2026/05/24 6:06

実在のクレジットカードサイズの自己完結型コンピュータ（約 1mm の厚さ）

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要約▶

Japanese Translation:

プロジェクトは、製造精度を最優先することで技術的実現可能性が証明されたように、クレジットカードサイズであり厚みも 1 ミリに満たない超小型エッジコンピューティングデバイスのエンジニアリングに成功しました。このプロトタイプは RbPi といった前期の概念から進化しており、ESP32-C3FH4（WiFi および BLE 搭載）、NFC 読み書き機能、1.54 インチの E-Paper ディスプレイ、電源管理を内蔵した LiPo バッテリー、加速度計といった主要構成要素を備えています。主な工学上の課題は機械的安定性であり、具体的にはこのスケールにおいてハンダ疲労や材料応力を防ぐことであり、これには電気工学、機械工学、化学工学のスキルを組み合わせる必要がありました。堅牢性を確保するため、小さな許容公差が設計制約よりも単純なコンポーネント選択を決定づけることを考慮し、標準コネクタは個別ハンダ付けする 0.5mm パッドへの配線へと見直されました。ターゲット厚みをわずか 0.5mm 削減することで多大な労力を節約できた可能性もありましたが、最大の教訓は複雑な組立技術を習得することです。カスタムフレックス PCB エッチングと GitHub リポジトリに文書化されている特殊なバッテリーによって支えられ、この自立型プロトタイプは高度な小型化のための新たな道筋を検証します。「コンピュータ」と呼ぶことは言い過ぎですが、それは高密度統合電子システムという技術的定義に合致します。

本文

クレジットカードサイズのコンピューター「RbPi」のプロトタイプ完成

何年もにわたり、「クレジットカードサイズのデバイス」として紹介されてきましたが、ある時点で文字通りのサイズを実現する設計に没頭しました。標準的な手法では対応できない課題に対し、大規模な剛性部品の代わりに独自のカスタムフレックス PCBを製作するなど、数ヶ月の試行錯誤の結果、最初のプロトタイプが完成しました。

プロトタイプの概要と性能

このプロジェクトは電気工学、機械工学、化学工学が混ざり合った領域への挑戦でしたが、以下の機能を実装しています：

マイコン: ESP32-C3FH4（Wi-Fi と Bluetooth Low Energy 内蔵）
通信: NFC リリーダー（読み取り・書き込み対応）
表示: 1.54 インチの電子ペーパーディスプレイ（解像度：200×200 ピクセル）
電力管理: 超薄型 LiPo バッテリー、充電回路、電源経路管理機能付き
センサー: 加速度計

※注意点: プロトタイプは脆く厚み約 1mm を超えておらず、「コンピューター」という呼び方は少し過剰評価かもしれませんが、技術的には定義範囲内です。

開発プロセスで明らかになった教訓

小型部品調達は難航しましたが、機械的な安定性確保が最大の課題となりました。溶接強度、材料疲労、荷重分布、引張・変形に加え、バッテリー保護回路の最適化など多くの課題に直面しました。時間の経過とともに以下のような現実が見えてきました：

負荷回避の方が容易: 負荷に耐えることよりも、設計段階で負荷を避ける方がずっと簡単です。
許容誤差の問題: 物理的な限界に近い設計では、微小な製造誤差も全体の性能を左右します。
「薄さ」の限界: 多数の「薄ければ十分」と言われる部品の組み合わせは、組み立て時の厚み増加分で実質的に十分な薄さを失います。
接続技術の課題: FPC コネクタは時代遅れに。創造性を駆使して0.5 ミリピッチのパッドごとに個々の線をハンダ付けする状況に追い込まれました。

結論と今後の展望

プロトタイプは現在、内部バッテリーから動作する完全な自己給電仕様です。GitHub リポジトリには、自家製フレックス PCB のエッチング工程を含む開発プロセスの大部分が文書化されています。

もし 0.5mm も厚くしていてもよければ、何ヶ月もの工学開発を節約できた可能性が高いでしょう。プロジェクト全体は「懐疑（disbelief）」への挑戦という要素が強かったため、これ以上の厚みであれば効率的だったかもしれません😄。

皆様はこのプロジェクトについてどうお考えでしょうか？是非知りたいです :)

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