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配線内蔵部品の造形とは？課題と対策・製品を解説
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インクジェット方式における配線内蔵部品の造形とは？
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当社は、「3次元表面加飾技術展2020」で、"PrecisionCoreプリントヘッド"と
自社製ロボットを組合わせ、立体物や曲面体への印刷など、
新しいインクジェット印刷の用途を紹介致しました。
本動画では、インクジェットでヘルメットの上部に配線を印刷することで、通電しライトが光る様子を紹介しております。
【こんなお客様の課題を解決します】
■手作業の印刷工程を自動化し、生産革新したい
■ラベルによる情報付与工程をラベルレス、省人化したい
■乱雑な配置や流動中のワークに自動印刷 人手による整列作業レス化したい
当デモンストレーションは高い評価をいただき、本イベントにおける
プロセス部門の"特別賞"を受賞。
これからも独自の技術を磨き続け、独創のコアデバイスを基に、
イノベーションをさらに加速させていきます。
★ヘルメットへの直接配線のデモンストレーションは、下記のYouTube動画をご覧下さい。
※当社のインクジェット技術の詳細は、下記「PDFダウンロード」よりカタログをご覧下さい。
（注）YouTubeは、 Google LLC の商標です。
立体物・曲面体への加飾や機能付与をインクジェット技術で実現
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インクジェット方式における配線内蔵部品の造形
インクジェット方式における配線内蔵部品の造形とは？
インクジェット方式の配線内蔵部品の造形とは、インクジェットプリンターの原理を応用し、絶縁材料と導電性材料を積層することで、部品内部に電気的な配線を一体的に形成する3Dプリンティング技術です。これにより、従来の部品製造プロセスで必要だった配線工程を省略し、小型化、軽量化、高機能化を実現することが可能になります。特に、複雑な形状や微細な配線パターンを持つ電子部品やセンサーなどの製造において、その有効性が期待されています。
課題
導電性インクの安定性と信頼性
使用する導電性インクの電気伝導率のばらつきや、経時的な劣化が、造形された配線の性能や耐久性に影響を与える可能性があります。
積層解像度と配線微細化の限界
インクジェット方式の吐出精度に依存するため、非常に微細な配線パターンや高密度な集積化には限界があり、さらなる高解像度化が求められます。
異種材料間の接着性と耐久性
絶縁材料と導電性材料の界面における接着性の問題や、熱・湿度などの環境変化に対する耐久性が、部品の長期的な信頼性を損なう可能性があります。
造形速度と生産性の向上
現状の造形速度では、大量生産には時間がかかり、コスト面での課題が存在します。より高速で効率的な造形プロセスの開発が必要です。
対策
高機能導電性インクの開発
電気伝導率が高く、安定した特性を持つ新規導電性インクの開発や、添加剤の最適化により、配線の性能と信頼性を向上させます。
高解像度プリンティング技術の導入
微細なインク滴の制御技術や、ノズル径の小型化、複数ノズルによる同時印刷などを活用し、配線パターンの微細化と高密度化を実現します。
材料界面制御技術の確立
異種材料間の接着性を高める表面処理技術や、界面接着剤の適用、または材料自体の特性を調整することで、耐久性の高い積層構造を形成します。
プロセス最適化と高速化
造形パラメータの最適化、並列処理の導入、または新しい造形方式の検討により、造形速度を向上させ、生産性を高めます。
対策に役立つ製品例
多層回路基板プリンター
複数の絶縁層と導電層を精密に積層し、複雑な配線パターンを一体成形することで、従来の多層基板製造プロセスを簡略化し、小型化・高密度化を実現します。
センサー一体型部品プリンター
センサー素子と配線を同時に造形することで、センサー部品の小型化、軽量化、および組み立て工程の削減に貢献します。例えば、圧力センサーや温度センサーなどを内蔵した部品が考えられます。
カスタム電子部品メーカー
顧客の要求仕様に基づき、特定の機能を持つ電子部品をオンデマンドで製造します。配線パターンを自由に設計できるため、試作品開発や少量多品種生産に適しています。
マイクロ流体デバイス造形システム
微細な流路と電気信号を制御する配線を一体的に造形することで、高精度な分析や制御が可能なマイクロ流体デバイスの製造を可能にします。
