世界初＊１電子回路を樹脂製成形品に形成する技術を開発

2016年6月2日



オムロン株式会社





世界初＊１電子回路を樹脂製成形品に形成する技術を開発

-電子機器からプリント基板を無くし、小型化・デザイン変革を実現-





オムロン株式会社（本社：京都市下京区、代表取締役社長CEO：山田義仁）は、各種の電子部品を樹脂製成形品に埋設しインクジェット印刷で接合することで電子回路を形成する技術を、世界で初めて開発しました。



本技術は、電子部品を樹脂製成形品の定位置に誤差±50μm以内の精度で挿入し、電子部品の電極部を樹脂の表面に露出させた上で、回路パターンを樹脂の表面にインクジェット印刷で塗布し電子回路を形成する製造技術です。



本技術では、従来の電子機器に不可欠とされてきた平面状のプリント基板が不要なため、曲面や立体面上での電子回路の形成が可能です。電子部品をプリント基板にハンダ付けする工程もなくなるため、電子部品の耐熱対策が不要となり、電子部品そのものの小型化と高密度実装に貢献します。また、プリント基板の製造工程における洗浄水の消費やハンダ付けのための熱処理工程が不要となり、環境負荷を低減します。さらに、製造に用いる加工装置が３種類*2のみと少ないため、多品種少量生産や需要変動に応じた柔軟な生産に適しています。



オムロンは今後、本技術をファクトリーオートメーションや民生機器、車載向けの当社センサーの開発・生産に展開し、センサーのさらなる小型化、薄型化に取り組むと共に、革新的なデザインのヘルスケア製品やウエアラブル機器を提供することで、IoT(モノのインターネット化)を活用した社会づくりに貢献していきます。

＊1: 2016年6月2日現在 当社調べ

＊2: 実装機、射出成形機、インクジェットプリンタ



■本技術の特長

●多様な電子部品を樹脂材に埋設

溶融した樹脂材の流動に耐える電子部品の固定工法を新たに開発し、樹脂製成形品の射出成形時に挿入する電子部品の位置ズレを±50μm以内に抑えました。0201(0.2mm、0.1mm)サイズのチップコンデンサ、チップ抵抗、IC、センサー、LED、LCD、金属端子を含む電子部品を、ABS樹脂、ポリカーボネート等の汎用の樹脂製成形品へ埋設できます。成形品の表面に直接回路を形成する従来の技術で必要となっていた耐熱性のある特殊な樹脂材は必要ありません。



●液体が浸透しない材質へもインク塗布を実現

通常、インクジェット印刷に用いられるインクは、樹脂、金属、ガラス等に塗布すると、はじいたり、あるいは濡れ広がったりすることで回路パターンを描画することができませんでした。今回、液体が浸透しない材質へもインクを塗布できる技術を新たに開発しました。



■本技術が実現する価値

●曲面や立体面へも回路の印刷が可能

曲面、1mm程度の段差、立体面等へも回路パターンを印刷できるため、従来では実現できなかった立体的な電子回路の形成を可能にします。



●電子部品のさらなる小型化、高密度実装化に貢献

プリント基板上に電子部品を実装しハンダで接合する工程がないため、電子部品の高耐熱化対策が不要となり、電子部品のさらなる小型化、高密度実装化が期待できます。



●環境負荷の低減に貢献

プリント基板加工で必要な水の消費や化学物質を無くすことができます。また、ハンダ付けによる高温度の熱処理も不要となり、電力消費を削減でき、環境負荷の低減に貢献します。



●多品種少量生産やオンデマンド生産に柔軟に対応

従来の製造工程で必要としていたプリント基板加工、リフロー等のはんだ接合、樹脂製成形品とプリント基板の組み立て等の工程が不要となります。電子部品の実装、射出成形、インクジェット印刷の３つに工程を大幅に簡素化できるため、多品種少量生産や需要変動に応じた生産に柔軟に対応できる製造ラインの構成が可能です。





■オムロン株式会社について

オムロン株式会社は、独自のセンシング＆コントロール技術を中核としたオートメーションのリーディングカンパニーとして、制御機器、電子部品、車載電装部品、社会インフラ、ヘルスケア、環境など多岐に渡る事業を展開しています。1933年に創業したオムロンは、いまでは全世界で約38,000名の社員を擁し、110を超える国や地域で商品・サービスを提供しています。

詳細については、 http://www.omron.co.jp/ をご参照ください。