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内部構造制御による両面ナノペーパー配線基板の実現に向けた機能性発現

通过内部结构控制实现双面纳米纸线路板的功能表达

基本信息

批准号：
19J20241
负责人：
春日貴章
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

低環境負荷なフレキシブル基板材料として木材由来の透明な紙「ナノペーパー」が注目を集めているが、紙基板の多層化、立体化及び信頼性に関する知見は不足している。本年度は昨年度明らかとなったナノペーパーコーティングによる水濡れ時の短絡抑制メカニズムを精査し、新規ナノペーパー内部構造制御及び立体成型技術としての応用可能性を検証した。2020年度においては、ナノペーパーコーティングによる水濡れ時の電子機器信頼性向上技術の開発に成功している。本年度は短絡抑制メカニズムの応用として、陽極上にセルロースナノファイバーが電気泳動的/電気化学的に堆積する現象に着目し、内部構造制御技術としての可能性を検証した。セルロースナノファイバー/水分散液に陰極・陽極となる電極を挿入し電極間に直流電圧を印加すると、陽極上にセルロースナノファイバーが堆積しハイドロゲルを形成する。この時、ハイドロゲル内部におけるセルロースナノファイバーの配向状態が、各種パラメータによって水平/ランダム/垂直配向へと大きく変化することを発見した。配向状態の変化は、偏光板による光学的観察、超臨界乾燥によるハイドロゲルのエアロゲル化及びエアロゲル断面のFE-SEM観察、エアロゲルに対する透過型X線回折測定によって確認された。乾燥収縮にも異方性が表れており、水平配向ハイドロゲルは乾燥時に陽極に対して水平な板状に、垂直配向ハイドロゲルは乾燥時に陽極に対して垂直な棒状に乾燥した。異方的な乾燥収縮現象を利用して、立体形状ナノペーパー(紙基板)の作製を行った。立体電極に対して水平配向でセルロースナノファイバーを堆積させ、乾燥し、その後電極を取り除くことで、複雑な立体形状のナノペーパーを作製することに成功した。得られた知見は、回路基板だけにとどまらない幅広い分野への応用が期待できる。

Low environmental load paper substrate material and wood origin transparent paper "color" focus on the development of paper substrate multilayer, three-dimensional and high reliability related to the lack of knowledge This year, the company will conduct a detailed review of the internal structure control and three-dimensional molding technology and demonstrate the feasibility of its application. In 2020, the development of electronic machine information technology was successful. This year, we demonstrated the possibility of short-circuit inhibition, electrokinetic/electrochemical accumulation on the anode, and internal structure control techniques. The cathode, anode and electrode of the liquid/water dispersion form a direct current voltage between the electrodes. The alignment state of the inner part of the body is different from that of the outer part. The horizontal/vertical alignment is different from that of the outer part. The alignment state is changed, the polarizer is optically inspected, the supercritical drying is performed, the liquid phase is transformed, and the FE-SEM inspection of the liquid phase is performed, and the transmission X-ray reflection measurement is performed. Dry shrinkage, anisotropy, horizontal alignment, anode alignment, horizontal plate alignment, vertical rod alignment, anode alignment, vertical rod alignment The drying and shrinking phenomenon of different squares is utilized, and the three-dimensional shape is used to manufacture the paper substrate. The horizontal alignment of the three-dimensional electrode is achieved by stacking, drying, and forming the three-dimensional electrode. Based on this knowledge, we are looking forward to the use of large gaps in the circuit board.