112　電子回路を一体化した樹脂部品技術

タカハタプレシジョン株式会社：
タカハタプレシジョン㈱とエレファンテック㈱が共同開発したIMPC®は、電子基板と樹脂を一体化することで樹脂製品に電気的機能を持たせ、特殊なプロセス、成形機を使わずに軽量化、薄型化、コスト削減等のさまざまなメリットを実現した。

【本技術の概要】

　タカハタプレシジョン㈱とエレファンテック㈱（本社：東京都中央区八丁堀 代表取締役社長 清水 信哉氏）が共同開発したIMPC®は、タカハタプレシジョン㈱のコア技術である金型製造、射出成形技術と、エレファンテック㈱のインクジェット技術と高速無電解めっきにより製造されたフレキシブル基板：製造技術SustainaCircuits™ を融合させた新技術である。電子基板と樹脂を一体化することで樹脂製品に電気的機能を持たせ、軽量化、薄型化、コスト削減等のさまざまなメリットを実現した。

図１．プリント基板製造におけるエレファンテック製法と他社製法の比較
引用先：https://elephantech.com/why-elephantech/

【本技術の特長】
　IMPC®は樹脂製品と電子回路を一体化させ、樹脂製品に電気的機能をもたせる技術が特長であるため立体配線成形に最適である。電子回路を形成したフレキシブル基板をインサート成形することで、PC、PC/ABS、ABS、PMMAなどの一般的な樹脂材料が使用でき、特殊なプロセスおよび特殊な射出成形機を使わずに実現した。また、金属インサート成形との併用によるコネクターの一体形成も可能となった。

・ 軽量化・薄型化　　: 部品点数削減により軽量化、省スペースを実現
・ 製品精度向上  　　: 一体成形により、位置精度が向上
・ 取付作業削減    　: 一体成形により取付作業を削減、製造ラインを簡素化
・ 自動組立対応可能　: コネクター位置精度が高いため、自動組付対応可能
・ デザイン性向上　  : 透明樹脂、透明フィルムを使用し透明な製品にも対応可能

図２．IMPC®立体配線成形構造比較
引用先：https://www.takahata.biz/jp/technology/advanced_tech/impc.html

【立体配線成形技術の応用実例】
１）加飾一体成形（図３）
加飾フィルムとフレキシブル基板のダブルインサート成形により製作した本技術では、特殊なプロセスおよび特殊な成形機を使わず樹脂一体コネクター、ヒーター回路、LEDインジケーターなどをも製作できることが実証された。透明樹脂を使用することにより背面FPCに設置したLEDの光源を樹脂で形成したプリズムを反して加飾フィルム側にインジケートが可能である。

図３．加飾一体成形サンプル

２）LED調光機能搭載（図４）
基板面に対して横方向に設置した樹脂一体形成のライトアングルコネクターがより厚み方向に対して薄肉化インパクトのある部品構成が可能である。回路上に多色カラー LEDとそれを制御するタッチスイッチ、タッチスライダーを設置することより、照明のON/OFFおよび色の変化や明るさを調光できる電子回路を搭載したサンプルを製作した。

図４．LED調光機能搭載サンプル

３）電子部品樹脂埋込一体成形（開発品）（図５）
防塵・防水機能を備えた工法を開発中である。電子部品をフレキシブル基板に前もって実装し、それをインサート成形することで射出成形した樹脂の内部に電子部品を封止した。電子部品が樹脂に埋め込まれているため肉薄で両面がフラット形状であることが特徴である。また、樹脂一体防水コネクターを採用することで防水/防塵を必要とするアイテムに対応が可能である。

図５．電子部品樹脂埋込一体成形サンプル

【本技術の応用事例・想定用途】
　本技術は、室内灯、リモコン、スマート家電や防塵防水機能を必要とする機器やセンサーなど、自動車製造装置、OA、食品、医療、モバイル、ウエアラブルなど幅広い業界にて活用が期待されている。そのためコア技術である金型製造、射出成形技術を活かして、新しいモノづくりを初期段階からユーザーと一緒に作り上げていくことにより、今まで実現できなかった世の中には無い新製品に繋げていく。

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