2021 Fiscal Year Research-status Report
導電転写箔を用いた電子回路作成手法の確立とその効果
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20K19851
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Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
Principal Investigator |
眞鍋 宏幸 (真鍋宏幸) 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (50850624)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | 3Dプリンタ / 電子回路 / 転写箔 / パーソナルファブリケーション / 多層回路 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では,パーソナルファブリケーションにおける電子回路作成の困難さの解決を目的に,3Dプリンタと導電転写箔を用いた電子回路作成手法の確立を目指している.単純な片面単層基板の作成だけでなく,令和2年度には多層基板の作成が可能であることを示してきた. 令和3年度は,一般ユーザへの展開を想定した手法の簡便化および信頼性の向上に取り組んだ.これまでの提案手法で多層基板を作成する場合,手作業で半田を埋め込んだり,耐熱テープを手動で貼付したりするなどの煩わしく熟練した作業が必要であったのに対し,導電転写箔と絶縁転写箔の2種類の転写箔を利用することで,それらの作業を含まない多層基板作成プロセスを提案した.より具体的には,まず導電転写箔で導電パターンを作成し,その上に絶縁転写箔で絶縁パターンを作成する.さらにその上に導電パターンを作成すると,導電パターンをショートすることなくクロスさせることができる.通常の転写箔を用いた場合には,転写箔の膜厚が薄く,上下の導電パターンがショートしてしまう.そのため,十分な絶縁を確保するために絶縁転写箔を繰り返し印刷する必要があった.複数の絶縁転写箔を試作し,1度の印刷で十分な絶縁を確保できる転写箔の開発した.これにより,片面多層基板を簡便に作成できることを示すことができた.さらに,印刷に用いるボールキャスタの径,圧力などの各種パラメータが印刷品質にどのような影響を与えるのかの調査を行い,面抵抗や折り曲げ耐性,経年劣化などの印刷した導電パターンの特徴をまとめた.令和3年度はこれらの成果について,ジャーナル論文で1,国際会議で1,国内会議で1回発表を行った.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
提案手法を用いて多層回路を作成することができることすでに示していていたが,手作業が多く,一般ユーザが手軽に使える方法とは言えなかった.令和3年度に提案した2種類の転写箔を用いた手法は,手作業が大幅に削減されており,一般ユーザへの展開が現実的に考えられるようになった.また,印刷に必要なパラメータや印刷したパターンの特徴をまとめたことは,提案手法の信頼性を高め,ユーザが手法を選択する際の判断基準を提供できる.提案手法の高度化と簡便化を並行して進めることができており,おおむね順調に進捗していると判断できる.
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Strategy for Future Research Activity |
導電転写箔を用いて導電パターンを作成する手法そのものが高度化し,より複雑な回路であっても形成できるようになってきた.さらに一般ユーザでも手軽に扱えるようになりつつある.しかし,一般ユーザが電子回路を手軽に作成するためには,パターンの作成手法だけでなく,設計ツールであるCADやCAMを簡単に扱えることや,電子部品の実装が容易に行えることが必要である.現状では,提案手法に適応したCADやCAMは存在しておらず,電子部品の実装も容易とは言えない.今後は,印刷手法のさらなる高度化・簡便化を目指しながら,設計ソフトウェアの開発,提案手法に適合した電子部品の実装手法の開発にも取り組んでいく.
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Causes of Carryover |
コロナ禍の影響により,計画していた国際会議への出張を行うことができなくなった.そのため,当該年度の実支出額が当初計画よりも少額となり,次年度使用額が生じた.次年度から学会出張が再開できることを想定して,当該年度は(当該年度には発表しない)研究成果の積み増しを図った. 次年度には,未発表の研究成果を積極的に発表するために,国際会議で複数回発表する計画である.
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Research Products
(3 results)