導電性インクとは？

導電性インクは、薄く柔軟な回路をさまざまな素材に印刷することを可能にし、印刷の世界に革命をもたらしています。導電性インクは、ウェアラブルやプリンテッドエレクトロニクスに最適な素材です。 

導電性インクの科学は、1990年代初頭に導入されて以来、大きく発展してきました。 1990年代初頭.最新のインクは、従来のパーコレーション導電体よりもいくつかの利点がある。

導電性インクとは？ 

導電性インクは、電気を通す銀や炭素の粒子でできています。これらのインクは、電子機器における従来の有線または銅の回路を置き換えることができます。 

これらのインクは、PET、PC、TPUなどの基板に細線トレースを印刷するスクリーン印刷プロセスや直接書き込み技術を使用して、回路を追加製造するために使用することができます。これらのインクは様々な印刷方式に対応しており、お客様の用途に合わせたカスタマイズが可能です。 

導電性インクの種類 

プリンテッドエレクトロニクスに使用される導電性インクには、主に3つのタイプがある。従来のパーコレーション導体、シンタブル導体、そして従来のインクに比べいくつかの利点を持つ新しいセミシンタブル導体である。 

パーコレーションコンダクター 

従来の導電性インクは、パーコレーション導電体やポリマー厚膜（PTF）導電体である。これらのインクは、プリンテッドエレクトロニクスを作るために商業的に使用されている。溶媒に溶かした熱可塑性ポリマーに導電性フィラーを高充填して構成されている。 

これらのインクは、基材界面を濡らすポリマー量が多いため、基材との密着性は良好である。しかし、電気的性能は弱い。粒子上のポリマーや有機安定剤が接触抵抗となり、電気的性能を低下させる。このような従来のインクは、せいぜい鉛の体積抵抗率を達成する程度である。 

焼結可能な導体

この20年、焼結可能な導体が開発された。このインクを焼結させることで、パーコレーション導体に見られる接触抵抗を回避することができる。そのため、従来のインクよりも高い導電性が得られる。 

焼結性導体の課題は、基板を十分に濡らすのに十分な樹脂を配合することである。また、PTF導体が乾燥できる温度と同等の温度で焼結を促進させることも難しい。これらの導体は数十年前から市販されており、実験室では良好な性能を発揮しているが、商業用電子機器に使用された例はほとんどない。

アルケミーコンダクター 

ACIマテリアルでは、パーコレーション導体とシンタブル導体の両方の長所を併せ持つ新しいインクシリーズを開発しました。 アルケミー導電性インキは、ハイブリッド導体または半焼結導体です。これらのインクは、ポリマー厚膜の使いやすさと硬化・加工時間を持ちながら、焼結可能なインクの導電性を備えています。

アルケミーインクは、銀の使用量を減らすことができ、コストダウンにつながる。その他にも従来の導電性インクに比べ、以下のようなメリットがあります。以下のようなメリットがあります。

• PTF、ナノ粒子、金属錯体ベースのインクと比較して、シート抵抗が低い。
• 従来のナノ粒子ベースのシンタブルインクより硬化時間が早い
• ナノレベルの体積抵抗率（導電率）を短時間で実現
• PTFインクと比較しても、優れたハードシリース耐性を実現。
• 抵抗値やシート抵抗を損なうことなく、高精細な印刷を可能にする。
• 低温ソルダペーストを用いたリフローはんだ付けが可能
• 薄くなった電磁波遮蔽膜

ACIマテリアルズの科学者たちは、アルケミーインクを高性能なフレキシブルハイブリッドエレクトロニクスなどのための主要なインクにするために、完成度を高め続けています。また、アルケミー導電性インクは、用途によってはデバイスあたりのコストを削減することも可能です。アルケミーインクは従来の導電性インクよりも高価ですが、アルケミーインクの抵抗率の高さから、より高価なアルケミーインクはデバイスあたりのコストが低くなる可能性があります。 

導電性インクは何に使われるのか？ 

導電性インクは、フレキシブル回路、3Dアンテナ、フレキシブルハイブリッドエレクトロニクス、EMIシールド、その他のプリンテッドエレクトロニクス用途に使用することが可能です。ACIマテリアルズのアルケミー導電性インクは、すでにいくつかの異なる市場で使用されています。 

CHASMアドバンストマテリアルは、アルケミーインクを利用して透明ヒーターを開発しています。これらのヒーターは、自動車産業や産業界で使用されています。アルケミー導電性インクは、シート抵抗の低いヒーターのバスバーシステムを作るために使用されています。アルケミー 導電性インクにより、より大きく、より強力なヒーターを印刷することができます。

アルケミーの導電性インクは、3Dプリントの際、より粗い表面に細かいフィーチャーをプリントするのにも使用できる。インクの漏れのない微量吐出が可能です。これらの導電性インクは、直描プリンタが部品を迅速に製造できるようにすることで、プロトタイピング時間を短縮します。 NScyrptは現在、ACIマテリアルズのアルケミーインクを使用して、Bluetooth通信を備えた完全機能の円筒形音響センサープラットフォームをプリントしています。

導電性インクを始める準備はできましたか？ 

ACIマテリアルでは、プリンテッドエレクトロニクスメーカー向けに機能性材料の開発・改良を継続的に行っています。従来のPTF導体の置き換えや、新しい印刷アプリケーションのためのアルケミーインクをお試しになりたい方は、ぜひACIマテリアルズにご相談ください。 私たちのチームへご連絡ください。.