KR102632455B1 - 회로 부품의 제조 방법 및 회로 부품 - Google Patents

Abstract

자동차 부품 등의 경량화의 니즈에 합치하는 회로 부품을 제공한다. 회로 부품으로서, 열가소성 수지를 포함하는 발포 성형체인 기재와, 상기 기재 상에 형성되어 있는 회로 패턴을 포함한다.

Description

회로 부품의 제조 방법 및 회로 부품

본 발명은, 회로 부품(성형 회로 부품)의 제조 방법 및 회로 부품(성형 회로 부품)에 관한 것이다.

근래, 자동차의 경량화 및 전동화의 트렌드에 따라, 자동차의 금속 부품을 경량이며 절연성이 있는 발포 수지 부품으로 치환하는 움직임이 있다. 이 때문에, 발포 성형체의 제조 방법(발포 성형)의 연구 및 실용화가 활발하다. 발포 성형에는, 종래부터, 범용 엔지니어링 플라스틱(범용 엔지니어링 플라스틱)인 폴리프로필렌(PP)이나 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌 공중합 수지(ABS)가 이용되어 왔다. 또한, 어느 정도의 내열성을 갖는, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66 등의 유리 섬유 강화 수지 등도 발포 성형에 이용된다. 발포 성형에 이용하는 발포제는, 크게 구별하면, 물리 발포제와 화학 발포제의 2종류가 있지만, 화학 발포제는 고융점 재료에 대한 적용이 곤란하다. 이 때문에, 상술의 내열성이 높은 유리 섬유 강화 수지 등의 발포 성형에는, 물리 발포제로서 고압의 초임계 유체를 이용한 발포 사출 성형법이 채용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼3).

상술의 범용 엔지니어링 플라스틱의 상용 내열 온도는 100℃ 정도이지만, 보다 고온의 환경하에서의 사용이 상정되는 용도에는, 상용 내열 온도가 150℃ 이상인 폴리페닐렌술파이드(PPS), 액정 폴리머(LCP) 등의 슈퍼 엔지니어링 플라스틱(슈퍼 엔프라)이 이용된다. PPS는 코스트 퍼포먼스가 우수하여, 자동차 부품에서의 채용이 가장 늘고 있는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱이다. LCP는 고정밀 커넥터 등의 소형 부품에서의 용도가 확대되고 있다. 특허문헌 4 및 5에는, PPS의 발포 성형체의 제조 방법이 개시되어 있다.

또한, 근래, MID(Molded Interconnected Device)가 스마트 폰 등에서 실용화되어 있고, 금후, 자동차 분야에서의 응용 확대가 기대되고 있다. MID는, 성형체의 표면에 금속막으로 3차원 회로를 형성한 디바이스이며, 제품의 경량화, 박육화 및 부품수 삭감에 공헌할 수 있다(예를 들면, 특허문헌 6 및 7).

발광 다이오드(LED)가 실장된 MID도 제안되어 있다. LED는, 통전에 의해 발열하기 때문에 배면으로부터의 배열이 필요하여, MID의 방열성을 높이는 것이 중요해진다. 특허문헌 8 및 9에서는, MID와 금속제의 방열 재료를 일체화한 복합 부품이 제안되어 있다.

또한, 전도성 필러를 수지에 혼합하여 성형하고, 수지 성형체 자체의 방열성을 높이는 방법도 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 10).

일본특허 제2625576호 공보 일본특허 제3788750호 공보 일본특허 제4144916호 공보 일본공개특허 특개2013-60508호 공보 일본공개특허 특개2012-251022호 공보 유럽특허 제1274288호 공보 일본특허 제5022501호 공보 일본특허 제3443872호 공보 일본공개특허 특개2017-199803호 공보 일본공개특허 특개2015-108058호 공보

자동차 부품 경량화의 니즈에 합치하기 위해, 특허문헌 6 및 7에 개시되는 MID 등의 성형 회로 부품은, 가일층의 경량화가 요구되고 있다. 그래서, 성형 회로 부품에 비중이 작은 발포 성형체를 이용하여, 성형 회로 부품을 경량화하는 것이 기대되고 있다. 본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것으로서, 경량인 성형 회로 부품을 제공한다.

또한, 특허문헌 4 및 5에 개시되는 PPS의 발포 성형체의 제조 방법은, PPS의 성형체를 가압 불활성 가스 분위기 중에 보지(保持)하여 불활성 가스를 침투시키는 공정과, 불활성 가스를 침투시킨 PPS를 상압하에서 가열하여 발포시키는 공정을 갖는, 이른바, 배치식의 제조 방법이다. 이 때문에, 사출 성형이나 압출 성형 등의 연속 성형과 비교하여 생산성이 떨어진다는 과제를 가지고 있다.

특허문헌 1∼3에 개시되는 물리 발포제를 이용한 발포 성형 방법은, 생산성이 높은 연속 성형이고, 비교적 수지를 가리지 않는 발포 성형 기술이다. 따라서, 원리적으로는, 특허문헌 1∼3에 개시되는 방법에 의해, PPS 등의 슈퍼 엔지니어링 플라스틱의 발포 성형이 가능하다고 생각된다. 그러나, 근래의 자동차 부품에는, 매우 높은 내열성이 요구된다. 본원의 발명자들의 검토에 의하면, 특허문헌 1∼3에 개시되는 바와 같은, 종래의 고압의 물리 발포제를 이용하여 제조한 발포 성형체 및 그것을 이용한 성형 회로 부품은, 수지 재료에 슈퍼 엔지니어링 플라스틱을 이용했다고 해도, 충분한 내열성을 얻을 수 없는 것이 판명되었다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것으로서, 생산성이 높은 연속 성형을 포함하고, 내열성이 높고 또한 경량인 성형 회로 부품의 제조 방법을 제공한다.

또한, MID 등의 회로 부품의 기재(基材)가 되는 수지 성형체가 충분한 방열 성능을 가지면, 특허문헌 8 및 9에 개시되는 금속제의 방열 부재는 불필요해져, 회로 부품의 비용을 삭감할 수 있다. 그러나, 예를 들면, 특허문헌 10에 개시되는 바와 같은 도전성 필러를 열가소성 수지에 첨가하여 전자(電子) 부품에 요구되는 방열성을 얻고자 하면, 성형 시의 열가소성 수지의 유동성이 저하한다. 이 결과, 성형성이 저하하여, 수지 성형체는 충분한 치수 정밀도를 얻을 수 없다.

수지 성형체의 치수 정밀도를 향상시키기 위해 보압(保壓)을 높여 성형하면, 수지 성형체에 버가 발생할 우려가 있다. 버가 발생한 경우에는, 버 제거의 2차 가공이 필요해진다. 또한, 버의 발생을 억제하기 위해, 형(型) 체결압을 높게 하여 성형하면, 금형의 수명이 짧아지는 문제가 발생한다. 이들은, 회로 부품의 제조 비용을 상승시켜, 양산성을 저하시킨다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하는 것으로서, 수지 성형체인 기재를 이용한 회로 부품(MID)에 있어서, 양산성과 방열성을 양립할 수 있는 회로 부품을 제공한다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 회로 부품으로서, 열가소성 수지를 포함하는 발포 성형체인 기재와, 상기 기재 상에 형성되어 있는 회로 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 부품이 제공된다.

본 양태에 있어서, 상기 열가소성 수지는, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱을 포함하고, 상기 회로 부품을 가열하여, 상기 회로 부품의 표면 온도를 240℃∼260℃로 5분간 유지했을 때, 가열에 의한 상기 회로 부품의 두께의 변화율이 -2%∼2%여도 된다. 상기 회로 부품의 가열을 리플로우로(爐)에 의해 행해도 된다.

본 양태에 있어서, 상기 회로 부품은, 상기 열가소성 수지와, 절연성 열전도 필러를 포함하고, 밀도 저감률이 0.5%∼10%인 상기 발포 성형체이고, 실장면과, 상기 실장면에 대향하는 배면을 가지는 상기 기재와, 상기 실장면을 포함하는 상기 기재의 표면에 형성되어 있는 상기 회로 패턴과, 상기 기재의 실장면에 실장되고, 상기 회로 패턴과 전기적으로 접속하고 있는 실장 부품을 가지고, 상기 기재의 상기 실장 부품이 실장되어 있는 부분에 있어서, 상기 실장면으로부터 상기 배면까지의 거리가 0.1㎜ 이상이어도 된다. 상기 기재의 밀도 저감률이 1∼7%여도 된다. 또한, 상기 기재의 상기 실장 부품이 실장되어 있는 부분에 있어서, 상기 실장면으로부터 상기 배면까지의 거리가 0.5㎜를 초과해도 되고, 또한, 상기 실장면으로부터 상기 배면까지의 사이에 발포셀을 가져도 된다. 또한, 상기 배면에, 측벽과 바닥면에 의해 구획되는 오목부가 형성되고, 상기 바닥면에 대응하는 상기 실장면 상에 상기 실장 부품이 실장되며, 상기 실장면으로부터 상기 바닥면까지의 거리가 0.1㎜∼1.5㎜여도 된다. 상기 바닥면에 대응하는 상기 실장면 상에 배치되는 상기 실장 부품 1개당의 상기 바닥면의 면적이 0.4㎠∼4㎠여도 된다.

상기 실장면으로부터 상기 바닥면을 향해, 비관통 또는 관통 구멍이 형성되어 있고, 상기 구멍의 내벽에 무전해 도금막이 형성되어 있어도 된다. 또한, 상기 기재의 상기 실장 부품이 실장되어 있는 부분에 있어서, 상기 실장면에 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 표면에 무전해 도금막이 형성되어 있어도 된다.

상기 실장 부품이 LED여도 되고, 상기 회로 패턴이 무전해 도금막을 포함해도 된다. 또한, 상기 배면에 방열 부재가 마련되어 있지 않아도 된다. 상기 열가소성 수지가 슈퍼 엔지니어링 플라스틱을 포함해도 되고, 상기 슈퍼 엔지니어링 플라스틱이 폴리페닐렌술파이드 또는 액정 폴리머를 포함해도 된다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 열가소성 수지가 가소화 용융되어 용융 수지가 되는 가소화존과, 상기 용융 수지가 기아 상태가 되는 기아존을 가지고, 상기 기아존에 물리 발포제를 도입하기 위한 도입구가 형성된 가소화 실린더를 이용하여, 회로 부품을 제조하는 방법으로서, 상기 가소화존에 있어서, 상기 열가소성 수지를 가소화 용융하여 상기 용융 수지로 하는 것과, 상기 기아존에 일정 압력의 상기 물리 발포제를 포함하는 가압 유체를 도입하여, 상기 기아존을 상기 일정 압력으로 보지하는 것과, 상기 기아존에 있어서, 상기 용융 수지를 기아 상태로 하는 것과, 상기 기아존을 상기 일정 압력으로 보지한 상태에서, 상기 기아존에 있어서, 상기 기아 상태의 용융 수지와 상기 일정 압력의 물리 발포제를 포함하는 가압 유체를 접촉시키는 것과, 상기 물리 발포제를 포함하는 가압 유체를 접촉시킨 상기 용융 수지를 발포 성형체로 성형하는 것과, 상기 발포 성형체의 표면에 회로 패턴을 형성하는 것을 포함하고, 상기 열가소성 수지가 슈퍼 엔지니어링 플라스틱이고, 상기 일정 압력이 0.5MPa∼12MPa인 것을 특징으로 하는 회로 부품의 제조 방법이 제공된다.

본 양태에 있어서, 상기 슈퍼 엔지니어링 플라스틱이 폴리페닐렌술파이드 또는 액정 폴리머를 포함해도 된다. 또한, 상기 슈퍼 엔지니어링 플라스틱이 폴리페닐렌술파이드를 포함하고, 상기 일정 압력이 2MPa∼12MPa여도 된다. 상기 물리 발포제가 질소여도 된다.

상기 기아존에 있어서, 상기 물리 발포제를 포함하는 가압 유체로 상기 용융 수지를 가압해도 되고, 상기 발포 성형체의 제조 중, 상시, 상기 기아존을 상기 일정 압력으로 보지해도 된다. 상기 가소화 실린더는, 상기 도입구에 접속하는 도입 속도 조정 용기를 가지고, 상기 제조 방법은, 상기 물리 발포제를 포함하는 가압 유체를 상기 도입 속도 조정 용기에 공급하는 것을 더 포함하고, 상기 도입 속도 조정 용기로부터, 상기 기아존에 상기 일정 압력의 물리 발포제를 포함하는 가압 유체를 도입해도 된다. 상기 도입구는, 상시 개방되어 있고, 상기 발포 성형체의 제조 중, 상기 도입 속도 조정 용기 및 상기 기아존을 상기 일정 압력으로 보지해도 된다.

상기 회로 패턴이 무전해 도금막을 포함하고 있고, 상기 발포 성형체의 표면에 회로 패턴을 형성하는 것이, 상기 발포 성형체의 표면에, 아미드기 및 아미노기 중 적어도 일방을 가지는 폴리머를 포함하는 촉매 활성 방해층을 형성하는 것과, 상기 촉매 활성 방해층을 형성한 상기 발포 성형체의 표면의 일부를 가열 또는 광조사하는 것과, 가열 또는 광조사한 상기 발포 성형체의 표면에 무전해 도금 촉매를 부여하는 것과, 상기 무전해 도금 촉매를 부여한 상기 발포 성형체의 표면에 무전해 도금액을 접촉시켜, 상기 표면의 가열 부분 또는 광조사 부분에 상기 무전해 도금막을 형성하는 것을 포함해도 된다. 상기 폴리머가 하이퍼 브랜치 폴리머여도 된다.

본 발명은 경량인 회로 부품(성형 회로 부품)을 제공할 수 있다.

도 1은, 제 1 실시형태의 발포 성형체의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 2는, 제 1 실시형태에서 이용하는 발포 성형체의 제조 장치를 나타내는 개략도이다.
도 3은, 제 1 실시형태에 있어서의 발포 성형체의 표면에 회로 패턴을 형성하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 4는, 제 1 실시형태에 있어서의 발포 성형체의 표면에 회로 패턴을 형성하는 방법을 설명하는 도이다.
도 5의 (a)는, 제 2 실시형태의 회로 부품의 상면 모식도이고, 도 5의 (b)는, 도 5의 (a)의 B1-B1선 단면 모식도이다.
도 6은, 도 5의 (b)에 나타내는 회로 부품의 일부 확대도이다.
도 7의 (a)는, 도 5의 (a)에 나타내는 회로 부품의 제조 도중의 구조를 나타내는 상면 모식도이고, 도 7의 (b)는, 도 7의 (a)의 B3-B3선 단면 모식도이다.
도 8의 (a)는, 도 5의 (a)에 나타내는 회로 부품의 다른 제조 도중의 구조를 나타내는 상면 모식도이고, 도 8의 (b)는, 도 8의 (a)의 B4-B4선 단면 모식도이다.
도 9는, 제 2 실시형태의 변형례 1의 회로 부품의 단면 모식도이다.
도 10은, 제 2 실시형태의 변형례 2의 회로 부품의 단면 모식도이다.

[제 1 실시형태]

도 1에 나타내는 플로우 차트를 참조하면서, 본 실시형태의 성형 회로 부품의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 먼저, 발포 성형체를 제조하고(도 1의 단계 S1∼S5), 발포 성형체의 표면에 회로 패턴을 형성하여(도 1의 단계 S6) 성형 회로 부품을 얻는다. 여기서, 「성형 회로 부품」이란, 수지 성형체의 표면에 전기 회로가 형성되어 있는 부품을 의미한다.

<발포 성형체의 제조 장치>

먼저, 본 실시형태에서 이용하는 발포 성형체를 제조하는 제조 장치에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 도 2에 나타내는 제조 장치(사출 성형 장치)(1000)를 이용하여 발포 성형체를 제조한다. 제조 장치(1000)는, 주로, 스크루(20)가 내설된 가소화 실린더(210)와, 물리 발포제를 가소화 실린더(210)에 공급하는 물리 발포제 공급 기구인 봄베(100)와, 금형이 마련된 형 체결 유닛(미도시)과, 가소화 실린더(210) 및 형 체결 유닛을 동작 제어하기 위한 제어 장치(미도시)를 구비한다. 가소화 실린더(210) 내에 있어서 가소화 용융된 용융 수지는, 도 2에 있어서의 오른쪽으로부터 왼쪽을 향해 유동한다. 따라서, 본 실시형태의 가소화 실린더(210) 내부에 있어서는, 도 2에 있어서의 오른쪽을 「상류」 또는 「후방」, 왼쪽을 「하류」 또는 「전방」으로 정의한다.

가소화 실린더는, 열가소성 수지가 가소화 용융되어 용융 수지가 되는 가소화존(21)과, 가소화존(21)의 하류측에, 용융 수지가 기아 상태가 되는 기아존(23)을 가진다. 「기아 상태」란, 용융 수지가 기아존(23) 내에 충만하지 않고 미충만이 되는 상태이다. 따라서, 기아존(23) 내에는, 용융 수지의 점유 부분 이외의 공간이 존재한다. 또한, 기아존(23)에 물리 발포제를 도입하기 위한 도입구(202)가 형성되어 있고, 도입구(202)에는, 도입 속도 조정 용기(300)가 접속하고 있다. 봄베(100)는, 도입 속도 조정 용기(300)를 개재하여 가소화 실린더(210)에 물리 발포제를 공급한다.

또한, 제조 장치(1000)는, 기아존(23)을 1개밖에 가지고 있지 않지만, 본 실시형태에 이용되는 제조 장치는, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 용융 수지에 대한 물리 발포제의 침투를 촉진하기 위해, 기아존(23) 및 그곳에 형성되는 도입구(202)를 복수 가지고, 복수의 도입구(202)로부터 물리 발포제를 가소화 실린더(210)에 도입하는 구조여도 된다. 또한, 제조 장치(1000)는 사출 성형 장치이지만, 본 실시형태에 이용되는 제조 장치는, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 압출 성형 장치여도 된다.

<성형 회로 부품의 제조 방법>

(1) 열가소성 수지의 가소화 용융

먼저, 가소화 실린더(210)의 가소화존(21)에 있어서, 열가소성 수지를 가소화 용융하여 용융 수지로 한다(도 1의 단계 S1). 본 실시형태에서는, 열가소성 수지로서, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱(이하, 적절히 「슈퍼 엔프라」라고 기재함)을 이용하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 연속 사용 온도가 150℃ 이상인 플라스틱이 슈퍼 엔지니어링 플라스틱으로 분류되기 때문에, 본원 명세서에 있어서도, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱의 정의는 이에 따른다. 슈퍼 엔지니어링 플라스틱의 대부분은, 그 분자쇄 중에 벤젠환을 포함하기 때문에, 분자쇄가 굵고 강하다. 환경 온도가 고온이 되어도 분자는 운동하기 어려워지기 때문에, 내열성이 우수하다. 또한, 불소 수지 중에는, 벤젠환 구조를 갖지 않아도 내열성이 우수하여, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱으로 분류되는 수지가 있다. 불소 수지는, 탄소와 결합하면 매우 안정되기 때문이다.

슈퍼 엔지니어링 플라스틱은, 비정성(투명) 수지와 결정성 수지로 크게 구별된다. 비정성(투명) 수지로서는, 예를 들면, 폴리페닐술폰(PPSU), 폴리술폰(PSU), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI)를 들 수 있고, 결정성 수지로서는, 예를 들면, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리페닐렌술파이드(PPS), 폴리에테르술폰(PES), 폴리아미드이미드(PAI), 액정 폴리머(LCP), 폴리불화비닐리덴(PVDF)을 들 수 있다. 본 실시형태의 슈퍼 엔지니어링 플라스틱은, 이들을 단독으로 이용해도, 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 되고, 또한, 이러한 엔지니어링 플라스틱을 포함하는 폴리머 얼로이를 이용해도 된다. 본 실시형태에 이용하는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱으로서는, 미세 셀을 형성하기 쉬운 결정성 수지가 바람직하고, 그 중에서도 폴리페닐렌술파이드(PPS), 액정 폴리머(LCP)가 보다 바람직하다.

폴리페닐렌술파이드(PPS)는, 비교적 저렴하다, 화학적으로 안정적이다, 치수 정밀도가 나오기 쉽다, 강도가 높다 등의 이점을 가지기 때문에, 자동차용 부품을 중심으로 수요가 확대되고 있다. 반면에, PPS는, 성형 시에 버가 발생하기 쉽다, 유리 장섬유 등을 혼합하면 휨이 발생하기 쉽다, 비중이 크다는 과제가 있다. 본 실시형태에서는, PPS를 발포 성형함으로써, 버나 휨을 억제할 수 있고, 추가로 비중을 저감할 수 있다. 액정 폴리머(LCP)는, 용융 수지의 전단 속도 의존성이 크기 때문에, 성형 시에 버가 발생하기 어렵다, 박육 성형 부품에 있어서도 고치수 정밀도를 얻을 수 있다는 이점을 가진다. 자동차용 부품에 있어서는, LCP는 고내열성이 요구되는 커넥터에 채용되고 있다. 반면에, LCP는, 고가이고, 또한 비중이 크다는 과제가 있다. 본 실시형태에서는, LCP를 발포 성형함으로써, 비중을 저감할 수 있고, 동일한 사이즈의 솔리드 성형체(무발포 성형체)와 비교하여 사용량이 줄기 때문에 비용 저감도 도모할 수 있다.

본 실시형태의 열가소성 수지에는, 유리 섬유, 탤크, 카본 섬유 등의 각종 무기 필러를 혼련해도 된다. 열가소성 수지에, 발포핵제로서 기능하는 무기 필러나 용융 장력을 높이는 첨가제를 혼합함으로써, 발포셀을 미세화할 수 있다. 본 실시형태의 열가소성 수지는, 필요에 따라 그 밖의 범용의 각종 첨가제를 포함해도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 열가소성 수지로서 슈퍼 엔지니어링 플라스틱만을 이용하지만, 발포 성형체의 용도에 따라서는, 발포 성형체의 내열성에 영향을 주지 않을 정도로, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱이 아닌, 범용의 열가소성 수지를 혼합하여 이용해도 된다. 본 실시형태에 있어서, 발포 성형체를 구성하는 열가소성 수지의 주성분은 슈퍼 엔지니어링 플라스틱이며, 예를 들면, 발포 성형체를 구성하는 열가소성 수지 중의 슈퍼 엔지니어링 플라스틱의 비율은, 60중량%∼100중량%가 바람직하고, 95중량%∼100중량%가 보다 바람직하다. 또한, 본 실시형태에서는, 발포제로서 물리 발포를 이용하고, 화학 발포제는 병용하지 않는다. 따라서, 본 실시형태의 열가소성 수지인 슈퍼 엔지니어링 플라스틱은, 화학 발포제를 포함하지 않는다. 슈퍼 엔지니어링 플라스틱의 용융 온도는 높기 때문에, 화학 발포제의 병용은 곤란하다.

본 실시형태에서는, 도 2에 나타내는 스크루(20)가 내설된 가소화 실린더(210) 내에서 열가소성 수지의 가소화 용융을 행한다. 가소화 실린더(210)의 외벽면에는 밴드 히터(미도시)가 배치되어 있고, 이에 의해 가소화 실린더(210)가 가열되고, 추가로 스크루(20)의 회전에 의한 전단 발열도 가해져, 열가소성 수지가 가소화 용융된다.

(2) 기아존의 압력 보지

다음에, 기아존(23)에 일정 압력의 물리 발포제를 도입하여, 기아존(23)을 상기 일정 압력으로 보지한다(도 1의 단계 S2).

물리 발포제로서는 가압 유체를 이용한다. 본 실시형태에 있어서 「유체」란, 액체, 기체, 초임계 유체 중 어느 것을 의미한다. 또한, 물리 발포제는, 비용이나 환경 부하의 관점에서, 이산화탄소, 질소 등이 바람직하다. 본 실시형태의 물리 발포제의 압력은 비교적 저압이기 때문에, 예를 들면, 질소 봄베, 이산화탄소 봄베, 공기 봄베 등의 유체가 저장된 봄베로부터, 감압 밸브에 의해 일정 압력으로 감압하여 취출한 유체를 이용할 수 있다. 이 경우, 승압 장치가 불필요해지므로, 제조 장치 전체의 비용을 저감할 수 있다. 또한, 필요하면 소정의 압력까지 승압한 유체를 물리 발포제로서 이용해도 된다. 예를 들면, 물리 발포제로서 질소를 사용할 경우, 이하의 방법으로 물리 발포제를 생성할 수 있다. 먼저, 대기 중의 공기를 컴프레서로 압축하면서 질소 분리막을 통해 질소를 정제한다. 다음에, 정제한 질소를 부스터 펌프나 시린지 펌프 등을 이용하여 소정 압력까지 승압하여, 물리 발포제를 생성한다. 또한, 압축 공기를 물리 발포제로서 이용해도 된다. 본 실시형태에서는, 물리 발포제와 용융 수지의 강제적인 전단 혼련을 행하지 않는다. 이 때문에, 물리 발포제로서 압축 공기를 이용해도, 용융 수지에 대하여 용해성이 낮은 산소는 용융 수지에 용해하기 어려워, 용융 수지의 산화 열화를 억제할 수 있다.

기아존(23)에 도입하는 물리 발포제의 압력은 일정하고, 도입되는 물리 발포제와 동일한 일정 압력으로 기아존(23)의 압력은 보지된다. 이 물리 발포제의 압력은, 예를 들면, 0.5MPa∼12MPa이고, 2MPa∼12MPa가 바람직하며, 2MPa∼10MPa가 보다 바람직하고, 2MPa∼8MPa가 보다 더 바람직하다. 또한, 물리 발포제의 압력은 1MPa∼6MPa가 바람직하다. 용융 수지의 종류에 따라 최적인 압력은 상이하지만, 물리 발포제의 압력을 0.5MPa 이상으로 함으로써, 발포에 필요한 양의 물리 발포제가 용융 수지 내에 침투할 수 있어, 발포 성형체의 발포성이 향상한다. 또한, 물리 발포제의 압력을 12MPa 이하로 함으로써, 발포 성형체의 내열성이 향상하고, 스월 마크의 발생이 억제되어, 추가로 장치 부하를 저감할 수 있다. 또한, 용융 수지를 가압하는 물리 발포제의 압력이 「일정」이란, 소정 압력에 대한 압력의 변동폭이, 바람직하게는 ±20% 이내, 보다 바람직하게는 ±10% 이내인 것을 의미한다. 기아존의 압력은, 예를 들면, 가소화 실린더(210)의 기아존(23) 내에 마련된 압력 센서(27)에 의해 측정된다. 또한, 스크루(20)의 진퇴에 따라, 기아존(23)은 가소화 실린더(210) 내를 전후 방향으로 이동하지만, 도 2에 나타내는 압력 센서(27)는, 기아존(23)의 최전진 위치 및 최후퇴 위치에 있어서, 항상 기아존(23) 내에 존재하는 위치에 마련된다. 또한, 도입구(202)에 대향하는 위치도, 항상 기아존(23) 내에 있다. 따라서, 압력 센서(27)는 도입구(202)에 대향하는 위치에는 마련되어 있지 않지만, 압력 센서(27)가 나타내는 압력과, 도입구(202)에 대향하는 위치의 압력은, 대략 동일하다. 또한, 본 실시형태에서는, 기아존(23)에 물리 발포제만을 도입하지만, 본 발명의 효과에 영향을 주지 않을 정도로, 물리 발포제 이외의 다른 가압 유체를 동시에 기아존(23)에 도입해도 된다. 이 경우, 기아존(23)에 도입되는 물리 발포제를 포함하는 가압 유체는, 상술의 일정 압력을 가진다.

본 실시형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 봄베(100)로부터 도입 속도 조정 용기(300)를 개재하여, 도입구(202)로부터 기아존(23)으로 물리 발포제를 공급한다. 물리 발포제는, 감압 밸브(151)를 이용하여 소정의 압력으로 감압한 후, 승압 장치 등을 거치지 않고, 도입구(202)로부터 기아존(23)으로 도입된다. 본 실시형태에서는, 가소화 실린더(210)에 도입하는 물리 발포제의 도입량, 도입 시간 등을 제어하지 않는다. 그 때문에, 그들을 제어하는 기구, 예를 들면, 역지 밸브나 전자(電磁) 밸브 등을 이용한 구동 밸브는 불필요하여, 도입구(202)는, 구동 밸브를 갖지 않고, 항상 개방되어 있다. 본 실시형태에서는, 봄베(100)로부터 공급되는 물리 발포제에 의해, 감압 밸브(151)로부터 도입 속도 조정 용기(300)를 거쳐 가소화 실린더(210) 내의 기아존(23)까지, 일정한 물리 발포제의 압력으로 보지된다.

물리 발포제의 도입구(202)는, 종래의 제조 장치의 물리 발포제의 도입구와 비교하여 내경이 크다. 이와 같이 도입구(202)의 내경을 크게 할 수 있는 것은, 성형 중에 도입구(202)가 대향하는 기아존(23)에 있어서의 용융 수지의 양이, 종래의 제조 장치와 비교하여 적기 때문이다. 이 때문에, 비교적 저압의 물리 발포제라도, 가소화 실린더(210) 내에 효율 좋게 도입할 수 있다. 또한, 용융 수지의 일부가 도입구(202)에 접촉하여 고화된 경우라도, 내경이 크기 때문에, 완전히 막히지 않고 도입구로서 기능할 수 있다. 예를 들면, 가소화 실린더(210)의 내경이 큰 경우, 즉, 가소화 실린더의 외경이 큰 경우에, 도입구(202)의 내경을 크게 하기 쉽다. 한편, 도입구(202)의 내경이 극단적으로 지나치게 크면, 용융 수지의 체류가 발생하여 성형 불량의 원인이 되고, 또한, 도입구(202)에 접속하는 도입 속도 조정 용기(300)가 대형화하여 장치 전체의 비용이 상승한다. 구체적으로는, 도입구(202)의 내경은, 가소화 실린더(210)의 내경의 20%∼100%가 바람직하고, 30%∼80%가 보다 바람직하다. 또는, 가소화 실린더(210)의 내경에 의존하지 않고, 도입구(202)의 내경은, 3㎜∼150㎜가 바람직하고, 5㎜∼100㎜가 보다 바람직하다. 여기서, 도입구(202)의 내경이란, 가소화 실린더(210)의 내벽(210a) 상에 있어서의 개구부의 내경을 의미한다. 또한, 도입구(202)의 형상, 즉, 가소화 실린더(210)의 내벽(210a) 상에 있어서의 개구부의 형상은, 완전한 원형에 한정되지 않고, 타원이나 다각형이어도 된다. 도입구(202)의 형상이 타원이나 다각형일 경우에는, 도입구(202)의 면적과 동일한 면적의 완전한 원형에 있어서의 그 직경을 「도입구(202)의 내경」으로 정의한다.

다음에, 도입구(202)에 접속하는 도입 속도 조정 용기(300)에 대하여 설명한다. 도입구(202)에 접속하는 도입 속도 조정 용기(300)는, 일정 이상의 용적을 가짐으로써, 가소화 실린더(210)로 도입되는 물리 발포제의 유속을 완만하게 하여, 도입 속도 조정 용기(300) 내에 물리 발포제가 체류할 수 있는 시간을 확보할 수 있다. 도입 속도 조정 용기(300)는, 주위에 배치된 밴드 히터(미도시)에 의해 가열된 가소화 실린더(210)에 직접 접속됨으로써, 가소화 실린더(210)의 열이 도입 속도 조정 용기(300)에 전도된다. 이에 의해, 도입 속도 조정 용기(300) 내부의 물리 발포제는 가온되어, 물리 발포제와 용융 수지와의 온도차가 작아지고, 물리 발포제가 접촉하는 용융 수지의 온도를 극도로 저하시키는 것을 억제하여, 물리 발포제의 용융 수지에 대한 용해량(침투량)을 안정화할 수 있다. 즉, 도입 속도 조정 용기(300)는, 물리 발포제의 가온 기능을 가지는 버퍼 용기로서 기능한다. 한편, 도입 속도 조정 용기(300)는, 그 용적이 너무 크면, 장치 전체의 비용이 상승한다. 도입 속도 조정 용기(300)의 용적은, 기아존(23)에 존재하는 용융 수지의 양에도 의존하지만, 5mL∼20L가 바람직하고, 10mL∼2L가 보다 바람직하며, 10mL∼1L가 보다 더 바람직하다. 도입 속도 조정 용기(300)의 용적을 이 범위로 함으로써, 비용을 고려하면서 물리 발포제가 체류할 수 있는 시간을 확보할 수 있다.

또한, 후술하는 바와 같이 물리 발포제는 용융 수지에 접촉하여 침투함으로써, 가소화 실린더(210) 내에서 소비된다. 기아존(23)의 압력을 일정하게 보지하기 위해, 소비된 만큼의 물리 발포제가 도입 속도 조정 용기(300)로부터 기아존(23)으로 도입된다. 도입 속도 조정 용기(300)의 용적이 지나치게 작으면, 물리 발포제의 치환 빈도가 높아지기 때문에, 물리 발포제의 온도가 불안정해지고, 그 결과, 물리 발포제의 공급이 불안정해질 우려가 있다. 따라서, 도입 속도 조정 용기(300)는, 1∼10분간에 가소화 실린더에 있어서 소비되는 양의 물리 발포제가 체류할 수 있는 용적을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들면, 도입 속도 조정 용기(300)의 용적은, 당해 도입 속도 조정 용기(300)가 접속되는 기아존(23)의 용적의 0.1배∼5배가 바람직하고, 0.5배∼2배가 보다 바람직하다. 본 실시형태에서는, 기아존(23)의 용적은, 용융 수지를 포함하지 않는, 빈 가소화 실린더(210)에 있어서, 스크루(20)의 축의 직경 및 스크루 플라이트의 깊이가 일정한 부분이 위치하는 영역(23)의 용적을 의미한다. 또한, 도입구(202)는, 상시 개방되어 있기 때문에, 발포 성형체의 제조 중, 도입 속도 조정 용기(300) 및 기아존(23)은, 상시 물리 발포제의 일정 압력으로 보지된다.

(3) 용융 수지를 기아 상태로 함

다음에, 용융 수지를 기아존(23)으로 유동시켜, 기아존(23)에 있어서 용융 수지를 기아 상태로 한다(도 1의 단계 S3). 기아 상태는, 기아존(23)의 상류로부터 기아존(23)으로의 용융 수지의 보냄량과, 기아존(23)으로부터 그 하류로의 용융 수지의 보냄량의 밸런스로 결정되며, 전자 쪽이 적으면 기아 상태가 된다.

본 실시형태에서는, 용융 수지가 압축되어 압력이 높아지는 압축존(22)을 기아존(23)의 상류에 마련함으로써, 기아존(23)에 있어서 용융 수지를 기아 상태로 한다. 압축존(22)에는, 상류측에 위치하는 가소화존(21)보다 스크루(20)의 축의 직경을 크게(굵게) 하고, 스크루 플라이트를 단계적으로 얕게 한 대경 부분(20A)을 마련하고, 추가로, 대경 부분(20A)의 하류측에 인접하여 시일부(26)를 마련한다. 시일부(26)는, 대경 부분(20A)과 마찬가지로 스크루(20)의 축의 직경이 크고(굵고), 추가로, 스크루 플라이트가 마련되어 있지 않고, 스크루 플라이트 대신에 스크루(20)의 축에 얕은 홈이 복수 형성되어 있다. 대경 부분(20A) 및 시일부(26)는, 스크루(20)의 축의 직경을 크게 함으로써, 가소화 실린더(210)의 내벽과 스크루(20)의 클리어런스를 축소하고, 하류에 보내는 수지 공급량을 저감할 수 있기 때문에, 용융 수지의 유동 저항을 높일 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서, 대경 부분(20A) 및 시일부(26)는, 용융 수지의 유동 저항을 높이는 기구이다. 또한, 시일부(26)는, 물리 발포제의 역류, 즉, 시일부(26)의 하류측으로부터 상류측으로의 물리 발포제의 이동을 억제하는 효과도 가진다.

대경 부분(20A) 및 시일부(26)의 존재에 의해 압축존(22)으로부터 기아존(23)에 공급되는 수지 유량이 저하하고, 상류측의 압축존(22)에 있어서는 용융 수지가 압축되어 압력이 높아지며, 하류측의 기아존(23)에 있어서는, 용융 수지가 미충만(기아 상태)이 된다. 용융 수지의 기아 상태를 촉진하기 위해, 스크루(20)는, 압축존(22)에 위치하는 부분과 비교하여, 기아존(23)에 위치하는 부분의 축의 직경이 작고(좁고), 또한 스크루 플라이트가 깊은 구조를 가진다. 또한, 스크루(20)는, 압축존(22)에 위치하는 부분과 비교하여, 기아존(23) 전체에 걸쳐, 그곳에 위치하는 부분의 축의 직경이 작고(좁고), 또한 스크루 플라이트가 깊은 구조를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 기아존(23) 전체에 걸쳐, 스크루(20)의 축의 직경 및 스크루 플라이트의 깊이는, 대략 일정한 것이 바람직하다. 이에 의해, 기아존(23)에 있어서의 압력을 대략 일정하게 보지하여, 용융 수지의 기아 상태를 안정화할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 기아존(23)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 스크루(20)에 있어서, 스크루(20)의 축의 직경 및 스크루 플라이트의 깊이가 일정한 부분에 형성된다.

압축존(22)에 마련되는 용융 수지의 유동 저항을 높이는 기구는, 압축존(22)으로부터 기아존(23)으로 공급되는 수지 유량을 제한하기 위해 일시적으로 용융 수지가 통과하는 유로 면적을 축소시키는 기구라면, 특별히 제한되지 않는다. 본 실시형태에서는, 스크루의 대경 부분(20A) 및 시일부(26)의 양방을 이용했지만, 편방만 이용해도 된다. 스크루의 대경 부분(20A), 시일부(26) 이외의 유동 저항을 높이는 기구로서는, 스크루 플라이트가 다른 부분과는 역방향으로 마련된 구조, 스크루 상에 마련된 래버린스 구조 등을 들 수 있다.

용융 수지의 유동 저항을 높이는 기구는, 스크루와는 별도 부재의 링 등으로서 스크루에 마련해도 되고, 스크루의 구조의 일부로서 스크루와 일체로 마련해도 된다. 용융 수지의 유동 저항을 높이는 기구는, 스크루와는 별도 부재의 링 등으로서 마련하면, 링을 변경함으로써 용융 수지의 유로인 클리어런스부의 크기를 변경할 수 있으므로, 용이하게 용융 수지의 유동 저항의 크기를 변경할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 용융 수지의 유동 저항을 높이는 기구 이외에, 기아존(23)으로부터 상류의 압축존(22)으로 용융 수지의 역류를 방지하는 역류 방지 기구(시일 기구)를 압축존(22)의 기아존(23)과의 사이에 마련하는 것에 의해서도, 기아존(23)에 있어서 용융 수지를 기아 상태로 할 수 있다. 예를 들면, 물리 발포제의 압력에 의해 상류측으로 이동 가능한 링, 강구(鋼球) 등의 시일 기구를 들 수 있다. 단, 역류 방지 기구는 구동부를 필요로 하기 때문에, 수지 체류의 우려가 있다. 이 때문에, 구동부를 갖지 않는 유동 저항을 높이는 기구 쪽이 바람직하다.

본 실시형태에서는, 기아존(23)에 있어서의 용융 수지의 기아 상태를 안정화시키기 위해, 가소화 실린더(210)에 공급하는 열가소성 수지의 공급량을 제어해도 된다. 열가소성 수지의 공급량이 지나치게 많으면 기아 상태를 유지하는 것이 곤란해지기 때문이다. 본 실시형태에서는, 범용의 피더 스크루(212)를 이용하여, 열가소성 수지의 공급량을 제어한다. 열가소성 수지의 공급량이 제한됨으로써, 기아존(23)에 있어서의 용융 수지의 계량 속도가, 압축존(22)에서의 가소화 속도보다 커진다. 이 결과, 기아존(23)에 있어서의 용융 수지의 밀도가 안정적으로 저하하여, 용융 수지에 대한 물리 발포제의 침투가 촉진된다.

본 실시형태에 있어서, 용융 수지의 유동 방향에 있어서의 기아존(23)의 길이는, 용융 수지와 물리 발포제와의 접촉 면적이나 접촉 시간을 확보하기 위해 긴 편이 바람직하지만, 지나치게 길면 성형 사이클이나 스크루 길이가 길어지는 폐해 생긴다. 이 때문에, 기아존(23)의 길이는, 가소화 실린더(210)의 내경의 2배∼12배가 바람직하고, 4배∼10배가 보다 바람직하다. 또한, 기아존(23)의 길이는, 사출 성형에 있어서의 계량 스트로크의 전체 범위를 제공하는 것이 바람직하다. 즉, 용융 수지의 유동 방향에 있어서의 기아존(23)의 길이는, 사출 성형에 있어서의 계량 스트로크의 길이 이상인 것이 바람직하다. 용융 수지의 가소화 계량 및 사출에 따라 스크루(20)는 전방 및 후방으로 이동하지만, 기아존(23)의 길이를 계량 스트로크의 길이 이상으로 함으로써, 발포 성형체의 제조 중, 항상 도입구(202)를 기아존(23) 내에 배치할 수 있다(형성할 수 있다). 환언하면, 발포 성형체의 제조 중에 스크루(20)가 전방 및 후방으로 움직여도, 기아존(23) 이외의 존이, 도입구(202)의 위치에 오는 경우는 없다. 이에 의해, 도입구(202)로부터 도입되는 물리 발포제는, 발포 성형체의 제조 중, 항상 기아존(23)에 도입된다. 이와 같이 충분하고 또한 적당한 크기(길이)를 가지는 기아존을 마련하고, 그곳에 일정 압력의 물리 발포제를 도입함으로써, 기아존(23)을 일정 압력에 의해 보지하기 쉬워진다. 본 실시형태에 있어서는, 기아존(23)의 길이는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 스크루(20)에 있어서, 스크루(20)의 축의 직경 및 스크루 플라이트의 깊이가 일정한 부분의 길이와 대략 동일하다.

또한, 압축존(22)과 기아존(23)의 사이에, 유동 속도 조정존(25)을 마련해도 된다. 유동 속도 조정존(25)의 상류의 압축존(22)에 있어서의 용융 수지의 유동 속도와, 하류의 기아존(23)에 있어서의 용융 수지의 유동 속도를 비교하면, 기아존(23)에 있어서의 용융 수지의 유동 속도 쪽이 빠르다. 본원의 발명자들은, 압축존(22)과 기아존(23)의 사이에, 완충존이 되는 유동 속도 조정존(25)을 마련하여, 이 급격한 용융 수지의 유동 속도의 변화(상승)를 억제함으로써, 제조되는 발포 성형체의 발포성이 향상하는 것을 발견했다. 압축존(22)으로부터 기아존(23)의 사이에 완충존이 되는 유동 속도 조정존(25)을 마련함으로써, 발포 성형체의 발포성이 향상하는 이유의 상세는 불분명하지만, 유동 속도 조정존(25)에 용융 수지가 체류함으로써 기아존(23)으로부터 유입한 물리 발포제와 용융 수지가 강제적으로 혼련되어, 혼련되는 시간이 길어지는 것이 한 원인이 아닌가 추측된다. 본 실시형태에서는, 도 2에 나타내는 가소화 스크루(20)의 유동 속도 조정존(25)에 위치하는 부분에, 감압부 및 압축부를 마련하여 유로 면적을 변화시킴으로써, 용융 수지와 물리 발포제를 감압 및 재압축한다. 또한, 스크루 플라이트에 컷아웃을 마련함으로써, 용융 수지의 유동 속도를 조정한다. 감압부 및 압축부는, 예를 들면, 스크루 플라이트의 깊이를 변화시킴으로써, 환언하면, 스크루 직경의 크기(굵기)를 변화시키킴으로써 형성할 수 있다.

(4) 용융 수지와 물리 발포제의 접촉

다음에, 기아존(23)을 일정 압력으로 보지한 상태에서, 기아존(23)에 있어서 기아 상태의 용융 수지와 일정 압력의 상기 물리 발포제를 접촉시킨다(도 1의 단계 S4). 즉, 기아존(23)에 있어서, 용융 수지를 물리 발포제에 의해 일정 압력으로 가압한다. 기아존(23)은 용융 수지가 미충만(기아 상태)이고 물리 발포제가 존재할 수 있는 공간이 있기 때문에, 물리 발포제와 용융 수지를 효율적으로 접촉시킬 수 있다. 용융 수지에 접촉한 물리 발포제는, 용융 수지에 침투하여 소비된다. 물리 발포제가 소비되면, 도입 속도 조정 용기(300) 중에 체류하고 있는 물리 발포제가 기아존(23)에 공급된다. 이에 의해, 기아존(23)의 압력은 일정 압력으로 보지되고, 용융 수지는 일정 압력의 물리 발포제에 계속 접촉한다.

종래의 물리 발포제를 이용한 발포 성형에서는, 가소화 실린더에 소정량의 고압의 물리 발포제를 소정 시간 내에 강제적으로 도입하고 있었다. 따라서, 물리 발포제를 고압력으로 승압하고, 용융 수지에 대한 도입량, 도입 시간 등을 정확하게 제어할 필요가 있어, 물리 발포제가 용융 수지에 접촉하는 것은, 짧은 도입 시간뿐이었다. 이에 비하여 본 실시형태에서는, 가소화 실린더(210)에 물리 발포제를 강제적으로 도입하는 것이 아니라, 기아존(23)의 압력이 일정해지도록, 일정 압력의 물리 발포제를 연속적으로 가소화 실린더 내에 공급하고, 연속적으로 물리 발포제를 용융 수지에 접촉시킨다. 이에 의해, 온도 및 압력에 의해 결정되는 용융 수지에 대한 물리 발포제의 용해량(침투량)이 안정화된다. 또한, 본 실시형태의 물리 발포제는, 항상 용융 수지에 접촉하고 있기 때문에, 필요 충분한 양의 물리 발포제가 용융 수지 내에 침투할 수 있다. 이에 의해, 본 실시형태에서 제조하는 발포 성형체는, 종래의 물리 발포제를 이용한 성형 방법과 비교하여 저압의 물리 발포제를 이용하고 있음에도 불구하고, 발포셀이 미세하다.

또한, 본 실시형태의 제조 방법은, 물리 발포제의 도입량, 도입 시간 등을 제어할 필요가 없기 때문에, 역지 밸브나 전자 밸브 등의 구동 밸브, 추가로 이들을 제어하는 제어 기구가 불필요해져, 장치 비용을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서 이용하는 물리 발포제는 종래의 물리 발포제보다 저압이기 때문에 장치 부하도 작다.

본 실시형태에서는, 사출 성형 사이클의 연속한 발포 성형체의 제조 중, 항상 기아존(23)을 일정 압력으로 보지한다. 즉, 가소화 실린더 내에서 소비된 물리 발포제를 보충하기 위해, 상기 일정 압력의 물리 발포제를 연속적으로 공급하면서, 발포 성형체의 제조 방법의 모든 공정이 실시된다. 또한, 본 실시형태에서는, 예를 들면, 연속으로 복수 샷의 사출 성형을 행할 경우, 사출 공정, 성형체의 냉각 공정 및 성형체의 취출 공정이 행해지고 있는 동안에도, 다음 샷분(分)의 용융 수지가 가소화 실린더 내에서 준비되고 있어, 다음 샷분의 용융 수지가 물리 발포제에 의해 일정 압력으로 가압된다. 즉, 연속으로 행하는 복수 샷의 사출 성형에서는, 가소화 실린더 내에, 용융 수지와 일정 압력의 물리 발포제가 항상 존재하여 접촉하고 있는 상태, 즉, 가소화 실린더 내에서 용융 수지가 물리 발포제에 의해 일정 압력으로 상시, 가압된 상태에서, 가소화 계량 공정, 사출 공정, 성형체의 냉각 공정, 취출 공정 등을 포함하는, 사출 성형의 1 사이클이 행해진다. 마찬가지로, 압출 성형 등의 연속 성형을 행할 경우에도, 가소화 실린더 내에, 용융 수지와 일정 압력의 물리 발포제가 항상 존재하여 접촉하고 있는 상태, 즉, 가소화 실린더 내에서 용융 수지가 물리 발포제에 의해 일정 압력으로 상시, 가압된 상태에서 성형이 행해진다.

(5) 발포 성형

다음에, 물리 발포제를 접촉시킨 용융 수지를 발포 성형체로 성형한다(도 1의 단계 S5). 본 실시형태에서 이용하는 가소화 실린더(210)는, 기아존(23)의 하류에, 기아존(23)에 인접하여 배치되고, 용융 수지가 압축되어 압력이 높아지는 재압축존(24)을 가진다. 먼저, 가소화 스크루(20)의 회전에 의해, 기아존(23)의 용융 수지를 재압축존(24)으로 유동시킨다. 물리 발포제를 포함하는 용융 수지는, 재압축존(24)에 있어서 압력 조정되고, 가소화 스크루(20)의 전방으로 압출되어 계량된다. 이 때, 가소화 스크루(20)의 전방으로 압출된 용융 수지의 내압은, 가소화 스크루(20)의 후방에 접속하는 유압 모터 또는 전동 모터(미도시)에 의해, 스크루 배압으로서 제어된다. 본 실시형태에서는, 용융 수지로부터 물리 발포제를 분리시키지 않고 균일 상용시켜, 수지 밀도를 안정화시키기 위해, 가소화 스크루(20)의 전방으로 압출된 용융 수지의 내압, 즉, 스크루 배압은, 일정하게 보지되어 있는 기아존(23)의 압력보다 1∼6MPa 정도 높게 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태에서는, 스크루(20) 전방의 압축된 수지가 상류측으로 역류하지 않도록, 스크루(20)의 선단에 체크링(50)이 마련된다. 이에 의해, 계량 시, 기아존(23)의 압력은, 스크루(20) 전방의 수지 압력에 영향을 받지 않는다.

발포 성형체의 성형 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 사출 발포 성형, 압출 발포 성형, 발포 블로우 성형 등에 의해 성형체를 성형할 수 있다. 본 실시형태에서는, 도 2에 나타내는 가소화 실린더(210)로부터, 금형 내의 캐비티(미도시)에, 계량한 용융 수지를 사출 충전하여 사출 발포 성형을 행한다. 사출 발포 성형으로서는, 금형 캐비티 내에, 금형 캐비티 용적의 75%∼95%의 충전 용량의 용융 수지를 충전하여, 기포가 확대되면서 금형 캐비티를 충전하는 쇼트 샷법을 이용해도 되고, 또한, 금형 캐비티 용적 100%의 충전량의 용융 수지를 충전한 후, 캐비티 용적을 확대시켜 발포시키는 코어백법을 이용해도 된다. 얻어지는 발포 성형체는 내부에 발포셀을 가지기 때문에, 열가소성 수지의 냉각 시의 수축이 억제되어 싱크나 휨이 경감되고, 저비중의 성형체가 얻어진다. 발포 성형체의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 압출 성형에 의한 시트 형상이나 통 형상, 사출 성형에 의한 복잡 형상 등이어도 된다.

이상 설명한 발포 성형체의 제조 방법에서는, 물리 발포제의 용융 수지에 대한 도입량, 도입 시간 등을 제어할 필요가 없기 때문에, 복잡한 제어 장치를 생략 또는 간략화할 수 있어, 장치 비용을 삭감할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 발포 성형체의 제조 방법은, 기아존(23)을 일정 압력으로 보지한 상태에서, 기아존(23)에 있어서, 기아 상태의 용융 수지와 상기 일정 압력의 물리 발포제를 접촉시킨다. 이에 의해, 물리 발포제의 용융 수지에 대한 용해량(침투량)을 단순한 기구에 의해 안정화할 수 있다.

(6) 회로 패턴의 성형

다음에, 얻어진 발포 성형체의 표면에 회로 패턴을 형성한다(도 1의 단계 S6). 발포 성형체 상에 회로 패턴을 형성하는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 범용의 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면, 도금막에 의해 형성할 수 있다. 예를 들면, 먼저 발포 성형체 표면에 도금막을 형성하고, 형성한 도금막에 포토레지스트로 패터닝하고, 에칭에 의해 회로 패턴 이외의 부분의 도금막을 제거하는 방법을 들 수 있다. 또한, 발포 성형체의 회로 패턴을 형성하고 싶은 부분에 레이저광을 조사하여 표면을 조화(粗化)하거나 또는 관능기를 부여하고, 레이저광 조사 부분에만 도금막을 형성하는 방법을 이용해도 된다. 또한 회로 패턴은, 일본공개특허 특개2017-31441호 공보, 일본공개특허 특개2017-160518호 공보에 개시되는 방법을 이용하여 형성해도 된다.

본 실시형태에서 이용하는 회로 패턴의 형성 방법에 대하여, 도 3 및 도 4에 기초하여 이하에 설명한다. 먼저, 발포 성형체(60)의 표면에, 촉매 활성 방해층(61)을 형성한다(도 3의 단계 S11 및 도 4의 (a)). 다음에, 촉매 활성 방해층(61)을 형성한 상기 발포 성형체의 표면의 일부, 즉, 회로 패턴을 형성하는 부분을 가열 또는 광조사한다(도 3의 단계 S12). 본 실시형태에서는, 회로 패턴을 형성하는 부분을 레이저 묘화한다. 레이저광의 조사된 부분(60a)은 가열되고, 가열 부분의 촉매 활성 방해층(61)이 제거된다(도 4의 (b)). 레이저 묘화한 발포 성형체(60)의 표면에 무전해 도금 촉매를 부여하고(도 3의 단계 S13), 다음에, 무전해 도금액을 접촉시킨다(도 3의 단계 S14). 이 방법에 있어서는, 촉매 활성 방해층(61)은, 그 위에 부여되는 무전해 도금 촉매의 촉매 활성을 저해한다(방해한다). 이 때문에, 촉매 활성 방해층(61) 상에서는, 무전해 도금막의 생성이 억제된다. 한편, 레이저 묘화 부분(60a)은, 촉매 활성 방해층(61)이 제거되기 때문에, 무전해 도금막(62)이 생성된다. 이상 설명한 방법에 의해, 발포 성형체(60)의 표면에 무전해 도금막(62)에 의해 회로 패턴이 형성된 성형 회로 부품(600)이 얻어진다(도 4의 (c)).

촉매 활성 방해층은, 예를 들면, 아미드기 및 아미노기 중 적어도 일방을 가지는 폴리머(이하, 적절히 「아미드기/아미노기 함유 폴리머」라고 기재함)를 포함하는 것이 바람직하다. 아미드기/아미노기 함유 폴리머는, 무전해 도금 촉매의 촉매 활성을 저해하거나(방해하거나) 또는 저하시키는 촉매 활성 방해제로서 작용한다. 아미드기/아미노기 함유 폴리머가 무전해 도금 촉매의 촉매 활성을 방해하는 메커니즘은 확실하지는 않지만, 아미드기 및 아미노기가, 무전해 도금 촉매에 흡착, 배위, 반응 등 하고, 이에 의해, 무전해 도금 촉매가 촉매로서 작용할 수 없게 된다고 추측된다.

아미드기/아미노기 함유 폴리머는, 임의의 것을 이용할 수 있지만, 무전해 도금 촉매의 촉매 활성을 방해하는 관점에서는, 아미드기를 가지는 폴리머가 바람직하고, 또한, 측쇄를 가지는 분기 폴리머가 바람직하다. 분기 폴리머에 있어서는, 측쇄가 아미드기 및 아미노기 중 적어도 일방을 포함하는 것이 바람직하고, 측쇄가 아미드기를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 분기 폴리머는 덴드리틱 폴리머인 것이 바람직하다. 덴드리틱 폴리머란, 빈번하게 규칙적인 분기를 반복하는 분자 구조로 구성된 폴리머이며, 덴드리머와 하이퍼 브랜치 폴리머로 분류된다. 덴드리머는, 핵이 되는 분자를 중심으로, 규칙적이고 완전하게 수상(樹狀) 분기한 구조를 가지는, 직경 수 ㎚의 구형(求刑)의 폴리머이고, 하이퍼 브랜치 폴리머는, 완전한 수상 구조를 가지는 덴드리머와는 달리, 불완전한 수상 분기를 가지는 폴리머이다. 덴드리틱 폴리머 중에서도, 하이퍼 브랜치 폴리머는, 비교적 합성이 용이하고 또한 저렴하기 때문에, 본 실시형태의 분기 폴리머로서 바람직하다.

레이저 묘화에 이용하는 레이저광, 무전해 도금 촉매 및 무전해 도금액은, 특별히 한정되지 않고, 범용의 것을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 회로 패턴의 형성에 있어서는, 무전해 도금막의 위에, 추가로, 다른 종류의 무전해 도금막이나 전해 도금막을 적층해도 된다. 회로 패턴을 형성하는 도금막(62)은, 발포 성형체(60)의 일면에만 평면적으로 형성시켜도 되고, 발포 성형체(60)의 복수의 면에 걸쳐, 또는 구면(球面) 등을 포함하는 입체 형상의 표면을 따라 입체적으로 형성되어도 된다. 도금막(62)이 발포 성형체(60)의 복수의 면에 걸쳐, 또는 구면 등을 포함하는 입체 형상의 표면을 따라 입체적으로 형성될 경우, 도금막(62)은 입체 전기 회로로서 작용하고, 이와 같은 소정 패턴의 도금막(62)을 가지는 성형 회로 부품(600)은, 입체 회로 성형 부품(MID)으로서 작용한다.

또한, 위에서 설명한 본 실시형태에서 제조되는 성형 회로 부품(600)은, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 촉매 활성 방해층(61)을 가지지만, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 본 실시형태의 제조 방법은, 추가로, 발포 성형체(60)의 표면으로부터 촉매 활성 방해층(61)을 제거하는 공정을 포함해도 된다. 발포 성형체(60)로부터 촉매 활성 방해층(61)을 제거하는 방법으로서는, 발포 성형체(60)를 세정액으로 세정함으로써, 아미드기/아미노기 함유 폴리머를 세정액에 용출시켜 제거하는 방법을 들 수 있다. 세정액은, 아미드기/아미노기 함유 폴리머를 용해시키키고, 또한 발포 성형체(60)를 변질시키지 않는 액이면 특별히 한정되지 않고, 발포 성형체(60)의 재료 및 아미드기/아미노기 함유 폴리머의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있다.

<성형 회로 부품>

본 실시형태의 성형 회로 부품(600)은, 열가소성 수지를 포함하는 발포 성형체(60)인 기재와, 상기 기재 상에 형성되어 있는 회로 패턴을 포함하고, 경량이다. 또한, 본원의 발명자들은, 본 실시형태의 제조 방법에 의해, 높은 내열성을 가지는 성형 회로 부품을 제조할 수 있는 것을 발견했다. 본 실시형태의 제조 방법에 이용하는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱은, 상용 내열 온도가 150℃ 이상으로 높다. 그러나, 일반적으로 발포 성형체는 솔리드 성형체(무발포 성형체)와 비교하여 내열성이 낮아, 종래의 고압의 물리 발포제를 사용하여 제조한 발포 성형체는, 열가소성 수지로서 슈퍼 엔지니어링 플라스틱을 이용했다고 해도, 충분한 내열성을 얻을 수 없다. 종래의 슈퍼 엔지니어링 플라스틱의 발포 성형체를 이용한 성형 회로 부품은, 예를 들면, 리플로우로를 통과시키면, 발포셀이 팽창하여, 성형체의 두께가 증가하는 등의 폐해가 생긴다. 이에 비하여, 본 실시형태에서 얻어지는 성형 회로 부품은, 예를 들면, 성형 회로 부품을 가열하여, 성형 회로 부품의 표면 온도를 240℃∼260℃로 5분간 유지했을 때, 가열에 의한 성형 회로 부품의 두께의 변화율이 -2%∼2%이고, 바람직하게는 -1%∼1%이다. 또한, 본 실시형태에서 얻어지는 성형 회로 부품은, 예를 들면, 성형 회로 부품의 표면 온도를 200℃∼260℃로 3분∼10분간 유지했을 때, 가열에 의한 성형 회로 부품의 두께의 변화율이 -2%∼2%이고, 바람직하게는 -1%∼1%이다. 이와 같은 높은 내열성을 가지는 성형 회로 부품은, 납 프리 땜납용의 리플로우로를 통과시켜도 형상 변화가 적어, 팽창 등이 발생하기 어렵다.

여기서, 「가열에 의한 성형 회로 부품의 두께의 변화율」은, 이하의 식에 의해 정의된다. 또한, 성형 회로 부품의 가열은, 예를 들면, 리플로우로에 의해 행할 수 있다.

(Da-Db)/Db×100(%)

Db : 성형 회로 부품의 가열 전의 두께

Da : 성형 회로 부품의 가열 후의 두께

본 실시형태의 성형 회로 부품의 높은 내열성은, 열가소성 수지로서 슈퍼 엔지니어링 플라스틱을 이용하고, 기아 상태의 용융 수지와 접촉시키는 물리 발포제의 일정 압력을, 예를 들면, 0.5MPa∼12MPa라는 특정한 범위 내로 함으로써 비롯된다고 추측된다. 종래의 초임계 유체 등을 이용한 발포 성형에서는, 평균적으로 15∼20MPa의 고압의 물리 발포제를 이용한다. 본 실시형태의 제조 방법에서는, 비교적 저압력이고 또한 일정 압력의 물리 발포제를 용융 수지에 접촉시키는 점이 종래의 발포 성형과는 상이하다. 본원의 발명자들은, 물리 발포제의 일정 압력을 예를 들면, 12MPa 이하, 바람직하게는 10MPa 이하, 보다 바람직하게는 8MPa 이하, 보다 더 바람직하게는 6MPa 이하로 함으로써, 발포 성형체의 내열성이 향상하는 것을 발견했다. 또한, 물리 발포제의 일정 압력을 낮게 함으로써, 외관 불량(스월 마크)도 개선할 수 있다. 물리 발포제의 일정 압력의 하한값은, 발포에 필요한 양의 물리 발포제를 용융 수지 내에 침투시키는 관점에서, 0.5MPa 이상이고, 1MPa 이상이 바람직하며, 2MPa 이상이 보다 바람직하다.

본 실시형태의 성형 회로 부품이 고내열성을 가지는 메커니즘은 불분명하지만, 특정한 종류의 열가소성 수지(슈퍼 엔지니어링 플라스틱)와, 특정한 범위의 물리 발포제의 일정 압력(예를 들면, 0.5MPa∼12MPa)의 조합에 의해, 종래의 발포 성형체와는 상이한 어떠한 구조적인 변화, 예를 들면, 매우 마이크로적인 구조적인 변화가 본 실시형태의 성형 회로 부품에 생겼을 가능성이 있다. 또한, 발포 성형체 내의 잔류 발포제는, 가열에 의해 팽창하여 발포 성형체의 내열성에 악영향을 준다고 추측된다. 이 때문에, 본 실시형태의 발포 성형체가 높은 내열성을 가지는 요인은, 단순하게, 발포 성형체 중의 잔류 발포제가 적기 때문이라고도 생각할 수 있다. 그러나, 발명자들의 검토에 의하면, 예를 들면, 어닐 처리 등에 의해 종래의 발포 성형체로부터 잔류 발포제를 어느 정도 탈기해도, 본 실시형태의 발포 성형체와 동등한 내열성은 얻어지지 않고, 가열에 의해 팽창 등이 발생하는 것이 판명되어 있다. 따라서, 잔류 발포제의 양은, 본 실시형태의 발포 성형체의 고내열성의 주요인은 아니라고 추측된다. 또한, 상기 고찰은, 현시점에서의 지견에 기초한 발명자들의 추측이고, 본 발명의 범위를 전혀 제한하는 것은 아니다.

본 실시형태에 있어서의 물리 발포제의 일정 압력은, 예를 들면, 0.5MPa∼12MPa이지만, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱의 종류에 따라, 더 바람직한 범위가 존재한다. 예를 들면, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱이 폴리페닐렌술파이드(PPS)인 경우, 물리 발포제의 일정 압력은, 2MPa∼12MPa가 바람직하고, 2MPa∼10MPa가 보다 바람직하며, 2MPa∼8MPa가 보다 더 바람직하다. 슈퍼 엔지니어링 플라스틱이 액정 폴리머(LCP)인 경우, 물리 발포제의 일정 압력은 1MPa∼6MPa가 바람직하다. 슈퍼 엔지니어링 플라스틱의 종류와 물리 발포제의 일정 압력의 범위가 상기 조합인 경우, 발포성이 보다 양호하고, 내열성이 보다 높은 발포 성형체가 얻어지며, 추가로, 스월 마크의 발생도 억제할 수 있다.

본 실시형태에서 제조하는 성형 회로 부품은, 그것에 포함되는 발포셀의 평균 셀 직경이 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 발포셀의 평균 셀 직경이 상기 범위이면, 셀의 측벽이 작아지기 때문에 가열 시에 팽창하기 어려워지고, 이 결과, 발포 성형체의 내열성이 보다 향상한다. 또한, 발포셀의 평균 셀 직경은, 예를 들면, 발포 성형체의 단면 SEM 사진의 화상 해석에 의해 구할 수 있다.

본 실시형태에서 제조하는 성형 회로 부품은, 발포 성형체에 있어서, 그 내부에 발포셀이 형성되는 발포부의 두께가 0.5㎜ 이상인 것이 바람직하고, 1㎜ 이상인 것이 보다 바람직하며, 2㎜ 이상인 것이 보다 더 바람직하다. 상기 범위의 두께가 있으면, 성형체에 충분한 두께의 스킨층을 형성할 수 있다. 스킨층에 의해, 성형 회로 부품 가열 시의 발포셀의 팽창을 억제할 수 있기 때문에, 성형 회로 부품의 내열성이 더 향상한다. 특히, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱으로서 LCP를 이용할 경우, LCP의 발포 성형체로부터는 물리 발포제를 포함하는 내포 가스가 방출되기 어렵다. 발포부의 두께를 늘림으로써, 내포 가스 팽창에 의한 발포셀의 팽창이 억제되어, LCP를 이용한 성형 회로 부품의 내열성이 보다 향상한다. 또한, 본 실시형태에서 제조하는 성형 회로 부품은, 발포 성형체에 있어서, 그 내부에 발포셀이 형성되는 발포부의 두께가 3㎜ 이하여도 되고, 2㎜ 이하여도 되며, 1㎜ 이하여도 된다. 발포부의 두께가 얇을수록, 가열에 의한 성형 회로 부품의 두께의 변화율은 커지는 경향이 있지만, 본 실시형태의 제조 방법으로 제조한 성형 회로 부품은 내열성이 높으므로, 두께가 상기 범위 내의 발포부에 있어서도, 가열에 의한 성형 회로 부품의 두께의 변화율을 -2%∼2%, 바람직하게는 -1%∼1%로 억제할 수 있다.

본 실시형태에서는, 회로 패턴을 형성하기 전에 발포 성형체를 추가로 어닐 처리해도 된다. 어닐 처리에 있어서 발포 성형체를 가열함으로써, 발포 성형체로부터 물리 발포제를 포함하는 내포 가스를 탈기할 수 있다. 이에 의해, 내포 가스의 팽창에 의한 발포셀의 팽창이 억제되어, 성형 회로 부품의 내열성이 보다 향상한다.

[제 2 실시형태]

<회로 부품>

본 실시형태에서는, 도 5의 (a), (b) 및 도 6에 나타내는 회로 부품(700)에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 회로 부품(700)은, 열가소성 수지를 포함하는 발포 성형체인 기재(10)와, 기재(10) 상에 형성되어 있는 회로 패턴(70)을 포함하고, 경량이다. 또한, 회로 부품(700)은, 밀도 저감률이, 바람직하게는, 0.5%∼10%의 판 형상의 발포 성형체이며, 실장면(10a)과, 실장면(10a)에 대향하는 배면(10b)을 가지는 기재(10)와, 실장면(10a)을 포함하는 기재(10)의 표면에 형성되어 있는 회로 패턴(70)과, 기재(10)의 실장면(10a) 상에 실장되고, 회로 패턴(70)과 전기적으로 접속하고 있는 실장 부품(30)을 가진다.

기재(10)는, 열가소성 수지와, 바람직하게는, 절연성 열전도 필러를 포함하고, 그 내부에 발포셀(11)을 가진다.

열가소성 수지는, 땜납 리플로우 내성을 가지는 내열성이 있는 고융점의 열가소성 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 6T 나일론(6TPA), 9T 나일론(9TPA), 10T 나일론(10TPA), 12T 나일론(12TPA), MXD6 나일론(MXDPA) 등의 방향족 폴리아미드 및 이들의 얼로이 재료, 폴리페닐렌술파이드(PPS), 액정 폴리머(LCP), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리페닐술폰(PPSU) 등을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 폴리페닐렌술파이드는, 이른바, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱(슈퍼 엔지니어링 플라스틱) 중에서는 저렴하기 때문에, 본 실시형태의 열가소성 수지로서 바람직하다. 이러한 열가소성 수지는, 단독으로 이용해도 되고, 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 된다. 또한, 본 실시형태에서는, 실장 부품(30)이 납땜에 의해 실장된다. 이 때문에, 기재(10)에 이용하는 열가소성 수지는, 납땜이 가능하도록, 융점이 260℃ 이상인 것이 바람직하고, 290℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 실장 부품(30)의 실장에, 저온 땜납을 이용할 경우는 이에 한정되는 것은 아니다.

절연성 열전도 필러란, 여기서는, 열전도율 1W/m·K 이상의 필러이고, 카본 등의 도전성의 방열 재료는 제외된다. 절연성 열전도 필러로서는, 예를 들면, 고열전도율의 무기 분말인, 산화알루미늄, 산화규소, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 질화붕소, 질화알루미늄 등의 세라믹 가루를 들 수 있다. 필러끼리의 접촉률을 높여 열전달성을 높이기 위해, 월라스토나이트 등의 막대 형상, 탤크나 질화붕소 등의 판 형상의 필러를 혼합해도 된다. 절연성 열전도 필러는, 기재(10) 중에 예를 들면, 10중량%∼90중량% 포함되고, 30중량%∼80중량% 포함되는 것이 바람직하다. 절연성 열전도 필러의 배합량이 상기 범위 내이면, 본 실시형태의 회로 부품(700)은, 충분한 방열성을 얻을 수 있다.

기재(10)는, 추가로, 그 강도를 제어하기 위해, 유리섬유, 티탄산칼슘 등의 막대 형상 또는 침 형상의 필러를 포함해도 된다. 또한, 기재(10)는, 필요에 따라, 수지 성형체에 첨가되는 범용의 각종 첨가제를 포함해도 된다.

기재(10)는, 밀도 저감률이, 바람직하게는 0.5%∼10%의 발포 성형체이다. 기재(10)의 밀도 저감률은, 1%∼7%가 보다 바람직하고, 4%∼6%가 보다 더 바람직하다. 기재(10)의 밀도 저감률을 상기 범위 내로 함으로써, 기재(10)의 성형성이 높아짐과 함께, 회로 부품(700)은 충분한 방열성을 얻을 수 있다. 여기서, 발포 성형체의 밀도 저감률이란, 발포 성형체와 동일한 재료를 이용하여 성형한 비발포 성형체(솔리드 성형체)의 밀도에 대한, 솔리드 성형체의 밀도와 발포 성형체의 밀도의 차의 비율이다. 발포 성형체는 발포셀(기포)을 포함하기 때문에, 솔리드 성형품과 비교하여 비중이 작아진다. 예를 들면, 발포 성형체의 밀도 저감률이 5%이다란, 솔리드 성형체의 밀도(100%)에 대하여, 발포 성형체의 밀도(95%)가 5% 저하하고 있는 것을 의미한다.

회로 패턴(70)은, 절연체인 수지의 기재(10) 상에 형성되기 때문에, 무전해 도금에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 회로 패턴(70)은, 예를 들면, 무전해 니켈인 도금막, 무전해 구리 도금막, 무전해 니켈 도금막 등의 무전해 도금막을 포함해도 되고, 그 중에서도, 무전해 니켈인 도금막을 포함하는 것이 바람직하다. 수지 기재(10) 상의 무전해 도금막의 위에, 추가로, 다른 종류의 무전해 도금막이나 전해 도금막을 적층하여, 회로 패턴(70)을 형성해도 된다. 도금막의 총 두께를 두껍게 함으로써 회로 패턴(70)의 전기 저항을 작게 할 수 있다. 전기 저항을 낮추는 관점에서, 회로 패턴(70)은, 무전해 구리 도금막, 전해 구리 도금막, 전해 니켈 도금막 등을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 도금막의 땜납의 젖음성을 향상시키기 위해, 금, 은, 주석 등의 도금막을 회로 패턴(70)의 최표면에 형성해도 된다.

회로 패턴(70)의 최표면에 금 도금막을 마련하면, 땜납의 젖음성이 향상함과 함께, 회로 패턴의 부식을 방지할 수 있다. 그러나, 회로 패턴(70)의 최표면 전면(全面)에 금 도금막을 마련하면 비용이 상승한다. 비용 상승을 억제하면서 회로 패턴(70)의 부식을 방지하기 위해, 실장면(10a)에 있어서, 실장 부품(30)이 납땜되는 실장부(12) 이외를 레지스트로 덮고, 실장부(12)에 형성되는 회로 패턴의 최표면에만 금 도금막을 형성해도 된다. 실장부(12)에서는, 금 도금막에 의해 땜납의 젖음성이 향상함과 함께 회로 패턴의 부식이 억제되고, 실장부(12) 이외의 부분에서는, 저렴한 레지스트에 의해 회로 패턴(70)의 부식이 억제된다.

실장 부품(30)은, 땜납(31)에 의해 회로 패턴(70)과 전기적으로 접속하고, 통전에 의해 열을 발생하여 발열원이 된다. 실장 부품(30)으로서는, 예를 들면, LED(발광 다이오드), 파워 모듈, IC(집적 회로), 열저항 등을 들 수 있다. 본 실시형태에서는, 실장 부품(30)으로서 LED를 이용한다. 실장 부품(30)은, 기재(10)의 실장면(10a) 상에 실장된다. 회로 패턴(70)은, 실장 부품(30)과 전기적으로 접속하기 때문에, 실장면(10a)을 포함하는 기재(10)의 표면에 형성되어 있다.

기재(10)의 실장 부품(30)이 실장되어 있는 부분(실장부(12))에 있어서, 실장면(10a)으로부터 배면(10b)까지의 거리(실장부(12)의 두께(d))는 0.1㎜ 이상인 것이 바람직하고, 0.5㎜를 초과하는 것이 보다 바람직하다. 여기서, 실장면(10a)으로부터 배면(10b)까지의 거리(실장부(12)의 두께(d))란, 실장부(12)의 실장면(10a)으로부터 배면(10b)까지의, 실장면(10a)의 수선 m방향에 있어서의 거리이다. 또한, 실장부(12)의 두께(d)가 일정하지 않을 경우, 두께(d)는 상기 범위 내에서 변동하고 있는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 있어서 기재(10)는 판 형상체이고, 배면(10b)은 실장면(10a)의 반대측의 면이다. 또한, 본 실시형태의 기재(10)는, 두께는 일정한 판 형상체이므로, 두께(d)가 기재(10)의 두께이기도 하다.

실장 부품(30)이 발하는 열을 배면(10b)으로 방출하는 관점에서는, 두께(d)는 얇은 편이 바람직하다. 그러나, 실장부(12)의 두께(d)가 지나치게 얇으면, 기재(10)의 성형 시에 실장부(12)에 있어서의 수지의 유동성이 저하하고, 이 결과, 성형성이 저하한다. 또한, 기재(10)의 기계적 강도가 저하하고, 기재(10)만으로 자립하는 것이 어려워진다. 기재(10)가 자립할 수 없을 경우, 예를 들면, 기재(10)의 배면(10b)에 기재(10)를 지지하는 금속판 등의 지지 부재를 더할 필요가 있어, 비용이 높아진다. 본 실시형태에서는, 실장부(12)에 적당한 두께를 갖게 함으로써, 기재(10)의 성형성 및 기계적 강도의 저하를 막고, 기재(10)의 지지 부재 등이 불필요하기 때문에 비용의 상승을 방지할 수 있다. 기재(10)의 기계적 강도를 중시할 경우에는, 두께(d)는 0.6㎜ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 두께(d)의 상한값은, 특별히 한정되지 않고, 회로 부품(700)의 용도에 기초하여 적절히 결정할 수 있다. 비용의 관점에서, 두께(d)는 예를 들면 2.5㎜ 이하이다.

또한, 일반적으로, 발포 성형체의 두께가 0.2㎜ 이하, 또는 0.5㎜ 이하이면, 발포 성형체는 주로 스킨층으로 이루어져, 내부에 코어층이 거의 형성되지 않고, 이 결과, 내부에 발포셀이 형성되기 어렵다. 실장부(12)의 두께(d)가, 0.2㎜ 이하, 또는 0.5㎜ 이하이면, 내부에 발포셀을 거의 갖지 않는 것에 의해, 배면(10b)에 대한 방열성이 향상한다. 반면에, 실장부(12)의 두께(d)가 0.5㎜를 초과하면, 실장부(12)의 내부에 발포셀(11)이 존재할 가능성이 있고, 그 때문에, 방열성은 저하하는 경향이 있다. 그러나, 본 실시형태의 기재(10)는, 절연성 열전도 필러를 포함하기 때문에, 어느 정도의 방열성은 확보할 수 있고, 또한, 상술과 같이 기계 강도가 향상한다는 이점도 있다.

이상 설명한 본 실시형태의 회로 부품(700)은, 이하에 설명하는 바와 같이, 양산성과 방열성을 양립할 수 있다. 기재(10)는 발포 성형체이다. 이 때문에, 절연성 열전도 필러를 포함하는 열가소성 수지라도, 성형 시에 발포제를 함유함으로써 용융 수지의 유동성이 향상한다. 또한, 발포압에 의해 금형의 전사성이 향상하고, 기재(10)는 충분한 치수 정밀도를 얻을 수 있다. 이와 같이 기재(10)의 성형성이 향상하기 때문에, 보압이나 형 체결압을 높여 성형을 행할 필요가 없고, 버의 발생도 억제된다. 이에 의해, 회로 부품(700)의 제조 비용을 억제할 수 있고, 양산성이 향상한다. 한편, 발포 성형체는 발포셀을 포함하기 때문에, 단열성이 향상하고, 방열성이 저하하는 경향이 있다. 그러나, 본 실시형태의 기재(10)는, 밀도 저감률을 상술의 비교적 낮은 범위로 특정함으로써, 도 6에 나타내는 바와 같이, 스킨층(13)에서의 기포의 발생을 억제할 수 있다. 발포셀(11)은 주로 코어층(14) 내에 존재한다. 이 때문에, 발열원이 되는 실장 부품(30)이 실장되는 기재(10)의 표면(실장면(10a))은, 발포셀(11)의 영향이 적고, 절연성 열전도 필러가 수지 유동 방향으로 배향함으로써, 충분한 방열성을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시형태의 기재(10)는, 발포 성형체이지만, 땜납 리플로우 내성을 가진다. 발포 성형체는 발포셀을 포함하기 때문에, 땜납 리플로우 시에 표면의 팽창이 발생하기 쉽다. 그러나, 기재(10)는, 밀도 저감률을 상술의 비교적 낮은 범위로 특정함으로써, 기재(10) 내의 발포셀(11)의 밀도를 비교적 낮게 할 수 있다. 또한, 수지 내부에 잔존하는 발포제의 양을 저감할 수 있다. 이에 의해, 기재(10)의 땜납 리플로우 내성이 향상한다고 추측된다. 또한, 본 실시형태의 기재(10)는, 밀도 저감률을 상술의 비교적 낮은 범위로 특정함으로써, 발포제의 사용량을 적게 할 수 있다. 예를 들면, 발포제로서 물리 발포제를 이용할 경우, 비교적 저압력의 물리 발포제를 이용할 수 있다. 이에 의해, 발포 성형 시에 외관 불량이 발생하기 어렵기 때문에, 표면에 회로 패턴(70)을 형성하기 쉬워진다. 또한, 본 실시형태의 회로 부품(700)은, 기재(10)가 충분한 방열 성능을 가지기 때문에, 금속제의 방열 부재를 마련하지 않아도 된다. 이에 의해, 비용을 삭감할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 회로 패턴(70)은, 도 5의 (a), (b) 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 판 형상체의 기재(10)의 편면(실장면(10a))에만 형성되어 있지만, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 기재(10)는 판 형상체에 한정되지 않고, 회로 부품(700)의 용도에 따른 임의의 형상으로 할 수 있다. 그리고 회로 패턴(70)은, 기재(10)의 복수의 면에 걸쳐서, 또는 구면 등을 포함하는 입체 형상의 면을 따라 입체적으로 형성되어도 된다. 회로 패턴(70)이, 기재(10)의 복수의 면에 걸쳐서, 또는 구면 등을 포함하는 입체 형상의 표면을 따라 입체적으로 형성될 경우, 회로 부품(700)은 3차원 성형 회로 부품으로서 기능한다.

또한, 본 실시형태의 회로 부품(700)은, 열가소성 수지가 슈퍼 엔지니어링 플라스틱일 경우, 제 1 실시형태의 성형 회로 부품(600)(도 4의 (c) 참조)과 동등한 내열성을 가져도 된다. 즉, 회로 부품(700)을 가열하여, 회로 부품(700)의 표면 온도를 240℃∼260℃로 5분간 유지했을 때, 가열에 의한 회로 부품(700)의 두께의 변화율이 -2%∼2%여도 되고, 바람직하게는 -1%∼1%여도 된다. 또한, 본 실시형태에서 얻어지는 회로 부품(700)은, 예를 들면, 회로 부품(700)의 표면 온도를 200℃∼260℃로 3분∼10분간 유지했을 때, 가열에 의한 회로 부품(700)의 두께의 변화율이 -2%∼2%여도 되고, 바람직하게는 -1%∼1%여도 된다. 이와 같은 높은 내열성을 가지는 회로 부품은, 납 프리 땜납용의 리플로우로를 통과시켜도 형상 변화가 적어, 팽창 등이 발생하기 어렵다.

<회로 부품의 제조 방법>

회로 부품(700)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 먼저, 바람직하게는, 절연성 열전도 필러를 포함하는 열가소성 수지를 발포 성형하여, 밀도 저감률이, 바람직하게는, 0.5%∼10%인 발포 성형체(기재(10))를 얻는다. 기재(10)는, 이산화탄소나 질소 등의 물리 발포제를 이용하여 발포 성형하는 것이 바람직하다. 발포제의 종류에는, 화학 발포제와 물리 발포제가 있지만, 화학 발포제는 분해 온도가 낮기 때문에 고융점의 수지 재료를 발포시키는 것이 어렵다. 기재(10)에는, 고융점의 내열성이 높은 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 물리 발포제를 이용하면, 고융점 수지를 이용하여, 기재(10)를 발포 성형할 수 있다. 물리 발포제를 이용한 성형법으로서는, 초임계 유체를 이용한 MuCell(등록상표)이나, 본 발명자들이 제안하는 고압 설비를 불필요로 하는 저압 발포 성형법(예를 들면, WO2017/007032호 공보에 기재)을 이용할 수 있다.

WO2017/007032호 공보에 기재되는 저압 발포 성형법을 이용하여 기재(10)를 성형할 경우, 발포 사출 성형기의 가소화 실린더 내에 도입하는 물리 발포제의 압력, 금형에 대한 수지의 충전율 등을 조정함으로써, 발포 성형체의 밀도 저감률을 조정할 수 있다. 저압 발포 성형법에 있어서, 가소화 실린더 내에 도입하는 물리 발포제의 압력은, 예를 들면, 10MPa 이하, 바람직하게는 6MPa 이하, 보다 바람직하게는 2MPa 이하이다.

또한, 기재(10)는, 제 1 실시형태에서 이용한 도 2에 나타내는 제조 장치(사출 성형 장치)(1000)를 이용하여, 제 1 실시형태의 발포 성형체(60)와 마찬가지의 제조 방법에 의해 제조해도 된다.

다음에, 기재(10)의 실장면(10a)을 포함하는 표면에, 회로 패턴(70)을 형성한다. 회로 패턴(70)을 형성하는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 범용의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 실장면(10a) 전체에 도금막을 형성하고, 도금막에 포토레지스트로 패터닝하고, 에칭에 의해 회로 패턴 이외의 부분의 도금막을 제거하는 방법, 회로 패턴을 형성하고 싶은 부분에 레이저광을 조사하여 기재를 조화하고, 레이저광 조사 부분에만 도금막을 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 회로 패턴(70)은, 제 1 실시형태의 회로 패턴과 마찬가지의 방법에 의해 형성해도 된다.

본 실시형태에서는, 이하에 설명하는 방법에 의해 회로 패턴(70)을 형성한다. 먼저, 기재(10)의 표면에, 촉매 활성 방해층을 형성한다. 다음에, 촉매 활성 방해층이 형성된 기재(10)의 실장면(10a)의 무전해 도금막을 형성하는 부분, 즉, 회로 패턴(70)을 형성하는 부분을 레이저 묘화한다. 이에 의해, 실장면(10a) 상에 레이저 묘화 부분(15)이 형성된다(도 7의 (a) 및 (b)). 레이저 묘화한 기재(10)의 표면에 무전해 도금 촉매를 부여하고, 다음에, 무전해 도금액을 접촉시킨다. 촉매 활성 방해층은, 그 위에 부여되는 무전해 도금 촉매의 촉매 활성을 저해한다(방해한다). 이 때문에, 촉매 활성 방해층 상에서는, 무전해 도금막의 생성이 억제된다. 한편, 레이저 묘화 부분(15)은, 촉매 활성 방해층이 제거되기 때문에, 무전해 도금막이 생성된다. 이에 의해, 레이저 묘화 부분(15)에 무전해 도금막에 의해 회로 패턴(70)이 형성된다(도 8의 (a) 및 (b)).

촉매 활성 방해층은, 촉매 활성을 방해하는 수지(촉매 실활제)를 이용하여 형성할 수 있다. 촉매 실활제로서는, 측쇄에 아미드기 및 티오카바메이트기를 가지는 폴리머가 바람직하다. 측쇄의 아미드기 및 티오카바메이트기가 무전해 도금 촉매가 되는 금속 이온에 작용하여, 촉매 능력을 발휘하는 것을 방해한다고 추측된다. 또한, 촉매 실활제는, 덴드리머, 하이퍼 브랜치 폴리머 등의 덴드리틱 폴리머가 바람직하다. 촉매 실활제로서는, 예를 들면, 일본공개특허 특개2017-160518호 공보에 개시되는 폴리머를 이용할 수 있고, 또한, 동(同) 특허공개공보에 개시되는 방법에 의해, 기재 표면에 방해층을 형성할 수 있다.

레이저 묘화에 이용하는 레이저광 및 레이저 묘화 방법은, 특별히 한정되지 않고, 범용의 레이저광 및 레이저 묘화 방법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 레이저 묘화 부분(15)에서는, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 촉매 활성 방해층(미도시)을 제거함과 함께, 기재(10)의 표면을 조화해도 된다. 이에 의해, 레이저 묘화 부분(15)에 무전해 도금 촉매가 흡착하기 쉬워진다.

무전해 도금 촉매는, 특별히 한정되지 않고, 범용의 것을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 또한, 무전해 도금 촉매로서, 예를 들면, 일본공개특허 특개2017-036486호 공보에 개시되어 있는 염화팔라듐 등의 금속염을 포함하는 도금 촉매액을 이용해도 된다. 무전해 도금 촉매로서 금속염을 포함하는 도금 촉매액을 이용할 경우, 기재에 도금 촉매액을 부여하기 전에, 무전해 도금 촉매의 흡착을 촉진하는 전처리액을 기재에 부여해도 된다. 전처리액으로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌이민 등의 질소 함유 폴리머를 포함하는 수용액을 이용할 수 있다.

무전해 도금액 및 무전해 도금 방법은, 특별히 한정되지 않고, 범용의 무전해 도금액 및 무전해 도금 방법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 무전해 도금액은, 예를 들면, 차아인산나트륨, 포르말린 등의 환원제를 함유한다. 무전해 도금액으로서는, 무전해 니켈 도금액, 무전해 니켈인 도금액, 무전해 구리 도금액, 무전해 팔라듐 도금액 등을 이용할 수 있고, 그 중에서도 무전해 도금 촉매(금속 이온)의 환원 효과가 높은 차아인산나트륨을 환원제로서 포함하고, 도금액이 안정한 무전해 니켈 도금액(무전해 니켈인 도금액)이 바람직하다. 회로 패턴(70)의 형성에 있어서는, 무전해 도금막의 위에, 추가로, 다른 종류의 무전해 도금막이나 전해 도금막을 적층해도 된다.

또한, 상술과 같이, 비용 상승을 억제하면서 회로 패턴(70)의 부식을 방지하기 위해, 실장면(10a)에 있어서, 실장 부품(30)이 납땜되는 실장부(12) 이외를 레지스트로 덮고, 실장부(12)에 형성되는 회로 패턴(70)의 최표면에만 금 도금막을 형성해도 된다. 이와 같은 양태의 회로 패턴은, 예를 들면, 이하 방법에 의해 형성할 수 있다. 먼저, 최표면의 금 도금막을 제외한 회로 패턴이 형성된 기재(10)에 대하여, 실장면(10a)을 포함하는 전면에 솔더 레지스트(예를 들면, 타이요잉크주식회사제)를 도포하여, 레지스트층을 형성한다. 다음에, 레이저광을 이용하여, 실장부(12)의 실장면(10a) 상의 레지스트층을 제거하여 개구를 형성하고, 개구에 회로 패턴이 노출된다. 그리고, 개구에 노출되어 있는 회로 패턴의 최표면에만 금 도금막을 형성한다.

기재(10)에 회로 패턴(70)을 형성한 후, 기재(10)의 실장면(10a) 상에 실장 부품(30)을 실장하고, 회로 패턴(70)과 전기적으로 접속시킨다. 이에 의해, 본 실시형태의 회로 부품(700)이 얻어진다. 실장 방법은 특별히 한정되지 않고, 범용의 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면, 고온의 리플로우로에 실장 부품(30)을 배치한 기재(10)를 통과시키는 땜납 리플로우법, 또는 레이저광을 기재(10)와 실장 부품(30)의 계면에 조사하여 납땜을 행하는 레이저 납땜법(스폿 실장)에 의해, 실장 부품(30)을 기재(10)에 납땜해도 된다.

[변형례 1]

다음에, 도 9에 나타내는 제 2 실시형태의 변형례 1에 대하여 설명한다. 상술의 도 5에 나타내는 회로 부품(700)의 기재(10)는, 두께가 일정한 판 형상체이지만, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 9에 나타내는 본 변형례의 회로 부품(400)과 같이, 기재(40)의 배면(40b)에, 측벽(45a)과 바닥면(45b)에 의해 구획된 오목부(45)를 마련해도 된다. 바닥면(45b)에 대응하는 실장면(40a) 상에 실장 부품(30)이 실장된다. 본 변형례의 회로 부품(400)은, 오목부(45) 이외의 구성은, 도 5에 나타내는 회로 부품(700)과 마찬가지이다.

본 변형례에서는, 배면(40b)에 오목부(45)를 마련하여, 실장 부품(30)이 마련되는 실장부(42)의 두께(d1)를 얇게 함으로써, 실장부(42) 내의 코어층을 얇게 한다. 이에 의해, 실장부(42)의 두께 방향으로의 전열성이 개선되고, 실장 부품(30)이 발생하는 열을 배면(40b)으로 방출하기 쉬워진다. 이에 의해, 회로 부품(400)의 방열성을 더 향상할 수 있다.

실장부(42)의 두께(d1)를 얇게 한 양태로서는, 실장면(40a)에 오목부를 마련하는 양태도 생각할 수 있다. 그러나, 실장면(40a)에 요철이 마련되면, 회로 패턴(70)의 형성이 어려워질 우려가 있다. 예를 들면, 상술한 촉매 활성 방해층을 이용하여 무전해 도금막의 패턴을 형성할 경우, 요철이 있는 표면에서는 도금막의 콘트라스트가 생기기 어려운 경우가 있다. 본 변형례에서는, 배면(40b)에 요철을 마련함으로써, 실장면(40a)에 있어서의 회로 패턴(70)의 형성에 악영향을 주지 않고, 회로 부품(400)의 방열성을 개선할 수 있다.

실장면(40a)으로부터 바닥면(45b)까지의 거리(d1)는, 예를 들면, 0.1㎜∼1.5㎜인 것이 바람직하다. 여기서, 실장면(40a)으로부터 바닥면(45b)까지의 거리(d1)란, 실장면(40a)으로부터 바닥면(45b)까지의, 실장면(40a)의 수선 방향에 있어서의 거리이다. 또한, 거리(d1)가 일정하지 않을 경우, 거리(d1)는 상기 범위 내에서 변동하고 있는 것이 바람직하다. 거리(d1)를 상기 범위 내로 함으로써, 기재(40)의 성형성 및 기계적 강도의 저하를 막고, 회로 부품(400)의 방열성을 개선할 수 있다.

본 변형례에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 1개의 오목부(45)의 바닥면(45b)에 대응하는 실장면(40a) 상에, 1개의 실장 부품(30)이 실장되어 있다. 그러나, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 1개의 오목부(45)의 바닥면(45b)에 대응하는 실장면(40a) 상에, 복수의 실장 부품(30)이 실장되어 있어도 된다. 또한, 바닥면(45b)의 면적은, 실장 부품(30)의 바닥면의 면적보다 커도 되고, 작아도 되며, 바닥면(45b)의 면적과 실장 부품(30)의 바닥면의 면적은 대략 동일해도 된다.

바닥면(45b)에 대응하는 실장면(40a) 상에 배치되는 실장 부품(30) 1개당의 바닥면(45b)의 면적은, 예를 들면, 4㎠ 이하이고, 바람직하게는, 0.4㎠∼4㎠이다. 바닥면(45b)의 면적이 넓은수록, 방열성은 향상이, 오목부(45)에 있어서의 성형성 및 기계적 강도가 저하한다. 바닥면(45b)의 면적을 상기 범위 내로 함으로써, 방열성과, 성형성 및 기계적 강도를 양립할 수 있다.

기재(40)의 실장부(42) 이외의 부분의 두께(d2)는, 기계적 강도와 비용의 관점에서, 예를 들면, 0.6㎜∼2.5㎜이다.

오목부(45)는, 기재(40)의 성형과 동시에 형성해도 된다. 예를 들면, 금형 캐비티 내에, 오목부(45)에 대응하는 볼록부를 가지는 금형을 이용하여, 본 변형례의 기재(40)를 성형할 수 있다.

[변형례 2]

다음에, 도 10에 나타내는 제 2 실시형태의 변형례 2에 대하여 설명한다. 본 변형례의 회로 부품(500)은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 기재(51)의 배면(50b)에, 측벽(55a)과 바닥면(55b)에 의해 구획된 오목부(55)가 마련된다. 그리고, 실장 부품(30)이 실장되는 실장부(52)의 실장면(50a)으로부터 바닥면(55b)을 향해 관통 구멍(56)이 형성되고, 관통 구멍(56)의 내벽에 무전해 도금막(71)이 형성된다. 본 변형례의 관통 구멍(56)의 내부는, 무전해 도금막(71)으로 충전되어 있다. 관통 구멍(56)의 무전해 도금막(71)은, 회로 패턴(70) 및 땜납(31)을 개재하여 실장 부품(30)에 연결한다. 본 변형례의 회로 부품(500)은, 관통 구멍(56) 이외의 구성은, 도 9에 나타내는 회로 부품(400)과 마찬가지이다.

본 변형례에서는, 내부가 무전해 도금막(71)으로 충전되어 있는 관통 구멍(56)을 마련함으로써, 실장 부품(30)이 발생하는 열을 무전해 도금막(71)을 통해 배면(50b)으로 방출하기 쉬워진다. 이에 의해, 회로 부품(500)의 방열성을 더 향상할 수 있다. 또한, 관통 구멍(56)의 내부에 무전해 도금막(71)을 형성함으로써, 관통 구멍(56)을 형성한 실장부(52)의 기계적 강도의 저하를 억제할 수 있다.

관통 구멍(56)은, 예를 들면, 레이저 가공에 의해 형성해도 된다. 관통 구멍(56) 내부의 무전해 도금막(71)은, 예를 들면, 회로 패턴(70)을 무전해 도금막으로 형성할 때에 동시에 형성해도 된다.

또한, 본 변형례에서는 관통 구멍(56)을 마련했지만, 본 실시형태는 이에 한정되지 않으며, 실장면(50a)에 마련하는 구멍은, 반드시 바닥면(55b)까지 관통하고 있을 필요는 없다. 즉, 관통 구멍(56) 대신에 비관통 구멍을 마련해도 되고, 예를 들면, 실장부(52)의 실장면(50a)으로부터 바닥면(55b)을 향하는 오목부를 형성하고, 오목부의 표면에 무전해 도금막을 형성해도 된다. 무전해 도금막 형성의 관점에서는, 관통 구멍 쪽이, 무전해 도금액이 흐르기 쉽기 때문에 바람직하다. 반면에, 실장부(52)의 기계적 강도, 내부에 형성되는 무전해 도금막의 부식 방지의 관점에서는, 실장면(50a)에 마련하는 구멍은 바닥면(55b)까지 관통하고 있지 않은 오목부 쪽이 바람직하다. 오목부라도 회로 부품(500)의 방열성을 개선하는 효과를 가진다. 실장부(52)의 실장면(50a)으로부터 바닥면(55b)을 향하는 오목부의 깊이는, 회로 패턴을 형성하는 무전해 도금막의 두께보다 깊으면, 임의로 결정할 수 있다. 또한, 오목부는, 실장면(50a)에 수직한 방향으로 연장되는 구멍에 한정되지 않고, 실장면(50a) 상에 연장되는 홈이어도 된다.

[실시예]

이하, 본 발명에 대하여 실시예 및 비교예를 이용하여 추가로 설명한다. 단, 본 발명은, 이하에 설명하는 실시예 및 비교예에 한정되는 것은 아니다.

[시료 1-1의 제조]

발포 성형체를 제조하고, 발포 성형체 상에 도금막에 의해 회로 패턴을 형성하여 성형 회로 부품(시료 1-1)을 얻었다. 발포 성형체의 제조에 있어서, 열가소성 수지로서 폴리페닐렌술파이드(PPS)(폴리플라스틱제, 제라파이드 1130T6)를 이용하고, 물리 발포제로서 질소를 이용했다. 가소화 실린더의 기아존에 도입하는 물리 발포제의 압력은 1MPa로 했다.

(1) 발포 성형체의 제조 장치

상술한 실시형태에서 이용한 도 2에 나타내는 제조 장치(1000)를 이용하여, 발포 성형체를 제조했다. 제조 장치(1000)의 상세에 대하여 설명한다. 상술과 같이, 제조 장치(1000)는 사출 성형 장치이고, 가소화 실린더(210)와, 물리 발포제를 가소화 실린더(210)에 공급하는 물리 발포제 공급 기구인 봄베(100)와, 금형이 마련된 형 체결 유닛(미도시)과, 가소화 실린더(210) 및 형 체결 유닛을 동작 제어하기 위한 제어 장치(미도시)를 구비한다.

가소화 실린더(210)의 노즐 선단(29)에는, 에어 실린더의 구동에 의해 개폐하는 셧 오프 밸브(28)가 마련되고, 가소화 실린더(210)의 내부를 고압으로 보지할 수 있다. 노즐 선단(29)에는 금형(미도시)이 밀착하고, 금형이 형성하는 캐비티 내에 노즐 선단(29)으로부터 용융 수지가 사출 충전된다. 가소화 실린더(210)의 상부 측면에는, 상류측으로부터 순서대로, 열가소성 수지를 가소화 실린더(210)에 공급하기 위한 수지 공급구(201) 및 물리 발포제를 가소화 실린더(210) 내에 도입하기 위한 도입구(202)가 형성된다. 이러한 수지 공급구(201) 및 도입구(202)에는 각각, 수지 공급용 호퍼(211) 및 피더 스크루(212), 도입 속도 조정 용기(300)가 배치된다. 도입 속도 조정 용기(300)에는, 봄베(100)가, 감압 밸브(151), 압력계(152), 개방 밸브(153)를 개재하여, 배관(154)에 의해 접속한다. 또한, 가소화 실린더(210)의 기아존(23) 내에는, 기아존(23)의 압력을 모니터하는 센서(27)가 마련되어 있다.

스크루(20)는, 열가소성 수지의 가소화 용융을 촉진하고, 용융 수지의 계량 및 사출을 행하기 위해, 가소화 실린더(210) 내에 있어서 회전 및 진퇴 자유롭게 배치되어 있다. 스크루(20)에는, 상술한 바와 같이, 용융 수지의 유동 저항을 높이는 기구로서, 시일부(26) 및 스크루(20)의 대경 부분(20A)이 마련되어 있다.

가소화 실린더(210)에서는, 수지 공급구(201)로부터 가소화 실린더(210) 내에 열가소성 수지가 공급되고, 열가소성 수지가 밴드 히터(미도시)에 의해 가소화되어 용융 수지가 되고, 스크루(20)가 정회전함으로써 하류로 보내진다. 스크루(20)에 마련된 시일부(26) 및 대경 부분(20A)의 존재에 의해, 시일부(26)의 상류측에서는, 용융 수지가 압축되어 압력이 높아지고, 시일부(26)의 하류의 기아존(23)에서는, 용융 수지가 미충만(기아 상태)이 된다. 더 하류로 보내진 용융 수지는, 사출 전에 가소화 실린더(210)의 선단 부근에 있어서 재압축되어 계량된다.

이에 의해, 가소화 실린더(210) 내에서는, 상류측으로부터 순서대로, 열가소성 수지가 가소화 용융되는 가소화존(21), 용융 수지가 압축되어 압력이 높아지는 압축존(22), 용융 수지의 유동 속도를 조정하는 유동 속도 조정존(25), 용융 수지가 미충만이 되는 기아존(23), 기아존에 있어서 감압된 용융 수지가 다시 압축되는 재압축존(24)이 형성된다.

제조 장치(1000)에 있어서, 가소화 실린더(210)의 내경은 22㎜이고, 도입구(202)의 내경은 6㎜였다. 따라서, 도입구(202)의 내경은, 가소화 실린더(210)의 내경의 약 27%였다. 또한, 도입 속도 조정 용기(300)의 용적은 약 80mL이고, 기아존(23)의 용적은 110mL였다. 따라서, 도입 속도 조정 용기(300)의 용적은, 기아존(23)의 용적의 약 0.7배였다. 또한, 캐비티의 크기가 5cm×5cm×2㎜인 금형을 이용했다.

(2) 발포 성형체의 제조

봄베(100)로서, 질소가 14.5MPa로 충전된 용적 47L의 질소 봄베를 이용했다. 먼저, 감압 밸브(151)의 값을 1MPa로 설정하고, 봄베(100)를 개방하고, 감압 밸브(151), 압력계(152), 추가로 도입 속도 조정 용기(300)를 개재하여, 가소화 실린더(210)의 도입구(202)로부터 기아존(23)으로 1MPa의 질소를 공급했다. 성형체의 제조 중, 봄베(100)는 상시 개방한 상태로 했다.

가소화 실린더(210)에 있어서, 밴드 히터(미도시)에 의해, 가소화존(21)을 320∼300℃, 압축존(22)을 320℃, 유동 속도 조정존(25) 및 기아존(23)을 300℃, 재압축존(24)을 320℃로 조정했다. 그리고, 수지 공급용 호퍼(211)로부터, 피더 스크루(212)를 30rpm의 회전수로 회전시키면서, 열가소성 수지(PPS)의 수지 펠릿을 가소화 실린더(210)에 공급하고, 스크루(20)을 정회전시켰다. 이에 의해, 가소화존(21)에 있어서, 열가소성 수지를 가열, 혼련하여, 용융 수지로 했다.

피더 스크루(212)의 회전수는, 사전에 솔리드 성형체(무발포 성형체)의 성형에 의해, 성형 조건의 설정(조건 내)을 행하고, 수지 펠릿이 기아 공급되는 회전수로 결정했다. 여기서, 수지 펠릿의 기아 공급이란, 가소화존(21)에 있어서, 수지 펠릿의 공급 중, 가소화 실린더 내에 수지 펠릿 또는 그 용융 수지가 충만하지 않은 상태가 유지되고, 공급한 수지 펠릿 또는 그 용융 수지로부터 스크루(20)의 플라이트가 노출되어 있는 상태를 의미한다. 수지 펠릿의 기아 공급의 확인은, 예를 들면, 적외선 센서 또는 가시화 카메라로 스크루(20) 상의 수지 펠릿 또는 용융 수지의 유무를 확인하는 방법을 들 수 있다. 이용한 피더 스크루(212)에 투명창이 마련되어 있고, 투명창을 개재하여 수지 공급구(201) 바로 아래의 가소화존(21)의 상태를 시인하여 확인했다.

스크루(20)의 배압을 3MPa(물리 발포제의 압력:1MP+2MPa=3MPa)로 하고, 회전수 100rpm으로 정회전함으로써, 용융 수지를 가소화존(21)으로부터 압축존(22)에 유동시키고, 추가로, 유동 속도 조정존(25) 및 기아존(23)에 유동시켰다.

용융 수지는, 스크루 대경 부분(20A) 및 시일부(26)와, 가소화 실린더(210)의 내벽과의 간극으로부터, 유동 속도 조정존(25) 및 기아존(23)으로 유동하기 때문에, 기아존(23)에 대한 용융 수지의 공급량이 제한되었다. 이에 의해, 압축존(22)에 있어서는 용융 수지가 압축되어 압력이 높아지고, 하류측의 기아존(23)에 있어서는, 용융 수지가 미충만(기아 상태)이 되었다. 기아존(23)에서는, 용융 수지가 미충만(기아 상태)이기 때문에, 용융 수지가 존재하지 않는 공간에 도입구(202)로부터 도입된 물리 발포제(질소)가 존재하고, 그 물리 발포제에 의해 용융 수지는 가압되었다.

또한, 용융 수지는 재압축존(24)에 보내져 재압축되고, 스크루(20)의 후퇴에 따라, 가소화 실린더(210)의 선단부에 있어서 1샷분의 용융 수지가 계량되었다. 그 후, 셧 오프 밸브(28)를 개방하여, 캐비티 내에, 캐비티의 용적의 90%의 충전율이 되도록 용융 수지를 사출 충전하여 평판 형상의 발포 성형체를 성형했다(쇼트 샷법). 금형 온도는 150℃로 했다. 성형 후, 발포 성형체가 냉각되는 것을 기다려, 금형 내로부터 발포 성형체를 취출했다. 냉각 시간은 10초로 했다.

이상 설명한 성형체의 사출 성형을 연속하여 20샷 행하여, 20개의 발포 성형체를 얻었다. 20개의 발포 성형체의 제조 중, 상시, 압력 센서(27)에 의해 가소화 실린더(210) 내의 기아존(23)의 압력을 계측했다. 그 결과, 기아존(23)의 압력은, 항상 1MPa로 일정했다. 또한, 기아존(23)으로 공급되는 질소의 압력을 나타내는 압력계(152)의 값도, 발포 성형체의 제조 중, 상시 1MPa였다. 이상으로부터, 가소화 계량 공정, 사출 공정, 성형체의 냉각 공정, 취출 공정 등을 포함하는 사출 성형의 1 사이클을 통해, 기아존(23)에 있어서, 1MPa의 질소에 의해 용융 수지가 상시 가압되어 있던 것, 및 20개의 성형체의 연속 성형의 동안, 기아존(23)에 있어서, 질소에 의해 용융 수지가 상시 가압되어 있던 것을 확인할 수 있었다.

(3) 회로 패턴의 형성

이하에 설명하는 방법에 의해, 발포 성형체 상에 도금막에 의해 형성된 회로 패턴을 형성했다.

(a) 촉매 활성 방해제의 합성

식(1)로 나타내어지는, 시판의 하이퍼 브랜치 폴리머(닛산화학공업제, 하이퍼테크 HPS-200)에 아미드기를 도입하여, 식(2)로 나타내어지는 하이퍼 브랜치 폴리머를 합성했다.

[화학식 1]

[화학식 2]

먼저, 식(1)로 나타내어지는 하이퍼 브랜치 폴리머(1.3g, 디티오카바메이트기:4.9㎜ol), N-이소프로필아크릴아미드(NIPAM)(1.10g, 9.8㎜ol), α,α'­아조비스이소부티로니트릴(AIBN)(81mg, 0.49㎜ol), 탈수 테트라히드로푸란(THF)(10mL)을 쉬링크관에 첨가하여, 동결 탈기를 3회 행했다. 그 후, 오일 배스를 이용하여 70℃에서 하룻밤(18시간) 교반하여 반응시키고, 반응 종료 후, 얼음물에 의해 냉각하고, THF로 적당히 희석했다. 다음에, 헥산 중에서 재침전시키고, 얻어진 고체의 생성물을 60℃에서 하룻밤 진공 건조시켰다. 생성물의 NMR(핵자기 공명) 측정 및 IR(적외 흡수 스펙트럼) 측정을 행했다. 이 결과, 식(1)로 나타내어지는 시판의 하이퍼 브랜치 폴리머에 아미드기가 도입되어, 식(2)로 나타내어지는 폴리머가 생성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 다음에, 생성물의 분자량을 GPC(겔 침투 크로마토그래피)로 측정했다. 분자량은, 수평균 분자량(Mn)=9,946, 중량 평균 분자량(Mw)=24,792이며, 하이퍼 브랜치 구조의 독특한 수평균 분자량(Mn)과 중량 평균 분자량(Mw)이 크게 상이한 값이었다. 식(2)로 나타내어지는 하이퍼 브랜치 폴리머의 수율은 92%였다.

(b) 촉매 활성 방해층의 형성

합성한 식(2)로 나타내어지는 폴리머를 메틸에틸케톤에 용해하여, 폴리머 농도 0.5중량%의 폴리머액을 조제했다. 성형한 발포 성형체를 조제한 폴리머액에 실온에서 5초간 디핑하고, 그 후, 85℃ 건조기 중에서 5분간 건조했다. 이에 의해, 발포 성형체 표면에 촉매 활성 방해층을 형성했다. 촉매 활성 방해층의 막 두께는 약 70㎚였다.

(c) 레이저 묘화

촉매 활성 방해층을 형성한 발포 성형체의 표면에, 3D 레이저 마커(키엔스제, 파이버 레이저, 출력 50W)를 이용하여, 2000㎜/s의 가공 속도로, 회로 패턴에 대응하는 부분을 레이저 묘화했다. 묘화 패턴의 선폭은 0.3㎜, 이웃하는 묘화선간의 최소 거리는 0.5㎜로 했다. 레이저 묘화에 의해, 레이저 묘화 부분의 촉매 활성 방해층을 제거할 수 있었다.

(d) 무전해 도금 촉매의 부여 및 도금막의 형성

레이저 묘화를 행한 발포 성형체를 30℃의 염화팔라듐 용액(오쿠노제약공업제, 액티베이터)에 5분 침지하여, 무전해 도금 촉매를 부여했다. 무전해 도금 촉매를 부여한 발포 성형체를 수세하고, 다음에, 60℃의 무전해 니켈인 도금액(오쿠노제약공업제, 톱니코론 LPH-L, pH6.5)에 10분 침지시켰다. 발포 성형체 상의 레이저 묘화부에 선택적으로, 니켈인막(무전해 니켈인 도금막)이 약 1㎛ 성장했다.

레이저 묘화부의 니켈인막 상에, 추가로, 범용의 방법에 의해, 전해 구리 도금막을 10㎛, 전해 니켈 도금막을 1㎛, 전해 금 도금막을 0.1㎛, 이 순서대로 적층하여, 회로 패턴을 형성했다.

[시료 1-2∼1-10의 제조]

발포 성형체의 제조에 있어서, 가소화 실린더의 기아존에 도입하는 물리 발포제의 압력을 각각, 2MPa, 4MPa, 6MPa, 8MPa, 10MPa, 12MPa, 14MPa, 18MPa 및 0.4MPa로 한 것 이외에는 시료 1-1과 마찬가지의 방법에 의해, 시료 1-2∼1-10(성형 회로 부품)을 제조했다.

각 시료의 발포 성형체의 제조 중, 상시, 압력 센서(27)에 의해 가소화 실린더(210) 내의 기아존(23)의 압력을 계측했다. 그 결과, 기아존(23)의 압력은, 도입되는 물리 발포제와 동일한 일정 압력이었다. 또한, 기아존(23)으로 공급되는 질소의 압력을 나타내는 압력계(152)의 값도, 발포 성형체의 제조 중, 상시, 시료마다 설정한 일정 압력이었다. 이상으로부터, 가소화 계량 공정, 사출 공정, 성형체의 냉각 공정, 취출 공정 등을 포함하는 사출 성형의 1 사이클을 통해, 기아존(23)에 있어서, 시료마다 설정한 일정 압력의 질소에 의해 용융 수지가 상시 가압되어 있던 것, 및 20개의 성형체의 연속 성형의 동안, 기아존(23)에 있어서, 질소에 의해 용융 수지가 상시 가압되어 있던 것을 확인할 수 있었다.

[시료 1-1∼1-10의 평가]

시료 1-1∼1-10(성형 회로 부품)을 이하에 설명하는 방법에 의해 평가했다. 각 시료의 평가 결과를 각 시료의 발포 성형체의 제조 시에 이용한 물리 발포제의 압력과 함께 표 1 및 표 2에 나타낸다.

(1) 발포 성형체의 발포성

발포 성형체의 형상 관찰 및 단면 관찰을 행하여, 발포 성형체의 발포성을 하기 평가 기준에 따라 평가했다. 또한, 하기의 판단 기준으로 A판정의 발포 성형체는, 솔리드 성형품과 비교하여 비중이 10%정도 저하되어 있었다.

<발포성의 평가 기준>

A : 충분히 발포하고 있다.

발포 성형체는 금형의 캐비티를 완전하게 충전하고 있고, 발포 성형체 내부에 형성된 발포셀은 미세화되어 있다(셀 직경이 약 30∼50㎛ 정도).

B : 발포하고 있다.

발포 성형체는 금형의 캐비티를 완전하게 충전하고 있지는 않지만, 캐비티의 단부에 미충전 부분이 없다. 즉, 용융 수지의 유동 말단이 캐비티의 단부에 도달하고 있다. 발포 성형체 내부에 형성된 발포셀에는, 비대화된 것(셀 직경이 약 100∼200㎛ 정도)이 산견(散見)된다.

C : 성형체의 일부만이 발포하고 있다.

금형의 캐비티의 단부에 미충전 부분이 있다. 즉, 용융 수지의 유동 말단이 캐비티의 단부에 도달하고 있지 않다. 발포 성형체의 단부 근방(용융 수지의 유동 말단 근방)에 형성된 발포셀은 비대화되어 있다(셀 직경이 약 100∼200㎛ 정도).

(2) 가열 시험에 의한 성형 회로 부품의 두께의 변화율

위에서 제작한 시료 1-1∼1-10의 각 20개의 성형 회로 부품으로부터, 무작위로 각 5개를 선택했다. 먼저, 성형 회로 부품 1개에 대해, 평판의 두께에 상당하는 부분(금형의 캐비티의 폭 2㎜에 대응하는 부분)의 길이를 4개소 측정했다(두께(Db)). 그 후, 이하에 설명하는 가열 시험을 행했다. 먼저, 납 프리 땜납용 리플로우로를 상정하여, 설정 온도 250℃로 가열한 전기로 내에, 성형 회로 부품을 정치했다. 성형 회로 부품 표면에는 열전대를 접촉시켜 표면 온도를 측정하고, 최고 도달 온도가 240℃∼260℃가 되는 것을 확인했다. 표면 온도가 최고 온도에 도달하고 나서 5분 후에, 성형 회로 부품을 전기로로부터 취출했다. 성형 회로 부품을 전기로 내에 정치한 시간은 약 8∼9분이었다. 성형 회로 부품을 실온까지 냉각한 후, 가열 전에 두께를 측정한 부분의 두께를 다시 측정하고(두께(Da)), 가열 시험에 의한 성형 회로 부품의 두께의 변화율을 이하의 식에 의해 구했다.

(Da-Db)/Db×100(%)

Db : 성형 회로 부품의 가열 전의 두께

Da : 성형 회로 부품의 가열 후의 두께

성형 회로 부품 1개에 대해, 4개소의 두께의 변화율을 구하고, 추가로, 시료마다 발포 성형 회로 부품 5개에 있어서 마찬가지로 두께의 변화율을 구했다(4개소×5개=합계 20개소). 그리고, 이들 20개소의 두께의 변화율의 평균값을 각 시료의 가열 시험에 의한 성형 회로 부품의 두께의 변화율로 했다.

(3) 가열 시험 후의 표면의 팽창

상술한 가열 시험 후의 성형 회로 부품의 표면을 관찰하여, 표면의 팽창의 유무를 하기 평가 기준에 따라 평가했다.

<가열 시험 후의 표면의 팽창의 평가 기준>

A : 성형 회로 부품의 표면에 팽창이 없다.

B : 성형 회로 부품의 표면의 일부에 작은 팽창이 있다(직경 1㎜ 미만).

C : 성형 회로 부품의 표면에 큰 팽창이 있다(직경 1㎜∼3㎜).

D : 성형 회로 부품의 표면에 보다 큰 팽창이 있다(직경 3㎜ 이상).

(4) 발포 성형체 표면의 스월 마크

가열 시험 전의 성형 회로 부품의 표면을 관찰하여, 발포 성형체 표면의 스월 마크의 유무를 하기 평가 기준에 따라 평가했다.

<스월 마크의 평가 기준>

A : 스월 마크가 발생하고 있지 않거나, 또는 매우 조금 발생하고 있다.

B : 발포 성형체 표면의 일부에 스월 마크가 발생하고 있다.

C : 발포 성형체 표면 전체에 스월 마크가 발생하고 있어, 발포 성형체의 표면이 하얗게 흐려져 있다.

발포 성형체의 제조 시에 이용한 물리 발포제의 압력이 1∼12MPa인 시료 1-1∼1-7은, 발포 성형체의 발포성이 양호하고, 가열 시험에 의한 성형 회로 부품의 두께의 변화율이 작고, 표면의 팽창도 작았던 점에서 내열성이 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 스월 마크의 발생도 억제되어 있었다. 또한, 발포 성형체의 제조 시에 이용한 물리 발포제의 압력이 2∼10MPa인 시료 1-2∼1-6은, 발포성이 보다 양호하고, 내열성이 보다 높고, 스월 마크의 발생도 보다 적었다.

발포 성형체의 제조 시에 이용한 물리 발포제의 압력이 12MPa를 초과하는 시료 1-8 및 1-9는, 시료 1-1∼1-7과 비교하여, 가열 시험에 의한 성형 회로 부품의 두께의 변화율이 크고, 표면의 팽창도 컸다. 이로부터, 시료 1-1∼1-7과 비교하여, 내열성이 낮은 것을 알 수 있었다. 또한, 시료 1-8 및 1-9에서는, 스월 마크의 발생도 현저하였다. 발포 성형체의 제조 시에 이용한 물리 발포제의 압력이 0.5MPa 미만인 시료 1-10은, 시료 1-1∼1-7과 비교하여, 발포 성형체의 발포성이 불충분했다.

[시료 2-1∼2-8의 제조]

열가소성 수지로서 액정 폴리머(LCP)(폴리플라스틱제, 라페로스 S135)를 이용하고, 가소화 실린더의 기아존에 도입하는 물리 발포제(질소)의 압력을 각각, 0.5MPa, 1MPa, 2MPa, 4MPa, 6MPa, 8MPa, 10MPa 및 0.4MPa로 한 것 이외에는, 시료 1-1과 마찬가지의 방법에 의해 시료 2-1∼2-8(성형 회로 부품)을 제조했다.

각 시료의 발포 성형체의 제조 중, 상시, 압력 센서(27)에 의해 가소화 실린더(210) 내의 기아존(23)의 압력을 계측했다. 그 결과, 기아존(23)의 압력은, 도입되는 물리 발포제와 동일한 일정 압력이었다. 또한, 기아존(23)으로 공급되는 질소의 압력을 나타내는 압력계(152)의 값도, 발포 성형체의 제조 중, 상시, 시료마다 설정한 일정 압력이었다. 이상으로부터, 가소화 계량 공정, 사출 공정, 성형체의 냉각 공정, 취출 공정 등을 포함하는 사출 성형의 1 사이클을 통해, 기아존(23)에 있어서, 시료마다 설정한 일정 압력의 질소에 의해 용융 수지가, 상시 가압되어 있던 것, 및 20개의 성형체의 연속 성형의 동안, 기아존(23)에 있어서, 질소에 의해 용융 수지가, 상시 가압되어 있던 것을 확인할 수 있었다.

[시료 2-1∼2-8의 평가]

위에서 제작한 시료 2-1∼2-8(성형 회로 부품)에 대하여, 상술한 시료 1-1∼1-10과 마찬가지의 방법에 의해, 이하의 (1)∼(4)의 평가를 행했다.

(1) 발포 성형체의 발포성

(2) 가열 시험에 의한 발포 성형체의 두께의 변화율

(3) 가열 시험후의 표면의 팽창

(4) 발포 성형체 표면의 스월 마크

각 시료의 평가 결과를 각 시료의 발포 성형체의 제조 시에 이용한 물리 발포제의 압력과 함께 표 3에 나타낸다.

발포 성형체의 제조 시에 이용한 물리 발포제의 압력이 0.5∼10MPa인 시료 2-1∼2-7은, 발포성이 양호하고, 가열 시험에 의한 발포 성형체의 두께의 변화율이 작았던 점에서 내열성이 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 스월 마크의 발생도 억제되어 있었다. 또한, 발포 성형체의 제조 시에 이용한 물리 발포제의 압력이 1∼6MPa인 시료 2-2∼2-5는, 발포성이 보다 양호하고, 내열성이 보다 높고, 스월 마크의 발생도 적었다.

발포 성형체의 제조 시에 이용한 물리 발포제의 압력이 0.4MPa인 시료 2-8은, 시료 2-1∼2-7과 비교하여, 발포 성형체의 발포성이 불충분했다.

[시료 3-1]

도 5에 나타내는 판 형상체의 기재(10)를 이용하여, 회로 부품(700)을 제조했다. 또한, 실장 부품(30)으로서 LED(발광 다이오드)를 이용했다.

(1) 기재의 성형

절연성 열전도 필러를 포함하는 열가소성 수지로서, 산화알루미늄 등을 포함하는 폴리페닐렌술파이드(PPS)(DIC제, TZ-2010-A1, 열전도율 1W/m·K)를 이용했다. 성형 장치로서 WO2017/007032호 공보의 도 2에 개시되는 성형 장치를 이용하고, 물리 발포제로서 가압 질소를 이용하여, 판 형상(50㎜×80㎜×2㎜)의 발포 성형체를 성형했다. 금형에 대한 용융 수지의 충전량을 조정하여, 발포체의 밀도 저감률을 5%로 했다. 성형 조건은, 물리 발포제의 도입 압력:2MPa, 수지 온도:350℃, 금형 온도:150℃, 사출 속도:50㎜/s, 형 체결압:3tf, 보압:0(제로)으로 했다.

성형한 발포 성형체의 외관을 광학 현미경으로 관찰했다. 성형 시에 있어서 금형 게이트에 위치하고 있던 부분으로부터 금형 말단에 위치한 부분까지, 발포 성형체의 두께의 변동폭은 5㎛ 이내이고, 발포 성형체의 두께는 균일했다. 또한, 성형체의 금형 말단에 위치하고 있던 부분(유동 말단부)에, 현미경으로 확인할 수 있는 크기의 버는 발생하고 있지 않았다. 또한, 발포 성형체의 단면을 SEM으로 관찰했다. 성형체의 표면으로부터 깊이 약 100㎛까지의 범위의 스킨층에는, 발포셀은 확인할 수 없었다. 성형체의 표면으로부터 약 100㎛보다 깊은 범위의 코어층에는, 평균 셀 직경이 50㎛ 정도의 미세한 발포셀이 확인되었다.

(2) 회로 패턴의 형성

이하에 설명하는 방법에 의해, 기재(10) 상에 도금막에 의해 형성된 회로 패턴(70)을 형성했다.

(a) 촉매 활성 방해층의 형성

기재의 표면에, 상술의 시료 1-1의 제조에서 이용한, 촉매 실활제인 식(2)로 나타내어지는 하이퍼 브랜치 폴리머를 포함하는 촉매 활성 방해층을 형성했다. 또한, 식(2)로 나타내어지는 하이퍼 브랜치 폴리머는, 일본공개특허 특개2017-160518호 공보에 개시되는 방법에 의해 합성했다.

합성한 식(2)로 나타내어지는 폴리머를 메틸에틸케톤에 용해하여, 폴리머 농도 0.3중량%의 폴리머 용액을 조제했다. 실온의 폴리머 용액에 기재를 5초간 침지하고, 그 후, 85℃ 건조기 중에서 5분간 건조했다. 이에 의해, 기재 표면에 막 두께 약 50㎚의 촉매 활성 방해층이 형성되었다.

(b) 레이저 묘화

촉매 활성 방해층을 형성한 기재(10)의 표면에, 3D 레이저 마커(키엔스제, 파이버 레이저, 출력 50W)를 이용하여, 800㎜/s의 가공 속도로 3회 겹쳐 쓰기를 행하고, 회로 패턴(70)에 대응하는 부분을 레이저 묘화했다. 묘화 패턴의 선폭은 0.3㎜, 이웃하는 묘화선간의 최소 거리는 0.5㎜로 했다. 레이저 묘화에 의해, 레이저 묘화 부분(15)(도 7의 (a) 및 (b) 참조)의 촉매 활성 방해층을 제거할 수 있었다. 또한, 레이저 묘화 부분(15)의 표면은 조화되고, 기재(10) 내에 포함되어 있던 필러가 노출되었다. 레이저에 의한 조화 깊이는, 약 50㎛였다.

(c) 촉매 부여의 전처리

물에, 중량 평균 분자량 70,000의 폴리에틸렌이민(PEI)(와코쥰야쿠제, 30중량% 농도 용액), 차아인산칼슘(오미치제약제)을 혼합하여, PEI의 배합량(고형분 농도)이 1g/L, 차아인산칼슘의 배합량이 5g/L가 되도록 전처리액을 조제했다. 조제한 실온의 전처리액에 기재(10)를 5분간 침지했다.

(d) 기재의 세정

에어 버블링에 의해 교반한 상온의 물에 기재를 5분간 침지하여 세정했다.

(e) 무전해 도금 촉매의 부여

35℃로 조정한 시판의 염화팔라듐(PdCl₂) 수용액(오쿠노제약공업제, 액티베이터, 염화팔라듐 농도:150ppm)에 기재(10)를 5분간 침지했다. 기재를 염화팔라듐 수용액으로부터 취출한 후, 수세했다.

(f) 무전해 도금

60℃로 조정한 무전해 니켈인 도금액(오쿠노제약공업제, 톱니코론 LPH-L, pH6.5)에, 기재(10)를 10분간 침지했다. 기재(10) 상의 레이저 묘화부(15)에 니켈인막(무전해 니켈인 도금막)이 약 1㎛ 성장했다.

니켈인막 상에, 추가로, 범용의 방법에 의해, 전해 구리 도금막을 20㎛, 전해 니켈 도금막을 1㎛, 전해 금 도금막을 0.1㎛, 이 순서대로 적층하여, 회로 패턴(70)을 형성했다.

(3) 실장 부품의 실장

실장 부품(30)으로서, 면 실장 타입의 고휘도 LED(니치아화학제, NS2W123BT, 3.0㎜×2.0㎜×높이 0.7㎜)를 이용했다. 기재(10)의 실장부(12)의 실장면(10a) 상에 있어서, 회로 패턴(70)과 전기적으로 접속 가능한 위치에 3개의 실장 부품(LED)(30) 및 땜납(31)을 배치했다. 땜납의 평균 막 두께는 약 20㎛로 했다. 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 3개의 실장 부품(30)은 직렬 접속했다. 다음에, 기재(10)를 리플로우로에 통과시켰다(땜납 리플로우). 리플로우로 내에서 기재(10)는 가열되고, 기재(10)의 최고 도달 온도는 약 240℃가 되며, 기재(10)가 최고 도달 온도에서 가열된 시간은 약 1분이었다. 땜납(31)에 의해, 실장 부품(30)은 기재(10)에 실장되어, 회로 부품(700)(시료 3-1)을 얻었다. 또한, 땜납 리플로우에 의해 기재(10)에 팽창은 발생하지 않았다.

[시료 3-2]

판 형상의 기재(10)(도 5) 대신에, 배면(40b)에 오목부(45) 형성된 기재(40)(도 9)를 이용한 것 이외에는, 시료 3-1과 마찬가지의 방법에 의해, 도 9에 나타내는 회로 부품(400)을 제조했다.

(1) 기재의 성형

시료 3-1과 마찬가지의 재료 및 장치를 이용하여, 마찬가지의 성형 조건에서 발포 성형체를 성형했다. 단, 금형 캐비티 내에, 오목부(45)에 대응하는, 3개의 볼록부를 가지는 금형을 이용하여, 기재(40)의 성형과 동시에 오목부(45)를 형성했다. 발포 성형체는, 판 형상(50㎜×80㎜×2㎜)이며, 3개의 실장 부품(LED)(30)을 실장하는 실장면(40a)에 대응하는 배면(40b)에, 측벽(45a)과 바닥면(45b)에 의해 구획된 오목부(45)를 가진다. 바닥면(45b)의 면적은, 4㎜×4㎜=0.16㎠로 하고, 실장면(40a)으로부터 바닥면(45b)까지의 거리(d1)는 0.6㎜로 했다. 바닥면(45b)의 면적(0.16㎠)은, 실장 부품(30)의 바닥면의 면적(3㎜×2㎜=0.06㎠)보다 크게 설정했다.

얻어진 발포 성형체의 외관을 광학 현미경으로 관찰했다. 실장부(52)는, 실장부(52) 이외의 부분과 비교하여, 그 두께(d1)가 얇지만, 수지의 충전에 문제는 없었다. 또한, 시료 3-1과 마찬가지로, 발포 성형체의 두께의 변동폭은 5㎛ 이내이고, 실장부(52) 이외의 부분의 두께(d2)는 균일했다. 또한, 성형체의 금형 말단에 위치하고 있던 부분(유동 말단부)에, 현미경으로 확인할 수 있는 크기의 버는 발생하고 있지 않았다. 또한, 발포 성형체의 단면을 SEM으로 관찰했다. 두께(d1)가 얇은 실장부(52)에서는, 실장부(52) 이외의 부분과 비교하여, 코어층 내부의 발포셀이 적었다.

(2) 회로 패턴의 형성 및 실장 부품의 실장

시료 3-1과 마찬가지의 방법에 의해, 실장면(40a) 상에 회로 패턴(70)을 형성하고, 실장 부품(30)을 실장하여, 회로 부품(400)(시료 3-2)을 얻었다.

[시료 3-3]

판 형상의 기재(10)(도 5) 대신에, 오목부(55) 및 내부가 무전해 도금막(71)으로 충전된 관통 구멍(56)이 형성된 기재(51)(도 10)를 이용한 것 이외에는, 시료 3-1과 마찬가지의 방법에 의해, 도 10에 나타내는 회로 부품(500)을 제조했다.

(1) 기재의 성형

시료 3-1과 마찬가지의 재료 및 장치를 이용하여, 마찬가지의 성형 조건에서 발포 성형체를 성형했다. 단, 시료 3-2에서 이용한 금형을 이용하여, 배면(50b)에 오목부(55)가 형성된 기재(51)를 성형했다. 관통 구멍(56)을 형성하기 전의 기재(51)는, 시료 3-2의 기재(40)와 마찬가지이다.

(2) 회로 패턴 및 관통 구멍의 형성

시료 3-1과 마찬가지의 방법에 의해, 촉매 활성 방해층을 형성한 후, 레이저 묘화를 행했다. 레이저 묘화 시, 배선 패턴에 대응하는 레이저 묘화 부분(15)(도 7의 (a) 및 (b) 참조)과 함께, 실장부(52)의 실장면(50a)으로부터 오목부(55)의 바닥면(55b)을 향하는 관통 구멍(56)을 레이저광에 의해 형성했다. 관통 구멍(56)의 직경은 0.2㎜로 하고, LED(30) 1개에 대해, 6개의 관통 구멍(56)을 형성했다.

다음에, 시료 3-1과 마찬가지의 방법에 의해, 촉매 부여의 전처리, 기재의 세정, 무전해 도금 촉매의 부여 및 무전해 도금을 이 순서대로 행했다. 이에 의해, 레이저 묘화 부분(15) 상의 무전해 도금막과, 관통 구멍(56) 내부의 무전해 도금막(71)을 동시에 형성했다. 다음에, 레이저 묘화 부분(15)의 무전해 도금막 상에, 시료 3-1과 마찬가지의 방법에 의해, 전해 구리 도금막, 전해 니켈 도금막, 전해 금 도금막을 이 순서대로 적층하여, 회로 패턴(70)을 형성했다.

(3) 실장 부품의 실장

시료 3-1과 마찬가지의 방법에 의해, 실장면(50a) 상에 실장 부품(30)을 실장하여, 회로 부품(500)(시료 3-3)을 얻었다.

[시료 3-4]

기재인 발포 성형체의 밀도 저감률을 0.5%로 한 것 이외에는, 시료 3-1과 마찬가지의 방법에 의해, 도 5에 나타내는 회로 부품(700)(시료 3-4)을 제조했다. 기재의 성형에 있어서, 물리 발포제의 도입 압력을 1MPa로 하고, 금형에 대한 용융 수지의 충전량을 조정하여, 밀도 저감률을 0.5%로 했다. 또한, 성형체에 버가 발생하지 않도록, 형 체결압 및 보압의 조정을 행했다. 그 밖의 성형 조건은, 시료 3-1과 마찬가지로 했다.

[시료 3-5]

기재인 발포 성형체의 밀도 저감률을 1%로 한 것 이외에는, 시료 3-1과 마찬가지의 방법에 의해, 도 5에 나타내는 회로 부품(700)(시료 3-5)을 제조했다. 기재의 성형에 있어서, 물리 발포제의 도입 압력을 1MPa로 하고, 금형에 대한 용융 수지의 충전량을 조정하여, 밀도 저감률을 1%로 했다. 또한, 성형체에 버가 발생하지 않도록, 형 체결압 및 보압의 조정을 행했다. 그 밖의 성형 조건은, 시료 3-1과 마찬가지로 했다.

[시료 3-6]

기재인 발포 성형체의 밀도 저감률을 7%로 한 것 이외에는, 시료 3-1과 마찬가지의 방법에 의해, 도 5에 나타내는 회로 부품(700)(시료 3-6)을 제조했다. 기재의 성형에 있어서, 물리 발포제의 도입 압력을 2MPa로 하고, 금형에 대한 용융 수지의 충전량을 조정하여, 밀도 저감률을 7%로 했다. 또한, 성형체에 버가 발생하지 않도록, 형 체결압의 조정을 행했다. 그 밖의 성형 조건은, 시료 3-1과 마찬가지로 했다.

[시료 3-7]

기재인 발포 성형체의 밀도 저감률을 10%로 한 것 이외에는, 시료 3-1과 마찬가지의 방법에 의해, 도 5에 나타내는 회로 부품(700)(시료 3-7)을 제조했다. 기재의 성형에 있어서, 물리 발포제의 도입 압력을 2MPa로 하고, 금형에 대한 용융 수지의 충전량을 조정하여, 밀도 저감률을 10%로 했다. 또한, 성형체에 버가 발생하지 않도록, 형 체결압의 조정을 행했다. 그 밖의 성형 조건은, 시료 3-1과 마찬가지로 했다.

[시료 3-8]

기재를 비발포 성형체(솔리드 성형체)로 한 것 이외에는, 시료 3-1과 동일한 구성의 회로 부품을 제조했다.

(1) 기재의 성형

시료 3-1과 마찬가지의 재료 및 장치를 이용하여, 비발포 성형체를 성형했다. 비발포 성형체를 성형하기 위해, 가소화 실린더에 대한 물리 발포제의 도입은 행하지 않았다. 수지 온도 및 금형 온도는, 시료 3-1과 마찬가지로 했다. 단, 시료 3-8에서는, 용융 수지의 유동성이 낮기 때문에, 사출 성형 시에 보압을 가하지 않으면 성형체에 싱크가 생긴다. 이 때문에, 40MPa의 보압을 5초간 가했다. 또한, 성형 시에 금형이 열리지 않도록 하기 위한 형 체결압은 40tf였다.

얻어진 발포 성형체의 외관을 광학 현미경으로 관찰했다. 성형 시에 있어서 금형 게이트에 위치하고 있던 부분으로부터 금형 말단에 위치한 부분까지, 발포 성형체의 두께의 변동폭은 10㎛이며, 시료 3-1의 변동폭 5㎛보다 악화하였다. 또한, 성형체의 금형 파팅면에 대응하는 부분에, 약 50㎛ 길이의 버가 발생하고 있어, 버 제거의 2차 가공이 필요한 레벨이었다.

(2) 회로 패턴의 형성 및 실장 부품의 실장

시료 3-1과 마찬가지의 방법에 의해, 성형체의 실장면 상에 회로 패턴을 형성하고, 실장 부품을 실장하여, 회로 부품(시료 3-8)을 얻었다.

[시료 3-9]

기재인 발포 성형체의 밀도 저감률을 15%로 한 것 이외에는, 시료 3-1과 마찬가지의 방법에 의해, 도 5에 나타내는 회로 부품(700)(시료 3-9)을 제조했다. 기재의 성형에 있어서, 물리 발포제의 도입 압력을 4MPa로 하고, 금형에 대한 용융 수지의 충전량을 조정하여, 밀도 저감률을 15%로 했다. 그 밖의 성형 조건은, 시료 3-1과 마찬가지로 했다.

[회로 부품의 평가]

제조한 회로 부품(시료 3-1∼시료 3-9)에 대하여 이하의 평가를 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

(1) 회로 부품의 방열성

제조한 각 회로 부품(시료 3-1∼시료 3-9)에 전원을 접속하고, 300mA의 직류 전류를 흘려 LED(30)를 점등시켰다. LED(30)의 온도가 충분히 안정화된 30분 후, LED(30)의 온도를 측정했다. LED(30)의 온도는, LED(30)의 배면의 전극간에 열전대를 고정하여 측정했다.

(2) 기재(성형체)의 양산성

이하의 평가 기준에 따라, 기재(성형체)의 양산성을 평가했다.

<양산성의 평가 기준>

○ : 형 체결압:5tf 미만, 보압:10MPa 미만의 성형 조건에서 성형이 가능하고, 성형체에 버는 발생하지 않았다.

△ : 형 체결압:5∼10tf, 보압:10∼20MPa의 성형 조건에서 성형이 가능하고, 성형체에 버는 발생하지 않았다.

× : 형 체결압:35tf 이상, 보압:40MPa 이상의 성형 조건에서 성형이 가능하고, 성형체에 버가 발생했다.

표 4에 나타내는 바와 같이, 시료 3-1∼3-7의 회로 부품은 LED의 온도가 90℃ 이하로 낮게 억제되고, 방열성이 높고, 성형체의 양산성도 더 양호했다. 기재의 형상이 상이하고, 그 밖의 조건이 동일한 시료 3-1∼3-3을 비교한다. 판 형상체의 기재를 이용한 시료 3-1의 회로 부품(700)(도 5)보다, 시료 3-2의 기재에 오목부를 마련한 회로 부품(400)(도 9) 쪽이 LED의 온도가 낮고, 또한, 시료 3-3의 기재에 오목부 및 스루홀을 마련한 회로 부품(500)(도 10) 쪽이 LED의 온도가 보다 낮았다. 즉, 시료 3-3, 3-2, 3-1의 순서대로 방열성이 높았다.

또한, 기재의 밀도 감소율이 상이하고, 그 밖의 조건이 동일한 시료 3-1, 3-4∼3-7 및 3-9를 비교한다. 기재의 밀도 감소율이 1∼7%인 시료 3-1, 3-5 및 3-6은, 특히, 방열성이 높고, 성형체의 양산성이 양호했다. 시료 3-1, 3-5 및 3-6의 LED의 온도는, 무발포 성형체를 기재로 이용한 경우(시료 3-8)와 대략 동일한 정도이고, 무발포 성형체와 동등한 방열성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 시료 3-1, 3-5 및 3-6과 비교하면, 밀도 감소율이 0.5%인 시료 3-4는 양산성이 약간 낮고, 밀도 감소율이 10%인 시료 3-7은, LED의 온도가 약간 높았다. 또한, 기재의 밀도 감소율이 15%인 시료 3-9는, 성형체의 양산성은 양호했지만, 시료 3-1, 3-5 및 3-6과 비교하면, LED의 온도가 높고, 방열성이 저하했다. 기재의 밀도 감소율이 높은 시료 3-9에서는, 발포셀에 의한 단멸 효과로 기재의 열저항이 상승하기 때문에, 기재 중의 절연성 열전도 필러의 효과가 저하했다고 추측된다.

한편, 무발포 성형체를 기재로서 이용한 시료 3-8은, 성형체의 양산성이 낮았다.

본 발명의 제조 방법은, 물리 발포제에 관련되는 장치 기구를 간략화할 수 있다. 또한, 발포성이 우수한 발포 성형체를 저비용으로, 효율 좋게 제조할 수 있다. 또한, 높은 내열성을 가지는 성형 회로 부품을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 회로 부품(MID)은, 양산성과 방열성을 양립할 수 있다. 이 때문에, LED 등의 실장 부품의 발열에 의해, 회로 부품이 고온이 되는 것을 억제할 수 있어, 양산에 적합하기 때문에, 스마트폰이나 자동차 부품에 응용 가능하다.

20 : 스크루
21 : 가소화존
22 : 압축존
23 : 기아존
24 : 재압축존
25 : 유동 속도 조정존
26 : 시일부
27 : 압력 센서
100 : 봄베
210 : 가소화 실린더
300 : 도입 속도 조정 용기
1000 : 제조 장치
10, 40, 51 : 기재
70 : 회로 패턴
30 : 실장 부품(LED)
11 : 발포셀
700, 400, 500 : 회로 부품

Claims (18)

1. 회로 부품으로서,
   열가소성 수지를 포함하는 발포 성형체인 기재와,
   상기 기재 상에 형성되어 있는 회로 패턴과,
   상기 기재의 실장면에 실장되고, 상기 회로 패턴과 전기적으로 접속되어 있는 실장 부품을 포함하고,
   상기 회로 패턴은 상기 기재 상의 조화부에 형성되며,
   상기 열가소성 수지는, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱을 포함하고,
   상기 회로 부품을 가열하여, 상기 회로 부품의 표면 온도를 240℃∼260℃로 5분간 유지했을 때, 가열에 의한 상기 회로 부품의 두께의 변화율이 -2%∼2%이고,
   상기 기재의 밀도 저감률이 1∼7%인 것을 특징으로 하는 회로 부품.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 회로 부품은,
   상기 열가소성 수지와, 절연성 열전도 필러를 포함하고, 밀도 저감률이 0.5%∼10%인 상기 발포 성형체로서, 상기 실장면과, 상기 실장면에 대향하는 배면을 가지는 상기 기재와,
   상기 실장면을 포함하는 상기 기재의 표면에 형성되어 있는 상기 회로 패턴을 가지고,
   상기 기재의 상기 실장 부품이 실장되어 있는 부분에 있어서, 상기 실장면으로부터 상기 배면까지의 거리가 0.1㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 회로 부품.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 기재의 상기 실장 부품이 실장되어 있는 부분에 있어서, 상기 실장면으로부터 상기 배면까지의 거리가 0.5㎜를 초과하는 것을 특징으로 하는 회로 부품.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 기재의 상기 실장 부품이 실장되어 있는 부분에 있어서, 상기 실장면으로부터 상기 배면까지의 사이에 발포셀을 가지는 것을 특징으로 하는 회로 부품.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 배면에, 측벽과 바닥면에 의해 구획되는 오목부가 형성되고,
   상기 바닥면에 대응하는 상기 실장면 상에 상기 실장 부품이 실장되며,
   상기 실장면으로부터 상기 바닥면까지의 거리가 0.1㎜∼1.5㎜인 것을 특징으로 하는 회로 부품.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 바닥면에 대응하는 상기 실장면 상에 배치되는 상기 실장 부품 1개당의 상기 바닥면의 면적이 0.4㎠∼4㎠인 것을 특징으로 하는 회로 부품.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 실장면으로부터 상기 바닥면을 향해, 비관통 또는 관통 구멍이 형성되어 있고, 상기 구멍의 내벽에 무전해 도금막이 형성되어 있는 회로 부품.
8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 기재의 상기 실장 부품이 실장되어 있는 부분에 있어서, 상기 실장면에 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 표면에 무전해 도금막이 형성되어 있는 회로 부품.
9. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회로 패턴이 무전해 도금막을 포함하는 회로 부품.
10. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배면에 방열 부재가 마련되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 회로 부품.
11. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지가 슈퍼 엔지니어링 플라스틱을 포함하는 회로 부품.
12. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지가, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱을 포함하고, 상기 슈퍼 엔지니어링 플라스틱이, 폴리페닐렌술파이드 또는 액정 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 부품.
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