超微細線スクリーン印刷：新たなアプリケーションと競合技術
TechBlickは、Asada Mesh主催のAdvanced Screen Printing Workshop（6月2022日、シカゴ）で、このプレゼンテーションを作成しました。プレゼンテーションの全文はこちらでご覧になれます。また、スライドもご覧いただけます。テーマは
スクリーン印刷の線幅をより微細化するための既存および新規アプリケーション（15ミクロン以下）。太陽光発電のメタライゼーション｜MicroLEDの回り込みエッジ電極｜フレキシブルハイブリッドエレクトロニクスのファンアウト構造｜透明HMI｜透明タッチディスプレイ｜エッジ電極｜MLCC｜LTCC
サブミクロンの線幅に向けたハイブリッド印刷とダイレクト印刷（非デジタル）技術。ハイブリッドスクリーン印刷（印刷＋エッチング／アブレーション）｜R2Rフレキソ印刷｜R2Rグラビアオフセット印刷｜S2Sオフセット印刷｜S2Sリバースオフセット印刷｜R2Rリバースオフセット印刷｜R2Rインプリント＋フィリング｜R2Rフォトリソグラフィ
このブログの一番下にあるスライドをダウンロードすることができます。下にスクロールしてください。
LTCCとプリントAgメタライゼーションに基づくmmWave 5G RFFE
プリントAgメタライゼーション付きLTCCは、特に高周波（mmWaveや5G）や厳しい環境条件下での電子機器の異種混載に優れた選択肢となります。実際、当社のプリンテッドエレクトロニクスが5G/6G通信インフラの一翼を担うことができることを示しています。この研究では、デュポンは、28GHzで動作する無線周波数フロントエンドモジュール（RFFE）にビーム操縦可能なアンテナアレイを統合したアンテナインパッケージ（AiP）を実証し、アノキウェーブのICと2×4パッチアンテナアレイを組み込んでいます。
セラミック誘電体（いわゆるGreenTape）は、100GHzまで優れた誘電特性を示し、Dkは7.1、Dfは0.0010未満を維持しています。また、極端な温度範囲（-50℃〜150℃）でも安定した特性を示しています。
この研究では、スクリーン印刷された焼結Agメタライゼーションをグランドプレーン、ビアフィル、信号線、はんだ付け用パッドに使用しました。この研究のデータは、mmWave および 5G アプリケーションにおける LTCC の実行可能性を示しています。これは、低湿度更新、良好な温度安定性などを備えたエキサイティングなソリューションです。
LTCCベースのヘテロジニアスシステムにおける部品の密度が上昇すると、スクリーン印刷もこの高密度化をサポートするためにより微細な線にする必要がありますが、それはまた別の日にお話します
ラピッドプロトタイピングのためのスクリーン印刷用ペーストのデジタル印刷？！？
スクリーン印刷は金型が必要なため、プロトタイピングや迅速な製品のイテレーションに限界があります。デジタル印刷ではナノインクを使用しますが、材料の選択肢が限られ、価格も高く、最終的な大量生産では必ずしも最終材料として選択されるとは限りません。このため、市販のスクリーン印刷用材料やペーストをデジタル印刷する市場には、まだギャップが残っています。
ヴォルテラは、この問題を解決することを目的としたプロトタイピングベンチトップマシンを開発しています。本製品は、2012年11月に開催されるTechBlickショーで発表する予定です。 アイントホーフェン（2022年10月12日～13日）. ユーザーは迅速に デジタル式 別画面で印刷 膏薬. デジタルプリントのプロセスは自己調整可能なので、毎回、学習曲線やプリントの最適化プロセスを経ずに、さまざまな材料や配合で実験することができます。また、ベンチタイプのため、実験室に置いて、ラピッドプロトタイピングを行うことも可能です。デジタルダイレクトワイヤープリントヘッドは、異なる基材へのプリント、平面や2.5D/3D形状へのプリントを可能にします。
ここで紹介するアプリケーションは以下の通りです。(1)TPU製ソフトインソール圧力センサー｜(2)衣服（デニム）内蔵ウェアラブルヒーター｜(3)熱成形マグカップヒーター
3Dエレクトロニクスのデジタルレーザー加工
デジタル印刷（インクジェット、エアロゾルなど）とサイトスペシフィックなデジタルラピッドレーザーベースの焼結を組み合わせることで、多くの利点が得られます。下記の講演では、ドイツ・アーヘンのFraunhofer ILTの様々な事例をご覧いただけます。
積層型圧電アクチュエータ。 PZT（140nm）→LNO（30nm）→PZT（140nm）→LNO（30nm）→PZT（140nm）→LNO（30nm）］の多層構造になっています。そのため、高速焼結が必須であり、そうでないとTACT時間が長くなりすぎてしまいます。そこで、Fraunhofer ILTは、レーザー焼結（インクジェット層1→レーザー焼結→繰り返し）が優れた解決策になると提案しています。
3Dプリントされたバイオニックコンポーネント上および内部に設置された歪みセンサー。 ここでは、まず、絶縁層をディスペンスする。その後、3D部品の表面に歪みセンサーの材料をデジタル（インクジェット）印刷し、デジタルレーザー焼結を行います。デジタルプリントと焼結ができることで、必要なパーツだけにメタライズを施し、熱処理を行うことができます。
そのため、時間の節約、平らでない形状へのプリント、3Dプリントされた機械部品の完全性の維持が可能です。同じ装置の別のバリエーションでは、3Dプリントプロセスを中断して、デジタルプリント（今回はエアロゾル）し、電子部品をデジタルレーザー焼結してから3Dプリントプロセスを再開することも可能だそうです。こうすることで、電子機能が構造自体に埋め込まれることになります。
3次元表面へのパッド印刷：スマートフォン向け5Gアンテナ
3次元構造のメタライジングには多くの用途があります。LDS（レーザー・ダイレクト・ストラクチャリング）またはデジタル・エアロゾル・プリンティングへの一般的な技術的アプローチ。前者は、比較的大きな機械フットプリントを持つ多段プロセスですが、高い接着性とバルクレベルの導電性を提供し、はんだ付けを容易にします。後者は、2段階のデジタルプロセスで、機械は小型です。しかし、インクレベルの導電性があり、特に低Tの基板では低くなる可能性があります。
ヘンケルは最近、3Dエレクトロニクス向けの古い技術であるパッド印刷を実証しました。この技術は、2.5 次元および 3 次元プラスチック構造へのインクの印刷を可能にし、LDS やエアロゾルに代わる技術を提供するものです。パッド印刷は、他の2つの技術に比べ、よりシンプルなプロセスです。このプロセスでは微細な構造は作れませんが、高粘度のペーストを使用してより太い（つまりより導電性の）ラインを印刷することができます。また、LDSやエアロゾルに比べ、堅牢で比較的ローテクなプロセスである。
このプロセスでは、まずコンフォーマルシリコンパッドが金属板からインクをピックアップする。インクの調合は、シリコーンパッドとの良好な接着性を確保する必要があります。そして、そのパッドで3D面をスタンプする。パッドはコンフォーマルのため、ターゲットの基板形状に追従し、ノンフラットまたは3Dコーティングを実現します。
ここで紹介するアプリケーションは、ヘンケルの中国のパートナーと共同で開発したものです。
携帯電話の外側のポリカーボネートフレームにプリントされた5Gアンテナ、10mOhm/sqr/millを達成
メインボードと接続するために、プラスチックの内側に導線をプリント。
[This is automatically translated from English]
