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電子回路PCB基板用3Dプリンターによる、三次元電子回路基板印刷技術をご紹介!

Chisato Technical Topics

こんにちは!Chisatoです。
本日のtopicsは、Nano-Dimension社製の電子回路基板3Dプリンターの新しい応用例をご紹介します。

Nano-Dimension社製 電子回路基板3Dプリンターの概要

Nano-Dimension社製の電子回路基板3Dプリンターは、従来のプリント基板では困難だった、三次元での導体印刷が可能となり、基板内部に立体的な導体回路を形成、高周波に対して、いろいろな機能を新しく持たせることができます。また、基板内に小容量のコンデンサー、コイル等の生成が可能となり、従来のプリント基板では実現が難しかった機能を持たせることができます。
同社のプリンターは、独自の消耗品である導電性材料と誘電体材料を同時に印刷することで、業界のニーズに対応し、同時にin-situコンデンサ、アンテナ、コイル、トランス、および電気機械部品を統合して、前例のない性能で機能させます。

Nano-Dimension社製 3Dプリンター DragonFly LDM

応用例

チューナブルアンテナ

・パッドの必要なサイズと層間の距離を素早く調整することで、概念実証(PoC)の検討時間を著しく短縮することができます。

・パッドのサイズと層間の距離等を変えることで、放射ビームの方向、強度を調整できます。

・いろいろな条件を同一バッチで印刷することができ、最適化プロセスを短縮することができす。

オムニアンテナ

AME技術は、オムニアンテナのような、複数のエレメントからなるアンテナの設計、検討に適しています。

位相配列アンテナ

第3軸の印刷ができることにより、小さなパッドに接続された複数のコイルのように、3Dタイプの小型化された部品をアンテナエレメントに追加することができます。各々のエレメントは送受信ユニットとして動作、それらを組み合わせて位相配列構造を構成します。

Low Pass Filter応用例

AME技術を使うことにより、高周波特性の優れたコンデンサーの印刷が可能になり、マイクロストリップライン等と組み合わせることによりローパスフィルター等を回路に組み込むことが容易となります。
AME技術による印刷キャパシターの精度は、+/-2%(弊社実績)となり、一般的に使われているチップコンデンサーに比べ、高精度となります。

ポスト壁ウエーブガイド(PWW)

AME技術を使うことにより、高周波伝送路として、PWWを回路上に組み込むことが容易となり、RF信号伝送路の設計に対して、より高性能な設計が可能となります。また、PWWを3次元的に重ね合わせることにより立体構造の伝送路を構築、高周波回路の小型化、および高性能化が容易となります。

メタマテリアルへの応用

AME技術による、高精度の印刷キャパシターおよび印刷インダクタンスの組み合わせで、基板内部に小型の共振エレメントを容易に作りこむことが可能となり、これらの共振エレメントの組み合わせによりいろいろな特性のメタマテリアルを作り出すことが可能となります。電子回路基板上の回路部とメタマテリアル部を、混在させることが可能なため、EMC対策、基板内蔵RFアンテナの指向性制御等が容易に行えるようになります。

CADから数時間で機能的な高性能AMEデバイスまで、消耗品材料のコストのみで実現するNano-Dimension社製の電子回路基板3Dプリンターに注目です!

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