JP2007294246A - キーシート及びそれを備えたキーユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 導電性キートップのある狭ピッチタイプのキーシートを用いたキーユニットを備えた携帯電話機等の機器がその導電性キートップの操作により機器内部の電子部品に静電破壊が生じることを防止する。
【解決手段】 マスクシート（：遮光板）４０を導電性材料、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）等で構成し、マスクシート４０に導電性キートップ５０Ｌ、５０Ｒ、基準電位配線膜８の表面と常に接触するスプリング部分４４Ｌ、４４Ｒ及び４６を設け、マスクシート４０自身がそのキートップ５０Ｌ、５０Ｒに誘導された静電気を配線基板２の基準電位電極８ａに誘導する誘導路を成すように形成してなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子機器類、例えば携帯電話機、ＰＨＳ、携帯情報端末(ＰＤＡ等）、携帯オーディオ、家電製品用リモートコントローラ等の照光式のキーシート及びそれを備えたキーユニットに関する。

例えば、携帯電話機、ＰＨＳ、携帯情報端末(ＰＤＡ等）、携帯オーディオ、家電製品用リモートコントローラ等の電子機器に用いられるキーシートとして、キートップ等が所定の光源（例えば発光ダイオードからなる）により照光されるものが多い。周囲が暗い場所でもキーを容易に視認でき、操作が容易になると言う利点があるためである。

ところで、照光式のキーシートとして、各隣接キートップ間に、例えば携帯電話機等のケースが介在する一般的なタイプと、隣接キートップ間にケースが介在せず、例えば０．３ｍｍ以下という極めて狭い間隔のみが介在する狭ピッチタイプとがあり、小型であって多くのキーを高い密度で配置した機器、例えば小型携帯電話機には、狭ピッチタイプのキーシートが用いられる（特願２００６−０１３２３２）。

図４はそのような狭ピッチタイプのキーシートを配線基板上に配置したキーユニットの従来例を示す断面図である。
図面において、１００は配線基板で、図示しない配線膜や図面に現れない光源（例えば発光ダイオードからなる）及び内部にスイッチが配置されたメタルドーム（例えばステンレス／ＳＵＳ鋼からなる）１０２を表面に有する。
１０４はキーパッド１０６、１０６、・・・・とでキーベース１０７を構成する補強板で、例えばポリカーボネート等の透明樹脂或いは金属で構成され、キーパッド１０６が配置される複数のキーパッド配置孔１０４ａ、１０４ａ、・・・を有する。

キーパッド１０６、１０６、・・・は補強板１０４の各キーパッド配置孔１０４ａ、１０４ａ、・・・内に納まり、そのキーパッド１０６、１０６、・・・の外側面にてそのキーパッド配置孔１０４ａ、１０４ａ、・・・の内側面に固着され、その補強板１０４によってキーベース１０７として必要な機械的強度が得られるよう補強される。
１０８は上記キーベース（特に、補強板１０４が透明樹脂製の場合）１０７上に配置された遮光性のマスクシート（：遮光板）であり、後述する各隣接キートップ（１１０・１１０）間の下方にあたる領域を占有して遮光するものであり、遮光性フィルム或いは金属薄板からなる。

１１０はキートップで、キーパッド１０６の台座部分１０６ａ上面に固定されている。１０６ｂは押し子部分である。キートップは、一般にはポリカーボネート等の透明樹脂からなるが、デザイン、美感等の観点から金属から成るもの或いは表面に金属メッキを施したものもある。
特願２００６−０１３２３２

ところで、図４に示すキーシートにおいても、キートップ１１０が金属からなる場合、或いはキートップ１１０の表面に金属がメッキされている場合、そのキーシートを組み込んだ機器、例えば携帯電話機等を使用する際に、静電破壊（ＥＳＤ）が生じるという問題があった。

即ち、キートップ１１０は、上述したように透明樹脂からなるものが多いが、一部のキートップをデザイン、美感等の観点から金属からなるもの或いは表面に金属メッキを施し、携帯電話機等のデザイン、美感等を向上させるという要請が強くなりつつある。
そして、そのような要請に応えた携帯電話機等においては、全体或いは表面部が金属で構成されそれゆえ導電性を有するキートップ（そのように導電性を有するキートップを本明細書において「導電性キートップ」ということとする。）をユーザーが操作すると必然的にそのユーザーに誘起した静電気がその導電性キートップに誘導され、その電位が高くなり、静電破壊が生じ、携帯電話機等の内部の電子部品、例えばＩＣ（半導体集積回路）、ＬＳＩ（大規模集積回路）、ＶＬＳＩ（超大規模集積回路）等が破壊されてしまうおそれがあった。

本発明は、このような問題を解決すべく為されたものであり、少なくとも一部のキートップが導電性キートップである狭ピッチタイプのキーシート或いはそれを用いたキーユニットを備えた機器、例えば携帯電話機等がその導電性キートップの操作により機器内部の電子部品に静電破壊が生じることを防止することを目的とする。

本発明は、キーシートのマスクシート（：遮光板）に導電性キートップの表面部と常に接触する部分を設け、マスクシートがそのキートップに誘導された静電気を配線基板の基準電位電極に誘導する誘導路を有するように形成してなる。
そして、キーシートを配線基板に組み込んでキーユニットを構成しだときにそのマスクシートと、基準電位電極との間にも電気的導通が生じるようにする。
その電気的導通状態は、例えば、マスクシートを曲折して弾性を帯び得る部分を形成し、その部分を導電性キートップ、基準電位電極に連なる基準電位配線膜に弾接することにより維持されるようにする。

そして、そのマスクシートは、全体が金属で形成されて導電性を有するものであっても良いし、樹脂等の絶縁性基板の表面に選択的に配線膜を形成し、その配線膜により導電性キートップと配線基板の基準電位配線膜との間を電気的に接続するようにしたものであっても良いし、マスクシートの一部を絶縁性材料で形成し、他の部分を導電性材料で形成し、その導電性材料で形成した部分により導電性キートップと配線基板の基準電位配線膜との間を電気的に接続するようにしたものであっても良い。

本発明によれば、マスクシート（：遮光板）に導電性キートップの表面部と常に接する部分を設け、更には、配線基板の基準電位電極に連なる配線膜と常に接する部分を設けたので、そのマスクシートが配線基板の基準電位電極に静電気を誘導する誘導路を成す。
従って、導電性キートップがユーザーにより操作されて静電気が誘導されると、その静電気はマスクシートによる誘導路を経由して配線基板の基準電位電極に誘導される。
従って、キートップに静電気が蓄積してその電位が異常に高くなり、マスクシートを用いた例えば携帯電話機等の機器内部の電子部品、例えばＩＣ等が静電破壊することを防止することができる。
特に、マスクシートとして全体が金属から成るものを用いた場合には、導電性キートップに印加された静電気のみならず、樹脂製のキートップに印加された静電気をも配線基板の基準電位電極へ誘導することができる。

本発明の実施の形態は、基本的には、マスクシート（：遮光板）に導電性キートップの表面部と常に接する部分を設け、更には配線基板の基準電位電極に連なる配線膜と常に接する部分も設け、マスクシートがそのキートップに誘導された静電気を配線基板の基準電位電極に誘導する誘導路を有するようにしたものであるが、マスクシートは、金属薄板、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる薄板が一つの好適例である。というのは、導電性を有するので、自身が配線基板の基準電位電極への静電気の誘導路になりうる上に、適宜な形状、例えばＶ字状或いは逆Ｖ字状若しくはＵ字状に曲折されて適度な弾性を帯び得るようにできるからである。

しかし、マスクシートを、樹脂等の絶縁性基板（例えばフレキシブル絶縁基板）の上に選択的に配線膜を形成し、この配線膜により導電性キートップと配線基板の基準電位配線膜との間を電気的に接続するように構成しても良いし、マスクシートの一部を絶縁性材料により形成し、他の部分を導電性材料で形成し、この導電性材料で形成した部分により導電性キートップから基準電位配線膜に至る静電気の誘導路を構成するようにしても良い。
要するに、マスクシートは、隣接キートップ間の間隙下にて遮光するとと共に、導電性キートップと配線基板の基準電位配線膜との間の静電気の誘導路を有すれば、どのような態様であっても良い。後述する第１の実施例では、マスクシートは全体が金属、具体的にはステンレス鋼により形成されており、第２の実施例では、マスクシートは絶縁性基板の上に配線膜を形成し、その配線膜が導電性キートップと配線基板の基準電位配線膜との間の静電気の誘導路を成すようになっている。

尚、導電性キートップ、キートップ全体を金属（例えばステンレス鋼／ＳＵＳ）等導電性材料により形成したものであっても良いが、樹脂で形成したものの表面に金属（例えば銀等）をメッキしたものであっても良い。

以下、本発明を図示実施例に基いて詳細に説明する。
図１及び図２（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第１の実施例（：実施例１）のキーユニットを示すものであり、図１はキーユニットの分解斜視図、図２（Ａ）はキーユニットをマスクシートの導電性キートップ側スプリング部分及び配線膜側スプリング部分が位置するＡ−Ａ線（図１参照）で切断した断面図、図２（Ｂ）は導電性を有しない通常のキートップの存在する部分を示す断面図である。

２は配線基板であり、表面には内部に図示を省略した電極対からなるスイッチを内蔵するメタルドーム４、４、・・・及び光源を成す発光ダイオード（ＬＥＤ）６、６、・・・と配線膜８が形成されている。
上記メタルドーム４、４、・・・のうち、４Ｌは後述する導電性キートップ（５０Ｌ）がユーザーにより押されたときその導電性キートップ（５０Ｌ）に押されて内部のスイッチがオンするメタルドームであり、４Ｒは後述するキートップ（５０Ｒ）がユーザーにより押されたときそのキートップ（５０Ｒ）に押されて内部のスイッチがオンするメタルドームである。

１０はそのメタルドーム４、４、・・・を配線基板２に固定するフィルムが固着された領域（破線で示す）であり、このフィルムは、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなり、薄いので、図２（Ａ）、（Ｂ）では便宜上図示を省略する。また、このフィルムで覆われた破線で示す領域１０内の配線膜８は図面に現れず、その領域１０外の本発明の本質に係る基準電位（アース）配線膜８及び基準電位（アース）電極８ａのみ図面に現れる。
２０はキーベースで、補強板２２と、この補強板２２に形成された所定形状の各孔２４、２４、・・・内に固定されたキーパッド２６、２６、・・・とにより構成されている。補強板２２は例えばポリカーボネート（ＰＣ）等の透明樹脂からなり、各キーパッド２６、２６、・・・は例えばシリコーンゴムや熱可塑性エラストマー等からなる。

４０はキーベース２０上に配置されたマスクシート（：遮光板）であり、且つ、静電気を誘導する誘導経路としての役割も果たすべく、導電性材料、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）により形成されている。４２、４２、・・・はマスクシート４０に形成された台座部分逃げ孔で、後述する各キートップ（５０、５０、・・、５０Ｌ、５０Ｒ）に対応して設けられ、そのキートップ（５０、５０、・・、５０Ｌ、５０Ｒ）が接着されたキーパッド２６の台座部分を通す。
４４Ｌ、４４Ｒはマスクシート４０に形成された導電性キートップ側スプリング部分で、後述する導電性キーヘッド（５０Ｌ、５０Ｒ）と弾接するように設けられている。このスプリング部分４４Ｌ、４４Ｒはマスクシート４０にコ字状に切欠を設け、そのコ字状の切欠に囲まれた部分を起こし、逆Ｖ字状に折り曲げることにより形成されている。

４６はマスクシート４０の後端部に突起を形成し、その突起を上記基準電位配線膜８に弾接するようにＶ字状に曲折することにより形成された配線膜側スプリング部分である。
５０、５０、・・・はキートップで、上記各キーパッド２６、２６、・・・の台座部分に接着されている。これ等キートップ５０、５０、・・・は、次に述べる導電性キートップ５０Ｌ、５０Ｒを除き、例えばポリカーボネート（ＰＣ）或いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明樹脂からなり、例えば天面加飾タイプ或いは裏面加飾タイプの表示が形成されているが、その表示の構造等の詳細な図示、説明は本発明の本質に拘わらないので省略する。

５０Ｌ、５０Ｒは導電性キートップで、金属光沢が生じて装飾的効果が得られるように、例えば全体がステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる。尚、キートップを例えばアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）或いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂により形成し、表面に金属、例えば銀等をメッキする等して金属光沢が得られるようにしても良い。このように、キートップ５０Ｌ、５０Ｒは金属光沢が得られるように全体を金属により形成されている或いは表面を金属で構成されているので導電性を有しているのである。
この導電性キートップ５０Ｌ、５０Ｒはその裏面にマスクシート４０のスプリング部分４４、４４が弾接せしめられている。導電性キートップ５０Ｌは押す操作をされるとキーパッド２６Ｌを介してメタルドーム４Ｌを押してその内部のスイッチをオンにし、導電性キートップ５０Ｒは押す操作をされるとキーパッド２６Ｌを介してメタルドーム４Ｒを押してその内部のスイッチをオンにする。

尚、上記各キートップ５０、５０、・・・、５０Ｌ、５０Ｒと上記キーベース２０と上記マスクシート４０によってキーシート６０が構成され、このキーシート６０と配線基板２によってキーユニット６２が構成される。
この実施例においては、導電性キートップ５０Ｌ、５０Ｒは常に裏面に導電性材料である例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）からなるマスクシート４０の導電性キートップ側スプリング部分４４、４４と弾接し、そのマスクシート４０の配線膜側スプリング部分４６は常に配線基板２の表面の基準電位配線膜８と弾接しており、この基準電位（アース）配線膜８は基準電位電極（アース）８ａに接続されている。
従って、そのマスクシート４０自身が配線基板２の基準電位電極８ａに静電気を誘導する誘導路を成すので、導電性キートップ５０Ｌ、５０Ｒがユーザーにより操作されて静電気が誘導されると、その静電気はマスクシート４０自身を経由して配線基板２の基準電位電極８ａに誘導される。

依って、その導電性キートップ５０Ｌ、５０Ｒに静電気が蓄積してその電位が異常に高くなり、本キーユニットを用いた例えば携帯電話機等の機器内部の電子部品、例えばＩＣ等が静電破壊することを防止することができる。
特に、本実施例によれば、マスクシート４０は全体が金属から成るので、樹脂製のキートップ５０、５０、・・・上に印加された静電気も基準電位電極８ａに誘導することができる。

図３（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第２の実施例（：実施例２）のキーユニットを示すもので、（Ａ）はマスクシートの斜視図、（Ｂ）はキーユニットをマスクシートの導電性キートップ側スプリング部分及び配線膜側スプリング部分が位置するＡ−Ａ線［図２（Ａ）参照］で切断した断面図である。
本実施例は、マスクシートを遮光性を有する絶縁性基板の表面に選択的に配線膜を形成したもので構成した点では図１、２に示した第１の実施例とは相違するがそれ以外の点では共通し、斜視図としては第１の実施例と相違する唯一の部材であるマスクシートのみを図示し、図１、２と共通する部分についてはその図１で使用した符号をそのまま使用し、詳細な説明を省略し、相違する点について、新たな符号を付し、詳細な説明を行う。

４１は本実施例のキーユニットに用いるマスクシートで、例えば絶縁性樹脂からなる基板４３の表面に配線膜４８を選択的に形成したものからなる。この基板４３の形状は、図１に示した第１の実施例のマスクシート４０と略同じであるが、配線膜側スプリング部分７２がＶ字状ではなく、Ｕ字状に下側へ折り返した形状を有する点でのみ相違する。
そして、絶縁性基板４３上に選択的に形成された配線膜４８は、導電性キートップ側スプリング部分７０Ｌと７０Ｒ同士をむすび、更に、その導電性キートップ側スプリング部分７０Ｒと配線側スプリング部分７２とを結ぶように形成されている。

このマスクシート４１は、配線膜４８が導電性キーヘッド側スプリング部分７０Ｌ、７０Ｒにて導電性キートップ５０Ｌ、５０Ｒと常に接触し、配線膜側スプリング部分７２にて配線基板２の基準電位配線膜８と常に接触するので、ユーザーの操作により導電性キートップ５０Ｌ、５０Ｒに静電気が誘導されても、その静電気はマスクシート４１を構成する配線膜４８により基準電位配線膜８に、更には基準電位電極８ａに誘導される。
従って、その導電性キートップに静電気が蓄積してその電位が異常に高くなり、本キーユニットを用いた例えば携帯電話機等の機器内部の電子部品、例えばＩＣ等が静電破壊することを防止することができる。

本発明は、電子機器類、例えば携帯電話機、ＰＨＳ、携帯情報端末(ＰＤＡ等）、携帯オーディオ、家電製品用リモートコントローラ等の照光式のキーシート及びそれを備えたキーユニットに広く産業上の利用可能性がある。

図１は本発明の第１の実施例のキーユニットの分解斜視図である。 （Ａ）は上記実施例のキーユニットを、マスクシートの導電性キートップ側スプリング部分及び配線膜側スプリング部分が位置するＡ−Ａ線（図１参照）で切断した断面図、（Ｂ）は導電性を有しない通常のキートップの存在する部分を示す断面図である。 （Ａ）は本発明の第２の実施例のキーユニットに用いるマスクシートを示す斜視図、（Ｂ）はそのキーユニットを、マスクシートの導電性キートップ側スプリング部分及び配線膜側スプリング部分が位置するＡ−Ａ線［図３（Ａ）参照）］で切断した断面図である。 背景技術を示すキーユニットの断面図である。

符号の説明

２・・・配線基板、４、４Ｌ、４Ｒ・・・メタルドーム、
８・・・基準電位配線膜、８ａ・・・基準電位電極（アース）、
２０・・・キーベース、２２・・・補強板、２６・・・キーパッド、
４０・・・マスクシート（：遮光板）、４１・・・マスクシート、
４３・・・絶縁板、４４Ｌ、４４Ｒ・・・導電性キートップ側スプリング部分、
４６・・・配線膜側スプリング部分、４８・・・絶縁板上の配線膜、
５０・・・キートップ、５０Ｌ、５０Ｒ・・・導電性キーベース、
６０・・・キーシート、６２・・・キーユニット、
７０Ｌ、７０Ｒ・・・導電性キートップ側スプリング部分、
７２・・・配線膜側スプリング部分。

Claims (8)

1. 複数のキーパッド配置用孔が形成された補強板とその各キーパッド配置用孔の内周面に固定された複数のキーパッドからなるキーベースと、
   少なくとも表面部が導電性材料で構成された導電性キートップを少なくとも含み上記各キーパッド上に固定された複数のキートップからなり、この各隣接キートップ間に空隙のみ介在するように配置されたキートップ群と、上記各隣接キートップ間下方に位置して遮光するように上記キーベース上に配置されたマスクシートと、
   を備えたキーシートであって、
   上記マスクシートは、上記導電性キートップの表面部と常に接する部分を有し、そのキートップに印加された静電気を基準電位電極に誘導する誘導路を有している
   ことを特徴とするキーシート。
2. 前記マスクシートの前記キートップの金属で構成された表面部と接する部分が曲折されて、常に接する状態が弾接により維持されるようにされた
   ことを特徴とする請求項１記載のキーシート。
3. 前記マスクシートが導電性材料からなり、そのマスクシート自身が前記誘導路を成している
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のキーシート。
4. 前記マスクシートが絶縁性基板とその表面に選択的に形成された配線膜からなり、この配線膜が前記誘導路を成している
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のキーシート。
5. 複数のキーパッド配置用孔が形成された補強板とその各キーパッド配置用孔の内周面に固定された複数のキーパッドからなるキーベースと、少なくとも表面部が導電性材料で構成された導電性キートップを少なくとも含み上記各キーパッド上に固定された複数のキートップからなり、この各隣接キートップ間に空隙のみ介在するように配置されたキートップ群と、上記各隣接キートップ間下方に位置して遮光するように上記キーベース上に配置されたマスクシートを備えたキーシートを、上記キートップ群の各キートップに対応してその裏面のキーパッドの押し子に押されてオン、オフされるスイッチを表面に有し、更に基準電位配線膜を備えた配線基板上に配置したキーユニットであって、
   上記マスクシートは、上記導電性キートップの表面部と常に接する部分を有し、上記配線膜の基準電位配線膜と接する部分を有し、少なくともその導電性キートップの表面部と常に接する部分から配線膜の基準電位配線膜と接する部分に至るところにそのキートップに印加された静電気を基準電位電極に誘導する誘導路を有している
   ことを特徴とするキーユニット。
6. 前記マスクシートの前記キートップの金属で構成された表面部と接する部分が曲折されて、常に接する状態が弾接により維持されるようにされた
   ことを特徴とする請求項５記載のキーユニット。
7. 前記マスクシートが導電性材料からなり、そのマスクシート自身が前記誘導路を成している
   ことを特徴とする請求項５又は６記載のキーシート。
8. 前記マスクシートが絶縁性基板とその表面に選択的に形成された配線膜からなり、この配線膜が前記誘導路を成している
   ことを特徴とする請求項５又は６記載のキーシート。
   
   
   

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