JPH116073A - 成形部品の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ照射でドライエッチングする技術を応
用して、成形品表面を切削及び粗面化することにより、
従来必要とされていた工程のいくつかを不要にし全体工
程の簡素化を図ると共に、金属パターンが精密に形成さ
れた成形部品を製作できるようにすること。 【解決手段】 無電解鍍金用触媒が含有される成形材料
にて所定形状の成形品を成形するステップと、前記成形
品の表面にレジストコート膜を形成するステップと、前
記成形品にレーザを照射して当該レーザ照射部位でレジ
ストコート膜を除去し同時に成型品表面を切削及び粗面
化するステップと、前記成形品のレーザ照射部位に無電
解鍍金を施すステップと、を経て前記成形品に金属パタ
ーンが形成された成形部品を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無電解鍍金用触媒が含
有される成形材料にて成形された成形品に対しドライエ
ッチング法を利用してエッチング後に無電解鍍金を施す
ことにより、金属パターンが形成された成形部品を製造
する方法及び装置に係り、特に三次元射出成形品に導体
回路パターンが形成された三次元射出成型部品（ＭＩ
Ｄ）を簡単かつ精度良く製造できるようにしたパターニ
ング技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、例えば射出成形して得られた成
形品に導体回路パターンを形成するため、通常、成形品
に対しまず無電解鍍金を施し、次いで電気鍍金を施す過
程を含む製造工程を採用している。従来の製造工程の一
例を図７に示す。

【０００３】同図に示されるように、成形品の成形後
（ステップ７０１）、成形品の表面に化学的な表面粗化
及び無電解鍍金用触媒の付与を行い（ステップ７０
２）、この状態で成形品の表面に無電解鍍金を施して銅
箔膜を形成する（ステップ７０３）。

【０００４】次いで例えばディッピング法にてエポキシ
系等の液体に成形品を浸漬することにより無電解鍍金で
得られた銅箔膜の膜面にレジストコート膜を形成した
（ステップ７０４）後、レジストコート膜に対しマスク
を当ててＵＶ光で露光する（ステップ７０５）。

【０００５】この露光後にレジストコート膜の未露光部
分（回路パターン部分に相当）を現像により除去し（ス
テップ７０６）、この状態で電気鍍金により回路パター
ン部分に厚く銅鍍金を施した（ステップ７０７）後、回
路パターン部分以外の部分に存在するレジストコート膜
を剥離し（ステップ７０８）、更に銅をエッチングで除
去することにより（ステップ７０９）、導体回路パター
ンが形成された成形部品を製作できるものである。

【０００６】しかし、このような従来製造工程にあって
は、無電解鍍金のための前処理として、化学的な表面粗
化及び触媒付与の処理（ステップ７０２）が必要であ
り、また、無電解鍍金を施した後になされるレジストコ
ート膜の形成処理（ステップ７０４）は、次の露光処理
（ステップ７０５）の都合も相俟ってレジストコート膜
の膜厚を調整する制御が難しいものである。更に、電気
鍍金を施した後、後処理としてレジストコート膜を剥離
する処理（ステップ７０８）、銅エッチングの処理（ス
テップ７０９）があり、これらの後処理によりせっかく
成形品上に形成しておいた各被膜を除去しなければなら
ないので、工数並びに材料の損失が多く、また工程管理
が面倒という問題がある。

【０００７】なお、従来、三次元成形品に導体回路パタ
ーンが形成されたＭＩＤを成形する方法としては、例え
ば特開昭６３ー３０１５９０号公報に開示された１回成
形法と、例えば特公平６ー６５７５６号公報に開示され
た２回成形法とがある。１回成形法は、例えば上記の従
来製造工程で三次元成形品に導体回路パターンを形成す
る方法である。他方、２回成形法は、鍍金膜を形成する
配線部と、鍍金膜が付かない部分とを別々の成形で行な
う方法であり、一般に導体回路パターンを形成するため
に無電解鍍金用の触媒が含有された三次元成形品を用い
ることが多い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の１回成
形法でのＭＩＤの製作は、三次元的に導体回路パターン
を形成するうえでの工程数が多く、製法コストが高くな
る欠点がある反面、細かい金属パターンを作れるという
メリットがある。基本的には、プリント基板などで応用
されている技術を利用でき、また導体回路パターンの変
更はマスクの形状を変えるだけなので、容易に可能であ
る。

【０００９】一方、従来の２回成形法でのＭＩＤの製作
は、三次元的に導体回路パターンを形成するうえで金型
が最低でも二つ必要で、更に導体回路パターンを変更す
る場合、金型を修正しなくてはならないので、コストが
掛かる。但し、メリットは量産を続けて金型償却コスト
負担が終わってからは、工程数も少なく量産性もありコ
スト安く造り続ける事ができる。

【００１０】このような従来の１回成形法と２回成形法
のメリットを活かしつつ、デメリットを克服する技術手
段が今、望まれている。具体的には、一つの金型で成形
された三次元成形面に電子回路の用途により、複数種の
導体回路パターンにも対応できる柔軟性を持ち、且つ導
体回路パターンを形成する工程数を極力少なくしてコス
トを安く仕上げる製法が提供されることを望まれる。

【００１１】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、レーザ照射でド
ライエッチングする技術を応用して、成形品表面をアブ
レーション加工することにより、従来必要とされていた
工程のいくつかを不要にし全体工程の簡素化を図ると共
に、金属パターンが精密に形成された成形部品を製作で
きるようにすることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１（請
求項６）に記載の発明は、無電解鍍金用触媒が含有され
る成形材料にて所定形状の成形品を成形するステップ
（手段）と、前記成形品の表面にレジストコート膜を形
成するステップ（手段）と、前記レジストコート膜にレ
ーザを照射して当該レーザ照射部位でレジストコート膜
を除去し同時に成形品表面を切削及び粗面化するステッ
プ（手段）と、前記成形品のレーザ照射部位に無電解鍍
金を施すステップ（手段）と、を経て前記成形品に金属
パターンが形成された成形部品を製造することを特徴と
する成形部品の製造方法（製造装置）にある。

【００１３】ここで、無電解鍍金用触媒が含有される成
形材料としては、一般的に成形部品がＭＩＤの場合、後
工程で電子部品を実装するに当たっての耐熱性が要求さ
れることから、熱変形温度で２６０ ℃以上の材料であ
ることが必要である。この要件からは、ＬＣＰ；液晶ポ
リマはもとよりＳＰＳ；シンジオスタチックポリスチレ
ンも満足している。また、特に耐熱性が要求されない場
合には、ＡＢＳ樹脂，ポリアセタール樹脂等の鍍金可能
な材料も適用できる。

【００１４】成形品の成形は、射出成形が一般的である
が、これに限定されないことは勿論のことである。

【００１５】レジストコート膜は、例えばディピング法
にてエポキシ系或はアクリレート系、アクリル変性エポ
キシ系等の中に浸漬して成形品の表面に対し全面均等に
１０〜２０μｍの厚みで形成できよう。成形品の形状に
よってはディピング法に代えて印刷、スピンコート法等
の中から最適なものを適宜選択しても良い。

【００１６】レーザの照射は、ＹＡＧ高調波レーザ装置
によるソフトパターニング或はエキシマレーザ装置によ
るマスタパターニングで行なうことができる。勿論、マ
スクパターン形状に合わせてレーザの照射点をトレース
して行くなどすることも考えられよう。

【００１７】そして、この発明の請求項１（請求項６）
に記載の発明によれば、無電解鍍金用触媒が含有される
成形材料にて所定形状の成形品を成形し、また成形品の
表面にレジストコート膜を形成後、レジストコート膜に
レーザを照射してこのレーザ照射部位でレジストコート
膜を除去し同時に成形品表面を切削及び粗面化するの
で、無電解鍍金を行なうに際して、従来の１回成形法で
必要とされていた無電解鍍金用触媒を成形品の表面に付
与する処理と、従来の１回成形法及び２回成形法の何れ
でも必要とされていた成形品の表面に化学的な表面粗化
を施す処理とを省略することができる。

【００１８】また、レーザ照射による場合は従来のＵＶ
光露光よる場合と比較して、加工精度が飛躍的に高くか
つ加工深さの調整が容易であるため、成形品の表面にレ
ジストコート膜を形成する際になされる膜厚の厚さを定
める調整制御を容易に行えると共に、その膜厚の厚みを
増すことによってレーザ照射部位の鍍金厚の厚みも同様
に増すことができる。

【００１９】従って、成形品のレーザ照射部位に無電解
鍍金を施した後、従来の成形法で必要とされていた電気
鍍金が不要となり、同時に電気鍍金に伴う後処理である
レジストコート膜の剥離、エッチング処理も併せて不要
となる。

【００２０】この発明の請求項２（請求項７）に記載の
発明は、前記レーザの照射は、レーザ光源の発射エネル
ギ出力を適宜調整することにより前記成形品に対する加
工深さを調整できることを特徴とする請求項１（請求項
６）に記載の成形部品の製造方法（製造装置）である。

【００２１】そして、この発明の請求項２（請求項７）
に記載の発明によれば、レジストコート膜はもとより成
形品の材料表面まで切削及び粗面化することができる。

【００２２】この発明の請求項３（請求項８）に記載の
発明は、前記無電解鍍金は、前処理として前記加工後の
成形品を活性化液に浸漬する触媒活性化処理を行なうこ
とを特徴とする請求項１〜２（請求項６〜７）の何れか
に記載の成形部品の製造方法（製造装置）である。

【００２３】そして、この発明の請求項３（請求項８）
に記載の発明によれば、レーザ照射部位を、後工程の無
電解鍍金に適応しやすくなるように活性化することがで
きる。

【００２４】この発明の請求項４（請求項９）に記載の
発明は、前記レジストコート膜は、半田レジスト膜とし
て活用できるように加熱処理することを特徴とする請求
項１〜３（請求項６〜８）の何れかに記載の成形部品の
製造方法（製造装置）である。

【００２５】そして、この発明の請求項４（請求項９）
に記載の発明によれば、半田レジスト膜が形成された成
形部品が得られるため、この成形部品をそのまま次工程
の例えば電子部品の実装工程に供給できる。

【００２６】この発明の請求項５（請求項１０）に記載
の発明は、前記金属パターンは、前記無電解鍍金を行な
うことにより三次元成形品に導体回路パターンとして形
成されることを特徴とする請求項１〜４（請求項６〜
９）の何れかに記載の成形部品の製造方法（製造装置）
である。

【００２７】そして、この発明の請求項５（請求項１
０）に記載の発明によれば、成形部品として、三次元成
形品に導体回路パターンが形成されたＭＩＤを製作する
ことができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明が適
用された成形部品の製造方法における製造工程を図１に
示す。

【００２９】同図に示されるように、この製造方法は、
まず無電解鍍金用の触媒が含有される射出成形品を成形
する（ステップ１０１）。これにより射出成形品の成形
後、無電解鍍金用の触媒を付与する処理を省ける。

【００３０】次に、射出成形品の表面にレジストコート
膜を形成する（ステップ１０２）。このレジストコート
膜は射出成形品の表面に全面コートされる。

【００３１】次に、レジストコート膜に紫外線レーザを
照射して、この紫外線レーザの照射部位でレジストコー
ト膜を除去し同時にアブレーション加工を行なう（ステ
ップ１０３）。これにより、成形品の外面に金属パター
ン（導体回路パターン）の形に成形品の材料表面が露出
されると同時に、その材料表面が粗化されるので、化学
的な表面粗化の処理を省ける。

【００３２】次に、アブレーション加工後の成形品を活
性化液に浸漬してアブレーション加工された紫外線レー
ザの照射部位を活性化させるアクチベーション処理を行
なう（ステップ１０４）。これにより無電解鍍金に更に
適応しやすくなる。

【００３３】このアクチベーション処理後に、アブレー
ション加工された紫外線レーザの照射部位に無電解鍍金
を施し（ステップ１０５）、成形品に金属パターン（導
体回路パターン）が形成された成形部品を得る。

【００３４】次に、成形部品を洗浄してその外面全体を
浄化した後、成形部品を熱処理する（ステップ１０
６）。この熱処理は、後工程に対処するためのものであ
り、導体回路パターンが形成された成形部品を対象とす
る場合にあっては電子部品の実装工程でレジストコート
膜を半田レジスト膜として活用できるようにするために
なされる。

【００３５】本発明では、前述した図１のステップ１０
１〜１０６の各処理がなされることによって、加工の様
子が図２に示される如く順次変遷される。なお、同図に
おいて、（ａ）は予め想定されたＭＩＤのモデルを示
し、（ｂ）〜（ｇ）は、前述のステップ１０１〜１０６
の各処理にそれぞれ対応される加工の様子を示してい
る。

【００３６】図２（ｂ）は図１のステップ１０１にて成
形された触媒含有の射出成形品、すなわち図２（ａ）の
如くに所望のＭＩＤの形をした触媒含有の射出成形品で
あってこれから導体回路パターンを形成しようとする一
断面を取り出して示したものである。

【００３７】図１のステップ１０２にてこの射出成形品
の表面に全面レジストコーティングすると、図２（ｃ）
のように上・下面共にレジストコート膜１０〜２０μｍ
厚で被われた状態を造ることができる。

【００３８】次に図１のステップ１０３にて導体回路パ
ターンを形成しようとする位置に例えばレーザ走査で図
２（ｄ）のように紫外線レーザを照射して、前記レジス
トコート膜と共に成形材料表面に至る面にアブレーショ
ン加工を施すことができる。

【００３９】この事によりレジストコート膜が除去され
るのはもとより、成形材料表面がアブレーション加工さ
れる事で従来の１回成形法での最初の工程に当る「表面
粗化」の処理が、後工程で無電解鍍金される部分にのみ
成されたのと等価の作用をする。

【００４０】この事で、後工程の無電解鍍金による金属
が成形材料に密着して接合強度を得る為のアンカー効果
を発揮させることができる。

【００４１】尚、紫外線レーザ照射の方法については、
ＹＡＧ高調波レーザ装置を光源として紫外線レーザを取
り出す方法と、エキシマレーザ装置を光源として紫外線
レーザを照射する等の方法を後述の実施形態各例にて説
明することにする。

【００４２】次に図１のステップ１０４にてなされる図
２（ｅ）のアクチベーション処理は、無電解鍍金工程の
前処理工程であって、無電解鍍金の付きをより確実なも
のとさせる為に成形材料表面を活性化する処理である。

【００４３】次に図１のステップ１０５にてなされる図
２（ｆ）の無電解鍍金工程は導体回路パターンを形成し
ようとする部分に無電解鍍金法にてＣｕ，Ｎｉ＋Ａｕ等
の金属導体膜を形成するものである。

【００４４】次に図１のステップ１０６にてなされる工
程では無電解鍍金鍍金槽内で表面に付着している薬品を
洗浄して、後に図２（ｇ）の熱処理を施すものである。

【００４５】これは図１のステップ１０２にて図２
（ｃ）に示されるようにレジスト・コーティングした膜
を耐熱的に安定化させる為に熱処理するもので、この熱
処理後の成形部品が後工程で半田付けされるに当って、
隣接する半田付け部と半田ブリッジ・ショートを防ぐ為
の半田レジストの作用をさせるものである。

【００４６】具体的には半田付けしようとする部分にク
リーム半田を付与して、その上に電子部品を装着して、
リフロー炉にて加熱した際にクリーム半田が流れても、
半田レジストにて遮られて、隣接する導体部にまで至ら
ず、半田ブリッジ・ショートを未然に防ぐことができ
る。

【００４７】上述した如くの本発明製造方法は、一つの
成形品構造をベースとして、配線パターン種類が多く、
各々の配線パターン種毎の生産数が比較的少ないケース
では、ＹＡＧ高調波レーザでソフト・パターニングする
ことにより、また、それとは逆に導体回路パターンの種
類は少なく、１パターン種当たりの生産数の多いケース
では、エキシマレーザでマスタ・パターニングすること
によって、効果的なＭＩＤ製造方法として応用すること
ができる。このＭＩＤ製造方法の好適な実施の形態につ
いて製造工程を図３に示し、紫外線レーザを照射する構
成の各実施の形態を図４及び図５に示す。

【００４８】同図に示されるように、ＭＩＤは、（ａ）
射出成形、（ｂ）レジスト・コート、（ｃ）乾燥、
（ｄ）レーザ照射、（ｅ）アクチベーション処理、
（ｆ）無電解鍍金、（ｇ）熱処理等の工程を順番に進め
る製造工程を経て製作される。

【００４９】この製造工程での処理開始前の要件につい
て箇条書で説明する。

【００５０】（１）ＭＩＤを構成する素材の要件は後工
程で電子部品を実装するに当っての耐熱性が要求される
事から、熱変形温度で２６０゜以上必要である。この要
件からはＬＣＰは基よりＳＰＳも満足している。

【００５１】（２）次に本発明を構成する樹脂材料の要
件は後工程での無電解メッキに対応したメッキ・グレー
ド材である必要があり、ＬＣＰは２回成形法の一回目成
形材料として既に存在するが、ＳＰＳは未だ触媒入りの
メッキ・グレードが上布されていないが、開発が進めら
れて、上布されればＳＰＳもその対象となる。

【００５２】この製造工程での処理進行についてＹＡＧ
高調波レーザでソフト・パターニングする第１の実施形
態を箇条書きで説明する。

【００５３】（１）図３（ａ）の射出成形に使われる材
料は上記要件を考慮して触媒入りメッキグレード・ハイ
・エンプラ樹脂を対象として例えば図３示される如くの
形のものを成形したとする。

【００５４】（２）次に図３（ｂ）のレジスト・コート
はディッピング法にてエポキシ系、あるいはアクリレー
ト系、アクリル変性エポキシ系等の液体の中に浸漬し
て、成形品表面の全面均等に１０〜２０μｍコーティン
グする。コーティング方法はディッピング法に限らず成
形品の形状によって印刷とかスピンコート法等の中から
最適なものを選択すれば良い。

【００５５】（３）次に図３（ｃ）の乾燥はコーティン
グされたものを後工程でハンドリング・チャッキングし
やすいように表面を硬化させておく必要から乾燥をする
ことにする。

【００５６】条件は上記コーティング液選択により６０
℃〜１００℃の温度にて１０分間程加熱する事で触れて
も支障のない程度に硬化する。

【００５７】（４）次に図３（ｄ）で詳しくは図４に示
される構成で紫外線レーザをガルバノ・メータ方式にて
制御して配線パターンを描画する。同図において、１は
ＹＡＧレーザ、２は波長分離器、３はビームエキスパン
ダ、４は４５度反射固定ミラー、５は光学系、６はＸ軸
オプティカルスキャナ、７はＹ軸オプティカルスキャ
ナ、８はスキャンレンズ、９はダイクロイックミラー、
１０はモニタミラー、Ｘは成形品である。

【００５８】先ず、本実施の形態ではレーザ光源をＹＡ
Ｇレーザ（波長１０６４ｎｍ）１から波長分離器２にか
けて第３高長波であれば３５５ｎｍの紫外線を取り出
し、第４高調波であれば２６６ｎｍの紫外線を取り出
し、これ以外の基本波、他の高調波は別途エネルギー吸
収する所へ運んで除去する。どの波長を選択するかは、
被加工物の物性に対して、最適なエネルギーにより決め
られるが、ここでは第３高調波で実施した。

【００５９】それ以降はレーザ・トリマあるいはレーザ
・マーカ等が使われているガルバノ・メータ方式による
レーザスキャンと同等の手段で対象とする成形品に落射
光として照射する。

【００６０】（５）ガルバノ・メータのスキャン制御は
図６に示すようなＮ／Ｃデータ・プログラム制御のシス
テム構成の加工機２０によって図４の構成でのレーザ・
ビーム・ポジションがコントロールされる。よってマス
クの準備は全く不要である。

【００６１】成形品上への配線パターンはあらかじめＣ
ＡＤシステム２３で設計されて、そのデータがＮ／Ｃコ
ード変換プログラム２１にて処理されてコントローラ２
２にて、図４のＸ軸オプティカルスキャナ６とＹ軸オプ
ティカルスキャナ７を駆動し、ダイクロイックミラー９
が動いて、成形品表面の所定の位置にレーザスポットが
照射される。なお、図６において、２４はイメージスキ
ャナ、２５はパーソナルタブレット、２６は外部機器で
ある。

【００６２】（６）この事により成形品表面にレジスト
・コートされた膜をアブレーション加工が施されて除去
されると共に、更には成形品表面にまで、及びその表面
もアブレーション加工されて、表面が粗化される。

【００６３】従来技術ではこの表面粗化を化学的処理に
委ねていたので、脱脂→水洗→水酸化カリウム液中７０
℃ ２０〜３０分浸漬→温水洗→中和→水洗の工程を要
していたが、本発明のドライエッチングではこれが省略
できた。

【００６４】（７）次に図３（ｅ）のアクチベーション
処理では成形品表面に前記アブレーション加工にて表面
粗化された面を、後工程の無電解鍍金工程に適応しやす
くする為に表面を活性化するものである。ＯＰＣアクセ
レータ（奥野製薬製）の酸性活性化剤の４０℃液中に７
分程浸漬させた後、水洗浄する。

【００６５】（８）次に図３（ｆ）の無電解鍍金では一
般的には銅の配線パターンが多いので無電解銅鍍金で説
明する。

【００６６】図３（ｆ）のような浴槽に１リットル当
り、硫酸銅を１０ｇ，ＥＤＴＡを３０ｇ，ホルムアルデ
ヒドを３．５ｍｌ，水酸化ナトリウムを３．５ｇと添加
剤を微量加えて、７０℃の温度にてＰＨ；１２〜１３と
なるようそれぞれの薬品調整しながら１８〜２０μｍ厚
さの鍍金が付く時間浸漬しておく。

【００６７】なお、その他の金属導体で配線パターンを
形成することもあるので、例えばＮｉ鍍金の場合、図３
（ｆ）のような浴槽に１リットル当り、硫酸ニッケルを
３０ｇ,次亜燐酸ソーダを２０ｇ，クエン酸アンモニウ
ムを５０ｇと添加剤を微量加えて、９０℃の温度にてＰ
Ｈ；４．５〜５．５となるようそれぞれの薬品調整しな
がら１８〜２０μｍ厚さの鍍金が付く時間浸漬してお
く。での工程の薬液処理も含めて示す。

【００６８】こうして所定厚さの鍍金が成された後、水
洗浄する。

【００６９】（９）次に図３（ｇ）の熱処理では図３
（ｂ）レジストコート→図３（ｃ）乾燥したレジスト膜
を半田レジストにも活用できるようにコーティング剤を
アフターベーキングして反応率を向上し耐熱性を増強す
るものである。

【００７０】１２０℃〜１８０℃の温度で１〜２時間加
熱して冷却すればＭＩＤとしては出来あがりで、次工程
の電子部品の実装工程に供給できる。

【００７１】（１０）本実施形態では以上のようにソフ
ト・パターニングを特長とすることから、一つの金型か
ら成形された３次元成形面に電子回路の用途により、多
数種の配線パターンに柔軟に対応し、比較的生産数が少
なくても段取り替えはＮ／Ｃデータの入れ替え作業のみ
で品種を切り替えられるので効率良く生産できる。次
に、この製造工程での処理進行についてエキシマレーザ
でマスタ・パターニングする第２の実施形態を箇条書き
で説明する。

【００７２】この第２の実施形態は上記第１の実施形態
における図３（ａ）〜（ｇ）の製造工程の内、（ｄ）に
該当するレーザ照射工程のみを代替手段に置き替えるも
のであり、図３（ａ）〜（ｃ），図３（ｅ）〜（ｇ）の
説明は割愛する。

【００７３】（１）図３（ｄ）で詳しくは図５に示され
る構成で紫外線レーザを配線パターン・マスクによる一
括投影と、ビームのスキャニングとを併用して配線パタ
ーンを描画する。同図において、１１はエキシマレー
ザ、１２は固定反射鏡、１３は移動鏡、１４はフィール
ドレンズ、１５はマスク、１６は結像レンズ、Ｘは成形
品である。

【００７４】被加工物たる成形品が小物・小面積の場合
は一括投影とし、サイズが大きくなって大面積の場合は
移動鏡を図のように上下させてビーム・スキャニング方
式とする。

【００７５】（２）レーザ光源としてはエキシマレーザ
１１を利用し、その種類はＸｅＣｌレーザ（３０８ｎ
ｍ），ＫｒＦレーザ（２４８ｎｍ），ＡｒＦレーザ（１
９３ｎｍ）等があるが、被加工物の物性に対して最適な
エネルギを取り出して決められるが、ここではＸｅＣｌ
レーザ（３０８ｎｍ）で実施した。

【００７６】尚、周知のようにエキシマレーザは一般に
高次横モードを含んだマルチモード発振し、発進出力も
大きいためビームを微小スポットに集光しなくてもも十
分に物質を加工することができる。このため、マスクな
どを介して広域への二次元的な照射を行い、たとえばシ
リコンチップ上で一括して加工を施すことができる利点
がある。

【００７７】（３）図５のように予め配線パターン用の
マスク１５を準備セットして、このマスク１５が小面積
の場合は移動鏡１３を固定しておいて、被加工物の成形
品Ｘに向かって結像レンズ１６を通して、レーザ光を一
括照射し、アブレーション加工が施される。

【００７８】この実施形態では非常に高速に処理される
ので、成形品Ｘをハンドリング・チャッキングを繰り返
せば同一配線パターンのＭＩＤを大量に生産できる。

【００７９】（４）上記に対して成形品Ｘが大物でマス
ク１５も大面積となると、移動鏡１３を上下にスキャニ
ングしながら、成形品Ｘの表面を順次アブレーション加
工を施すことになる。

【００８０】この実施形態では前記の一括投影に比べる
と速度は低下するが、第１の実施形態に比べると一軸の
みのスキャンであるので高速であり、用途により中間的
な位置付けで使い分けられる。

【００８１】（５）前記のようにしてレーザ照射される
事で成形品Ｘの表面が選択的にアブレーション加工され
て、前記第１の実施形態での（６）に示す効果が得られ
る事は、本実施例にあっても同等である。

【００８２】（６）本実施例では予めマスクを準備して
一括投影あるいはビーム・スキャニングする特長から、
一つの金型から成形された３次元成形面に電子回路の用
途により、比較的１つの配線パターン当りの生産数量の
多いＭＩＤ加工に使われる。従来の２回成形法との対比
においては専用の配線パターン用に高価な金型を投資す
る事なく、マスクを準備するだけで、高速にパターニン
グする事ができて安価なＭＩＤを提供できる。

【００８３】本発明は前述した如くの製造方法及び装置
であるから、従来の一回成形法及び二回成形法と比較し
て次のような優れた効果が得られる。

【００８４】１．ドライエッチング法により一回の射出
成形で得られた成形品表面に、一回成形法による工程数
を半減させる事ができて、生産性を向上し、安価に供給
できる。

【００８５】また一面の金型を用いて一回成形で得た成
形品に対して、二回成形法並みの工程数でＭＩＤを得る
ことができる。

【００８６】つまり、二回成形法と同等の工程数で、一
面分の金型コスト負担が不要である。

【００８７】２．ソフト・パターニング化により、１つ
の金型で成形された三次元の成形面に電子回路の用途に
より、複数種類の配線パターンを形成に対応できる柔軟
性を持ち、且つ上記のように配線パターン形成におい
て、従来の一回成形法に比べて工程数を少なく安価に製
造できる。

【００８８】電子機器の業界も単一仕様商品の多量生産
・大量消費の時代から顧客ニーズに合わせた機能・性能
・特性の仕様のものを供給する必要性から、この時代の
要請に応えるものである。

【００８９】例えば、当社のセンサ・コントローラ商品
に適用したとすれば、同一形状、寸法でありながら内蔵
する電子回路の少しづつ異なる商品仕様のものを多く見
受けるが、これに対して、同一の金型から射出成形され
た成形部品表面に対して段取り替えはレーザ制御のＮ／
Ｃデータの入れ替えのみで対応できる効果は大きい。

【００９０】従来の二回成形法であれば、各仕様合わせ
て配線側の金型を各々準備しなければならなかったの
が、Ｎ／Ｃデータを準備するだけで良くなる。

【００９１】３．レーザ・ビーム・スキャンにより配線
パターンの最小線幅を更に微細化を可能にし、電子回路
実装をより高密度化が図れる。

【００９２】尚、一般に、一回成形法で最小線幅１００
μｍ、２回成形法では２００μｍ幅程度であるが、これ
をレーザ・トリミング技術と同等の５０μｍ幅に削減で
き、一回成形法の１／２、２回成形法の１／４に圧縮す
ることができ、高密度実装の期待に応える。

【００９３】４．無電解メッキ対応レジスト・コートと
半田レジストを兼用することができて、工程削減、コス
トダウンに寄与する。

【００９４】前記第１，第２の実施形態の説明で述べた
ように工程の最初に付与したレジスト・コートを従来の
一回成形法のように後工程で除去する事なく熱処理する
事で、半田レジストとして活用することができる。

【００９５】また従来の二回成形法では、配線パターン
形成後に三次元面へ選択的に半田レジストを付与する事
は現実的には不可能であった。

【００９６】５．紫外線レーザビーム照射することでア
ブレーション加工されて、同時に基材表面を「表面粗
化」された事となり、化学的「表面粗化」処理を省くこ
とができて工程削減、コストダウンに寄与する。

【００９７】従来の一回成形法・二回成形法であっても
成形品表面に無電解メッキが密着するアンカー効果を発
揮させる為に化学的処理にて「表面粗化」処理が必要で
あったものを、紫外線レーザ照射によるアブレーション
加工によって省略することができる。

【００９８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、レーザ照射でドライエッチングする技術を応用
して、成形品表面をアブレーション加工することによ
り、従来必要とされていた工程のいくつかを不要にし全
体工程の簡素化を図れると共に、金属パターンが精密に
形成された成形部品を製作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された成形部品の製造方法におけ
る製造工程の流れを示す図である。

【図２】本発明製造工程での各工程における加工の様子
をそれぞれ示す図である。

【図３】本発明が適用された実施形態での製造工程の流
れ及び各工程毎設備の概略構成をそれぞれ示す図であ
る。

【図４】紫外線レーザの照射工程で用いる設備に係る実
施形態の詳細を示す図である。

【図５】紫外線レーザの照射工程で用いる設備に係る他
の実施形態の詳細を示す図である。

【図６】加工機での加工データの流れを示すブロック図
である。

【図７】従来の製造方法における製造工程の流れを示す
図である。

【符号の説明】

１ ＹＡＧレーザ ２ 波長分離器 ３ ビームエキスパンダ ４ ４５度反射固定ミラー ５ 光学系 ６ Ｘ軸オプティカルスキャナ ７ Ｙ軸オプティカルスキャナ ８ スキャンレンズ ９ ダイクロイックミラー １０ モニタミラー １１ エキシマレーザ １２ 固定反射鏡 １３ 移動鏡 １４ フィールドレンズ １５ マスク １６ 結像レンズ ２０ 加工機 ２１ ＮＣコード変換プログラム ２２ コントローラ ２３ ＣＡＤシステム ２４ イメージスキャナ ２５ パーソナルタブレット ２６ 外部機器

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無電解鍍金用触媒が含有される成形材料
   にて所定形状の成形品を成形するステップと、 前記成形品の表面にレジストコート膜を形成するステッ
   プと、 前記成形品にレーザを照射して当該レーザ照射部位で前
   記レジストコート膜を除去し、同時に成形品表面を切削
   及び粗面化するステップと、 前記成形品のレーザ照射部位に無電解鍍金を施すステッ
   プと、 を経て前記成形品に金属パターンが形成された成形部品
   を製造することを特徴とする成形部品の製造方法。
2. 【請求項２】 前記レーザの照射は、レーザ光源の発射
   エネルギ出力を適宜調整することにより前記成形品に対
   する加工深さを調整できることを特徴とする請求項１に
   記載の成形部品の製造方法。
3. 【請求項３】 前記無電解鍍金は、前処理として前記加
   工後の成形品を活性化液に浸漬する触媒活性化処理を行
   なうことを特徴とする請求項１〜２の何れかに記載の成
   形部品の製造方法。
4. 【請求項４】 前記レジストコート膜は、半田レジスト
   膜として活用できるように加熱処理することを特徴とす
   る請求項１〜３の何れかに記載の成形部品の製造方法。
5. 【請求項５】 前記金属パターンは、前記無電解鍍金を
   行なうことにより三次元成形品に導体回路パターンとし
   て形成されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに
   記載の成形部品の製造方法。
6. 【請求項６】 無電解鍍金用触媒が含有される成形材料
   にて所定形状の成形品を成形する手段と、 前記成形品の表面にレジストコート膜を形成する手段
   と、 前記成形品にレーザを照射して当該レーザ照射部位でレ
   ジストコート膜を除去し同時に成形品表面を切削及び粗
   面化する手段と、 前記成形品のレーザ照射部位に無電解鍍金を施す手段
   と、 を経て前記成形品に金属パターンが形成された成形部品
   を製造することを特徴とする成形部品の製造装置。
7. 【請求項７】 前記レーザの照射は、レーザ光源の発射
   エネルギ出力を適宜調整することにより前記成形品に対
   する加工深さを調整できることを特徴とする請求項６に
   記載の成形部品の製造装置。
8. 【請求項８】 前記無電解鍍金は、前処理として前記加
   工後の成形品を活性化液に浸漬する触媒活性化処理を行
   なうことを特徴とする請求項６〜７の何れかに記載の成
   形部品の製造装置。
9. 【請求項９】 前記レジストコート膜は、半田レジスト
   膜として活用できるように加熱処理することを特徴とす
   る請求項６〜８の何れかに記載の成形部品の製造装置。
10. 【請求項１０】 前記金属パターンは、前記無電解鍍金
    を行なうことにより三次元成形品に導体回路パターンと
    して形成されることを特徴とする請求項６〜９の何れか
    に記載の成形部品の製造装置。