になる。図５に示すように、縁２２ａにおいて電着物１６ａの厚みが実質的に増加している。“ベリー蓄積”として知られるこの現象は、電着物の堆積が縁または鋭い角に集中する公知の傾向によるものである。多くの場合、この特徴によって小瘤（即ち、ベリー）が形成され、これらが有害な効果を更に加速させる。
【００５３】
図６及び７は、本発明の技法を使用すると電着物の縁におけるライン限定の不鮮明化が如何にして回避できるかを示している。図６には、基体１３ｂ内に形成されたトレンチ１５ａをＤＥＲ材料１２ｂが完全に充填していない構造が示されている。この場合、電着された金属をベースとする材料１６ｂの縁２２ｂは、陥凹または凹み内に位置している。凹んだ領域へ電着される材料の量が減少し、隆起した鋭い縁では逆の効果が発生することは公知である。従って、厚い金属層が要望される場合、凹みの幅及び深さを適切に選択することによって、本発明の選択的に導電性の表面パターンは十分に鋭いライン限定が維持される。
【００５４】
図７は、導電性電着物１６ｃと絶縁用基体１３ｃとの間に鋭いライン境界を生じさせることを意図した代替設計実施例を示している。図７の実施例では、ＤＥＲ材料１２は、基体１３ｃ内に形成されたトレンチ１５ｂを完全に充填してはいない。電着物１６ｃの縁２２ｃにおける小瘤または“ベリー”の蓄積は、基体１３ｃのトレンチ壁２３のシールド効果によって防がれており、それによって電着物１６ｃの側方広がりが抑えられている。
【００５５】
図１乃至７は、絶縁用基体によって支持された簡単な導電性トレースまたはストリップの形成を示している。より複雑な三次元構造が、図８及び９の実施例に示されている。これらの図面は、幾何学的に複雑な三次元導電性パターンを得るためにＤＥＲを使用した多成分物品を示している。図８及び９におけるＤＥＲ材料は番号１２ｄで識別されており、絶縁材料は１４ｄで示されている。図８及び９の物品は、多成分（一般に、マルチカラーと呼ぶ）成形プロセスによって形成される。このプロセスの１つの形状では、最終的な導電性パターンを得るためのあるパターンを限定するチャンネルを用い、先ず、絶縁用基体を成形する。図８及び９は、物体内に成形された壁２４及び貫通孔２６をも示している。図１０は、電気めっきプロセスの後の物品２７を示している。図１０において、電着物は番号１６ｄで示されている。電着物１６ｄは、電気めっきの分野においては理解されているように、金属をベースとする材料の単一層または複数の層の何れかである。電着物は、フォトエッチングのような現在使用可能な代替技術によっては生産または達成することが困難である頑丈で高度に導電性の表面パターンを形成する。本明細書に記載する独特な設計及びプロセスが完全に相加的態様で達成されることを認識することが重要である。本発明は、殆どの実施例を達成するために浪費的で、高価な材料除去ステップを必要としないが、これは従来技術に優る重大な長所である。
【００５６】
殆どの応用では、ＤＥＲ／電着物によって得られる導電性パターンは、チップ、キャパシタ等のようなデバイスの電気リードに電気的に接続しなければならない。多くの場合、これらの接続は、高温はんだによってなされる。このプロセスは、集積されたデバイスの生産のために使用される材料及びプロセスの選択を制限し得る。
【００５７】
図１１乃至１３は、デバイスの電気リードと、ＤＥＲ／電着物複合体を使用して得られた導電性パターンとを電気的に接続するための代替方法を示している。図１１は、デバイス３１とＤＥＲパターンとを混合した物品２９の上面図である。電気デバイス３１は基体１３ｅの孔３５の中に位置決めされている。基体１３ｅは、電気絶縁性の材料１４ｅからなる。デバイス３１は、通常は金属である電気リード３３を含む。ＤＥＲパターン１２ｅは、パッド２８及び細長いストリップ３０からなっている。ストリップ３０は、例えばアンテナパターンを形成することができる。電気デバイス３１、リード２６、及びＤＥＲパターン１２ｅは、絶縁用基体１４ｅによって支持されている。図１２は、実質的に図１１の１２−１２矢視断面図である。図１２から明かなように、デバイスのリード３３は、リード３３の表面の少なくとも一部分３２が露出されたままとなる程度にＤＥＲ材料１２ｅ内に埋め込まれている。リード３３の埋め込みは、リード３３の一部の周りのＤＥＲ材料の熱ステーキング、または成形（挿入成形）のような公知の技術によって行うことができる。図１３は、図１２と同じような図であって、金属をベースとする材料１６ｅを電気めっきする付加的なステップの後の断面を示している。図１３から明白なように、金属をベースとする電着物は、始めに露出されていたＤＥＲ（１２ｅ）パターンへのリード３３の表面上に連続的に伸びている。電着物１６ｅは、リード３３と、始めにＤＥＲ材料によって限定され、今では金属めっきされている高度に導電性のパターン３１との間に頑丈で、連続的で、高度に導電性の接続を形成している。
【００５８】
多くのファクタが、電着物を通してこの電気的接続を可能にしている。第１に、金属とその後の電着物との間を十分に結合させるためには、通常は、汚染物または酸化物を金属表面から除去するためにある種の洗浄処理が必要である。ＤＥＲとして、ポリマーをベースとする樹脂を適切に選択することによって、これらの材料が要求される洗浄処理によって影響を受けないようにすることができる。第２に、ＤＥＲは、普通の手段によってプラスチックをめっきする場合に使用される極めて粗い化学的エッチング処理を何等必要とせずにめっきされ、これらの処理による金属リードの潜在的な損傷が回避される。第３に、前述したように、金属リードとＤＥＲとの間の界面領域内への電気めっき溶液の有害な浸透が問題となるようなことがない。実際、金属リードとＤＥＲ材料との間の電着物の優れた橋絡が特色である。しかしながら、このような溶液浸透が問題であるような場合には、予め構造を蒸留水に浸すだけで、界面容積はより粗い化学溶液ではなく無害の水で満たされるようになる。
【００５９】
図１３の実施例から分かるように、金属をベースとする層１６ｅの堆積中、デバイス２４は電気めっき溶液に曝され続ける。デバイスは、通常は保護樹脂水分障壁内にカプセル封じされて金属リード３３だけが露出されているので、この露出によるデバイスの損傷は回避される。しかしながら、若干の応用では、デバイスを電気めっき溶液から更に分離することを望むであろう。電着中にデバイスを電気めっき溶液から完全に分離するプロセスを図１４及び１５に示す。図１４に示すように、リード３３ａを有するデバイス３１ａを絶縁用支持基体１３ｆの下に位置決めする。ＤＥＲパターンは、支持基体１３ｆの上面に位置決めされる。
【００６０】
図１５は、以下のような複数の付加的処理ステップの後のこの実施例の断面図である。先ず、リード３３ａの先端３４がＤＥＲ層１２ｆを貫通して露出するように、デバイス３１ａを絶縁体／ＤＥＲ構造１４ｆ／１２ｆに対して移動させる。次に、付加的な絶縁材料の層３７を設けてデバイス３１ａをカプセル封じする。この付加的な絶縁層３７は、溶液被膜またはフィルムラミネーティングのような公知の技術によって形成することができる。最後に、電着させる金属をベースとする材料の層１６ｆを堆積させ、ＤＥＲ１２ｆを電気めっきすることによって同時に形成させた金属をベースとするパターンに、リード３３ａの先端３４を電気的に接続する。
【００６１】
図１１乃至１５に基づいて説明したような、ＤＥＲ材料を埋め込むステップと、それに続く電気めっきするステップによって導電性トレースに金属成分を取り付けることは、特定のデバイスのリードに限定されるものではないことが理解されよう。ワイヤー、コネクタ、ばね接点等のような他の金属挿入物も、これらの技術を使用する電気的取り付けと考えることができる。
【００６２】
図１６乃至１８は、本発明によって形成された低プロファイルループアンテナの実施例を示している。図１６は、番号３８で表されている開始構造の上面図である。構造３８は、絶縁用材料１４ｇ上に支持されているＤＥＲ材料１２ｇによって形成されたループを有している。デバイス取付け用パッド２８ａが、ＤＥＲ材料１２ｇによって形成されたパターン内に含まれている。電子デバイス（図示してない）のリードを正確に位置決めするためのデバイス取付け用孔３６が、パッド３８ａ内に位置している。
【００６３】
図１７は、図１６の１７−１７矢視断面図である。図１７は、図２の構造と類似の手法で絶縁用基体材料１４ｇ内に埋め込まれているＤＥＲ１２ｇループを示している。図１８は、ＤＥＲ材料１２ｇ上へ金属をベースとする材料１６ｇを電気めっきする付加的な処理ステップの後の構造を示す断面図である。電気デバイス（図示してない）はパッド２８ａに取り付けることができ、同時に、図１１乃至１５に基づいて説明した技術によってＤＥＲ／電着物ループに接続することができる。これによって、材料１６ｇは、パッド２８ａに取り付けられた電気デバイス（図示してない）へ情報及び／または電力を伝送するための高度に導電性で、低プロファイルのループアンテナ／インダクタを形成する。このようなアンテナは、実質的に平坦であり、大量生産が簡単であり、そして物理的にも電気的にも頑丈である。このようなアンテナは、無接触“スマートカード”またはＲＦＩＤタグのような低プロファイルアイテムの形成に極めて適していよう。
【００６４】
図１９乃至２３は、図１６乃至１８において導入された低プロファイルループアンテナの形状の安価な大量生産方法を示している。図１９には、実質的に平面構造のウェブ全体が番号３９で示されている。構造３９は、文字“Ｌ”で示されている方向の長さと、文字“Ｗ”で示されている方向の幅とを有している。図１９の実施例においては、長さ“Ｌ”は幅“Ｗ”よりもかなり大きいことを想定しており、従って、構造３９はロール・トゥ・ロール手法で処理することができる。
【００６５】
図１９の構造３９は、以下のファクタを特徴としている。電気絶縁性シート１４ｈは、図１６乃至１８に関して説明したものと類似の複数のループ４０ａ、４０ｂ、４０ｃを有するＤＥＲ／電着物複合材料１２ｈ／１６ｈのパターンを支持している。ループトレース４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、…は、取付け用パッド２８ｂを含んでいる。“バス”ＤＥＲ／電着物トレース４２は、ＤＥＲループトレース４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、…の間に配置されている。
【００６６】
絶縁材料１４ｈのウェブ上に支持されているＤＥＲ材料１２ｈの初期構造配列は、熱可塑性ＤＥＲのプログラムされた押出し成形、またはインクを形成するように溶剤内に溶解しているＤＥＲ調剤の印刷のような公知技術によって形成させることができる。次いで、ＤＥＲループのパターンがその上に配置されているウェブを、適切な電気めっき浴を連続的に通過させることによってＤＥＲループのパターンに直接電気めっきすることができる。電気めっき動作中に、“バス”４２は、電着電流を個々のループへ導くように電気的に連絡する。
【００６７】
図２０及び２１はそれぞれ、図１９の２０−２０矢視、及び２１−２１矢視断面図である。図２０及び２１は、ＤＥＲ１２ｈ及び電着物１６ｈが支持用絶縁材料１４ｈの上面４４の上に位置決めされていることを示している。このような位置決めは、図１６乃至１８の実施例におけるようにＤＥＲ１２ｇが基体１４ｇ内に埋め込まれている配列に比して、企図している連続ウェブ処理がより容易に達成されるものと考えられる。それにも拘わらず、図２０に寸法“Ｘ”で表されている複合ＤＥＲ／電着物トレースの合計厚みを比較的小さく、約75μｍにすることができる。従って、導電性トレースの低プロファイルは維持されている。
【００６８】
図２２は、図１９乃至２１の実施例の別の平面図であって、完成したウェブを細分するための破線Ａ、Ｂが示されている。これは、スリッティングまたはパンチングのような公知技術によって達成することができる。この細分によって、図２３に示すような個々の導電性ループ構造が得られる。細分する前のウェブがその初期の“連続”形状にある間に、電気デバイスを個々のループのパッド２８ｂへ取り付けるような付加的な操作を考えることができる。
【００６９】
図１６乃至２３の実施例は、アンテナ／インダクタに適している高度に導電性の低プロファイルトレースの単一のループを示している。若干の場合には、導電性トレースの複数のループが望ましいであろう。図２４乃至２６は、このような複数のループトレースの製造方法を示している。図１９と類似の平面図である図２４は、絶縁用材料１４ｉ上に支持されているＤＥＲ／電着物トレース１２ｉ／１６ｉのパターンを示している。このパターンは、図１９乃至２３に関して説明した機能を有するバス構造４２ａ、及びパッド２８ｃを含んでいる。図２５は、図２４の構造の複数の部分を除去することによって得られた物品の上面図である。図２５の構造は、図２４の破線Ａ及びＢで示されている線に沿ってウェブをスリットするか、またはそれ以外に切断することによって得たものである。図２５の２６−２６矢視断面図である図２６は、スリッティング及びパンチング動作の後の構造配列を示している。
【００７０】
図２７乃至３５は、実質的に平坦な低プロファイルを有するヘリカルコイルインダクタ／アンテナを得るための構造及びプロセスを示している。図２７に上面図で示す構造配列５２は、一時的支持ウェブ４６、絶縁材料１４ｊのコア支持ウェブ４７、及びコア支持ウェブ４７の縁５０から僅かにずらして位置決めされている金属ワイヤー４８からなっている。配列５２は、図２７に“Ｌ”で示されている長さと、“Ｗ”で示されている幅とを有している。配列５２の長さ“Ｌ”は幅“Ｗ”よりもかなり大きいことを想定しており、従って、配列５２は長さ“Ｌ”方向にロール・トゥ・ロール手法で処理することができる。
【００７１】
図２７の２８−２８矢視断面図である図２８は、コア支持体４７及び一時的支持体４６上に載っているワイヤー４８を示している。以下の説明から明らかなように、最終処理ステップにおいて、ウェブ４７及びワイヤー４８を一時的支持体４６から取り外す必要があるから、コア支持ウェブ４７またはワイヤー４８と一時的支持ウェブ４６との間の付着は殆ど無にする、または皆無にすべきである。
【００７２】
図２９は、付加的な処理ステップの後の図２７の配列の上面図である。図２９の実施例５４では、導電性樹脂１２ｊのストリップ４９が図２７の配列の上面に付着されている。ストリップ４９は、幅“Ｗ”に対して角度“θ”をなして十分に伸び、ワイヤー４８上に被さっている。後述するように、ストリップ４９は最終的ヘリカル構造の半分を限定している。ストリップ４９の位置は、図３０及び３１を参照することによって更に理解されよう。図３０及び３１はそれぞれ、図２９の３０−３０矢視、及び３１−３１矢視断面図である。
【００７３】
ストリップ４９は、熱可塑性溶融押出しまたは導電性樹脂をベースとするペースト及びインクの印刷のような公知の技術を使用して、図２９に示す角度付き配列に付着させることができる。
【００７４】
導電性ストリップ４９を形成させるために使用する材料は、多くの導電性樹脂をベースとする材料から選択することもできる。特に有利な材料選択はＤＥＲであるが、この選択は必ずしもこの実施例に必要とされるものではない。ストリップ４９の線形の広がりは制限することができる。更に、ワイヤー４８とストリップ４９の両端との電気接触は優れている。従って、以下に説明するように、ＤＥＲ材料に伴う電着物の急速な側方成長は、図２７乃至３５の実施例による若干のコイル構造の形成には必要ないかも知れない。
【００７５】
図３２は、導電性樹脂材料１２ｊのヘリカルコイルパターンを完成させるプロセスを示している。図２９及び３０の構造は、ロールＲ−１へ送られる。構造がロールＲ−１を通過する際にその線形運動の方向が変化させられると、一時的支持ウェブ４６は図示のように剥がされ、構造は一時的支持ベルト５６へ移る。一時的支持ベルトは、図示のようにロールＲ−１とＲ−２との間を連続的に走行している。ロールＲ−１を走行する際に、構造５４は一時的支持ウェブ４６から解放され、“ベルト５６上に仰向けに裏返り”する。
【００７６】
残された構造はアプリケータの下を通過する。アプリケータは、本質的に同じ角度θで導電性樹脂材料のストリップを付着させ、図２９乃至３１に示す中間物品の線形に順次のストリップ４９の両端を接合して行く。図３２のプロセスの結果が、図３３に平面図で示す物品である。図３３において、導電性樹脂ストリップ４９は、コアウェブ４７の周りを連続ヘリカル通路として伸びている。ストリップ４９は、ストリップ４９の先端においてそれらがワイヤー４８上に被さることができるように、幅寸法“Ｗ”内で十分に伸びている。
【００７７】
図３３に示す構造と同等の構造を、他の技術によって形成させ得ることは理解できよう。例えば代替プロセスは、先ず２本のワイヤーを跨いで導電性樹脂ストリップを角度を付けて付着させる。これらの樹脂ストリップ及びワイヤーは全て、一時的支持体によって支持する。次に、２本のワイヤー間の距離より僅かに短い幅のコア支持ウェブを付着させ、導電性ストリップの上に被せ、結合する。次に、付加的な導電性樹脂ストリップを付着させて、始めに付着させた順次に隣接し合うストリップの両端を接合し、一時的支持体を除去する。勿論この形状のプロセスは、図３２に示すプロセスのように走行方向を変化させることなく達成することができる。
【００７８】
図３４は、完成した低プロファイルヘリカルコイルアンテナ／インダクタを平面図で示している。図３４の構造５５は、先ず図３３の物品を電着プロセスで処理することによって達成される。このプロセスは、好ましい実施例では、ストリップ４９への陰極電流を通過させるための“バス”としてワイヤー４８を使用して“連続的に”遂行され、その結果導電性樹脂１２ｊと電着物１６ｊとを含むようになる。この電気めっきに続いて、ワイヤー４８を切断するために切断プロセスを使用する。図３４の実施例に示す残された構造は、中央の支持用コアウェブ４７の周りに巻かれた電着された金属をベースとするヘリカル構造１６ｊからなる。図３５は、図３４の３５−３５矢視断面図である。図３５には、絶縁材料１４ｊのコア支持体４７上に支持されている導電性ポリマー１２ｊの上の金属をベースとする電着物の複合構造が示されている。
【００７９】
当業者ならば、図２７乃至３５の実施例から、コア支持体４７を形成する適切な材料を選択することによって図３４の構造の付加的性能便益が可能であることが理解されよう。例えば、磁性充填剤を組み込んだポリマーをベースとする配合物を選択すれば、構造の変成器特性が変更されよう。
【００８０】
本発明の主要な貢献は、三次元導電性トレース及びアンテナパターンの形成のための設計オプションを実質的に拡張することである。フォトエッチング及びマスキング技術の限界は、既にMettlerらの米国特許第4,985,116号によって解消されている。この特許は、マッシュルームの傘の上に導電性パターンを形成させるフォトマスクは容易に作ることができるが、マッシュルームの柄にパターンを発生させるためのマスキングを作ることは遙かに困難であることを指摘している。以下に、図３６乃至５０に基づいて、同じマッシュルームの例を使用して、本発明が提供する増加した設計柔軟性を説明する。
【００８１】
図３６は、全体を番号６２で示す物品の上面図である。物品６２は、電気絶縁性部分１４ｋ及びＤＥＲ部分１２ｋからなっている。図３６の３７−３７矢視断面図である図３７は、マッシュルームの形状を有する物品６２を示している。ＤＥＲ材料１２ｋは、マッシュルーム形物品６２の柄６０の側を上方に向かって伸び、傘６４上を通り、次いでマッシュルーム形物品６２の反対側を逆戻りするストライプの形状を有している。物品６２は、公知の２ショット成形技術によって容易に作成することができる。
【００８２】
図３８及び３９は、図３６及び３７の物品６２にＤＥＲ材料１２ｋを電気めっきする付加的な処理ステップを経た後の物品６２を示している。電着された金属をベースとする材料１６ｋは、図３８ではこの付加的処理ステップを表すために番号６６として示されているマッシュルーム形物品の側を上り、傘の上を通り、そして反対側を下っている。図３９は、図３８の３９−３９矢視断面図である。当業者ならば、当分野において使用可能な普通のフォトマスク及びエッチング技術を使用したのでは図３８及び３９に示すような高度に導電性のトレースを形成することが極めて困難であり、またフォトマスク／エッチング技術を使用したのではより複雑な三次元導電性トレースの形成が実際に不可能であることが直ちに理解されよう。
【００８３】
図３６乃至３９の実施例には、ＤＥＲ材料１２ｋ（及び、その後の電着物１６ｋ）のための均質絶縁用支持体として材料１４ｋが示されている。若干の場合には、中空構造を考えると有利であろう。これは、空気を誘電体とするようなアンテナ設計の場合に特に有利である。
【００８４】
中空構造は、本発明によって容易に形成させることができる。金属をベースとする材料の選択性パターンからなる中空構造を、以下に図４０乃至５０を参照して説明する。図４０乃至５０では、“マッシュルーム状”フォーマットを使用している。
【００８５】
図４０は、プラスチック処理分野においては一般的にパリソンと呼ばれている構造６８の側面図である。パリソンは、断面が管状であることが多い中空構造であり、溶融または半溶融ポリマー材料からなる。通常、パリソンは熱可塑性材料を成形用ダイを通して押出すことによって形成する。図４１は、図４０のパリソンを、図４０の４１−４１矢視断面で示している。図４０と図４１とを組合わせて見ると、全体を６８で示すパリソンが、ガス状空間７０を取り巻いている絶縁用樹脂１４ｌの中空管６６からなることが理解できよう。空間７０は、殆どの場合空気からなっている。導電性樹脂１２ｌのストライプ６７が中空管６６の両側に形成されている。当業者には理解できるように、ストライプ６７は、便宜上、パリソン６８の形成中に同時押出しによって形成させる。以下の説明から明白になるように、ストライプ６７のための材料１２ｌの特に有利な選択は、ＤＥＲである。
【００８６】
図４２及び４３は、付加的な処理ステップの後の構造を示している。図４２及び４３の物品は、先ずパリソンの２つの“半分”を一緒に吹込み成形（図示してない）して両端をピンチオフし、次いでピンチ点間に残された中空空間内に加圧ガス（通常は空気）を噴射して溶融プラスチックパリソンをモールドの内壁に押し付ける。次いで、過剰材料をばり取りして図４２及び４３に示すような物品を得る。
【００８７】
図４２及び４３の実施例では、開閉中のモールド走行は、図４２に“ＭＰＬ”（モールド別れ線）によって示されているように左右である。これは、吹込み成形された物品の右部分及び左部分上に位置している導電性樹脂ストライプ６７を、図４２及び４３に番号７２で示すような分離を生じさせる。この分離は、以下のようにして形成される。パリソン上で始めにモールドを閉じる時に、先ず管状パリソン６８の両側の内側絶縁材料１４ｌを互いにピンチし、パリソン６８の両側上にストライプ６７を形成している材料１２ｌが接触するのを防ぐ。吹込み及び過剰材料をばり取りした後に、両側に位置するストライプ６７間に間隙７２が残される。
【００８８】
図４４は、オプションとしての付加的な処理ステップの後の、図４３と類似の断面図である。図４４においては、電着された金属をベースとする材料１６ｌを導電性樹脂１２ｌ上に堆積させ、材料１４ｌによって限定された中空絶縁性三次元構造上の両側に位置する高度に導電性の材料のストライプを得ている。本発明の他の実施例のように、通常、材料１２ｌとしてＤＥＲを選択することによって電着ステップが促進されるが、これは、図４０乃至４４において実現されている中空導電性パターン化構造の形成のための絶対必要要件ではない。
【００８９】
若干の場合には、押出し吹込みによって形成された物品の別れ線を横切る導電性パターンに連続性を確立することが望ましいか、または必要なことがあり得る。以下に、図４５及び５０を参照してこのような連続性を確立するための方法及び構造を説明する。
【００９０】
図４５は、電気絶縁用材料１４ｍ及び導電性樹脂１２ｍからなるパリソンの側面図である。図４６は、図４５の４６−４６矢視断面図である。図４０及び４１に示したパリソンとは対比的に、図４５及び４６の実施例の導電性材料１２ｍは、図示の円筒形パリソン７３の環状壁を通って伸びている。図４５及び４６のパリソン構造は、一般的に液体洗剤及び油ボトル上に存在する透明な液面指示用“ビュー・ストライプ”を形成させるために使用される技術のような、十分に確立された技術によって達成することができる。
【００９１】
“ＭＰＬ”によって示されている方向に図４５及び４６のパリソン上で吹込み用モールドを閉じる時に、パリソンの両側の材料１２ｍを互いにピンチする。ピンチされたパリソンの空洞内へ加圧ガスを吹き込むと、樹脂がモールドの内面に向かって膨らむ。過剰材料をばり取りした後に、図４７及び４８に番号７４で示されているパターン化された中空部品が得られる。本発明を理解し易くするために、図４７及び４８ではマッシュルーム形状を引き続き使用しているが、明らかに、このような形状が本発明を遂行するために必須ではない。図４７及び４８から、材料１２ｍのストライプがモールド別れ線上を連続的に伸びており、一方絶縁用材料１４ｍが中空のマッシュルーム状物品を完成させていることが分かる。
【００９２】
図４９及び５０は、図４７及び４８に示した物品７４を使用し、オプションとしての付加的な処理ステップを遂行した後の物品７６を示している。図４９は、図４８と類似の側断面図であり、一方図５０は、図４９の５０−５０矢視断面図である。図４９及び５０において、高度に導電性の金属をベースとする材料１６ｍが、導電性材料１２ｍの表面上に電着されている。電着物１６ｍは、物品７６の一方の側を連続的に上り、その上面を通り、そして反対側を下っている。
【００９３】
今度は、図５１乃至５６を参照して中空物品の内面に高度に導電性のパターンを形成させる構造及び方法を説明する。図５１は番号７８で示されているパリソンの側面図であり、図５２は図５１の５２−５２矢視断面図である。図５１及び５２から、パリソン７８が絶縁材料１４ｎの円筒形リング８０、及び円筒８０の内面８４の両側に位置する導電性樹脂１２ｎのストライプ８２からなることが理解されよう。この構造のパリソン配列は、公知の同時押出し技術によって形成させることができる。図５１の“Ｌ”は、円筒形パリソン７８の軸方向を表している。図５２の５３−５３矢視断面図である図５３は、材料ストライプ８２の軸方向“Ｌ”における伸びを示している。
【００９４】
図５４は、図５１乃至５３に示されているパリソン７８を付加的処理して形成された構造８１を示している。図５４に示す構造８１を形成するには、先ず吹込みモールドを“ＭＰＬ”（図５２及び５３に示す）方向に閉じ、パリソンをピンチする。次いで、加圧ガスをピンチされたパリソンの空洞内に噴射し、パリソンが吹込みモールドの内面に順応するように膨張させる。次いで、得られた物体の各端をばり取りし、図５４に番号８１及び８３で示されている開口を形成させる。開口８３は、直径“Ｄ”の円形であるように示されている。
【００９５】
図５５及び５６は、付加的な処理ステップの後の図５４の物品を示している。図５５及び５６には番号８５で示されている構造は、この付加的な処理を反映している。構造８５は、ストリップ８６の形状で中空構造の内壁の両側に位置する高度に導電性の金属をベースとする電着材料１６ｎを含んでいる。
【００９６】
当業者ならば、図５５及び５６の内部ストライプ８６上への材料１６ｎの電着を、補助陽極を使用することによって促進させ得ることは理解できよう。また、普通のフォトエッチング技術を使用して中空物品の内面上に金属を選択的に配置することは、不可能ではないにしても困難であることも理解されよう。
【００９７】
上述した中空構造の実施例では、当分野において吹込み成形として知られているプロセスを使用して、導電性樹脂及び絶縁性樹脂からなる初期中間物品を形成させている。代替製造技術が使用できることを理解されたい。例えば、公知の射出吹込み成形プロセスを検討することができる。このプロセスでは、射出成形によって先ず“予備成形品”を形成する。導電性樹脂と絶縁性樹脂とを組合わせた２成分射出成形を使用して、予備成形品を形成することができる。その後に、この“予備成形品”に加圧ガスを吹き込んで膨張させ、中空物品にする。元の射出成形した“予備成形品”は極めて良好なライン限定を有することができるから、押出し吹込み成形された物品に比して、最終的な吹込み成形された物品の絶縁材料と組合わされた導電性材料のパターンの限定が改善されることが予測できる。
【００９８】
図４０乃至５６について説明した中空構造においては、材料１２ｌ、１２ｍ、または１２ｎ用として多くの導電性樹脂処方を考えることができる。しかしながら、もし導電性樹脂を電気めっきしてこれらの中空物品上に高導電率表面パターンを形成させるのであれば、材料１２ｌ、１２ｍ、または１２ｎのための好ましい選択はＤＥＲであることが理解されよう。
【００９９】
本発明のさらなる実施例を図５７乃至６０に示す。図５７はアンテナの製造途中の中間物品の上面図であり、図５８はこの中間物品の底面図である。全体を番号８７で示す中間物品は、絶縁用誘電体材料１４ｏによって支持されているその上面に導電性樹脂１２ｏのパッチ９０を含んでいる。物品８７は更に、材料１４ｏによって支持されているその底面に導電性樹脂１２ｏのパッチ９２を含んでいる。孔またはバイア８８が底面から上面まで伸び、短絡用素子８９が上面パッチ９０を底面パッチ９２に接続している。
【０１００】
図５７の５９−５９矢視断面図である図５９は、突き出たねじ付き構造９４として成形された材料１２ｏを示している。孔またはバイア８８は、物品８７の上面に形成されているウェル９６までこの構造９４内をその軸方向に通って伸びている。物品８４は、２ショット射出成形技術によって容易に形成することができる。
【０１０１】
図６０は、図５７乃至５９の中間物品８７に付加的な処理ステップを遂行した後の物品を示している。図６０の物品は、この付加的な処理ステップを識別するために番号９７で示されている。物品９７においては、導電性樹脂１２ｏは高度に導電性の金属をベースとする電着物１６ｏで被膜されている。ねじ付き部分９４も電気めっきされており、入力／出力同軸ケーブルの外部導体のために有用な低抵抗接続用構造に形成されている。孔またはバイア８８は、ケーブルの内側導体をアンテナの上面パッチ９０まで伸ばすことを可能にするチャンネルを形成している。ウェル９６は、入力／出力ケーブルの内側導体を上面パッチに接続するためのはんだ、導電性接着剤または機械的接続のための便利な貯蔵所を形成している。
【０１０２】
上述したように、材料１２ｏは、多くの導電性樹脂から選択することができる。しかしながら、その特徴的な迅速側方向電着物成長及び優れた電着物の付着性から、導電性樹脂１２ｏのための好ましい選択はＤＥＲである。
【０１０３】
図６１乃至６３には、デュアルパッチアンテナの別の実施例が示されている。図５９と類似の断面図である図６１は、製造途中の物品を番号１００で表している。物品１００は上面パッチ１０２、短絡用素子１０４、底面パッチ１０６、ねじ付き構造１０８、及び孔１１０及び１１２を含み、これらは全て導電性樹脂１２ｐで形成されている。空気１１４が上面パッチ１０２を平面状の底面パッチ１０６から分離している。オプションとして、平面状パッチ１０２と１０６との間の間隔を維持するために、絶縁材料１４ｐを付加的な支持体として役立たせる。
【０１０４】
図６３に番号１１６で識別されている物品は、図６１及び６２に示されている物品１００を更に処理して得たものである。先行実施例と同様に、物品１１６は、導電性樹脂材料１２ｐ上に高度に導電性の金属をベースとする材料を電着させることによって形成されている。図６３の物品１１６と図６０の物品９７とは、次の２つの重要な点が異なる。第１に、物品１１６は上面導電性パッチ１０２と底面導電性パッチ１０６とを分離する誘電体として空気を構想している。第２に、図６３の物品１１６が内面（図６３に番号１１８で示されている）上に電着された金属をベースとする層を有しているのに対して、物品９７は材料１２ｏの内面に高度に導電性の金属をベースとするパターンを有していない。
【０１０５】
本発明は、更に、新しい三次元導電性トレース及びアンテナを製造するための価値ある処理技術として輪郭押出しの使用を企図している。輪郭押出し技術の使用を可能にする材料、プロセス、及び構造を、図６４乃至６８に基づいて説明する。
【０１０６】
図６４は、輪郭押出しによって形成された構造（番号１２０で示す）の上面図である。図６５は、上記構造１２０の底面図である。図６６は、図６４の６６−６６矢視断面図である。図６４乃至６６は、図６４に示してある長さ“Ｌ”方向に伸び、これも“Ｌ”方向に伸びているトレンチ１２１が形成されている絶縁材料１４ｑの中空箱型断面を有する引延ばされた構造１２０を示している。導電性樹脂材料１２ｑは、ストリップ１２２のトレンチ１２１内に長さ“Ｙ”（図６４）として間欠的に配置されている。材料１２ｑのストリップ１２２を、間欠的同時押出し、印刷、スクリーニング、または他の公知技術によって形成することを企図している。図６５では、材料１２ｑが箱型構造１２０の幅“Ｗ”より僅かに短い連続ストリップ１２４として、構造１２０の底面上に位置決めされている。ストリップ１２４を形成している材料は、ストリップ１２２を形成している材料と同一の組成である必要はなく、またストリップ１２２及び１２４を堆積させるために使用する堆積技術が異なっても差し支えない。
【０１０７】
図６７及び６８は、輪郭押出し構造１２０を付加処理して得た物品を示している。図６７及び６８の物品は、この付加的な処理を示すために番号１３０で識別されている。物品１３０は、全体的に連続している輪郭構造１２０を、先ず図６７に“Ｘ”で限定されている離散した長さに細分することによって形成する。次に、このようにして得られた個々の物品を、導電性樹脂１２ｑの表面上に高度に導電性の金属をベースとする材料を電着させることによって更に処理する。前述した理由から、導電性樹脂１２ｑのための好ましい材料はＤＥＲである。
【０１０８】
図６７及び６８の物品１３０は、極めて一貫した、安価なマイクロストリップアンテナ成分を構成することができる。
【０１０９】
以上に、好ましい実施例に関連して本発明を説明したが、当業者ならば理解されるように、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく変更、代替、及び等価を含むことができる。これらの変更、代替、及び等価は、本発明の範囲内に含まれることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の一実施例の上面図である。
【図２】図１の２−２矢視断面図である。
【図３】代替実施例の、図２と類似した断面図である。
【図４】付加的な処理ステップの後の図２の実施例の断面図である。
【図５】図４と類似した断面図であって、図４の実施例に含まれる付加的処理に伴う問題を示す図である。
【図６】図５の実施例に示した問題を排除するための代替構造を示す断面図である。
【図７】図５の実施例に示した問題を排除するための付加的な代替構造を示す断面図である。
【図８】本発明による三次元導電性トレースの製造途中の中間物品の上面図である。
【図９】図８の９−９矢視断面図である。
【図１０】付加的な処理ステップの後の図８及び９の物品の断面図である。
【図１１】金属挿入物を導電性表面トレースに取り付けるプロセスの中間物品の上面図である。
【図１２】図１１の１２−１２矢視断面図である。
【図１３】付加的な処理ステップの後の図１１及び１２の物品の断面図である。
【図１４】金属挿入物を導電性表面トレースに取り付ける代替プロセスのための物品位置決めを示す断面図である。
【図１５】付加的な処理ステップの後の図１４の実施例の断面図である。
【図１６】本発明による低プロファイルループアンテナの製造途中の中間物品の上面図である。
【図１７】図１６の１７−１７矢視断面図である。
【図１８】付加的な処理ステップの後の図１６及び１７の中間物品の断面図である。
【図１９】本発明による実質的に平面状のループアンテナの大量生産における構造的配列の上面図である。
【図２０】図１９の２０−２０矢視断面図である。
【図２１】図１９の２１−２１矢視断面図である。
【図２２】図１９と類似した断面図であって、複数の個々のループアンテナを得るために配列を細分する切断線パターンを示す図である。
【図２３】図２２に示す線に沿って細分することによって得た個々のアンテナの上面図である。
【図２４】本発明による複数ループ、低プロファイルアンテナの製造途中の中間物品の上面図である。
【図２５】図２４の付加的処理によって得た離散した複数ループ、低プロファイルアンテナの上面図である。
【図２６】図２５の２６−２６矢視断面図である。
【図２７】本発明の更に別の実施例の製造途中の中間構造配列の上面図である。
【図２８】図２７の２８−２８矢視断面図である。
【図２９】付加的処理ステップの後の図２７及び２８の配列の上面図である。
【図３０】図２９の３０−３０矢視断面図である。
【図３１】図２９の３１−３１矢視断面図である。
【図３２】図２９乃至３１の実施例に対する付加的処理を示す側面図である。
【図３３】図３２の処理によって得られた構造の上面図である。
【図３４】付加的処理ステップの後の図３３の実施例の上面図である。
【図３５】図３４の３５−３５矢視断面図である。
【図３６】本発明の付加的な実施例の製造途中の中間物品の上面図である。
【図３７】図３６の３７−３７矢視断面図である。
【図３８】付加的処理ステップの後の図３６及び３７の物品の断面図である。
【図３９】図３８の３９−３９矢視断面図である。
【図４０】本発明の更に別の実施例の製造途中の中間物品の側面図である。
【図４１】図４０の４１−４１矢視断面図である。
【図４２】付加的処理ステップの後の図４０及び４１の中間物品の上面図である。
【図４３】図４２の４３−４３矢視断面図である。
【図４４】図４３と類似した図であって、付加的処理の後の図４２及び４３の物品の断面図である。
【図４５】本発明の更に別の実施例の製造途中の中間物品の側面図である。
【図４６】図４５の４６−４６矢視断面図である。
【図４７】付加的処理ステップの後の図４５及び４６の中間物品の上面図である。
【図４８】図４７の４８−４８矢視断面図である。
【図４９】図４８と類似した図であって、付加的処理の後の図４２及び４３の物品の断面図である。
【図５０】図４９の５０−５０矢視断面図である。
【図５１】本発明の更に別の実施例の製造途中の中間物品の側面図である。
【図５２】図５１の５２−５２矢視断面図である。
【図５３】図５２の５３−５３矢視断面図である。
【図５４】付加的処理ステップの後の図５１乃至５３の中間物品の断面図である。
【図５５】付加的処理ステップの後の図５４の物品の上面図である。
【図５６】図５５の５６−５６矢視断面図である。
【図５７】本発明の更に別の実施例の製造途中の中間物品の上面図である。
【図５８】図５７に上面図で示されている中間物品の底面図である。
【図５９】図５７の５９−５９矢視断面図である。
【図６０】図５９と類似した図であって、付加的処理ステップの後の図５７乃至５９の物品の断面図である。
【図６１】本発明の更に別の実施例の製造途中の中間物品の断面図である。
【図６２】図６１の６２−６２矢視断面図である。
【図６３】図６１と類似した図であって、付加的処理ステップの後の図６１及び６２の物品の断面図である。
【図６４】本発明の更に別の実施例の製造途中の中間物品の上面図である。
【図６５】図６４に上面図で示されている物品の底面図である。
【図６６】図６４の６６−６６矢視断面図である。
【図６７】付加的処理ステップの後の図６４乃至６６の物品の上面図である。
【図６８】図６７の６８−６８矢視断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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