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野球帽のつばにフレキシブルなラジオ組み込む―銅インクの印刷・焼成で製作:産業技術総合研究所 

(2017年6月2日発表)

ポリエチレンナフタレートフィルムに銅インクを印刷、焼成して作製された回路に実装されたフレキシブルラジオと、ツバの内部にフレキシブルラジオを組み込んだ野球帽の着用例(左下)©国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研)

 (国)産業技術総合研究所は62日、銅インクの印刷と焼成だけでフレキシブルな配線板を作製できる技術を用い、つばの内部にラジオを組み込んだ野球帽を試作したと発表した。生活の中に溶け込むような形で使われるフレキシブルでウエアラブルな電子デバイスの一つの有力な製作例を示せたとしている。

 今回デバイス製造に用いたのは、産総研の独自開発技術である低温プラズマ焼結技術(CPS法)。印刷された銅インク中に含まれる銅微粒子の集合を低温で焼結してフィルム基板上に銅配線を形成する。

 180℃以下の一定の温度で銅粒子を焼結できるのが特徴で、研究グループは今回、量産印刷用の銅ペーストでも焼結できるようにプラズマ生成用の電極や電源などを改良、また耐熱性には劣るが安価なポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム上でも焼結できるようにした。

 これにより、PENなどのフィルム基板上にスクリーン印刷法により銅インクで回路パターンを形成し、CPS法で焼結するだけのわずか2ステップでフレキシブル配線板が作れる。

  この配線板に表面実装用部品を実装して、曲げられるラジオを製作し、野球帽のつば内部に組み込んだ。ラジオの大きさは45mm角以内で厚さは1.8mm以下。つばを曲げても受信に支障はない。

 実況中継を聞きながらスポーツ観戦したり農作業したりでき、生活にすんなり溶け込むようなデバイス作りが提案できたとしている。

 今後CPS法を高速化して生産性を高め、3年後の量産化を目指すという。