積層型 PCB 製造プロセスは効率性と環境上の利点を提供します

Nov 26, 2023

従来のプリント回路基板 (PCB) の製造では、化学薬品を使用して余分な銅をエッチング除去し、完成した基板を作成します。 しかし、これらの化学溶剤の多くは有毒であり、環境やそれを扱う人に危険をもたらします。

プリンテッドエレクトロニクスと有機エレクトロニクスに注力するドイツの企業であるイノベーションラボは、より安全でエネルギー効率が高いと主張される新しい積層造形プロセスを導入しました。 InnovationLab は最近、Horizo​​n 2020 の資金提供を受けた Smart EEs2 と呼ばれる研究プロジェクトで ISRA と提携し、銅ベースのはんだ付け可能な回路の製造プロセスを作成しました。

リフロープロセスと互換性のあるこれらの新しい回路により、メーカーは新しい機器を購入することなくコンポーネントを簡単に実装し、この新しい技術に切り替えることができます。 InnovationLab の PCB はスクリーン印刷されており、最大 4 つの層を含めることができます。 新しいプロセスでは、ハイブリッド エレクトロニクスで使用する標準 PCB とフレキシブル PCB の両方を製造することもできます。

InnovationLab が導入した積層プロセスでは、高度に自動化された生産フローを使用して、多層積層技術を使用して PCB を構築します。 このプロセスは、従来の PCB 製造に必要な温度よりも低い 150°C で実行されます。

InnovationLab は、研究開発、パイロット生産、工業生産を含む、PCB 製造のための 3 段階の「Lab-2-Fab」パイプラインを提供しています。 研究開発段階では、InnovationLab と顧客が協力してプロジェクトの要件と実現可能性を理解します。 パイロット生産段階では、InnovationLab がプロトタイプを作成します。 最後に、工業生産段階では、プロトタイプがイノベーションラボのさまざまな製造拠点の 1 つに展開されます。

InnovationLab の積層造形プロセスで斬新に見えるのは、PCB 上に配置される回路を作成するためにスクリーン印刷を使用していることです。 InnovationLab の生産拠点の 1 つには、銅上に回路を非常に効率的に印刷できる「印刷機」があり、最大でテニス コートの総面積を 1 時間で印刷できます。 従来の技術と比較して、InnovationLab の基板は 15 分の 1 まで薄くなり、全体的な材料の消費量と廃棄物が削減されます。

InnovationLab では、(従来の PCB 製造のように) 銅をエッチングしてトレースを形成するのではなく、銅インクを使用して、アディティブ プロセスを通じてスクリーン上にエレクトロニクスを迅速に作成します。 Copprint によって製造されているような銅インクは、焼結後に高レベルの導電率を示します。 焼結は、熱と圧力を加えた後に銅を固体の導電性塊に形成するプロセスです。 PCB メーカーが製造フローの効率向上を目指す中、このような銅インクや添加剤プロセスは将来的にさらに普及する可能性があります。

InnovationLab は、多層印刷、金属、誘電体を使用して、低電力センサーとロガー、近距離無線通信 (NFC) インターフェイスを備えた印刷アンテナ、エネルギーを収集する小型バッテリーなどの技術を備えたプロトタイプを開発しました。プリント太陽電池。

Innovation Labのプリンテッド・エレクトロニクス部門の責任者、ヤヌシュ・シンケ博士によると、同社は年末までにそのプロセスを大量のはんだ付け可能なトラック（100万トラック以上）に拡大する予定だという。

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