JP2004512195A - 細かい特徴を有する液晶性ポリマーの成形品 - Google Patents

Abstract

液晶性ポリマーを溶融形成して、例えば、リッジおよび／またはチャネルなどの非常に細かい特徴を、結果として生じる固体物品の中に成形することができる。適切な成形条件下に、わずか０．１ミクロンの幅、および／またはわずか１０ｎｍの奥行きのリッジおよび／または溝、および／またはわずか０．２ミクロンの間隔で配置されたリッジおよび／または溝を、ＬＣＰ中に成形することができる。同様なサイズのその他の特徴、例えばくぼみまたは盛り上がり部も、ＬＣＰ部品中に成形することができる。これらの物品は、回折格子、プリント回路、およびその他の有用な商品に有用であり、および／またはこれらに容易に転換することができる。

Description

【０００１】
（発明の分野）
発明の分野は、液晶性ポリマー、これから溶融形成されうる物品であって、その中に非常に細かい特徴、例えばリッジおよび／またはチャネルが成形されている物品、このような物品を用いた応用品（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）、およびこのような物品および応用品の製造方法に関する。
【０００２】
（技術の背景）
狭いおよび／または接近した間隔のラインを、例えばリッジおよび溝または同様な構造の形態において形成しうることは、重要な工業技術であり、様々な種類の回折格子、回路基板、マイクロエレクトロニクス用のカプセル材料および相互接続、グラビアおよびその他の種類の印刷版、化学的および生物学的マイクロ反応器用基材、および例えば生物学的および化学的マイクロアレーなどの様々なマイクロアレー用の基材を形成するために用いられる。
【０００３】
このような構成は、例えばレーザーカット溝によって直接形成することもできるが、このような方法は遅くて費用がかかり、通常は低体積および／または高額な商品用に用いられている。例えば回路基板などの大量生産品の場合、所望パターンの輪郭を生じるために、ある形態のプリントが通常用られており、その場合、リッジおよび溝を発生させるため、および適切な場所に金属を加えてプリント回路を形成するために、通常は複雑な一連の工程が用いられる。この複雑さは、より高いコストにつながることが多く、多くの場合、環境に優しくない薬品を使用し、これを処分する必要が生じる。このような方法は、Ｃ．Ｆ．Ｃｏｏｍｂｓ，Ｊｒ．，Ｅｄ．，Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｈａｎｄｂｏｏｋ，４ｔｈ　Ｅｄ．，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ，１９９５，ｃｈａｐｔｅｒｓ　３　ａｎｄ　４に概要が説明されている。この文献は参照して本明細書に含まれる。したがってプリント回路基板、回折格子、印刷版、マイクロ電子相互接続、およびマイクロ反応器用の基材上にパターンを形成するためのより良い方法が望まれている。
【０００４】
米国特許第４，５３２，１５２号および第４，６８９，１０３号は、プラスチック部品中へのチャネルの直接射出成形、ついでその結果生じた部品の金属化による回路基板の調製のための、プラスチック、例えばポリ（エチレンテレフタレート）の使用について記載している。チャネルは好ましくは、約２５〜約２５０ｍの奥行きであるが、これらのチャネルの分離のための寸法は示されておらず、ＬＣＰの使用についての言及もなされていない。
【０００５】
回路基板および様々なその他の電子デバイスへのＬＣＰの使用も提案されている。例えば欧州特許（出願）第３１２，２６８号、第３１１，２３２号、第３０５，８４６号、第３５３，９３３号、および第４０７，１２９号を参照されたい。しかしながらこれらの文献のどれも、ＬＣＰ部品中にパターンを直接溶融成形することを提案していない。
【０００６】
（発明の概要）
本発明は、主要部分が液晶性ポリマーであるポリマーを含む造形部品であって、かつ前記部品の１つまたは複数の表面に、その最小寸法が１００μｍ未満の、前記表面に対して平行に測定されるトポグラフィー特徴、またはその最小寸法が１００μｍ未満の、前記表面に対して垂直に測定される前記トポグラフィー特徴、またはその両方を、意図的に溶融成形された造詣部品を含んでいる。
【０００７】
同様に、成形品の製造方法であって、主要部分が液晶性ポリマーである溶融ポリマー部分を形成する工程、少なくとも１ＭＰａの圧力下にて、前記溶融ポリマー部分を密閉金型中に入れる工程であって、前記金型がその表面の１つまたは複数に、その最小寸法が１００μｍ未満の、前記表面に対して平行に測定されるか、またはその最小寸法が１００μｍ未満の、前記表面に対して垂直に測定される、１つ以上のトポグラフィー特徴、またはその両方を有する工程、ついで前記ポリマー部分を冷却してこれを固化し、その最小寸法が１００μｍ未満の、前記表面に対して平行に測定されるか、その最小寸法が１００μｍ未満の、前記表面に対して垂直に測定される、１つ以上のトポグラフィー特徴、またはその両方を、前記成形品の１つまたは複数の表面に溶融成形した前記成形品を製造する工程を含む方法も、本発明に含まれる。
【０００８】
同様に、前記造形部品を含む応用品、およびこのような応用品に適したこのような造形部品の製造方法も含まれる。
【０００９】
（好ましい実施態様の説明）
本明細書において液晶性ポリマーとは、米国特許第４，１１８，３７２号に記載されている「ＴＯＴ　テスト」による液晶性ポリマーであるポリマーという意味である。この特許は参照して本明細書に組込まれる。
【００１０】
「溶融成形される」または「溶融形成された」とは、例えばＬＣＰなどの熱可塑性ポリマーが溶融され、例えば金型においてある形状に形成され、ついで冷却されて、この熱可塑性ポリマーを造形品に固化することを意味する。
【００１１】
「トポグラフィー特徴」とは、例えば成形品などの物体の表面上の三次元特徴を意味する。１つの表面上の特徴のサイズは、その表面に対して平行に、あるいはその表面に対して垂直に（本明細書では奥行きとも呼ばれる）測定することができる。これらの特徴は、製造された成形品の表面に意図的に成形され、通常、所望の形状および／または寸法を有する。トポグラフィー特徴は、この成形品には無作為の欠陥、例えばピット、ランダムチャネル、または盛り上がり部（ｈｉｇｈ　ｓｐｏｔ）を含まない。通常、これらのトポグラフィー特徴は、同じ金型を用いて、反復成形品に再現可能である。
【００１２】
本明細書において成形されたポリマー部分は、このポリマー部分において熱可塑性プラスチックの総体積量を基準にして、１つ以上のＬＣＰの大部分の体積を含む。１つの好ましい実施態様において、このポリマー部分は、存在する唯一の熱可塑性プラスチックとして１つまたは複数のＬＣＰを含み、より好ましくは１つのＬＣＰを含む。有用なＬＣＰには、下記特許に記載されているＬＣＰが含まれる。すなわち、米国特許第３，９９１，０１３号、第３，９９１，０１４号、第４，０１１，１９９号、第４，０４８，１４８号、第４，０７５，２６２号、第４，０８３，８２９号、第４，１１８，３７２号、第４，１２２，０７０号、第４，１３０，５４５号、第４，１５３，７７９号、第４，１５９，３６５号、第４，１６１，４７０号、第４，１６９，９３３号、第４，１８４，９９６号、第４，１８９，５４９号、第４，２１９，４６１号、第４，２３２，１４３号、第４，２３２，１４４号、第４，２４５，０８２号、第４，２５６，６２４号、第４，２６９，９６５号、第４，２７２，６２５号、第４，３７０，４６６号、第４，３８３，１０５号、第４，４４７，５９２号、第４，５２２，９７４号、第４，６１７，３６９号、第４，６６４，９７２号、第４，６８４，７１２号、第４，７２７，１２９号、第４，７２７，１３１号、第４，７２８，７１４号、第４，７４９，７６９号、第４，７６２，９０７号、第４，７７８，９２７号、第４，８１６，５５５号、第４，８４９，４９９号、第４，８５１，４９６号、第４，８５１，４９７号、第４，８５７，６２６号、第４，８６４，０１３号、第４，８６８，２７８号、第４，８８２，４１０号、第４，９２３，９４７号、第４，９９９，４１６号、第５，０１５，７２１号、第５，０１５，７２２号、第５，０２５，０８２号、第５，０８６，１５８号、第５，１０２，９３５号、第５，１１０，８９６号、および第５，１４３，９５６号（これらの各々は参照して本明細書に組込まれる）、および欧州特許出願第３５６，２２６号である。ＬＣＰの１つの好ましい種類は、芳香族ポリエステルまたはポリ（エステル−アミド）、好ましくは芳香族ポリエステルである。
【００１３】
もう１つの好ましい実施態様において、このポリマー部分は、もう１つの熱可塑性プラスチックを含んでおり、これは好ましくは非晶質ポリマー、例えばポリ（エーテル−エーテル−ケトン）（通称ＰＥＥＫ）、ノボラック、またはＵｌｔｅｍであり、これはＧｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏ．によって製造されているポリ（エーテル−イミド）である。
【００１４】
同様に、ＬＣＰが比較的低い分子量を有すること、あるいは前記のもう１つの方法が、比較的低い溶解粘度、好ましくは約１〜約２００Ｐａ・ｓ、より好ましくは約５〜約１００Ｐａ・ｓ、特に好ましくは約１０〜約５０Ｐａ・ｓの溶融粘度を有することも好ましい。この低分子量ＬＣＰは、国際特許出願第９９／５２９７８号に記載されている方法によって製造されることが好ましい。この特許は参照して本明細書に含まれる。この熱可塑性ポリマー自体は別として、このポリマー部分はまた、このようなポリマー中に通常見られるその他の成分、例えば着色料、顔料、補強剤、充填剤、酸化防止剤、その他を含んでいてもよい。有用な充填剤／補強剤および顔料には、タルク、雲母、炭酸カルシウム、シリカ、石英、二酸化チタン、熱硬化ポリマー、およびカーボンブラックが含まれる。すべての場合、このポリマー部分におけるあらゆる固体微粒子物質は好ましくは、このトポグラフィー特徴において充填剤を原因とする欠陥を有することを防ぐために、あらゆるトポグラフィー特徴の最小寸法以下、好ましくはあらゆるトポグラフィー特徴の最小寸法のサイズの半分以下の最大粒子サイズを有すべきである。例えば石英のような物質もまた、この成形品の熱膨張係数を変えるために用いることができる。この固体微粒子物質は、これらの表面特徴を変えるために、例えば官能化シラン、チタネート、または界面活性剤などの物質でコーティングされてもよい。
【００１５】
この成形プロセスは、例えば圧縮成形または射出成形などの、熱可塑性プラスチックについて知られているあらゆる溶融成形プロセスであってもよい。ただし射出成形が好ましい（例えばＨ．Ｍａｒｋら、Ｅｄ．，Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．８、Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　＆　Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ，１９８７，ｐ．１０２−１３８参照）。適用しうる場合、この成形は、ポリマーをその融点および／またはガラス転移温度以上の比較的高い温度まで加熱することによって、および／またはこのポリマーを比較的高い速度で金型に射出することによって、および／またはこの金型に充填するために比較的高い圧力を用いることによって、および／または射出成形において比較的高い金型温度（しかしながらポリマーの融点以下、またはこのＬＣＰが非晶質であるならば、ガラス転移点以下）を用いて実施されることが好ましい。このような条件は、実施例に例証されている。
【００１６】
これらのトポグラフィー特徴のサイズおよび形状は、幅広く変えることができる。リッジによって区切られている１つ以上のものの場合、１つ以上の溝またはチャネルがあってもよく、あるいは単に、平らな表面から高くなっている１つ以上のリッジがあってもよい。これらの特徴のどれもランダムに構成して存在していてもよく、あるいは規則正しく配列して、例えば平行に存在していてもよい。ランダム構成あるいはなんらかの規則正しい構成において、例えばスカイスクレーパー、角錐、またはオベリスクなどの、造形表面から突出した特徴があってもよい。これらの特徴またはその他の種類の特徴のあらゆる組合わせがあってもよい。同様に、この成形部品の途中まで、またはこれを貫通したくぼみが存在してもよい。
【００１７】
これらのトポグラフィー特徴の寸法は当然ながら、金型においてこれらの寸法を変えることによって様々に変えることもできる。図１は、様々な溝の断面図および溝構成を示している。例えばＶ形溝（図１ａ）の場合、幅「ｗ」は、この溝の最上部を横断する幅と考えられる。「Ｕ」形状溝の場合、これは、図１ｂに示されているように「Ｕ」の「脚部」に沿ったどこかと考えられる。この溝の奥行き「ｄ」は、図１ａおよび１ｂに示されているように、溝の最上部から底部までと考えられる。一連の溝、特に一連の平行な溝は、例えば図１ｃおよび１ｄに示されているように、溝幅「ｗ」および奥行き「ｄ」を有する。互いに接近した一連の溝はまた、一連のリッジを生じる。これらの溝は、図１ｃに示されているように、分離を有していなくてもよく、あるいは図１ｄに示されているように分離を有していてもよい。分離「ｓ」、すなわち測定可能なトポグラフィー特徴が、図１ｄに示されている。一連の規則的に間隔があけられている平行溝（およびこれらに伴なうリッジ）はまた、図１ｃおよび１ｄに示されているもう１つの寸法、ピッチ「ｐ」も有する。これは、１つの溝とリッジとの１つの反復についてのトポグラフィー特徴の寸法である。
【００１８】
図２ａおよび２ｂは、様々な独立したリッジおよびこれらの奥行き「ｄ」およびこれらの幅「ｗ」の断面図を示している。
【００１９】
図３ａは、平らな表面上の一連の規則的に間隔があけられている角錐様トポグラフィー特徴の上面図を示しており、一方、図３ｂは、これらの特徴のうちの１つの側面図を示している。測定することができるトポグラフィー寸法には、角錐底辺の１辺「ａ」、角錐の高さ「ｄ」、およびこれらの角錐間の様々な間隔「ｓ１」、「ｓ２」、および「ｓ３」がある。示されている角錐は、同じサイズおよび間隔であるが、角錐形状およびサイズの規則性とこれらの角錐の間隔あけとの両方を、規則的なものからランダムまで変えることができる。同じ成形品に存在するトポグラフィー特徴の１つ以上の形状があってもよい。ほかの種類のトポグラフィー特徴に対して、同様な種類の寸法を考えることができる。
【００２０】
好ましい種類のトポグラフィー特徴は、一連の溝およびこれらに伴なうリッジ、または独立した（互いに対して比較的接近していない、および／または互いに対して平行に通っていない多数の溝を含む）溝である。トポグラフィー特徴のもう１つの好ましい種類は、好ましくはなんらかの種類の規則的または反復配列にある、本質的に平らな表面から伸びている（例えば角錐、円筒、円錐、直方体、または立方体の先端または辺上の）一連の高くなった点である。好ましいトポグラフィー特徴のもう１つの種類は、この成形部品の途中までまたはこれを貫通した円筒くぼみである。途中までの場合、この特徴または同様な特徴の奥行きは、表面からこのくぼみの底部までの距離である。
【００２１】
好ましくは、表面に対して平行なトポグラフィー特徴の最大サイズは、５０μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以下、特に好ましくは１５μｍ以下、非常に好ましくは１０μｍ以下、大いに好ましくは５μｍ以下、極端に好ましくは１μｍ以下、極めて好ましくは０．５μｍ以下、特別に好ましくは０．１μｍ以下である。トポグラフィー特徴について、成形品表面に対して平行な好ましい最小寸法は、約０．００１μｍ以上、より好ましくは約０．０１μｍ以上、非常に好ましくは０．１μｍ以上、特に好ましくは０．５μｍ以上である。好ましい最小および最大寸法は、この成形部品の特定の用途にしたがって変えることができる。成形品表面に対して垂直に測定されるトポグラフィー特徴の寸法（奥行き）については、この奥行きが５０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、特に好ましくは５μｍ以下、非常に好ましくは２μｍ以下、大いに好ましくは１μｍ以下、極端に好ましくは５００ｎｍ以下、極めて好ましくは１００ｎｍ以下、特別に好ましくは５０ｎｍ以下である。トポグラフィー特徴についてこの成形品に対して垂直な好ましい最小寸法は、約０．１ｎｍ以上、より好ましくは約０．５ｎｍ以上、非常に好ましくは１ｎｍ以上、特に好ましくは５ｎｍ以上である。この表面に対して平行であるかまたは垂直なあらゆる好ましい寸法と同様に、この表面に対して平行であるかまたは垂直な好ましい最小および最大寸法のどれを組合わせてもよい。
【００２２】
本発明において製造された成形品は、様々な種類の回折格子、例えばモノクロメーターおよびホログラフィック回折格子、回路基板、印刷版、マイクロ電子相互接続、およびマイクロ反応器として直接有用であるか、あるいはこれらの製造において有用である。光の波長のサイズ程度におけるトポグラフィー特徴を、ＬＣＰ部品中に成形することができるので、これらの部品は、可視光およびその他の電磁放射線の回折のために用いることができる。例えば回折格子として有用であるためには、これらは例えば無電界メッキ、電気メッキ、またはプラズマコーティングによって、金属コートされてもよい。
【００２３】
回路基板として用いるために、いくつかの異なる方法を用いて、この成形品の表面上に導電性経路を得ることができる。このポリマー部分は、金属、通常は銅の接着を改良するために、例えば炭酸カルシウムなどの無機充填剤が充填されていてもよい。この成形品の形成後、金属接着は、あらゆる既知の方法、例えば様々な薬品での表面のエッチングによって、あるいはプラズマまたはコロナエッチングによって、あるいは非常に細かいグリット研磨剤を用いた機械的研磨によって改良することができる。
【００２４】
１つの非常に単純な方法において、金属導体パターンが、例えばめっきによって１つまたは複数の金型表面上につくられ、ついでＬＣＰがその周りで成形される。したがってＬＣＰ表面は、その中に金属導体パターンを成形している。金属導電性がこの金型からＬＣＰ表面上に出てくるためには、この金型表面は、剥離剤で処理されてもよく、および／またはＬＣＰに接着される金属パターンの表面は、例えばベンゾトリアゾールなどの接着促進剤でコーティングされてもよい。
【００２５】
金属導体が、この成形品の表面下でチャネルに形成されるとすれば、導電性インクが、これらのチャネル中にスキージーによって塗布され、これらのチャネルが金属で電気メッキされてもよい。もう１つの方法において、無電界メッキ用のＰｄ触媒が、この成形品全体の表面に塗布され、ついで研磨によってこの盛上がった部分（非チャネル部分）から除去されてもよい。あるいはまた金属が（無電界および／または電気メッキによって）表面上にメッキされた後、この盛上がった表面上の金属は、研磨によって除去されてもよい。別の代替方法において、既に金属メッキされたチャネルにレジストが加えられてもよく、表面上のもう一方の金属が化学エッチングによって除去されてもよい。導電性またはその他の種類のパターンがこの部品の一般的な表面の上に形成されているならば、これは、この表面の下部部分をコーティングしないままにして、ロールコーティングによってコーティングされてもよい。ついでこのコーティングされた部分は、必要に応じて処理されてもよい。前記の手順およびその他の金属化手順のうちのいくつかはまた、米国特許第４，５３２，１５２号および第４，６８９，１０３号に記載されている。これらの特許の各々は、その全体が参照して本明細書に組込まれる。
【００２６】
回路基板の中の孔は、例えばレーザードリリングなどの孔あけ方法によって導入されてもよく、あるいは例えば金型におけるピンの使用によってこの基板の中に成形されてもよい。この基板の片側または両側は、その中に成形されたパターンを有していてもよい。回路の追加層が、第一成形品の上に別のＬＣＰ層を連続的に成形し、ついで金属化することによって加えられてもよい。２つ以上の層を連結する孔があけられてもよく、あるいはピンによってこの成形品の中に形成されてもよい。
【００２７】
このプロセス用の金型は、多様な方法によって調製することができる。例えば緻密な金属表面は、所望のパターンを形成するために、レーザー、機械、または化学エッチングされてもよい。所望のパターンを有する金型インサートは、光コンパクトディスクを製造するための「スタンパー」のために用いられる方法と同様な、よく知られている方法によって製造されてもよい。これによって、単一金型で成形されるパターンの迅速な変更が可能になる。一度に１つ以上のデバイス（回路基板、回折格子等）を成形するために、数個取金型を用いることができる。あるいはまた、２つ以上のデバイスを含む大きい一個構成のものが成形され、その後製造のなんらかの段階で切り離されて、多数のデバイスを製造することもできる。１つ以上の大きい一個構成のものが、数個取金型において一度に成形されてもよい。
【００２８】
ベースポリマーとしてのＬＣＰの使用は、その他の多くの種類のポリマーを用いることに勝るいくつかの利点を有する。多くのＬＣＰは、良好な耐熱性、良好な耐薬品性、低い可燃性、およびその他の利点のうちの１つ以上を有する。このことによって、腐食性薬品および／または溶媒が存在する場合、および／または高温に出会う操作の場合、例えば回路基板上のはんだ操作の場合に、この製造された成形品を用いることができるようになる。
【００２９】
溶融粘度は、Ｋａｙｅｎｅｓｓレオメーター（Ｋａｙｅｎｅｓｓ，Ｉｎｃ．，ＲＤ＃３、Ｂｏｘ３０，Ｅ．Ｍａｉｎ　Ｓｔ．，Ｈｏｎｅｙｂｒｏｏｋ，ＰＡ１９３４４　Ｕ．Ｓ．Ａ．）で測定される。一般にこのＫａｙｅｎｅｓｓレオメーターは、約５０Ｐａ・ｓおよび１０００　ｌ／ｓまで容易にかつ規定どおりに溶融粘度を測定することができる。しかしながらこの５０Ｐａ．ｓの値以下の粘度を測定するには、大きな注意が必要である。
【００３０】
５０Ｐａ・ｓ以上の溶融粘度は、３６０秒の溶融時間を用いて、半径０．５ｍｍ（０．０２”）×長さ２．０ｃｍ（０．８０”）の孔を有するダイを用いて測定される。５０Ｐａ・ｓ未満の溶融粘度は、半径０．２０ｍｍ（０．００７８”）×長さ３．４８ｃｍ（１．２”）のダイ孔を有する（非標準）ダイを用いて測定される。この小さい直径のダイは、商品として入手しうるＥＤＭ型ドリルを用いて注文生産された。この小さい０．２０ｍｍダイは、０．５ｍｍ半径のダイよりもさらに精密な５０Ｐａ・ｓ以下の粘度の測定を与え、約０．１Ｐａ・ｓの精度で、０．４Ｐａ・ｓの粘度レベルを測定することができる。どちらのダイの場合も、粘度の値の変動性を最小限にするために、（多数のサンプルに対して粘度を測定する時）、サンプル間に少なくとも５分、好ましくは約３０分の予熱時間が必要とされる。１０００　ｌ／ｓおよびそれ以下で約２０Ｐａ・ｓの粘度レベルにおいて、粘度の測定は、測定テストの保持部分の間のダイからのサンプルの垂れ落ちによって非常に難しい問題である。この垂れ落ちは、予熱の間、および測定の合間に（通常、１回のＫａｙｅｎｅｓｓ測定中に多数の測定が行なわれる）、オリフィスを手で塞ぐことによって効果的に最小限にすることができる。約１０Ｐａ・ｓの粘度レベルにおいて、特に約５Ｐａ・ｓ以下において、極端に流体のメルトは、Ｋａｙｅｎｅｓｓピストンとシリンダーとの間で漏れ出す傾向がある。これらの測定値の変動性は、安定状態の粘度に達するまで（これは、ピストンとシリンダー壁との間でメルトがもはや漏れ出さないことを示す）、１つの剪断速度において多数の測定を行なうことによって減少させることができる。
【００３１】
（実施例）
下記実施例１〜２は、本発明の好ましい実施態様を例証する。当然ながら本発明は、実施例１〜２に限定されるわけではない。
【００３２】
実施例１
Ｎｉｓｅｉ　ＦＮ−４０００−１射出成形機における鋼インサートを用いて、ＬＣＰ組成物からプラックが成形された。
【００３３】
この鋼インサートは、高さ約２０〜３０μｍ、公称幅２０〜１００μｍの蛇行ラインを浮出していた。このインサートは、ハロゲン化銀フォトツール、水性処理乾燥塗膜光レジスト、および塩化鉄（ＩＩＩ）エッチング液と共に、フォト画像化および化学磨砕プロセスを用いて調製された。フォトツール上の蛇行パターンのラインおよび間隔は、名目上等しい。磨砕されたインサート上では、エッチング効果によって、浮出されたラインの最上部は、フォトツールよりも数μｍ狭く、間隔は数μｍ幅広い。光学顕微鏡による検査は、４０μｍライン／間隔までのラインパターンが均一にエッチングされたことを示した。３０μｍパターンは、波打っていて損傷されているが、一方で、２０μｍは分解されていなかった。
【００３４】
用いられたＬＣＰ組成物は次のとおりであった：
５０／５０／７０／３０／３２０のモル比においてモノマーＨＱ／ＢＰ／Ｔ／Ｎ／ＨＢＡを有する７０重量％ＬＣＰ；
３０重量％ＣＥ　Ｍｉｎｅｒａｌｓ　４４ＣＳＳ石英ガラス。
【００３５】
射出成形条件は次のとおりであった：
バレル温度：ノズル：３３４℃；前部３５０℃；中間部：３４２℃；後部：３１５℃；
ラム速度：１６ｍｍ／秒；
ピーク圧：３０ＭＰａ；
射出＋保持時間：５秒。
【００３６】
全部で１２０のプラックが製造された。その結果生じた各々のプラックは、３インチ×５インチ×１／１６インチの寸法を有する。
【００３７】
指定実験１つあたりの様々な成形条件下で製造された１１のプラックの検査は、光学および走査電子顕微鏡によって、複製に対する成形条件の効果を精査する検査であるが、これは、このＬＣＰが、１００μｍライン／空間まで十分に鋼インサートの構造を複製したことを示しており、この鋼インサート上の浮出されたラインに対応するチャネルを示した。１００μｍライン／空間以下では、このＬＣＰは、この金型構造を非常によく複製した。しかしながら、全体のパターンに比べて小さいが、回路基板目的にはさほど重要ではないいくつかの欠陥が見られた。図４は、この鋼インサート上の１００μｍライン／空間の区域を示している。図５は、この成形プラックの１つの上の対応区域を示している。図５におけるＬＣＰプラックの倍率は、図４の鋼インサートよりもわずかに高い。
【００３８】
実施例２
この実施例は、成形品の表面下のチャネルにおける導電性経路の好ましいスキージー／ブレード形成方法を例証する。
【００３９】
はんだ付性を基準にして、どのインクを用いるべきかを決定するために、予備調査を実施した。
【００４０】
次の３つのインクがプリントされ、ＬＣＰプラックにはんだ付けされた：
ＣＢ２３０（ＤｕＰｏｎｔ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥから入手）；
ＣＢ２２０（ＤｕＰｏｎｔ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥから入手）；
４９２９Ｎ（ＤｕＰｏｎｔ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥから入手）。
【００４１】
ＣＢ２３０が、良好なはんだ付性を示す唯一のポリマーインクであった。
【００４２】
ＣＢ２３０インクに加えて、下記材料および装置がこの実施例において用いられた：
Ｒｅｄ７０デュロメータースキージー；
金属ブレード；
Ｗｈｉｔｅ９０デュロメータースキージー；
３０ミクロンサンドペーパー；
Ｓｅａｒｓ　Ｈａｎｄ　Ｓａｎｄｅｒ；
水を有するＧｒｅｅｎ　Ｓｃｏｔｃｈｂｒｉｔｅパッド；
４０ｍ厚のＨｉｔａｃｈｉ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ．カバーレイ；
Ｈｅｗｌｅｔｔ　Ｐａｃｋａｒｄ　３４５７Ａ　Ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒ；
１７０℃におけるＢｏｘ炉；
２２０℃における６２Ｓｎ／３６Ｐｂ／２Ａｇソルダー。
【００４３】
Ｒｅｄ７０デュロメータースキージー、金属ブレード、あるいはＷｈｉｔｅ９０デュロメータースキージーのいずれかを用いて、前記実施例１に記載されているＬＣＰ基材に、ＣＢ２３０が塗布された。
【００４４】
予備調査が実施され、下記のことが発見された：
−　Ｒｅｄ７０デュロメータースキージーが、この基材に適合した。ほとんど圧力がない場合、このスキージーは、表面上に多量の過剰インクを残留させた。大きい圧力を加えた場合、このスキージーは、これらのトレース中に浸されて、インクを残留させなかった。
−　金属ブレードは、これらのトレースの縁を剪断した（すなわち、ＬＣＰを損傷した）。
−　Ｗｈｉｔｅ９０デュロメータースキージーは、二重パスを用いた時、最良の結果を生じた。第一パスは、スキージーと基材との間に約２０°の角度がある状態に傾斜された。第二パスは、基材に対して４５〜５０°の角度で傾斜が少なく、より低い圧力が用いられた。第一パスはこれらのトレースを満たし、第二パスは、表面から過剰インクを取除いた。過剰インクは、非プリント区域を覆うための型板をカットする時より一層最少限化された。
【００４５】
したがってＷｈｉｔｅ９０デュロメータースキージーおよび前記方法を用い、ついで１７０℃における３０分間の硬化を用いて、５〜６のＬＣＰ基材が調製された。３０ミクロンサンドペーパー（手動ハンドサンディング）、Ｓｅａｒｓ　Ｈａｎｄ　Ｓａｎｄｅｒ（自動サンディング）、あるいは水を有するＧｒｅｅｎ　Ｓｃｏｔｃｈｂｒｉｔｅパッドのいずれかを用いて、表面がきれいにされた。
【００４６】
すべての方法が表面を十分にきれいにしたが、ＣＢ２３０における銀コートされた銅の分解（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）を結果として生じた（これははんだ付けに影響を与えることがある）。手動ハンドサンディングを用いた場合、より効果の高い／低い区域を選ぶことができる（手動ハンドサンディングを用いた場合でさえ、銀コートされた銅のある区域が分解されて、銅表面が残され、これははんだ付けに影響を与えることがある）。
【００４７】
Ｈｅｗｌｅｔｔ　Ｐａｃｋａｒｄ３４５７Ａ　Ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒを用いた抵抗率測定が、手動ハンドサンディングされた基材のうちの１つに対して実施された。これらの結果を下記表１に示す。
【００４８】
【表１】

【００４９】
この発明は、現時点で好ましい実施態様であると考えられているものに関して記載されているが、本発明は開示された実施態様に限定されるわけではないと考えるべきである。それとは反対に、本発明は、添付した特許請求の精神および範囲に含まれる様々な修正および同様の配列を包括するものである。特許請求の範囲には、このようなすべての修正および同等の配合および機能を包含するように、最も広義の解釈が認められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明のトポグラフィー特徴の様々な好ましい種類およびこれらの特徴の好ましい寸法をいくつか示している。
【図２】
本発明のトポグラフィー特徴の様々な好ましい種類およびこれらの特徴の好ましい寸法をいくつか示している。
【図３】
本発明のトポグラフィー特徴の様々な好ましい種類およびこれらの特徴の好ましい寸法をいくつか示している。
【図４】
本発明の好ましい鋼金型インサート上の１００μｍリッジ／間隔を示している。
【図５】
図４の鋼金型インサートを用いて成形された好ましいプラックの１００μｍチャネル／リッジを示している。

Claims (2)

1. 主要部分が液晶性ポリマーであるポリマーを含む造形部品であって、かつ前記部品の１つまたは複数の表面に、その最小寸法が１００μｍ未満の、前記表面に対して平行に測定されるトポグラフィー特徴、またはその最小寸法が１００μｍ未満の、前記表面に対して垂直に測定される前記特徴、またはその両方を、意図的に溶融成形されたことを特徴とする造形部品。
2. 成形品の製造方法であって、主要部分が液晶性ポリマーである溶融ポリマー部分を形成する工程と、
   少なくとも１ＭＰａの圧力下にて、前記溶融ポリマー部分を密閉金型中に入れる工程であって、前記金型がその表面の１つまたは複数に、その最小寸法が１００μｍ未満の、前記表面に対して平行に測定される１つ以上のトポグラフィー特徴、またはその最小寸法が１００μｍ未満の、前記表面に対して垂直に測定される前記特徴、またはその両方を有する工程と、
   ついで前記ポリマー部分を冷却してこれを固化し、その最小寸法が１００μｍ未満の、前記表面に対して平行に測定されるトポグラフィー特徴、またはその最小寸法が１００μｍ未満の、前記表面に対して垂直に測定される前記特徴、またはその両方を、前記成形品の１つまたは複数の表面に意図的に溶融成形した前記成形品を製造する工程とを含むことを特徴とする方法。

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