게시 및 게시 날짜 : 2020/11/30

전자 ​​회로를 쉽게 형성하기위한 기술 개발

-3d에 장착 된 부품으로 회로를 깨지 않고-

포인트

  • 회로가 형성된 회로로 수지 시트를 성형 할 때 부분적으로 변형을 억제 할 수있는 "열 프로젝션 성형 방법"을 개발했습니다
  • 칩 부품의 손상 및 성형 중에 발생하는 배선 치수의 변화를 피하고 회로의 기능을 손상시키지 않으면 서 3D
  • 차량 내 패널 및 컨트롤러에 적용 할 수있는 고속 및 고효율 3 바카라 주소 전자 회로 제작

요약

Kanazawa Shusuke, Human Expansion Research Center [Masaaki Mochimaru의 연구 센터 디렉터] 및 Sensing System Research Center [Kamata Toshihide 리서치 센터 디렉터]는 Planar Resin Sheets에 대한 전기 회로를 쉬지 않고 쉽고 고속 3 바카라 주소 성형을위한 기술을 개발했습니다

바카라 주소 패널과 같은 3 바카라 주소 곡선 표면에 내장 된 전자 회로가있는 구조는 나중에 부품을 부착하고 3 바카라 주소 성형 수지에 배선을 부착하여 제조되지만 수지를 성형하고 회로를 장착하는 별도의 프로세스는 생산 속도가 개선되고 비용 효율적이지 않도록합니다 이번에 개발 된 열 돌출 성형 방법은 회로를 동시에 3 바카라 주소화 및 수지 성형으로 만들어 평평한 수지 시트에 형성된 전자 회로를 깨지 않고 3 바카라 주소 성형을 허용하는 기술입니다 성형 중에 시트에 가해지는 열은 부분적으로 차단되어 변형되지 않는 영역을 생성하고, 그에 따라 장착 된 반도체 칩의 손상과 배선의 변형은 피합니다 회로는 동시에 3 바카라 주소 및 수지를 만들 수 있기 때문에이 기술은 3 바카라 주소 전자 회로의 질량 생산을 개선하고 내장 된 회로가있는 패널 제품을 제조하는 데 효과적이며 광범위한 필드에 적용될 수 있습니다

이번에 개발 된 기술을 사용하여 제작 된 3 바카라 주소 회로는 MEMS Sensing & Network Systems Exhibition 2021에서 2021 년 12 월 9 일부터 11 일까지 도쿄 빅 시력 (코토 쿠)에서 개최 될 예정입니다

그림

이번에 개발 된 기술을 사용한 LED 패널의 3 바카라 주소 성형
[왼쪽 : 성형 전, 오른쪽 : 성형 후 (직경 10cm의 반구형 모양)
비디오https : //unitaistgojp/harc/movie/ledpanelmp4


개발의 사회적 배경

사람들이 컴퓨터 내부의 가상 공간 (사이버 공간)과 함께 살고있는 실제 공간 (물리적 공간)을 강력하게 연결하여 사회적 문제를 해결하고 새로운 비즈니스를 만들기위한 노력Society 50ya사이버 물리 시스템로 제안되었습니다 그리고 관심을 끌고 있습니다 실제 공간에 내장 된 광범위한 디스플레이 장치 및 센서를 만들려면 장치를 더 작고 얇게 만들 필요가 없습니다인체 공학적 디자인와 같은 3 바카라 주소 모양을 수용해야합니다 차량 내 패널, 게임 컨트롤러 및 작동 PC를위한 3 바카라 주소 곡선 표면에 내장 된 전자 회로가있는 기존 제품은 부품을 부착하고 나중에 3 바카라 주소 성형 수지에 배선하여 제조됩니다 그러나 3 바카라 주소 구조에서 배선 및 회로를 형성하기가 어렵 기 때문에 생산 속도 및 비용 절감의 개선이 제한됩니다 이 문제를 해결하기 위해, 평면 회로를 3 바카라 주소화하는 기술이 효과적이지만, 3 바카라 주소 시스템으로 만들어 질 때 회로가 손상 되었기 때문에 이는 실현되지 않았습니다 따라서 전자 회로의 기능을 손상시키지 않으면 서 고속으로 3 바카라 주소 이미지로 만들 수있는 새로운 기술이 필요했습니다

 

연구 기록

AIST Human Expansion Research Center는 사람들과 동정하고 AIST Sensing System Research Center와 협력하여 사람들의 능력을 향상시키는 시스템의 연구 및 개발을 수행합니다Flexible Device와 같은 장치를 개발하고 있습니다 그것은 사람들이 착용하거나 인간 활동 환경과 조화를 이룰 수 있습니다 이번에는 전자 회로를위한 3 바카라 주소 성형 기술을 개발하여 착용 성과 환경 조화가 우수한 3 바카라 주소 장치를 만드는 기초 기술로 일했습니다

이 개발의 일부는 캐비닛 사무소의 전략 혁신 제작 프로그램 (SIP)/물리적 공간 디지털 데이터 처리 인프라 (Management Corporation : NEDO)에 의해 구현되었다는 점에 유의해야합니다

 

연구 컨텐츠

기존 수지 시트를 성형하는 방법으로 널리 사용진공 성형 방법ya푸시-파생 성형 방법에서, 열가소성 시트의 전체 표면이 시트를 부드럽게하기 위해 균일하게 가열되고, 시트의 모양을 다음에 이어 금형을 형성합니다 다른 한편으로, 이번에 개발 된 열 돌출 성형 방법에서, 기판은 균일하게 가열되지 않으며, 기판의 일부가 가열되지 않으므로, 시트는 가열 (열 돌출 처리)에 의해 형성되어 원하는 열 분포를 달성한다 (도 1) 열이 공급되지 않는 비열 영역에서는 시트가 부드러워지지 않으며 회로 분해의 원인 인 시트의 스트레칭 및 굽힘이 감소 될 수 있습니다 장착 된 반도체 칩의 손상을 피하고 디자인 된대로 치수를 유지 해야하는 커넥터 배선 섹션을 보호하여 회로의 기능을 유지하면서 보드를 3 바카라 주소으로 성형 할 수 있습니다

그림 1

그림 1 : 열 프로젝션 성형 방법의 프로세스 개요 (진공 방법)

3 바카라 주소 회로의 기존 제조 방법으로서 MID (Molded Interconnect Devices) 기술이 알려져 있습니다 중간에서, 배선 부품은 가벼운 드로잉 공정을 사용하여 주로 분사 성형에 의해 제조 된 3 바카라 주소 하우징의 표면에 그려지며, 칩을 장착하기 전에 도금 또는 에칭함으로써 배선이 수행된다 (도 2의 하단) 고급 광학 도면 및 장착 기술을 증가시킴으로써 미세하고 고도로 통합 된 회로가 형성 될 수 있습니다 반면, MIDS는 3 바카라 주소 하우징의 표면에 가벼운 드로잉 및 칩 장착 방법이므로 하우징 각도를 수정하고, 그릴 때, 장착 장치와 함께 배치하는 데 시간이 걸리므로 생산 속도를 향상시키는 데 어려움이 있습니다 또한, 제조 방법을 사용하여 제조 할 수있는 회로는 소형 크기의 회로로 제한되며 센서 및 스위치와 같은 통합 용도를위한 구성 요소가 주요 응용 분야입니다

이번에 개발 된 열 돌출 성형법을 사용한 3 바카라 주소 회로의 제조는 고속 생산과 3 바카라 주소 회로의 크기 증가를 수용 할 수 있으며, 이는 미드 기술의 도전 인 3 바카라 주소 회로의 크기를 수용 할 수 있습니다 (표 1) 공정은 칩을 장착하여 배선 형성 및 전자 회로 제조에서 평평한 보드에서 수행되며, 완성 된 전자 회로는 3 바카라 주소 회로를 생성하기 위해 깨지지 않고 성형됩니다 (그림 2의 상단 단계) 회로는 플랫 보드에서 제조되므로 중간에는 하우징의 각도와 위치를 필요한 보정을 필요로하지 않으므로 고속으로 제조 할 수 있습니다 또한, 3 바카라 주소화 공정은 전형적인 수지 성형 생성물과 유사하게 높은 처리량을 달성 할 수있다 또한 MID와 함께 사용하기 어려운 중간에서 큰 3 바카라 주소 구조를 처리 할 수 ​​있으므로 차량 내 패널 및 기타 다양한 유형의휴먼 인터페이스 장치(HID)와 같은 제품은 효율적으로 제조 될 수 있습니다

그림 2

그림 2 Top : 이번에 개발 된 기술을 사용한 3D 회로 제조 프로세스 이번에는 바닥 : 기존 기술 (MID)

표 1 발달 된 열 프로젝션 성형 방법 및 기존 기술 (MID)의 비교 표

그림 2

개발 된 열 프로젝션 성형 방법을 사용하면 평면 모양으로 제작 된 전자 회로가 파손되지 않고 3 바카라 주소 모양으로 성형 될 수 있습니다 LED 패널이도 1과 같이 3 바카라 주소 방식으로 만들어 질 때 3A 정상적인 진공 성형에 의해, 칩 장착 부분은 그림과 같이 손상 될 것이다 도 3C, 그러나 열 돌출 성형 방법을 적용함으로써, 회로 보드는 그림에서와 같이 칩 장착 부분을 유지하면서 성형 될 수있다 3B LED 칩뿐만 아니라 다양한 센서 칩 및 제어 용도하나의 칩 마이크로 컴퓨터장착 된 것은 다양한 3 바카라 주소 회로를 생산할 수있는 기본 기술로 광범위한 산업에 적용될 것으로 예상됩니다

그림 3

그림 3 : 열 프로젝션 성형 방법 (a)과 LED 장착 섹션 (b)과 LED 장착 섹션 (c)을 사용하여 반구형 모양으로 성형 된 LED 패널의 모양

 

미래 계획

우리는 기업 협업을 광범위하게 홍보하여 ​​개발 된 기술을 실질적으로 사용하게 할 것입니다


터미널 설명

◆ 사회 50
미래 사회에 대한 일본의 개념 내각 사무소의 5 차 기본 과학 및 기술 계획은 "사이버 공간 (가상 공간)과 물리적 공간 (실제 공간)을 매우 융합시키는 시스템을 통해 경제 발전과 사회 문제를 해결하는 인간 중심 사회"로 정의되었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 사이버 물리 시스템
컴퓨터에 형성된 실제 공간 (물리적 공간)과 가상 공간 (사이버 공간)을 결합하여 서비스를 개선하고 사회적 문제를 해결하기위한 차세대 시스템 이것은 가상 공간에서 센서가 수집 한 정보를 분석하고 결과에 따라 실제 공간에 필요한 조치를 제공하는 일련의 메커니즘입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 인체 공학적 디자인
사람들이 장비와 도구를 효율적이고 자연스럽게 처리하는 데 도움이되는 인체 공학 (인체 공학)을 기반으로 한 설계 및 설계[참조로 돌아 가기]
◆ 유연한 장치
디스플레이 및 센서가 실리콘 또는 유리와 같은 단단한 기판에 디스플레이 및 센서가 형성되는 차세대 전자 장치 및 전자 부품에 대한 일반적인 용어 인 반면, 기존의 전자 장치는 수지 필름, 섬유 및 고무와 같은 단단한 기판에 형성되며, 이는 일반적으로 수지 필름, 섬유 및 고무와 같은 플라스틱 재료에 노출됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 진공 성형 방법, 압력-쿠움 성형 방법
성형 수지 시트를 가열하여 성형 수지 시트를 생성하는 방법, 부드러워지는 동안 금형을 눌렀다가 장치 내에서 압력 차이를 생성하여 곰팡이에 밀접하게 부착되어 성형 수지 가공 생성물을 만듭니다 그것은 3 바카라 주소 수지 가공 제품의 제조에 널리 사용됩니다 대기압에 시트를 배치하고 금형이 설치된 챔버 측을 억제하는 방법을 진공 성형이라고합니다 반대로, 곰팡이를 대기압에 넣고 시트가 고정 된 챔버를 압력화하는 방법을 압력 연도 성형이라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 휴먼 인터페이스 장치
사람과 컴퓨터 사이의 경계에 위치한 장치의 일반적인 용어 일반적인 예로는 마우스, 키보드 및 스마트 폰을위한 터치 패널이 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ One-Chip Microcomputer
하나의 IC 칩에 CPU, RAM, ROM, 다양한 입력/출력 장치 등이있는 처리 장치 간단한 장치를 제어하고 처리 할 수 ​​있으며 전자 장치 및 가정 기기를 소형화하는 데 널리 사용됩니다[참조로 돌아 가기]


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