３次元曲面を有する製品に適用可能なタッチセンサ付外観部品の開発

樹脂成形技術の成熟により、3次元曲面を多用した製品が家電、情報通信端末、車載インパネまで普及している。これらの製品では押込み式ボタンが多く用いられ、統一感の低下による意匠性の低下が問題となっている。近年はスマートフォンの普及により機器操作が「押す」から「触れる」へ変わりつつある。車載インパネ部はボタンを廃してタッチセンサを用いる方向に変革期を迎えている。

3次元曲面成形品は射出成形、または平板樹脂を曲げ金型で変形させて得た。表面のキズ防止のためUV塗装を施した。加飾は塗装を基本とし、3次元面に対応したマスクを樹脂切削により内製した。スパッタ装置でアルミの導電膜を形成し、マスクで膜範囲を制御、形成条件を実験計画により最適化し、プライマー事前塗布と表面保護膜塗布で耐環境性を確保した。レーザーマーカによる電極加工は2次元成形品で条件を最適化した後3次元成形品に適用した。FPCは自社の熱圧着装置で取り付け、FPCパターン、接着剤印刷厚さ、圧着力、加熱温度を2次元成形品で最適化してから3次元成形品に適用した。制御ICを搭載した評価ボードなどの電子部品一式を導入し、評価プログラムは社内開発した。-40〜85度の環境温度でのタッチセンサ動作、85度・90%RHの恒温恒湿下で1000時間放置後の動作を確認し、ヒートショック試験も実施した。

加飾では塗装が必要な部分だけに施せるようになり、塗料の付着を防げた。導電膜は樹脂板への密着が強固になった。3次元形状の導電膜形成板に電極パターンを作製できるようになった。新しい脱泡処理装置で異方性導電接着剤の塗布品質が安定した。作製したタッチセンサ部分をソフト上で画面評価できるようになった。ボタン式からタッチセンサ式の試作品が完成し、製造方法と工程が確立した。従来外注していたタッチセンサの評価を内製化でき、コスト低減につながった。

本事業で確立した製造方法を基に、低コスト化の工法整備や継続的な信頼性試験を行う追加開発を進める。顧客要求に合わせた試作品を提供する。電極パターン作製工程のレーザーマーカを増設する設備投資を予定している。3年後に生産し、家電・情報通信端末市場と車載部品市場に販売する計画である。