事業紹介

FPM-Trinity技術紹介|エレクトロニクス3Dプリンター

「FPM-Trinity」のご紹介

オンラインイベントにてFPM-Trinityの技術をご紹介しました。

FPM-Trinity設計プロセス

FPM-Trinityでは図研CR-8000を使った筐体・パターン設計を行います。
電子モジュールの製造に必要な回路・樹脂データ、部品座標などを出力します。
3Dのデジタルモックアップにより3次元的な干渉とクリアランスのチェックも行うことが可能です。

FPM-Trinity製造プロセス

FPM-Trinityは「樹脂3D造形」「電子回路印刷」「電子部品実装」の機能を兼ね備えています。
電子モジュールの筐体となる樹脂プリントとパターンとなる銀回路プリントをインクジェット印刷します。
3Dプリントされた基板へ部品実装も行います。

◆製造フロー

FPM-Trinity製造技術

◆インクジェットによる樹脂と回路の成形

回路を形成には低温で焼結できる銀ナノインクを使用しています。インクの印刷と乾燥を繰り返して重ね塗り、パターンを形成します。
銀ナノインクは焼結させるため、樹脂も耐熱性のある材料を使用しています。一般的なUV硬化樹脂と比べて、ガラス転移点が高く、高温環境下で体積膨張率を抑えた樹脂を使用しています。

◆はんだを使わない低温部品実装

一般的な部品実装ははんだを使用して、リフローを通すため高温での実装となります。
FPM-Trinityでははんだの代わりに低温硬化型の銀ペーストを使用することで、リフローよりも低温での実装を実現しています。
また、低温硬化型のアンダーフィルを部品周囲に充填することで部品の機械的な強度も確保しています。

◆3次元ユニット化の実現

複数のユニットを重ねて結合させることで3次元の電子モジュールを作成します。
基板の層間はスプリングプローブピンで接触させることで、電気的に結合することができます。
また、各ユニットを3Dプリントで成形するため、意匠性を持った形状にすることができます。

デザインルールのガイドライン
  項目 仕様(2020年4月現在)
材料 樹脂 光硬化性(橙色クリアタイプ)
回路 ナノ銀インク
部品接続・電極 銀ペースト
部品固定 エポキシ系接着剤(黒色)
造形 造形限界サイズ 60 x 60 x 4 mm
回路 線幅 最小 140um / 最大 1000um
最大層数 5層
層間接続 ブラインドビア(ノンスタック)
最小ビアピッチ 380um
部品実装 実装方法 SMD
チップ部品 1005 ~ 3216 mm
パッケージ部品
(QFN, QFP, SOP)
最大サイズ 7mm
最大厚み 1mmt
最小電極ピッチ 0.5mm
電極表面処理 Sn, Au
  • 140um幅の銀配線
  • メッシュ形状のグランドパターン
  • スロープビアでの層間接続
  • 銀ペーストの低温部品実装
電子モジュール試作ご検討の方

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