JP2020001255A - 物品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、一実施形態に係る物品を示す斜視図である。図1に示すように、物品1は、基材2と、基材2上に設けられた焼結体層3とを備え、焼結体層3が接する基材2の表面に粗化部2a(図2(c)参照)が形成されている。粗化部2aは焼結体層3の形成に使用されるレーザー照射に起因して形成されるものである。
図2(a)〜図2(c)を参照しながら、物品1の製造方法について説明する。この製造方法は、基材2の表面上に、銅粒子を含有する組成物からなる金属粒子含有層3Pを形成する工程と、銅粒子が焼結して銅の焼結体層3が形成され且つ焼結体層3が接する基材2の表面に粗化部2aが形成されるように、金属粒子含有層3Pに向けてレーザーを照射する工程とを含む。
この工程は、基材2の一面2f側の面上に、銅粒子を含有する組成物を塗布することによって金属粒子含有層3Pを形成する工程である(図2(a)参照)。本実施形態においては、基材2表面のパターンを形成すべき領域を覆うように、金属粒子含有層3Pを形成する。つまり、本実施形態においては基材2表面の所定の領域にいわゆるベタ塗りで金属粒子含有層3Pを形成する。
この工程は、銅粒子が焼結して銅の焼結体層3が形成され且つ焼結体層3が接する基材2の表面に粗化部2aが形成されるように、金属粒子含有層3Pに向けてレーザーを照射する工程である(図2(b)参照)。粗化部2aはレーザー照射に起因する熱、すなわち、レーザー照射による直接的な熱及びレーザー照射によって加熱された銅粒子の熱によって形成されると推察される。
[組成物の調製]
以下に示す銅粒子(A)76質量部と、以下に示す有機溶剤(B)24質量部とを混合し、金属粒子含有層形成用の組成物を調製した。
銅粒子として、球状銅粒子(A1)とフレーク状銅粒子(A2)とを70:30(質量比)で混合したもの(フレーク状銅粒子(A2)の含有量に対する球状銅粒子(A1)の含有量の割合:2.3)を用いた。
球状銅粒子(A1):製品名:CH0200、三井金属鉱業株式会社、メジアン径(D50):0.15μm
フレーク状銅粒子(A2):製品名:1050YF、三井金属鉱業株式会社、メジアン径(D50):1.4μm
なお、球状銅粒子(A1)及びフレーク状銅粒子(A2)のメジアン径(D50)は、サブミクロン粒子アナライザN5 PLUS(ベックマン・コールター社)を用いて測定した。
有機溶剤として、テルピネオール70質量部と、テルソルブMTPH(商品名、日本テルペン化学株式会社製、イソボルニルシクロヘキサノール)30質量部とを混合したものを使用した。
液晶プラスチック基板(サイズ:40mm×25mm)の両サイドをテープでマスキングした。この液晶プラスチック基板を平板ステージに載せ、その表面に上記組成物を塗布した。テープの厚さ分だけ、液晶プラスチック基板上にペースト状の組成物が残るようにした。その後、110℃の温度条件で60分にわたって乾燥処理を行った。これにより、液晶プラスチック基板上に厚さ約20μmの金属粒子含有層を形成した(図3(a)参照)。
液晶プラスチック基板上の金属粒子含有層に向けてレーザーを照射した。装置として、レーザーマーカー(株式会社キーエンス製、MD−V9600A)を使用した。以下の条件でレーザーの照射を行った。
・レーザー:近赤外レーザー(YVO4、波長:1064nm)
・レーザー出力:50%
・Qスイッチ周波数:100〜200kHz
・スキャンスピード:100〜500mm/s
・レーザー照射雰囲気:大気
Claims (17)
- 基材の表面上に、金属粒子を含有する組成物からなる金属粒子含有層を形成する工程と、
前記金属粒子が焼結して金属の焼結体層が形成され且つ当該焼結体層が接する前記基材の表面に粗化部が形成されるように、前記金属粒子含有層に向けてレーザーを照射する工程と、
を含む、物品の製造方法。 - 前記焼結体層の厚さが5〜60μmである、請求項1に記載の製造方法。
- 前記焼結体層がパターンを構成するように、前記金属粒子含有層に対してレーザーを照射する相対的位置を移動する、請求項1又は2に記載の製造方法。
- 空気雰囲気下において、前記金属粒子含有層に向けてレーザーを照射する、請求項1〜3にいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記金属粒子が銅粒子である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記基材の表面の少なくとも一部を覆うように、前記金属粒子含有層を形成する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記基材の表面上に前記金属粒子含有層のパターンを形成する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記基材が樹脂で形成されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記樹脂がポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート又は液晶プラスチックである、請求項8に記載の製造方法。
- 前記基材の表面が三次元形状を有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の製造方法。
- 基材と、
前記基材の表面上に形成された、金属の焼結体層と、
前記焼結体層が接する前記基材の表面に形成された粗化部と、
を備える物品。 - 前記焼結体層の厚さが5〜60μmである、請求項11に記載の物品。
- 前記焼結体層は、銅の焼結体層である、請求項11又は12に記載の物品。
- 前記基材が樹脂で形成されている、請求項11〜13のいずれか一項に記載の物品。
- 前記樹脂がポリカーボネート又はポリエチレンテレフタレートである、請求項14に記載の物品。
- 前記基材の表面が三次元形状を有する、請求項11〜15のいずれか一項に記載の物品。
- 前記焼結体層が1mm以下の線幅を有する線状である、請求項11〜16のいずれか一項に記載の物品。
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