JP2005167216A - Three dimensionally shaped circuit sheet, three dimensionally shaped circuit component, and manufacturing method thereof - Google Patents

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寿乃 小路
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piece of circuit sheet having a three dimensional shape which can be produced via a simple process without breaking of a circuit pattern, and its manufacturing method. <P>SOLUTION: Using screen printing, a circuit pattern 2 is formed on one face of a resign film 1 which can be shaped three dimensionally via a conductive paste which contains a resign ink having ability to be shaped three dimensionally as a binder, and a piece of circuit sheet 10 is obtained. As for the binder, polyester based resign such as polycarbonate resign, urethane based resign, or epoxy based resign is preferred. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、家電製品用の表示パネルや操作パネル、携帯電話、携帯情報機器、自動車内装部品等のスイッチ部に用いられる三次元構造の回路シート、回路部品およびそれらの製造方法に関する。   The present invention relates to a circuit sheet having a three-dimensional structure, a circuit component, and a method of manufacturing the same for use in a switch unit of a display panel or an operation panel for home appliances, a mobile phone, a portable information device, an automobile interior part, or the like.

従来、三次元構造のフィルム基板上に回路パターンを有する回路シートを形成するにあたり、プリント配線板の製造方法として一般的な写真法(紫外線露光法)やめっき法が用いられている。   Conventionally, when forming a circuit sheet having a circuit pattern on a film substrate having a three-dimensional structure, a general photographic method (ultraviolet exposure method) or a plating method is used as a method for producing a printed wiring board.

特許文献1に記載の立体回路成形体の製造方法では、写真法が使用されている。その製造方法によれば、平面状のマスクと立体的なマスクとによってフォトマスクを形成するとともに、予めめっき処理及びレジスト処理を施した立体成型品を用意する。そして、フォトマスクを立体成型品に密着させた状態で、露光及び現像することにより、電気回路パターンが形成されている。   In the method of manufacturing a three-dimensional circuit molded body described in Patent Document 1, a photographic method is used. According to the manufacturing method, a photomask is formed using a planar mask and a three-dimensional mask, and a three-dimensional molded product that has been subjected to a plating process and a resist process in advance is prepared. An electric circuit pattern is formed by exposing and developing the photomask in close contact with the three-dimensional molded product.

特許文献2に記載の三次元電気回路体の製造方法では、めっき法が使用されている。その製造方法によれば、平板状の電気絶縁性成形層を三次元形状に折り曲げ加工する前に、その成形層の表面に導電層からなる回路パターンが印刷により形成され、その導電層の上に金属層がめっきにより形成されている。   In the method for manufacturing a three-dimensional electric circuit body described in Patent Document 2, a plating method is used. According to the manufacturing method, before the flat electrical insulating molding layer is bent into a three-dimensional shape, a circuit pattern composed of a conductive layer is formed on the surface of the molding layer by printing, and the conductive layer is formed on the conductive layer. The metal layer is formed by plating.

特許文献3には、銅箔などによって回路パターンを描画したフィルムを、基板に熱転写することにより、回路パターンを形成するようにした転写法が記載されている。
特開平9−319068号公報 特開平9−129995号公報 特開2001−36240号公報
Patent Document 3 describes a transfer method in which a circuit pattern is formed by thermally transferring a film on which a circuit pattern is drawn with a copper foil or the like to a substrate.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-319068 JP-A-9-129995 JP 2001-36240 A

しかしながら、写真法やめっき法を用いた回路シートの形成では、樹脂表面の粗化プロセスなどの工程において、エッチング液やめっき液などの多くの化学薬品を使用しなければならない。使用済み薬品は地球環境にとって大きな負担となり、プロセス環境保全や使用済み薬品の管理などが煩雑である。   However, in the formation of a circuit sheet using a photographic method or a plating method, many chemicals such as an etching solution and a plating solution must be used in a process such as a roughening process of the resin surface. Used chemicals are a great burden on the global environment, and process environment conservation and management of used chemicals are complicated.

転写法は、回路パターンを描画した転写用フィルムを事前に製作する必要があること、また基板の曲面部や角部への転写が困難であることから、回路を形成できる基板の形状が限られていた。   The transfer method requires the production of a transfer film on which a circuit pattern is drawn in advance, and the transfer onto the curved surface and corners of the substrate is difficult, so the shape of the substrate on which the circuit can be formed is limited. It was.

また、特許文献3に記載の回路部品は、樹脂フィルムと回路パターンとを別個に三次元成形した後、金型内で積層して一体化される。この場合、成形工程が多く必要であり、製造コストが高い。   In addition, the circuit component described in Patent Document 3 is integrally formed by stacking in a mold after separately three-dimensionally molding a resin film and a circuit pattern. In this case, many molding processes are required, and the manufacturing cost is high.

本発明はこのような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、回路パターンが断線することなく、簡単なプロセスにより製造可能な三次元成形回路シート、三次元成形回路部品、及びそれらの製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a three-dimensional molded circuit sheet and a three-dimensional molded circuit component that can be manufactured by a simple process without breaking the circuit pattern. And a method of manufacturing the same.

上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、三次元成形性を有する樹脂インクをバインダとした導電ペーストによって樹脂フィルムに回路パターンが形成され、その樹脂フィルムが三次元形状に成形されていることを要旨とする。   In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is characterized in that a circuit pattern is formed on a resin film by a conductive paste using a resin ink having a three-dimensional formability as a binder, and the resin film has a three-dimensional shape. The gist is that it is molded.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の三次元成形回路シートにおいて、前記樹脂インクは、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂および塩化ビニル系樹脂よりなる群より選択されることを要旨とする。   The invention according to claim 2 is the three-dimensional molded circuit sheet according to claim 1, wherein the resin ink is a polyester resin, a urethane resin, an epoxy resin, an acrylic resin, an acrylic urethane resin, or a polyolefin resin. The gist is selected from the group consisting of a resin and a vinyl chloride resin.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の三次元成形回路シートにおいて、下記式(I)のポリカーボネート樹脂を含み、そのカーボネート樹脂は少なくとも10,000重量平均分子量を有し、式(I)中、R及びRは相互に独立して水素、ハロゲン、C1−8アルキル、C5−6シクロアルキル、C6−10アリールアルキルを表し、mは4〜7の整数であり、R及びRは各Xに対して個々に選択可能であり、かつ相互に独立して水素またはC1−6アルキルを表し、Xは少なくとも1個の炭素原子を表し、R及びRは共にアルキルである、二官能性カーボネート構造単位を含む熱可塑性芳香族ポリカーボネートであることを要旨とする。

Figure 2005167216
The invention according to claim 3 is the three-dimensional molded circuit sheet according to claim 2, comprising a polycarbonate resin of the following formula (I), wherein the carbonate resin has a weight average molecular weight of at least 10,000, In I), R 1 and R 2 each independently represent hydrogen, halogen, C 1-8 alkyl, C 5-6 cycloalkyl, C 6-10 arylalkyl, and m is an integer of 4-7. , R 3 and R 4 are individually selectable for each X and independently of each other represent hydrogen or C 1-6 alkyl, X represents at least one carbon atom, R 3 and R 4 The gist of 4 is a thermoplastic aromatic polycarbonate containing a difunctional carbonate structural unit, both alkyl.
Figure 2005167216

請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の三次元成形回路シートにおいて、前記樹脂インクは、下記式(I)のカーボネート構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含み、そのポリカーボネート樹脂は、少なくとも10,000重量平均分子量を有し、式(I)中、R及びRは相互に独立して水素、ハロゲン、C1−8アルキル、C5−6シクロアルキル、C6−10アリールアルキルを表し、mは4〜7の整数であり、R及びRは各Xに対して個々に選択可能であり、かつ相互に独立して水素またはC1−6アルキルを表し、Xは少なくとも1個の炭素原子を表し、複数のXのうちの少なくとも1つにおいて、R及びRは同時にアルキル基である、二官能性カーボネート構造単位を含む熱可塑性芳香族ポリカーボネートであることを要旨とする。

Figure 2005167216
According to a fourth aspect of the present invention, in the three-dimensional molded circuit sheet according to the second aspect, the resin ink includes a polycarbonate resin containing a carbonate structural unit of the following formula (I), and the polycarbonate resin is at least 10 Having a weight average molecular weight of 1,000, wherein R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen, halogen, C 1-8 alkyl, C 5-6 cycloalkyl, C 6-10 arylalkyl. M is an integer from 4 to 7, R 3 and R 4 are individually selectable for each X and independently of each other represent hydrogen or C 1-6 alkyl, where X is at least 1 A thermoplastic aromatic polycarbonate comprising a bifunctional carbonate structural unit representing carbon atoms and in at least one of the plurality of X, R 3 and R 4 are simultaneously alkyl groups The main point is that
Figure 2005167216

請求項5に記載の発明は、三次元成形回路部品において、請求項1〜3のいずれか1項に記載の回路シートが樹脂台に積層されていることを要旨とする。   The gist of the invention described in claim 5 is that in the three-dimensional molded circuit component, the circuit sheet according to any one of claims 1 to 3 is laminated on a resin base.

請求項6に記載の発明は、三次元成形回路部品において、請求項4に記載の回路シートが樹脂台に積層されていることを要旨とする。
請求項7に記載の発明は、印刷法を用いて三次元成形性を有する樹脂インクをバインダとした導電ペーストによって樹脂フィルムに回路パターンを形成し、その樹脂フィルムをプレス成形により三次元形状に成形することを要旨とする。
The gist of the invention described in claim 6 is that in the three-dimensional molded circuit component, the circuit sheet according to claim 4 is laminated on a resin base.
According to the seventh aspect of the present invention, a circuit pattern is formed on a resin film with a conductive paste using a resin ink having three-dimensional formability as a binder by using a printing method, and the resin film is formed into a three-dimensional shape by press molding. The gist is to do.

請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の三次元成形回路シートの製造方法において、前記樹脂インクは、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂および塩化ビニル系樹脂よりなる群より選択されることを要旨とする。   The invention according to claim 8 is the method for producing a three-dimensional molded circuit sheet according to claim 7, wherein the resin ink is a polyester resin, a urethane resin, an epoxy resin, an acrylic resin, or an acrylic urethane resin. The gist is selected from the group consisting of polyolefin resins and vinyl chloride resins.

請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の三次元成形回路シートの製造方法において、下記式(I)のポリカーボネート樹脂を含み、そのカーボネート樹脂は少なくとも10,000重量平均分子量を有し、式(I)中、R及びRは相互に独立して水素、ハロゲン、C1−8アルキル、C5−6シクロアルキル、C6−10アリールアルキルを表し、mは4〜7の整数であり、R及びRは各Xに対して個々に選択可能であり、かつ相互に独立して水素またはC1−6アルキルを表し、Xは少なくとも1個の炭素原子を表し、R及びRは共にアルキルである、二官能性カーボネート構造単位を含む熱可塑性芳香族ポリカーボネートであることを要旨とする。

Figure 2005167216
The invention according to claim 9 is the method for producing a three-dimensional molded circuit sheet according to claim 8, comprising a polycarbonate resin of the following formula (I), wherein the carbonate resin has a weight average molecular weight of at least 10,000. In formula (I), R 1 and R 2 each independently represent hydrogen, halogen, C 1-8 alkyl, C 5-6 cycloalkyl, C 6-10 arylalkyl, and m is 4-7. An integer, R 3 and R 4 are individually selectable for each X and independently of each other represent hydrogen or C 1-6 alkyl, X represents at least one carbon atom, R The gist is that 3 and R 4 are thermoplastic aromatic polycarbonates containing difunctional carbonate structural units, both alkyl.
Figure 2005167216

請求項10の発明は、請求項8に記載の三次元成形回路シートの製造方法において、前記樹脂インクは、下記式(I)のカーボネート構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含み、そのポリカーボネート樹脂は少なくとも10,000重量平均分子量を有し、式(I)中、R及びRは相互に独立して水素、ハロゲン、C1−8アルキル、C5−6シクロアルキル、C6−10アリールアルキルを表し、mは4〜7の整数であり、R及びRは各Xに対して個々に選択可能であり、かつ相互に独立して水素またはC1−6アルキルを表し、Xは少なくとも1個の炭素原子を表し、複数のXのうちの少なくとも1つにおいて、R及びRは同時にアルキルである、二官能性カーボネート構造単位を含む熱可塑性芳香族ポリカーボネートであることを要旨とする。

Figure 2005167216
The invention of claim 10 is the method for producing a three-dimensional molded circuit sheet according to claim 8, wherein the resin ink contains a polycarbonate resin containing a carbonate structural unit of the following formula (I), and the polycarbonate resin is at least 10 Having a weight average molecular weight of 1,000, wherein R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen, halogen, C 1-8 alkyl, C 5-6 cycloalkyl, C 6-10 arylalkyl. M is an integer from 4 to 7, R 3 and R 4 are individually selectable for each X and independently of each other represent hydrogen or C 1-6 alkyl, where X is at least 1 A thermoplastic aromatic polycarbonate comprising a difunctional carbonate structural unit representing carbon atoms and in at least one of the plurality of X, R 3 and R 4 are simultaneously alkyl. The main point is that
Figure 2005167216

請求項11に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の回路シートを射出成形金型にセットし、溶融した樹脂をその金型に流入することにより、その回路シートに樹脂台を一体に成形することを要旨とする。   The invention according to claim 11 sets the circuit sheet according to any one of claims 1 to 3 in an injection mold, and flows the molten resin into the mold to thereby add the circuit sheet to the circuit sheet. The gist is to integrally mold the resin base.

請求項12に記載の発明は、請求項4に記載の回路シートを射出成形金型にセットし、溶融した樹脂をその金型に流入することにより、その回路シートに樹脂台を一体に成形することを要旨とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, the resin sheet is integrally formed on the circuit sheet by setting the circuit sheet according to the fourth aspect in an injection mold and flowing the molten resin into the mold. This is the gist.

本発明によれば、回路パターンを三次元形状に成形する際に回路パターンが断線することがなく、無電解めっき法または回路パターンの転写などの複雑なプロセスを実施する必
要がないうえ、地球環境に対する負荷を軽減したシンプルなプロセスにより三次元構造の回路シートおよび回路部品を作製することができる。
According to the present invention, when forming a circuit pattern into a three-dimensional shape, the circuit pattern is not disconnected, and it is not necessary to perform a complicated process such as electroless plating or transfer of the circuit pattern. The circuit sheet and circuit component having a three-dimensional structure can be manufactured by a simple process that reduces the load on the circuit.

以下、本発明を具体化した実施形態についてさらに詳しく説明する。図1に本発明の一実施形態である三次元成形回路シート10を示す。この三次元成形回路シート10では、三次元成形加工が可能な樹脂フィルム1の片面に、スクリーン印刷などの印刷法を用い、樹脂インクをバインダとして含有する導電ペーストによって回路パターン2が形成されている。これをプレス成形により三次元形状に成形することによって三次元成形回路シート10が作製される。つまり、樹脂フィルム1と回路パターン2とを一体的に三次元形状に成形することによって、三次元成形回路シート10が得られるのである。この実施形態においては、三次元成形回路シート10は、ドーム状の三次元形状に成形されている。   In the following, embodiments of the present invention will be described in more detail. FIG. 1 shows a three-dimensional molded circuit sheet 10 according to an embodiment of the present invention. In this three-dimensional molded circuit sheet 10, a circuit pattern 2 is formed on one side of a resin film 1 that can be three-dimensionally molded by a conductive paste containing a resin ink as a binder using a printing method such as screen printing. . By molding this into a three-dimensional shape by press molding, a three-dimensional molded circuit sheet 10 is produced. That is, the three-dimensional molded circuit sheet 10 is obtained by integrally molding the resin film 1 and the circuit pattern 2 into a three-dimensional shape. In this embodiment, the three-dimensional molded circuit sheet 10 is molded into a dome-shaped three-dimensional shape.

また、図2に本発明の別の実施形態である三次元成形回路部品20を示す。三次元成形回路部品20は、2枚の三次元成形回路シート21,22と樹脂台3とを備える。各三次元成形回路シート21,22においては、三次元成形加工が可能な樹脂フィルム1の片面に、スクリーン印刷などの印刷法を用い、樹脂インクをバインダとして含有する導電ペーストによって回路パターン2が形成されている。これをプレス成形により三次元形状に成形し、さらに樹脂台3と一体成形することによって三次元成形回路部品20が作製される。   FIG. 2 shows a three-dimensional molded circuit component 20 which is another embodiment of the present invention. The three-dimensional molded circuit component 20 includes two three-dimensional molded circuit sheets 21 and 22 and a resin table 3. In each of the three-dimensional molded circuit sheets 21 and 22, a circuit pattern 2 is formed on one surface of the resin film 1 that can be three-dimensionally molded by using a printing method such as screen printing and a conductive paste containing resin ink as a binder. Has been. This is formed into a three-dimensional shape by press molding, and further molded integrally with the resin table 3 to produce the three-dimensional molded circuit component 20.

三次元成形加工が可能な樹脂フィルム1は、三次元形状に成形される前は、三次元成形加工が可能な平坦なシートであり得る。このような樹脂フィルム1の上には、印刷法のような簡単な方法で、回路パターン2を容易に形成することができる。樹脂フィルム1は、無色透明のフィルムや着色された半透明フィルムなどの光透過性の樹脂フィルムでも、光不透過性の樹脂フィルムであってもよい。樹脂フィルムには、柔軟性に優れている種々の樹脂フィルムの使用が可能であり、例えば、ポリエステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリアミド系、熱可塑性エラストマー系などの樹脂フィルムが挙げられる。なかでも、透明性および成形性の双方が良好であることから、ポリカーボネート系フィルムまたはポリカーボネート/ポリブチルテレフタレートアロイフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いることが好ましい。フィルムの厚さは特に限定されないが、50〜200μmのものが好ましい。フィルム厚が50μmより薄いと、回路パターンを印刷する際にフィルムのカールが発生することがある。また、フィルム厚が200μmより厚くなると、フィルムの成形性が低下し得る。三次元成形加工方法には、例えば、真空成形加工、プレス成形加工、ハイドロフォーミング成形加工があるが、これらに限定されない。   The resin film 1 that can be three-dimensionally formed can be a flat sheet that can be three-dimensionally formed before being formed into a three-dimensional shape. On such a resin film 1, the circuit pattern 2 can be easily formed by a simple method such as a printing method. The resin film 1 may be a light-transmitting resin film such as a colorless and transparent film or a colored translucent film, or a light-impermeable resin film. Various resin films excellent in flexibility can be used as the resin film, and examples thereof include polyester-based, polyethylene-based, polypropylene-based, polyamide-based, and thermoplastic elastomer-based resin films. Especially, since both transparency and moldability are favorable, it is preferable to use a polycarbonate film, a polycarbonate / polybutyl terephthalate alloy film, or a polyethylene terephthalate film. Although the thickness of a film is not specifically limited, The thing of 50-200 micrometers is preferable. If the film thickness is less than 50 μm, curling of the film may occur when the circuit pattern is printed. On the other hand, when the film thickness is greater than 200 μm, the moldability of the film may be lowered. Examples of the three-dimensional forming method include, but are not limited to, vacuum forming, press forming, and hydroforming.

導電ペーストに含有されるバインダは、柔軟性と三次元成形性とを有する樹脂を主成分として含む必要がある。
バインダ中の樹脂には、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂および塩化ビニル系樹脂などが挙げられる。なかでも樹脂フィルム1への密着性や柔軟性、伸び等を考慮して、ポリカーボネート樹脂等のポリエステル系樹脂や、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂が好ましい。ポリカーボネート樹脂として例えば、下記式(I)のポリカーボネート樹脂を含むことが好ましい。この樹脂は、少なくとも10,000重量平均分子量を有し、式(I)中、R及びRは相互に独立して水素、ハロゲン、C1−8アルキル、C5−6シクロアルキル、C6−10アリールアルキルを表し、mは4〜7の整数であり、R及びRは各Xに対して個々に選択可能であり、かつ相互に独立して水素またはC1−6アルキルを表し、Xは少なくとも1個の炭素原子を表し、R及びRは共にアルキルである、二官能性カーボネート構造単位を含む熱可塑性芳香族ポリカーボネートである。

Figure 2005167216
The binder contained in the conductive paste needs to contain a resin having flexibility and three-dimensional formability as a main component.
Examples of the resin in the binder include polyester resins, urethane resins, epoxy resins, acrylic resins, acrylic urethane resins, polyolefin resins, and vinyl chloride resins. Of these, polyester resins such as polycarbonate resins, urethane resins, and epoxy resins are preferable in consideration of adhesion to the resin film 1, flexibility, elongation, and the like. For example, the polycarbonate resin preferably includes a polycarbonate resin represented by the following formula (I). This resin has a weight average molecular weight of at least 10,000, and in formula (I), R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen, halogen, C 1-8 alkyl, C 5-6 cycloalkyl, C 6-10 arylalkyl, m is an integer of 4-7, R 3 and R 4 are individually selectable for each X, and independently of each other hydrogen or C 1-6 alkyl A thermoplastic aromatic polycarbonate comprising a difunctional carbonate structural unit, wherein X represents at least one carbon atom and R 3 and R 4 are both alkyl.
Figure 2005167216

さらに、前記ポリカーボネート樹脂として、例えば、特許第2997636号公報に記載される、下記式(I)のカーボネート構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含むことが好ましい。この樹脂は、少なくとも10,000重量平均分子量を有し、式(I)中、R及びRは相互に独立して水素、ハロゲン、C1−8アルキル、C5−6シクロアルキル、C6−10アリールアルキルを表し、mは4〜7の整数であり、R及びRは各Xに対して個々に選択可能であり、かつ相互に独立して水素またはC1−6アルキルを表し、Xは少なくとも1個の炭素原子を表し、複数のXのうち少なくとも1つにおいて、R及びRは共にアルキルである、式(I)の二官能性カーボネート構造単位を含む熱可塑性芳香族ポリカーボネートである。

Figure 2005167216
Further, as the polycarbonate resin, for example, a polycarbonate resin containing a carbonate structural unit of the following formula (I) described in Japanese Patent No. 2997636 is preferably included. This resin has a weight average molecular weight of at least 10,000, and in formula (I), R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen, halogen, C 1-8 alkyl, C 5-6 cycloalkyl, C 6-10 arylalkyl, m is an integer of 4-7, R 3 and R 4 are individually selectable for each X, and independently of each other hydrogen or C 1-6 alkyl A thermoplastic fragrance comprising a difunctional carbonate structural unit of formula (I), wherein X represents at least one carbon atom, and in at least one of the plurality of X, R 3 and R 4 are both alkyl It is a group polycarbonate.
Figure 2005167216

このポリカーボネート樹脂をバインダとして使用するときは、その重量平均分子量が20,000〜300,000の範囲のものが好ましい。   When this polycarbonate resin is used as a binder, the weight average molecular weight is preferably in the range of 20,000 to 300,000.

式(I)のカーボネート構造単位を含むポリカーボネート樹脂として、具体的には、式(II)で表される1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンとビスフェノールAとの共重合体がある。

Figure 2005167216
Specifically, as the polycarbonate resin containing the carbonate structural unit of the formula (I), 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane and bisphenol represented by the formula (II) There is a copolymer with A.
Figure 2005167216

導電ペーストは導電性粉末を含む。導電性粉末として、例えば、カーボンブラック粉などの非金属の粉末を用いることができる。また、導電性粉末として、金、銀、パラジウムなどの貴金属粉末、銅、ニッケルなどの卑金属粉末、あるいはこれらの金属からなる合金などの金属粉末を用いることができる。導電性粉末の平均粒径は、0.3〜10μmである必要がある。導電性粉末の平均粒径が10μmを超えると、ペースト中の導電性粉末の粒子同士の接触が減少するため、そのような導電性粉末を含む導電性ペーストは導通不良を起こしやすくなり、導電ペーストとして用いることが困難となる。導電性粉末の平均粒径が0.3μmに満たない場合、粒子同士が凝集し易くなるためそのような導電性粉末を含む導電ペーストを樹脂フィルム1上に均一に印刷することが困難となる。導電性粉末は、例えば、機械粉砕法、アトマイズ法、還元法、電解法、気相法などによって形成される。導電性粉末の形状はどのような形状であってもよいが、アスペクト比が大きい燐片形状やフレーク形状の導電性粉末は、球状形状のものより、配線形成時に得られる配線の電気抵抗が低くなるため好ましい。   The conductive paste includes a conductive powder. As the conductive powder, for example, non-metallic powder such as carbon black powder can be used. Further, as the conductive powder, metal powder such as noble metal powder such as gold, silver and palladium, base metal powder such as copper and nickel, or an alloy made of these metals can be used. The average particle size of the conductive powder needs to be 0.3 to 10 μm. When the average particle size of the conductive powder exceeds 10 μm, contact between the particles of the conductive powder in the paste decreases, so that the conductive paste containing such a conductive powder tends to cause poor conduction. It becomes difficult to use as. When the average particle diameter of the conductive powder is less than 0.3 μm, the particles are likely to aggregate together, so that it is difficult to uniformly print the conductive paste containing such conductive powder on the resin film 1. The conductive powder is formed by, for example, a mechanical pulverization method, an atomization method, a reduction method, an electrolysis method, a gas phase method, or the like. The shape of the conductive powder may be any shape. However, the flake-shaped or flake-shaped conductive powder having a large aspect ratio has a lower electrical resistance of the wiring obtained when forming the wiring than the spherical shape. Therefore, it is preferable.

回路パターン2を形成するための印刷法としては、スクリーン印刷が挙げられるが、その他の印刷法を用いてもよい。
樹脂フィルムと一体成形する樹脂台3には、任意の組成や種類、弾性率を有する任意の樹脂を使用することができる。樹脂台3には、例えばポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ABS樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、シリコーン系樹脂を用いることができる。
As a printing method for forming the circuit pattern 2, screen printing may be used, but other printing methods may be used.
Arbitrary resin which has arbitrary composition, a kind, and an elasticity modulus can be used for resin stand 3 integrally formed with a resin film. For example, polycarbonate resin, polymethyl methacrylate resin, styrene resin, acrylic resin, polyolefin resin, ABS resin, polyester resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyamide resin, silicone resin are used for the resin base 3. Can be used.

上記実施形態は、以下のように変更することも可能である。
三次元成形回路シート10は、任意の形状に成形され得る。
複数の三次元成形回路シート10を積層して、多層三次元成形回路シートを形成してもよい。
The above embodiment can be modified as follows.
The three-dimensional molded circuit sheet 10 can be molded into an arbitrary shape.
A plurality of three-dimensional molded circuit sheets 10 may be laminated to form a multilayer three-dimensional molded circuit sheet.

三次元成形回路部品20は、1枚または3枚以上の三次元成形回路シートと樹脂台から構成されてもよい。
本実施形態の三次元成形回路シート10の製造方法は、樹脂フィルム1に導電ペーストを用いてスクリーン印刷によって回路パターン2を形成し、回路シートを作製する工程と、その回路シート(すなわち、樹脂フィルム1および回路パターン2)をプレス成形などにより三次元形状に成形する工程とを含む。
The three-dimensional molded circuit component 20 may be composed of one or three or more three-dimensional molded circuit sheets and a resin table.
The manufacturing method of the three-dimensional molded circuit sheet 10 of the present embodiment includes the steps of forming a circuit pattern 2 by screen printing using a conductive paste on a resin film 1 to produce the circuit sheet, and the circuit sheet (that is, the resin film). 1 and the circuit pattern 2) are formed into a three-dimensional shape by press molding or the like.

本実施形態の三次元成形回路部品20の製造方法は、上記方法によって得た三次元成形回路シート21,22を射出成形金型にセットし、樹脂台3と一体成形する工程を含む。
上記の方法によって得られる三次元成形回路シート10並びに三次元成形回路部品20の実施例について以下に説明する。
(実施例1〜3)
樹脂フィルム1として光透過性を有するポリカーボネートフィルムを用い、前記式(II)で示されるポリカーボネート樹脂を含むポリカーボネート樹脂インク(バイエル社製
ノリファン、平均分子量21,000)をバインダとして使用し、導電性粉末として、それぞれ、150重量部、250重量部、又は350重量部の銀粉末(フレーク状銀粉、
平均粒径2.3μm)を含有した導電ペーストを樹脂フィルム1の裏面にスクリーン印刷することで、回路パターン2を形成した。その後、樹脂フィルム1を金型にてプレス成形し、図1に示すようなドーム形状の回路シート10を得た。
(実施例4〜6、比較例1〜3)
樹脂フィルム1として、ポリカーボネート/ポリブチレンテレフタレートアロイフィルム(バイエル社製 バイホール)を用い、バインダとして表1に記載の樹脂インクと、導電性粉末として銀粉末(フレーク状銀粉、平均粒径2.3μm)250重量部とを含有した導電ペーストとを用いた点を除き、実施例1と同様の方法によって回路シート10を得た。
The manufacturing method of the three-dimensional molded circuit component 20 according to the present embodiment includes a step of setting the three-dimensional molded circuit sheets 21 and 22 obtained by the above method in an injection mold and integrally molding the resin base 3.
Examples of the three-dimensional molded circuit sheet 10 and the three-dimensional molded circuit component 20 obtained by the above method will be described below.
(Examples 1-3)
A polycarbonate film having optical transparency is used as the resin film 1, and a polycarbonate resin ink containing a polycarbonate resin represented by the above formula (II) (Norifane, average molecular weight 21,000, manufactured by Bayer) is used as a binder. As powders, 150 parts by weight, 250 parts by weight, or 350 parts by weight of silver powder (flaky silver powder,
A circuit pattern 2 was formed by screen-printing a conductive paste containing an average particle size of 2.3 μm on the back surface of the resin film 1. Thereafter, the resin film 1 was press-molded with a mold to obtain a dome-shaped circuit sheet 10 as shown in FIG.
(Examples 4-6, Comparative Examples 1-3)
As the resin film 1, a polycarbonate / polybutylene terephthalate alloy film (byhole manufactured by Bayer) was used, the resin ink shown in Table 1 as a binder, and silver powder (flaky silver powder, average particle size 2.3 μm) as a conductive powder A circuit sheet 10 was obtained by the same method as in Example 1 except that a conductive paste containing 250 parts by weight was used.

回路シートの成形性は、以下の測定方法によって評価した。図3に示すように、厚さ125μmのフィルム31に、各導電ペーストによって幅1mmの回路32を印刷した。ストログラフ(東洋精機製)を用いて、フィルム31の両端を測定器33のチャック34,35によってチャッキングした。このとき、両チャック34,35間の間隔を10cmに設定した。そして、125℃雰囲気にてチャック34,35間の電気抵抗を測定しながら20mm/minの速度で回路シート30を回路32の長手方向に引っ張り、抵抗値が300MΩを超えた時の伸びαを記録した。抵抗値が300MΩを超えた時の伸びαが70mm以上である場合、その回路シート30は三次元成形加工に優れていると判断した。   The formability of the circuit sheet was evaluated by the following measurement method. As shown in FIG. 3, a circuit 32 having a width of 1 mm was printed on a film 31 having a thickness of 125 μm with each conductive paste. Using a strograph (manufactured by Toyo Seiki), both ends of the film 31 were chucked by the chucks 34 and 35 of the measuring device 33. At this time, the distance between the chucks 34 and 35 was set to 10 cm. The circuit sheet 30 is pulled in the longitudinal direction of the circuit 32 at a speed of 20 mm / min while measuring the electric resistance between the chucks 34 and 35 in an atmosphere of 125 ° C., and the elongation α when the resistance value exceeds 300 MΩ is recorded. did. When the elongation α when the resistance value exceeded 300 MΩ was 70 mm or more, it was determined that the circuit sheet 30 was excellent in three-dimensional molding.

密着性は、上記成形性の評価における延伸後の回路パターンの状態を観察し、銀粉末の脱落がない場合を○、脱落がある場合を×と評価した。
成形前の回路シートの体積抵抗値は以下のように測定した。各導電性ペーストによって50mm×80mmの大きさの長方形パターンを印刷した厚さ125μmの回路シートの体積抵抗値を、抵抗率計(ロレスタGP MCP−T600型 株式会社ダイアインスツルメンツ)を使用して四深針法により測定した(JIS K7194準拠)。
The adhesion was evaluated by observing the state of the circuit pattern after stretching in the above-described evaluation of formability.
The volume resistance value of the circuit sheet before molding was measured as follows. Using a resistivity meter (Loresta GP MCP-T600, Dia Instruments Co., Ltd.), the volume resistance of a 125 μm thick circuit sheet printed with a rectangular pattern of 50 mm × 80 mm in size with each conductive paste Measured by a needle method (conforms to JIS K7194).

上記の実施例1〜6および比較例1〜3の、成形前の回路シートの体積抵抗値、回路シートの成形性、ならびに成形後のフィルムへの密着性の評価結果を表1に示す。   Table 1 shows the evaluation results of the volume resistance value of the circuit sheet before molding, the moldability of the circuit sheet, and the adhesion to the film after molding in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3.

Figure 2005167216
尚、表1中の樹脂インクの詳細は以下の通りである。
・ポリカーボネート系:ノリファン(バイエル社製)
・エポキシ系:1690N(セイコーアドバンス社製、主剤:トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂50%+ビスフェノールA28%、硬化剤:変性脂肪族ポリアミン)
・アクリルウレタン系:MS8(セイコーアドバンス社製)+D−110N(三井武田ケミカル社製)、重量比=MS8:D−110N=1:1
・塩ビ/ウレタン系(ポリ塩化ビニル/アクリルウレタン系):VIC(セイコーアドバンス社製)+D−110N(三井武田ケミカル社製)、重量比=VIC:D−110N=1:1
・塩ビ系(ポリ塩化ビニル系):VIC(セイコーアドバンス社製)
・塩酢ビ系(塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系):CAVメイバン(セイコーアドバンス社製)
・ポリオレフィン系:PPインキ(セイコーアドバンス社製)
(実施例7)
樹脂フィルム1としてポリカーボネートフィルムを用い、フィルムの上面に、前記式(II)で示されるポリカーボネート樹脂を含むポリカーボネート樹脂インク(バイエル社製 ノリファン)をバインダとして使用し、導電性粉末として、銀粉末(フレーク状銀粉、平均粒径2.3μm)250重量部を含有した柔軟性と三次元成形性を有する導電ペーストを、スクリーン印刷することで回路パターン2を形成し、その後、金型にてプレス成形し、ドーム形状の回路シート22を得た。
Figure 2005167216
The details of the resin ink in Table 1 are as follows.
・ Polycarbonate: Noriphan (Bayer)
Epoxy system: 1690N (manufactured by Seiko Advance Co., Ltd., main agent: trimethylolpropane type epoxy resin 50% + bisphenol A 28%, curing agent: modified aliphatic polyamine)
-Acrylic urethane system: MS8 (manufactured by Seiko Advance) + D-110N (manufactured by Mitsui Takeda Chemical), weight ratio = MS8: D-110N = 1: 1
-PVC / urethane (polyvinyl chloride / acrylic urethane): VIC (manufactured by Seiko Advance) + D-110N (manufactured by Mitsui Takeda Chemical), weight ratio = VIC: D-110N = 1: 1
・ Vinyl (polyvinyl chloride): VIC (manufactured by Seiko Advance)
・ Vinyl chloride system (vinyl chloride vinyl acetate copolymer system): CAV Meiban (manufactured by Seiko Advance)
・ Polyolefins: PP ink (Seiko Advance)
(Example 7)
A polycarbonate film is used as the resin film 1, and a polycarbonate resin ink (Norifane manufactured by Bayer) containing the polycarbonate resin represented by the formula (II) is used as a binder on the upper surface of the film, and silver powder ( A circuit pattern 2 is formed by screen-printing a conductive paste containing 250 parts by weight of flaky silver powder (average particle size 2.3 μm) and having three-dimensional formability, and then press-molded with a mold. As a result, a dome-shaped circuit sheet 22 was obtained.

この回路シート22の上面側に、実施例1にて銀粉末(フレーク状銀粉、平均粒径2.3μm)150重量部を含有する導電ペーストによって得た回路シートを上側の回路シート21として、互いの回路パターンが向かい合うように重ねあわせた。それらの回路シート21,22を、射出成形金型にセットし、溶融したポリカーボネート樹脂を射出して一体成形し、図2に示す回路部品20を得た。得られた回路部品20において、回路パターン2の破断は発生せず、また回路シート21および22間、並びに回路シート22と樹脂
台3との間において良好な密着が得られた。
On the upper surface side of the circuit sheet 22, the circuit sheet obtained by the conductive paste containing 150 parts by weight of silver powder (flaky silver powder, average particle size 2.3 μm) in Example 1 was used as the upper circuit sheet 21. The circuit patterns were stacked so that their circuit patterns faced each other. These circuit sheets 21 and 22 were set in an injection mold, and a molten polycarbonate resin was injected and integrally molded to obtain a circuit component 20 shown in FIG. In the obtained circuit component 20, the circuit pattern 2 was not broken, and good adhesion was obtained between the circuit sheets 21 and 22 and between the circuit sheet 22 and the resin base 3.

本発明の三次元成形回路シートの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the three-dimensional molded circuit sheet of this invention. 本発明の三次元成形回路部品の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the three-dimensional molded circuit component of this invention. (a)は回路シートの成形性を評価するための装置を示す斜視図、(b)は回路シートを引き伸ばした状態を示す斜視図。(A) is a perspective view which shows the apparatus for evaluating the moldability of a circuit sheet, (b) is a perspective view which shows the state which extended the circuit sheet.

符号の説明Explanation of symbols

10,21,22…回路シート、1…樹脂フィルム、2…回路パターン、20…回路部品、3…樹脂台   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,21,22 ... Circuit sheet, 1 ... Resin film, 2 ... Circuit pattern, 20 ... Circuit component, 3 ... Resin stand

Claims (12)

三次元成形性を有する樹脂インクをバインダとした導電ペーストによって樹脂フィルムに回路パターンが形成され、その樹脂フィルムが三次元形状に成形されている三次元成形回路シート。   A three-dimensional molded circuit sheet in which a circuit pattern is formed on a resin film by a conductive paste using a resin ink having a three-dimensional moldability as a binder, and the resin film is molded into a three-dimensional shape. 前記樹脂インクは、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂および塩化ビニル系樹脂よりなる群より選択される請求項1に記載の三次元成形回路シート。   The three-dimensional molding according to claim 1, wherein the resin ink is selected from the group consisting of a polyester resin, a urethane resin, an epoxy resin, an acrylic resin, an acrylic urethane resin, a polyolefin resin, and a vinyl chloride resin. Circuit sheet. 下記式(I)のポリカーボネート樹脂を含み、そのカーボネート樹脂は少なくとも10,000重量平均分子量を有し、式(I)中、R及びRは相互に独立して水素、ハロゲン、C1−8アルキル、C5−6シクロアルキル、C6−10アリールアルキルを表し、mは4〜7の整数であり、R及びRは各Xに対して個々に選択可能であり、かつ相互に独立して水素またはC1−6アルキルを表し、Xは少なくとも1個の炭素原子を表し、R及びRは共にアルキルである、二官能性カーボネート構造単位を含む熱可塑性芳香族ポリカーボネートである請求項2に記載の三次元成形回路シート。
Figure 2005167216
And a carbonate resin having a weight average molecular weight of at least 10,000, wherein in formula (I), R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen, halogen, C 1− 8 alkyl, C 5-6 cycloalkyl, C 6-10 arylalkyl, m is an integer of 4-7, R 3 and R 4 are individually selectable for each X, and A thermoplastic aromatic polycarbonate comprising a difunctional carbonate structural unit independently representing hydrogen or C 1-6 alkyl, X represents at least one carbon atom, and R 3 and R 4 are both alkyl The three-dimensional molded circuit sheet according to claim 2.
Figure 2005167216
前記樹脂インクは、下記式(I)のカーボネート構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含み、そのポリカーボネート樹脂は、少なくとも10,000重量平均分子量を有し、式(I)中、R及びRは相互に独立して水素、ハロゲン、C1−8アルキル、C5−6シクロアルキル、C6−10アリールアルキルを表し、mは4〜7の整数であり、R及びRは各Xに対して個々に選択可能であり、かつ相互に独立して水素またはC1−6アルキルを表し、Xは少なくとも1個の炭素原子を表し、複数のXのうちの少なくとも1つにおいて、R及びRは同時にアルキル基である、二官能性カーボネート構造単位を含む熱可塑性芳香族ポリカーボネートである請求項2に記載の三次元成形回路シート。
Figure 2005167216
The resin ink includes a polycarbonate resin including a carbonate structural unit represented by the following formula (I), and the polycarbonate resin has a weight average molecular weight of at least 10,000. In the formula (I), R 1 and R 2 are mutually Independently represents hydrogen, halogen, C 1-8 alkyl, C 5-6 cycloalkyl, C 6-10 arylalkyl, m is an integer of 4-7, and R 3 and R 4 are for each X Each independently selectable and independently of each other represents hydrogen or C 1-6 alkyl, X represents at least one carbon atom, and in at least one of the plurality of X, R 3 and R 3. The three-dimensional molded circuit sheet according to claim 2, wherein 4 is a thermoplastic aromatic polycarbonate containing a bifunctional carbonate structural unit which is simultaneously an alkyl group.
Figure 2005167216
請求項1〜3のいずれか1項に記載の回路シートが樹脂台に積層された三次元成形回路部品。   The three-dimensional molded circuit component by which the circuit sheet of any one of Claims 1-3 was laminated | stacked on the resin stand. 請求項4に記載の回路シートが樹脂台に積層された三次元成形回路部品。   A three-dimensional molded circuit component in which the circuit sheet according to claim 4 is laminated on a resin table. 印刷法を用いて三次元成形性を有する樹脂インクをバインダとした導電ペーストによって樹脂フィルムに回路パターンを形成し、その樹脂フィルムをプレス成形により三次元形状に成形する三次元成形回路シートの製造方法。   A method for producing a three-dimensional molded circuit sheet, in which a circuit pattern is formed on a resin film with a conductive paste using a resin ink having a three-dimensional moldability as a binder using a printing method, and the resin film is molded into a three-dimensional shape by press molding . 前記樹脂インクは、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂および塩化ビニル系樹脂よりなる群より選択される請求項7に記載の三次元成形回路シートの製造方法。   The three-dimensional molding according to claim 7, wherein the resin ink is selected from the group consisting of a polyester resin, a urethane resin, an epoxy resin, an acrylic resin, an acrylic urethane resin, a polyolefin resin, and a vinyl chloride resin. Circuit sheet manufacturing method. 下記式(I)のポリカーボネート樹脂を含み、そのカーボネート樹脂は少なくとも10,000重量平均分子量を有し、式(I)中、R及びRは相互に独立して水素、ハロゲン、C1−8アルキル、C5−6シクロアルキル、C6−10アリールアルキルを表し、mは4〜7の整数であり、R及びRは各Xに対して個々に選択可能であり、かつ相互に独立して水素またはC1−6アルキルを表し、Xは少なくとも1個の炭素原子を表し、R及びRは共にアルキルである、二官能性カーボネート構造単位を含む熱可塑性芳香族ポリカーボネートである請求項8に記載の三次元成形回路シートの製造方法。
Figure 2005167216
And a carbonate resin having a weight average molecular weight of at least 10,000, wherein in formula (I), R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen, halogen, C 1− 8 alkyl, C 5-6 cycloalkyl, C 6-10 arylalkyl, m is an integer of 4-7, R 3 and R 4 are individually selectable for each X, and A thermoplastic aromatic polycarbonate comprising a difunctional carbonate structural unit independently representing hydrogen or C 1-6 alkyl, X represents at least one carbon atom, and R 3 and R 4 are both alkyl The manufacturing method of the three-dimensional molded circuit sheet of Claim 8.
Figure 2005167216
前記樹脂インクは、下記式(I)のカーボネート構造単位を含むポリカーボネート樹脂を含み、そのポリカーボネート樹脂は少なくとも10,000重量平均分子量を有し、式(I)中、R及びRは相互に独立して水素、ハロゲン、C1−8アルキル、C5−6シクロアルキル、C6−10アリールアルキルを表し、mは4〜7の整数であり、R及びRは各Xに対して個々に選択可能であり、かつ相互に独立して水素またはC1−6アルキルを表し、Xは少なくとも1個の炭素原子を表し、複数のXのうちの少なくとも1つにおいて、R及びRは同時にアルキルである、二官能性カーボネート構造単位を含む熱可塑性芳香族ポリカーボネートである請求項8に記載の三次元成形回路シートの製造方法。
Figure 2005167216
The resin ink includes a polycarbonate resin including a carbonate structural unit of the following formula (I), and the polycarbonate resin has a weight average molecular weight of at least 10,000. In the formula (I), R 1 and R 2 are mutually Independently represents hydrogen, halogen, C 1-8 alkyl, C 5-6 cycloalkyl, C 6-10 arylalkyl, m is an integer from 4 to 7, and R 3 and R 4 are for each X Individually selectable and independently of each other represents hydrogen or C 1-6 alkyl, X represents at least one carbon atom, and in at least one of the plurality of X, R 3 and R 4 The method for producing a three-dimensional molded circuit sheet according to claim 8, wherein is a thermoplastic aromatic polycarbonate containing a bifunctional carbonate structural unit which is simultaneously alkyl.
Figure 2005167216
請求項1〜3のいずれか1項に記載の回路シートを射出成形金型にセットし、溶融した樹脂をその金型に流入することにより、その回路シートに樹脂台を一体に成形する三次元成形回路部品の製造方法。   A three-dimensional structure in which the circuit board according to any one of claims 1 to 3 is set in an injection mold, and a molten resin is poured into the mold to integrally mold a resin base on the circuit sheet. Manufacturing method of molded circuit components. 請求項4に記載の回路シートを射出成形金型にセットし、溶融した樹脂をその金型に流入することにより、その回路シートに樹脂台を一体に成形する三次元成形回路部品の製造方法。   A method for producing a three-dimensional molded circuit component, in which a circuit board according to claim 4 is set in an injection mold and molten resin is poured into the mold to integrally mold a resin base on the circuit sheet.
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