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測定計測

フレキシブル耐久試験機の高度化及び、ストレッチャブル耐久試験機の製品化

岡山県

ユアサシステム機器株式会社

2022年1月23日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 フレキシブルエレクトロニクスの量産化に向けた耐久試験装置の高度化
基盤技術分野 測定計測
対象となる産業分野 医療・健康・介護、自動車、スマート家電、電池、エレクトロニクス
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(耐久性向上)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)
キーワード フレキシブル、ストレッチャブル、耐久性、信頼性、定量化
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30年度~令和2年度

プロジェクトの詳細

事業概要

フレキシブルエレクトロニクスは「曲がる」「伸びる」等の特徴を有し、IoTの核デバイスとして大きな成長が見込まれるが、数十万回に及ぶ屈曲、伸縮耐久性の確立が課題となっている。ユアサシステム機器では世界シェア90%を有する耐久試験機をベースに、デバイス改善加速、検査時間短縮を実現するシステム化された耐久試験機と、生体センサー等で必要な人体の動きを120%カバーするストレッチャブル耐久試験機を開発する。

開発した技術のポイント

フレキシブル耐久試験機の高度化
・フレキシブルデバイス層に応じた耐久試験機の試作完了
・10万回負荷時におけるフレキシブルデバイスの破壊予測を誤差20%以内の精度にて達成
・フレキシブルデバイスのリアルタイム観測により、5μm以内の破断を±1mV以内の電圧にて検出可能
ストレッチャブル耐久試験機の製品化
・ストレッチャブル抵抗値の劣化の実験地とシミュレーションの一致率を誤差20%以内を達成(10万回使用時)
・分離動作における耐久試験機の負荷(伸縮・圧力・曲げ・ねじり)を90%以上の再現率にて達成
・複合動作における耐久試験機の負荷をを80%以上の再現率にて達成

具体的な成果

フレキシブル耐久試験機の高度化
・形状解析/応力発光同時動的歪み量計測システムを開発。
・恒温恒湿槽内撮像システムを開発。
・多層サンプル層間ズレ計測システムを開発。
・単層および多層サンプル折り曲げ信頼性予測方式を実現。
ストレッチャブル耐久試験機の製品化
・「伸縮」「圧力」「曲げ」「捻り」を再現する個別試験機を開発。
・人体肘部の負荷を再現する複合試験機を開発。
・個別/複合試験機の動作整合性検証を実施。
・信頼性試験の規格化に向けた取り組みを推進。

知財出願や広報活動等の状況

形状解析処理を搭載した折り曲げ試験機に関して、東京工業大学と連名で国内出願(特願2019-156467)およびPCT出願(PCT/JP2020/000093)

研究開発成果の利用シーン

生体センサーやアシストスーツ用、スマートフォンメーカー、有機EL製造メーカーなど、部材メーカーやデバイスメーカーの耐久試験への活用及び部材の劣化・破壊メカニズムの解明。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

フレキシブル耐久試験機の開発は、部材開発・デバイス開発・量産フェーズで重要な破壊要因分析や試験時間の短縮が目的である。研究開発の成果として、形状解析及び動的ひずみ量計測システムを構築。多層デバイスに関する耐久試験機開発では、内層フィルム層の故障検知を実現している。また、ストレッチャブル耐久試験機開発では、構想検討が完了。令和3年3月31日までに、これらの研究成果を反映した小型~大型の耐久試験機の製品化を目指している。

提携可能な製品・サービス内容

試験・分析・評価

製品・サービスのPRポイント

フレキシブルエレクトロニクス市場の拡大に伴う耐久試験方法の確立と世界的な耐久試験の規格になりうる可能性が有る。

今後の実用化・事業化の見通し

多層フレキシブル耐久試験機の開発。
動的ひずみ計測システムの構築環境試験に対応可能である恒温恒湿槽内撮像システムの構築を完了。
従来同様に販売するスタイルに加えて、顧客の受託評価も検討中。

実用化・事業化にあたっての課題

試験機の高度化により、大型化・高額化し販促が困難の場合もある。そのため、試験の受託も検討している。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 ユアサシステム機器株式会社
事業管理機関 公益財団法人岡山県産業振興財団
研究等実施機関 国立研究開発法人産業技術総合研究所
地方独立行政法人大阪産業技術研究所
アドバイザー 株式会社ジャパンディスプレイ
東洋紡株式会社
大阪大学
東京工業大学
産業技術総合研究所

サポイン事業者 企業情報

企業名 ユアサシステム機器株式会社(法人番号:5260001006817)
事業内容 生産設備の設計製造、耐久試験機の開発製造販売
社員数 52 名
本社所在地 〒713-8113 岡山県岡山市北区吉備津2292-1
ホームページ https://www.yuasa-system.jp/
連絡先窓口 R&D技術部 R&D技術課 佐々木 寿朗
メールアドレス hisao.sasaki@yuasa-system.jp
電話番号 086-287-9030