WO2019130861A1 - ３次元樹脂成形回路部品、その製造方法及びめっき用中間部品 - Google Patents

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WO2019130861A1
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WO
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metal
concavo
hydrophilic region
convex structure
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PCT/JP2018/041885
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関冨　勇治
邦人 竹内
一実 澤村
芳賀　剛
信哉 清水
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株式会社松尾製作所
株式会社Ｉｍｕｚａｋ
株式会社Ｉｂｕｋｉ
エレファンテック株式会社
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    • H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal

Definitions

  • the present invention relates to a three-dimensional resin molded circuit component in which a conductor circuit pattern is integrally formed on a three-dimensional resin molded body, a method of manufacturing the same, and an intermediate component for plating.
  • a resin molded body having a three-dimensional structure of a desired shape is formed by injection molding using a mold.
  • a part (three-dimensional resin molded circuit part) called MID (Molded Interconnect Device) in which a conductor circuit having a desired pattern is directly formed is known.
  • the electric / electronic device incorporating the same is different from the component. Compared with the case of general electric / electronic equipment which must incorporate the printed circuit board etc. for the drive, it can achieve miniaturization (space saving), thinning, weight reduction and multifunctionalization. .
  • Patent Document 1 Various methods are known as methods for directly forming a conductor circuit pattern on the surface of a resin molded body.
  • a metal thin film is formed on the entire surface of a resin molded product by a method such as electroless plating, sputtering, or vacuum deposition, and then the metal thin film is irradiated with laser light to form a target conductor circuit pattern.
  • a method of forming a conductor circuit pattern by removing all the remaining metal thin film while leaving the part of (1), and further performing electrolytic plating of copper on the conductor circuit pattern to obtain a conductor circuit of a desired thickness is disclosed.
  • Patent Document 2 the surface of a resin molded product is chemically etched to form a roughened surface of a concavo-convex structure, and a plating resist is applied to the surface of the roughened surface other than the portion corresponding to the target conductor circuit pattern. (Masking) Then, a catalyst solution containing a metal serving as a catalyst nucleus during chemical (electroless) plating is applied to the concavo-convex structure of a portion corresponding to the exposed conductor circuit pattern, and the catalyst nucleus is adhered.
  • a method is disclosed, for example, in which electroless plating of copper, for example, is carried out to form a conductor circuit of a desired thickness.
  • patent document 1 at the time of manufacture of the circuit component made into the objective, three processes, a laser processing process performed with respect to every one of the resin molding process, and each obtained resin molded product, and an electroless-plating process, are required. Become. In other words, in the case of Patent Document 1, an expensive laser irradiation apparatus and its complicated operation are required, the manufacturing cost becomes high, the manufacturing time becomes long, and the circuit parts become single-piece production, which is suitable for mass production. Not have the problem.
  • Patent Document 2 for each of the resin molded products obtained in the resin molding process, at least an etching process for making the entire surface the roughened surface, and a portion other than the portion corresponding to the target conductor circuit pattern.
  • the process of applying a plating resist on the surface of the above, an electroless plating process performed on the portion corresponding to the conductor circuit pattern, and a process of removing the plating resist applied last are required.
  • the problem is that the manufacturing process is complicated, the manufacturing cost of the circuit component is high, the manufacturing time is long, and it is not suitable for mass production of the circuit component. There is.
  • Patent Documents 1 and 2 are applicable to the relatively flat outer surface of the surface of the resin molded product, the outer surface is a deep concave even if it is It is virtually impossible to form the intended conductor circuit pattern on the inner surface of the through hole which penetrates the inside of the resin molded product from the outer surface of the resin molded product to the outer surface of the other. There is a problem that it is possible. Therefore, in the surface of the resin molding obtained by resin molding, the location which forms a conductor circuit pattern will receive restrictions.
  • the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art and eliminates the need for dedicated processes and equipment such as a laser irradiation process for individually forming a conductor circuit pattern on each resin molded article, masking and etching process,
  • the pattern can be formed on a plurality of resin moldings simultaneously or continuously, and the manufacturing time and cost can be reduced, and the conductor of each surface of the deep concave portion and the through hole of the resin molding can be made. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional resin molded circuit component capable of forming a circuit pattern and further reducing variations in positional accuracy of a conductor circuit pattern, a method of manufacturing the same, and an intermediate component for plating.
  • the three-dimensional resin molded circuit component of the present invention is a three-dimensional resin molded circuit component in which a conductor circuit pattern is formed on the surface of a resin molded product, and the surface of the resin molded product A hydrophilic region formed of a concavo-convex structure formed in a pattern corresponding to the conductor circuit pattern, the conductor circuit pattern covering the hydrophilic region, and acting as a catalyst nucleus at the time of electroless plating And a metal plating layer laminated on the conductive base layer.
  • the surface of the resin molded body excluding the hydrophilic region is a water repellent region having a concavo-convex structure.
  • the metal particles are preferably metal nanoparticles, and further, the metal particles are preferably silver nanoparticles, and the metal plating layer is preferably a copper plating layer.
  • the method for producing a three-dimensional resin molded circuit component of the present invention is a method for producing a three-dimensional resin molded circuit component in which a conductor circuit pattern is formed on the surface of a resin molded body. Resin molding is performed using a mold in which a transfer portion is formed on a mold surface in a pattern corresponding to the conductor circuit pattern, and the hydrophilic region transfer portion is transferred, the hydrophilic region having a concavo-convex structure is surfaced And a metal particle dispersion containing metal particles acting as a catalyst nucleus at the time of electroless plating is brought into contact with the hydrophilic region of the obtained resin molded product, and the hydrophilic region is A step of forming a conductive underlayer containing metal particles, a step of electroless plating of the conductive metal on the conductive underlayer, and laminating a metal plating layer made of the conductive metal on the conductive underlayer.
  • the resin molding excluding the hydrophilic region As the mold, using a mold in which a water repellent region transfer portion having a concavo-convex structure is formed on at least a part of a mold surface excluding the hydrophilic region transfer portion, the resin molding excluding the hydrophilic region It is preferable to use what makes at least one part of the surface of a body the water-repellent region which consists of concavo-convex structure. It is preferable that the treatment for bringing the metal particle dispersion into contact is a treatment for immersing the resin molded body in the metal particle dispersion, or a treatment for applying the conductive dispersion to the hydrophilic region, and the immersion treatment It is preferable to further perform a drying process or a baking process after or after the application process. Moreover, it is preferable to use a metal nanoparticle as said metal particle.
  • the intermediate part for plating of the present invention is an intermediate part for plating comprising a resin molded body for producing a three-dimensional resin molded circuit part having a conductor circuit pattern formed on the surface by plating, A hydrophilic region having a concavo-convex structure formed in a pattern corresponding to the conductor circuit pattern on the surface of the body, and a water repellent region having a concavo-convex structure formed on at least a part of the surface excluding the hydrophilic region It is characterized by having.
  • a hydrophilic region of a pattern corresponding to a target conductor circuit pattern is formed on a resin molded body as a base material. Therefore, the conductive base layer made of metal particles can be formed in the hydrophilic region only by bringing the resin molded product into contact with the metal particle dispersion containing metal particles acting as a catalyst core. Therefore, the conductor circuit pattern consisting of the conductive base layer and the metal plating layer formed thereon can be formed without performing special processing such as laser processing, masking processing and etching processing as in the prior art.
  • the hydrophilic region formed on the surface of the resin molded body is a region to which hydrophilicity is imparted by forming the surface as a concavo-convex structure, hydrophilicity is applied to the corresponding portion of the mold surface of the mold.
  • the resin material used for the resin molded product may be any formable material, and the material cost and the overall manufacturing cost are also reduced.
  • the hydrophilic area transfer portion of the concavo-convex structure that exhibits hydrophilicity on the mold side so processing of the conductor circuit pattern is not separately performed on each one of the resin moldings.
  • the manufacturing process is simplified and contributes to a significant reduction in manufacturing cost and time.
  • a target conductor circuit pattern can be formed on the surface of the concave portion of the resin molded body or the inner surface (inner surface) of the through hole.
  • the metal particle dispersion used when forming the conductive underlayer remains in the region other than the hydrophilic region. Can be suppressed more reliably, and the positional accuracy of the obtained conductor circuit pattern is enhanced.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a three-dimensional resin molded circuit component according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along the line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of a concavo-convex structure forming a hydrophilic region.
  • FIG. 5 is a view schematically showing an example of a mold, wherein (a) is a schematic cross-sectional view as viewed from one side, and (b) is a schematic cross-sectional view as viewed from a direction orthogonal to (a). .
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a resin molding molded by the mold of FIG.
  • FIG. 7 is a view showing a three-dimensional resin molded circuit component according to another embodiment of the present invention, wherein (a) is a perspective view as viewed from the upper surface, and (b) is a perspective view as viewed from the back surface (C) is a view on arrow A of (b).
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an example of a concavo-convex structure forming a water repellent region.
  • FIG. 10 is a perspective view showing another example of the concavo-convex structure forming the water repellent region.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a three-dimensional resin molded circuit component A according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1
  • FIG. 3 is a line III-III in FIG. It is a partially notched enlarged view of the cross section which follows.
  • a through hole 2 penetrating from the upper surface 1a to the lower surface 1b of the resin molded body 1 as a base material is formed.
  • a conductor circuit pattern 3 is formed in a desired pattern on the upper surface 1a, the lower surface 1b, and the side surfaces 1c and 1d of the resin molded body 1, and the conductor circuit pattern 3 is also formed on the inner surface 2a of the through hole 2. .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an integral coupling structure of the surface of resin molded body 1 and conductor circuit pattern 3 formed thereon, wherein the surface of resin molded body 1 on which conductor circuit pattern 3 is formed (FIG.
  • a hydrophilic region 4 is formed on a part of the upper surface 1a.
  • the hydrophilic region 4 is composed of a concavo-convex structure 4A in which the convex portion 4a and the concave portion 4b are combined.
  • the configuration of the concavo-convex structure 4A having a hydrophilic function is not limited at all, and the shapes of the convex portion 4a and the concave portion 4b (wedge shape, polygon, circular, etc.) and the rising angle from the concave portion 4b of the convex portion 4a.
  • the contact angle of the water droplet is set by appropriately setting the height of the convex portion 4a (the same as the depth of the concave portion 4b), the width of the convex portion 4a, and the pitch interval of the convex portion 4a and the concave portion 4b (groove width of the concave portion 4b). It can form as a surface which exhibits the hydrophilicity which becomes less than 90 degrees.
  • the concavo-convex structure 4A forming the hydrophilic region 4 of the present embodiment has a plurality of convex portions 4a extending in the form of a ridge having a rectangular cross section along the wiring direction (X direction) of the conductor circuit pattern 3.
  • the concave portion 4b extends in a groove shape along the convex portion 4a.
  • the width of the recess 4b in the cross sectional direction is 20 to 35 ⁇ m
  • the pitch in the cross sectional direction of the protrusions 4a is 40 to 60 ⁇ m
  • the height (the depth of the concave portion 4b) is set to 30 to 50 ⁇ m, only the surface on which the concavo-convex structure 4A is formed can be made the hydrophilic region 4 among the surfaces of the resin molded body 1.
  • the hydrophilicity can be further enhanced by forming the surface of each of the convex portion 4a and the concave portion 4b into a more minute uneven structure having a size of about 1/5 to 1/10 more than the above in the width direction. .
  • the hydrophilic region 4 can be formed by the convex portion 4a and the concave portion 4b of various shapes and sizes.
  • the hydrophilic region 4 composed of such a concavo-convex structure 4A is formed on the surface of the resin molded body 1 at the same time as the resin molding using a mold in the resin molding process described later.
  • the surface of the hydrophilic region 4 composed of the concavo-convex structure 4A is covered with the conductive underlayer 5.
  • the conductive base layer 5 is formed by adhesion of metal particles, preferably metal particles in the order of nm (metal nanoparticles), which act as a catalyst nucleus when performing electroless plating of a conductive metal in a metal plating laminating step described later.
  • metal particles preferably metal particles in the order of nm (metal nanoparticles), which act as a catalyst nucleus when performing electroless plating of a conductive metal in a metal plating laminating step described later.
  • a thin, conductive coating preferably metal particles in the order of nm (metal nanoparticles)
  • metal which comprises the metal particle (preferably metal nanoparticle) used for the conductive base layer 5
  • money, copper, palladium, nickel etc. can be mentioned, for example, The 1 or 2 or more types of those May be included.
  • gold, silver and copper are preferable from the viewpoint of conductivity, and silver (preferably silver nanoparticles) is more preferable because it is more difficult to oxidize than copper and cheaper than gold.
  • a metal plating layer 6 is stacked on the conductive underlayer 5 to form a conductor circuit pattern 3.
  • the conductive base layer 5 is subjected to electroless plating treatment of a conductive metal to deposit the conductive metal, thereby forming the whole of the concavo-convex structure 4A.
  • the conductive metal include copper, nickel, silver, gold and the like, but copper is preferable in terms of conductivity, economy and the like.
  • usual electrolytic plating can also be given following the above-mentioned electroless-plating process.
  • the concavo-convex structure 4A (hydrophilic region 4) of a pattern corresponding to the target conductor circuit pattern 3 is formed on the surface.
  • the pattern of the concavo-convex structure 4A is integrally formed on the surface of the resin molded body 1 molded by resin molding (for example, injection molding) using a mold.
  • the mold 7 shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) is prepared.
  • the mold 7 forms the resin molded body 1 having a predetermined shape by combining the upper mold 7A and the lower mold 7B.
  • a protrusion for forming the through hole 2 of the resin molded body 1 The upper mold 7A is formed to project in the direction of the lower mold 7B.
  • a portion corresponding to the concave-convex structure 4A to be the hydrophilic region 4 formed on the surface of the resin molded body 1 is the concave-convex structure 4A.
  • a hydrophilic area transfer portion 71 formed of a concavo-convex structure having a cross-sectional shape in which the concavo-convex structure 4A is reversed is formed. Therefore, at the time of molding, the hydrophilic area transfer portion 71 is transferred onto the surface of the resin molded body 1 to form the concavo-convex structure 4A.
  • the hydrophilic area transfer part 71 is a convex part 71a of the same condition as the convex part 4a and the concave part 4b of the concavo-convex structure 4 shown in FIG. And a recess 71b.
  • the laser is used when forming a concavo-convex structure having fine convex parts 71a and concave parts 71b similar to those shown in FIG. 4 as the hydrophilic area transfer part 71 on the mold surface (inner surface) of the mold 7, the laser is used. It can form by the ultra-fine processing method which used processing, cutting processing, grinding processing, semiconductor process processing, etc.
  • the shapes, dimensions and the like of the convex portions 71a and the concave portions 71b of the hydrophilic region transfer portion 71 are as shown in FIG. 4 and therefore, fine irregularities having the concave portions 4b and the convex portions 4a having the same shape, dimensions, etc.
  • a structure 4 is formed on the surface of the resin molded body 1. In this manner, the resin molded body 1 is manufactured in which the hydrophilic region 4 composed of the concavo-convex structure 4A of the pattern corresponding to the target conductor circuit pattern 3 is formed on the surface (see FIG. 6).
  • the conductive underlayer 5 and the metal plating layer 6 are formed in the hydrophilic region 4 formed simultaneously with the resin molding in the resin molding step, and laser processing is performed on each of the resin molded bodies 1.
  • the resin used here does not have to be a special resin compatible with laser processing etc., and it is not particularly limited as long as it is a resin that can be molded by a mold.
  • general purpose resins such as PPS, PBT, PA, POM, PP, and ABS can be used.
  • the conductive base layer 5 is formed on the surface of the hydrophilic region 4 of the resin molding 1 produced in the resin molding step. Therefore, when the conductive metal is subjected to electroless plating in the next step, the conductive metal is deposited on the hydrophilic region 4 composed of the concavo-convex structure 4A transferred to the surface of the resin molded body 1 shown in FIG.
  • the metal particle dispersion containing metal particles of nm order acting as a catalyst nucleus for contacting is brought into contact.
  • a process for bringing the two into contact with each other a process of immersing the resin molded body 1 in a metal particle dispersion, or a process of applying a metal particle dispersion using, for example, an inkjet printer or a pipette is preferable.
  • the immersion treatment is preferable in that it does not require the use of special equipment.
  • the metal particle dispersion wets the concavo-convex structure 4A (hydrophilic area 4) with high affinity by the above-mentioned treatment, and the concavo-convex structure 4A (hydrophilic). While covering the surface of the sexing region 4), the affinity is low and it is hard to adhere to a portion of the surface of the resin molded body 1 other than the hydrophilic region 4. Since the hydrophilic region 4 composed of the concavo-convex structure 4A is formed in the pattern corresponding to the conductor circuit pattern 3 as described above, the metal particle dispersion liquid can be formed into the conductor circuit pattern 3 only by, for example, immersion treatment as described above. It adheres to the surface of the resin molding 1 by the pattern which followed.
  • the resin molded body 1 is dried using warm air, an oven, or the like, and preferably, baked at a temperature of 100 to 300 ° C. for 10 to 120 minutes to form a dispersion medium of the metal particle dispersion. It is preferable to remove by evaporation. By performing such treatment, metal particles (metal nanoparticles) remain on the surface of the concavo-convex structure 4A (hydrophilic region 4) in a thin film form with a thickness of about 100 nm to 20 ⁇ m and remain as catalyst nuclei.
  • the conductive underlayer 5 effectively acts.
  • metal particles having a particle diameter of 1 to 500 nm, preferably 10 to 100 nm are contained in a concentration of 5% to 60%, more preferably 10% to 30% by mass ratio to a dispersion medium such as water. What is dispersed is used.
  • a silver nanoparticle, a gold nanoparticle, etc. can be mentioned as a metal particle.
  • silver nanoparticles are preferable in terms of their function as catalyst nuclei and their relative ease of availability.
  • silver nanoparticle ink can be mentioned, for example.
  • Electroless plating of a conductive metal is performed on the above-described conductive base layer 5 covering the hydrophilic region 4 composed of the concavo-convex structure 4A to form a plated layer of the conductive metal on the conductive base layer 5 Do. That is, the resin molded body 1 having the conductive underlayer 5 is immersed in the electroless plating solution of the conductive metal as it is. Since the metal particles constituting the conductive underlayer 5 act as catalyst nuclei, the conductive metal is deposited thereon. Thereafter, electrolytic plating is performed as necessary to form a metal plating layer 6 (see FIG. 3).
  • the conductive base layer 5 is formed on the concavo-convex structure 4A (hydrophilic region 4) formed in advance so as to correspond to the conductor circuit pattern 3, and the metal laminated on the conductive base layer 5 is formed.
  • the plated layer 6 is also formed in the pattern.
  • a three-dimensional resin molded circuit component A is obtained in which a predetermined conductor circuit pattern 3 in which the conductive base layer 5 and the metal plating layer 6 are laminated is formed on the surface of the resin molded body 1 (see FIG. 1). ).
  • a conductive metal used at a metal-plating lamination process copper, nickel, silver, gold etc. can be mentioned, for example, It is as above-mentioned that it is preferable to use copper from being excellent in electroconductivity etc. .
  • the formed conductor circuit pattern 3 is subjected to thermocompression bonding, for example, at a temperature of 100 to 300 ° C. and a pressure of about 50 Pa or more. Since the mutual adhesion between the plating layers 6 is enhanced, it is preferable.
  • the three-dimensional resin molded circuit component B has a structure in which a water repellent region 40 composed of the concavo-convex structure 40A is formed on at least a part of the surface excluding the hydrophilic region 4 (see FIGS. 8 and 9).
  • the water repellent region 40 is particularly preferably formed in the vicinity of the boundary 10 with the hydrophilic region 4.
  • the hydrophilic region 4 is formed at the time of molding of the resin molded body 1, and thereafter, the conductive base layer 5 is attached to the hydrophilic region 4 simply by immersion or coating in the metal particle dispersion.
  • the metal particle dispersion does not adhere to the water repellent region 40, and is selectively formed only in the hydrophilic region 4.
  • the variation in line width of the metal plating layer 6 to be formed later becomes smaller, and the positional accuracy of the conductor circuit pattern 3 becomes higher.
  • a pattern corresponding to the conductor circuit pattern 3 A concavo-convex structure 40A formed in at least a part of the hydrophilic region 4 formed of the concavo-convex structure 4A formed and at least a part of the surface excluding the hydrophilic area 4 and preferably at least adjacent to the hydrophilic region 4 (boundary 10) And a water repellent region 40 made of
  • the water repellent region 40 is at least a part other than the hydrophilic region transfer portion 71 on the mold surface (inner surface) of the mold 7, preferably, at least a portion adjacent to the hydrophilic region transfer portion 71 (for example, By forming a water repellent region transfer portion (not shown) on the portion shown by reference numeral 75 in FIG. 5, the resin molded body 1 is formed, and at the same time, it corresponds to the target conductor circuit pattern 3 on its surface.
  • the water repellent region 40 made of the concavo-convex structure 40A can be formed together with the hydrophilic region 4 of the pattern.
  • the water repellent region 40 of the present embodiment is formed of a concavo-convex structure 40A as shown in FIG.
  • the shape, dimensions, and the like of the concavo-convex structure 40A it is possible to exhibit water repellency in which the contact angle with the water droplet is 90 degrees or more.
  • the contact angle with the water droplet is 90 degrees or more.
  • the concavo-convex structure 40A has a structure in which the protrusions 40a and the recesses 40b are arranged in a lattice pattern in the X and Y directions, the width of the recess 40b in the cross sectional direction is 10 ⁇ m or less, and the cross section of the protrusions 40a
  • the water repellency is imparted by setting the pitch in the direction (the distance between the width centers of adjacent protrusions 40a) to 20 ⁇ m or less, and the height of the protrusions 40a (depth of the recesses 40b) to 20 to 50 ⁇ m.
  • the cross-sectional shape of the recess 40 b is preferably substantially rectangular or substantially V-shaped.
  • the water repellent area like the water repellent area 40 ′ shown in FIG. 10, a portion corresponding to the concave portion 40b and the convex portion 40a of the concavo-convex structure 40A constituting the water repellent area 40 shown in FIG. It can also be formed from a concavo-convex structure 40'A in which the convex part 40'a and the concave part 40'b are respectively formed.
  • it may be configured as shown in utility model registration 3188770, and as long as it can exhibit water repellency, it is possible to form a water repellent region by projections and depressions of various shapes and sizes. .
  • the above-described water repellent transfer portion formed on the mold 7 to form such a water repellent region 40, 40 ' is obtained by inverting the concavo-convex structures 40A, 40' A shown in FIGS. It is the same as the relationship between the concavo-convex structure 4A of the hydrophilic area 4 and the concavo-convex structure of the hydrophilic area transfer portion 71 described in the above-described embodiment.
  • the three-dimensional resin molded circuit component B of the present embodiment is formed in a concave shape in cross section, and the conductor circuit pattern 3 is formed on the upper surface 1a of the resin molded body 1.
  • the conductor circuit pattern 3 is also formed on the inner surface.
  • the hydrophilic region 4 is integrally formed at the time of resin molding, it is easy to form the through hole 2 and the recessed portion 1 f such as a portion where formation of a conductor circuit is conventionally difficult.
  • the conductor circuit pattern 3 can be formed.
  • the conductor circuit pattern 3 formed on the upper surface 1a is used as the antenna circuit 3a, and an electronic circuit component 3b such as an LED, a diode, or a resistor is mounted on the conductor circuit pattern 3 along the back surface 1e. Is shown.
  • the hydrophilic region 4 composed of the concavo-convex structure 4A is integrally formed in a pattern corresponding to the conductor circuit pattern 3 ing. Therefore, the conductive base layer 5 necessary for laminating the metal plating layer 6 can be formed in the same pattern as the conductor circuit pattern 3 only by contacting the resin molded body 1 with a predetermined metal particle dispersion. Therefore, it is not necessary to process the surface of a resin molding one by one with a laser etc.
  • circuits can be formed on various parts such as deep recesses and through holes, and a three-dimensional resin molded circuit component with a wide application range can be provided.
  • A, B Three-dimensional resin molded circuit part 1 resin molded body 1a upper surface 1b of resin molded body 1 lower surface of resin molded body 1 1c, 1d side surface 1f of resin molded body 1 hollow portion 2 through hole 2a through hole 2 Inner surface 3 Conductor circuit pattern 4 Hydrophilic area 4A Concave-convex structure (hydrophilic area) 4a Convex part 4b Concave part 40, 40 'Water-repellent area 40A, 40'A Concave-convex structure (water-repellent area) 40a, 40'a convex part 40b, 40'b concave part 5 conductive base layer (coating layer of metal particles) 6 metal plating layer 7 mold 7A mold 7 upper mold 7a protrusion 7B mold 7 lower mold 71 hydrophilic area transfer section 71a convex section 71b concave section

Abstract

導体回路パターンの形成を複数個の樹脂成形体に同時に又は連続して行うことができ、スルーホール等の表面にも導体回路パターンを形成する。　本発明の３次元樹脂成形回路部品Ａは、基材である樹脂成形体１に、目的とする導体回路パターン３に対応するパターンの親水性領域４が形成されている。そのため、樹脂成形体１を、触媒核として作用する金属粒子を含む金属粒子分散液と接触させるだけで、親水性領域４に金属粒子からなる導電性下地層５を形成することができる。導電性下地層５とその上に形成される金属めっき層６からなる導体回路パターンは、従来のように、レーザー加工、マスキング処理、エッチング処理など特別の処理を行うことなく形成することができる。

Description

３次元樹脂成形回路部品、その製造方法及びめっき用中間部品
　本発明は、３次元構造の樹脂成形体に導体回路パターンが一体的に形成されている３次元樹脂成形回路部品、その製造方法及びめっき用中間部品に関する。
　コンピュータ、携帯電話、スマートフォン、自動車の電装部品など各種の電気・電子機器に組み込む構成部品として、例えば金型を用いた射出成形によって所望形状の立体構造からなる樹脂成形体を成形し、その表面に、直接、所望パターンの導体回路を形成したＭＩＤ（Molded Interconnect Device）と呼ばれる部品（３次元樹脂成形回路部品）が知られている。
　この３次元樹脂成形回路部品は、構成部品（基材）としての樹脂成形体の表面に所望の導体回路パターンが形成されているので、これを組み込んだ電気・電子機器は、構成部品とは別にその駆動用のプリント回路基板などを組み込まなければなければならない一般的な電気・電子機器の場合に比べ、小型化（省スペース化）、薄型化、軽量化、そして多機能化を図ることができる。
　樹脂成形体の表面に、直接、導体回路パターンを形成する方法としては様々な方法が知られている。例えば、特許文献１では、樹脂成形品の表面全体に無電解めっき、スパッタリング、真空蒸着などの方法で金属薄膜を形成し、ついでその金属薄膜にレーザー光を照射して、目的とする導体回路パターンの部分は残し、残りの金属薄膜は全て除去して導体回路パターンを形成し、更にその導体回路パターンに例えば銅の電解めっきを行って所望する厚みの導体回路にする方法が開示されている。
　また、特許文献２では、樹脂成形品の表面を例えば化学エッチングして凹凸構造の粗化面とし、その粗化面のうち目的とする導体回路パターンに対応する部位以外の表面にめっきレジストを塗布（マスキング）し、しかる後、表出している導体回路パターンに対応する部位の凹凸構造に化学（無電解）めっき時の触媒核となる金属を含む触媒液を塗布して当該触媒核を被着させ、そこに例えば銅の無電解めっきを行って所望する厚みの導体回路にする方法が開示されている。
特開平６―１６４１０５号公報 特開平８―２８８６２１号公報
　しかしながら、上記した先行技術には次のような問題がある。
　特許文献１では、目的とする回路部品の製造に際して、少なくとも樹脂成形工程と、得られた樹脂成形品の一つ一つに対して行うレーザー加工工程と、無電解めっき工程という３工程が必要となる。言い換えれば、特許文献１の場合、高価なレーザー照射装置とその複雑な操作が必要となって製造コストは高くなり、製造時間も長くなり、また回路部品は単品生産となるので大量生産には向いていないという問題がある。
　特許文献２の場合、樹脂成形工程で得た樹脂成形品の一つ一つに対して、少なくとも、それぞれの表面全体を粗化面にするエッチング工程、目的とする導体回路パターンに対応する部位以外の表面にめっきレジストを塗布する工程、導体回路パターンに対応する部位に行う無電解めっき工程、そして最後に塗布しためっきレジストを除去する工程という５工程が必要となる。この場合も、特許文献１に開示の技術と同じように、製造工程は複雑であり、回路部品の製造コストは高くなり、製造時間も長くなり、回路部品の大量生産には向いていないという問題がある。
　また、特許文献１，２に開示の製造方法はいずれも、樹脂成形品の表面のうち比較的平坦な外側表面に対しては適用可能であるが、外側表面であっても深い凹部になっている表面部分や、また樹脂成形品の一方の外側表面から他方の外側表面に向かって樹脂成形品の内部を貫通するスルーホールの内側表面に目的とする導体回路パターンを形成することは事実上不可能であるという問題がある。そのため、樹脂成形して得られた樹脂成形体の表面において、導体回路パターンを形成する箇所は制約を受けることになる。
　本発明は上記した先行技術の問題を解消し、導体回路パターンを各樹脂成形品に個別に形成するためのレーザー照射工程、マスキングやエッチング処理工程などの専用の工程や設備を不要とし、導体回路パターンの形成を複数個の樹脂成形体に同時に又は連続して行うことができ、製造時間や製造コストの低減を図ることができると共に、樹脂成形体の深い凹部やスルーホールの各表面にも導体回路パターンを形成することができ、さらには、導体回路パターンの位置精度のばらつきも少なくすることができる３次元樹脂成形回路部品、その製造方法、及びめっき用中間部品の提供を課題とする。
　上記した課題を解決するために、本発明の３次元樹脂成形回路部品は、樹脂成形体の表面に導体回路パターンが形成されている３次元樹脂成形回路部品であって、前記樹脂成形体の表面に、前記導体回路パターンに対応するパターンで形成された凹凸構造からなる親水性領域を有し、前記導体回路パターンが、前記親水性領域を被覆してなり、かつ無電解めっき時に触媒核として作用する金属粒子を含む導電性下地層と、前記導電性下地層に積層された金属めっき層とを有していること特徴とする。
　前記親水性領域を除いた前記樹脂成形体の表面の少なくとも一部が、凹凸構造からなる撥水性領域になっていることが好ましい。
　前記金属粒子が金属ナノ粒子であることが好ましく、さらには、前記金属粒子が銀ナノ粒子であり、前記金属めっき層が銅めっき層であることが好ましい。
　また、本発明の３次元樹脂成形回路部品の製造方法は、樹脂成形体の表面に導体回路パターンが形成されている３次元樹脂成形回路部品の製造方法であって、凹凸構造からなる親水性領域転写部が、前記導体回路パターンに対応するパターンで型面に形成されてなる金型を用いて樹脂成形を行い、前記親水性領域転写部が転写された、凹凸構造からなる親水性領域を表面に有する樹脂成形体を得る工程と、得られた樹脂成形体の前記親水性領域に、無電解めっき時に触媒核として作用する金属粒子を含む金属粒子分散液を接触させ、前記親水性領域に前記金属粒子を含む導電性下地層を形成する工程と、前記導電性下地層に導電金属の無電解めっき処理を施して、前記導電性下地層に前記導電金属からなる金属めっき層を積層する工程とを含み、前記親水性領域上に、前記導電性下地層と前記金属めっき層とからなる導体回路パターンを形成することを特徴とする。
　前記金型として、前記親水性領域転写部を除いた型面の少なくとも一部に、凹凸構造からなる撥水性領域転写部が形成されているものを用い、前記親水性領域を除いた前記樹脂成形体の表面の少なくとも一部を、凹凸構造からなる撥水性領域とするものを用いることが好ましい。
　前記金属粒子分散液を接触させる処理が、前記樹脂成形体を前記金属粒子分散液へ浸漬する処理、又は前記導電性分散液を前記親水性領域へ塗布する処理であることが好ましく、前記浸漬処理後又は前記塗布処理後に、更に乾燥処理又は焼成処理を行うことが好ましい。また、前記金属粒子として金属ナノ粒子を用いることが好ましい。
　また、本発明のめっき用中間部品は、めっき処理によって表面に導体回路パターンが形成された３次元樹脂成形回路部品を製造するための樹脂成形体からなるめっき用中間部品であって、前記樹脂成形体の表面に、前記導体回路パターンに対応するパターンで形成された凹凸構造からなる親水性領域と、前記親水性領域を除いた表面の少なくとも一部に形成された凹凸構造からなる撥水性領域とを備えていることを特徴とする。
　本発明の３次元樹脂成形回路部品は、基材である樹脂成形体に、目的とする導体回路パターンに対応するパターンの親水性領域が形成されている。そのため、この樹脂成形体を、触媒核として作用する金属粒子を含む金属粒子分散液と接触させるだけで、親水性領域に金属粒子からなる導電性下地層を形成することができる。したがって、導電性下地層とその上に形成される金属めっき層からなる導体回路パターンは、従来のように、レーザー加工、マスキング処理、エッチング処理など特別の処理を行うことなく形成することができる。
　また、樹脂成形体の表面に形成される親水性領域は、その表面を凹凸構造とすることによって親水性が付与された領域になっているので、それに対応する金型の型面の部位に親水性を発揮する凹凸構造の親水性領域転写部を形成しておくことにより、目的とする樹脂成形体を成形すると同時に、当該樹脂成形体の表面に親水性領域を形成することができる。
　したがって、樹脂成形体に用いる樹脂材料は成形可能な材料であれば何であってもよく、材料コストや全体の製造コストも低減する。
　また、金型側に親水性を発揮する凹凸構造の親水性領域転写部を形成するだけでよいのであるから、樹脂成形体の一つ一つに対して個別に導体回路パターンの加工を行わなくてもよく、製造工程は簡略化され、製造コストや製造時間の大幅な低減に寄与する。
　また、樹脂成形だけで親水性領域を形成できるので、樹脂成形体の凹部表面やスルーホールの内側の表面（内面）にも目的とする導体回路パターンを形成することができる。
　また、樹脂成形体の表面には、親水性領域のほかに同じく凹凸構造からなる撥水性領域を形成すると、導電性下地層を形成する際に使用する金属粒子分散液が親水性領域以外に留まることをより確実に抑制でき、得られる導体回路パターンの位置精度が高くなる。
図１は、本発明の一の実施形態に係る３次元樹脂成形回路部品を示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面拡大図である。 図４は、親水性領域を形成する凹凸構造の一例を示す斜視図である。 図５は、金型の一例を模式的に示した図であり、（ａ）は一方側から見た断面模式図、（ｂ）は（ａ）と直交する方向から見た断面模式図である。 図６は、図５の金型で成形された樹脂成形体の断面図である。 図７は、本発明の他の実施形態に係る３次元樹脂成形回路部品を示す図であり、（ａ）は上側表面から見た斜視図であり、（ｂ）は裏側表面から見た斜視図であり、（ｃ）は（ｂ）のＡ矢視図である。 図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。 図９は、撥水性領域を形成する凹凸構造の一例を示す斜視図である。 図１０は、撥水性領域を形成する凹凸構造の他の例を示す斜視図である。
　以下に図面を用いて本発明の一の実施形態を説明する。
　図１は本実施形態に係る３次元樹脂成形回路部品Ａを示す斜視図であり、図２は図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図であり、図３は図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面の一部切り欠き拡大図である。
　図１及び図２において、３次元樹脂成形回路部品Ａには、基材である樹脂成形体１の上側表面１ａから下側表面１ｂに向かって貫通するスルーホール２が形成されている。樹脂成形体１の上側表面１ａ、下側表面１ｂ、側面１ｃ、１ｄには所望するパターンで導体回路パターン３が形成され、またスルーホール２の内面２ａにも導体回路パターン３が形成されている。
　図３は、樹脂成形体１の表面とそこに形成された導体回路パターン３との一体的な結合構造を示す断面図であり、導体回路パターン３が形成されている樹脂成形体１の表面（図では上側表面１ａの一部表面）には、親水性領域４が形成されている。この親水性領域４は、凸部４ａと凹部４ｂを組み合わせた凹凸構造４Ａから構成される。親水性機能を備えた凹凸構造４Ａの構成は何ら限定されるものではなく、凸部４ａや凹部４ｂの形状（畝状、多角形、円形等）、凸部４ａの凹部４ｂからの立ち上げ角度、凸部４ａの高さ（凹部４ｂの深さと同じ）、凸部４ａの幅、凸部４ａと凹部４ｂのピッチ間隔（凹部４ｂの溝幅）を適切に設定することにより、水滴の接触角が９０度未満となる親水性を発揮する面として形成することができる。
　本実施形態の親水性領域４を形成する凹凸構造４Ａは、図４に示したように、導体回路パターン３の配線方向（Ｘ方向）に沿って断面矩形の畝状に延びる複数の凸部４ａが導体回路パターン３の線幅方向（Ｙ方向）に配列され、凹部４ｂが凸部４ａに沿って溝状に延びる構造になっている。例えば、図４の例において、凹部４ｂの断面方向の幅を２０～３５μｍ、凸部４ａの断面方向のピッチ（隣接する凸部４ａの幅中心間の距離）を４０～６０μｍ、凸部４ａの高さ（凹部４ｂの深さ）を３０～５０μｍに設定することにより、樹脂成形体１の表面のうち、この凹凸構造４Ａが形成されている表面だけを親水性領域４とすることができる。
　また、凸部４ａ及び凹部４ｂの各表面をさらに幅方向に沿って上記よりも各寸法が１／５～１／１０程度の細かな凹凸構造とすることにより、親水性をより高めることもできる。このほか、例えば、実用新案登録第３１８８７６９号に示されているように、種々の形状、寸法の凸部４ａや凹部４ｂにより親水性領域４を形成することができる。
　このような凹凸構造４Ａからなる親水性領域４は、後述する樹脂成形工程において、金型を用いた樹脂成形時に樹脂成形体１を成形すると同時にその表面に形成される。この凹凸構造４Ａからなる親水性領域４の表面は、導電性下地層５により被覆されている。
　導電性下地層５は、後述する金属めっき積層工程で導電金属の無電解めっきを行うときに触媒核として作用する金属粒子、好ましくはｎｍオーダーの金属粒子（金属ナノ粒子）が付着して形成された薄い導電性の被覆層になっている。
　導電性下地層５に用いられる金属粒子（好ましくは金属ナノ粒子）を構成する金属としては、例えば、銀、金、銅、パラジウム、ニッケルなどをあげることができ、それらの一種又は二種以上を含んでいてもよい。但し、導電性の点から金、銀、銅が好ましく、銅より酸化しにくく、金より安価であることから銀（好ましくは銀ナノ粒子）がより好ましい。
　この導電性下地層５に金属めっき層６が積層され、導体回路パターン３が形成されている。具体的には導電性下地層５に導電金属の無電解めっき処理を行って当該導電金属をめっき析出させ、凹凸構造４Ａの全体を埋設した状態で形成されている。導電金属としては、銅、ニッケル、銀、金などをあげることができるが、導電性、経済性などの点から銅であることが好ましい。なお、金属めっき層６の形成に際しては、上記した無電解めっき処理に続けて、更に通常の電解めっきを施すこともできる。
　次に、３次元樹脂成形回路部品Ａの製造方法を図面に則して説明する。
（樹脂成形工程）
　この工程では、樹脂成形体１を成形すると同時に、その表面に目的とする導体回路パターン３に対応したパターンの凹凸構造４Ａ（親水性領域４）を形成する。この凹凸構造４Ａのパターンは金型を用いた樹脂成形（例えば射出成形）によって成形した樹脂成形体１の表面に一体に形成される。
　まず、図５（ａ），（ｂ）で示した金型７を用意する。この金型７は、上型７Ａと下型７Ｂとが組み合わさることにより所定形状の樹脂成形体１を形成するが、この例では、樹脂成形体１のスルーホール２を形成するための突出部７ａが上型７Ａに、下型７Ｂ方向に突出するように形成されている。
　上型７Ａと下型７Ｂの型面（両者の対向する内面）のうち、樹脂成形体１の表面に形成される親水性領域４となる凹凸構造４Ａに対応する部位には、当該凹凸構造４Ａと同じパターンで、当該凹凸構造４Ａを反転させた断面形状の凹凸構造からなる親水性領域転写部７１が形成されている。このため、樹脂成形体１の表面には、成形時に、親水性領域転写部７１が転写され、凹凸構造４Ａが形成される。樹脂成形体１の凹凸構造４Ａを親水性領域４として機能させるため、親水性領域転写部７１は、図４に示した凹凸構造４の凸部４ａ、凹部４ｂと全く同様の条件の凸部７１ａと凹部７１ｂを備えている。なお、親水性領域転写部７１として、図４に示したものと同様の微細な凸部７１ａと凹部７１ｂとを有する凹凸構造を、金型７の型面（内面）に形成するに当たっては、レーザー加工、切削加工、研削加工、半導体プロセス加工などを用いた超微細加工方法によって形成することができる。
　次に、この金型７を用いて樹脂材料を射出する。これにより、突出部７ａに対応する位置にスルーホール２を備えた樹脂成形体１が形成される。このとき、樹脂成形体１の成形と同時に、上型７Ａと下型７Ｂの型面に形成されている親水性領域転写部７１が転写されるため、当該親水性領域転写部７１の凸部７１ａに対応する位置の樹脂成形体１の表面に凹部４ｂが形成され、当該親水性領域転写部７１の凹部７１ｂに対応する位置の樹脂成形体１の表面に凸部４ａが形成される。親水性領域転写部７１の凸部７１ａ及び凹部７１ｂの形状、寸法等は、図４に示したとおりであるため、それと同様の形状、寸法等の凹部４ｂ及び凸部４ａを備えた微細な凹凸構造４が樹脂成形体１の表面に形成される。このようにして、表面に、目的とする導体回路パターン３に対応するパターンの凹凸構造４Ａからなる親水性領域４が形成された樹脂成形体１が製造される（図６参照）。
　本実施形態では、樹脂成形工程で樹脂成形と同時に形成した親水性領域４に後述するように導電性下地層５及び金属めっき層６を形成し、樹脂成形体１の一つ一つにレーザー加工等を行う必要がないため、ここで用いる樹脂は、レーザー加工等に対応した特殊な樹脂である必要はなく、金型成形が可能な樹脂であれば格別限定されるものではない。例えば、ＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＡ、ＰＯＭ、ＰＰ、ＡＢＳのような汎用樹脂を用いることができる。
（導電性下地層形成工程）
　この工程では、樹脂成形工程で製造された樹脂成形体１の親水性領域４の表面に導電性下地層５を形成する。
　そのために、図６で示した樹脂成形体１の表面に転写されてなる凹凸構造４Ａからなる親水性領域４に、次工程で導電金属の無電解めっき処理を行ったときに当該導電金属を析出させるための触媒核として作用するｎｍオーダーの金属粒子を含有する金属粒子分散液を接触させる。
　両者を接触させる処理としては、金属粒子分散液の中に樹脂成形体１を浸漬する処理、又は、金属粒子分散液を例えばインクジェットプリンターやピペットなどを用いて塗布する処理などが好適である。とくに浸漬する処理は　特別の器具を用いることも必要としないという点で好適である。
　凹凸構造４Ａが親水性領域４になっているため、上記した処理を施すことにより、金属粒子分散液は親和性の高い当該凹凸構造４Ａ（親水性領域４）を濡らし、当該凹凸構造４Ａ（親水性領域４）の表面を被覆する一方で、樹脂成形体１の表面のうち、親水性領域４以外の部位には、親和性が低く付着しにくい。凹凸構造４Ａからなる親水性領域４が、上記のように導体回路パターン３に対応したパターンで形成されるため、このように、例えば浸漬処理するだけで、金属粒子分散液が導体回路パターン３に従ったパターンで樹脂成形体１の表面に付着することになる。
　次に、樹脂成形体１に対して、温風やオーブンなどを用いて乾燥し、さらに、好ましくは、１００～３００℃で温度で、１０～１２０分間焼成し、金属粒子分散液の分散媒を蒸発除去することが好ましい。このような処理を施すことにより、凹凸構造４Ａ（親水性領域４）の表面に金属粒子（金属ナノ粒子）が当該表面を１００ｎｍ～２０μｍ程度の厚みで薄膜状に被覆して残り、触媒核として有効に作用する導電性下地層５となる。
　なお、金属粒子分散液としては、粒径１～５００ｎｍ、好ましくは１０～１００ｎｍの金属粒子が、水などの分散媒に質量比で５％～６０％、より好ましくは１０％～３０％濃度で分散してなるものが用いられる。
　また金属粒子としては、上記のように銀ナノ粒子、金ナノ粒子などをあげることができる。これらのうち、触媒核としての機能や入手が比較的容易であるという点からして、銀ナノ粒子が好適である。銀ナノ粒子を含有する金属粒子分散液としては、例えば銀ナノ粒子インクをあげることができる。
（金属めっき積層工程）
　この工程では、凹凸構造４Ａからなる親水性領域４を被覆する上記した導電性下地層５に導電金属の無電解めっきを行って、当該導電性下地層５の上に導電金属のめっき層を形成する。すなわち、導電性下地層５を有する樹脂成形体１を、そのまま、導電金属の無電解めっき液に浸漬する。導電性下地層５を構成する金属粒子が触媒核として作用するので、その上に、当該導電金属が析出する。その後、必要に応じて、電解めっきを行い金属めっき層６を形成する（図３参照）。この際、導電性下地層５は、予め導体回路パターン３に対応するように形成された凹凸構造４Ａ（親水性領域４）上に形成されており、導電性下地層５上に積層される金属めっき層６もそのパターンで形成されることになる。ここに、樹脂成形体１の表面に、導電性下地層５と金属めっき層６が積層されてなる所定の導体回路パターン３が形成された３次元樹脂成形回路部品Ａが得られる（図１参照）。
　金属めっき積層工程で用いる導電金属としては、例えば銅、ニッケル、銀、金などをあげることができ、導電性等に優れていることからして銅を用いることが好ましいことは上記のとおりである。
　なお、金属めっき積層工程後に、形成された導体回路パターン３に対して例えば温度１００～３００℃、圧力５０Ｐａ程度かそれ以上の熱圧着処理を施すと、凹凸構造４Ａ、導電性下地層５、金属めっき層６間の相互密着力が高まるので好適である。
　次に、本発明の他の実施形態を図７～図９に基づき説明する。上記実施形態の３次元樹脂成形回路部品Ａは、樹脂成形体１の表面に、導体回路パターン３に対応したパターンで形成された親水性領域４を形成しただけであったが、本実施形態の３次元樹脂成形回路部品Ｂでは、親水性領域４を除いた表面における少なくとも一部に凹凸構造４０Ａからなる撥水性領域４０を形成した構造である（図８及び図９参照）。撥水性領域４０は、特に、親水性領域４との境界部１０付近に形成されていることが好ましい。上記のように、親水性領域４は樹脂成形体１の成形時に形成され、その後、金属粒子分散液に浸漬や塗布するだけで親水性領域４に導電性下地層５が付着されるが、少なくとも親水性領域４の隣接部（境界部１０）付近を撥水性領域４０とすることにより、金属粒子分散液が撥水性領域４０には付着せず、親水性領域４にだけ選択的に形成され、その後に形成される金属めっき層６の線幅のばらつきが小さくなり、導体回路パターン３の位置精度が高くなる。
　したがって、導電性下地層形成工程及び金属めっき積層工程の前の段階で成形されためっき用中間部品である樹脂成形体１としては、本実施形態のように、導体回路パターン３に対応するパターンで形成された凹凸構造４Ａからなる親水性領域４と、親水性領域４を除いた表面の少なくとも一部、好ましくは少なくとも親水性領域４の隣接部（境界部１０）付近に形成された凹凸構造４０Ａからなる撥水性領域４０とを備えている構成であることが望ましい。
　撥水性領域４０は、親水性領域４と同様に、型７の型面（内面）における親水性領域転写部７１以外の少なくとも一部、好ましくは、少なくとも親水性領域転写部７１の隣接部（例えば、図５において符号７５で示した部位）に撥水性領域転写部（図示せず）を形成することで、樹脂成形体１を成形すると同時に、その表面に目的とする導体回路パターン３に対応したパターンの親水性領域４と共に、凹凸構造４０Ａからなる撥水性領域４０を形成することができる。
　例えば、本実施形態の撥水性領域４０は、図９に示したような凹凸構造４０Ａから形成される。凹凸構造４０Ａの形状、寸法等を適切に設定することにより、水滴との接触角が９０度以上となる撥水性を発揮させることができる。例えば、図９では、凹凸構造４０Ａを、凸部４０ａと凹部４０ｂがＸ方向とＹ方向に互いに格子模様で配列された構造とし、凹部４０ｂの断面方向の幅を１０μｍ以下、凸部４０ａの断面方向のピッチ（隣接する凸部４０ａの幅中心間の距離）を２０μｍ以下、凸部４０ａの高さ（凹部４０ｂの深さ）を２０～５０μｍに設定して撥水性を付与している。また、凹部４０ｂの断面形状は略矩形又は略Ｖ字形とすることが好ましい。撥水性をより高める場合、凸部４０ａの表面にこれらの１／５～１／１０程度の寸法のより微細な凹凸構造を形成することで達成することができる。なお、撥水性領域としては、図１０に示した撥水性領域４０’のように、図９に示した撥水性領域４０を構成する凹凸構造４０Ａの凹部４０ｂ及び凸部４０ａに相当する部位を、それぞれ凸部４０’ａ及び凹部４０’ｂとした凹凸構造４０’Ａから形成することもできる。このほか、例えば、実用新案登録第３１８８７７０号に示されている形態とすることもでき、撥水性を発揮できる限り、種々の形状、寸法の凸部や凹部により撥水性領域を形成することができる。
　なお、このような撥水性領域４０，４０’を形成するために型７に形成される上記の撥水性転写部は、図９及び図１０に示した凹凸構造４０Ａ，４０’Ａを反転させた微細な凹凸構造から形成されることは、上記実施形態で説明した親水性領域４の凹凸構造４Ａと親水性領域転写部７１の凹凸構造との関係と同様である。
　また、本実施形態の３次元樹脂成形回路部品Ｂは、図７（ａ），（ｂ）に示したように、断面凹状に形成され、導体回路パターン３を、樹脂成形体１の上側表面１ａからスルーホール２を介して裏側表面１ｅに至るまで形成している。また、裏側表面１ｅの角部には、図７（ｃ）に示したように窪み部１ｆが形成されており、その内表面にも導体回路パターン３が形成されている。本実施形態においても、樹脂成形時に親水性領域４を一体形成する構成であるため、スルーホール２やこのような窪み部１ｆ等、従来、導体回路の形成が困難であった部位にも容易に導体回路パターン３を形成することができる。なお、図７においては、上側表面１ａに形成した導体回路パターン３をアンテナ回路３ａとし、裏側表面１ｅに沿った導体回路パターン３に、ＬＥＤ、ダイオード、抵抗等の電子回路部品３ｂを実装した例を示している。
　上記各実施形態によれば、樹脂成形時に、めっき中間体としての樹脂成形体１の表面に、凹凸構造４Ａからなる親水性領域４を、導体回路パターン３に対応したパターンで一体的に形成している。そのため、金属めっき層６を積層するために必要な導電性下地層５を、所定の金属粒子分散液に樹脂成形体１を接触するだけで導体回路パターン３と同じパターンで形成することができる。したがって、従来のように所定パターンの導体回路を得るための加工工程の中で、レーザー等により樹脂成形体の表面を一つずつ加工したりする必要がなく、複数個同時の加工や連続的加工が可能であり、大量生産に適し、製造工程の簡略化、製造コストの低減に寄与できる。しかも、深い凹部やスルーホール等、様々な部位への回路形成が可能となり、応用範囲の広い３次元樹脂成形回路部品を提供することができる。
Ａ，Ｂ　３次元樹脂成形回路部品
１　　　樹脂成形体
１ａ　　樹脂成形体１の上側表面
１ｂ　　樹脂成形体１の下側表面
１ｃ，１ｄ　　樹脂成形体１の側面
１ｆ　　窪み部
２　　　スルーホール
２ａ　　スルーホール２の内面
３　　　導体回路パターン
４　　　親水性領域
４Ａ　　凹凸構造（親水性領域）
４ａ　　凸部
４ｂ　　凹部
４０，４０’　　撥水性領域
４０Ａ，４０’Ａ　凹凸構造（撥水性領域）
４０ａ，４０’ａ　凸部
４０ｂ，４０’ｂ　凹部
５　　　導電性下地層（金属粒子の被覆層）
６　　　金属めっき層
７　　　金型
７Ａ　　金型７の上型
７ａ　　突出部
７Ｂ　　金型７の下型
７１　　親水性領域転写部
７１ａ　凸部
７１ｂ　凹部

Claims (10)

  1. 樹脂成形体の表面に導体回路パターンが形成されている３次元樹脂成形回路部品であって、
    　前記樹脂成形体の表面に、前記導体回路パターンに対応するパターンで形成された凹凸構造からなる親水性領域を有し、
    　前記導体回路パターンが、前記親水性領域を被覆してなり、かつ無電解めっき時に触媒核として作用する金属粒子を含む導電性下地層と、前記導電性下地層に積層された金属めっき層とを有していること特徴とする３次元樹脂成形回路部品。
  2. 前記親水性領域を除いた前記樹脂成形体の表面の少なくとも一部が、凹凸構造からなる撥水性領域になっている請求項１記載の３次元樹脂成形回路部品。
  3. 前記金属粒子が金属ナノ粒子である請求項１又は２記載の３次元樹脂成形回路部品。
  4. 前記金属粒子が銀ナノ粒子であり、前記金属めっき層が銅めっき層である請求項１～３のいずれか１に記載の３次元樹脂成形回路部品。
  5. 樹脂成形体の表面に導体回路パターンが形成されている３次元樹脂成形回路部品の製造方法であって、
    　凹凸構造からなる親水性領域転写部が、前記導体回路パターンに対応するパターンで型面に形成されてなる金型を用いて樹脂成形を行い、前記親水性領域転写部が転写された、凹凸構造からなる親水性領域を表面に有する樹脂成形体を得る工程と、
    　得られた樹脂成形体の前記親水性領域に、無電解めっき時に触媒核として作用する金属粒子を含む金属粒子分散液を接触させ、前記親水性領域に前記金属粒子を含む導電性下地層を形成する工程と、
    　前記導電性下地層に導電金属の無電解めっき処理を施して、前記導電性下地層に前記導電金属からなる金属めっき層を積層する工程と
    を含み、
    　前記親水性領域上に、前記導電性下地層と前記金属めっき層とからなる導体回路パターンを形成することを特徴とする３次元樹脂成形回路部品の製造方法。
  6. 前記金型として、前記親水性領域転写部を除いた型面の少なくとも一部に、凹凸構造からなる撥水性領域転写部が形成されているものを用い、前記親水性領域を除いた前記樹脂成形体の表面の少なくとも一部を、凹凸構造からなる撥水性領域とする請求項５記載の３次元樹脂成形回路部品の製造方法。
  7. 前記金属粒子分散液を接触させる処理が、前記樹脂成形体を前記金属粒子分散液へ浸漬する処理、又は前記導電性分散液を前記親水性領域へ塗布する処理である請求項５又は６記載の３次元樹脂成形回路部品の製造方法。
  8. 前記浸漬処理後又は前記塗布処理後に、更に乾燥処理又は焼成処理を行う請求項７記載の３次元樹脂成形回路部品の製造方法。
  9. 前記金属粒子が金属ナノ粒子である請求項５～８のいずれか１に記載の３次元樹脂成形回路部品の製造方法。
  10. めっき処理によって表面に導体回路パターンが形成された３次元樹脂成形回路部品を製造するための樹脂成形体からなるめっき用中間部品であって、
    　前記樹脂成形体の表面に、前記導体回路パターンに対応するパターンで形成された凹凸構造からなる親水性領域と、前記親水性領域を除いた表面の少なくとも一部に形成された凹凸構造からなる撥水性領域とを備えているめっき用中間部品。
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