モノコック厚膜印刷回路(三次元立体配線)技術と応用展望

≪その特徴・加工プロセス・材料・実装技術・課題≫

【提携セミナー】

主催：サイエンス＆テクノロジー株式会社

＜配線用フレキシブル基板が不要に？＞

プラスチック筐体に電子回路を形成する「モノコック厚膜印刷回路／三次元立体配線技術」の概要と開発状況、キーとなる要素技術について第一人者であるDKNリサーチの沼倉氏が解説します。電子機器の小型化・低コスト化への貢献など今後の実用化への期待はいかに。

セミナー趣旨

新しい三次元立体配線技術として、モノコック（MONOCOQUE）厚膜印刷回路が注目されています。これまで三次元配線といえば、フレキシブル基板を使う手法が中心でした。またMID（Molded Interconnect Device）と呼ばれる技術も開発されていますが、使い勝手が悪く制限が大きいために用途は限られています。

そこで、厚膜印刷回路技術とプラスチックの熱成形技術を組み合わせて、新しい三次元立体配線技術を実現しました。この技術ではプラスチックの筐体や構造体の表面に直接電子回路が一体化形成されますので、モノコック印刷回路と呼ばれています。モノコック印刷回路の基本構成は非常に単純です。これまでのフレキシブル基板技術の延長線上にあるといえます。しかしながら、その効果は絶大なものになります。多くの配線用のフレキシブル基板が不要になり、そのためのスペースやコストが削減できます。これまでに、片面回路、２層スルーホール回路、多層回路が実現し、回路の微細かも進んでいます。これまでに試みられているプラスチック樹脂はPETが中心になっていますが、今後適用できる材料は広がるものと考えられます。部品実装などの組み立てのためのコストも削減できることになります。

モノコック印刷回路のコンセプトは汎用性が高く、民生用電子機器ばかりでなく、産業用電子機器、車載電子機器、医療ヘルスケア用電子機器にも適用可能で、実施例が増えるにしたがって、市場は飛躍的に増大していくものと考えられます。

本セミナーでは、モノコック印刷回路の基本構成を紹介すると同時に、実施例を挙げながら、製造プロセス、使用材料、設計上の留意点などについて詳しく説明いたします。

得られる知識

• モノコック厚膜印刷回路技術の基礎から、応用展開まで
• 基本構成、加工プロセス、回路の設計、材料選択

受講対象

• 電子機器の設計技術者、配線設計担当者、筐体設計担当
• プリンント基板技術者、電子材料技術者
• プリント基板メーカー企画担当者、市場調査担当者

担当講師

DKNリサーチ マネージング・ディレクター

沼倉 研史 氏

DKN Research LLC (アメリカ合衆国マサチューセッツ州に拠点) 創業者、マネージング・ディレクター

各種電子実装技術のエンジニアリング、技術開発、製品設計を手掛ける。エレクトロニクス実装関連分野で30年以上の経歴を持ち、フレキシブル基板に関しては業界の第一人者である。
超高密度フレキシブル基板複合回路の技術で業界をリードし、技術、ビジネスに関連して100件以上の論文を発表。
関連分野での著作、講演多数。フレキシブル基板関連の著作は、業界のバイブルとして広く読まれ、英語、中国語、韓国語、ロシア語への翻訳もあり。最近では、印刷フレキシブル・エレクトロニクス関連で多くの新規技術を開発している。
業界啓蒙のためにDKNリサーチニュースレターを定期的に和文、英文で発行している。

セミナープログラム（予定）

1. モノコック厚膜印刷回路の基本概念
・3D印刷回路開発の経緯
・MID技術との違い
・厚膜印刷回路技術との融合

2. モノコック印刷回路の特徴
・長所：三次元配線、配線スペースの大幅削減、組立の簡略化、
・短所：高い導体抵抗、マイグレーション(対応策の実施例を紹介)

3. モノコック印刷回路の構成
・片面回路、両面回路、多層回路、部品実装回路

4. モノコック印刷回路の加工プロセス
・材料の準備
・回路加工(スクリーン印刷)
・熱成形プロセス

5. 材料の選択
・基材：熱可塑性樹脂、その他
・導体材料：専用銀インク、カーボンインク
・絶縁材料：印刷インク、ポリエステル、エポキシ樹脂など

6. モノコック印刷回路の実装技術
・個別部品の実装：SMT／導電性接着剤
・他の回路、部品との接続：従来コネクタの活用、専用コネクタの実現

7. モノコック印刷回路の今後の課題
・適用できる実装部品の拡大、実装プロセスの確立
・導電性の向上（無電解めっきなど）
・ターミネーション技術の確立
・多様な材料経験の蓄積（導体、絶縁体、機能材料など）
・デザインガイドの整備
・マイグレーション対応

□ 質疑応答 □

公開セミナーの次回開催予定

開催日

2021/9/15（水）13:00～16:30

開催場所

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