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研究開発された技術紹介

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材料製造プロセス

金属ナノインク低温焼結を可能とするプラズマプロセス技術を搭載した高スループット低コスト省フットプリントを実現する多段プラズマ設備を開発いたしました

大阪府

株式会社電子技研

2020年3月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 高周波減圧プラズマを用いた多段設備と金属ナノ粒子インクの低温回路形成技術の開発
基盤技術分野 材料製造プロセス
対象となる産業分野 自動車、情報通信、エレクトロニクス
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(生産性増加)、環境配慮、低コスト化
キーワード 金属ナノインクプラズマ低温焼結、多段プラズマ装置、高スループットプラズマ装置、低コストプラズマ装置、めっき前プラズマ処理
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成27年度~平成29年度

プロジェクトの詳細

事業概要

従来1段方式である平行平板プラズマを多段式(本開発目標4段)へ高度化し回路基板用に低コスト化されたプラズマ処理設備を開発する。更に本開発設備を用い電子技研が開発した減圧還元プラズマ技術を利用して熱焼結では達成出来ないで低温(100℃以下)で銅粒子インクによる回路形成技術を開発する。本開発技術を実現し回路基板市場へ低コスト化量産設備の導入を実現すること

開発した技術のポイント

回路低温焼結プラズマ技術および従来真空設備と比較して低コスト、高処理能力を実現する多段プラズマ設備を開発する

(新技術)
高周波減圧プラズマ焼結技術で製造工程の簡略化(設備コストの低減)、焼結温度の低減

(新技術のポイント)
基板材料にPET樹脂を使用し、焼結温度を100℃以下に低減

具体的な成果

・同一電源4段同時放電プラズマ設備を開発(低コスト化、高処理能力化、省フットプリント化に成功)
・PETフィルム上で銅ナノインク低温回路焼結技術を開発(100℃以下、比抵抗10-5Ω・cm台を達成)
・量産設備向けプラズマモニタリング技術を開発

研究開発成果の利用シーン

開発した金属ナノインクプラズマ低温焼結技術により、耐熱性の問題により回路形成出来なかった樹脂フィルムを用いた回路基板製造が可能となり、軽量で薄い回路基板の製造提供が可能となる。本技術により、エレクトロニクス回路基板(携帯通信機器,車載回路など)の軽量化,省スペース化のシーンに利用活用が期待される

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

当初銅ナノインク焼結による回路向けプラズマ設備を想定し開発をすすめ川下ユーザーへのアプローチを行ったが、銅インク回路市場は銅インクのコストが高く現在停滞し設備導入時期が見えない状況にある。そのためプリント基板業界における他のプラズマプロセス(めっき前改質処理,デスミア処理)をターゲットとし、多段プラズマ設備のメリット(高スループット,低コスト,省フットプリント)を川下ユーザーへ提案している。その結果川下ユーザー(プリント回路基板製造メーカー)よりめっき前処理として現在試作評価を受けており、2021年度設備導入に向けて検討頂いている。

提携可能な製品・サービス内容

製品製造、試験・分析・評価

製品・サービスのPRポイント

・金属ナノインクプラズマ低温焼結を用いることで耐熱性の低い樹脂フィルムへの回路形成が実現できます(100℃以下焼結可能)
・多段プラズマ設備により、従来装置に比べて高スループット,低コスト,省フットプリントを実現でき量産効率を向上できます

今後の実用化・事業化の見通し

・プリント回路基板業界、プリンタブルエレクトロニクス市場へのマーケティング活動、展示会等への発表を実施し、各種回路基板(ウェアラブル、車載回路等)の実用化が期待される2021年をターゲットとした本開発設備の拡販活動を進めていく
・低コスト高量産性設備特性を活かした従来プリント基板デスミア、めっき前工程への設備導入

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 株式会社電子技研
事業管理機関 一般財団法人金属系材料研究開発センター
研究等実施機関 国立大学法人大阪大学 アトミックデザイン研究センター
アドバイザー 住友電工プリントサーキット株式会社
国立大学法人大阪大学産業科学研究所

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 株式会社電子技研(法人番号:6120001102117)
事業内容 各種プラズマ処理装置製造業
社員数 81 名
生産拠点 本社工場
本社所在地 〒578-0905 大阪府東大阪市川田4-6-4
ホームページ https://www.denshigiken.co.jp/
連絡先窓口 開発部 小泉剛
メールアドレス t.koizumi@denshigiken.co.jp
電話番号 072-943-2006