文字サイズ
標準
色の変更

サポイン技術紹介

  1. トップ
  2. サポイン技術検索
  3. 曲面配線技術を応用して金属曲面に絶縁膜と多層配線パターンを高精度で形成するプロセスを確立し、放熱性能を向上させた曲面光源を用いた、高い信頼性を有する高輝度画像処理用LED照明を開発!

接合・実装

曲面配線技術を応用して金属曲面に絶縁膜と多層配線パターンを高精度で形成するプロセスを確立し、放熱性能を向上させた曲面光源を用いた、高い信頼性を有する高輝度画像処理用LED照明を開発!

福岡県

株式会社豊光社

2020年4月9日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 外観検査装置の検査精度向上のための曲面配線技術を用いたLEDリング照明の開発
基盤技術分野 接合・実装
対象となる産業分野 環境・エネルギー、ロボット、スマート家電、半導体、エレクトロニクス、光学機器
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高性能化(高放熱化、高輝度化)
キーワード LED、放熱、パワー半導体、立体配線、ヒートシンク軽量化
事業化状況 実用化に成功し事業化間近
事業実施年度 平成28年度~平成30年度

プロジェクトの詳細

事業概要

外観検査装置などで使用される画像処理用LED照明では、検査精度向上の目的で検査部の高照度化や照度均一化に対する要求が極めて強い。本研究開発では、曲面配線技術を応用して金属曲面に絶縁膜と多層配線パターンを高精度で形成するプロセスを確立し、金属基材に直接LEDを高密度実装させることで放熱性能を向上させた曲面光源を用いた高い信頼性を有する高輝度画像処理用LED照明を開発する

開発した技術のポイント
リング照明 1

・分子接合技術を使い、光学設計されたアルミ筐体(立体構造)に薄い絶縁膜を形成した
・絶縁膜の上に配線を形成することで高輝度LEDを直接実装することが可能になった
・上記により、高輝度・高放熱・均一照明を実現することができた

具体的な成果

‐曲面配線の高精度化:L/S=100/100μm達成
‐密着強度1.3kN/m(常温)、1.25kN/m(100℃)達成
‐曲面配線の多層化:スルーホールをレーザー穴あけ方式にて3層配線まで達成
‐多層化時の密着強度:表層Cu箔(35μm)密着強度1.0kN/m達成
‐熱伝導率と密着強度:熱伝導率1.0W/mK密着強度1.0kN/m達成
・放熱設計・光学設計(シミュレーション・評価技術)
‐放熱性能評価:曲面実装時の最低曲率25mm以上で平面と同等確認
‐リング照明の熱流体解析と結果:シミュレーションにて放熱フィン形状と枚数を決定⇒開発品A、Bとも熱抵抗が市販品の30%低減達成
‐リング照明の光学設計と結果:シミュレーションにてLED配置・筐体形状決定⇒開発品A、Bとも市販品に対し照度2倍、均一性1.4倍以上達成
・試作評価(3次元立体配線技術)
‐2種類のリング照明:開発品A(片面配線)、開発品B(両面配線)を試作
‐8項目の性能・信頼性評価実施

リング照明 2
知財出願や広報活動等の状況

特許出願1件:特願2018-003890

広く国内のLED大手やパワー半導体系の企業様と意見交換及びプレゼンを実施した。
かなり興味を持って頂き、車載ティア1系メーカーとも協議中である。

研究開発成果の利用シーン

新しい接合技術(分子接合技術)を用いた曲面配線でLEDリング照明を作製し、放熱性能を格段に向上させた信頼性の高い高輝度LEDリング照明を実現する

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

高放熱立体照明を実現するプロセスを確立でき、現在川下企業と具体的な案件で試作を始めている。実績を積むことで本工法が実用化、事業化に結び付くよう体制を作っている

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、製品製造、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

3次元立体配線技術により、川下ユーザーである画像検査メーカーや車載照明メーカーが望む、高輝度・高放熱照明の課題解決を可能にした。
試作品としての評価は素晴らしく高く、今後は量産に向けて課題を解決していく。
車載ではLEDの放熱もそうだが、軽量化が重要なテーマである。
本プロジェクトの成果物は車載のヘッドライトに最適であり、ヘッドライト用のヒートシンクは大型で重い。
この重いヒートシンクを本技術で軽量化ができれば、現行のLEDメーカーと大きな差別化及び高付加価値化が実現できる。
現在上記プロジェクトを推進するパートナー企業を模索しており、協議中である。

リング照明 3
今後の実用化・事業化の見通し

補完研究を進め、現段階では両面配線は使用しないが、今後の展開で必要になる技術であるので、先行して、プロセスを完成させる。物づくり体制については、n数を増やした信頼性の確認、量産対応のプロセスの確立、生産ラインの検討・投資判断等、具体的に体制を作り上げていく必要がある。販売計画は、現在の有償試作を発展させ、量産に結びつける活動を展開する。また展示会等で、川下企業の動向を把握しながら、先行した取り組みを行っていく

実用化・事業化にあたっての課題

三次元実装機械が普及しておらず、量産時の実装が課題になる。

事業化に向けた提携や連携の希望

資金面でのサポートを頂きたい。本件についてサポインのハンズオン支援を受けている最中である。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社豊光社
事業管理機関 公益財団法人北九州産業学術推進機構
研究等実施機関 株式会社いおう化学研究所
公立大学法人北九州市立大学
福岡県工業技術センター 機械電子研究所
アドバイザー シーシーエス㈱、名古屋電機工業㈱、㈱リョーワ

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社豊光社(法人番号:2290801003385)
事業内容 製造業
社員数 33 名
本社所在地 〒803-0845 福岡県北九州市小倉北区上到津二丁目7番30号
ホームページ https://hohkohsya.co.jp/
連絡先窓口 分子接合事業部 ひびきのオフィス
メールアドレス fumoto@hohkohsya.co.jp
電話番号 093-482-5650