CN101752124A - 薄膜按键单元及具备它的膜片开关 - Google Patents

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Abstract

本发明的薄膜按键单元即使因薄型化、小型化而使安装面积小，也能将可弹性变形的弹片可靠地安装在基板上。具备向表面侧突出地形成且通过弹性变形而可向背面侧反转的弹片(110)，及将作为粘贴面的背面粘贴在弹片的整个表面上的具有挠性的固定用薄膜(120)。固定用薄膜利用与从弹片外周边缘(112)向弹片的半径方向外侧突出的方向大致正交地伸出的伸出部(122)将弹片固定在基板(4)的规定位置。伸出部具有外侧邻接部(122a)，外侧邻接部利用沿着弹片的外周边缘在固定用薄膜上空出规定间隔而形成的多个狭缝(130)，遮断在固定用薄膜中在弹片的半径方向连续的与作为弹片上的部分的弹片覆盖部(121)的连续性。

Description

薄膜按键单元及具备它的膜片开关
技术领域
本发明涉及薄膜按键(dome sheet)单元及具备它的膜片开关，该薄膜按键单元具有固定接点和配置在与键的按压头之间且形成被按压头按压而与固定接点接触的可动接点的金属弹片(metal dome)。
背景技术
一直以来，搭载于便携式电话等的便携终端的操作键单元，通过使用在配置于操作键顶的背面侧的开关印刷电路基板上具备金属弹片的膜片开关而实现薄型化。
膜片开关如专利文献1(日本特开2003-100170号公报)等所示，具有：配置于在盒体的表面侧露出的键顶的背面侧所设置的按压头的下部，且被按压头按压而变形的作为可动接点的金属弹片；以及配置在金属弹片的下方的固定接点。
具体地说，在开关印刷电路板的上表面上设置位于键顶的正下方的圆形的固定接点，在该固定接点的外侧设置与圆形的固定接点同心环状的固定接点。金属弹片使顶上部以规定的间隔与圆形的固定接点相对，而且在使周缘部位于与环状的固定接点抵接的位置的状态下，用具有绝缘性的固定用薄膜固定，防止金属弹片的偏移或脱离。
图7是表示使用了金属弹片的现有的膜片开关的构造的图，图7中，省略了基板上的圆形的固定接点及环状的固定接点。
图7所示的现有的膜片开关1中，为了不偏移规定的部位，以用固定用薄膜3从表面侧覆盖的方式固定在基板4上。
在使用了金属弹片的现有的膜片开关构造中，固定用薄膜3跨越大致水平的基板上表面4a和从基板上表面4a向上方突出且表面2a为凸状的金属弹片2地进行粘贴，因此就固定用薄膜3而言，对金属弹片2的外周边缘附近的部分X就作用了向金属弹片的突出方向被拉伸而使其从基板的上表面向上浮起的力。由此，固定用薄膜3的金属弹片2的外周边缘附近的部分X无法粘贴在基板4的表面4a上，成为在与正下方的基板4的表面4a之间形成了间隙的状态。
因而，伴随着膜片开关自身的小型化要求的金属弹片的小型化，在减小固定用薄膜3的场合，位于金属弹片2的周围并粘贴在基板上表面4a上的安装部分的面积变小，固定用薄膜容易剥离，因此存在金属弹片从规定位置偏移或容易脱离之类的问题。
发明内容
本发明就是鉴于该问题而提出的技术方案，目的在于提供一种即使由于薄型化、小型化而使安装面积变小，也能够将可弹性变形的弹片不会剥离而可靠地安装在基板上的薄膜按键单元及具备它的膜片开关。
本发明的薄膜按键单元采用以下结构，具备：向表面侧突出地形成且通过弹性变形而可向背面侧反转的弹片；以及固定用薄膜，该固定用薄膜具有挠性，用背面的粘贴面粘贴在上述弹片的整个表面上，且利用从上述弹片的外周边缘与上述突出的方向大致正交地向上述弹片的半径方向外侧伸出的伸出部将上述弹片固定在规定位置上；上述伸出部利用沿着上述弹片的外周边缘在上述固定用薄膜上空出规定间隔而形成的多个切口部，遮断在上述固定用薄膜中在上述弹片的半径方向连续的与上述弹片上的部分的连续性。
本发明的效果如下。
根据本发明，即使由于薄型化、小型化而使安装面积变小，也能够将可弹性变形的弹片不会剥离而可靠地安装在基板上。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的薄膜按键单元的俯视图。
图2是表示该薄膜按键单元的主要部分的结构的剖视图。
图3是表示该薄膜按键单元的主要部分的结构的放大剖视图。
图4是表示具有本发明的一个实施方式的薄膜按键单元的搬送用薄膜的图。
图5是表示本发明的一个实施方式的薄膜按键单元的变形例1的图。
图6是表示本发明的一个实施方式的薄膜按键单元的变形例2的图。
图7是表示现有的膜片开关中的金属弹片的安装构造的图。
图中：
100、100A、100B-薄膜按键单元，110、110A-弹片(dome)，111-弹片的表面，112、112A-弹片的外周边，120、120A-固定用薄膜，121-弹片覆盖部，121a-外缘部，122、122a-伸出部，130、130A一狭缝。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是表示本发明的一个实施方式的薄膜按键单元100的主要部分的结构的俯视图，图2是表示该薄膜按键单元的主要部分的结构的剖视图。
薄膜按键单元100在便携式电话、移动式音乐播放机等的便携终端中安装在配置于操作键的下面的基板(挠性基板)4上，与配置在基板4的表面4a上的固定接点4b一起构成膜片开关。
如图1及图2所示，薄膜按键单元100包括：具有挠性及导电性的弹片110；以及粘贴在弹片110上且安装在载置弹片110的基板(安装面)上的固定用薄膜120。
弹片110从向表面(外面)111侧突出的正常状态弹性变形后向背面(内面)侧反转凹陷，通过从上方按压而使其凹陷，若解除按压则恢复原状。
该弹片110通过粘贴在表面111的整个面上的固定用薄膜120而固定在基板4上。在通过固定用薄膜120安装在基板4上的弹片110中，中央部分从固定接点4b离开间隔地配置在设置于基板4的固定接点4b的正上方，下端与固定接点4b同心，并以与从固定接点4b离开间隔地配置的环状的环状固定接点4c接触的状态配置。
弹片110通过从上方按压而反转，与基板4的固定接点4b接触并电连接，通过解除按压而离开固定接点4b并处于电断开的状态。这里，作为弹片110，使用了俯视形成为圆形状的金属制的金属弹片，但是并不限于此，只要是向表面侧突出而成，弹性变形后向内侧反转并凹陷的形状，如何形成都可以。例如，弹片110也可以采用在橡胶等中混入碳等向表面侧突出，通过弹性变形而向内侧凹陷的结构。还有，固定接点4b、环状接点4c只要是通过由弹片110的变形引起的凹陷而电连接的结构，如何在基板4上配线都可以。
固定用薄膜120是具有挠性的薄的面状构件，例如由聚乙烯、聚酰亚胺等形成。固定用薄膜120的背面通过涂敷作为粘接剂起作用的粘接材料等作为粘接面而构成。
固定用薄膜120用背面粘贴在弹片110的半球面状的表面111的整个面上，安装成固定用薄膜120的周缘部(相当于伸出部122)从弹片110的外周边缘112向半径方向外侧伸出。还有，所谓半径方向是指与突出方向正交的方向，是由弹片110的下端划分形成的圆的半径方向。
即、固定用薄膜120跨越弹片110的突出侧的表面的整个面和位于弹片110周围的基板4的表面4a进行粘贴。具体地说，固定用薄膜120从覆盖弹片110的外周边缘112的部位(弹片覆盖部121)向与弹片110的突出方向大致正交的半径方向的外侧伸出，而且，通过将背面整个面为粘接面的伸出部122与基板4面接触来进行粘接，从而将弹片110固定在基板4上。
固定用薄膜120在这里形成为俯视呈矩形形状。在固定用薄膜120的伸出部122中，俯视时从构成固定用薄膜120的外缘的各边部120a～120d的中央部分向半径方向内侧部分的粘贴面积比由正交的各边部120a～120d围成的角部的粘贴面积还小。这里，使弹片110的直径与固定用薄膜120的一边的长度只比为3∶3.5。例如，使弹片110的直径为3mm的场合，弹片110的突出长度为大约0.2mm，则俯视时正方形上的固定用薄膜120的一边的长度为3.5mm。
在固定用薄膜120的伸出部122上，沿着弹片110的外周边缘112空出规定间隔地形成有多个狭缝(切口部)130。
狭缝130在固定用薄膜120上遮断配置在弹片110的表面111上并覆盖该弹片110的弹片覆盖部121的外缘部121a，和位于该弹片覆盖部121的外缘部121a的半径方向外侧的伸出部122的伸出部122a的连续性。该伸出部122a在该伸出部122中是在半径方向外侧与狭缝130邻接的部分，以下为了方便称为“外侧邻接部122a”。
狭缝130形成于弹片的外周边缘112附近。在这里，狭缝130在固定用薄膜120中形成于从弹片110的外周边缘112离开了0.5mm的位置上。
在这里，狭缝130在固定用薄膜120中构成以弹片110为中心沿着弹片110的外周边缘112以等间隔形成的圆弧状。狭缝130彼此之间的部分最好相对于弹片的中心对称地配置。多个狭缝130通过沿着弹片110的外周边缘邻接的狭缝130彼此之间的部分粘接在基板4上，从而以弹片110自身不向水平方向移动的方式形成于固定用薄膜120上。
为了较宽地确保粘接区域(粘贴区域)被限定的伸出部122的粘接面积，狭缝130的宽度希望尽可能地狭窄，狭缝130也可以由线状的切口形成。这里，狭缝130通过对将背面粘贴在弹片110上的固定用薄膜120进行加工而形成，使其宽度为0.15mm。
这样，在本实施方式的薄膜按键单元100中，在覆盖弹片110的固定用薄膜120上沿着弹片110的外周形成有多个狭缝130，该狭缝130遮断覆盖弹片110的弹片覆盖部121的外缘部121a，和在伸出部122中位于弹片覆盖部121的外缘部121a的半径方向外侧的外侧邻接部122a的连续性。
因此，在将伸出部122的背面粘贴在基板4上并将薄膜按键单元100安装在基板4上时，在与基板4面接触的伸出部122中，在半径方向外侧与弹片110的附近狭缝130邻接的外侧邻接部122a不会因安装于向基板4的上方突出的弹片110的表面111上的弹片覆盖部121而被拉伸，不会从基板4向上浮起。
即、在将薄膜按键单元100安装在基板4上的状态下，通过在固定用薄膜120上成为追随从基板4突出的弹片110的球面即表面111的形状的形状的弹片覆盖部121，从而对伸出部122的外侧邻接部122a施加向弹片110的突出方向浮起方向的力即拉伸应力。
但是，在本实施方式的薄膜按键单元110中，沿着弹片110的外周边缘112形成的狭缝130，在将弹片覆盖部121引起的拉伸应力施加到位于弹片覆盖部121的半径方向外侧的外侧邻接部122a之前将其遮断。
图3是表示本发明的一个实施方式的薄膜按键单元100的主要部分结构图，图3(a)是沿图1的A-A线的剖视图，图3(b)是沿图1的B-B线的剖视图。
如图3(a)所示，在伸出部122中，在狭缝130的半径方向外侧邻接的部分即外侧邻接部122a，相对位于该外侧邻接部122a的半径方向内侧的弹片覆盖部121的外缘部121a的部位1211，通过狭缝130遮断半径方向(与弹片110的突出方向大致正交的方向)的连续性。因而，如图3(a)所示，向弹片110的突出方向浮起的方向的力即拉伸应力仅作用于固定用薄膜120中包含部位1211的狭缝130跟前的半径方向内侧的部分，外侧邻接部122a维持与基板4密合的状态。
这样，不会对外侧邻接部122a施加力，随着时间的经过，外侧邻接部不会浮起。因而，外侧邻接部122a的对基板4的接触面积不会因拉伸应力而减少。
另一方面，如图3(b)所示，在伸出部122中未与狭缝130邻接的部分，也就是在弹片覆盖部121的外缘部121a和半径方向外侧连续的部分122b作用了拉伸应力。
这样，在伸出部122中，在图3(a)所示的半径方向内侧形成有狭缝130的部分(外侧邻接部122a)未受到来自半径方向内侧的拉伸应力且与基板4接触，因而，外侧邻接部122a与伸出部122中在半径方向内侧没有狭缝的部分(图3(b)所示的与外缘部121a连续的部分122b)相比较，确保区域α部分的粘接区域(粘贴区域)。这样，根据本实施方式，向基板4安装薄膜按键单元100的空间狭小，即使在伸出部122对基板4的接触面小的场合，伸出部122对基板4的接触面积也不会减少，可确保足够的接触面积。
例如，采用在薄膜按键单元100中没有狭缝130的结构的场合，在该结构的固定用薄膜120中，从弹片110的外周边缘112附近至图1的用虚线C表示的范围的部分(与图3(b)的从覆盖包含区域α的外周边缘112的部分至虚线C的部分相对应)处于从基板4浮起的状态。
但是，根据本实施方式的薄膜按键单元100的结构，将在用虚线C表示的区域内侧，能够使比狭缝130靠半径方向外侧的部分即外侧邻接部122a与基板4密合，也就是，与没有狭缝130的结构相比较，能够确保区域α部分对基板4的粘接区域。由此，固定用薄膜120在图1的用阴影表示的区域被粘接在基板4上。
这样，根据本实施方式的薄膜按键单元100，与现有的薄膜按键单元相比较，对于向弹片110剥落的垂直方向的负荷，通过增加伸出部122的粘接面积，提高粘接力，对于使弹片110向水平方向移动的负荷，在该负荷作用于伸出部122(具体地说是外侧邻接部122a)之前，由于通过狭缝130减轻，因此可实现由伸出部122提高向基板4的粘接力。
本实施方式的薄膜按键单元100，在对基板4沿垂直方向施加负荷使其剥离的场合，与没有狭缝的现有结构相比较，具有大约2.6倍～大约3倍的强度(剥离强度)。而且，薄膜按键单元100在对基板4沿水平方向(箭头C方向)施加负荷使其剥离的场合，与没有狭缝的现有结构相比较，具有大约1.4倍～2倍的强度。
因此，伴随着使用了薄膜按键单元的膜片开关的小型化，薄膜按键单元100的安装区域被小空间化，与小型化了的弹片形状一致，即使在减小固定用薄膜120的伸出部122的区域的场合，也无需改变将薄膜按键单元100安装在基板4上时的粘接剂的材质，无需拆下固定接点上方的弹片110就能够适当地将薄膜按键单元100安装在基板4上。
图4是表示具有本发明的一个实施方式的薄膜按键单元100的搬送用薄膜10的图。
如图4所示，薄膜按键单元100借助于固定用薄膜120的伸出部122在搬送用薄膜10上并排粘贴多个。
在形成膜片开关时，从搬送用薄膜剥离薄膜按键单元100并粘贴在基板4上，将弹片110配置在基板4上的规定部位、也就是在配置于基板4上的图案的固定接点的正上方将其配置在空出规定间隔的位置上。由此，能够容易地形成膜片开关。
还有，在本实施方式中，将弹片110的形状做成了俯视时呈圆状，但是并不限定于此，只要是通过从突出侧按压而弹性变形并凹陷，通过解除按压而恢复成原形状的结构，哪种形状都可以。
图5以及图6是表示本发明的一个实施方式的薄膜按键单元的变形例的图。
例如，如图5所示的薄膜按键单元100A那样，可以做成具有俯视呈椭圆形的弹片110A的结构，该场合，成为沿着椭圆形状的弹片100A的外周边缘112在覆盖该弹片110A的固定用薄膜120A上形成有多个狭缝130的结构。该薄膜按键单元100A除了与薄膜按键单元100具有同样的作用效果外，还能够减小对基板4的安装区域。
再有，如图6所示的薄膜按键单元100B那样，也可以做成重叠弹片110、110而具备两枚弹片的结构。图6所示的薄膜按键单元100B是重叠薄膜按键单元100的结构，除了与上述的薄膜按键单元100具有同样的作用效果外，还能够提高按压弹片110时的咔哒感。
还有，上述本发明只要不脱离本发明的精神就能够进行各种改变，当然，改变后的发明也属于本发明。
本发明的薄膜按键单元以及膜片开关，即使安装面积通过薄型化、小型化而减小，也具有能将可弹性变形的弹片不会剥离而可靠地安装在基板上的效果，作为膜片开关是很有用的。

Claims (3)

1.一种薄膜按键单元，其特征在于，
具备：向表面侧突出地形成且通过弹性变形而可向背面侧反转的弹片；以及固定用薄膜，该固定用薄膜具有挠性，用背面的粘贴面粘贴在上述弹片的整个表面上，且利用从上述弹片的外周边缘与上述突出的方向大致正交地向上述弹片的半径方向外侧伸出的伸出部将上述弹片固定在规定位置上；
上述伸出部利用沿着上述弹片的外周边缘在上述固定用薄膜上空出规定间隔而形成的多个切口部，遮断在上述固定用薄膜中在上述弹片的半径方向连续的与上述弹片上的部分的连续性。
2.根据权利要求1所述的薄膜按键单元，其特征在于，
上述切口部是沿着上述弹片的外周边缘延伸的狭缝。
3.一种膜片开关，其特征在于，
具有：权利要求1所述的薄膜按键单元，以及在表面上设置有固定接点的基板，
上述薄膜按键单元通过使上述弹片位于与上述固定接点相对的位置，并将上述伸出部粘贴在上述基板的表面中包围上述弹片的部分，从而粘贴在上述基板上。
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