【講演内容 PAPERTORONICS ３日日】IPI ( Industrial Printing Integration ) 2022

2022-7-24
イベント参加報告

５回シリーズで IPI ( Industrial Printing Integration ) 2022の各社の講演内容概要（冊子に掲載されたレジュメ）と講演者のプロフィールをご紹介しています。今回は５月２０日（三日目）の「PAPERONICS」に関する発表です。

2019年から2021年にかけて、40の研究センターと企業がPAPERONICSプロジェクトに参加し、紙やプラスチックに直接電子部品を効率的、安価、持続的に印刷することの未来を調査しました。この特別会議トラックでは、プロジェクトの成果を発表します。

★５月１８日（初目）の TRACK 1はこちら
★５月１９日（二日目）の TRACK 1はこちら
★５月１８日（初日）の TRACK 2はこちら
★５月１９日（二日目）の TRACK 2はこちら

細かく読んで頂く必要はありません。ざっと斜め読み、どんなテーマが話されているのかをざっくり「感じて」頂ければと思います。講演タイトル・概要には「eロジスティクス用RFIDタグ」「導電性接着剤」「さまざまなコンポーネントの印刷、最終的な統合と機能性テスト、およびリサイクル性」「繊維質基材へのバリアコート」「プラズマ誘起透明ナノコーティング」といったキーワードが読み取れます。

企業	講演タイトル・概要	分類
講演者	プロフィール
5月 20日 PAPERTRONICS
Hasselt University	DEMO1：紙（繊維質）基板上のeロジスティクス用RFIDタグインテリジェントパッケージングは、パッケージングの標準的な通信機能を改善することを目的とした、新たな技術です。無線自動識別（RFID）を利用したスマートパッケージングは高い関心を集めていますが、市場がコスト効率の良い持続可能なアプリケーションを必要としているため、その普及は限定的なものにとどまっています。再利用可能な段ボール梱包に、スクリーン印刷されたアンテナとRFIDチップをスマートラベルとして組み込むことで、解決策を提供できる可能性があります。紙は興味深いリサイクル可能な材料ですが、インクの伝導性が紙の特性に大きく影響されるため、印刷基材としては難しいものです。本研究では、紙の表面粗さ、通気性、シート抵抗、SEM特性に基づいて、76枚の紙基材から最適な紙と機能性銀インクの組み合わせを選択した。次に、スクリーン印刷したアンテナの上に、フレキシブルな高周波RFIDチップ（13.56MHz）を導電性接着剤で接続した。機能性RFIDラベルを段ボール梱包に組み込み、第三者物流用の再利用可能なスマートボックスとしての応用可能性をテストした。並行して、物流サイクルにおける機能的な能力を模倣したウェブベースのソフトウェアアプリケーションも開発されました。このように、拡張性の高いスクリーン印刷アンテナとRFIDを用いたスマートパッケージングを開発するための学際的なアプローチは、持続可能なスマートパッケージングにおけるハイブリッド電子機器の将来の実装のための良い例となるものです。	eロジスティクス用RFIDタグ
	2003年にTU/Eindhovenで応用物理学の学位を取得。2009年にハッセルト大学で材料物理学の博士号を取得後、プリンテッド・エレクトロニクス分野の研究を開始し、2014年2月よりハッセルト大学教授として「機能材料工学」分野の8人の研究者グループを率いています。
Roartis	信頼性の高いプリンテッドエレクトロニクスを安価に実現する導電性接着剤導電性接着剤は、過酷な環境下で長期間の信頼性を必要とするハイエンド電子機器に何十年にもわたって使用されてきた。代表的な用途としては、防衛、宇宙、重工業用途のセラミック基板への半導体や受動部品の接着があり、特に接着部品とのCTE不整合がはんだ付けの際に問題となる用途で使用されています。導電性接着剤は高分子であるため、熱膨張係数のミスマッチが懸念される用途に適しています。また、導電性接着剤は、はんだ接合と比較して、処理温度が非常に低いという利点もあります。プリンテッドエレクトロニクスアプリケーションでは、PET、PEN、TPU、紙などの低温基板を使用するのが一般的である。本発表では、このような低温基板上で、信頼性が高く、安価な相互接続を可能にする導電性接着剤技術について説明する。	導電性接着剤
	1998年にルーヴェン大学で化学工学の修士号を取得し、さらに経営学の学士号を取得。日東電工やヘンケル・エレクトロニック・マテリアルズのような世界的なマーケットリーダーと仕事をし、主に電子機器用の接着剤の開発に携わってきました。2008年には、IQ-BONDブランドで知られるRoartisを設立しました。ロアルティスはベルギーの会社で、プリンテッドエレクトロニクスを含むエレクトロニクス用途の高信頼性接着剤のカスタム開発に注力しています。
KU Leuven	DEMO2:スマートパッケージングのためのプリンテドRFIDアシスト温度閾値インジケーター Paperonicsプロジェクトの枠組みで、デモ3では、温度閾値インジケータ（TTI）を設計、製造し、繊維ベースの紙基材上で検証することに成功しました。TTIは、トリガー（この場合は酸）の出現で自己起動する機能を備えています。このインジケータ/検出システムは、印刷ラベルとして、スマートパッケージング産業向けの紙製パッケージボックスに組み込むことができる。TTIの第1層は、RFID HFアンテナと、銀ナノ粒子インクを塗布したIDE（Interdigitated Electrodes）を印刷したものである。2層目のポリアニリン-エメラルディンベース（非導電性）は、IDE構造の上に蒸着されました。このデモでは、スクリーン印刷、エアロゾルジェット印刷、超音波スプレーコーティングが使用されました。このとき、酸を1滴垂らすと、ベース層がエメラルディン塩（導電性）に変化する。抵抗値の不可逆的な変化が起こり、記録される。ラベルに印刷されたアンテナに無線RFIDチップを貼り付け、リーダーで読み出しを行い、TTIの検証に成功した。本研究は、KU Leuven、UHasselt、IMECの三者共同研究である。	RFIDアシスト温度閾値インジケーター
	Akash Vermaは、KU LeuvenのAdvanced Manufacturing LabのPhD研究者である。博士課程では、アンテナやセンサーなどのプリンテッドエレクトロニクス用途のエアロゾルジェットプリンティングを研究している。同時に、エアロゾルジェットプリンティングの基礎も研究している。ケムニッツ工科大学にてマイクロ・ナノシステムの修士号を取得、伸縮性エレクトロニクスに焦点を当てた論文を発表。
COFFEE BREAK
Hasselt University	DEMO3：エネルギーハーベスティングと蓄電、センサー/アクチュエーターの統合による改ざん防止パッケージの実現本発表では、ロールツーロールスクリーン印刷を応用した改ざん防止パッケージの開発について紹介します。また、機能的なプロトタイプを作成するために、エネルギーハーベスティング、エネルギー貯蔵、および標識の統合について検討します。エネルギーハーベスティングでは、有機太陽電池が印刷され、生成されたエネルギーは印刷されたスーパーキャパシタに蓄積されます。また、プリントされた破損センサーは、パッケージ前面のエレクトロクロミックディスプレイに接続され、パッケージが開封されたかどうかを表示する。このプレゼンテーションでは、さまざまなコンポーネントの印刷、最終的な統合と機能性テスト、およびリサイクル性の側面について説明します。	さまざまなコンポーネントの印刷、最終的な統合と機能性テスト、およびリサイクル性の側面
	2003年にTU/Eindhovenで応用物理学の学位を取得。2009年にハッセルト大学で材料物理学の博士号を取得後、プリンテッド・エレクトロニクス分野の研究を開始し、2014年2月よりハッセルト大学教授として「機能材料工学」分野の8人の研究者グループを率いています。
Fraunhofer IVV	繊維基材用バリアコートファイバーベースの材料は、温度安定性、剛性、印刷性、低コストという点で、プリンテッドエレクトロニクスアプリケーションにとって興味深い基材である。一方、繊維系材料は通常、粗く多孔質であり、ディスプレイやOPVセルのような高感度デバイスには十分なバリア性がありません。そのため、プリンテッドフレキシブル電子部品には、通常、再現性のある品質で入手できる平滑なプラスチックフィルムが好まれます。しかし、そうではありません。特定のコーティングを施すことで、紙基材のバリア性を向上させることができる。このプレゼンテーションでは、有機および無機層でコーティングすることにより、紙の平滑性とバリア性を向上させる方法について説明します。さらに、水や酸素を吸収する活性種を組み込むことで、高感度デバイスの長寿命化を実現する方法を紹介する。	繊維質基材へのバリアコート
	フライジングのフラウンホーファーIVVで科学者としてのキャリアをスタート。研究分野は、アクティブ、スマート、サステナブルなパッケージングと、バリアポリマー、バイオポリマーです。2019年、ミュンヘン応用科学大学のパッケージング技術教授に就任。
Norcop	紙、プラスチック、繊維等の2次元基板へのプラズマ誘起透明ナノコーティング導電性インクを使用した電子機器用フレキシブル回路のスクリーン印刷では、インクの濡れ不良による回路線の断線やインクの広がりすぎによる短絡など、電気的整合性に欠けることによる不具合を避けるために、特別な注意が必要である。薄いインクラインを実現するために、これまでスクリーン印刷機のハードウェアメーカーはスクリーンの精密加工に注力し、インクメーカーは化学者の想像を超えるような大量のインク処方を市場に提供してきた。しかし、現在の印刷機の性能は線幅100μmが限界で、5G通信用アンテナ印刷、太陽光発電、バッテリーなどの困難な市場での将来の細線アプリケーションには満足のいく値ではありません。これらの困難を克服するために、ノルコップは最近、100µmよりはるかに低い幅の細線パターンを実現するために、基板表面の物理的および化学的影響の寄与を実証しました。ノルコップは、大気圧プラズマ化学気相成長装置とプロセスのおかげで、スクリーン印刷機が使用するインクの特性に合った基板を提供することを目的とした、基板カスタマイズコンセプトを本日発表します。	導電性インクを使用した電子機器用フレキシブル回路のスクリーン印刷・プラズマ誘起透明ナノコーティング
	理学博士（物理化学）、生物無機電気化学の博士号を取得。フランスの大手ガス会社AIR LIQUIDEで、研究開発プロジェクトや世界的なマーケティングを担当し、キャリアの大半を過ごす。1995年からプラズマ物理学と化学に携わり、SOFTAL Corona and Plasma GmbHとAFS Entwicklungs + Verttiebs GmbHと共同で、制御ガス雰囲気下での大気圧プラズマ装置とプロセスの開発に幅広く取り組んでいる。現在、NORCOP SASの上級科学技術顧問として、様々なプラスチックや紙の基板上にナノコーティングを実現する大気圧-プラズマエンハンスト化学気相蒸着法を開発し、プリンテッドエレクトロニクス分野の多くのアプリケーションに応用している。
LUNCH BREAK
DEMO BOOTH