JPH06203697A - タクトスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ハウジングの開口を粘着テ−プにより封止する
タクトスイッチにおいて、長期間のオン・オフ作動の繰
返し後でも荷重−移動量特性を初期の特性のままに保持
し得るタクトスイッチを提供する。 【構成】ハウジング開口を粘着テ−プで封止したタクト
スイッチにおいて、粘着テ−プの曲げ剛性を可動接点材
の曲げ剛性の１００分の１以下とした。通常、粘着テ−
プには、100%モジュラスが１００kg/mm²以下であり、粘
着テ−プの支持基材の厚みが５０μｍ以下であるものが
使用され、特に、はんだ付け熱に対する耐熱性から、粘
着テ−プの支持基材には、ＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰ，
ＥＴＦＥ，ＰｒＤＦ等等のフッ素樹脂を使用することが
好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクリックアクションで作
動されるタクトスイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】キ−ボ−ドスイッチ等に使用されるタク
トスイッチとして、図１に示すようにハウジング１内の
底面に固定接点２を設け、該固定接点２上に可動接点材
３を設け、ハウジング開口を粘着テ−プ５で封止し、ハ
ウジング１にフレ−ム６を取着すると共にフレ−ム６に
ステム７を摺動自在に遊嵌したものが公知である。

【０００３】図２はタクトスイッチにおけるステムの荷
重と移動量との関係を示し、ある荷重ｆ₁（作動力）に
達すると、可動接点材３が反転作動してそれまでの荷重
よりも小さな荷重で移動が進み、ある荷重ｆ₂（復帰
力）でステムが押し切り状態になり、それ以後は荷重を
増しても実質上ステムは移動しない。

【０００４】上記タクトスイッチにおいては、可動接点
３の形状を上記反転作動を生じさせるように、設定する
ことが必要であり、通常、可動接点材３の形状をド−ム
型とし、そのド−ム型の下端を電極４，４に局所的に接
触支持している。従って、固定接点２と可動接点３との
間の空間は可動接点３外の空間に連通している。

【０００５】また、上記タクトスイッチの回路板への実
装には、リフロ−はんだ付け法が使用され、このはんだ
付けでのフラックスの塗布工程において固定接点と可動
接点との間にフラックスが浸入するのを防止し、更に
は、はんだ付け後でのフラックス洗浄工程において洗浄
液が固定接点と可動接点との間に浸入するのを防止して
良好な接点接触性を保障するうえに、上記ハウジング開
口の粘着テ−プ等による封止は不可欠である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記タクトスイッチに
おける荷重−移動量線図において、荷重はステムの移動
に抵抗する部材の変形剛性、主に曲げ剛性によって左右
され、最大荷重ｆ₁（作動力）が大なるときは、ハ−ド
タッチのフィ−リングとなり、最大荷重が小なるとき
は、ソフトタッチのフィ−リングとなる。

【０００７】従来、上記粘着テ−プ５には、ポリイミド
を支持基材とするものが使用され、その厚さは通常、２
５〜１００μｍとされている。而るに、ポリイミドの10
0%モジュラスは約３００kg/mm²であり、また破断伸びは
約７０％であることから、厚さ１００μｍポリイミド基
材の粘着テ−プの曲げ剛性（厚みをｔ、モジュラスまた
は弾性率をEとすれば、Et³/12)は、上記可動接点材の曲
げ剛性（通常、可動接点には、通常、厚さ５０μｍ程度
のりん青銅板が使用され、りん青銅の弾性率は10200kg/
mm²である）の４分の１程度であり、相当に大であるか
ら、上記ステムの移動に対し、粘着テ−プも抵抗体（荷
重）として作用し、また、厚さ２５μｍポリイミド基材
の粘着テ−プにおいては、曲げ剛性はやや小さいが、伸
びも小さく、可動接点の動きに追従し得ずに、内部封止
を保持できない不利もある。

【０００８】従って、上記タクトスイッチにおいては、
可動接点材３と粘着テ−プ５とが共にステム移動に対す
る荷重として作用し、これら両部材の変形に対する剛
性、主に曲げ剛性が上記荷重−移動量線図における作動
力ｆ₁並びに復帰力ｆ₂を左右することになる。

【０００９】しかしながら、上記タクトスイッチのオン
・オフ作動が長期間繰り返されると、塑性体もしくは半
弾性体である粘着テ−プにおいては、完全弾性体である
可動接点材とは異なり、永久変形し、粘着テ−プがステ
ムの接点切り換え移動量に対し伸び切ってしまい、ステ
ムの移動に対し荷重として作用せず、従って、荷重−移
動量線図の作動力、復帰力が変化してフィ−リングが狂
い、また誤作動の原因にもなりかねない。

【００１０】本発明の目的は、ハウジングの開口を粘着
テ−プにより封止するタクトスイッチにおいて、長期間
のオン・オフ作動の繰返し後でも荷重−移動量特性を初
期の特性のままに保持し得るタクトスイッチを提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のタクトスイッチ
は、ハウジング内底面に固定接点を設け、該固定接点上
に可動接点材を設け、ハウジング開口を粘着テ−プで封
止し、該粘着テ−プ上にステムを配設してなり、該ステ
ムの操作により可動接点材と共に粘着テ−プを加圧して
可動接点を固定接点に接触させ、加圧解除で可動接点を
固定接点から脱離するスイッチにおいて、粘着テ−プの
曲げ剛性を可動接点材の曲げ剛性の１００分の１以下と
したことを特徴とする構成であり、通常、粘着テ−プに
は、100%モジュラスが１００kg/mm²以下、好ましくは５
０kg/mm²以下で、かつ、破断伸びが１００％以上であ
り、粘着テ−プの支持基材の厚みが５０μｍ以下である
ものが使用され、特に、はんだ付け熱に対する耐熱性か
ら、粘着テ−プの支持基材には、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パ−フ
ルオロアルキルビニルエ−テル共重合体（ＰＦＡ）、テ
トラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重
合体（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共
重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）等のフッ素樹脂を使用することが好ましい。

【００１２】

【作用】粘着テ−プの曲げ剛性を可動接点材の曲げ剛性
の１００分の１以下というように僅小にし、かつ、破断
伸びを１００％以上にし、当初より、粘着テ−プをステ
ムの移動に対し実質上、荷重として作用させないように
してあるから、スイッチのオン・オフ作動の繰返しによ
り、塑性体である粘着テ−プが伸び、荷重−移動量特性
を初期の特性のままに保持し得る。

【００１３】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の実施例を示す説明図である。図１に
おいて、１は合成樹脂製の一端開口ハウジング、２はハ
ウジング底面の中央に設けた固定接点、２１は固定接点
のリ−ド導体である。３はド−ム型の可動接点材であ
り、ハウジング底面に上記中央固定接点２を挾んで設け
た電極４，４にド−ム型の下端を局所的に配置してあ
る。３１は可動接点３のリ−ド導体である。５はハウジ
ング１の開口に貼着した粘着テ−プ（５１は支持基材、
５２は粘着剤）、６はハウジング１の一端にカバ−等に
よって取り付けたフレ−ム、７はフレ−ム６に摺動自在
に遊嵌したステムである。

【００１４】本発明のタクトスイッチは、かかる一般構
造に対し、粘着テ−プ５に、曲げ剛性が可動接点材３の
曲げ剛性の１００分の１以下のものを使用している。上
記可動接点材３には、通常、厚さ３０〜７０μｍのりん
青銅（弾性率10200kg/mm²)、ステンレス鋼（弾性率2000
0g/mm²）等が使用される。

【００１５】この可動接点材に対し、粘着テ−プ５に
は、100%モジュラス（JIS−C−2107による。ただし、引
張り速度は、200mm/min)が１００kg/mm²以下で、支持基
材の厚さが５０μｍ以下のものを使用することができ
る。この粘着テ−プには、スイッチオン・オフ作動の長
期繰返しのもとで破断が生じないように、破断伸びが１
００％以上のものを使用することができる。

【００１６】本発明のタクトスイッチにおいては、リフ
ロ−はんだ付け法により回路板に実装されるから、この
はんだ付けでの加熱下（通常、２８０℃×３０秒）で
も、粘着テ−プによる封止性を保障し得るように、粘着
テ−プの耐熱性、加熱収縮率が選定され、加熱収縮率
は、上記粘着テ−プの支持基材の厚みの制限下（５０μ
ｍ以下）、２５℃から３００℃の範囲において、次式の
Ｙ（％）以下とすること安全である。 Ｙ＝２４−７×１０³／Ｔ（⁰K)

【００１７】以上の諸条件（耐熱性、100%モジュラス、
破断伸び率並びに加熱収縮率）を充足する支持基材とし
ては、ＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰ，ＥＴＦＥ，ＰｒＤＦ
等のフッ素樹脂が存在する。

【００１８】上記粘着テ−プの粘着剤には、上記のリフ
ロ−はんだ付け条件に耐え得る耐熱性が要求される。シ
リコ−ン系粘着剤においては、耐熱性に優れているが、
接点がオン・オフする際に発生する熱や電気的火花によ
りＳｉＯ₂を生成し、接点障害を惹起する畏れがあるの
で、アクリル系粘着剤を使用することが好ましく、特
に、耐熱性、凝集力の面から重量平均分子量８０万以上
のものが好適である。

【００１９】かかるアクリル系粘着剤としては、（メ
タ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）
アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メ
タ）アクリル酸ブチル等の（メタ）アクリル酸及びその
エステル誘導体の単体或いは、共重合体が存在し、その
重合は、ベンゾイルパ−オキサイドのような過酸化物使
用の溶液重合によって行うが、高分子量のために、ベン
ゼンのような連鎖移動係数の溶剤を使用することが好ま
しい。

【００２０】このようにして得られるアクリル系ポリマ
−に、イソシアネ−ト系、エポキシ系、アミン系、過酸
化物系等の架橋剤と必要に応じ、フロジン系、ロジンエ
ステル系、テルペン系、テルペンフェノ−ル系、石油系
等の粘着付与剤が適当量添加されて粘着剤が調整され
る。

【００２１】本発明において使用する粘着テ−プを例示
すれば、次の通りである。 粘着テ−プ例１ 支持基材には、ＰＥＴＦのモ−ルディングパウダ−の成
形・焼成物を３０μｍに切削し、片面をアルカリエッチ
ング処理して得たＰＥＴＦフィルムを使用した。粘着剤
には、ベンゼン溶剤下でアクリル酸２エチルヘキシル９
０重量部に対しアクリル酸を５重量部配合して共重合さ
せて固形分３８％の重量平均分子量１００万のアクリル
系共重合体ポリマ−を得、これにイソシアネ−ト系架橋
剤を４重量部配合したものを使用した。

【００２２】この粘着剤を上記支持基材のアルカリエッ
チング処理面に塗布し、１３０℃×５分の条件にて熱風
式乾燥機で乾燥キュア−して次の物性の粘着テ−プを得
た。総厚５０μｍ，粘着剤厚２０μｍ，粘着力２７０
（g/20mm),加熱収縮率200℃で３．５％、250℃で６．８
％，100%モジュラス２１（kg/mm²），破断伸び３１０
％。

【００２３】粘着テ−プ例２ 支持基材には、ＦＥＰ溶融押出フィルム２５μｍをスパ
ッタエッチング処理したものを使用した。粘着剤には、
ベンゼン溶剤下でアクリル酸２エチルヘキシル１００重
量部とアクリル酸１０重量部と酢酸ビニル５重量部とを
共重合させて固形分３５％の重量平均分子量９０万のア
クリル系共重合体ポリマ−を得、これにイソシアネ−ト
系架橋剤を２重量部配合したものを使用した。

【００２４】この粘着剤を上記支持基材のスパッタエッ
チング処理面に塗布し、１３０℃×５分の条件にて熱風
式乾燥機で乾燥キュア−して次の物性の粘着テ−プを得
た。総厚４５μｍ，粘着剤厚２０μｍ，粘着力２１０
（g/20mm),加熱収縮率200℃で１．１％、250℃で２．０
％，100%モジュラス１１（kg/mm²），破断伸び２８０
％。

【００２５】これらの各粘着テ−プを、粘着テ−プ未貼
着下での作動力が１３０gf，復帰力が６０gfのタクトス
イッチに貼着し、２８０℃×３０秒の加熱に曝したとこ
ろ、良好な封止性を確認できた。また、この加熱試験後
に、粘着テ−プを貼着したままで、作動力並びに復帰力
を測定したところ、その変化率は５％以内であった。

【００２６】

【発明の効果】本発明のタクトスイッチは、上述した通
りの構成であり、ハウジングの開口を、リフロ−はんだ
付け時でのフラックスの浸入防止、更には、はんだ付け
後のフラックス洗浄時での洗浄液の浸入防止のために粘
着テ−プで封止しているが、その粘着テ−プの変形剛性
を可動接点材の変形剛性に対し僅小としているから、長
期のスイッチオン・オフ作動のために粘着テ−プがステ
ムの接点切り換え移動量に対し伸びても、タクトスイッ
チの荷重−移動量特性をほぼ当初のままに維持でき、作
動特性の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】タクトスイッチの一般的構造を示す説明図であ
る。

【図２】タクトスイッチの荷重−移動量線図を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 固定接点 ３ 可動接点 ５ 粘着テ−プ ６ フレ−ム ７ ステム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング内底面に固定接点を設け、該固
   定接点上に可動接点材を設け、ハウジング開口を粘着テ
   −プで封止し、該粘着テ−プ上にステムを配設してな
   り、該ステムの操作により可動接点材と共に粘着テ−プ
   を加圧して可動接点を固定接点に接触させ、加圧解除で
   可動接点を固定接点から脱離するスイッチにおいて、粘
   着テ−プの曲げ剛性を可動接点材の曲げ剛性の１００分
   の１以下としたことを特徴とするタクトスイッチ。
2. 【請求項２】粘着テ−プの100%モジュラスが１００kg/m
   m²以下で、かつ、破断伸びが１００％以上であり、粘着
   テ−プの支持基材の厚みが５０μｍ以下である請求項１
   記載のタクトスイッチ。
3. 【請求項３】粘着テ−プの支持基材がフッ素樹脂である
   請求項２記載のタクトスイッチ。