PCBブログ - PCBボードに対する全印刷電子技術の影響

PCBボードにおける全印刷電子製品インクジェット印刷技術の応用は主に3つの方面に現れている：パターン転写における応用、埋め込み受動素子への応用パッケージを含む回線と接続アプリケーションを直接形成する完全印刷された電子製品。これらのアプリケーションはPCBボード業界に変化と進歩をもたらした。現在と未来の応用と発展の見通しから見ると、全印刷電子インクジェット印刷技術のPCBボードにおける応用は主に以下の3つの方面に現れている：パターン転写における応用、埋め込み型受動素子の応用完全に印刷された電子製品（パッケージを含む）における使用は、直接的に回線と接続を形成するために使用される。これらのアプリケーションはPCB業界に革命的な変化と進歩をもたらすだろう。

PCBボードグラフィックス伝送における応用：主に4つの方面に体現される。インクジェット印刷技術のプリント基板パターン転写における応用は主に4つの方面に現れている：耐食性、耐めっき性、耐ろう付け性と文字性。インクジェット印刷によるエッチングレジストパターンとめっきレジストパターンの形成方法は基本的に同じであり、インクジェット印刷により形成されるソルダーレジストパターンは文字パターンに非常に近いため、これをレジスト（めっき）パターンの形成と以下のソルダーレジストパターンの形成に分ける／文字図形は2つの部分に分けて簡単にレビューします。

1.レジスト／めっきパターンを形成するための応用デジタルインクジェットプリンタを用いてレジスト（耐食性インク）を直接プレートの内層（または外層）上に印刷することにより、UV（紫外線）光により硬化した酸性またはアルカリ性のレジストパターンを得ることができる。その後、エッチングと膜除去を行い、必要な回路パターン、例えば内層を得ることができる。同様に、めっき防止パターンのプロセスも基本的に同じである。デジタルインクジェット印刷技術と技術を用いてレジスト/めっきパターンを得ることにより、写真基板の製造プロセスを低減するだけでなく、露光と現像のプロセスを回避することができる。材料消費（特にネガや設備など）を短縮し、製品の生産サイクルを短縮し、環境汚染を減少し、コストを削減した。同時に、より重要なのはパターンの位置と層間のアライメントを著しく向上させ（特に負性シートの寸法偏差や露光アライメントなどを解消する）、多層PCB板の品質を向上させ、品質を向上させることである。製品の合格率は極めて高い。レーザー直接イメージング（LDI）と同様に、PCBボードの生産サイクルを短縮し、製品の品質を向上させることが、PCBボード業界の技術の重要な改革と進歩である。デジタルインクジェット印刷を用いたグラフィックス転写技術の処理手順はより少なく（従来技術の40%未満）、設備と材料はより少なく、生産サイクルはより短い。そのため、省エネ・排出削減効果が顕著であると同時に、環境汚染とコストも削減された。

2.ソルダーレジスト膜／文字パターンの形成における応用同様に、デジタルインクジェットプリンタを通じてソルダーレジスト（ソルダーレジストインク）または文字インクをPCB基板に直接塗布し、紫外光硬化を経て、最終的に必要なソルダーレジストパターンと文字パターンを得る。デジタルインクジェット印刷技術と技術を用いてソルダーレジストプレートと文字図形を獲得し、PCBプレート製品のソルダーレジストプレートと文字図形の位置を著しく向上させ、PCBプレートの品質と製品合格率を高めるのにも極めて有利である。組み込み受動部品への応用：不良品を生産する。現在、受動素子を埋め込む方法のほとんどは、抵抗/容量を含む銅被覆積層板（CCL）またはスクリーン印刷に関連するインクによって実現されている。しかし、これらの方法はプロセスが多く複雑であるだけでなく、周期が長く、設備が多く、占有空間が大きく、製品の性能偏差が大きく、サブ製品を生産するのは難しい。さらに重要なのは、加工過程で大量のエネルギーを消費し、大量の汚染を生じ、環境保護に不利である。インクジェット印刷技術を用いて受動素子の埋め込みを実現する方法は、これらの状況を大幅に改善するだろう。埋め込み型受動素子へのインクジェット印刷の使用とは、インクジェットプリンタが受動素子として使用する導電性インクやその他の関連インクをPCBボードの内部に設置された位置に直接印刷し、紫外線処理または乾燥/乾燥を行うことを意味する。焼結プロセスを行って、埋め込み受動素子を有するPCBプレート製品を形成する。ここでいう受動素子とは、抵抗器、コンデンサ、インダクタを指す（システムパッケージなどの埋め込み型能動素子として開発されている）。高密度及び高周波電子製品の発展により、クロストーク（インダクタンス及びリアクタンス）による歪及びノイズを最大限に低減するために、より多くの受動素子が必要とされている。同時に、受動素子の数がますます多くなっているため、ますます大きな面積比率を占めているだけでなく、溶接点もますます多くなっており、工業用電子製品の故障率に影響を与える要因となっている。また、表面に実装された受動素子によって形成された回路による二次干渉など、これらの要因は電子製品の信頼性にますます深刻な脅威となっている。そのため、PCBボードに受動部品を埋め込んで電子製品の電気性能を高め、故障率を下げることはPCBボード生産の主流製品の一つとなり始めている。PCBボードに受動素子を埋め込む原理と方法について。一般的に、埋め込み抵抗器、コンデンサ、インダクタの受動素子は、2層目と最後から2層目（n−1）上に配置されることが多い。抵抗器として用いられる抵抗導電性ペースト（インク）をインクジェット印刷装置を介してPCB板の内層（エッチング）の設定位置に吐出し、底部の両端をエッチングラインで接続（オープン）し、ベーキング、テストを経て、PCBボードに圧入すると、このようになります。同様に、コンデンサとして使用される容量性導電性接着剤（インク）をインクジェットプリンタで銅箔上の予め設定された位置に吐出し、乾燥および／または焼結した後、銀および他の導電性インクを含む導電性インクの層を吐出し、乾燥します。および／または焼結し、その後積層（逆置き）し、エッチングしてキャパシタと層間配線を形成する。電子製品や電子機器では、使用するインダクタの数は抵抗器やキャパシタよりもはるかに少ない。同様に、インクジェットプリンタにより導電性インク（中心電極を形成する）と誘導材料インクとを高誘電体層に形成し、その後、導電性インクを高誘電体上に印刷してコイルを形成する。

回路図の直接生成に適用：2つの大きな問題を解決する必要があります。インクジェット印刷によって直接形成される線とは、インクジェットプリンタによって導電性インクを直接用いて基板（銅箔を含まない）上に形成される導線及びパターンを指す。全印刷電子技術とは、インクジェット印刷技術によりプリント基板全体の形成過程を完成することを指す。現在、すべての印刷電子技術は工学開発と研究中だが、すぐに普及し、応用されるだろう。現在、すべての印刷電子技術の主な問題は：1）先進的なインクジェットプリンターを開発して工業化（大規模生産）を行い、特にスーパーインクジェット印刷設備、2）先進的なインクジェット印刷インクを開発し、産業化を実現し、特に銀、銅、金ナノスケールインクなどの各種金属ナノスケールインクを実現する。現在、インクジェット印刷技術を用いた多層プリント配線基板の製造、パッケージ中システム（SIP）などが開発されている。例えば、超インクジェット装置と日本工業技術研究所が開発した銀ナノインク技術を用いて多層回路基板を直接形成する。このプロセスは、スーパーインクジェットプリンターを用いて銅フリー基板上に銀ナノインクを印刷し、平面回路層を形成し、その後、この層の平面上に接続バンプを印刷して層間接続を行い、その後、層間を形成する。次に、絶縁層上に絶縁層を形成して第2層の回路を形成し、必要な層数の多層回路基板、すなわち完全に印刷された電子PCB基板を形成する。