JP2010510617A - Ｓｍｔ使用のためのキー - Google Patents

Abstract

導電性接点要素（５）と、回路基板（８）上に配置された少なくとも２つの導体の断続的な電気的接触のためのボタン（１）を開示する。このボタン（１）は、少なくとも、回路基板（８）上に配置されたベース（４）、及び、接点要素（５）を備えた、回路基板（８）とベース（４）に対し可動なボタン・トップ（２）を含む。ボタン・トップ（２）は、少なくとも１つの可動膜（３）によってベース（４）に接続され、ベース（４）及び膜（３）は、絶縁弾性材料からなる。本発明によると、ボタン（１）はさらに、少なくとも１つのハンダ付けの足（６）を含み、その第1の端部はベース（４）にポジティブに挿入され、第２の端部であるハンダ付け領域（２８）はボタン（１）を回路基板（８）に固定するために使用される。
【選択図】図１

Description

本発明は、特にＳＭＴ技術においてプリント回路基板上に固定するための、導電性接点要素と、プリント回路基板上に配置された少なくとも２つの導体の、断続的な電気的接触接続のためのキーに関する。この場合、キーは、少なくとも、プリント回路基板上に配置されたベース、及び、接点要素を備えた、プリント回路基板とベースに対し可動なキーヘッドを有し、前記キーヘッドは、少なくとも一つの可動膜によって前記ベースに接続されており、ベース及び膜は絶縁弾性材料から成る。本発明はさらに、そのようなキーの製造方法、又は、そのようなキーの配列、及びそのようなキーの使用に関する。

コンタクト・キースイッチは、例えば、携帯電話、リモコン、及び、例えば車での利用などに使用される。通常それらは、ゴム状弾性材料（通常シリコーン）からなるプリント回路基板に配置されたキー又はキーの配列に基づき、実際のキーヘッドの下側に接点要素（例えばメタル又はカーボンからなる接点ペレット（ｐｅｌｌｅｔ））が配置されており、このキーヘッドを押し下げると、基板上に配置された導体同士が互いに接続されるように、接点要素がプリント回路基板に押しつけられる。この種の構造は、例えば特許文献１に開示されている。

最近では、プラスチックキャップに覆われたこのようなキーパッドを実現するための２つの基本的な解決方法がある。

１つ目の解決方法は、少なくとも１つのスイッチドーム（一般的に、スイッチドームは、通常、１枚のマットの上に複数あるが）を有するシリコーンのスイッチマットである。このスイッチドームは、プラスチックキャップにより作動され、明確に定義された力−変位特性曲線（触覚フィードバック）を生じる。導電性の接点ペレットがプリント回路基板に触れると接点が閉じられスイッチが作動する。スイッチマットは通常、プリント回路基板上に手で設置される。プラスチックキャップの背面照明は、プリント回路基板に貼り付けられたＬＥＤ（発光ダイオード）によりなされる。

２つ目の解決方法は、いわゆるタクトスイッチである。タクトスイッチは、プリント回路基板にハンダ付けした１以上の小さな足（ｆｏｏｔ）を設けた単独のスイッチドームである。通常、ＳＭＴ法（表面実装技術）により自動的に取り付けられる。最近市販されているタクトスイッチは構造が複雑で、非常に高価である。プラスチックキャップの背面照明は通常、プリント回路基板に貼り付けられたＬＥＤによりなされるが、より最近の変形では、タクトスイッチに背面照明が既に一体化されている。通常入手可能であるのは、二、三の力−変位変形体だけである。

ＥＰ ０９３８１１１

従って、本発明の目的は、改良したキー又は改良したコンタクト・キースイッチを提供することである。具体的には、特に、導電性接点要素（例えば、接点ペレット、導電性被覆又はメタルドーム）と、プリント回路基板上に配置された少なくとも２つの導体の断続的な電気的接触接続のための、触覚フィードバックを有するキーを改良することである。この場合、キーは、少なくとも、プリント回路基板上に配置されたベース、及び、触覚フィードバック及び電気的接触を確実にする接点要素又はメタルドームの形をした下部の接点要素を備えた、プリント回路基板及びベースに対し可動な（通常下げることができる）キーヘッドを有する。前記キーヘッドは、少なくとも1つの可動膜により前記ベースに接続されており、ベースと膜は、絶縁弾性材料、例えば（透明な）シリコーンからなる。

前記改良は、とりわけ、前記キーがさらに、少なくとも１つのハンダ付けの足を有し、その第1の端部によりポジティブ・ロック式（ｉｎ ａ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｌｏｃｋｉｎｇ ｍａｎｎｅｒ）にベース内に組み込まれ、その第２の端部である露出したハンダ付け領域によりキーをプリント回路基板上に固定できることで達成される。この場合、「ポジティブ・ロック式に組み込まれる」とは、ハンダ付けの足が、力を加えずにベースから取り外したり引き抜いたりできないように、ベース内に組み込まれていることを意味すると理解されるべきである。

従って、本発明の核心は、とりわけ、キーを固定できること、具体的にはハンダ付けの足を、後でベースに固定する（例えば、接着又はクランプにより）のではなく、むしろ、１つの非露出端部により、ほぼ完全に且つポジティブ・ロック式にベースに埋め込むことにある。この場合、ポジティブ・ロック接続は、好ましくは、非露出端部が、ベースを壊すことなく、ベースから引き抜くことができないように埋め込まれているということにより強化される。これは、例えば、ハンダ付けの足がストリップタイプの場合、非露出端部に段、角度、湾曲又は起伏を設けることによって、又は、非露出端部をストリップとしてではなく、ある程度Ｔ又はＬ型に形成して、ベースに保持することにより可能となる。ベースは通常、キーヘッドと同一の弾性材料からなる、周囲の（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ）リング（円形、楕円形又は角形（丸みのある角をもつものを含む））であり、弾性材料は通常シリコーンである。

従って、本発明の目的は、
・費用効率大、
・ＳＭＴによる自動実装、ロール配送（ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｏｎ ｒｏｌｌｓ）、
・出来る限り小さい構造サイズ、
・０．２ｍｍ〜０．８ｍｍのショートストローク（メタルドーム）及び０．８ｍｍ〜３ｍｍのロングストローク（スイッチマット）の両方を備え、
・力−変位特性曲線の選択幅が広く（顧客の要求に合わせて）、
・オプションとして、背面照明用のＬＥＤが組み込まれている、
という特性（単独又は組み合わせて現れ、特にこれらを組み合わせると無比である）を有する、自動装備可能なスイッチドームを提供することである。

第１の好ましい実施形態によると、キー又はベースの向かい合う側に配置された２つのハンダ付けの足がある。そのため、キーを、例えばハンダ付け工程で、プリント回路基板上に最適に固定することができる。

好ましくは、ベースは、プリント回路基板上に、接触接続されるべき導体の位置の周りを取り巻く要素として形成され、そこから少なくとも１つのハンダ付けの足が横方向に突出する。言い換えれば、好ましくは、ハンダ付けの足はプリント回路基板の上に載っている（ｂｅａｒ ｏｎ）。ハンダ付けの足は、プリント回路基板の上に、それに平行に載っている平面のハンダ付け領域を有することができる。従って、このハンダ付け領域は、いわば、ベースから横方向に突出するストリップ（ｓｔｒｉｐ）である。このようなストリップは通常、０．５〜５ｍｍ、特に好ましくは１〜３ｍｍの幅を有する。これは、高さｈが０．２〜２ｍｍの範囲、特に０．５〜１．５ｍｍの範囲であり、幅も同じオーダの大きさの範囲にあるベースの場合である。

ポジティブ・ロック接続を確実にするために、ハンダ付けの足は、好ましくは、プリント回路基板の面にほぼ垂直に配置される垂直部分を有する。前記垂直部分は、好ましくは、完全にベース内に配置され、その下端にハンダ付け領域が配置されている。

特にベースの安定化に関しては、全周の補強部（ｓｔｉｆｆｅｎｉｎｇ）、又は略全周及び高々部分的に途切れた補強部をベース内に配置し、前記補強部が好ましくは、プリント回路基板の面に平行に配置された面を有する穴あきディスクとして形成されていることが有利である。補強部及びハンダ付けの足は互いに接続されているか、もしくは一体に形成されている。補強部及びハンダ付けの足からなるユニットは、好ましくは、金属材料から成る、打ち抜き形成（ｓｔａｍｐｅｄ ａｎｄ ｆｏｒｍｅｄ）部品として製造される。

さらなる好ましい実施形態によると、ベースには、ハンダ付けインサート（ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ ｉｎｓｅｒｔ）が組み込まれており、前記ハンダ付けインサートは、ほぼ完全にベースに組み込まれた、好ましくは、プリント回路基板の面に平行に配置された面を持つ穴あきディスクとして形成される、全周の補強部、又は全周及び高々部分的に途切れた補強部を有し、補強部には、プリント回路基板の面にほぼ垂直に配置され、ベースにほぼ完全に取り込まれた垂直部分が配置されており、前記部分に隣接して、プリント回路基板上に、それに平行に載っている平面のハンダ付け領域が配置されている。従って、このハンダ付けインサートにより、まず、ベースを固定でき（ハンダ付けの足）、ベースを強化することもできる。

さらなる好ましい実施形態によると、キーヘッドは、少なくとも部分的に、透明又は半透明の材料から成っており、さらに好ましくは、キーヘッドに、照明要素、特にＬＥＤが配置されている。照明要素の接触接続は、少なくとも２つのハンダ付けの足を介して起こる。この場合、照明要素は、好ましくは膜に組み込まれた２つの接触接続要素（可撓性ワイヤ、可撓性突起）により、２つのハンダ付けの足に接触接続されることが特に好ましい。従って、ハンダ付けの足は、キーの固定と同時に、照明要素の駆動のために使用することができ、回路装置の製造工程を大幅に簡素化する。照明要素の２つの極を別々に駆動できるようにするためには、ベースに、２箇所でのみ途切れた実質的に全周の補強部を配置し、前記補強部を好ましくは、プリント回路基板の面に平行に配置された面を持つ穴あきディスクとして形成し、接触接続要素が、補強部の互いに離れた２つの領域を介して２極が連結されることにより、照明要素と補強部の間の電気的接触を生むと有利であることがわかる。言い換えると、補強部の１つの領域及び第１の接触接続要素を具備する１つのハンダ付けの足は、照明要素の第１の接続部に接続され、補強部のもう一つの領域及び第２の接触接続要素を具備するもう一つのハンダ付けの足は、照明要素の第２の接続部に接続されている。従って、例えば、２つの、向かい合って配置されたハンダ付けの足が配置され、少なくとも製造中は、少なくとも２つの（周方向に）介在する、同じく向かい合って配置された、好ましくは分離ギャップを有する取り付け接続部が配置され、この分離ギャップにより補強部を遮断して、異なる極性を有する２つの上記領域がもたらされる場合、特に有利である。

このように照明要素を接続する場合、少なくとも１つの、照明要素の接続方向を示す表示器が、キーヘッドの中、及び／又は上に配置されることが有利であることがわかる（例えば、くぼみ、着色等）。

１つ（又はそれ以上の）照明要素を含む上記使用のためには、もちろん、ハンダ付けの足及び場合により存在する補強部、又は接触接続要素が、導電性材料から構成されるか、又は導電性トラックを持たなければならない。それらは、好ましくは、（錫めっきした）金属又は導電性プラスチックから成り、ハンダ付けの足及び補強部が金属の場合、特に好ましくは、打ち抜き形成工程で一体に製造される。接触接続要素は、このようなハンダ付けインサート上に、ハンダ付け（例えばワイヤボンディング）又は圧着することができる。好ましい金属材料は、特に青銅、ＣｕＦｅ３Ｐ（例えば、ニッケル被膜の）、ＳＡＥ １００８等である。

さらに、本発明は、上述のようなキーのための、ハンダ付けインサートに関し、ハンダ付けインサートは、特に好ましくは上記特徴を有する。

さらに、本発明は、上述のような構造のキーの、又はハンダ付けインサートの、二次元（列）及び／又は三次元（マット）の配列に関する。配列の場合、好ましくは、キー又はハンダ付けインサートは、ハンダ付けの足及び／又は取り付け接続部を介して互いに接続され、好ましくは、実装直前、又は実装装置への挿入の前になって初めて、個々のキーへと分離される。

さらに、本発明は、上記タイプのキーの製造方法、又は上記配列の製造方法に関する。本方法は、好ましくは、接点ペレット、及び、ハンダ付けの足又はハンダ付けインサート全体、及び場合により照明要素（好ましくは、既に接続された、つまり共にハンダ付けされた形の）、及び場合により接触接続要素が、射出成形金型又は圧縮成形金型に入れられ、続いて、絶縁弾性要素（シリコーン）が注入され、金型内で少なくとも部分的に硬化されることを特徴とする。

このような方法は、好ましくは、キーの上記配列を製造し、続いてこれらを、特に好ましくは、互いから電気的に絶縁された補強部の２つの部分を形成する、分離エッジに沿って互いから分離し、個々のキーを形成することを特徴とする。

最後に、本発明は、特に好ましくはＳＭＴ技術において、特にハンダ付けの足を用いたハンダ付け工程によって、プリント回路基板上に固定するための、このようなキーの使用に関する。

さらなる好ましい実施形態は、従属項に記載される。

図１は、ＬＥＤなしのＳＭＴシングルキーであり、ａ）には、ハンダ付けの足の向きに垂直な方向の中央断面を、ｂ）には、上からの図を、ｃ）にはハンダ付けの足の向きに平行な方向の中央断面を示す。 図２は、ロングストローク、接点ペレット及びＬＥＤのワイヤボンディングを備えたＳＭＴシングルキーを、図１と類似の方法で示す。 図３は、ショートストローク、メタルドーム及びＬＥＤのＳＭＴハンダ付けを備えたＳＭＴシングルキーを、図１と類似の方法で示す。 図４は、ハンダ付けインサート（ＳＭＴハンダピン）であり、ａ）には方向Ａ−Ａの中央断面を、ｂ）には、上からの図を、ｃ）には方向Ｂ−Ｂの中央断面を示す。 図５は、一列の前記ハンダ付けインサート（ＳＭＴハンダピン・アレイ）を示す。

以下、図を参照して、例示の実施形態に基づき、本発明をより詳しく説明する。
ＳＭＴシングルキーを、シリコーン・エラストマー用の圧縮成形金型で、通常のスイッチング・マットと同様の方法で製造する。金型に、まず、導電性接点ペレットを入れ、次に、規定量の未加硫シリコーンを入れる。続いて金型を閉じ、シリコーンを約１７０℃で約１０分加硫処理する。次に、金型から成形したスイッチング・ドームを取り除き、（規定の引き裂きエッジ（ｔｅａｒｉｎｇ ｅｄｇｅ）に沿って）デバリングし、続けて、１５０℃で２時間加熱処理する。

スイッチング・ドームの膜は、シリコーンタイプの材料特性、及び接点ペレットのベースとの間隔と合わせて、作動時に所望の力−変位曲線が生じるよう設計される（触覚フィードバック）。

ここで、新規の付加的要因は、２つの小さなハンダ付けの足を有するＳＭＴハンダピンである。これは打ち抜き曲げ部品であり、以下の３つの機能を果たす。
ａ）プリント回路基板（ＰＣＢ）上のＳＭＴ実装を可能にするための金属領域。ＳＭＴは、プリント回路基板を大量に実装するための通常の方法である。
ｂ）ＬＥＤを接続するための接点領域。
ｃ）作動中シリコーンがへこまないような、ベースの周囲の補強部。

ＳＴＭハンダピンは、接点ペレットの後、開いた金型に入れられ、加硫中、シリコーンによって完全に取り囲まれる（ポジティブ・ロック接続により保持）。加硫後、部品はデバリングされる。シリコーンは金属上に付着しないため、小さいハンダ付けの足の領域は、デバリング過程で再びシリコーンから解放される。これは、材料の越流路（ｏｖｅｒｆｌｏｗ ｃｈａｎｎｅｌ）に沿って正確に位置づけられた引き裂きエッジによりなされる。単独のＳＭＴハンダピンを入れることはあまり効率的ではないため、アレイ状の、複数の隣接するＳＭＴハンダピンを、複数の型穴にいれ、加硫後、小さな打ち抜き具により、互いから分離することも可能である。

ＳＭＴハンダピンに、分離ギャップが設けられている場合、２つの小さいハンダ付けの足は打ち抜きにより互いから電気的に絶縁される。同様に、これにより、２つの小さいハンダ付けの足の間の電気部品、例えばＬＥＤの接続が可能となる。

キーの背面照明用のＬＥＤは、ＳＭＴハンダピン上に固定される。これは、可撓性突起（ｌｕｇ）へのハンダ付け（ＳＭＴ）、あるいは、好ましくはワイヤボンディングによって行うことができる。ワイヤボンディングは、ワイヤ接続を所望通り膜形状に合わせることができ、ワイヤは非常に撓みやすいため、キーの力−変位曲線を損なうことがなく、又はほとんど損なわない。加硫中、透明のシリコーンがＳＭＴハンダピンとＬＥＤの周りを流れるだけで、これらは部品に水密に一体化される。光散乱は、キーヘッド表面の品質や材料の色を変えることにより調整できる。

最後に、シリコーンのガス放出を防ぐため、その後部品を熱処理する。

ＬＥＤが一方向にのみ機能する場合、接続方向に対し、例えば対応する金型内のくぼみを用いて、矢印又は何らかの他の記号をキーヘッドに取り付けることができる。

図１は、このような単独キー１の様々な図である。単独キー又はＳＭＴシングルキー１は、キーヘッド２と周りを取り囲むベース４を含む。ベース４とキーヘッド２の間には、同様に周りを取り囲む膜３が配置されている。従って、ベース４、膜３及びキーヘッド２は実際のドームを形成し、３つの要素は全てシリコーンで構成されている。キーヘッド２の下側１２ａには、金属又は導電性プラスチックで構成される接点要素５、例えば接点ペレット５が配置されている。

錫めっきされたハンダ付けの足６は、ベース４内にポジティブ・ロック式にしっかりと固定されている。前記ハンダ付けの足のハンダ付け領域２８はベースから突出し、垂直な領域１０がベース４内に完全に埋め込まれている。さらに、ベースには補強部１１が配置されており、この場合補強部は、穴の開いたディスクとして形成され、ベース全体の周囲に埋め込まれている。

このようなキー１は、２つのハンダ付け位置７によって、プリント回路基板８上に固定される。場合によりドームの下方で生じる熱を放散させるために、斜め方向に、通気路を介して熱風を逃がし、又は冷風を供給することができると有利である。しかしながら、通気路はまた、キーを押したときには空気を流出し、キーをはなすとキーの下側の領域に空気を取り入れるためには不可欠である。前記通気路又はこれに相当する手段（膜中の穴もまた考えられる）がないと、空気が下に閉じ込められてキーを押し下げられない、あるいは、一度キーを押し下げるとキーが緩和しない、又は非常にゆっくりとしか緩和しないことになる。

このようなキーは、通常、２〜５ｍｍ、好ましくは３〜４ｍｍの全高を有する。プリント回路基板８と接点ペレット５の下側の間の距離Ｈは、通常、約１〜２ｍｍ、ベース４の向かい合うリム（ｌｉｍｂ）の間隔ｋは３〜８ｍｍ、好ましくは４〜５ｍｍである。キーヘッド２は丸く形成することが可能で、その場合、例えば２〜４ｍｍの直径ｍを有する。接点ペレット５は通常、円形又は正方形に形成され、直径ｌは２〜３ｍｍである。ハンダ付けの領域２８は、ベース４を越えて横方向に少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜２ｍｍ突出している。

ハンダ付けの足と補強部が（打ち抜き形成法で一体に）製造される金属シートは通常、０．２〜０．５ｍｍの厚みを有する。補強部１１はベース４の材料中に完全に埋め込まれており、ベース４から外に現れる部分はどこにもない。垂直な領域１０も、好ましくは、同様にベース４内に完全に埋め込まれているが、図１でわかるように、プリント回路基板に対し下方に、部分的に露出していてもよい。

図２は、ロングストローク、接点ペレット及びＬＥＤのワイヤボンディングを備えた、ＳＭＴシングルキーを示す。ＬＥＤ１３は、キーヘッド２に組み込まれている。この場合、２つのハンダ付けの足６がＬＥＤ１３の駆動に使われる。このため、補強部１１は、異なる極性２１を有する２つの領域に分けられる。ＬＥＤ１３は、第１の可撓性ワイヤ１４を介して、第１の極性を有する領域に接続され、ＬＥＤ１３の第２の接続部は、第２の可撓性ワイヤ１４を介して、第２の極性を有するもう一つの領域に接続される。可撓性ワイヤ１４と補強部間の接続、及び可撓性ワイヤ１４とＬＥＤ１３間の接続部は、金めっきしたワイヤボンディング用ハンダ付け位置であってよい。補強部１１の２つの領域は、分離ギャップ１７により、互いから電気的に絶縁されている。図２には、２つの領域が未だ互いに接続されたままの、製造直後の状態を示す。具体的には、製造を簡単にするために、補強部は当初、同様に分離ギャップ１７を有する、２つの横方向に連結された取り付け接続部１９とともにある。（最終の）実装に先だち、分離エッジ１６での分離が起こり、２つの腕２０ａ及び２０ｂが分断され、補強部１１の２つの領域が互いから電気的に絶縁される。補強部１１の２つの領域は、２つの向かい合うハンダ付けの足６で、プリント回路基板上の対応する導電トラックに、互いに別々に接続することができる。

プリント回路基板への短絡を避けられるように、取り付け接続部１９の下側からプリント回路基板までの距離は、少なくとも０．２ｍｍ（隙間はシリコーンにより絶縁される）でなければならない。

ＬＥＤは通常、所定の接続方向を有するため、例えば、キーヘッド上に表示部１８が配置されると有利である。

図３は、ショートストローク、メタルドーム及びＬＥＤのＳＭＴハンダ付けを備えた、ＳＭＴシングルキーを示す。この場合、膜は平膜２３で、キーヘッド２はその下側に作動プランジャ２４を有し、作動プランジャがメタルドーム２２に作用する。キーヘッド２に配置されたＬＥＤは、２つの可撓性突起２５を介して、補強部の２つの領域に接続されている。可撓性突起の２つのそれぞれの接続は、ＳＭＴハンダ付け位置２６により生じる。

図４は、ＳＭＴハンダピン、即ち、打ち抜き曲げ部品として製造可能で、金型に入れることができる部品を示す。ＳＭＴハンダピンは、補強部１１、ハンダ付けの足６及び取り付け接続部１９からなる。この図から、ハンダ付けの足６が１〜３ｍｍの幅ｐを有し、取り付け接続部１９が同様に１〜３ｍｍの幅を有することがわかる。２つの腕２０ａ及び２０ｂの間の距離は、好ましくは、少なくとも０．５ｍｍである。補強部は、丸みのある正方形（約０．５ｍｍの丸み付けＲを有する）で、５〜７ｍｍの外幅を有する。

このようなハンダピン又はハンダ付けインサートは、図５に示すようなＳＭＴハンダピンアレイとして製造すると有利である。つまり、個々のハンダ付けインサートが、取り付け接続部１９及び／又はハンダ付けの足６を介して、チェーン又はマトリックス状に互いに接続されている。この場合、寸法ｗ、ｘ、ｙは、それぞれ、１２，４８，６０ｍｍである。従って、これらのＳＭＴハンダピンは、一連又は連続的に（例えばロールで）配置できる。加硫後打ち抜く。

具体的な実施例：
ショートストローク ０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ（メタルドームが任意の選択可能な力−変位曲線と電気接点を作る）
ロングストローク ０．８ｍｍ〜３ｍｍ（シリコーン膜が任意の選択可能な力−変位曲線を作り、接点ペレットが電気接点を作る）
ＬＥＤ付き又はＬＥＤなし

具体的な変形：
接点ペレット： カーボン・ペレット、ゴールド・ペレット、ＳＣペレット又は導電ラッカー等、通常の接点ペレット全てを使用することができる。スイッチドームへの電気的要求に応じて、接点ペレットを選択する。ペレットの直径は、部品の大きさに合わせなければならない（例えば２．５ｍｍ）。

メタルドーム： メタルドームは、例えば円形又は４本足等の形状を有することができる。スイッチドームへの力−変位要求に応じて、メタルドームを選択する。ドームの直径は、部品の大きさに合わせなければならない（例えば５．０ｍｍ）。

メタルドームは、作動プランジャの接着接合により、あるいは通常接着膜を用いて、下部ベースに取り付けることができ、これは通常、最後の工程ステップである。同様に、メタルドームを、このために一体的に形成された小さい固定足（ｆｉｘｉｎｇ ｆｅｅｔ）を用いて、ベースに接着固定することもできる。このようなメタルドームの製造者として、２〜３例を挙げると、ヨーロッパのニコマチック（Ｎｉｃｏｍａｔｉｃ）、アメリカのスナップトロン（Ｓｎａｐｔｒｏｎ）、又はアジアのトゥルートーン（Ｔｒｕｅｔｏｎｅ）がある。

力−変位曲線； シリコーンの特性と組み合わせて、正確な膜形状又はメタルドームを設計することにより、顧客の仕様に従い、ほとんどの希望する曲線を実現することができる。

部品の高さ： キーヘッドは、任意の所望する高さで構成することができる。

ＬＥＤ： 市販のＬＥＤを使用することができる。考慮すべきことは、取り付けサイズ及びＳＭＴハンダ付け又はワイヤボンディングへの適合性（ハンダ付け領域の配置及び質）だけである。この場合、色、輝度、放射角度等を広い範囲から選択できる。例えば、キングブライト製（Ｋｉｎｇｂｒｉｇｈｔ）チップＬＥＤ ０８０５、スーパーブライト、２ｍｍ×１．２５ｍｍ×１．１ｍｍである。場合により直列抵抗を組み入れることも考えられる。

ＬＥＤの固定：
ワイヤボンディング： ＳＭＴハンダピンとＬＥＤの間の可撓性接続を作るために、ワイヤボンダを使用することができる。この場合、各種厚みを有するゴールド又はアルミニウムワイヤがある。例えば、３０〜１５０μｍの厚みを有するゴールドワイヤは、価値があり、ゴールドワイヤの場合、１００μｍの領域の厚みが特に有利であるとわかった。

ＳＭＴハンダ付け： メタルドームの実施例の場合、ＳＭＴハンダピンに２つの可撓性突起が設けられているなら、平膜の小さいストロークを克服するだけでよいため、ＬＥＤはＳＭＴハンダピン上に直接ハンダ付けできる。

ＳＭＴハンダピン：
ＳＭＴハンダピンは、打ち抜き曲げ部品として設計されるが、導電性プラスチック部品であってもよい（３Ｄ−ＭＩＤ モールド・インターコネクト・デバイス）。

材料は、好ましくは、２μｍ厚さのニッケルコーティング（Ｎｉ）を有するＣｕＦｅ３Ｐであるが、例えばブロンズ又はステンレス鋼（ＳＡＥ １００８）であってもよい。

小さいハンダ付けの足の領域は、好ましくは、プリント回路基板上に、鉛フリーＳＭＴハンダ付けを問題なく行うために、錫（Ｓｎ）めっきされている。

ワイヤボンディングのための領域は、申し分のない接着のためには、０．２μｍの金（Ａｕ）でコーティングすると理想的である。

ＳＭＴハンダピンは、単独部品、又は隣接した一連のアレイ、例えば電気的絶縁のための分離ギャップを有するアレイであってもよい。

キーヘッド： 透明シリコーン又は乳白色のシリコーン（光を拡散）。研磨面又は粗面（光を拡散）。研磨面の場合、シリコーンはガラスのように透き通っている。

製造方法：
部品は、好ましくは、圧縮成形によって製造されるが、トランスファー成形でも可能である。
要素の数が多い場合には、液状シリコーンゴム（ＬＳＲ）を用いた完全自動化液状射出成形（ＬＩＭ）が好都合である。

利点：
・構成部品が少なく方法が簡単であるゆえ、費用効率が非常に高い。
・ＳＭＴによる自動装着、ロール配送。
・オプションとして、背面照明用ＬＥＤが組み込まれている。
・キーヘッドに組み込まれたＬＥＤは、必要な場所に光を導け、ロングストロークとしては完全に新規である。
・ＬＥＤ及びキーは１つの作業でプリント回路基板上に取り付けられ、取り付け作業を減らす。
・ＬＥＤは周囲の影響から保護されている。
・構造的サイズが極めて小さい。
・多様性を有する、顧客特有の解決策が簡単に可能。
・０．２ｍｍ〜０．８ｍｍのショートストローク（メタルドーム）も、０．８ｍｍ〜３ｍｍのロングストローク（スイッチング・マット）も両方備える。
・力−変位特性曲線の選択の幅が広い（顧客の要望に合わせて）。
・多数の接点ペレットが可能。
・すべての要求に対し、１つのシステム。
・ＳＭＴハンダピン及びＬＥＤを部品内に直接埋め込むため組み立ててない部分（ｌｏｏｓｅ ｐａｒｔ）がない。
・温度範囲が−４０℃〜＋１１０℃である。

用途（例）：
・プラスチックキャップを用いてキーを作動させるような任意の入力デバイス用のキー／スイッチとして。
・例えば自動車内の入力デバイス（窓の上げ下げ（ｗｉｎｄｉｎｇ）機構、ミラー調整器、ラジオ）用の現今のスイッチマットの代替品、
・ＬＥＤを同時に組み込み、より安いため、従来のタクトスイッチの代替品。

１ 単独キー
２ キーヘッド
３ 膜
４ ベース
５ 接点要素、接点ペレット
６ （錫めっきした）ハンダ付けの足
７ ハンダ付け位置
８ プリント回路基板（ＰＣＢ）
９ 通気路
１０ ６の垂直部分
１１ （周囲の）補強部
１２ ２の上側
１２ａ ２の下側
１３ ＬＥＤ
１４ 可撓性ワイヤ
１５ 金めっきしたハンダ付け位置
１６ 分離エッジ
１７ 分離ギャップ
１８ 接続方向用の表示器
１９ 取り付け接続部
２０ａ／ｂ １９の腕
２１ 接続極性
２２ メタルドーム
２３ 平膜
２４ 作動プランジャ
２５ 可撓性突起
２６ ハンダ付け位置
２７ ハンダ付けインサート、ハンダピン
２８ ハンダ付け領域
ｈ ４の高さ
Ｈ ５と８の距離
ｋ ４のリブ間の距離
ｌ ５の直径／幅
ｍ ２の直径／幅
ｎ １１のリブ間の内側距離
ｐ ６の幅
ｑ １１のリブ間の外側距離
Ｒ 半径
ｓ １９の幅
ｔ １７の幅
ｕ １０の高さ
ｖ １９の厚み
ｗ、ｘ、ｙ 距離

Claims (20)

1. 導電性接点要素（５，２２）と、プリント回路基板（８）上に配置された少なくとも２つの導体の断続的な電気的接触接続のためのキー（１）であって、前記キー（１）は、少なくとも、プリント回路基板（８）上に配置されたベース（４）、及び、前記接点要素（５）又は下部に配置された接点要素（２２）を備えた、前記プリント回路基板（８）と前記ベース（４）に対し可動なキーヘッド（２）を有し、前記キーヘッド（２）は、少なくとも１つの可動膜（３）によって前記ベース（４）に接続されており、ベース（４）及び膜（３）は絶縁弾性材料からなるキーにおいて、
   前記キー（１）がさらに、少なくとも１つのハンダ付けの足（６）を有し、その第1の端部によりポジティブ・ロック式に前記ベース（４）内に組み込まれ、その第２の端部であるハンダ付け領域（２８）により、前記キー（１）を前記プリント回路基板（８）上に固定することができることを特徴とするキー。
2. ２つのハンダ付けの足（６）が前記キーの向かい合う側に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のキー（１）。
3. 前記ベース（４）が、前記プリント回路基板（８）上に、接触接続されるべき導体の位置の周りを取り巻く要素として形成され、そこから前記少なくとも１つのハンダ付けの足（６）が横方向に突出することを特徴とする、請求項１又は２に記載のキー（１）。
4. 前記ハンダ付けの足（６）が、前記プリント回路基板（８）の上にそれに平行に載っている平面のハンダ付け領域（２８）を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のキー（１）。
5. 前記ハンダ付けの足（６）が、前記プリント回路基板（８）の面にほぼ垂直に配置される垂直部分（１０）を有し、この垂直部分は完全に前記ベース（４）内に配置され、その下端に前記ハンダ付け領域（２８）が配置されることを特徴とする、請求項４に記載のキー（１）。
6. 前記ベース（４）に、全周の（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ）補強部（ｓｔｉｆｆｅｎｉｎｇ）（１１）、又は高々全周及び部分的に途切れた補強部（１１）が配置され、前記補強部が好ましくは、前記プリント回路基板（８）の面に平行に配置された面を有する穴あきディスクとして形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のキー（１）。
7. 前記補強部（１１）及び前記ハンダ付けの足（６）は互いに接続されているか、又は一体に形成されていることを特徴とする、請求項６に記載のキー（１）。
8. 前記ベースにハンダ付けインサート（ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ ｉｎｓｅｒｔ）（２７）が組み込まれており、前記ハンダ付けインサートは、ほぼ完全に前記ベース（４）に組み込まれた、好ましくは、前記プリント回路基板（８）の面に平行に配置された面を持つ穴あきディスクとして形成される、全周の補強部（１１）、又は高々全周及び部分的に途切れた補強部（１１）を有し、前記補強部（１１）には、前記プリント回路基板（８）の面にほぼ垂直に配置され、前記ベース（４）内にほぼ完全に組み込まれた垂直部分（１０）が配置されており、及び、前記部分に隣接して、前記プリント回路基板（８）の上にそれに平行に載っている（ｂｅａｒ ｏｎ）平面のハンダ付け領域（２８）が配置されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のキー（１）。
9. 前記キーヘッド（２）は、少なくとも部分的に、透明又は半透明の材料からなっており、前記キーヘッド（２）に、照明要素、特に好ましくはＬＥＤ（１３）が配置されており、前記照明要素が、好ましくは完全に、前記キーヘッド（２）の材料で取り囲まれていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のキー（１）。
10. 前記照明要素（１３）の接触接続は、少なくとも１つ、好ましくは２つのハンダ付けの足（６）によりなされることを特徴とする、請求項９に記載のキー（１）。
11. 前記照明要素（１３）は、好ましくは前記膜（３）に組み込まれた２つの接触接続要素（１４，２５）により、前記２つのハンダ付けの足（６）に接触接続されることを特徴とする、請求項１０に記載のキー（１）。
12. 前記ベース（４）に、全周の２箇所で途切れた補強部（１１）が配置され、前記補強部は、好ましくは、前記プリント回路基板（８）の面に平行に配置された面を持つ穴あきディスクとして形成され、前記接触接続要素（１４，２５）が、前記照明要素（１３）と前記補強部（１１）の間の電気的接触を生むことを特徴とする、請求項１１に記載のキー（１）。
13. ２つの、向かい合って配置されたハンダ付けの足（６）が配置され、少なくとも製造中は、少なくとも２つの介在する、同様に向かい合って配置された取り付け接続部（１９）が配置され、この接続部は、好ましくは、前記補強部（１１）を遮断することになる分離ギャップ（１７）を有することを特徴とする、請求項１２に記載のキー（１）。
14. 前記照明要素（１３）の接続方向のための、少なくとも１つの表示器（１８）が、前記キーヘッド（２）内及び／又は上に配置されていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のキー（１）。
15. 前記ハンダ付けの足（６）及び前記補強部（１１）が、導電性材料、特に好ましくは金属からなり、特に好ましくは打ち抜き成形工程で一体に製造されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のキー（１）。
16. 特に好ましくは、請求項８に記載の特徴を含むことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のキー（１）用のハンダ付けインサート（２７）。
17. 前記キー（１）又は前記ハンダ付けインサート（２７）が、それぞれ、前記ハンダ付けの足（６）及び／又は前記取り付け接続部（１９）によって、互いに接続されることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のキー（１）又は請求項１６に記載のハンダ付けインサート（２７）の、二次元及び／又は三次元配列。
18. 前記接点ペレット、及び前記ハンダ付けの足（６）又は前記ハンダ付けインサート（２７）、及び場合により照明要素（１３）及び接触接続要素（１４，２５）が、射出成形金型又は圧縮成形金型に入れられ、続いて、絶縁弾性材料が注入され、金型内で少なくとも部分的に硬化されることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のキーを製造するための、又は、請求項１６に記載の配列を製造するための方法。
19. 請求項１６に記載の配列を製造し、続いてこれらを、特に好ましくは、互いから電気的に絶縁された、補強部（１１）の２つの部分の形成をもたらす分離エッジ（１６）に沿って互いから分離して、個々のキーを形成することを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
20. 特に好ましくはＳＭＴ技術において、特に前記ハンダ付けの足（６）を用いたハンダ付け工程によって、プリント回路基板（８）上に固定するための、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のキーの使用。
    

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