研究開発用電子回路プリンタ NOVA

VOLTERA社製研究開発用電子回路プリンタ NOVA

リジット、ロール状プラスチック基板に高精細な回路印刷

VOLTERA社製研究開発用電子回路プリンタNOVA 、柔軟性・伸縮性・順応性を求められる次世代電子機器・デバイスの開発に向けて設計された、直接インク書き込み（DIW）方式を採用した電子回路プリンタです。
NOVAが搭載するDIW（Direct-Ink Write）技術と押出し印刷方式により、導電性ペーストやインクを必要な箇所に高精度で直接描画することが可能です。これにより、試作開発のスピードと自由度が飛躍的に向上します。
また、NOVAは、PCBなどのリジッド基板に加え、基板タイプのフレキシブル材料やロール状のフレキシブルフィルムへの印刷にも対応しており、幅広い応用開発に柔軟に対応可能です。

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VOLTERA社について

VOLTERA社は2013年、カナダ・キッチナーにて設立されました。ハードウェア開発者が直面する「試作ボードの作成にかかる時間」や「開発スピードの遅れ」といった課題を解決するため、卓上型電子回路プリンタ「V-One」の開発・製造に着手しました。
同製品はこれまでに約80カ国で累計4,000台以上の販売実績を誇り、現在もグローバルな支持を得ています。
そして、2022年10月には、新たに研究開発向け電子回路プリンタ「NOVA」をリリースし、さらなる高機能・高精度なプリンティング技術の提供を開始しました。

特長

• 研究開発の効率化

設計した回路をもとに、短期間でのプロトタイプ作製を繰り返し行うことが可能です。これにより、研究開発のスケジュールを大幅に短縮し、製品の迅速な市場投入を実現します。
さらに、プロトタイプ作製を内製化することで、外注コストやリードタイムの削減にも貢献し、トータルコストの最適化を図ることができます。
• 圧力ディスペンス

リアルタイムの閉ループ圧力制御（フィードバック制御）により、常に安定した、再現性に優れた高精度印刷が可能です。
従来のような位置決め治具やスクリーン印刷用のマスクは不要で、設計変更にも柔軟に対応できます。
• カメラシステム

マシンビジョンとARオーバーレイによる印刷プレビュー機能により、正確な位置合わせ・印刷・検査を実現します。
これにより、複雑なパターンや微細な部品配置に対しても、高精度な印刷処理が可能です。
• フレキシブル＆リジッドマウンティング

NOVAは、さまざまな基材や形状に対応した印刷が可能です。
PETやPENなどのフレキシブル基板には、8×11インチ(約 20.3×27.9 cm)のチタン製バキュームテーブルを使用し、安定した固定と印刷を実現します。
一方、PCBなどのリジッド基板や立体的な3D形状の対象物には、ネジ付きマウンティンググリッドを使用することで、正確な位置合わせと印刷が可能です。
• ペースト/インク材料の自由度

多様な材料に対応した柔軟な印刷が可能です。
カートリッジにお好みの導電性ペーストやインクを充填し、ノズルを装着するだけで、すぐに印刷を開始できます。
自由にご希望のペースト／インクをご利用いただけます。
• フレキシブル＆ストレッチャブルエレクトロニクス

フレキシブル・エレクトロニクスやストレッチャブルエレクトロニクスなど、次世代デバイスの開発にもご活用いただけます。
多様な基材・形状への対応力により、先進的な電子デバイスの試作・研究開発を強力にサポートします。
• モジューラプラットフォーム

主要な交換部はモジュール化されており、用途に応じた柔軟な対応が可能です。
各種インクや基板固定用のモジュールは簡単に交換・セッティングできるため、目的に応じた素早い切り替えと運用が行えます。

アプリケーション

PCB基板の試作、製作

FR1やFR4などのリジッドプリント基板に加え、ポリイミド樹脂やリジッドフレキシブル基板への配線描写を可能とします。
多様な基板素材に対応し、幅広い電子回路の試作ニーズをサポートします。

プリンテッド・エレクトロニクスのプロトタイプの試作

PET、PEN、紙、カプトンなどのフレキシブル基板、TPUなどのストレッチャブル基板に対応し、銀ナノインク、カーボンインク、グラフェンインク、ストレッチャブル導電性インクなど各種導電性インクや誘電性ペースト、導電性接着剤と組み合わせて、プリンテッド・エレクトロニクス向けのプロトタイプ製作が可能です。
また、ロール状フィルムは本体側面にセットし、引き出すことで印刷が可能なため、連続印刷や大型基材の試作にも対応します。

各種テスト、検証用回路試作

試作機器の動作確認や試験用途など、多様なテスト用回路の製作に最適です。
一品ものの実験・検証用回路基板の試作・製作を強力にサポートします。

各種マイコンボード、GPIO回路の設計、製作

各種マイコンボードやGPIO回路の設計・製作に対応し、以下のテンプレートやあらかじめ加工されたオプション基板の製作も可能です。
Arduino/Raspberry Pi/Photon/Feather/USB対応基板
これらを活用することで、開発の効率化と試作期間の短縮を実現します。

試作開発例の紹介

ロボット・グローブ

印刷された伸縮性ひずみセンサを搭載したコントロールグローブを装着することで、ロボットハンドの動作制御が可能になります。
NOVAは、TPU（熱可塑性ポリウレタン）上への導電性ペーストによる配線パターン印刷や、PCB基板を用いた制御ボードの作製に活用されています。

インソール

インソールに組み込まれたFSR（Force Sensitive Resistor）センサを設計・デザインし、シューズ内での体重による圧力分布を高精度に検知します。
NOVAを用いて、柔軟性に優れたTPU上へストレッチャブル導電性インクで配線パターニングを施し、高い伸縮性と耐久性を両立しています。

心電図(ECG)電極

心電図(ECG)は、心臓の電気的活動を検出 するために皮膚に装着するセンサです。
本プロジェクトでは、伸縮性のあるTPU基板上にストレッチャブル導電性インクを用いて回路を印刷し、柔軟性と装着性に優れたECG電極を作製しました。

エレクトロルミネッセンス(EL)回路

ELインクは、暗所で発光する特性を持ち、低コストかつ高エネルギー効率といった利点があります。
本プロジェクトでは、柔軟性のあるPETフィルムや紙媒体上に、発光するVOLTERAロゴマークを印刷し、ELインクの可能性を活かした表現・応用を実現しました。

プリンテッド・マグネシウム亜鉛電池

プリンテッドバッテリーは、薄型・軽量でありながら電子機器に電力を供給できる次世代エネルギーソリューションです。
本プロジェクトでは、NOVAの高精度な高低差マッピング機能を活用し、7層構造のマグネシウム亜鉛電池を作製しました。

加熱手袋(ヒーティンググローブ)

ウェアラブル電子機器の開発において、綿生地への回路印刷は一般的な手法の一つです。
本プロジェクトでは、NOVAを使用して綿生地上にヒーターインクで回路を印刷し、アウトドアなどの寒冷環境で手を温めることができる加熱手袋を作製しました。

LEDルーレット回路

LEDルーレット回路は、楽しみながら電気回路の仕組みを学べる教材向けアプリケーションの一つです。
通常はFR4などのリジッド基板で作製されますが、本プロジェクトではフレキシブル基板を用いて製作し、柔軟性と実用性を兼ね備えた教材として活用しました。

基本構成

線幅を細く対応されたい際に有効です。ただ、VOLTERA社供給はんだペーストの塗布には適しておりません。

研究開発用電子回路プリンタNOVA

NOVA本体、
スマートディスペンサ、スマートプローブ、バキュームモジュール、圧力センサ×3、クリーニングブラシ、Wi-Fiドングル、電源ケーブル、イーサーネットケーブル、マウント固定セット、225μmノズル×4、150μmノズル×8、100μmノズル×4、UVカットカードリッジ×4、透明空カードリッジ×4、導電性インク、PET基板×10、TPU基板×5、ポリイミド基板×5

構成、付属部

NOVA スマートディスペンサ

スマート ディスペンサは、圧力フィードバック機能を持ち、半自動 でのインク塗布量の較正を行います。100μm までトレースし、あらゆるペースト、インクに対して塗布印刷を可能とします。

ディスペンス部スペック

最大圧力	70PSI
最大温度	40℃
シリンジサイズ	5cc
最大シリンジ容量	3cc
ノズル形状	ルアーロック式、長さ 30mm以下

NOVA スマートプローブ

対象物に導電性インクなどで印刷を行う際に、使用するツールです。対象物の表面をマッピングすることにより、高低差を測り正確に印刷を行います。同ツールにより、3D形状、厚膜基板、薄いプラスチック基板に対しても印刷を可能にします。

プローブ部スペック

Z軸測定分解	+/-2.5μm

NOVA バキュームモジュール

バキュームモジュールはいわゆる吸着テーブルです。 薄いシート、伸縮性がある樹脂系フィルムなどの吸着固定時に多数の空孔より吸引し、対象物が変形せずに、高精度で印刷を行う際に適しております。

圧力センサ　3個

スマートディスペンサに組み込まれます。
圧力をリアルタイムで感知し、インク材料の切替時にも簡単に取り外し、付属ブラシで掃除可能です。

クリーニングブラシ

圧力センサのクリーニング時に使用します。

NOVA マウント固定キット

アンカーマウントアセンブリ×4、スイベルクランプアセンブリ×4、固定ネジ×4、ノズルレンチ×1で構成されています。

225μmノズル　4本

ノズル内径は225μmです。
標準付属品のインクやはんだの正確な塗布に最適です。

150μmノズル　8本

ノズル内径は150μmです。
線幅を細く対応されたい際に有効です。ただ、VOLTERA社供給はんだペーストの塗布には適しておりません。

100μmノズル　4本

ノズル内径は100μmです。
低粘度の導電性インクをご使用時に、最適です。VOLTERA社供給はんだペーストの塗布には適しておりません。

UVカットカートリッジ　4式

紫外線に弱いインクは、UVカットカートリッジに装填しNOVAにて使用可能です。
サイズは、5ccカートリッジです。波長は550umまで対応しております。

透明空カードリッジ　4式

各インク、ペーストを同カードリッジに装填しNOVAにて使用可能です。
サイズは、5ccカートリッジです。

ACIフレキシブル導電性インク2ml 1本

同導電性インクは、PET、ポリイミドなどのフレキシブル基板向けです。
同インクは、冷蔵保存が必要で有効期間は12ヶ月です。

PET基板　10枚

ポリエチレンテレフタレート(PET)は、透明で強度があるプラスチック基板です。

TPU基板　5枚

熱可塑性ポリウレタン(TPU)は、伸縮性と柔軟性に優れた素材です。
サイズ：21.59×27.94cm

ポリイミド基板　5枚

ポリイミドは、柔軟性、高温耐性、靭性に優れた基板です。
サイズ：21.59×27.94cm

ソフトウェア

NOVAは、専用のブラウザアプリ（推奨ブラウザ：Google Chrome）を通じて操作・制御を行います。
本体とPCの接続方法は、Wi-Fiによる無線接続、またはイーサネットケーブルによる有線接続のいずれかを選択可能です。
現在、NOVAソフトウェアは日本語対応しておりません。

直感的な操作ガイダンスと充実したチュートリアル

NOVAでは、Gerberデータの取り込みから印刷完了までの全工程において、わかりやすいガイダンスやチュートリアルビデオが表示されます。
そのため、初めての方でも直感的に操作でき、スムーズに印刷作業を進めることが可能です。

AIチャットによるトラブルシューティング

操作に不明点がある場合やエラーが発生した場合でも、AIチャット機能でまずサポートします。安心して作業を続けられるサポート体制を整えております。

PLAN機能(マルチレイヤー印刷対応)

NOVAの大きな特長のひとつが、マルチレイヤー印刷（多層構造の回路印刷）に対応していることです。
この機能を効果的に活用するために、専用ソフトウェアには「PLAN」機能が搭載されています。
PLAN機能を使えば、各層の印刷順序や材料の切り替えなどを直感的に設定・管理でき、複雑なマルチレイヤー構造の印刷もスムーズに行うことが可能です。

カメラシステム

モジュールハブにオートフォーカスカメラが組み込まれております。17µm/pixelの解像度を備えたカメラはハイエンド検査、位置合わせなどに価値を提供します。また、トレース幅を測定し、拡張現実(AR)オーバーレイにより、基板にパターン投影し印刷されたトレースとフィーチャを正確に位置合わせします。RGB LEDアレイにより、均一な照明とコントラストを提供します。

V-One/NOVA 比較

仕様

ソフトウェア

ハードウェア

インフォメーション

• 2025年6月4日（水）～6日（金）　JPCA2025に電子回路プリンタ（V-One/NOVA）を出展及びセミナー発表 JPCA show 2025内JISSO PROTEC（実装プロセステクノロジー展）
  会期：6月4日（水）～6月6日（金）
  会場：東京ビッグサイト　東4ホール
  小間番号：4A-03
  

  NPIプレゼンテーション

  タイトル：「フレキシブル・プリンテッドエレクトロニクス向け新規デバイス作製の効率アップへ、研究開発用電子回路プリンタNOVA」
  日時：2025年6月4日（水）　11:50～12:10
  会場：展示ホールセミナー会場J NPIセミナー会場 　　
  申込方法：事前申し込み不要、参加無料
  聴講を希望される方は、直接会場までお越しください。
• 2025年4月23日（水） 10:00～11:00　ウェビナー開催 フレキシブル/ストレッチャブル デバイスの研究開発向け電子回路プリンタ NOVAのご紹介
  参加申し込みはこちら

その他

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