曲面にも配線形成、IoT機器の設計をより自由に：産総研のMEMS技術

産業総合研究所は、「MEMSセンシング＆ネットワークシステム展 2023」で、複雑形状にも対応可能な配線形成技術や3次元位置／姿勢計測が可能な高精度マーカーなどを展示した。

[半田翔希，EE Times Japan]

　産業総合研究所（以下、産総研）は、「MEMSセンシング＆ネットワークシステム展 2023」（2022年2月1〜3日、東京ビッグサイト）に出展し、流線形などの複雑形状にも対応可能な信号伝送路／配線形成技術や、3次元位置／姿勢計測が可能な高精度マーカーなどを展示した。

複雑形状面への配線形成技術

　複雑形状面への配線形成技術は、シリコーン転写体の柔軟性を生かしたスクリーンオフセット／スクリーンパッド印刷技術を活用するもの。曲面上、ステップ状段差、空隙がある布地や紙など、複雑形状を有する基板表面への配線形成が可能だ。

複雑形状面への配線形成技術の展示［クリックで拡大］

　電子デバイスの配線（信号伝送路）は、基本的に平たんな基材上に形成されるのが一般的だ。しかし、多種多様なIoT（モノのインターネット）機器が開発される中で、レイアウトや設計の自由度を高める必要性が出てきた。産総研は、柔軟なゴム転写体を利用したコンフォーマル印刷パターニングを開発し、複雑形状面への配線形成を可能にした。

スクリーンオフセット／スクリーンパッド印刷の概要［クリックで拡大］

　同技術は、アディティブ法を用いた印刷技術のため、インク材料の利用効率が極めて高く、装置やプロセスのコストを抑えることができる。産総研は今後、IoTデバイスの配線板レス化、新規のセンサーエレメントの製造に向けた新しいプロセス技術として研究を進める予定だ。

高精度マーカーを用いた3次元位置／姿勢計測

　3次元位置計測や姿勢計測が可能な高精度マーカー「LEAG（LEnticular Angle Gauge）」も展示した。同製品は、レンチキュラーレンズと細かい縞模様を組み合わせたAR（拡張現実）マーカーで、見る位置によってマーカーにデザインされた黒線が移動して見える。カメラで同マーカーを読み込んだ際に認識した模様から、カメラの相対位置を計測する仕組みだ。なお、同技術は産総研が開発し、製品化／提供はリーグソリューションズが行っている。

高精度マーカー「LEAG」の展示［クリックで拡大］

　従来のマーカーは、姿勢（角度）によって読み取り精度が悪化するという問題があった。LEAGでは、マーカー正対時の姿勢推定誤差を従来比で10分の1未満に削減。誤差1mm以下、1度以下の精度を実現した。

LEAGの構造［クリックで拡大］ 出所：リーグソリューションズ

　活用場面としては、計測分野では3次元計測や物体の動作トレッキング、制御分野では自動運転やドローンなどの移動体の制御システム、測位分野では取得した3次元の位置／姿勢データを使った屋内での位置計測システムなどを想定している。