JP2021533571A - オーバーモールドされたプリント電子部品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
基板上に分子インクを堆積させて、基板の第1の表面上にインクの非導電性トレースを形成することと、
基板上のインクの非導電性トレースを焼結して、基板の第1の表面上に導電性銀トレースを形成することと、
基板の第1の表面上の導電性銀トレース上にオーバーモールド樹脂又はその前駆体を射出することと、
オーバーモールド樹脂を硬化(hardening)させるか、又はその前駆体を硬化(curing)させて、オーバーモールドされたプリント電子部品を得ることと、
を含む。
基板の第1の表面上の導電性トレース上に熱硬化性オーバーモールド樹脂の前駆体を射出することと、
熱硬化性オーバーモールド樹脂の前駆体を硬化させて、オーバーモールドされたプリント電子部品を得ることと、
を含む。
基板上に導電性トレースインクを堆積させて、基板の第1の表面上にインクの非導電性トレースを形成することと、
基板上のインクの非導電性トレースを硬化させて、基板の第1の表面上に導電性トレースを形成することと、
を含む方法によって得られる。
オーバーモールド樹脂又はその前駆体と、
ガラス微小球と、を含む組成物を
基板の第1の表面上の導電性トレース上に射出することと、
オーバーモールド樹脂を硬化させるか、又はその前駆体を硬化させて、オーバーモールドされたプリント電子部品を得ることと、
を含む。
発泡されてオーバーモールドされた樹脂又はその発泡された前駆体を得るための条件下で、基板の第1の表面上の導電性トレース上にオーバーモールド樹脂又はその前駆体を射出することと、
発泡されたオーバーモールド樹脂を硬化させるか、又はその発泡された前駆体を硬化させて、オーバーモールドされたプリント電子部品を得ることと、
を含む。
基板上に導電性トレースインクを堆積させて、基板の第1の表面上にインクの非導電性トレースを形成することと、
基板上のインクの非導電性トレースを硬化させて、基板の第1の表面上に導電性トレースを形成することと、
基板の第1の表面上にガラス繊維強化層を導入することと、
ガラス繊維強化層上にオーバーモールド樹脂又はその前駆体を射出することと、
オーバーモールド樹脂を硬化させるか、又はその前駆体を硬化させて、オーバーモールドされたプリント電子部品を得ることと、
を含む。
基板の第1の表面に結合された導電性銀トレースであって、本出願の実施形態において定義される低温分子インクから製造される導電性銀トレースと、
基板の第1の表面に結合された導電性銀トレース上にオーバーモールドされた樹脂と、
を含む。
基板の第1の表面に結合された導電性トレースと、
基板の第1の表面に結合された導電性トレース上にオーバーモールドされた熱硬化性樹脂と、
を含む。
基板の第1の表面に結合された導電性トレースと、
基板の第1の表面に結合された導電性トレース上にオーバーモールドされ、埋め込まれた複数のガラス微小球を含む樹脂と、
を含む。
基板の第1の表面に結合された導電性トレースと、
基板の第1の表面に結合された導電性トレース上にオーバーモールドされた、発泡された樹脂と、
を含む。
基板の第1の表面に結合された導電性トレースと、
基板の第1の表面に結合された導電性トレース上のガラス繊維強化層と、
ガラス繊維強化層上にオーバーモールドされた樹脂と、
を含む。
別段の指示がない限り、本節及び他の節に記載される定義及び実施形態は、当業者が理解するのに好適であるように本明細書に記載された本出願の全ての実施形態及び態様に適用可能であることが意図される。
オーバーモールドされた電子部品を作製するように設計された多手順製造処理では、そのような部品を作製するために使用される組成物及び構成要素の異なる特性を効果的に活用するために考慮しなければならない、いくつかの処理設計の考慮事項があり、これは一般に、物質の層化、及び電気構成要素のオーバーモールドされた電子部品への統合を伴う。材料/物質及び構成要素の異なる、しばしば適合しない特性によってもたらされる課題の解決、及び処理効率を実現する必要性により、オーバーモールドされた電子部品を生成するために取られる材料又は物質、処理方法及び処理手順の順序の選択が規定される。一実施形態では、オーバーモールドされたプリント電子部品を製造する方法は、インク、誘電体、接着剤、他のコーティング及び強化材料のような基板への材料又は物質の1つ以上の適用手順(例えば、堆積、プリント、射出ショットなど)を含む。別の実施形態では、オーバーモールドされたプリント電子部品を製造する方法は、1つ以上の処理手順(例えば、乾燥、加熱、UV硬化、焼結など)を含む。
基板上に低温分子インクを堆積させて、基板の第1の表面上にインクの非導電性トレースを形成することと、
基板上のインクの非導電性トレースを焼結して、基板の第1の表面上に導電性銀トレースを形成することと、
基板の第1の表面上の導電性銀トレース上にオーバーモールド樹脂又はその前駆体を射出することと、
オーバーモールド樹脂を硬化させるか、又はその前駆体を硬化させて、オーバーモールドされたプリント電子部品を得ることと、
を含む。
基板の第1の表面上の導電性トレース上に熱硬化性オーバーモールド樹脂の前駆体を射出することと、
熱硬化性オーバーモールド樹脂の前駆体を硬化させて、オーバーモールドされたプリント電子部品を得ることと、
を含む。
基板上に導電性トレースインクを堆積させて、基板の第1の表面上にインクの非導電性トレースを形成することと、
基板上のインクの非導電性トレースを硬化させて、基板の第1の表面上に導電性トレースを形成することと、
を含む方法によって得られる。
オーバーモールド樹脂又はその前駆体と、
ガラス微小球と、を含む組成物を基板の第1の表面上の導電性トレース上に射出することと、
オーバーモールド樹脂を硬化させるか、又はその前駆体を硬化させて、オーバーモールドされたプリント電子部品を得ることと、
含む。
基板上に導電性トレースインクを堆積させて、基板の第1の表面上にインクの非導電性トレースを形成することと、
基板上のインクの非導電性トレースを硬化させて、基板の第1の表面上に導電性トレースを形成することと、
を含む方法によって得られる。
一実施形態では、基板は、熱成形、冷間成形、押出又はブロー成形を含む方法によって成形基板に形成される。別の実施形態では、基板は、熱成形を含む方法によって成形基板に形成される。したがって、いくつかの実施形態では、その方法は、導電性トレースインクを堆積させた後であって、且つ非導電性トレースを硬化させる前に、基板を熱成形して成形基板を得ることをさらに含む。したがって、いくつかの実施形態では、その方法は、非導電性トレースを硬化させた後であって、且つ組成物を射出する前に、基板を熱成形して成形基板を得ることをさらに含む。
発泡されてオーバーモールドされた樹脂又はその発泡された前駆体を得るための条件下で、基板の第1の表面上の導電性トレース上にオーバーモールド樹脂又はその前駆体を射出することと、
発泡されたオーバーモールド樹脂を硬化させるか、又はその発泡された前駆体を硬化させて、オーバーモールドされたプリント電子部品を得ることと、
を含む。
基板上に導電性トレースインクを堆積させて、基板の第1の表面上にインクの非導電性トレースを形成することと、
基板上のインクの非導電性トレースを硬化させて、基板の第1の表面上に導電性トレースを形成することと、
を含む方法によって得られる。
基板上に導電性トレースインクを堆積させて、基板の第1の表面上にインクの非導電性トレースを形成することと、
基板上のインクの非導電性トレースを硬化させて、基板の第1の表面上に導電性トレースを形成することと、
基板の第1の表面上にガラス繊維強化層を導入することと、
ガラス繊維強化層上にオーバーモールド樹脂又はその前駆体を射出することと、
オーバーモールド樹脂を硬化させるか、又はその前駆体を硬化させて、オーバーモールドされたプリント電子部品を得ることと、
を含む。
本出願はまた、
基板の第1の表面に結合された導電性銀トレースであって、本出願の実施形態において定義される低温分子インクから製造される導電性銀トレースと、
基板の第1の表面に結合された導電性銀トレース上にオーバーモールドされた樹脂と、
を含むオーバーモールドされたプリント電子部品を含む。
基板の第1の表面に結合された導電性トレースと、
基板の第1の表面に結合された導電性トレース上にオーバーモールドされた熱硬化性樹脂と、
を含むオーバーモールドされたプリント電子部品を含む。
基板の第1の表面に結合された導電性トレースと、
基板の第1の表面に結合された導電性トレース上にオーバーモールドされ、埋め込まれた複数のガラス微小球を含む樹脂と、
を含むオーバーモールドされたプリント電子部品を含む。
基板の第1の表面に結合された導電性トレースと、
基板の第1の表面に結合された導電性トレース上にオーバーモールドされた、発泡された樹脂と、
を含むオーバーモールドされたプリント電子部品を含む。
基板の第1の表面に結合された導電性トレースと、
基板の第1の表面に結合された導電性トレース上のガラス繊維強化層と、
ガラス繊維強化層上にオーバーモールドされた樹脂と、
を含むオーバーモールドされたプリント電子部品を含む。
低温で処理可能な分子インクを、表1〜6に示す組成物に従って配合した。有利でより信頼性の高いプリント適性(すなわち、脱湿潤及び線の均一性の改善)を有する、低温で処理可能な分子インクを、表7に示す組成物に従って配合した。
MelinexTMST505のシート上に、インクNRC−848A3aをスクリーンプリントし(ステンレス鋼、メッシュ数/インチ=400;エマルジョン厚さ=22.5μm)、75℃で6分間及び120℃で20分間熱処理し、図1に示されるような基板上に約42μmの線幅及び約38μmの線間隔、並びに図2に示されるような約85μmの線幅及び約60μmの線間隔を有するいくつかの一連の4つの平行な導電性銀トレースを生成した。線幅及び線間隔(L/S)として定義されるピッチは、それぞれ42/38及び85/65μmと測定された。トレースの3Dプロフィロメータ画像及び光学プロフィロメトリによって測定された対応する断面を、図1及び図2に規定する。
2つのインク(NRC−849A1及びNRC−850A)を、実施例2に記載された方法で、MelinexRST505基板の5つの別個のサンプル上にスクリーンプリントした。各基板上のトレースを、5つの異なる温度(91℃、102℃、111℃、121℃及び131℃)で20分間熱処理し、各基板上に導電性銀トレースを形成した。NRC−849A1及びNRC−850Aから生成した導電性銀トレースのシート抵抗値を計算し、結果はそれぞれ図3の上及び下のグラフに示す。結果から、約40mΩ/□/ミル未満のシート抵抗値が、約90℃程度の低い熱処理温度で得ることができることが示される。良好〜優れた電気特性を維持しながら、約90℃程度の低い温度でインクを熱処理することができることは、熱成形可能な基板上に導電性銀トレースを生成するためにインクを使用することの助けとなる。導電性トレースは、81℃程度の低い温度でも生成することができるが、シート抵抗値は非常に高い(約650mΩ/□/ミル)。
インクNRC−849A1及びNRC−850A1を、MelinexTMST505基板上に、実施例2に記載の方法で、高湿度環境(湿度>50%)でスクリーンプリントした。各基板上のトレースを121℃で20分間熱処理して、導電性銀トレースを形成した(それぞれ図4左及び右の画像)。チキソトロピー剤の非存在下(NRC−849A1、図4左の画像)では、インクは表面から有意に脱湿し、不均一で壊れたトレースを生成する。対照的に、チキソトロピー剤を添加(NRC−850A1、図4右の画像)すると、トレースは基板表面から脱湿せず、均一なままである。
アミノ−2−プロパノール及び2−アミノ−1−ブタノールの両方を含有する配合物(NRC−850A4)は、アミノ−2−プロパノールのみを含有するNRC−850A2及びNRC−850A3の配合物と同様の電気特性を維持しながら、インクの凝固を伴わずに−10℃〜−4℃での貯蔵を可能にする。NRC−850A2及びNRC−850A3は冷蔵中に固化するが、室温まで温めると、経時的にインクの液体状態が再生される。
インクNRC−850A2を、スクリーンプリントを介してポリエチレンテレフタレートグリコール変性(PET−G)(508μm、厚さ20ミル)のシート上にスクリーンプリントし、約100μm〜約590μmの範囲の線幅を有する様々な長さ10cmのトレースを生成した。プリントに続いて、非導電性トレースを乾燥させ、台形、半円筒及び半球形体を含む様々な形状の周囲で熱成形した。熱成形されたトレースは、続いて、導電性トレースを生成するために光焼結(Xenon Sinteron2000システム)され得る。熱成形されたトレースの代表的な写真を図5に提供し、導電性機能についてトレース間で測定された対応する抵抗を表9に提供し、これは、非導電性インクが熱成形中であって、焼結の前に、変形を受けた場所に、亀裂を生じることなく、銀金属の連続トレースが形成されることを実証する。表9は、対照トレース(すなわち、熱成形されなかったトレース)間で測定された抵抗が熱成形されたトレースとほぼ同一であることを強調しており、このことは、理論によって限定されることは望まないが、トレースの電気特性が熱成形処理によって影響されないことを示唆している。場合によっては、熱成形されたトレース間で測定された抵抗は、対照トレースの抵抗よりも実際に低い。理論によって限定されることは望まないが、これは、例えば、熱成形されたトレースの部分が対照サンプルよりも高いことに起因し得、これは、それらの部分をランプにより近づけ、より強いパルス光にそれを曝す。
インクNRC−850A3をPET−Gのシート上にスクリーンプリントして、約100μm〜約550μmの範囲の測定線幅を有する様々な長さ10cmのトレースを生成した。プリントに続いて、トレースを75℃で6分間及び125℃で15分間熱焼結して、一連の導電性トレースを生成した。続いて、半円筒及びドームを含む様々な形状の周囲にトレースを熱成形した。代表的な熱成形されたトレースを図6に提供し、対照トレースと比較した熱成形されたトレースの対応する抵抗を表10に提供する。トレースの抵抗は熱成形後に増加する(伸長の量に応じて1.6〜4.5倍)が、分子インクから生成された熱成形されたトレースは導電性のままであった。
インクNRC−850A並びに市販のインクDupont PE873(延伸可能な電子機器用に配合される)を、2つの熱可塑性ポリウレタン基板(Bemis soft seam tape ST604、及びAmerican Polyfilm, Inc VLM−4001)上にスクリーンプリントした。VLM−4001ポリウレタン基板はプリントの前に反応性オゾンで処理した。プリントされたトレースは、線形であり、150℃で15分間熱焼結され、幅20ミル及び長さ4cmであった。サンプルに歪みを印加し、歪み下での抵抗の変化を測定した。図7は、American Polyfilm VLM−4001上の2つのインクについて、印加歪みの関数としての正規化抵抗(R/R0 ここでは、R0は0歪み下でのサンプルの抵抗を表す)を示す。図8は、BemisソフトシームテープST604上の2つのインクについて、印加歪みの関数としての正規化抵抗を示す。両方の基板上で、インクNRC−850Aは、印加歪みの関数として、Dupont PE873よりも低い正規化抵抗を示す。加えて、NRC−850Aは、Dupont PE873インクよりも高い歪み下で導電性のままである。
別の実施例では、ポリウレタン基板American Polyfilm VLM−4001をオゾン処理した。インクNRC−850Aを、2つの条件下でポリウレタン基板上にプリントした。第1の場合では、基板は無歪み下にあった。第2の場合では、基板は一方向に10%予歪みされた(すなわち、基板は、プリント時間中に10%延伸された)。プリントパターンは、電気接触パッド間に幅20ミル、長さ4cmの線形及び蛇行トレースを含む。図9(上)は、円の270°の繰り返し単位から成る蛇行線を示す。図9(下)に示すように、線形及び蛇行トレースの正規化抵抗を、印加歪みの関数として測定した。予歪みされたポリウレタン上にプリントされた銀蛇行トレースは、120%を超える印加歪みまで導電性を維持し、120%の歪みでの抵抗は、無歪み下での抵抗よりも150倍大きかった。表11は、40%の印加歪みでの4つの条件(蛇行トレース、線形トレース、予歪みあり、及び予歪みなし)全てについての正規化抵抗を比較する。
4’’×4’’×0.1’’の正方形部品を使用してオーバーモールド試験を実施した。この試験では、1)低温分子インク(NRC−850A2)、2)高温分子インク(NRC−16)、及び3)DuPontTM ME601;最良クラスの熱成形可能な銀フレークインク、の3種類のインクを使用した。NRC−16は、PCT出願公開第WO2015/192248号に記載されている高温分子インクであり、銀塩(50%)、エチルセルロース(4%)、ジエチルベンゼン(34.5%)及び1−オクタノール(11.5%)を含む。同じパターンを0.020’’厚のポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)フィルム上にプリントし、次いでプリントしたフィルムを熱成形し、硬化させた。オーバーモールドのために、形成されたフィルムをEngelTM 43T射出成形工具内に配置し、部品を充填するのに十分なPETG樹脂を射出した。成形温度は約100F(約38℃)であり、PETG樹脂を245℃、40バールまでの圧力で射出した。約22個の部品を成形した。抵抗値はオーバーモールドの前後で測定した。
透明な脂肪族ポリウレタン(Sherwin WilliamsTMダイヤモンド−CladTMクリアコートウレタン)及び3MTM iM30Kガラスバブル微小球を使用して試験を行った。iM30Kは、ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスで構成された薄壁を有する中空球体である。それらは、18ミクロンの平均直径、0.60g/ccの典型的な密度(最小密度0.57g/cc;最大密度0.63g/cc)、及び以下の粒径及び分布を有する:10パーセンタイル、9ミクロン;25パーセンタイル、12ミクロン;50パーセンタイル、16ミクロン;75パーセンタイル、21ミクロン;90パーセンタイル、28ミクロン;及び95パーセンタイル、33ミクロン。
本出願の片面オーバーモールドされたプリント電子部品10の例示的な概略図が図10に示されている。図10を参照すると、例示されたオーバーモールドされたプリント電子部品10は、基板12、基板12の第1の表面に結合された導電性トレース14及び基板12に結合された導電性トレース14上にオーバーモールドされた樹脂16とを含む。オーバーモールドされた電子部品10は、任意選択で、装飾インク層18(例えば、1〜3つの異なる装飾インクをオーバーモールドされたプリント電子部品10に使用することができる)、及び導電性トレース14を調製するために使用される分子インクから装飾インク層18を保護するようにバリア層として作用することができる誘電体インク層20とをさらに含む。例えば、装飾インク層18上の第2の材料の役割の1つは、バリア層を作り出し、部品への分子インクの接着を改善することであり得、装飾インク層18上の誘電体インク層20はまた、保護層として作用し、射出及びハードウェアの結合による表面層を通した外観のプリント問題を防止し得る。他の実施形態では、導電性トレース14及び電子部品22の間に誘電体層を添加して、電子部品22が導電性トレース14と接続する必要がある領域を除いて、さらなる保護を提供することができる。さらに他の実施形態では、黒色(カーボン)インクの代わりに白色装飾インクが使用される場合、装飾インク18及び導電性トレース14の間に誘電体層は必要とされない。
低価格、高導電性及び耐酸化性は、プリント電子機器におけるインクの重要なターゲットである。金及び銀は高価であるが、安定しており、すなわち耐酸化性がある。金及び銀と比較して、銅はより安価であり、同様の導電性を有するが、同様の導電性はプリントを介しては達成されないことが多く、銅は酸化しやすく、経時的に導電性を減少させる。使用される銅インクの主な種類は、金属ナノ粒子系インク、有機金属分解(MOD)インク、銅フレークインク、及び銀被覆銅フレークインクである。これらのCu導電性インクの大部分は、熱焼結中に窒素又は還元雰囲気を必要とし、焼結により長い時間を必要とする。
(I):
式中、R1、R2、R3及びR4は同一又は異なり、NR5R6(R’(OH)2)又は0−(CO)−R’’であり、R1、R2、R3又はR4の少なくとも1つはNR5R6(R’(OH)2)であり、R5及びR6は独立してH、C1〜8直鎖、分岐鎖又は環状アルキル、C2〜8直鎖、分岐鎖又は環状アルケニル、又はC2−8直鎖、分岐鎖又は環状アルキニルであり、R’はC2〜8直鎖、分岐鎖又は環状アルキルであり、R’’はH又はC1〜8直鎖、分岐鎖又は環状アルキルである。
熱成形された電子機器は、従来の改善されたプリント処理を使用して、平坦な(2D)基板上に機能インクをプリントし、これを3D形状に熱成形し、続いて射出成形して、最終的で機能的な、軽量且つ低コストの「部品」を生成することができる。この処理の成功は、熱成形に耐える導電性インクに依存し、そこでは、導体は、トレースの測定された抵抗の有意な損失又は変化なしに、>25%の伸長及び1cmまでの絞り深さ(「z方向」の変化)に耐えなければならない。この実施例では、シュウ酸銀、1−アミノ−2−プロパノール又は1−アミノ−2−プロパノール/2−アミノブタノールの混合物(シュウ酸銀塩を可溶化し、その分解温度を低下させるため)、セルロースポリマー(cellulose polymer)(レオロジー調整剤及びバインダーとして作用するため)及びジプロピレングリコールモノメチルエーテル(dipropylene glycol monomethyl ether)(溶媒キャリアとして作用するため)を含むスクリーンプリント可能なインクを、広帯域UV光を使用した乾燥又は硬化の利点のために試験する。
Claims (58)
- オーバーモールドされたプリント電子部品を製造する方法であって、
基板上に分子インクを堆積させて、前記基板の第1の表面上に前記インクの非導電性トレースを形成することと、
前記基板上の前記インクの前記非導電性トレースを焼結して、前記基板の前記第1の表面上に導電性銀トレースを形成することと、
前記基板の前記第1の表面上の前記導電性銀トレース上にオーバーモールド樹脂又はその前駆体を射出することと、
前記オーバーモールド樹脂を硬化させるか、又はその前駆体を硬化させて、前記オーバーモールドされたプリント電子部品を得ることと、
を含む方法。 - 前記方法は、前記分子インクを堆積させた後であって、且つ前記非導電性トレースを焼結する前に、前記基板を熱成形して成形基板を得ることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記方法は、前記非導電性トレースを焼結した後であって、且つ前記オーバーモールド樹脂又はその前駆体を射出する前に、前記基板を熱成形して成形基板を得ることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記方法は、前記基板を熱成形する前に、1つ以上の電子部品を前記基板の前記第1の表面に結合することをさらに含む、請求項2又は3に記載の方法。
- 前記1つ以上の電子部品が、ダイオード、発光ダイオード(LEDs)、有機発光ダイオード(OLEDs)、集積配線コネクタ、基本電気ハードウェア、集積チップ、抵抗器、コンデンサ、トランジスタ、及び超音波センサから選択される、請求項4に記載の方法。
- 前記方法は、前記基板を熱成形した後であって、且つ前記オーバーモールド樹脂又はその前記前駆体を射出する前に、前記基板の前記第1の表面上にガラス繊維強化層を導入することをさらに含む、請求項2から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、前記分子インクを堆積させる前に、前記基板の前記第1の表面上に1つ以上の装飾インクを堆積させることをさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、前記分子インクを堆積させる前に、又は前記分子インクを堆積させた後であって、且つ前記非導電性トレースを焼結する前、又は任意選択で前記基板を熱成形する前に、前記基板の前記第1の表面上に誘電体インクを堆積させることをさらに含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、前記基板上への前記分子インクの堆積を繰り返して、導電性銀トレースの複数の層を得ることを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、前記基板を熱成形した後に、前記基板の第2の表面に紫外線硬化性ハードコートを適用することをさらに含む、請求項2から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記オーバーモールド樹脂が熱可塑性樹脂である、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記オーバーモールド樹脂の前記前駆体が、熱硬化性樹脂の前駆体である、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記オーバーモールド樹脂又はその前記前駆体が、ガラス微小球と組み合わせて射出される、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記オーバーモールド樹脂又はその前記前駆体が、発泡体を得るための条件下で射出される、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基板が、ポリエチレンテレフタレート(PET:polyethylene terephthalate)、非晶質ポリエチレンテレフタレート(APET:amorphous polyethylene terephthalate)、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート(PET−G:glycol modified polyethylene terephthalate)、ポリオレフィン(polyolefin)、ポリジメチルシロキサン(PDMS:polydimethylsiloxane)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリイミド(polyimide)、熱可塑性ポリウレタン(TPU:thermoplastic polyurethane)、シリコーン膜(silicone membrane)、ポリカーボネート−アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS:polycarbonate−acrylonitrile butadiene styrene)ブレンド、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS:acrylonitrile butadiene styrene)、熱可塑性オレフィン(TPO:thermoplastic olefins)、ポリフェニレンスルフィド(PPS:polyphenylene sulfide)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybenzimidazole)、ポリプロピレンポリベンジルイソシアネート(PPI:polypropylene polybenzyl isocyanate)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK:polyether ether ketone)又はポリフッ化ビニリデン(PVDF:polyvinylidene fluoride)を含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基板がポリカーボネート(polycarbonate)である、請求項15に記載の方法。
- 前記焼結が、光焼結、熱焼結又はUV焼結を含む、請求項1から16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記オーバーモールドされたプリント電子部品が片面である、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記オーバーモールドされたプリント電子部品が両面である、請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。
- オーバーモールドされたプリント電子部品を製造する方法であって、
基板の第1の表面上の導電性トレース上に熱硬化性オーバーモールド樹脂の前駆体を射出することと、
前記熱硬化性オーバーモールド樹脂の前駆体を硬化させて、前記オーバーモールドされたプリント電子部品を得ることと、
を含む方法。 - 前記基板の前記第1の表面上の前記導電性トレースが、
基板上に導電性トレースインクを堆積させて、前記基板の第1の表面上に前記インクの非導電性トレースを形成することと、
前記基板上の前記インクの前記非導電性トレースを硬化させて、前記基板の前記第1の表面上に前記導電性トレースを形成することと、
を含む方法によって得られる、請求項20に記載の方法。 - 前記導電性トレースインクが、分子インク又はナノ粒子インクである、請求項21に記載の方法。
- 前記導電性トレースインクが、高温又は低温分子インクであり、前記硬化は、焼結を含む、請求項22に記載の方法。
- 前記方法は、前記導電性トレースインクを堆積させた後であって、且つ前記非導電性トレースを硬化させる前に、前記基板を熱成形して成形基板を得ることをさらに含む、請求項21から23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、前記非導電性トレースを硬化させた後であって、且つ前記熱硬化性オーバーモールド樹脂の前記前駆体を射出する前に、前記基板を熱成形して成形基板を得ることをさらに含む、請求項21から23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、前記基板を熱成形する前に、1つ以上の電子部品を前記基板の前記第1の表面に結合することをさらに含む、請求項24又は25に記載の方法。
- 前記1つ以上の電子部品は、ダイオード、発光ダイオード(LEDs;light emitting diodes)、有機発光ダイオード(OLEDs;organic light emitting diodes)、集積配線コネクタ、基本電気ハードウェア、集積チップ、抵抗器、コンデンサ、トランジスタ、及び超音波センサから選択される、請求項26に記載の方法。
- 前記方法は、前記基板を熱成形した後であって、且つ前記熱硬化性オーバーモールド樹脂の前記前駆体を射出する前に、前記基板の前記第1の表面上にガラス繊維強化層を導入することをさらに含む、請求項24から27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、前記導電性トレースインクを堆積させる前に、前記基板の前記第1の表面上に1つ以上の装飾インクを堆積させることをさらに含む、請求項21から28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、前記導電性トレースインクを堆積させる前に、又は前記導電性トレースインクを堆積させた後であって、且つ前記非導電性トレースを硬化させる前、又は任意選択で前記基板を熱成形する前に、前記基板の前記第1の表面上に誘電体インクを堆積させることをさらに含む、請求項21から29のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、前記基板上への前記導電性トレースインクの堆積を繰り返して、導電性トレースの複数の層を得ることを含む、請求項21から30のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は、前記基板を熱成形した後に、前記基板の第2の表面に紫外線硬化性ハードコートを適用することをさらに含む、請求項24から31のいずれか一項に記載の方法。
- 前記熱硬化性樹脂の前記前駆体がポリウレタン樹脂(polyurethane resin)の前駆体である、請求項20から32のいずれか一項に記載の方法。
- 前記熱硬化性樹脂の前記前駆体が、ガラス微小球と組み合わせて射出される、請求項20から33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記熱硬化性樹脂の前記前駆体が、発泡体を得るための条件下で射出される、請求項20から33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基板が、ポリエチレンテレフタレート(PET:polyethylene terephthalate)、非晶質ポリエチレンテレフタレート(APET:amorphous polyethylene terephthalate)、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート(PET−G:glycol modified polyethylene terephthalate)、ポリオレフィン(polyolefin)、ポリジメチルシロキサン(PDMS:polydimethylsiloxane)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリイミド(polyimide)、熱可塑性ポリウレタン(TPU:thermoplastic polyurethane)、シリコーン膜(silicone membrane)、ポリカーボネート−アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS:polycarbonate−acrylonitrile butadiene styrene)ブレンド、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS:acrylonitrile butadiene styrene)、熱可塑性オレフィン(TPO:thermoplastic olefins)、ポリフェニレンスルフィド(PPS:polyphenylene sulfide)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybenzimidazole)、ポリプロピレンポリベンジルイソシアネート(PPI:polypropylene polybenzyl isocyanate)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK:polyether ether ketone)又はポリフッ化ビニリデン(PVDF:polyvinylidene fluoride)を含む、請求項20から35のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基板がポリカーボネート(polycarbonate)である、請求項36に記載の方法。
- 前記オーバーモールドされたプリント電子部品が片面である、請求項20から37のいずれか一項に記載の方法。
- 前記オーバーモールドされたプリント電子部品が両面である、請求項20から37のいずれか一項に記載の方法。
- 前記インクが高温分子インクである、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記インクが低温分子インクである、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記分子インク又は導電性トレースインクが、カルボン酸銀(silver carboxylate)、有機アミン化合物(organic amine compound)、有機ポリマーバインダー(organic polymer binder)、表面張力調整剤、及び溶媒を含む、請求項1から19、及び請求項21から41のいずれか一項に記載の方法。
- 前記カルボン酸銀がシュウ酸銀(silver oxalate)である、請求項42に記載の方法。
- 前記有機アミン化合物がアミノ−2−プロパノール(amino−2−propanol)である、請求項42又は43に記載の方法。
- 前記有機アミン化合物が、アミノ−2−プロパノール(amino−2−propanol)及び2−アミノ−1−ブタノール(2−amino−1−butanol)の混合物である、請求項42又は43に記載の方法。
- 前記有機ポリマーバインダーがヒドロキシエチルセルロース(hydroxyethyl cellulose)である、請求項42から45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記表面張力調節剤がグリコール酸(glycolic acid)又は乳酸(lactic acid)である、請求項42から46のいずれか一項に記載の方法。
- 前記溶媒がジプロピレングリコールメチルエーテル(dipropylene glycol methyl ether)である、請求項42から47のいずれか一項に記載の方法。
- 前記分子インクが消泡剤をさらに含む、請求項42から48のいずれか一項に記載の方法。
- 前記低温分子インクがチキソトロピー変性剤(thixotropy modifying agent)をさらに含む、請求項43から49のいずれか一項に記載の方法。
- 前記分子インク又は導電性トレースインクが、カルボン酸銀(silver carboxylate)又はカルボン酸銅(copper carboxylate)及び有機アミン化合物(organic amine compound)を含む、請求項1から19及び請求項21から41のいずれか一項に記載の方法。
- 前記カルボン酸銀がC1〜10アルカノエート(C1〜10 alkanoate)であるか、又は前記カルボン酸銅がC1〜12アルカノエート(C1〜12 alkanoate)である、請求項51に記載の方法。
- 請求項1から52のいずれか一項に記載の方法に従って製造されたオーバーモールドされたプリント電子部品。
- オーバーモールドされたプリント電子部品であって、
基板の第1の表面に結合された導電性銀トレースであって、請求項42から52のいずれか一項に記載の分子インクから製造された前記導電性銀トレースと、
前記基板の前記第1の表面に結合された前記導電性銀トレース上にオーバーモールドされた樹脂と、
を含むプリント電子部品。 - オーバーモールドされたプリント電子部品であって、
基板の第1の表面に結合された導電性トレースと、
前記基板の前記第1の表面に結合された前記導電性トレース上にオーバーモールドされた熱硬化性樹脂と、
を含むプリント電子部品。 - 前記導電性トレースが、請求項42から52のいずれか一項に記載の低温分子インクから製造された導電性銀トレースである、請求項55に記載のオーバーモールドされたプリント電子部品。
- 前記基板が3次元形状に熱成形されている、請求項55又は56に記載のオーバーモールドされたプリント電子部品。
- 前記非導電性トレースが、焼結又は硬化の前に広帯域UV光で処理される、請求項1又は21に記載の方法。
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