JP2005216681A

JP2005216681A - スイッチ基板

Info

Publication number: JP2005216681A
Application number: JP2004022065A
Authority: JP
Inventors: Shinji Mizuno; 伸二水野; Koji Mitsui; 浩二三井; Kozo Morita; 幸三森田
Original assignee: Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】スイッチパターンの比抵抗を低くでき、スイッチパターンの境界線部分をファイン化でき、スイッチパターンの境界線部分の位置精度を高くでき、これらのことからきれいな矩形状の精度のよいオンオフ波形が得られ、またスイッチパターンの厚みの薄型化が図れて十分な可撓性も得られるスイッチ基板を提供する。
【解決手段】フレキシブル基板１０表面に複数ずつのスイッチパターン１４，１８を形成してなるスイッチ基板１である。スイッチパターン１４，１８は、平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀及び／又は金及び／又は銅の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜によって形成されている。各スイッチパターン１４，１８間をそれぞれ区切る開口部Ａを設ける。スイッチ基板１のスイッチパターン１４，１８を設けていない側の面に成形樹脂製のケース４０を取り付ける。開口部Ａに露出するケース４０の面とスイッチパターン１４，１８の面とを同一面とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチパターン上を摺動子が摺動することでオンオフ信号を出力する構造のスイッチ基板に関するものである。

従来、摺動子を回転しながら摺接させることで所望のコード信号を出力するロータリーエンコーダ用のスイッチ基板として、例えば特許文献１に示すように、金属板からなるスイッチ接点板を、合成樹脂製のケース内に、スイッチ接点板の表面がケースの表面に露出するようにインサート成形してなる構造のものがある。このスイッチ基板においては、スイッチ接点板の表面とその周囲を埋めるケースの表面とを同一面とすることで、スイッチ接点板上を摺接する摺動子の動作を滑らかにするようにしている。

しかしながら上記金属板製のスイッチ接点板を用いたスイッチ基板の場合、以下のような問題があった。即ちスイッチ接点板をプレス加工によって製造した場合、その外周辺の一方の面側にバリが生じ、他方の面側に円弧状のダレが生じる場合がある。そして図１１（ａ）に示すように、スイッチ接点板３１０のダレ部分（湾曲部分）３１１の側がケース３３０表面に露出する場合は、スイッチ接点板３１０のダレ部分３１１の上面側に薄くケース３３０を構成する成形樹脂が入り込み、これによってオンオフの境界部分での波形に乱れが生じたり、ノイズが発生したりする恐れがあった。一方図１１（ｂ）に示すように、スイッチ接点板３１０のバリ部分３１３の側がケース３３０表面に露出する場合は、スイッチ接点板３１０のバリ部分３１３がケース３３０の表面から突出し、その上を摺動する摺動子がバウンジングを起こしてチャタリング等のノイズを生じたり、摺動子を傷付けたりする恐れがあった。

上記問題を解決するには、基板（硬質基板又はフレキシブル基板）の表面に、直接導電ペーストをスクリーン印刷等によって塗布した後、これを加熱することで溶剤を揮発させてスイッチオンオフ用のスイッチパターンを形成すれば良い。このように導電ペーストを用いてスイッチパターンを形成すれば、上記金属板製のスイッチ接点板のダレやバリの問題は解決できる。

しかしながら上記導電ペーストを用いたスイッチパターンには、以下のような問題があった。
（１）従来の導電ペースト（銀ペースト）は、鱗片状の銀粒子（平均粒径１〜５０μｍ程度）に、バインダーや有機溶剤等を添加することで構成されている。そしてスイッチパターンの形成は、この導電ペーストを基板の表面に印刷し、一般的には１６０℃程度で加熱・乾燥することで行われる。しかしながらこのようにして得られたスイッチパターンの比抵抗（体積抵抗率）は、１×１０^−４〜４×１０^−５〔Ω・ｃｍ〕程度であり、銀そのものの比抵抗１．６×１０^−６〔Ω・ｃｍ〕に比べてかなり高い値となっていた。このように従来の導電ペーストからなるスイッチパターンの比抵抗が高い原因は、バインダーが銀粒子間に残存するため銀粒子同士の接触箇所が少ないためであり、またバインダー量が少ない場合でも５０μｍ程度の大きな粒径の銀粒子が混在するためやはり銀粒子同士の接触箇所が少ないためであり、更には銀粒子同士の電気的導通は物理的接触のみであるため各接触箇所において接触抵抗が発生してしまうためである。そして上述のようにスイッチパターンの比抵抗値が銀自体の比抵抗値に比べて数十倍も大きいと、このスイッチパターン上を摺動子が摺動してオンオフ波形を出力した場合に、その抵抗により、図１２に実線で示すように、オンオフ波形がオンオフの切り替わる部分において、垂直な立ち上がりに比べて少し斜めにだれてしまい、点線で示すような正確な形状の矩形波にならないという問題があった。

（２）上記導電ペーストを構成する銀粒子は、前述のようにその粒径が１〜５０μｍの鱗片状で大きいため、少なくともスイッチパターンの外周辺（オンオフの境界線部分）にはこの銀粒子の粒径分の凹凸が生じ、その凹凸寸法以下にはこの境界線部分をファイン化することができなかった。そして境界線部分に凹凸があると、摺動子が前記凹凸に当接した際にオンオフが断続して生じて細かなノイズになり、きれいな矩形波が得られなくなる恐れがあった。

（３）また前述のようにこの導電ペーストは比抵抗値が高いので、抵抗値を低くしようとするとスイッチパターンの厚みを厚くしなければならない。しかしながらスイッチパターンの厚みを厚くすると、さらに前記境界線部分のファイン化が阻害されるばかりか、スイッチパターンの可撓性も阻害され、これをフレキシブル基板に印刷形成した場合は、このフレキシブル基板を屈曲した際にパターンの屈曲部分が劣化してしまう恐れがあった。

（４）さらに印刷によって形成されるスイッチパターンは、印刷の精度誤差から、そのオンオフの境界線部分の位置が必ずしも精度よく形成できずに位置にバラツキを生じ、この点からも摺動子の位置に応じた正確なオンオフ出力が得られなくなる恐れがあった。
特開２００１−３５１４５９号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、スイッチパターンの比抵抗を低くでき、またスイッチパターンの境界線部分をファイン化でき、さらにスイッチパターンの境界線部分の位置精度を高くでき、これらのことからきれいな矩形状の精度のよいオンオフ波形が得られ、またスイッチパターンの厚みの薄型化が図れて十分な可撓性も得られるスイッチ基板を提供することにある。

本願請求項１に記載の発明は、基板表面の摺動子が摺接する軌道上に複数のスイッチパターンを形成してなるスイッチ基板において、前記スイッチパターンを、平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀及び／又は金及び／又は銅の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜によって形成したことを特徴とするスイッチ基板にある。

本願請求項２に記載の発明は、前記導電性被膜は、平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀及び／又は金及び／又は銅の金属微粒子を含有する導電ペーストを前記基板に塗布して加熱することで前記金属微粒子を互いに融着して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ基板にある。

本願請求項３に記載の発明は、前記スイッチパターンは、前記導電性被膜の上に、カーボンペースト又は銀カーボンペーストをオーバーコートして構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスイッチ基板にある。

本願請求項４に記載の発明は、請求項１又は２又は３に記載のスイッチ基板はフレキシブルスイッチ基板であり、このスイッチ基板の摺動子が摺動する軌道上に前記スイッチパターン間を区切る開口部を設け、且つ前記スイッチ基板のスイッチパターンを設けていない側の面に成形樹脂製のケースを面接触させた状態で取り付けると共に前記スイッチ基板に設けた開口部に露出するケースの面とスイッチパターンの面とを略同一面としたことを特徴とするケース付きスイッチ基板にある。

スイッチパターンを、平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀及び／又は金及び／又は銅の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜によって形成したが、これら微細な金属微粒子は、低い加熱温度により容易に溶融し、互いに融着して連続した金属の薄いスイッチパターンを形成する。このためスイッチパターンは低い比抵抗を有するものとなる。従ってこのスイッチパターン上を摺動子が摺動する場合は、オンオフ波形のオンオフの切り替わり部分が垂直な立ち上がりとなり、正確な矩形波が得られる。

また金属微粒子の粒径が小さいので、スイッチパターンの外周辺の境界線部分の凹凸が小さく、極めてファインな境界線に形成することができ、この点からもノイズのないきれいな矩形波が得られる。

また前述のようにスイッチパターンの導電性が高いので、その膜厚を薄くすることができ、従ってこの点からも境界線部分のファイン化が図れるばかりか、スイッチパターンの可撓性を増すことができ、その屈曲性が増す。

また前述のように低い加熱温度で金属微粒子が溶融するので、耐熱性の低い基板を用いることができる。

また本発明のスイッチパターンを、前記導電性被膜の上に、カーボンペースト又は銀カーボンペーストをオーバーコートして構成した場合は、さらに耐環境性（耐酸化性や耐硫化性等）に強くなり、且つその上を摺動子が摺動したり押圧することに対する機械的耐久性も強くなる。

スイッチ基板の摺動子が摺動する軌道上にスイッチパターン間を区切る開口部を設けた場合は、スイッチパターンのオンオフの境界線部分の位置を精度良く形成できて位置にバラツキが生じず、またそのときスイッチ基板に設けた開口部に露出するケースの面とスイッチパターンの面とを略同一面としたので、その上を摺動する摺動子の移動を滑らかにできる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
〔第一実施形態〕
図１は本発明の第一実施形態にかかる回転型のケース付きスイッチ基板１００を示す図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側断面図（図１（ａ）のＤ−Ｄ断面図）である。同図に示すようにケース付きスイッチ基板１００は、成形樹脂製のケース４０と、ケース４０の凹状の収納部４１の底に、ロータリーエンコーダ用のスイッチパターン（下記するオンオフ用のスイッチパターン１４及びスイッチパターン１８等）を露出した状態のスイッチ基板１と、スイッチ基板１の各端子接続パターン１５，１９，２３に接続された状態の端子板５０とを具備し、これらスイッチ基板１と端子板５０とをケース４０内にインサート成形して構成されている。以下このケース付きスイッチ基板１００について、その製造方法とともに説明する。

図２，図３は本実施形態にかかるスイッチ基板１の製造方法を示す図である。即ちスイッチ基板１を製造するには、まず図２に示すように可撓性のある合成樹脂フイルム（例えばポリフェニレンスルフイド（ＰＰＳ）フイルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フイルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フイルム、ポリエーテルイミドフイルム等）製の基板（以下この実施形態では「フレキシブル基板」という）１０を用意し、その表面に導電パターン１１１と、導電パターン１１１の周囲を囲む一対の導電パターン１１，１２とを印刷（スクリーン印刷）によって形成する。

導電パターン１１１は、リング状のコモンスイッチパターン２１とその外周から引き出した端子接続パターン２３とを設けた形状に形成されている。導電パターン１１，１２は、それぞれ前記コモンスイッチパターン２１の外周を囲む位置に円弧状に形成される一対のスイッチパターン形成用パターン１１ａ，１２ａと、これらスイッチパターン形成用パターン１１ａ，１２ａの一端にそれぞれ接続される端子接続パターン１５，１９とを設けた形状に形成されている。各端子接続パターン１５，１９，２３は並列に設置される。また前記一対のスイッチパターン形成用パターン１１ａ，１２ａは、少なくとも下記するオンオフ用のスイッチパターン１４，１８となる部分を含む、それよりも広い領域の形状に形成されている。

ここで前記導電パターン１１，１２，１１１は、平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜によって構成されている。この導電性被膜の比抵抗（体積抵抗率）は、３×１０^−５〜３×１０^−６〔Ω・ｃｍ〕程度であり、銀自体の比抵抗１．６×１０^−６〔Ω・ｃｍ〕に近い小さい値となっている。そこでこの実施形態ではこの導電性被膜の膜厚を、１〜１０μｍ程度と薄く形成することができる（なお安定した導通のためには金属粒子径の４倍以上の膜厚が好ましい）。本実施形態の導電性被膜としては、特開２００３−３０８７３０号公報，特開２００３−３０８７３１号公報，特開２００３−３０８７３２号公報で記載の導電性被膜（藤倉化成（株）製）を使用している。以下この導電性被膜について説明する。

前記導電パターン１１，１２，１１１を構成する導電性被膜を形成するには、まず平均粒径が１〜１０００ｎｍ（好ましくは１〜５００ｎｍ）の銀（又は銀化合物）の金属微粒子（以下この実施形態では「銀微粒子」という）を含有した導電ペーストを用意する。導電ペーストは、銀微粒子を、バインダ樹脂，溶媒，還元剤の少なくとも一種類以上のものに分散した液状のペーストとして構成されている。ここでバインダ樹脂としては、アクリル樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等や、これらのモノマーを用いる。また溶媒としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、セカンダリーブチルアルコール等のアルコール類、又はイソホロン、テルピネオール、エチレングリコールモノブチルエーテル、ブチルセロソルブアセテート等の有機溶媒を用いる。また還元剤としては、エチレングリコール、ホルマリン、ヒドラジン、アスコルビン酸、各種アルコール等を用いる。また前記銀化合物としては、酸化銀（酸化第１銀、酸化第２銀）、炭酸銀、酢酸銀、アセチルアセトン銀錯体等を用いる（これらは二種以上を混合しても良い）。また前記導電ペーストには銀微粒子の二次凝集を防止するため、分散剤を添加して銀微粒子を良好に分散させておくことが望ましい。分散剤としては、例えばヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール等を用いる。

次に以上のように構成された導電ペーストを、前記導電パターン１１，１２，１１１の形状となるようにフレキシブル基板１０上に印刷する。印刷には例えばスクリーン印刷を用いる。そして前記導電ペーストを印刷したフレキシブル基板１０を加熱すれば、前記導電パターン１１，１２，１１１を構成する導電性皮膜が完成する。加熱温度は導電ペーストの材質に応じて１５０℃〜２３０℃とし、加熱時間は１０秒〜１２０分程度とする。

ここで図４は以上のようにして形成される導電性被膜の性能試験の結果を示す図である。この導電性被膜は、具体的には銀化合物として酸化銀微粒子でその粒径が数１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲のものを用い、これを溶媒（テルピネオール）に分散させてなる導電ペーストを、ＰＰＳ製のフイルム上にスクリーン印刷によって印刷形成したものを、加熱温度１５０℃〜２２０℃の範囲、及び加熱時間３分〜３０分の範囲の各種条件で焼成して形成されたものである。そしてこれら各種条件で形成された各種導電性被膜の諸特性（比抵抗、膜厚、基板への密着性、鉛筆硬度）を測定した。ここで基板への密着性の測定方法は、導電性被膜上を覆うようにフイルム上に粘着テープ（ニットー３１Ｂテープ）を気泡が入らないように爪で押し付けながら貼り付け、直ちにこの粘着テープの一端を持ち、導電性被膜面に垂直方向に一気に引き剥がし、このとき導電性被膜が剥がれるか否かを測定する測定方法である。また鉛筆硬度の測定方法は、導電性被膜面を上にしたフイルムを水平な台の上に固定し、導電性被膜面に対して４５°の角度をなすように鉛筆を手で持ち、導電性被膜面に対して垂直方向に１〔ｋｇｆ〕の強さで導電性被膜面にこれを押し付けながら、水平方向に均一な速さ（１ｃｍ／ｓｅｃ）で０．５ｃｍの距離を１０往復させる。上記動作を導電性被膜の３ヶ所について行い、一ヶ所でもフイルムにとどく被膜の破れがある場合は硬度記号が１級階下の鉛筆に取り換えて同様な試験を繰り返し、フイルムにとどく破れが認められない最高位の鉛筆硬度記号を鉛筆硬度値とする試験方法である。

同図に示すように上記導電性被膜は、加熱温度が１５０℃と低い温度であり、且つ加熱時間が３分と短い時間であっても、比抵抗は３．１×１０^−５〔Ω・ｃｍ〕と小さく、また密着性も鉛筆硬度も下記する摺動子３０の摺動に耐えられるものであった。

なお図４に示すように、加熱時間を長くすればするほど、また加熱温度を高くすればするほど比抵抗は小さくなり、また密着性も鉛筆硬度も良好になる。即ちこの導電性被膜の比抵抗（体積抵抗率）は、３×１０^−５〜３×１０^−６〔Ω・ｃｍ〕程度で、銀自体の比抵抗１．６×１０^−６〔Ω・ｃｍ〕に近い、非常に小さい値となっている。従来の鱗片状の銀粒子（平均粒径１〜５０μｍ程度）からなる導電ペーストの場合は、前述のようにその比抵抗が、１×１０^−４〜４×１０^−５〔Ω・ｃｍ〕程度なのに対して、非常に小さい比抵抗となるのは以下の理由による。

即ち平均粒径１〜１０００ｎｍという微細な粒子状の銀化合物の場合について説明すると、この銀化合物は、単に加熱により、或いは還元剤との共存下で加熱することにより、容易に金属銀粒子に還元される微粒子である。特に平均粒径が５００ｎｍ以下の粒子状銀化合物は還元反応の速度が速くなるので好ましい。そしてこの還元反応時に生じる反応熱によって、還元反応によって形成された金属銀微粒子が溶融し、互いに融着して連続した金属銀の薄い高導電性の導電性被膜を形成するのである。このため得られる導電性被膜は、銀自体と同等の比抵抗を有するものとなる。なお導電ペーストに還元剤を添加すれば、より低温での還元反応が進み、導電性皮膜を形成できるので好適である。即ち従来の導電性ペーストは平均粒径１〜５０μｍ程度の鱗片状の銀粒子を用いていたので、１６０℃程度加熱しても溶融せず、これら銀粒子間の物理的接触のみによって導通していたので、その比抵抗が大きなものになっていたが、平均粒径が１〜１０００ｎｍ程度（即ちナノサイズ）の微粒子状の銀微粒子を用いた場合は表面エネルギーが指数関数的に大きくなり、このため金属銀微粒子間が１５０℃〜２２０℃程度の低い温度でも溶着して一体の金属となるので、その比抵抗が小さくなるのである。

そして以上のようにこの導電性被膜は銀自体と同等の比抵抗を有するので、その厚みを薄くすることができる。また１５０℃〜２２０℃程度の低い温度による加熱で済むので、熱に弱い材質（例えばＰＥＴフイルム）からなるフレキシブル基板１０を使用することができる。

次に図２に戻って、同図に示すフレキシブル基板１０の導電パターン１１，１２の部分を、図３に示すようにプレス等による機械的カットによって、１１個の、導電パターン１１，１２とフレキシブル基板１０を貫通する開口部Ａを形成する。但し機械的カットの代わりにレーザカットによって開口部Ａを形成してもよい。すなわちこのカットによって、導電パターン１１，１２の部分に、それぞれ櫛歯状の５つずつのコード出力用のスイッチパターン１４，１８が形成される。

ここで本実施形態においては、導電パターン１１，１２として平均粒径が１〜１０００ｎｍの微細な銀微粒子によって形成される導電性皮膜を用いているので、従来の平均粒径が１〜５０μｍの鱗片状の銀粒子を含有する導電ペーストからなる導電性皮膜をカットした場合に比べ、これをカットした場合、そのカット面に露出する銀微粒子によって形成される凹凸が微細な凹凸となり、極めてファインなカット面が得られる。同時に前述のように導電パターン１１，１２の導電性は高くてその厚みを前記従来の平均粒径が１〜５０μｍの鱗片状の銀粒子を含有する導電性皮膜の厚みに比べてかなり薄く形成できるので、これをカットした場合、導電性皮膜のカット面にダレやバリのようなゆがみも少なくなり、この点からも極めてファインなカット面が得られる。

そして図５に示すように、フレキシブル基板１０のスイッチパターン１４，１８の外周部分と中心孔２５と孔２６，２７とをプレス等による機械的カットやレーザカット等によってカットすれば、スイッチ基板１が完成する。なお前記開口部Ａとスイッチ基板１の外周部分と中心孔２５と孔２６，２７とをプレス等による機械的カットやレーザカットによって一度に形成してもよい。

以上のように開口部Ａをカットすることでスイッチパターン１４，１８の端辺１６ａ，１６ｂ（図５参照）を形成すれば、前述のようにそのカット面をファインに形成できるばかりか、カット面の位置を精度よく形成でき、その上を摺動する下記する摺動子（摺動軌跡は図５に同心円の二本の一点鎖線で示す）３０の位置を精度よく検出でき、摺動子の位置に応じた正確なコード出力が得られるようになる。

次にスイッチ基板１に図１に示すケース４０を成形するには、まず前記図５に示すスイッチ基板１の各端子接続パターン１５，１９，２３上にそれぞれ端子板５０の一端を載置し、その状態のままこのスイッチ基板１を図６に示すように第一金型２００と第二金型２５０の間に挟持する。即ち図６はスイッチ基板１を第一，第二金型２００，２５０で挟持したときの図１（ｂ）に相当する部分の断面図である。

第一金型２００にはスイッチ基板１のスイッチパターン１４，１８等を形成した面を当接する当接面２０１が設けられ、この当接面２０１の周囲にはこれを囲む凹部２０３（この凹部２０３はケース４０の一部を形成する）が設けられている。

第二金型２５０にはケース４０の一部を形成する凹部２５３が設けられている。また第二金型２５０には、スイッチ基板１の中心孔２５の部分に挿入されてその先端面が第一金型２００に当接する突出部２５１と、前記スイッチ基板１と端子板５０の端部の重なっている部分を第一金型２００に押し付ける押圧部２５５とが設けられている。

そして第二金型２５０側に設けたピンゲートＰから溶融した高温高圧の溶融成形樹脂を圧入すれば、凹部２５３と凹部２０３の部分に溶融成形樹脂が満たされ、その後成形樹脂が冷却・固化した後に第一，第二金型２００，２５０を取り外せば、図１に示すような、各スイッチパターン１４，１８及びコモンスイッチパターン２１を露出する収納部４１を設けた状態でスイッチ基板１の下面と外周側面を覆うように成形樹脂製のケース４０を取り付けた構造のケース付きスイッチ基板１００が完成する。このとき各端子接続パターン１５，１９，２３に接続した端子板５０はその上下を前記ケース４０を構成する成形樹脂によって挟持されることで接続・固定されている。

以上のようにしてケース付きスイッチ基板１００を製造すれば、スイッチ基板１のスイッチパターン１４，１８を形成した表面と、開口部Ａの部分に露出する成形樹脂の表面とを、正確に同一面にすることができる。即ち開口部Ａは軟らかいフレキシブル基板１０及びその表面に形成した非常に薄い導電性皮膜をカットすることによって形成されているので、前記背景技術の欄で説明したスイッチ接点板３１０のようにカット面にバリやダレが生じることはないからである。

ここで図７はこのケース付きスイッチ基板１００に使用される摺動子３０を示す平面図、図８はスイッチ基板１に対する摺動子３０の配置位置を示す図である。なお実際は摺動子３０はケース４０の収納部４１内に回転自在に収納される摺動型物（図示せず）に取り付けられている。摺動子３０は両図に示すように３組の摺動接点３１，３３を等間隔（１２０°間隔）に設け、３組の内側の摺動接点３３が常にコモンスイッチパターン２１に摺接し、外側の摺動接点３１がスイッチパターン１４，１８及び開口部Ａにオンオフすることで位相のずれたコード出力が出力できるようにしている。

即ちスイッチパターン１４とスイッチパターン１８とは１２０°の間隔よりも少しずれる位置に設けられており、従って摺動子３０の摺動接点３１が何れかのスイッチパターン１４にオンするタイミングと、これに対応するスイッチパターン１８に摺動接点３１がオンするタイミングの位相は少しずれ、これによってスイッチパターン１４とスイッチパターン１８から出力されるオンオフ信号の位相が少しずれるようにしている。これによって例えば摺動子３０が右回りしているか、左回りしているかを検出できる。

そして前述のようにスイッチパターン１４，１８のオンオフの境界部分には金属板製のスイッチ接点板のようなバリやダレはないので、その上を摺動子が摺動しても、チャタリングなどの問題を生じることはない。且つ前述のようにこのスイッチパターン１４，１８はその比抵抗が非常に小さくて銀自体の比抵抗に近い値であり、またスイッチパターン１４，１８のカットした端辺１６ａ，１６ｂは極めてファインなので、スイッチパターン１４，１８上を摺動子３０が摺動することでオンオフ波形が出力される際に、オンオフ波形のオンオフの切り替わり部分が垂直な立ち上がりとなり、同時にノイズのない、正確な矩形波が得られる。

さらにこの実施形態の場合、開口部Ａを設けることでスイッチパターン１４，１８の端辺１６ａ，１６ｂを形成しているので、スイッチパターン１４，１８の印刷精度誤差によって端辺１６ａ，１６ｂの位置精度にバラツキは生じず、従って摺動子３０の位置に応じた精度の良いオンオフ出力が得られる。

〔第一実施形態の変形例〕
上記第一実施形態では、導電パターン１１，１２，１１１（即ちスイッチパターン１４，１８やコモンスイッチパターン２１等）を、平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜によって形成したが、さらにこれら導電パターン１１，１２，１１１（スイッチパターン１４，１８やコモンスイッチパターン２１等）を、前記平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜の上にカーボンペースト又は銀カーボンペーストをオーバーコートして構成したスイッチ基板１Ａとしても良い。またスイッチ基板１Ａを取り付けたケース付きスイッチ基板１００Ａの製造方法は、第一実施形態での製法の工程中で、導電パターン１１，１２，１１１を形成した後に、これら導電パターン１１，１２，１１１を覆う状態にてオーバーコートとしてカーボンペースト又は銀カーボンペーストを形成する工程が追加される以外は第一実施形態と同様である。これによりスイッチ基板１Ａのオーバーコートを上面（表面）に持つスイッチパターン１４Ａ，１８Ａを形成した表面と開口部Ａ´の部分に露出する成形樹脂の表面とを正確に同一面とすることができる。即ち開口部Ａ´は軟らかいフレキシブル基板１０及びその表面に形成したオーバーコート付きの互いに融着している銀微粒子からなる導電性被膜をカットすることによって形成されているので、前記背景技術の欄で説明したスイッチ接点板３１０のようにカット面にバリやダレが生じることはないからである。このように構成すれば、比抵抗が小さくてスイッチパターン１４，１８上を摺動子３０が摺動することで出力されるオンオフ波形のオンオフの切り替わり部分が垂直な立ち上がりとなって正確な矩形波が得られるばかりか、さらに耐環境性及び耐摺動性に強くなる。即ち平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜は金属銀であるため、これをパターンの表面に露出していると、必ずしもその耐環境性（耐酸化性，耐硫化性等）に強いとは言えず、且つその上を通過する摺動子３０の摺動接点３１，３３の摺接に対してもその耐久性が強いとは言えない。そこでこれら耐環境性及び耐摺動性に強いカーボンペースト又は銀カーボンペーストをその上にオーバーコートすることで、前記平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜によってその抵抗値を格段に低下した上で、さらにその耐環境性及び耐摺動性に強い導電パターン１１，１２，１１１（スイッチパターン１４，１８やコモンスイッチパターン２１等）を構成することができる。なおカーボンペースト又は銀カーボンペーストの厚みは、５〜６μｍ程度が好ましく、またカーボンペーストや銀カーボンペーストはスクリーン印刷等の印刷手段によって形成することが好ましい。

ここでカーボンペースト及び銀カーボンペーストの構成材料について説明すると、カーボンペーストとは粉体状のカーボンと樹脂バインダーとを混合したものであり、また銀カーボンペーストとは、粉体状のカーボン及び銀と樹脂バインダーとを混合したものである。さらに粉体状のカーボンとは、球状等の立体形状のカーボンブラック、又は層状のグラファイトであってその粒径が２０ｎｍ〜１０μｍ程度の紛体をいい、何れも、各々の粒子が樹脂バインダー中で物理的に接触することで導電性を有するものである。また粉体状の銀とは、平均粒径１〜５０μｍ程度の鱗片状の銀の紛体であり、各々の粒子が樹脂バインダー中で物理的に接触することで導電性を有するものである。

〔第二実施形態〕
図９（ａ）は本発明の第二実施形態にかかるスライドスイッチ用のケース付きスイッチ基板２１０と、ケース付きスイッチ基板２１０のケース２１２の収納部２１１内にスライド自在に収納される摺動型物２６０とを示す斜視図である。また図９（ｂ）はケース付きスイッチ基板２１０内に取り付ける前の状態のスイッチ基板（フレキシブルスイッチ基板）２３０の斜視図である。

図９（ｂ）に示すようにスイッチ基板２３０は、可撓性を有する略矩形状の合成樹脂フイルム（例えばＰＰＳフイルムやＰＩフイルムやＰＥＴフイルムやＰＥＮフイルム等）製の基板（以下この実施形態では「フレキシブル基板」という）２３２の表面の長手方向に向かって、一本の直線状のコモンスイッチパターン２３１と、二本のオンオフ用のスイッチパターン２３３，２３５とを並列に形成し、一方基板２３２の上辺からは三本の舌片状に突出する端子形成部２３７，２３９，２４１を突出し、これら各端子形成部２３７，２３９，２４１上に第一端子パターン２４３，第二端子パターン２４５，第二端子パターン２４７を形成し、さらに前記スイッチパターン２３１，２３３，２３５と端子パターン２４３，２４５，２４７とをそれぞれ連結パターン２４９，２５１，２５３によって連結して構成されている。二本のスイッチパターン２３３，２３５の間の部分、即ちフレキシブルスイッチ基板２３０の摺動子が摺動する軌道上のスイッチパターン２３３，２３５を区切る位置には、フレキシブルスイッチ基板２３０を貫通する開口部Ｂが形成されている。

ここで前記スイッチパターン２３１，２３３，２３５と端子パターン２４３，２４５，２４７と連結パターン２４９，２５１，２５３とは、前記第一実施形態のスイッチパターン１４，１８等と同様に、平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜によって構成している。従ってこの導電性被膜の比抵抗（体積抵抗率）も、３×１０^−５〜３×１０^−６〔Ω・ｃｍ〕程度であり、銀自体の比抵抗１．６×１０^−６〔Ω・ｃｍ〕に近い非常に小さい値となっており、またこの導電性被膜の膜厚も、１〜１０μｍ程度と薄く形成することができる。この導電性被膜の材質や形成方法は前記第一実施形態と同様なので、その説明は省略する。そしてこの実施形態においても、前記実施形態と同様に、スイッチパターン２３３，２３５は、まず基板２３２上にスイッチパターン２３３，２３５を含む一本の導体パターンを設け、その後開口部Ｂを機械的カットやレーザカットによって形成することで形成されている。

次にケース付きスイッチ基板２１０を製造するには、図１０に示すように、第一金型４００と第二金型４３０とを接合する際、図９（ｂ）に示すフレキシブルスイッチ基板２３０を第一金型４００と第二金型４３０の間に設けたキャビティー４５０内に収納する。キャビティー４５０はケース２１２の形状と同一形状である。またこのときフレキシブルスイッチ基板２３０の各端子形成部２３７，２３９，２４１の部分は、端子パターン２４３，２４５，２４７が外向きとなるように１８０°折り返された状態でキャビティー４５０の内面に密着するようにしている。そして第一金型４００に設けた樹脂注入口４０５から溶融した合成樹脂をキャビティー４５０内に充填し、溶融合成樹脂が固化した後に、第一，第二金型４００，４３０を取り外せば、図９（ａ）に示すケース付きスイッチ基板２１０が完成する。このときコモンスイッチパターン２３１とスイッチパターン２３３，２３５は収納部２１１内の同一面上に露出し、同時にフレキシブルスイッチ基板２３０の開口部Ｂ内にも成形樹脂が満たされることで、開口部Ｂ内の成形樹脂の表面と、スイッチパターン２３３，２３５の表面とは同一面となっている。

そして図９（ａ）において、摺動型物２６０のケース付きスイッチ基板２１０側の面に図示しない摺動子（可動接点部材）を取り付け、この摺動型物２６０をケース付きスイッチ基板２１０の収納部２１１内に収納し、その上を図示しないカバーで塞げば、スライド型のスイッチが完成する。そして摺動型物２６０に設けたつまみ２６３をスライド移動すれば、図示しない摺動子の摺接部がスイッチパターン２３３，２３５及び開口部Ｂ上とコモンスイッチパターン２３１上とを移動し、端子パターン２４３，２４５，２４７間のオンオフ出力が変化する。そのときスイッチパターン２３３，２３５の比抵抗は小さく、またその外周辺のオンオフ境界線部分は第一実施形態と同様に極めてファインなので、その上を摺接部が通過する際、即ちオンオフが切り替わる際は、オンオフの切り替わり部分が垂直な立ち上がりとなり、同時にノイズのない、位置精度の良い、きれいな矩形波が得られる。

〔第二実施形態の変形例〕
上記第二実施形態では、各種パターン２３１，２３３，２３５，２４３，２４５，２４７，２４９，２５１，２５３を、平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜によって形成したが、上記第一実施形態の変形例のように、さらにこれら各種パターン２３１，２３３，２３５，２４３，２４５，２４７，２４９，２５１，２５３を、前記平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜の上にカーボンペースト又は銀カーボンペーストをオーバーコートして構成したスイッチ基板２３０Ａとしても良い。またスイッチ基板２３０Ａを取り付けたケース付きスイッチ基板２１０Ａの製造方法は、第二実施形態での製法の工程中で、各種パターン２３１，２３３，２３５，２４３，２４５，２４７，２４９，２５１，２５３を形成した後（開口部Ｂを形成する前）に、これら各種パターン２３１，２３３，２３５，２４３，２４５，２４７，２４９，２５１，２５３を覆う状態にてオーバーコートとしてカーボンペースト又は銀カーボンペーストを形成する工程が追加される以外は第二実施形態と同様である。これによりスイッチ基板２３０Ａのオーバーコートを上面（表面）に持つスイッチパターン２３３Ａ，２３５Ａを形成した表面と開口部Ｂ´の部分に露出する成形樹脂の表面とを正確に同一面とすることができる。即ち開口部Ｂ´は軟らかいフレキシブル基板２３２及びその表面に形成したオーバーコート付きの互いに融着している銀微粒子からなる導電性被膜をカットすることによって形成されているので、前記背景技術の欄で説明したスイッチ接点板３１０のようにカット面にバリやダレが生じることはないからである。このように構成すれば、比抵抗が小さくてスイッチパターン２３３，２３５上を摺動子が摺動することで出力されるオンオフ波形のオンオフの切り替わり部分が垂直な立ち上がりとなって正確な矩形波が得られるばかりか、さらに耐環境性及び耐摺動性に強くなる。即ち前述のように平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜は金属銀であるため、これをパターンの表面に露出していると、必ずしもその耐環境性（耐酸化性，耐硫化性等）に強いとは言えず、且つその上を通過する摺動子の摺接に対してもその耐久性が強いとは言えないので、これら耐環境性及び耐摺動性に強いカーボンペースト又は銀カーボンペーストをその上にオーバーコートすることで、前記平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜によってその抵抗値を格段に低下した上で、さらにその耐環境性及び耐摺動性に強い各種パターン２３１，２３３，２３５，２４３，２４５，２４７，２４９，２５１，２５３を構成することができる。なおカーボンペースト又は銀カーボンペーストの厚みは、５〜６μｍ程度が好ましく、スクリーン印刷等の印刷手段によって形成するのが好ましい。なお前記カーボンペースト及び銀カーボンペーストの構成材料は前記第一実施形態の変形例の場合と同様である。

以上本明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば上記実施形態では、スイッチパターンを銀の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜によって形成したが、その代わりに、スイッチパターンを金の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜によって形成しても良い。またスイッチパターンを銅の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜によって形成しても良い。さらにこれら金属（銀，金，銅）の内の二種類以上を混合した金属微粒子によって導電性被膜を形成しても良い。また本発明を他の各種形状・構造のスイッチ基板に適用しても良いことは言うまでもない。また開口部Ａ，Ｂは必ずしも穴である必要はなく、スイッチ基板の外周縁又は内周縁から切り欠いた形状（例えば櫛歯形状）などであってもよい。また基板は場合によっては硬質基板であっても良い。またスイッチ基板はインサート成形以外の方法でケースに取り付けても良く、要はスイッチ基板のスイッチパターンを設けていない側の面に成形樹脂製のケースを面接触させた状態で取り付けるものであれば良い。また上記実施形態では開口部Ａ，Ｂ内に露出するケース４０，２１２の表面を、スイッチパターン１４，１８，２３３，２３５の表面と正確に同一面となるようにしているが、場合によっては正確な同一面でなくてもよく、略同一面としても良い。

本発明の第一実施形態にかかるケース付きスイッチ基板１００を示す図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側断面図（図１（ａ）のＤ−Ｄ断面図）である。スイッチ基板１の製造方法を示す図である。スイッチ基板１の製造方法を示す図である。導電性被膜の性能試験の結果を示す図である。スイッチ基板１の平面図である。スイッチ基板１へのケース４０の成形方法を示す図である。摺動子３０を示す平面図である。スイッチ基板１に対する摺動子３０の配置位置を示す図である。図９（ａ）は本発明の第二実施形態にかかるケース付きスイッチ基板２１０等を示す斜視図、図９（ｂ）はフレキシブルスイッチ基板２３０の斜視図である。ケース付きスイッチ基板２１０の製造方法説明図（図９（ａ）のＣ線部分の断面に相当する断面を示す）である。従来のスイッチ接点板を用いたスイッチ基板の問題点説明図である。従来のスイッチ接点板を用いた場合のオンオフ波形を示す図である。

符号の説明

１スイッチ基板（フレキシブルスイッチ基板）
１０フレキシブル基板（基板）
１４スイッチパターン
１８スイッチパターン
２１コモンスイッチパターン
３０摺動子
４０ケース
４１収納部
１００ケース付きスイッチ基板
Ａ開口部
２１０ケース付きスイッチ基板
２１１収納部
２１２ケース
２３０スイッチ基板（フレキシブルスイッチ基板）
２３１コモンスイッチパターン
２３２フレキシブル基板（基板）
２３３，２３５スイッチパターン
２６０摺動型物
Ｂ開口部

Claims

基板表面の摺動子が摺接する軌道上に複数のスイッチパターンを形成してなるスイッチ基板において、
前記スイッチパターンを、平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀及び／又は金及び／又は銅の金属微粒子を互いに融着してなる導電性被膜によって形成したことを特徴とするスイッチ基板。
前記導電性被膜は、平均粒径が１〜１０００ｎｍの銀及び／又は金及び／又は銅の金属微粒子を含有する導電ペーストを前記基板に塗布して加熱することで前記金属微粒子を互いに融着して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ基板。
前記スイッチパターンは、前記導電性被膜の上に、カーボンペースト又は銀カーボンペーストをオーバーコートして構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスイッチ基板。
請求項１又は２又は３に記載のスイッチ基板はフレキシブルスイッチ基板であり、このスイッチ基板の摺動子が摺動する軌道上に前記スイッチパターン間を区切る開口部を設け、且つ前記スイッチ基板のスイッチパターンを設けていない側の面に成形樹脂製のケースを面接触させた状態で取り付けると共に前記スイッチ基板に設けた開口部に露出するケースの面とスイッチパターンの面とを略同一面としたことを特徴とするケース付きスイッチ基板。