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日曜DIY　家庭用インクジェットで電子回路をプリントできるようになったぞ！　電子工作が捗るな… : ZiNGER-HOLE
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2013/11/10

日曜DIY　家庭用インクジェットで電子回路をプリントできるようになったぞ！　電子工作が捗るな…

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1 ： セン トーン(WiMAX)：2013/11/10(日) 12:26:22.36 ID:lLu7Fop40

銀ナノインクを装填したインクジェットプリンタ
東京大学は、家庭用インクジェットプリンタを用いてさまざまな電子回路素子を印刷する技術を開発したと発表し た。

同 成果は、同大大学院情報理工学系研究科電子情報学専攻の川原圭博准教授によるもの。英MicrosoftResearch(MSR)、米 GeorgiaInstituteofTechnologyと共同で行われた。詳細は、9月にチューリッヒで開催された国際会議 「UBICOMP2013」にて発表された。
紙やシート状のプラスチックなど、柔らかく変形可能な素材の上にセンサや電子回路を実装するフレキシブルエ レクトロニクス技術が注目を集めている。これまで、最先端の研究成果では、厚さ約2μmの極薄フィルム上に有機半導体を用いて電子回路を作成することにも 成功している。しかし、こうした電子回路を作成するためには、特殊な装置と高度な知識とスキル、時間が必要だった。例えば、回路素子用の配線を印刷するだ けでも、スクリーン印刷技術ではマスクを製作する手間を要し、高価な産業用インクジェットプリンタを用いる場合でも、ヘッドの動きとノズルを数μm単位で 精密に制御するため、その代償として印刷速度が遅く、手のひらサイズの パターンを印刷するのに数時間を要していた。

今 回、研究グループは、一般的に入手可能な家庭用インクジェットプリンタと市販の銀微粒子を含むインク、写真用紙やPETフィルム、導電性テープなど、従来 の1/100程度の価格の機器・部材を使って、これまでの1/100以下となる1分程度の時間で、高度な電子回路素子を作成することに成功した。中でも、 銀ナノ粒子インクにおいては、従来品は印刷後に加熱などの後処理が必要だったが、三菱製紙が市販している後処理が不要な化学焼結銀ナノ粒子インクを利用す ることで、大幅な時間短縮を図ることに成功したとする。

つづく

http://news.mynavi.jp/news/2013/11/08/237/index.html



インクジェットプリンタで作成した透明回路基板

柔軟なタッチセンサにより触ったことが検知可能なぬいぐるみ


また、家庭用のインクジェットプリンタを利用した場合、従来の製造法と比べて導電性や精度が犠牲になってしまうため、同インクはこれまでテスト用途に用いられるのに限られてい た。しかし、インクや紙の特性解析と独自の 設計方法を考案することにより、電子回路素子の配線だけでなく、高感度なタッチセンサや、水分センサ、通信用の高感度なアンテナなども作成できることを確認したという。また、ラミ ネートコーティングを施すことで、酸化を防 いだり耐水性を持たせたりすることもできるとしている。

なお、同技術のみで、トランジスタや太陽電池、発光ダイオードといった素子を作成することはできないが、印刷した配線パターンの上に既存の素子を導電性両面テープで貼り付けること で、電子回路として動作させることがで きる。これにより、研究者やエンジニアがより手軽に柔軟な電子回路を製作できるようになるとするほか、ホビイストやMaker、アーティストが手軽に回路の試作を繰り返すこと ができるようになるとする。また、一般ユー ザーでも、本やメッセージカード、折り紙やペーパークラフトなどに電子回路による仕掛けを組み込むことも可能になるとコメントしている。

論文とか使い方とか紹介
★東大の広報
家庭用インクジェットプリンタを用いて様々な電子回路素子を短時間で印刷する技術を開発
http://www.u-tokyo.ac.jp/public/public01_251105_j.html

★論文
Instant inkjet circuits: lab-based inkjet printing to support rapid prototyping of UbiComp devices
http://research.microsoft.com/pubs/201273/ubi1415-instant%20inkjet.pdf


★どうやって部品をくっつけるの？
論文の画像(page7)より
テープでペタッと貼っつけてるっぽいです


★どうやって使うの？
論文の画像(page8)より
上は、グラスの内側にセンサを貼っつけて静電容量から現在の量を測ってるっぽいです
下は、東大のロゴを電子回路にしてRFIDをプリントしてるっぽいです


6 ： 栓抜き 攻撃(京都府)：2013/11/10(日) 12:28:06.23 ID:2Wg5SPVH0
早く実用化しろ、自家エッチングは面倒過ぎるし不安定。ピン間2本が安定しない。

8 ： スパイダージャーマン(庭)：2013/11/10(日) 12:30:05.86 ID:l5R4MR3k0
>>6
個人でやってるの？
廃液ってどうしてるの？

11 ： 栓抜き攻撃(京都府)：2013/11/10(日) 12:34:31.15 ID:2Wg5SPVH0
>>8
http://www.sunhayato.co.jp/products/details.php?u=589
廃液処理剤で銅を沈殿させてセメントで固めて不燃ゴミ。

15 ： チェーン攻撃(庭)：2013/11/10(日) 12:39:46.13 ID:toAAsQ1W0
>>11
やっぱ個人でエッチングは面倒だなぁ
cncで生基板を削ったりするのはどう？
ガーバデータ突っ込んだら削ってくれるみたいだし、処理は掃除機でokらしいし
まぁ初期費用がかなりかかるけど…

18 ： 栓抜き攻撃(京都府)：2013/11/10(日) 12:47:16.43 ID:2Wg5SPVH0
>>15
後始末も面倒だけど、加減が難しすぎて安定しないってのがなぁ…

CNCは以前やっていた奴に感想を聞いたことはあるが
機械的な剛性や工具の高さが線の太さに直結するからもっと安定しない、らしい。

19 ： 目潰し(埼玉県)：2013/11/10(日) 12:47:27.57 ID:1MPv3vl00
>>11
これって……勲章ですよ
大丈夫だって安心しろよ

25 ： ジャーマンスープレックス(庭)：2013/11/10(日) 12:53:33.30 ID:7BIY/V060
>>18
難しいもんだな
やろうと思えば個人でも外注できるけど、ちょっとしたものを作るのには敷居が高いし
世の中なかなかうまいこといかないもんですな

29 ： 膝十字固め(東京都)：2013/11/10(日) 12:56:13.66 ID:q51cKmu/0
>>19
リフレ派がどんな言い訳をするか見ものだな

32 ： アルゼンチンバックブリーカー(チベット自治区)：2013/11/10(日) 13:00:38.33 ID:pM+UZvQ60
>>6
だいたい、自家エッチングって、
廃液どうするの、って話もあるよね。

下水流しは法律違反だし。

9 ： フェイ スクラッシャー(東京都)：2013/11/10(日) 12:31:45.40 ID:h9otK8RX0
これ、上手く使えば個人で多層基盤もいけそうじゃね

12 ： ダイビングエルボードロップ(千葉県)：2013/11/10(日) 12:34:45.04 ID:eMoIkfCg0
>>9
3Dプリンタならスルーホールも含めて基盤ごと作れそうじゃね？

10 ： フル ネルソンスープレックス(茸)：2013/11/10(日) 12:34:22.54 ID:x2XnH9ha0
爆弾に利用される

16 ： ハイ キック(東日本)：2013/11/10(日) 12:41:51.23 ID:4kc5YSml0
>>1
きたー！
はやく発売しろ！！！
ずっと個人で回路基板をやりたかったが、買わなきゃいけないもんが多すぎるし、結局高い
ついにおれがブレッドボードから卒業する日が来た！！！

17 ： バー ニングハンマー(庭)：2013/11/10(日) 12:45:40.53 ID:uIhLKelB0
これは買い

20 ： とき めきメモリアル(茨城県)：2013/11/10(日) 12:49:33.63 ID:8oILUVtr0
普通のインクですらぼったくり価格なのに銀入りのインクなんて数万円レベル間違いないぞｗ

21 ： ミド ルキック(チベット自治区)：2013/11/10(日) 12:50:17.53 ID:GVFvADqA0
１回でノズルが詰まりそう

22 ： アイ アンフィンガーフロムヘル(栃木県)：2013/11/10(日) 12:51:34.31 ID:4dIPzw+y0
つうかお前ら普通に回路なんて作れるの？

26 ： サッ カーボールキック(愛知県)：2013/11/10(日) 12:53:41.32 ID:jztlQXok0
誰かが企業として基板インクジェットプリンタを買って
1個単位で基板をプリントする商売した方が効率いいんじゃない？

31 ： 目潰し(埼玉県)：2013/11/10(日) 12:59:24.65 ID:1MPv3vl00
>>26
オッスお願いしまーす！

27 ： 栓抜 き攻撃(神奈川県)：2013/11/10(日) 12:54:40.81 ID:KwMBgLeA0
部品ははんだ付けじゃなくシール？
実験基板用ってことであって完成基板にするには使えなさそう

28 ： とき めきメモリアル(鳥取県)：2013/11/10(日) 12:55:38.52 ID:SLy4Zk/R0
ブルガリアの基板会社に頼むより安いのか

30 ： セン トーン(神奈川県)：2013/11/10(日) 12:58:52.43 ID:EhW0gnBu0
フィルムの上に配線印刷してあるやつ
可動部分との接続なんかに付いてるやつ、ときに凄く細い
あれ、修理できない？
この記事に一言!
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comment-iconコメント(12)件 Tag: 一言いいたいニュース ネタ 2013/11/10 13:10:30
全てのコメント
45183: 名無しの名言者: 未投票 :2013/11/10 13:43:36 ID:hkYTQ2YTk2
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実用化されれば中小企業の開発が捗るな
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45184: 名無しの名言者: 未投票 :2013/11/10 13:47:00 ID:Q1Mzc4NDJi
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基板をエッチングしたときの廃液処理は、
メーカーが用意している中和剤を使えばOK。

ちなみに、同じ塩化第二鉄を使ったエッチングでも、
美術用途の世界では「廃液処理？なにそれ？」って状態で
昔から垂れ流しのようです。
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45186: 名無しの名言者: 未投票 :2013/11/10 14:11:49 ID:I0NWY1NmVh
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インクジェットプリンタまでは要らないから
プラにでも何にでも描ける導電ペンが欲しい
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45188: 名無しの名言者: 未投票 :2013/11/10 14:37:37 ID:k5NzNmZmVh
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個人的には白が印刷できるインクジェットが欲しいかな。
いいかげんインクジェットでフルカラーのデカール作れるようになって欲しい。
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45189: 名無しの名言者: 未投票 :2013/11/10 14:42:49 ID:U2N2Y5NTVk
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面白いし凄いとは思うんだけど、どこまで実用的かは少し微妙かも
だって、普通のインクジェットプリンタで紙やプラシート上に回路を印刷出来たとしても、耐久性に難がありすぎだろ
部品のハンダ付けもそうそう出来ないだろうし・・・
抵抗やコンデンサ、トランジスタみたいな素子まで印刷出来るわけじゃないだろうしなぁ
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45190: 名無しの名言者: 未投票 :2013/11/10 15:14:39 ID:I2NGQ5Y2U2
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レーザープリンターがあればアイロン使ってトナー圧着式で割りと簡単にエッチングできるべ。
それだとエッチング液も基本温度管理いらんし使いまわせるし、そもそも廃液処理用の薬剤付きで売ってるしな。
よっぽど細かいもの作るならともかくDIYレベルなら失敗したことないな。
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45192: 名無しの名言者: 未投票 :2013/11/10 16:05:15 ID:UxNDI0MDUw
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これで印刷物オンリーでRFIDタグができるな
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45193: 名無しの名言者: 未投票 :2013/11/10 16:43:36 ID:VlNzU3OWYw
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自分でエッチングしなくてもガーバーデータあればP板.comやOLIMEXで注文できるし。でもこれ、カプトンテープに印刷すると、フレキシブル基板も自作できるって事だよな？大手印刷会社と組めば安いRFIDのシステムが構築できそう。
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45194: 名無しの名言者: 未投票 :2013/11/10 16:53:30 ID:VlNzU3OWYw
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おっと、今はOLIMEXは基板製作の受け付けはしてないんだった、安い所はFusion PCBかな。
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45203: 名無しの名言者: 未投票 :2013/11/10 18:06:46 ID:U1MmQ1OWM1
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お前ら電子工作なんて出来たのか……
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45216: 名無しの名言者: 未投票 :2013/11/10 20:29:35 ID:JhMDQ1NTg5
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精度が気になる。
高周波用途に耐えるかどうか次第で、すごさが決まる。
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45218: 名無しの名言者: 未投票 :2013/11/10 20:52:03 ID:ZmMzIxNmVm
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木工とかが趣味レベルで個人でらくらく出来るようになって（DIYとか工具の充実とか）
プログラミングが個人でらくらく出来るようになるし（開発環境とか解説書とか）
個人でももっと楽に電子工作できるようにならないかなぁと思ってたところだ
今までも確かに電子工作キットとかはいろいろ出てたけどさ、
これは凄い事になると思うなぁ

3Dプリンタでプラ系の工作物が楽に作れる時代もきそうだし、夢が拡がるわ

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