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インモールドエレクトロニクス 統合回路の未来 TRANSLATE:

電気技術者が機能性表面に直接回路を統合するためにインモールドエレクトロニクスをどのように使用しているか 1 min Blog システムエンジニア/アーキテクト PCB設計者 システムエンジニア/アーキテクト システムエンジニア/アーキテクト PCB設計者 PCB設計者 電気技術者がどのようにしてIn-Mold Electronics (IME) を使用して、回路を3D表面に埋め込み、スリークで耐久性があり、スペースを節約するスマートインターフェースを実現しているかを発見してください。 記事を読む
PE: 柔軟でコスト効率の良い回路設計の未来 印刷エレクトロニクス：柔軟でコスト効率の良い回路設計の未来 1 min Blog プリントエレクトロニクスとは？ プリントエレクトロニクスは、従来のPCB製造方法ではなく、印刷技術を使用して電子回路やコンポーネントを作成することを可能にする、急速に進化している分野です。従来のエレクトロニクスがエッチングされた銅のトレースと硬質の基板に依存しているのに対し、プリントエレクトロニクスは導電性インクとプラスチック、紙、テキスタイルなどの柔軟な材料を活用します。これにより、より薄く、軽く、適応性の高い電子デザインが可能となり、ウェアラブル、スマートパッケージング、医療機器、さらには自動車アプリケーションにおける革新の道を開きます。 インクジェット、スクリーン、またはグラビア印刷技術を利用して、抵抗器、コンデンサ、アンテナ、センサーなどの電子コンポーネントを柔軟な基板に直接印刷することができます。このアプローチは製造を簡素化し、廃棄物を減らし、生産コストを下げるため、従来のPCBが実用的でなかったり、高すぎたりするアプリケーションにとって魅力的な代替手段となります。 IME技術を用いて設計・製造された自動車コンソールのプロトタイプ。出典: TactoTek プリントエレクトロニクスの成長を促進しているのは何か？ プリントエレクトロニクスへの関心と採用の急増は、いくつかの重要な要因によって推進されています。まず、特に消費者向け電子機器、医療、およびモノのインターネット（IoT）分野において、軽量で柔軟性があり、コスト効率の高い電子ソリューションへの需要が増加しています。スマートラベルや医療用パッチなど、日常の物体に電子機器を統合する能力は、イノベーションの新たな機会を開きました。 持続可能性も、この成長を促進する別の重要な要因です。従来のPCB製造は、複雑な減算エッチングプロセス、化学廃棄物、および高価な材料を伴います。対照的に、プリントエレクトロニクスは材料の廃棄を最小限に抑え、エネルギー効率の良い加算プロセスを使用するため、より環境に優しいです。IDTechExによると、プリントおよびフレキシブルエレクトロニクスは、使い捨てアプリケーションにおいて電子廃棄物を最大80％削減する可能性があります。 さらに、導電性インク、印刷可能な半導体、および新しい基板材料の進歩は、プリントエレクトロニクスの機能と信頼性を継続的に向上させています。例えば、銀ナノワイヤーに基づく導電性インクは、10⁶ S/mを超える導電性レベルに達し、柔軟な形状でも高性能回路に適用可能となっています。 プリントエレクトロニクスの主な利点 プリントエレクトロニクスの最も重要な利点の一つは、そのコスト効率の良さです。回路がエッチングされて組み立てられるのではなく印刷されるため、複雑さや生産量に応じて、製造コストを 30～70％削減できます。このプロセスは、FR4のような高価な基板の必要性をなくし、材料の無駄を最小限に抑えます。これにより、プリントエレクトロニクスはRFIDタグ、フレキシブルセンサー、使い捨て医療機器など、大量生産で低コストのアプリケーションに理想的です。 柔軟性ももう一つの大きな利点です。従来のPCBは硬直しているため、ウェアラブルや曲面デザインへの適用が限られます。一方、プリントエレクトロニクスは、フレキシブルでさえ伸縮可能な基板に統合でき、スマート衣類、折りたたみディスプレイ、フレキシブルなソーラーパネルなどの製品に新しい形状を可能にします。一部のシステムは、 5 mm未満の半径まで曲げたり、 30％まで伸ばしても故障しないことがあります。 生産効率もプリントエレクトロニクスを際立たせます。加算製造技術を使用することで、複数の電子層を一つのプロセスで印刷でき、組み立てステップと生産時間を削減できます。例えば、シンプルなRFIDタグの完全な印刷は、 10秒未満で達成でき、これは従来のエッチングと組み立てに比べて顕著な進歩です。 Altium 記事を読む
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3D-MIDに焦点を当てて 3D-MIDに焦点を当てて：原理、プロセス、および実用的な使用 1 min Blog 電子部品の小型化と製造・組立プロセスの改善により、設計のトレンドはますます小型で高性能なデバイスへと移行しています。例えば、スマートウォッチやスマートグラスは、強力なプロセッサ、ディスプレイ、カメラ、マイク、スピーカー、Bluetooth、Wi Fi、内蔵アンテナなどの機能を統合しています。 この進化は、設計者に電子部品が占めるスペースを継続的に削減することを求めています。一つの解決策は3D-MID技術で、これにより機械部品と電子部品の統合が可能になります。設計ツールのリーダーであるAltiumは、市場でユニークな三次元回路設計のソリューションを提供しています。 3D-MIDとは何か？ 3D-MIDという略語は 3次元メカトロニクス統合デバイスを意味します。これは、部品自体の材料を基板として使用し、電子部品を機械部品に直接統合する技術を指します。このアプローチにより、プラスチック上に導電性のトレースを形成し、コンポーネントパッドを直接追加することができます。以下の例の図に示されているように： つまり、基板がABSやポリカーボネートなどの機械部品と同じ材料であるPCBを作成し、別のPCBとその組み立てを必要としないためにスペースを節約します。この方法はスペースを節約するだけでなく、設計者が曲線や角度のある複雑な形状に回路を適応させることを可能にし、従来の方法の限界を克服します。フレキシブルPCBであっても、ねじれ角度を考慮し、機械構造内に適切なルーティング経路を作成し、望ましくない動きが損傷につながるのを防ぐために取り付けポイントを確保することが重要です。 この技術の製造プロセスは レーザーダイレクトストラクチャリング（LDS）と呼ばれます。この特許プロセスは、非導電性金属化合物をドープした熱可塑性材料を射出成形するLPKFによって行われます。レーザーはその後、この化合物を活性化してPCBトレースを形成します。さらに、3Dプリンティングは射出成形の代替として機能し、この技術のアクセシビリティを広げることができます。 この技術は、ワイヤーボンディングなどの技術と組み合わせることもできます。 3D-MIDの歴史、現在、そして未来 LDS技術は、1990年代後半にドイツのレムゴにある応用科学大学であるTechnische Hochschule Ostwestfalen Lippe（THOWL）とLPKFの間での共同研究を通じて開発されました。利用権は2022年までLPKFが保持していましたが、その後すべての特許が同社に移転されました。 3D-MIDは新しい技術ではありませんが、さまざまな分野で応用されており、特にHARTINGのような企業が多様な産業部門でその使用を積極的に推進していることから、業界への影響は拡大しています。Altiumなどから提供される電子設計自動化（EDA）ツールの進化により、PCBデザイナーへのアクセシビリティがさらに向上しています。 今後、3D-MID技術の将来は有望です。現在のLDSプロセスは複雑な形状を持つ単一の銅層のみをサポートしていますが、近い将来、多層設計を可能にする進歩が期待されます。このような進歩により、制御インピーダンスを備えた高速バスを信号層に統合することが可能になります。さらに、3Dプリンターは、技術とその応用の進展においてますます重要な役割を果たしています。 3D-MIDの応用分野は何ですか？ 3D-MID技術は、以下を含むさまざまなセクターで広範な応用の多様性を提供します： 自動車：気候制御システム、スイッチ、機械的に統合されたアンテナ、LED照明、アダプティブクルーズコントロール（ACC）用のセンサーに使用されます。 記事を読む
HDIからウルトラHDIへ：PCB設計におけるビア構造 HDIからウルトラHDIへ：PCB設計におけるビア構造 1 min Blog PCB設計者 製造技術者 システムエンジニア/アーキテクト PCB設計者 PCB設計者 製造技術者 製造技術者 システムエンジニア/アーキテクト システムエンジニア/アーキテクト Ultra HDI技術が、より小さなビア、より高いルーティング密度、および高度な電子アプリケーションのためのより良い性能を実現することで、PCB設計をどのように革命しているかを探ります。 記事を読む
Ultra HDIによる新たな配線可能性 Ultra HDIによる新たな配線可能性 1 min Blog PCB設計者 電気技術者 製造技術者 PCB設計者 PCB設計者 電気技術者 電気技術者 製造技術者 製造技術者 Ultra HDIを使用して、よりタイトなレイアウトと高性能を実現しましょう。微細なラインルーティングが、小型化された高速電子機器のPCB設計をどのように再形成しているかを発見してください。 記事を読む
あなたの次の設計課題は量子かもしれません あなたの次の設計課題は量子かもしれません 1 min Blog 量子強化EDAが、設計、シミュレーション、セキュリティをどのように革命的に変え、エンジニアがこれまでになく迅速に複雑な問題を解決するのにどのように役立っているかを探ります。 記事を読む