CN106415763A - 防水用基板开关以及防水用基板开关制造方法 - Google Patents

防水用基板开关以及防水用基板开关制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的防水用基板开关制造方法优选包括：(A)在基底板设置多个印刷电路板的步骤，其中在该印刷电路板的正面形成有上侧图案，在背面形成有下侧图案；(B)对印刷电路板的背面进行绝缘处理的步骤；(C)将设有圆顶孔的绝缘粘接膜热粘接到印刷电路板的正面而形成基板总成(PCB ASS'Y)的步骤；(D)在圆顶孔的两侧边缘部分将多个基板孔设置于基板总成的步骤；(E)将金属弹片以能够与上侧图案接触的方式安装于圆顶孔的步骤；(F)将具有比绝缘粘接膜的宽度更宽的宽度的顶部覆盖膜以覆盖圆顶孔的方式设置于基板总成的步骤；(G)在顶部覆盖膜的上部设置热塑性树脂，在热塑性树脂的上部设置上部夹具，在基板总成的下部设置下部夹具之后，利用上部夹具和下部夹具而对热塑性树脂进行热加压的步骤；(H)关于顶部覆盖膜，在通过(G)步骤而被赋予了流动性的热塑性树脂从顶部覆盖膜流向基板孔的过程中，使顶部覆盖膜的两端与基板总成的两侧面接触并折弯而插入基板孔，且将顶部覆盖膜通过热塑性树脂而热粘接到基板总成的上部和基板总成的两侧面的步骤；以及(I)在(H)步骤之后，将粘接有顶部覆盖膜的基板总成从基底板单个地分离的步骤。

Description

防水用基板开关以及防水用基板开关制造方法
技术领域
本发明涉及防水用基板开关(board switch)以及防水用基板开关制造方法，具体地，涉及能够将轻触开关的大小小型化的同时形成完全的防水结构的防水用基板开关以及防水用基板开关制造方法。
背景技术
轻触开关在形成有一定的图案的端子的基板上搭载导电体弹性接头(contact)或弹性可动金属(其还被称为“金属弹片”)，通过将接头按下后放开，以用于向与接头连接的端子之间输入电信号或开闭电力。
这样的轻触开关配置于MP3播放器、MP4播放器(视频播放器)、移动通信终端机、PDA等通信及信息处理装置等的键盘板或印刷电路板(PCB)，每次由使用者按下后放开时一次一次地反复管制端子之间的电信号或电力。
近年来，随着移动通信终端机、PDA等便携通信及信息处理装置逐渐实现小型化及轻量化，也需要缩小使用于这些装置中的轻触开关的大小。
以往产品的宽度x长度x厚度为4mm×4mm×0.5mm大小左右的轻触开关是这样制造而成的：制造在环氧板或酚醛板(主要使用环氧板)上连续印刷相同图案的开关端子的端子图案印刷电路板(PCB)，并由绝缘体涂布除了端子图案部位之外的剩余的部分，然后在端子图案上部配置接头，并由防尘罩(dust cover)罩住，将结合有接头的印刷电路板以各个接头为单位进行切割。
在便携设备的厚度变薄的竞争中，需要与竞争公司之间存在哪怕是0.1mm的尺寸的差异，因此近年来对以宽度x长度x厚度为2mm×3mm×0.5mm的大小来将尺寸最小化的极小型轻触开关的需求越来越多。从而，在实际情况中，哪怕尺寸小0.1mm的产品，会使便携设备的厚度更薄，从而在产品的轻量化中成为重要的要素。
图1中示出以往技术的轻触开关(10)的截面。如图1所示，轻触开关(10)由绝缘膜(11)、印刷电路板(12)、基座(13)、金属弹片(14)及顶部覆盖膜(16)构成。
关于轻触开关(10)的大小，轻触开关(10)的大小越小，根据收纳有金属弹片(14)的基座(13)与以覆盖金属弹片(14)的方式设置于基座(13)的顶部覆盖膜(16)的粘接部分的厚度(TO)而其防水受到越大的影响。
即，如图1所示，在顶部覆盖膜(16)的外廓不能准确地抵接于基座(13)的外廓的情况下，顶部覆盖膜(16)的外廓比基座(13)的外廓隔开T2间隔而配置，此时，顶部覆盖膜(16)与基座(13)的粘接厚度(T1)比预想的粘接厚度(T0)窄，导致粘接范围变小，因此导致防水功能较弱。
由此，在因轻触开关(10)的反复使用而反复向顶部覆盖膜(16)施加力的情况下，在顶部覆盖膜(16)与基座(13)之间的不完全粘接部分发生翘起的可能性变高。由此，在以往的顶部覆盖膜(16)的情况下，随着轻触开关(10)的使用次数增加，难以将安装有金属弹片(14)的基座(13)的内部空间完全密封，从而当水进入安装有轻触开关(10)的电子产品时，难以完全地实现对印刷电路板(12)的防水。
另外，存在如下问题：由于流入轻触开关(10)的湿气，会引发从印刷电路板(12)翘起的弹出现象，使各个部件变形或出现裂痕，而且还导致湿度灵敏度等级(MSL：MoistureSensitivity Level)下降。
此外，在将基座(13)与顶部覆盖膜(16)结合的工序中，难以以将误差限制在0.1mm以内的方式将基座(13)的外廓与顶部覆盖膜(16)的外廓彼此一致地结合。
另外，轻触开关(10)的大小越小，金属弹片(14)的大小也越小，而当金属弹片(14)的大小变小时，由于产品的反复使用而导致金属弹片(14)容易损坏，由此导致金属弹片(14)的寿命下降，其结果引起产品的可靠性下降的问题，因此只能以有限的程度来减小金属弹片的大小。
韩国公开专利第10-2005-0014359号中公开了手机的键盘开关用轻触开关。
发明内容
技术课题
本发明的目的在于提供如下的防水用基板开关以及防水用基板开关制造方法：将设有印刷电路板和与印刷电路板电接触的金属弹片的部分密封，从而防止因异物及水分流入印刷电路板的接点部与金属弹片之间而导致电信号出现错误及故障等，由此提高可靠性。
解决课题的手段
本发明的第一实施例的防水用基板开关制造方法优选包括：(A)在基底板设置多个印刷电路板的步骤，其中在该印刷电路板的正面形成有上侧图案，在背面形成有下侧图案；(B)对印刷电路板的背面进行绝缘处理的步骤；(C)将设有圆顶孔的绝缘粘接膜热粘接到印刷电路板的正面而形成基板总成(PCB ASS'Y)的步骤；(D)在圆顶孔的两侧边缘部分将多个基板孔设置于基板总成的步骤；(E)将金属弹片以能够与上侧图案接触的方式安装于圆顶孔的步骤；(F)将具有比绝缘粘接膜的宽度更宽的宽度的顶部覆盖膜以覆盖圆顶孔的方式设置于基板总成的步骤；(G)在顶部覆盖膜的上部设置热塑性树脂，在热塑性树脂的上部设置上部夹具，在基板总成的下部设置下部夹具之后，利用上部夹具和下部夹具而对热塑性树脂进行热加压的步骤；(H)关于顶部覆盖膜，在通过(G)步骤而被赋予了流动性的热塑性树脂从顶部覆盖膜流向基板孔的过程中，使顶部覆盖膜的两端与基板总成的两侧面接触并折弯而插入基板孔，且将顶部覆盖膜通过热塑性树脂而热粘接到基板总成的上部和基板总成的两侧面的步骤；以及(I)在(H)步骤之后，将粘接有顶部覆盖膜的基板总成从基底板单个地分离的步骤。
在本发明的一实施例中，优选为，在(G)步骤中板形夹具设于顶部覆盖膜与热塑性树脂之间，防止在(H)步骤中金属弹片由于具有流动性的高温的热塑性树脂而损伤。
在本发明的一实施例中，优选为，(A)步骤包括：(A1)在印刷电路板的正面对上侧图案的中央接点部进行第一次蚀刻的步骤；(A2)在(A1)步骤之后，对印刷电路板进行镀铜的步骤；以及(A3)在(A2)步骤之后，对印刷电路板的正面和背面进行第二次蚀刻，在印刷电路板的正面形成用于构成上侧图案的中央接点部和外周接点部，在印刷电路板的背面形成用于构成下侧图案的中央接点端子和外周接点端子的步骤，通过(A3)步骤，中央接点部比外周接点部更深地被蚀刻了与所镀的铜的厚度对应的深度，并且中央接点部与外周接点部呈阶梯状地形成于印刷电路板的正面。
在本发明的一实施例中，优选为，在(H)步骤中，顶部覆盖膜覆盖圆顶孔，顶部覆盖膜的两端位于基板孔，通过热塑性树脂而在除了基板总成的背面之外的部分热粘接到基板总成，从而防止异物流入印刷电路板和金属弹片。
在本发明的一实施例中，优选为，在(H)步骤中，顶部覆盖膜覆盖圆顶孔，顶部覆盖膜的两端位于基板孔，通过热塑性树脂而热粘接到基板总成的上部、基板总成的两侧面和基板总成的背面，从而防止异物流入印刷电路板和金属弹片。
在本发明的一实施例中，优选为，在(E)步骤和(F)步骤之间，在金属弹片与顶部覆盖膜之间，在圆顶孔还设置凸台。
在本发明的一实施例中，优选为，在(F)步骤和(G)步骤之间，在顶部覆盖膜的上部还设置凸台。
此外，本发明的优选实施例的防水用基板开关优选为通过上述的防水用基板开关制造方法而制造的。
另外，本发明的优选实施例的防水用基板开关的特征在于，该防水用基板开关包括：印刷电路板，在其正面形成有设有中央接点部和外周接点部的上侧图案，在背面形成有设有中央接点端子和外周接点端子的下侧图案；下侧覆盖膜，其设于印刷电路板的背面，使印刷电路板的背面绝缘；绝缘粘接膜，其具有设有圆顶孔的结构，且热压接到印刷电路板的正面；金属弹片，其以能够与上侧图案接触的方式插入圆顶孔；以及顶部覆盖膜，其覆盖圆顶孔，并以包覆在绝缘粘接膜的两侧面和印刷电路板的两侧面的方式连接到绝缘粘接膜和印刷电路板，顶部覆盖膜通过热压接而压接到绝缘粘接膜的上表面、绝缘粘接膜的两侧面及印刷电路板的两侧面，来密封安装有金属弹片的空间，从而防止异物流入金属弹片和印刷电路板。
在本发明的优选实施例中，特征在于，在圆顶孔还设有凸台，该凸台设于金属弹片与顶部覆盖膜之间。
在本发明的优选实施例中，特征在于，绝缘粘接膜具有如下结构：设有上部和下部开放而形成的圆顶孔，圆顶孔的一侧开放。
在本发明的优选实施例中，特征在于，包括：轴杆(stem)，其以能够与顶部覆盖膜接触的方式设置，对顶部覆盖膜进行加压；轴杆壳，其设有用于安装轴杆的轴杆安装孔；以及盖，在其一面设有轴杆通孔，且设有用于安装印刷电路板和轴杆壳的安装空间。
在本发明的优选实施例中，特征在于，顶部覆盖膜具有形截面结构。
在本发明的优选实施例中，顶部覆盖膜具有如下结构：通过热压接而压接到绝缘粘接膜的上表面、绝缘粘接膜的两侧面、印刷电路板的两侧面及印刷电路板的背面，来对安装有金属弹片的空间进行密封。
发明效果
本发明具有由顶部覆盖膜将绝缘粘接膜的上部、绝缘粘接膜的侧面及基板孔的侧面同时粘接的结构，从而能够增加顶部覆盖膜与绝缘粘接膜的粘接面积、顶部覆盖膜与基板孔的粘接面积，由此能够提高圆顶孔的防水功能，容易执行顶部覆盖膜与绝缘粘接膜的组装工序。
本发明具有由顶部覆盖膜覆盖安装有金属弹片的基板总成的上部的同时包覆在基板孔的侧面的结构，由此减小绝缘粘接膜的粘接范围(T0)，其结果能够将产品的尺寸最小化，从而能够将适用于手机之类的便携设备的超小型轻触开关的大小小型化的同时形成完全的防水结构。
附图说明
图1概略性地示出以往技术的轻触开关的截面图。
图2概略性地示出本发明的第一实施例的防水用基板开关制造方法的顺序图。
图3至图6依次示出本发明的第一实施例的防水用基板开关制造方法的工序顺序。
图7a和图7b例示性地示出通过本发明的第一实施例的防水用基板开关制造方法而制造的防水用基板开关的截面图。
图8概略性地示出本发明的第一实施例的防水用基板开关的分解立体图。
图9概略性地示出本发明的第一实施例的防水用基板开关的结合立体图。
图10概略性地示出沿着图9的A-A而截取的防水用基板开关的剖面图。
图11a概略性地示出本发明的第一实施例的印刷电路板的立体图，图11b概略性地示出印刷电路板的正面，图11c概略性地示出印刷电路板的背面。
图12概略性地示出本发明的第二实施例的防水用基板开关制造方法的工序。
图13例示性地示出通过本发明的第二实施例的防水用基板开关制造方法而制造的防水用基板开关的截面图。
图14概略性地示出本发明的第二实施例的防水用基板开关的分解立体图。
图15概略性地示出本发明的第二实施例的防水用基板开关的结合立体图。
图16概略性地示出沿着图15的X-X线而截取的防水用基板开关的剖面图。
图17概略性地示出本发明的第三实施例的防水用基板开关的分解立体图。
图18概略性地示出本发明的第三实施例的防水用基板开关的结合立体图。
图19概略性地示出沿着图18的B-B而截取的防水用基板开关的剖面图。
图20概略性地示出沿着图18的C-C而截取的防水用基板开关的剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的优选实施例的防水用基板开关以及防水用基板开关制造方法进行说明。
第一实施例
首先，下面参照图2至图7b，对本发明的优选实施例的防水用基板开关制造方法进行说明。
首先，在A步骤中，在基底板(110a)形成多个印刷电路板(111)。在此，如图3所示，优选为，多个印刷电路板(111)彼此之间隔开规定的间隔而形成。优选为，形成有多个印刷电路板(111)的基底板(110a)是软性材质。
在本实施例中，在印刷电路板(111)的正面形成有上侧图案，在印刷电路板(111)的背面形成有下侧图案。在此，上侧图案由中央接点部(113)和外周接点部(114)构成。而且，下侧图案由中央接点端子(115)和外周接点端子(116)构成。
在本发明的第一实施例中，通过如下方式来制造印刷电路板(111)。首先，在印刷电路板(111)的正面，对中央接点部(113)进行第一次蚀刻。之后，对印刷电路板(111)进行镀铜之后，再进行第二次蚀刻。
通过第二次蚀刻，在印刷电路板(111)的正面形成中央接点部(113)和外周接点部(114)，并在印刷电路板(111)的背面形成中央接点端子(115)和外周接点端子(116)。此时，中央接点部(113)通过第二次蚀刻而比外周接点部(114)更深地被蚀刻了与所镀的铜的厚度对应的深度，并且中央接点部(113)与外周接点部(114)呈阶梯状地形成于印刷电路板(111)的正面。
图11a至图11c中示出了通过如上所述的工序而制作的印刷电路板(111)。图11a概略性地示出印刷电路板(111)的立体图，图11b概略性地示出印刷电路板(111)的正面，图11c概略性地示出印刷电路板(111)的背面。
如图11a及图11b所示，中央接点部(113)形成于印刷电路板(111)的正面中央。中央接点部(113)通过中央接点部(113)的导通孔(113a)而与中央接点端子(115)电连接，该中央接点端子(115)形成于软性的印刷电路板(111)的形成有中央接点部(113)的面的相反面。
如图11a及图11b所示，外周接点部(114)以围着中央接点部(113)的形状形成于印刷电路板(111)的正面。优选为，外周接点部(114)以与中央接点部(113)电短路的方式形成。外周接点部(114)与外周接点端子(116)电连接。在此，优选为，外周接点端子(116)以与中央接点端子(115)短路的结构来设于印刷电路板(111)的背面。
之后，在B步骤中，对印刷电路板(111)的背面进行绝缘处理。在B步骤中，通过下侧覆盖膜(120)而执行印刷电路板(111)的背面的绝缘处理。在此，下侧覆盖膜(120)是在绝缘膜上涂布热固性粘接剂而形成的，优选为，以使除了中央接点端子(115)和外周接点端子(116)之外的部分电绝缘的方式热压接到印刷电路板(111)的背面。作为一例，下侧覆盖膜(120)可由绝缘部件进行印刷而处理。
另外，在C步骤中，在印刷电路板(111)的正面热粘接设有圆顶孔(131)的绝缘粘接膜(130)，由此形成基板总成(PCB ASSY，110)。在本实施例中，基板总成(110)是指，在下侧覆盖膜(120)、印刷电路板(111)一体地结合绝缘粘接膜(130)的状态。
在此，绝缘粘接膜(130)是在绝缘膜涂布热固性粘接剂而形成的，在绝缘粘接膜(130)的中央形成有收纳金属弹片(140)的大小的圆顶孔(131)。
在D步骤中，多个基板孔(117)设置于基板总成(110)。在此，基板孔(117)设置于绝缘粘接膜(130)的圆顶孔(131)两侧的边缘部分。基板孔(117)通过作为冲压作业的冲孔加工或刳刨工序而形成。在此，基板孔(117)是供后述的顶部覆盖膜(160)的两端(163，164)插入的空间。
在E步骤中，金属弹片(140)以能够与中央接点部(113)接触的方式在圆顶孔(131)安装于印刷电路板(111)的正面。
金属弹片(140)具有中央以凸起的圆顶形状突出的结构。金属弹片(140)是以与中央接点部(113)隔开的方式在圆顶孔(131)安装于印刷电路板(111)的正面，在从上部向下部加压时与中央接点部(113)电接触的部件。
在本实施例中，设有向金属弹片(140)加压的凸台(150)。在此，如图5a及图6所示，凸台(150)在金属弹片(140)与顶部覆盖膜(160)之间位于金属弹片(140)的上部中央，可热压接到顶部覆盖膜(160)而被固定。或者，凸台(150)可热压接到顶部覆盖膜(160)的上侧而使用。在此，凸台(150)是在绝缘膜涂布热固性粘接剂的材质。
在F步骤中，顶部覆盖膜(160)以覆盖绝缘粘接膜(130)的圆顶孔(131)的方式设于基板总成(110)。在此，顶部覆盖膜(160)形成为比绝缘粘接膜(130)宽度更宽的形状。
在本实施例中，顶部覆盖膜(160)优选使用伸缩性优异且以耐湿性为代表的化学特性优异的材质，以在反复进行按下金属弹片(140)的动作的情况下，也不会发生脱离或破损。
另外，在G步骤中，在顶部覆盖膜(160)的上部配置热塑性树脂(170)。之后，上部夹具(180)位于热塑性树脂(170)的上部，下部夹具(190)位于基板总成(110)的下部。
板形夹具(185)可设于顶部覆盖膜(160)与热塑性树脂(170)之间。在此，板形夹具(185)是具有比圆顶孔(131)的大小大且薄的材质的夹具。板形夹具(185)的作用如下：在后述的H步骤中上部夹具(180)向热塑性树脂(170)进行热加压的过程中，防止金属弹片被高温的具有流动性的热塑性树脂(170)损伤。
按照如上所述的顺序依次配置上部夹具(180)、热塑性树脂(170)、板形夹具(185)、顶部覆盖膜(160)和基板总成(110)之后，上部夹具(180)和下部夹具(190)向热塑性树脂(170)施加热和压力。
在H步骤中，通过在G步骤的工序执行过程中所述上部夹具(180)对热塑性树脂(170)的热加压工序，热塑性树脂(170)塑性变形而在高温状态下具有流动性。在该过程中，基板总成(110)和顶部覆盖膜(160)通过具有流动性的高温的热塑性树脂(170)而被热压接。
在H步骤中，关于顶部覆盖膜(160)，在高温的具有流动性的热塑性树脂(170)从顶部覆盖膜(160)流向基板孔(117)的过程中，使顶部覆盖膜(160)的两端(163，164)与基板总成(110)的两侧面接触并折弯而插入到基板孔(117)而进行配置。此时，热塑性树脂(170)沿着顶部覆盖膜(160)的外表面流下而流入到所述基板孔(117)之后被硬化，从而将所述顶部覆盖膜(160)热粘接到基板总成(110)。
在此，热塑性树脂(170)是指具有若加热则软化且流动而若冷却则重新变硬的性质的树脂。关于热塑性树脂(170)，作为塑料的种类而可使用聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸(polyethylene terephthalate)、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等，也可使用合成橡胶。
顶部覆盖膜(160)的两端(163，164)与基板总成(110)之间的粘接范围如图7a和图7b所示。在绝缘粘接膜(130)的厚度一定的情况下，印刷电路板(111)的厚度越厚，顶部覆盖膜(160)与印刷电路板(111)的粘接范围越宽。
例如，如图7a所示，在印刷电路板(111)的厚度为D1的情况下，顶部覆盖膜(160)的侧面的高度为将绝缘粘接膜(130)的厚度(D0)和印刷电路板(111)的厚度(D1)相加的数值。
另外，如图7b所示，在印刷电路板(111)的厚度为D2的情况下，顶部覆盖膜(160)的侧面的高度为将绝缘粘接膜(130)的厚度(D0)和印刷电路板(111)的厚度(D2)相加的数值。在D2＞D1时，关于顶部覆盖膜(160)与印刷电路板(111)的接触面积，与图7a所示的情况相比，在图7b所示的情况下更宽。
并且，顶部覆盖膜(160)与基板孔(117)的接触面积越宽，顶部覆盖膜(160)将基板总成(110)与金属弹片(140)之间的空间密封得越好，其结果能够提高后述的防水用基板开关(100)的防水效率。
通过如上所述的工序，当顶部覆盖膜(160)热压接到基板总成(110)时，在I步骤中，完成工序的多个基板总成(110)从基底板(110a)分离而构成单件。
即，在基底板(110a)上以一定的间隔和一定的大小配置有多个经过了如上所述的作业工序的印刷电路板(111)，因此需要执行将各个小型印刷电路板(111)从基底板(110a)分离的作业。关于从一张基底板(110a)分离各个小型印刷电路板(111)的作业，通常通过作为冲压作业的冲孔加工而执行分离作业。
下面，参照图8至图11c，对本发明的第一实施例的防水用基板开关(100)进行说明。
如图8及图10所示，本发明的第一实施例的防水用基板开关(100)包括印刷电路板(111)、下侧覆盖膜(120)、绝缘粘接膜(130)、金属弹片(140)、顶部覆盖膜(160)和凸台(150)。
如图11a所示，印刷电路板(111)在正面形成有中央接点部(113)和外周接点部(114)。并且，如图11c所示，印刷电路板(111)在背面形成有中央接点端子(115)和外周接点端子(116)。
在此，中央接点部(113)和外周接点部(114)具有电短路的结构。具有如下结构：中央接点部(113)与中央接点端子(115)电连接，外周接点部(114)与外周接点端子(116)电连接。
如上所述，如图11a及图11b所示，中央接点部(113)形成于印刷电路板(111)的正面中央。中央接点部(113)通过中央接点部(113)的导通孔(113a)而与中央接点端子(115)电连接，该中央接点端子(115)形成于软性的印刷电路板(111)的形成有中央接点部(113)的面的相反面。
如图11a及图11b所示，外周接点部(114)以围着中央接点部(113)的形状形成于印刷电路板(111)的正面。优选为，外周接点部(114)与中央接点部(113)电短路。外周接点部(114)与外周接点端子(116)电连接。在此，优选为，外周接点端子(116)以与中央接点端子(115)短路的结构来设置于印刷电路板(111)的背面。
如图8至图10所示，下侧覆盖膜(120)以能够接触的方式配置于印刷电路板(111)的背面。下侧覆盖膜(120)是如下的部件：其作为绝缘膜的一种，以使除了中央接点端子(115)和外周接点端子(116)以外的部分电绝缘的方式热压接到印刷电路板(111)的背面，从而对印刷电路板(111)的背面进行绝缘处理。
在本实施例中，下侧覆盖膜(120)还执行防止外部的异物、水等流入印刷电路板(111)的作用。下侧覆盖膜(120)是在绝缘膜涂布热固性粘接剂而成的。
如图8至图10所示，绝缘粘接膜(130)粘接到印刷电路板(111)的正面。绝缘粘接膜(130)具有在中央形成有圆顶孔(131)的环形结构。在绝缘粘接膜(130)粘接到印刷电路板(111)的正面之后，在圆顶孔(131)可设置金属弹片(140)。
如图8所示，金属弹片(140)具有中央以凸起的圆顶形状突出的结构。之所以形成为这样的结构，是为了保持金属弹片(140)的弹力。
金属弹片(140)在不锈钢等高弹性金属膜涂布银等传导率优异的金属之后，通过冲压而冲切为当按下后放开时能够向上方恢复的形态而构成。
本实施例的防水用基板开关(100)为了接触更大的力而具有多个金属弹片(140)。在本实施例中为了便于说明，将以能够与印刷电路板(111)的中央接点部(113)接触的方式配置的金属弹片称为“第一金属弹片(141)”，将层叠在第一金属弹片(141)的金属弹片称为“第二金属弹片(142)”。在本实施例中为了便于说明，将设于基板总成(110)的金属弹片的数量限定为2个而进行说明，但不限于此。
在本实施例中，之所以使用多个金属弹片，是为了增加金属弹片(140)按压基板总成(110)的力。另外，本发明的第一实施例的防水用基板开关(100)通过设置多个金属弹片(140)，在一定程度上能够克服随着轻触开关越被小型化而由于金属弹片(140)越被小型化所导致的金属弹片(140)的寿命受限的问题。
如图10所示，优选为，顶部覆盖膜(160)具有覆盖绝缘粘接膜(130)的上部，并包覆在绝缘粘接膜(130)的两侧面和印刷电路板(111)的两侧面的结构。本实施例的顶部覆盖膜(160)例示性地如图10所示那样具有形结构。
顶部覆盖膜(160)具有完全覆盖在绝缘粘接膜(130)与印刷电路板(111)之间由圆顶孔(131)形成的空间的结构，从而能够防止异物或水分等流入通过金属弹片(140)而电连接/电断开的中央接点部(113)和外周接点部(114)。
由此，本发明的第一实施例的防水用基板开关(100)能够防止由于异物及水分而导致电信号出现错误及故障等，由此能够获得可靠性高的超薄型防尘防水结构。
在本发明的第一实施例中，顶部覆盖膜(160)优选使用伸缩性优异且以耐湿性为代表的化学特性优异的材质，以在反复进行按下金属弹片(140)的动作的情况下，也不会发生脱离或破损。
如图8及图10所示，凸台(150)位于顶部覆盖膜(160)与第二金属弹片(142)之间。具体地，凸台(150)位于顶部覆盖膜(160)的加压部与第二金属弹片(142)的上部面之间。在此，优选为，凸台(150)具有如下结构：热压接到顶部覆盖膜(160)的下侧而被固定，并作为绝缘膜或在绝缘膜涂布热可塑性粘接剂的材质而安装到加压部。凸台(150)是通过传递到顶部覆盖膜(160)的加压部的力而按压第二金属弹片(142)的部件。
本发明的第一实施例的防水用基板开关(100)通过由顶部覆盖膜(160)覆盖基板总成(110)的上部并包覆在基板总成(110)的两侧面的结构，能够防止因异物及水分流入圆顶孔(131)而导致电信号出现错误及故障等，由此能够获得可靠性高的超薄型的防尘防水结构。
第二实施例
下面，参照图12至图16，对本发明的第二实施例的防水用基板开关以及防水用基板开关制造方法进行说明。
本发明的第二实施例的防水用基板开关制造方法与上述的第一实施例相同地按照图2所示的流程而进行。但是，在本实施例的防水用基板开关制造方法中使用比上述的第一实施例的顶部覆盖膜(160)宽度更宽的顶部覆盖膜(160a)、与上述的第一实施例的绝缘粘接膜(130)结构不同的绝缘粘接膜(130a)、与上述的第一实施例的下部夹具(190)结构不同的下部夹具(190a)。在此，关于绝缘粘接膜(130a)、顶部覆盖膜(160a)及下部夹具(190a)将后述。
另外，在本实施例中，为了避免重复说明，省略对与上述的第一实施例结构及作用相同的基底板(110a)、印刷电路板(111)的结构及形状、下侧覆盖膜(120)、金属弹片(140)、凸台(150)、热塑性树脂(170)及上部夹具(180)的说明。
如图12所示，在防水用基板开关的制造工序中，顶部覆盖膜(160a)以覆盖绝缘粘接膜(130a)的圆顶孔(131a)的方式设于基板总成(110)。在此，顶部覆盖膜(160a)具有比绝缘粘接膜(130a)的宽度更宽的宽度。而且，如上所述，顶部覆盖膜(160a)具有比上述的第一实施例的顶部覆盖膜(160)更宽的宽度。这是为了热接触到下侧覆盖膜(120)的背面为止。
在顶部覆盖膜(160a)的上部设有热塑性树脂(170)。之后，上部夹具(180)位于热塑性树脂(170)的上部，下部夹具(190a)位于基板总成(110)的下部。在下部夹具(190a)的上表面设有槽(191)。在此，槽(191)作为供顶部覆盖膜(160a)的末端(163a，164a)插入的部分，是在后述的热加压工序时以使顶部覆盖膜(160a)的末端(163a，164a)热压接到下侧覆盖膜(120)的背面的方式收纳顶部覆盖膜(160a)的末端(163a，164a)的空间。
板形夹具(185)可设于顶部覆盖膜(160a)与热塑性树脂(170)之间。在此，板形夹具(185)是具有比圆顶孔(131a)的大小大且薄的材质的夹具。板形夹具(185)在上部夹具(180)向热塑性树脂(170)进行热加压的过程中，防止金属弹片被高温的具有流动性的热塑性树脂(170)损伤。
按照如上所述的顺序依次配置上部夹具(180)、热塑性树脂(170)、板形夹具(185)、顶部覆盖膜(160a)和基板总成(110)之后，上部夹具(180)和下部夹具(190a)向热塑性树脂(170)施加热和压力。
通过上部夹具(180)对热塑性树脂(170)的热加压工序，热塑性树脂(170)塑性变形而在高温状态下具有流动性。在该过程中，基板总成(110)和顶部覆盖膜(160a)通过具有流动性的高温的热塑性树脂(170)而被热压接。
关于顶部覆盖膜(160a)，在高温的具有流动性的热塑性树脂(170)从顶部覆盖膜(160a)流向基板孔(117)的过程中，使顶部覆盖膜(160a)的两端(163a，164a)与基板总成(110)的两侧面接触并折弯而贯通基板孔(117)而插入到设于下部夹具(190a)的槽(191)而进行配置。此时，热塑性树脂(170)沿着顶部覆盖膜(160a)的外表面流下而流入所述基板孔(117)之后被硬化，从而将所述顶部覆盖膜(160a)热粘接到基板总成(110)。
热塑性树脂(170)是指具有若加热则软化且流动而若冷却则重新变硬的性质的树脂。关于热塑性树脂(170)，作为塑料的种类而可使用聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等，也可使用合成橡胶。
顶部覆盖膜(160a)的两端(163a，164a)与基板总成(110)之间的粘接范围如图13所示。在绝缘粘接膜(130a)的厚度一定的情况下，印刷电路板(111)的厚度越厚，顶部覆盖膜(160a)与印刷电路板(111)的粘接范围越宽。
本实施例的顶部覆盖膜(160a)接触到绝缘粘接膜(130a)的两侧面和印刷电路板(111)的两侧面及下侧覆盖膜(120)的背面，从而增加与基板孔(117)之间的接触面积，其结果为能够提高防水用基板开关(100a)的防水效率。
下面，参照图14至图16，对本发明的第二实施例的防水用基板开关(100a)进行说明。
如上所述，本发明的第二实施例的防水用基板开关(100a)包括印刷电路板(111)、下侧覆盖膜(120)、绝缘粘接膜(130a)、金属弹片(140)、顶部覆盖膜(160a)及凸台(150)。
在本实施例中，为了避免重复说明，省略对与上述的第一实施例结构及作用相同的基底板(110a)、印刷电路板(111)的结构及形状、下侧覆盖膜(120)、金属弹片(140)、凸台(150)、热塑性树脂(170)和上部夹具(180)的说明。下面，对与上述的第二实施例结构不同的绝缘粘接膜(130a)和顶部覆盖膜(160a)进行说明。
如图12至图16所示，绝缘粘接膜(130a)粘接到印刷电路板(111)的正面。绝缘粘接膜(130a)在中央设有圆顶孔(131a)。如图14所示，圆顶孔(131a)具有上部和下部开放的结构。而且，圆顶孔(131a)具有一侧开放的结构。这是为了在使用宽度宽的金属弹片(140)的情况下，容易向金属弹片(140)的圆顶孔(131a)插入。
在绝缘粘接膜(130a)粘接到印刷电路板(111)的正面之后，在圆顶孔(131a)可设置金属弹片(140)。
另外，如图14及图16所示，优选为，顶部覆盖膜(160a)具有如下结构：覆盖绝缘粘接膜(130a)的上部并包覆在绝缘粘接膜(130a)的两侧面和印刷电路板(111)的两侧面以及下侧覆盖膜(120)的背面的一部分。本实施例的顶部覆盖膜(160a)例示性地如图14及图16所示那样具有形结构。
顶部覆盖膜(160a)具有完全覆盖在绝缘粘接膜(130a)与印刷电路板(111)之间由圆顶孔(131a)形成的空间的结构，从而能够防止异物或水分等流入通过金属弹片(140)而电连接/电断开的中央接点部(113)和外周接点部(114)。
由此，本发明的第二实施例的防水用基板开关(100a)能够防止由于异物及水分导致电信号出现错误及故障等，由此能够获得可靠性高的超薄型防尘防水结构。
在本实施例中，顶部覆盖膜(160a)优选使用伸缩性优异且以耐湿性为代表的化学特性优异的材质，以在反复进行按下金属弹片(140)的动作的情况下，也不会发生脱离或破损。
本发明的实施例的防水用基板开关(100a)通过由顶部覆盖膜(160a)覆盖基板总成(110)的上部并包覆在基板总成(110)的两侧面的结构，能够防止因异物及水分流入圆顶孔(131a)而导致电信号出现错误及故障等，由此能够获得可靠性更高的超薄型的防尘防水结构。
第三实施例
下面，参照图17至图20，对本发明的第三实施例的防水用基板开关(200)进行说明。
图2至图11示出了在上述的基板总成(110)的底面锡焊的结构，图12至图20示出了作为将基板总成(210)的侧面的导通孔用作端子的方法，随着将基板竖立使用而添加了轴杆(270)、轴杆壳(280)和盖(290)这样的机构的结构。另外，通过与上述的基板总成(110)相同的方法来制造基板总成(210)。
如图17至图20所示，本发明的第一实施例的防水用基板开关(200)包括印刷电路板(211)、下侧覆盖膜(220)、绝缘粘接膜(230)、金属弹片(240)、顶部覆盖膜(260)、轴杆(270)、轴杆壳(280)及盖(290)。
如图17至图20所示，本发明的第一实施例的防水用基板开关(200)包括印刷电路板(211)、下侧覆盖膜(220)、绝缘粘接膜(230)、金属弹片(240)、顶部覆盖膜(260)、凸台(250)、轴杆(270)、轴杆壳(280)及盖(290)。
印刷电路板(211)的形状及结构如上所述的实施例所公开，在本实施例中为了避免重复说明，省略对印刷电路板(211)的具体说明。
如图17至图20所示，下侧覆盖膜(220)粘接到印刷电路板(211)的背面。下侧覆盖膜(220)是如下的部件：其作为绝缘膜的一种，以使除了中央接点端子(215)和外周接点端子(216)以外的部分电绝缘的方式热压接到印刷电路板(211)的背面，从而对印刷电路板(211)的背面进行绝缘处理。在本实施例中，下侧覆盖膜(220)能够防止外部的异物、水等流入印刷电路板(211)。在本实施例中，下侧覆盖膜(220)以附着于印刷电路板(211)的背面的状态置于盖(290)的安装部。
如图17至图20所示，绝缘粘接膜(230)粘接到印刷电路板(211)的正面。绝缘粘接膜(230)具有在中央形成有圆顶孔(231)的环形结构。在绝缘粘接膜(230)粘接到印刷电路板(211)的正面之后，在圆顶孔(231)设置金属弹片(240)。
如图17所示，金属弹片(240)具有中央以凸起的圆顶形状突出的结构。金属弹片(240)的结构、形状、材质与上述的实施例相同，为了避免重复说明，本实施例中省略对金属弹片(240)的具体说明。
与上述的实施例相同地，第一金属弹片(241)以与中央接点部隔开的方式在圆顶孔(231)配置于印刷电路板(211)的正面。第二金属弹片(242)配置于第一金属弹片(241)与顶部覆盖膜(260)之间。
在本实施例中，如图19所示，优选为，顶部覆盖膜(260)具有如下结构：由顶部覆盖膜的上表面(261)覆盖绝缘粘接膜(230)的圆顶孔(231)，顶部覆盖膜的两侧面(263，264)覆盖绝缘粘接膜(230)的两侧面和印刷电路板(211)的两侧面。本实施例的顶部覆盖膜(260)优选具有如图19所示的形截面结构。
顶部覆盖膜(260)具有完全覆盖在绝缘粘接膜(230)与印刷电路板(211)之间由圆顶孔(231)形成的空间的结构，从而能够防止异物或水分等流入通过金属弹片(240)而电连接/电断开的中央接点部(213)和外周接点部(214)。
由此，本发明的第一实施例的防水用基板开关(200)能够防止由于异物及水分导致电信号出现错误及故障等，由此能够获得可靠性高的超薄型防尘防水结构。
在本发明的第一实施例中，顶部覆盖膜(260)优选使用伸缩性优异且以耐湿性为代表的化学特性优异的材质，以在利用轴杆(270)而反复进行按下金属弹片(240)的动作的情况下，也不会发生脱离或破损。
如图19所示，轴杆(270)以能够对金属弹片(240)加压的方式设于形成在轴杆壳(280)的内部的收纳空间(281)。如图17及图19所示，在轴杆(270)的一侧端形成中央突出的突出部(271)而对金属弹片(240)的中央加压。
为了能够容易地按下，将轴杆(270)设置成使轴杆(270)的另一侧端向轴杆壳(280)的外部突出。
本发明的防水用基板开关(200)构成为当按下轴杆(270)时金属弹片(240)弹性地展开而接触到中央接点部(213)，从而实现电连接，随着金属弹片(240)接触到中央接点部(213)，中央接点部(213)与外周接点部(214)电接触，从而使中央接点端子(215)与外周接点端子(216)导通。
在轴杆(270)的按压操作时，轴杆(270)对金属弹片(240)加压而使开关接通，然后当轴杆(270)的按压操作中断时，轴杆(270)通过金属弹片(240)的自身弹力而恢复到原位置。
如图18至图20所示，轴杆壳(280)位于顶部覆盖膜(260)的上部。轴杆壳(280)是用于引导轴杆(270)的部件。在轴杆壳(280)内设有用于收纳轴杆(270)的收纳空间(281)。
在此，轴杆壳(280)的收纳空间(281)优选具有能够以不使轴杆(270)偏向任一侧的程度来引导轴杆(270)的程度的大小。在本实施例中，轴杆壳(280)与印刷电路板(211)通过盖(290)而连接。
如图18至图20所示，本实施例的盖(290)是将粘接有顶部覆盖膜(260)和下侧覆盖膜(220)的印刷电路板(211)和轴杆壳(280)进行固定的部件。如图17所示，盖(290)优选具有四角筒结构。筒结构的盖(290)优选具有两侧面均开放的结构。
在盖(290)的正面设有供轴杆(270)贯通的轴杆通孔(291)，在盖(290)的下表面设有安装部(292)。在此，在安装部(292)设有粘接到印刷电路板(211)的背面的下侧覆盖膜(220)。
轴杆壳(280)位于粘接固定到基板总成(210)的顶部覆盖膜(260)的正面(261)。此时，轴杆壳(280)以按压顶部覆盖膜(260)的外廓边缘的方式配置。此时，轴杆壳(280)在顶部覆盖膜(260)与盖(290)的正面之间固定于盖(290)的内部空间(294)。
当轴杆壳(280)与盖(290)结合时，轴杆(270)优选设置为如下：轴杆(270)的另一侧贯通轴杆通孔(291)，从盖(290)的正面突出而如图18至图20所示地配置。
在本发明的第一实施例的防水用基板开关(200)中，顶部覆盖膜(260)能够完全覆盖印刷电路板(211)的正面，因此能够防止因异物及水分流入印刷电路板(211)而导致电信号出现错误及故障等，从而能够获得可靠性更高的超薄型的防尘防水结构。
另外，本发明的第一实施例的防水用基板开关(200)为了通过如上所述的第一金属弹片(241)与第二金属弹片(242)的层叠结构，加大动作力，能够将金属弹片层叠而使用。由此，本发明的第一实施例的防水用基板开关(200)能够克服随着大小被小型化，金属弹片(240)也越被小型化而导致的金属弹片(240)的寿命受限的问题。
以上，参照实施例而对本发明进行了说明。但是，本领域技术人员显然明白在不脱离本发明的本质性技术思想的范围内，本发明能够以变形的形态来实现。因此，对于公开的实施例，应从解释性的观点来理解，而不是从限定性的观点来理解。即，本发明的真正的技术范围体现在所附的权利要求书中，在其均等范围内的所有区别点应当被解释成属于本发明。

Claims (14)

1.一种防水用基板开关制造方法，其特征在于，包括：
(A)在基底板设置多个印刷电路板的步骤，其中在该印刷电路板的正面形成有上侧图案，在背面形成有下侧图案；
(B)对所述印刷电路板的背面进行绝缘处理的步骤；
(C)将设有圆顶孔的绝缘粘接膜热粘接到所述印刷电路板的正面而形成基板总成(PCBASS'Y)的步骤；
(D)在所述圆顶孔的两侧边缘部分将多个基板孔设置于所述基板总成的步骤；
(E)将金属弹片以能够与所述上侧图案接触的方式安装于所述圆顶孔的步骤；
(F)将具有比所述绝缘粘接膜的宽度更宽的宽度的顶部覆盖膜以覆盖所述圆顶孔的方式设置于所述基板总成的步骤；
(G)在所述顶部覆盖膜的上部设置热塑性树脂，在所述热塑性树脂的上部设置上部夹具，在所述基板总成的下部设置下部夹具之后，利用所述上部夹具和所述下部夹具而对所述热塑性树脂进行热加压的步骤；
(H)关于所述顶部覆盖膜，在通过所述(G)步骤而被赋予了流动性的热塑性树脂从所述顶部覆盖膜流向所述基板孔的过程中，使所述顶部覆盖膜的两端与所述基板总成的两侧面接触并折弯而插入到所述基板孔，且将所述顶部覆盖膜通过所述热塑性树脂而热粘接到所述基板总成的上部和所述基板总成的两侧面的步骤；以及
(I)在所述(H)步骤之后，将粘接有所述顶部覆盖膜的所述基板总成从所述基底板单个地分离的步骤。
2.根据权利要求1所述的防水用基板开关制造方法，其特征在于，
在所述(G)步骤中板形夹具设于所述顶部覆盖膜与所述热塑性树脂之间，防止在所述(H)步骤中所述金属弹片由于具有流动性的高温的所述热塑性树脂而损伤。
3.根据权利要求1所述的防水用基板开关制造方法，其特征在于，
所述(A)步骤包括：
(A1)在所述印刷电路板的正面对所述上侧图案的中央接点部进行第一次蚀刻的步骤；
(A2)在所述(A1)步骤之后，对所述印刷电路板进行镀铜的步骤；以及
(A3)在所述(A2)步骤之后，对所述印刷电路板的正面和背面进行第二次蚀刻，在所述印刷电路板的正面形成用于构成所述上侧图案的所述中央接点部和外周接点部，在所述印刷电路板的背面形成用于构成所述下侧图案的中央接点端子和外周接点端子的步骤，
通过所述(A3)步骤，所述中央接点部比所述外周接点部更深地被蚀刻了与所镀的铜的厚度对应的深度，并且所述中央接点部与所述外周接点部呈阶梯状地形成于所述印刷电路板的正面。
4.根据权利要求1所述的防水用基板开关制造方法，其特征在于，
在所述(H)步骤中，所述顶部覆盖膜覆盖所述圆顶孔，所述顶部覆盖膜的两端位于所述基板孔，通过所述热塑性树脂而在除了所述基板总成的背面之外的部分热粘接到所述基板总成，从而防止异物流入所述印刷电路板和所述金属弹片。
5.根据权利要求1所述的防水用基板开关制造方法，其特征在于，
在所述(H)步骤中，所述顶部覆盖膜覆盖所述圆顶孔，所述顶部覆盖膜的两端位于所述基板孔，通过所述热塑性树脂而热粘接到所述基板总成的上部、所述基板总成的两侧面和所述基板总成的背面，从而防止异物流入所述印刷电路板和所述金属弹片。
6.根据权利要求1所述的防水用基板开关制造方法，其特征在于，
在所述(E)步骤和所述(F)步骤之间，在所述金属弹片与所述顶部覆盖膜之间，在所述圆顶孔还设置凸台。
7.根据权利要求1所述的防水用基板开关制造方法，其特征在于，
在所述(F)步骤和所述(G)步骤之间，在所述顶部覆盖膜的上部还设置凸台。
8.一种防水用基板开关，其特征在于，
该防水用基板开关是通过权利要求1所述的防水用基板开关制造方法而制造的。
9.一种防水用基板开关，其特征在于，该防水用基板开关包括：
印刷电路板，在其正面形成有设有中央接点部和外周接点部的上侧图案，在背面形成有设有中央接点端子和外周接点端子的下侧图案；
下侧覆盖膜，其设于所述印刷电路板的背面，使所述印刷电路板的背面绝缘；
绝缘粘接膜，其具有设有圆顶孔的结构，且热压接到所述印刷电路板的正面；
金属弹片，其以能够与所述上侧图案接触的方式插入到所述圆顶孔；以及
顶部覆盖膜，其覆盖所述圆顶孔，并以包覆在所述绝缘粘接膜的两侧面和所述印刷电路板的两侧面的方式连接到所述绝缘粘接膜和所述印刷电路板，
所述顶部覆盖膜通过热压接而压接到所述绝缘粘接膜的上表面、所述绝缘粘接膜的两侧面及所述印刷电路板的两侧面，来密封安装有所述金属弹片的空间，从而防止异物流入所述金属弹片和所述印刷电路板。
10.根据权利要求9所述的防水用基板开关，其特征在于，
在所述圆顶孔还设有凸台，该凸台设于所述金属弹片与所述顶部覆盖膜之间。
11.根据权利要求1所述的防水用基板开关，其特征在于，
所述绝缘粘接膜具有如下结构：设有上部和下部开放而形成的所述圆顶孔，所述圆顶孔的一侧开放。
12.根据权利要求9所述的防水用基板开关，其特征在于，
该防水用基板开关包括：
轴杆，其以能够与所述顶部覆盖膜接触的方式设置，对所述顶部覆盖膜进行加压；
轴杆壳，其设有用于安装所述轴杆的轴杆安装孔；以及
盖，在其一面设有轴杆通孔，且设有用于安装所述印刷电路板和所述轴杆壳的安装空间。
13.根据权利要求9所述的防水用基板开关，其特征在于，
所述顶部覆盖膜具有形截面结构。
14.根据权利要求9所述的防水用基板开关，其特征在于，
所述顶部覆盖膜具有如下结构：通过热压接而压接到所述绝缘粘接膜的上表面、所述绝缘粘接膜的两侧面、所述印刷电路板的两侧面及所述印刷电路板的背面，来对安装有所述金属弹片的空间进行密封。
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