JP2004228024A

JP2004228024A - スイッチ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004228024A
Application number: JP2003017280A
Authority: JP
Inventors: Eiben Tokari; 英勉戸苅
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】クリック感を出すことができると共に、構成が簡単でしかも部品数を少なくする。
【解決手段】スイッチ１は、導体パターン３、８、１２を形成した熱可塑性樹脂製のフィルム２、７、１１と、スペーサ用のフィルム６とを複数積層して構成されている。フィルム２には弾性変形可能な湾曲部４が形成されて、その内面側には導体パターン３により可動接点部５が形成されている。湾曲部４における可動接点部５と対向する部位には導体パターン８から形成された固定接点部９が設けられており、この固定接点部９と可動接点部５とでスイッチ部１０が構成されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導体パターンを形成した熱可塑性樹脂製のフィルムを複数積層して構成されるスイッチ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ユーザーの操作時にクリック感が与えられるスイッチとしては、絶縁板例えば回路基板上に導体パターンにより固定接点部を形成し、この固定接点部と対向するようにクリック感を発生する弾性変形が可能なドーム状のクリック部材を接着により取付け、このクリック部材における固定接点対向面側に例えば導体板からなる可動接点部を例えば接着により取付け、この可動接点部と固定接点部とでスイッチ部が構成されている。前記クリック部材を押し操作すると該操作子が弾性的に変形してクリック感を出すとともに、可動接点部が固定接点部に導通してスイッチ部がオンする。前記操作子に対する操作力を解除すると操作子が弾性復帰して可動接点部が固定接点部から離間する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来においては、クリック感をだすクリック部材と可動接点部とを別々に構成して相互に接着しなければならず、しかも、ドーム状のクリック部材に可動接点部の導体を接着するのは面倒で組立て性が悪く、また固定接点部は回路基板に導体パターンにより形成するものの、可動接点は別の導体板にて形成しており、しかも別体のクリック部材も要する構成で、総じて、構成が複雑で部品数も多いなどの欠点があった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クリック感を出すことができると共に、構成が簡単でしかも部品数も少なくいスイッチ及びその製造方法を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明においては、スイッチを、導体パターンを形成した熱可塑性樹脂製のフィルムを複数積層して構成している。つまり、多層配線基板を用いてスイッチを構成するものであり、これによれば、構成の簡単化及び構成部品数の削減が可能となる。すなわち、導体パターンを形成した熱可塑性樹脂製のフィルムは可撓性があり、しかもその導体パターンを接点部として利用できる。しかし、単に平板状のままでは、クリック感が得られないものである。
【０００６】
しかるに、請求項１の発明によれば、少なくとも一つの前記フィルムにおける導体パターンを含む部分に弾性変形可能な湾曲部を形成することにより、その頂部を押すと、その湾曲部の一部または全部が逆側へ湾曲（弾性変形）してクリック感が出る。そして、この請求項１の発明によれば、導体パターンにより可動接点部が構成されているから、可動接点部を組付ける工程も必要がない。また、固定接点部も別のフィルムの導体パターンから構成されているから、これらフィルムを積層するだけでスイッチ部を構成することができる。総じて、構成が簡単でしかも部品数も少なくできる。
【０００７】
この場合、請求項２の発明のように、スイッチ部を二層に重ねて構成しても良く、このようにすると、最初の操作によるクリック感で最初のスイッチ動作を確認し、さらなる次の操作によるクリック感で次のスイッチ動作を確認できる。しかも、スイッチ部を二つ備えながらも薄形化を図ることができる。
請求項３の発明のスイッチの製造方法においては、構成が簡単で部品数の少ないスイッチを簡単に製造できる。
【０００８】
請求項４の発明のスイッチの製造方法によれば、湾曲部及び可動接点部を形成した第１のフィルムと、固定接点部を形成した熱可塑性樹脂製の第２のフィルムとの間に熱可塑性樹脂製のスペーサ用のフィルムを介在させたから、可動接点部と固定接点部との絶縁距離を確保できると共に、湾曲部の操作ストロークを確保できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例を図１ないし図５を参照して説明する。図１には、スイッチ１を縦断面して示している。このスイッチ１は多層配線基板から構成されている。最上のフィルム２（第１のフィルム）には導体パターン３が形成されていて、このフィルム２は、その導体パターン３を含む部分に、弾性変形可能な例えばドーム状の湾曲部４が形成されている。この湾曲部４における内面側には、前記導体パターン３により可動接点部５が形成されている。
【００１０】
前記フィルム２の下側にはスペーサ用のフィルム６を介して固定接点部用のフィルム７（第２のフィルム）が対向状態に設けられており、これには導体パターン８が形成されており、そのうち中央二つの導体パターン８が固定接点部９を構成している。この固定接点部９と前記可動接点部５とによりスイッチ部１０が構成されている。前記フィルム７より下層のフィルム１１には適宜の回路用の導体パターン１２が形成されている。また、各導体パターン８、１２は接続導体部１３により適宜接続されている。
【００１１】
さて、前記スイッチ１を構成する多層配線基板の製造方法について説明する。湾曲部４が形成される基材１４（図３（ｄ）参照）と、固定接点部９を備えた基材１５（同図（ｉ）参照）と、回路部用の基材１６（同図（ｊ）参照）と製造方法について説明する。なお、図４には、基材１４、１５とスペーサ用のフィルム６を部分的に示している。
【００１２】
まず、基材１４は、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、まず、銅箔２ａを貼り付けた結晶転移型の熱可塑性樹脂からなるフィルム２（図３（ａ）参照）を用意し、その表面に貼り付けられた銅箔２ａに対してエッチングにより導体パターン３を形成する（同図（ｂ）参照）。そして、このフィルム２における前記導体パターン３部分を絞り成形（プレス成形）する（同図（ｃ）参照）。この場合、導体パターン３がその湾曲部４の内面側となるように成形型Ａにセットして（導体パターン３がポンチ側となるようにセットして）絞り成形する。これにて、基材１４が形成される（図３（ｄ）参照）。
【００１３】
基材１５、１６はいずれも基本的に同じ材料で同じ製造方法であるので、基材１５について図３（ｅ）〜（ｉ）を参照して説明する。結晶転移型の熱可塑性樹脂からなるフィルム７の表面に貼り付けられた銅箔７ａ（図３（ｅ））に対してエッチングにより導体パターン８を形成する（同図（ｆ）参照）。このとき、中央の二つのパターン８により固定接点部９が形成され、残るパターン８が適宜の回路に使用される。前記フィルム２、７は、例えばポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂３５〜６５重量％と、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂３５〜６５重量％とを含んだ材料からなり（商品名「ＰＡＬ−ＣＬＡＤ」）、厚みが例えば２５〜７５ミクロンである。この樹脂材料は図５に示すように、例えば２００℃付近では軟質となるが、それより低い温度でも高い温度でも硬質となる（さらに高い温度（４００℃）では溶解する）性状を呈し、また、高温から温度低下する際には、２００℃付近でも硬質を保つものとなっている。
【００１４】
この後図３（ｆ）に示すように、フィルム７の裏面（下面）には、例えばポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）製の保護フィルム１８が貼付される。そして、同図（ｇ）に示すように、保護フィルム１８側からの例えば炭酸ガスレーザの照射により、フィルム７の導体パターン８を底面とする有底のビアホール１９を形成する工程が実行される。この場合、炭酸ガスレーザの出力及び照射時間の調整により、各導体パターン８に穴が開かないようにしている。
【００１５】
この後、前記ビアホール１９内には接続導体部１３を構成する導電ペースト２０を充填する。この場合、導電ペースト２０は銅、銀、スズ等の金属粒子にバインダ樹脂や有機溶剤を加えて混練してペースト状としたものであり、例えばメタルマスクを用いたスクリーン印刷によりビアホール１９内に印刷充填される。この後、フィルム７から保護フィルム１８が剥がされる（同図（ｉ）参照）。
【００１６】
また、回路を構成する基板１６のフィルム１１における導体パターン１２及び接続導体部１３も同様の材料及び同様の方向にて形成されている。なお、スペーサ用のフィルム６もフィルム２、７と同じ材料にて形成されている。
そして、これら基材１４、１５、１６とスペーサ用のフィルム６を最終形態に応じた形態に上下に積層する積層工程が実行される（図３（ｊ）参照）。
【００１７】
すなわち、固定接点部９を構成する導体パターン８を形成したフィルム７と、可動接点部５を形成したフィルム２とを、前記湾曲部４における可動接点部５が前記固定接点部９と向かい合うように、且つスペーサ用のフィルム６を介して、積層する。なお、図示はしないが、最下層には必要に応じて、例えばポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）製のフィルムからなるカバーレイヤが配置されるようになっている。
【００１８】
次いで、上述した積層物を、一括して熱プレスする工程が実行される。この熱プレス工程では、上記積層物が真空加圧プレス機の下型２１ａ及び上型２１ｂにセットされ、例えば２００〜３５０℃に加熱されながら、０．１〜１０Ｍｐａの圧力で上下方向に加圧される。このとき、フィルム２、７、１１は、図５に示すような温度に対する弾性率変化を生ずるので、この熱プレスの工程により、各フィルム２、７、１１が熱により一旦軟化した状態で加圧されることによって相互に融着し、その後結晶化（硬化）して一体化するようになる。これにて、スイッチ１が形成される。この場合、スイッチ部１０以外に回路も形成されている。上記上型２１ｂは、湾曲部４の部分を逃げるための孔２１ｃが形成されている。
【００１９】
上述したスイッチ１において、図２に示すように、湾曲部４の頂部をユーザーが押し操作すると、その湾曲部４の一部または全部が逆側へ湾曲（弾性変形）してクリック感が出ると共に、可動接点部５が一対の固定接点部９と導通してスイッチ部１０がオンする。そして押し操作を解除すると、湾曲部４が弾性復帰する。
【００２０】
このような本実施例よれば、フィルム２における導体パターン３を含む部分に弾性変形可能な湾曲部４を形成することにより、この湾曲部４を押し操作したときにクリック感を出すことができる。そして、本実施例によれば、この湾曲部４の内面側に導体パターン３により可動接点部５が構成されているから、可動接点部５を組付ける工程も必要がない。また、固定接点部９も別のフィルム７の導体パターン８から構成されているから、これらフィルム７を積層するだけでスイッチ部９を構成することができる。総じて、スイッチ１は構成が簡単でしかも部品数も少なくて済む。
【００２１】
図６は本発明の第２の実施例を示しており、この実施例においては、次の点が第１の実施例と異なる。すなわち、基材１４とスペーサ用のフィルム６とを予めプレス機Ｃにより熱プレスして一体化する。また、基材１５と基材１６群とをプレス機Ｄにより熱プレスして一体化する。そして、両方の一体化物をプレス機（図示せず）により熱プレスして一体化する。これによれば、全体の密着度合いが強くなる。
【００２２】
図７は本発明の第３の実施例を示す。この実施例においては、スペーサ用のフィルム６の枚数を増加することにより可動接点部５の動作ストロークを大きくしている。この場合、フィルム６の厚さを変更するようにしても良い。また、図８は本発明の第４の実施例を示しており、この実施例においては、フィルム２の厚さを厚くすることにより、操作荷重を変更（増加）している。この場合、本発明の第５の実施例として示す図９のようにフィルム２の枚数を増加することで操作荷重を変更（増加）するようにしても良い。
【００２３】
さらに、図１０及び図１１は本発明の第６の実施例を示しており、この実施例においては、スイッチ部３１、３２を上下に重ねて設ける構成としている。このようにすると、最初の操作によるクリック感で最初のスイッチ動作を確認し、さらなる次の操作によるクリック感で次のスイッチ動作を確認できる。しかも、スイッチ部を二つ備えながらも薄形化を図ることができる。
なお、上記各実施例では、湾曲部をドーム状としたが、その形状は、アーチ状でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示すスイッチ全体の縦断側面図
【図２】作用説明のためのスイッチ全体の縦断側面図
【図３】スイッチの製造工程を説明するための図
【図４】各基材とスペーサ用のフィルムとを示す図
【図５】スイッチを製造する場合の加圧温度条件を示す図
【図６】本発明の第２の実施例を示す図３相当図
【図７】本発明の第３の実施例を示す積層工程の図
【図８】本発明の第４の実施例を示す積層工程の図
【図９】本発明の第５の実施例を示す積層工程の図
【図１０】本発明の第６の実施例を示す積層工程の図
【図１１】図１相当図
【符号の説明】
１はスイッチ、２はフィルム、３は導体パターン、４は湾曲部、５は可動接点部、６はスペーサ用のフィルム、７はフィルム、８は導体パターン、９は固定接点部、１０はスイッチ部を示す。

Claims

導体パターンを形成した熱可塑性樹脂製のフィルムを複数積層して構成されるスイッチであって、
少なくとも一つの前記フィルムにおける導体パターンを含む部分に形成され、内面側に該導体パターンにより可動接点部を構成する弾性変形可能な湾曲部と、
前記湾曲部における可動接点部と対向する部位に前記導体パターンとは別のフィルムの導体パターンから形成されて前記可動接点部とでスイッチ部を構成する固定接点部とを備えてなるスイッチ。
スイッチ部が二層に重ねて構成されていることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
可動接点部を構成する導体パターンを形成した熱可塑性樹脂製の第１のフィルムを、その導体パターンを含む部分を湾曲状に形成する工程と、
固定接点部を構成する導体パターンを形成した熱可塑性樹脂製の第２のフィルムと前記第１のフィルムとを、前記可動接点部と固定接点部とが向かい合うように積層する工程と、
前記積層したフィルムを一括して熱プレスして前記可動接点部と固定接点部とでスイッチ部を形成する工程とを含んでなるスイッチの製造方法。
可動接点部を構成する導体パターンを形成した熱可塑性樹脂製の第１のフィルムを、その導体パターンを含む部分を湾曲状に形成する工程と、
固定接点部を構成する導体パターンを形成した熱可塑性樹脂製の第２のフィルムと前記第１のフィルムとを、前記可動接点部と固定接点部とが向かい合うように、且つ熱可塑性樹脂製のスペーサ用のフィルムを介して、積層する工程と、
前記積層したフィルムを一括して熱プレスしてスイッチ部を形成する工程とを含んでなるスイッチの製造方法。