JP2014527474A - 電子的および機械的な構造を製作する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (87)
- 3次元構造を製作する方法であって、
a)金属化可能な組成物を有する少なくとも1つの誘電材料を、3次元印刷を使って基板上に選択的に積層する工程と、
b)金属化可能な組成物を有する前記誘電材料上に選択的に金属を積層する工程と
を有する方法。 - 請求項1記載の方法において、前記3次元印刷は、光造形法、2光子光造形法、インクジェット、ホットメルト押出成形による製作、または粉末焼結積層造形のうちの少なくとも1つである方法。
- 請求項1または2記載の方法において、金属化可能な組成物を有する前記積層された誘電材料のうちの少なくとも1つは、光画像形成性誘電体組成物をさらに有するものである方法。
- 請求項3記載の方法において、
前記光画像形成性誘電体組成物の所定の部分に電磁輻射を適用して、前記光画像形成性誘電体組成物において電磁輻射を受けていない部分を除去する工程
を有するものである方法。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法において、
3次元印刷を使って前記基板上に誘電材料を積層する工程を有し、前記誘電材料は、金属化不可能な組成物を有するものである方法。 - 請求項5記載の方法において、金属化不可能な組成物を有する前記誘電材料を積層する工程は、金属化可能な組成物を有する前記積層された誘電材料上に、金属化不可能な組成物を有する前記誘電材料を積層する工程を有するものである方法。
- 請求項1〜6のいずれか1つに記載の方法において、
金属化可能な組成物を有する前記誘電材料および金属化不可能な組成物を有する前記誘電材料のうちの少なくとも1つを積層する前に、犠牲足場材料を積層する工程を有し、
金属化可能な組成物を有する前記誘電材料および金属化不可能な組成物を有する前記誘電材料のうちの少なくとも1つを積層する前記工程のうちの少なくとも1つは、前記少なくとも1つの誘電材料を前記足場材料の上に積層する工程を有するものである方法。 - 請求項7記載の方法において、
前記足場材料を除去して、前記積層された誘電材料のうちの少なくとも1つの下に空隙を設ける工程を有するものである方法。 - 請求項1〜8のいずれか1つに記載の方法において、
金属化可能な組成物を有する犠牲材料を積層して前記犠牲材料を選択的に金属化し、前記犠牲材料を除去する工程を有し、
前記犠牲材料は、任意選択的に光画像形成性の組成物を有するものである方法。 - 請求項9記載の方法において、前記犠牲材料は、水溶性溶剤、有機溶剤、熱的蒸発のうちの1若しくはそれ以上により、および任意選択的に超音波装置を使って除去されるものである方法。
- 請求項9記載の方法において、金属化可能な組成物を有する前記誘電材料、金属化不可能な組成物を有する前記誘電材料、および金属化された犠牲材料のうちの1若しくはそれ以上は、選択された複数の層で積層され、金属材料、犠牲材料、および誘電材料のうちの1若しくはそれ以上を有する構造を順次構築することにより、前記基板の上に構造を形成するものである方法。
- 請求項1〜11のいずれか1つに記載の方法において、前記積層工程のうちの少なくとも1つは、スピンコーティング材料、積層(lamination)材料、ディップコーティング、カーテンコーティング、スロットコーティング、スプレーコーティング、およびオフセットコーティングの中から選択されるものである方法。
- 請求項1〜12のいずれか1つに記載の方法において、前記基板には、金属化可能な組成物を有する前記少なくとも1つの誘電材料が積層される前に少なくとも1つの構成要素が装着され、金属化可能な組成物を有する前記少なくとも1つの誘電材料は、先行する前記少なくとも1つの構成要素の上に積層されるものである方法。
- 3次元構造を製作する方法であって、
a)3次元印刷を使って第1の誘電材料を基板上に選択的に積層する工程と、
b)3次元印刷を使って、前記基板および前記第1の誘電材料のうちの少なくとも1つの上に第2の誘電材料を選択的に積層する工程と、
c)めっき触媒により、前記誘電材料のうちの1つを選択的に触媒化する工程と、
d)前記触媒化された誘電材料上に選択的に金属を積層する工程と
を有する方法。 - 請求項14記載の方法において、前記3次元印刷は、光造形法、2光子光造形法、インクジェット、ホットメルト押出成形による製作、または粉末焼結積層造形のうちの少なくとも1つである方法。
- 請求項14記載の方法において、前記誘電材料のうちの少なくとも1つは、光画像形成性誘電体組成物を有するものである方法。
- 請求項14〜16のいずれか1つに記載の方法において、この方法は、
金属化可能な組成物を有する犠牲材料を積層する工程と、
前記犠牲材料を選択的に金属化する工程と、
前記犠牲材料を除去する工程とを有し、
前記犠牲材料は、任意選択的に光画像形成性の組成物を有するものである方法。 - 請求項17記載の方法において、前記第1および第2の誘電材料、および犠牲材料のうちの少なくとも1つは、選択された複数の層で積層され、金属材料、犠牲材料、および誘電材料のうちの1若しくはそれ以上を有する構造を順次構築することにより、前記基板の上に構造を形成するものである方法。
- 請求項14〜18のいずれか1つに記載の方法において、前記積層工程のうちの少なくとも1つは、スピンコーティング材料、積層材料、ディップコーティング、カーテンコーティング、スロットコーティング、スプレーコーティング、およびオフセットコーティングの中から選択されるものである方法。
- 請求項14〜19のいずれか1つに記載の方法において、
前記第1および第2の誘電材料のうちの少なくとも1つを積層する前に、犠牲足場材料を積層する工程を有し、
前記第1および第2の誘電材料を積層する前記工程のうちの少なくとも1つは、前記第1および第2の誘電材料を前記足場材料の上に積層する工程を有するものである方法。 - 請求項20記載の方法において、
前記足場材料を除去して、前記積層された第1のおよび第2の誘電材料のうちの少なくとも1つの下に空隙を設ける工程を有するものである方法。 - 請求項1〜21のいずれか1つに記載の方法において、前記3次元印刷は光造形法を有し、当該光造形法工程中の選択された段階で、液体モノマーまたはポリマーが、異なる液体モノマーまたはポリマーで置き換えられるものである方法。
- 請求項1〜22のいずれか1つに記載の方法のうち任意の1つにより作製された装置。
- 3次元装置であって、
第1のポリマー材料と、
第2のポリマー材料と
を有し、
前記第2のポリマー材料は、前記第1のポリマー材料と対比し、選択的に金属化されることが可能である
3次元装置。 - 請求項24記載の3次元装置において、
第3の犠牲材料を有し、当該第3の犠牲材料は除去可能であり、任意選択的に、前記第2のポリマーと対比し、選択的に金属化されないものである3次元装置。 - 請求項25記載の3次元装置において、
前記犠牲材料の前記除去により生じる少なくとも1つの空隙を有するものである3次元装置。 - 請求項26記載の3次元装置において、前記空隙は、前記第1ポリマーと前記第2のポリマーとの間の位置に設けられるものである3次元装置。
- 請求項24〜27のいずれか1つに記載の3次元装置において、
前記第2のポリマー材料を有する金属化可能な中心導体コアと、前記第2のポリマー材料を有する金属化可能な外側導体コアとを有する同軸構造を有するものである3次元装置。 - 請求項28記載の3次元装置において、前記金属化可能な中心および前記外側導体コアの表面上に金属が設けられるものである3次元装置。
- 請求項28〜29のいずれか1つに記載の3次元装置において、
前記中心導体コアと、前記外側導体コアとの間に設けられ、前記第1のポリマー材料を有する支柱を有するものである3次元装置。 - 請求項28〜29のいずれか1つに記載の3次元装置において、
前記外側導体コアの各壁内に配置された第1および第2の端部を有する支持バーを有し、当該支持バーは、前記中心導体コアの下方に設けられ、前記外側導体コア内で当該中心導体コアを支持するものである3次元装置。 - 請求項24〜31のいずれか1つに記載の3次元装置において、前記第2のポリマー材料は、選択的に金属化可能な表面を有するものである3次元装置。
- 請求項32記載の3次元装置において、前記選択的に金属化可能な表面は、無電解金属化または電解金属化のどちらか一方のための金属化触媒を受容するように処理することができるものである3次元装置。
- 請求項33記載の3次元装置において、前記処理は、膨張、エッチング、酸化、プラズマ処理、および金属化触媒との接触のうちの少なくとも1つ若しくはそれ以上である3次元装置。
- 請求項24〜34のいずれか1つに記載の3次元装置において、金属化可能な前記ポリマー材料のうちの少なくとも1つは、金属化可能な成分を有するものである3次元装置。
- 請求項35記載の3次元装置において、前記金属化可能な成分は、無電解的に金属化可能な金属化触媒を有するものである3次元装置。
- 請求項35記載の3次元装置において、前記金属化可能な成分は、電解的に金属化可能な伝導性材料を有するものである3次元装置。
- 請求項24〜37のいずれか1つに記載の3次元装置において、前記第1および第2のポリマー材料のうちの少なくとも1つは、伝導性ポリマーを有するものである3次元装置。
- 請求項24〜38のいずれか1つに記載の3次元装置において、
前記第2のポリマー材料の表面上に設けられた金属コーティングを有するものである3次元装置。 - 請求項24〜39のいずれか1つに記載の3次元装置において、前記第1のポリマー材料および第2のポリマー材料のうちの少なくとも1つは、3次元印刷により積層されるものである3次元装置。
- 3次元装置であって、
第1のポリマー材料と、
第2のポリマー材料であって、金属化された第2のポリマー材料を提供するため、表面上に金属コーティングを有するものである、前記第2のポリマー材料と、
第3の犠牲材料と
を有する3次元装置。 - 請求項41記載の3次元装置において、前記第2のポリマー材料および前記犠牲材料のうちの1若しくはそれ以上は、選択的に金属化不可能な表面を有するものである3次元装置。
- 請求項42記載の3次元装置において、前記選択的に金属化不可能な表面は、無電解金属化または電解金属化のどちらか一方のための金属化触媒を受容するように処理することができるものである3次元装置。
- 請求項43記載の3次元装置において、前記処理は、膨張、エッチング、酸化、プラズマ処理、および金属化触媒との接触のうちの少なくとも1つである3次元装置。
- 請求項41〜44のいずれか1つに記載の3次元装置において、
前記犠牲材料の除去により生じる1若しくはそれ以上の空隙を有するものである3次元装置。 - 請求項41〜45のいずれか1つに記載の3次元装置において、当該3次元装置は、前記第1および第2のポリマー材料のうちの少なくとも1つの層を1若しくはそれ以上含むものである3次元装置。
- 請求項41〜46のいずれか1つに記載の3次元装置において、前記第1のポリマー材料および第2のポリマー材料のうちの少なくとも1つは、3次元印刷により積層されるものである3次元装置。
- 請求項41〜47のいずれか1つに記載の3次元装置において、
前記金属化された第2のポリマー材料を有する中心導体および外側導体を有する同軸構造を有するものである3次元装置。 - 請求項48記載の3次元装置において、
前記中心導体と前記外側導体との間に設けられ、前記第1のポリマー材料を有する支柱を有するものである3次元装置。 - 請求項48記載の3次元装置において、
前記外側導体の各壁内に配置された第1および第2の端部を有する支持バーを有し、当該支持バーは、前記中心導体の下に設けられ、前記外側導体内で当該中心導体を支持するものである3次元装置。 - 3次元構造を製作する方法であって、
a)3次元印刷を使って支持表面上に第1の犠牲材料の第1の層を積層し、当該第1の層の奥行きの少なくとも一部に向かって延長する1若しくはそれ以上の開口部を内部に有する形状を提供する工程と、
b)3次元印刷を使って前記第1の層上に第2の犠牲材料の第2の層を積層し、当該第2の層の奥行きの少なくとも一部に向かって延長する1若しくはそれ以上の開口部を前記第2の層内に有する形状を提供する工程であって、前記第1の層の前記開口部のうちの少なくとも1つは、前記第2の層の前記開口部のいずれとも不連続な位置に設けられるものである、前記提供する工程と
を有する方法。 - 請求項51記載の方法において、前記第2の層の少なくとも一部は、前記第1の層の開口部内に設けられるものである方法。
- 請求項51〜52のいずれか1つに記載の方法において、
前記第1および第2の層のうちの1若しくはそれ以上の選択された開口部内に、チップ、磁石、およびフェライトのうちの1若しくはそれ以上を提供する工程を有するものである方法。 - 請求項51〜53のいずれか1つに記載の方法において、
前記第1および第2の層のうちの1若しくはそれ以上の開口部について、選択された数の開口部を金属で充填する工程を有するものである方法。 - 請求項51〜54のいずれか1つに記載の方法において、
前記第1および第2の層のうちの1若しくはそれ以上の開口部について、選択された数の開口部を金属化可能な組成物を有する材料で充填する工程を有するものである方法。 - 請求項51〜55のいずれか1つに記載の方法において、前記第1および第2の犠牲材料は、同じ組成物を有するものである方法。
- 請求項51〜56のいずれか1つに記載の方法において、前記第1および第2の犠牲材料のうちの少なくとも1つは、金属化可能な組成物を有するものである方法。
- 請求項51〜57のいずれか1つに記載の方法において、
前記第1および第2の犠牲材料のうちの少なくとも1つを金属化する工程を有するものである方法。 - 請求項51〜58のいずれか1つに記載の方法において、
前記工程(a)および(b)を繰り返して3次元多層構造を提供する工程を有するものである方法。 - 請求項51〜59のいずれか1つに記載の方法において、
前記第1および第2の犠牲材料のうち1つの少なくとも一部を除去する工程を有するものである方法。 - 請求項51〜60のいずれか1つに記載の方法において、
前記第1および第2の犠牲材料を除去する工程を有するものである方法。 - 請求項51〜61のいずれか1つに記載の方法において、
前記支持表面から前記第1および第2の犠牲材料を除去する工程を有するものである方法。 - 請求項51〜62のいずれか1つに記載の方法において、
前記第1および第2の犠牲材料層のうちの少なくとも1つの上に足場材料を積層し、前記足場材料の上に前記第1および第2の犠牲材料のうちの1若しくはそれ以上の層を提供する工程を有するものである方法。 - 請求項51〜63のいずれか1つに記載の方法において、前記3次元印刷は、光造形法、2光子光造形法、インクジェット、ホットメルト押出成形による製作、または粉末焼結積層造形のうちの少なくとも1つである方法。
- 請求項51〜64のいずれか1つに記載の方法において、前記第1および第2の犠牲材料のうちの少なくとも1つは、金属化可能な表面を有するものである方法。
- 請求項65記載の方法において、
無電解金属化または電解金属化のいずれか一方のための金属化触媒を受容するように前記金属化可能な表面を処理する工程を有するものである方法。 - 請求項66記載の方法において、前記処理する工程は、膨張、エッチング、酸化、プラズマ処理、および金属化触媒との接触のうちの1若しくはそれ以上を有するものである方法。
- 請求項51〜67のいずれか1つに記載の方法において、前記第1および第2の犠牲材料のうちの少なくとも1つは、無電解的に金属化可能な金属化触媒を有するものである方法。
- 請求項51〜68のいずれか1つに記載の方法において、前記第1および第2の犠牲材料のうちの少なくとも1つは、電解的に金属化可能な伝導性材料を有するものである方法。
- 請求項51〜69のいずれか1つに記載の方法において、前記第1および第2の犠牲材料のうちの少なくとも1つは、ポリマーを有するものである方法。
- 3次元装置を製作する方法であって、
3次元印刷を使って第1のポリマー材料を積層する工程と、
3次元印刷を使って第2のポリマー材料を積層する工程と
を有し、
前記第2のポリマー材料は、前記第1のポリマー材料と対比し、選択的に金属化されることが可能である
方法。 - 請求項71記載の方法において、
除去可能な犠牲材料を積層する工程を有するものである方法。 - 請求項72記載の方法において、
前記犠牲材料を除去して少なくとも1つの空隙を提供する工程を有するものである方法。 - 請求項73記載の方法において、前記空隙は、前記第1ポリマーと第2のポリマーとの間の位置に設けられるものである方法。
- 請求項71〜74のいずれか1つに記載の方法において、前記第1および第2のポリマー材料を積層する工程は、前記第2のポリマー材料を有する金属化可能な中心導体コアと、前記第2のポリマー材料を有する金属化可能な外側導体コアとを有する同軸構造を製作する工程を有するものである方法。
- 請求項75記載の方法において、
前記金属化可能な中心導体コアおよび前記外側導体コアの表面上に金属を積層する工程を有するものである方法。 - 請求項75〜76のいずれか1つに記載の方法において、前記第1および第2のポリマー材料を積層する工程は、前記中心導体コアと前記外側導体コアとの間に設けられ、前記第1のポリマー材料を有する支柱を製作する工程を有するものである方法。
- 請求項75〜76のいずれか1つに記載の方法において、前記第1および第2のポリマー材料を積層する工程は、前記外側導体コアの各壁内に配置された第1および第2の端部を有する支持バーであって、前記中心導体コアの下に設けられ、前記外側導体コア内で当該中心導体コアを支持するものである、前記支持バーを製作する工程を有するものである方法。
- 請求項71〜78のいずれか1つに記載の方法において、前記第2のポリマー材料は、選択的に金属化可能な表面を有するものである方法。
- 請求項79記載の方法において、
無電解金属化または電解金属化のどちらか一方のための金属化触媒を受容するように前記選択的に金属化可能な表面を処理する工程を有するものである方法。 - 請求項80記載の方法において、前記処理する工程は、膨張、エッチング、酸化、プラズマ処理、および金属化触媒との接触のうちの少なくとも1つ若しくはそれ以上である方法。
- 請求項71〜81のいずれか1つに記載の方法において、前記ポリマー材料のうちの少なくとも1つは、金属化可能な成分を有するものである方法。
- 請求項71〜82のいずれか1つに記載の方法において、
前記第2のポリマー材料を無電解的に金属化する工程を有するものである方法。 - 請求項71〜82のいずれか1つに記載の方法において、
前記第2のポリマー材料を電解的に金属化する工程を有するものである方法。 - 請求項71〜84のいずれか1つに記載の方法において、前記第1および第2のポリマー材料のうちの少なくとも1つは、伝導性ポリマーを有するものである方法。
- 請求項71〜85のいずれか1つに記載の方法において、
前記第2のポリマー材料の表面上に金属コーティングを設ける工程を有するものである方法。 - 請求項51〜86のいずれか1つに記載の方法において、前記3次元印刷は光造形法を有し、当該光造形法工程中の選択された段階で、液体モノマーまたはポリマーが、異なる液体モノマーまたはポリマーで置き換えられるものである方法。
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