JPH0648903Y2 - コンデンサキーボード用印刷回路基板 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は印刷回路基板の改良に関し、詳しくはコンデ
ンサキーボード用の印刷回路基板に係わるものである。

（従来の技術） 従来のコンデンサキーボード用の回路基板は、例えば第
５図に示すように、受け板27上にフィルム回路基板であ
る絶縁体21が配置され、その所定部位において下面側に
コンデンサ用の下電極22、上面側にコンデンサ用の上電
極23が設けられ、絶縁体21を介して下電極22及び上電極
23にて所定容量のコンデンサCA形成されている。そし
て、上電極23にはスペーサ24の貫孔よりなる空隙部24A
が配置され、該空隙部24Aにはスペーサ24上に配置した
可動フィルム25の接点部26が上電極23と対向状でかつ離
隔させて挿入されていて、接点部26の可動フィルム25を
押圧した際には接点部26が上電極23に接触し所定容量の
電流が流れるように形成されている。

このように従来のコンデンサキーボードは、回路基板そ
のものをコンデンサの誘電体としている。ところで、コ
ンデンサの容量は両電極間の距離に反比例するので、一
定以上の容量を得るためには、両電極の距離をなるべく
小さく、即ち、回路基板をなるべく薄くする必要があ
る。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、回路基板はその取扱い上一定の厚さが要
求され、薄く形成することは困難である。よって、従来
のコンデンサキーボードでは、一定以上のコンデンサ容
量を得るためには、コンデンサの両電極の面積を大きく
する必要があるが、電極の面積を大きくすると回路パタ
ーン密度が低下してしまい回路設計上大きな支障を来し
てしまうという問題点があった。また、この回路設計の
ために回路基板の面積を大きくすると、キーボードの小
型化が図れないという問題点もあった。

従来のコンデンサキーボードは、回路基板を誘電体とし
てその両面にコンデンサ電極を形成する構成なので、厚
さの薄いフィルム基板を使用したときのみ実現可能であ
り、他の例えば、紙フェノール、ガラスエポキシ等より
なる厚い基板を使用した場合には実現不可能であるとい
う問題点があった。紙フェノール、ガラスエポキシ等よ
りなる厚い基板を誘導体とすると、一定以上のコンデン
サ容量を得るためには、コンデンサの電極面積を相当大
きくする必要があるからである。

また、コンデンサの電極面積を相当大きくしても、回路
基板が厚すぎれば、コンデンサとして機能しない場合も
あるからである。

更に、従来のコンデンサキーボードでは、回路基板の両
面にコンデンサ電極が形成されていたので、回路基板の
両面を加工しなければ製造できないという問題点があっ
た。また、回路基板の両面にコンデンサ電極が形成され
ると、一定以上のコンデンサ容量を得るためにコンデン
サの電極面積が大きくなるので、スイッチ接点やドライ
ブライン、センスラインなどの回路パターンを回路基板
の一面だけに形成することはできなかった。従って、回
路パターンは回路基板の両面に形成されるので、回路基
板の製造においては、その両面を加工しなければなら
ず、製造コストが高くなってしまうという問題点があっ
た。

本考案は、上記のような問題点を解決するためになされ
たものであり、絶縁基材の材料に拘らず、製造コストを
低減した小型のコンデンサキーボード用印刷回路基板を
提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） かかる問題点を解決するために、本考案のコンデンサキ
ーボード用印刷回路基板は、絶縁基材の一面に、対向し
て配置された第１及び第２のスイッチ接点パターンと、
前記第１のスイッチ接点パターンに連続するコンデンサ
用下電極パターンと、前記コンデンサ用下電極パターン
の上面に絶縁塗料から塗布形成された誘導層と、前記誘
導層の上面に導電性塗料を塗布してなるコンデンサ用上
電極パターンと、前記第２のスイッチ接点パターン又は
前記コンデンサ用上電極パターンのいずれか一方に接続
されたドライブラインパターンと、前記第２のスイッチ
接点パターン又は前記コンデンサ用上電極パターンのド
ライブラインパターンと接続されていない他方に接続さ
れたセンスラインパターンとが形成されている。

（作用） 上記の構成を有する本考案のコンデンサキーボード用印
刷回路基板によれば、ドライブラインパターンが第２の
スイッチ接点パターンに接続され、センスラインパター
ンがコンデンサ用上電極パターンに接続されている場合
には、ドライブラインパターンに入力されたドライブパ
ルスは、ドライブラインパターンから第２のスイッチ接
点パターンに入力される。

キー押下により、第１、第２のスイッチ接点パターンが
短絡されると、ドライブパルスは、第２のスイッチ接点
パターンから第１のスイッチ接点パターン、コンデンサ
用下電極パターンに入力される。このときコンデンサ用
下電極パターン、誘導層及びコンデンサ用上電極パター
ンによりコンデンサが形成されているので、かかるコン
デンサのコンデンサ用上電極パターンからドライブパル
スの検出信号がセンスラインパターンに出力される。

キー非押下により、第１、第２のスイッチ接点パターン
が開放されると、ドライブパルスは、第２のスイッチ接
点パターンから第１のスイッチ接点パターンに出力され
ず、従って、ドライブパルスの検出信号はセンスライン
パターンに出力されない。

一方、ドライブラインパターンがコンデンサ用上電極パ
ターンに接続され、センスラインパターンが第２のスイ
ッチ接点パターンに接続されている場合には、ドライブ
ラインパターンに入力されたドライブパルスは、ドライ
ブラインパターンからコンデンサ用上電極パターンに入
力される。

キー押下により、第１、第２のスイッチ接点パターンが
短絡されると、コンデンサ用上電極パターン、誘電層及
びコンデンサ用下電極パターンによりコンデンサが形成
されているので、かかるコンデンサのコンデンサ用下電
極パターンからドライブパルスの検出信号が出力され
る。このドライブパルスの検出信号は、コンデンサ用下
電極パターンから第１のスイッチ接点パターン、第２の
スイッチ接点パターンを経由して、センスラインパター
ンに出力される。

キー非押下により、第１、第２のスイッチ接点パターン
が開放されると、ドライブパルスは、コンデンサ用上電
極パターンから出力されず、従って、ドライブパルスの
検出信号はセンスラインパターンに出力されない。

（実施例） 次に本考案の一実施例を第１図〜第４図に基づいて説明
する。

第１図はコンデンサキーボード用の印刷回路基板１の全
体を示し、所定形状の一枚の絶縁基材２上には所定数の
コンデンサＣとそれらの各一対の接点パターン4,5およ
び所定の各ジャンパ14を夫々含む所定の回路パターンＰ
が形成されている。

前記絶縁基材２はフェノール樹脂などの絶縁性の合成樹
脂板、あるいはポリエチレンテレフタレートフィルムな
どの絶縁フィルムよりなる。

第２図に示すように、絶縁基材２に上面には、コンデン
サＣ用の下電極３と、この下電極３より導かれそのスイ
ッチ接点となる第１の接点パターン４及び接点パターン
４に対向する第２の接点パターン５と、第２の接点パタ
ーン５側の回路パターン７と、接点パターン５と回路パ
ターン７の間のクロスパターン６と、下電極３側の回路
パターン８とを夫々含む回路パターン部分がまず、印刷
塗布またはエッチング加工、本例では印刷塗布、によっ
て形成される。なお、端子部5Aおよび7Aはクロスパター
ン６をジャンパさせて接続される。

前記印刷塗布は、通常、カーボン粒子，銀粒子．銅粒子
などの導電性粒子を樹脂系の塗料成分に配合してなる導
電性塗料が用いられるが、本例の導電性塗料としては、
日本アチソン株式会社にて製造され、黒鉛粒子を含有し
フェノール樹脂をバインダとし、銀、銅などの金属粒子
を含まない黒鉛インキ「JEF-010」を使用した。この黒
鉛インキは絶縁基材２に対する密着性良好であった。

前記エッチング加工による場合は、絶縁基材２に接着剤
にて銅箔などの導電性金属箔を接着した後、この金属箔
の不要部分を硫酸溶液などの腐蝕液にて溶解処理して所
定の回路パターン部分が形成される。

次いで、第３図に示すように、前記下電極３の全面を被
う誘電層９および前記ジャンパ14用の両端子部5A,7Aの
クロスパターン６を被う絶縁性のレジスト層（アンダー
コート層）10が絶縁塗料の印刷塗布にて形成される。本
例の絶縁塗料はエポキシ樹脂系の塗料を用いた。

しかる後、第４図に示すように、各下電極３に対応する
誘電層９上にはコンデンサＣ用の上電極11、前記レジス
ト層10上には前記両端子部5A,7Aを接続するジャンパ1
4、前記両接点パターン4,5上には接点保護用の導電被覆
層12,13が各々所定形状に導電性塗料の印刷塗布にて形
成される。なお、この導電性塗料は前記した導電性塗料
と同じものが使用でき、本例では黒鉛インキ「JEF-01
0」を用いた。

かくして、コンデンサＣとその両接点パターン4,5およ
びジャンパ14を含む所定の回路パターンＰが設けられた
コンデンサキーボード用の印刷回路基板１が形成され
る。

印刷回路基板１はケースの受け板（図示せず。）上に配
置されるに際し、両接点パターン4,5に対向したスイッ
チ部15が配置される（第３図参照）。スイッチ部15はゴ
ム質にて断面 形状に形成されたラバースプリング16の内面側頂部に、
導電材よりなる導電コンタクト17を取付けてなり、ラバ
ースプリング16の頂部外面を押した場合には両接点パタ
ーン4,5は導電コンタクト17にて接続されてスイッチオ
ンとなり、ラバースプリング16をフリー状態にした場合
はラバースプリング16は弾性復元して導電コンタクト17
が上昇してスイッチオフとなる。

かかる構成のコンデンサスイッチの動作について説明す
ると、複数のドライブラインパターン30（第１図参照）
には、シリアルにドライブパルスが図示しないCPUから
出力されている。第３図におけるラバースプリング16が
押下されて導電コンタクト17が接点パターン4,5を短絡
していると、ドライブパルスは接点パターン５、導電コ
ンタクト17、接点パターン４からコンデンサ用下電極３
に入力される。このとき下電極３、誘電層９及び上電極
11によりコンデンサＣが形成され、かかるコンデンサＣ
の上電極11からは、ドライブパルスの検出信号がセンス
ラインパターン31（第１図参照）に出力される。CPU
は、このドライブパルスの検出信号の存在より押下され
たスイッチを特定する。尚、ラバースプリング16が押下
されていない場合には、ドライブパルスが下電極３に入
力されないので、コンデンサＣの上電極11からドライブ
パルスの検出信号はは出力されない。

本例では、ドライブラインパターン30が第２の接点パタ
ーン５に接続され、センスラインパターン31がコンデン
サＣ用の上電極11に接続されたものについて説明した
が、ドライブラインパターン30をコンデンサＣ用の上電
極11に接続し、センスラインパターン31を第２の接点パ
ターン５に接続してもよい。

本例の印刷回路基板１は導電性塗料として黒鉛インキを
用いたことより、塗膜内には銀などのイオン化する金属
粒子を含まず、湿気に対して金属粒子がイオン化して導
通性不良となるいわゆるマイグレーションが生じないの
で都合がよい。また、本例では黒鉛インクを用いること
より導電性は充分に高いものであり、従来の銀系の導電
性塗料を用いる場合に比べ、価格が低廉になし得て経済
性良好である。

（考案の効果） 以上説明したことから明らかなように、本考案では、コ
ンデンサ用下電極パターンの上面の誘電層を絶縁塗料に
て塗布形成するので、誘電層の厚さを自由に設定するこ
とができる。よって、誘電層を薄く形成し得ることによ
り、従来の回路基板の如く電極面積を大きくすることな
く、所定のコンデンサ容量を得ることができる。従っ
て、本考案のコンデンサキーボード用印刷回路基板によ
れば、回路パターン密度を高くなし得るので回路設計上
有利であり、かつ、キーボードの小型化が図れるという
効果がある。また、本考案では、誘電層を絶縁塗料にて
塗布形成するので、従来のように誘電層を回路基板で構
成するものに比較して、キーボードの薄型化が図れると
いう効果がある。

本考案では、コンデンサ用の上下電極パターンと誘電層
とを絶縁基材の一面に形成し、かつ、誘電層を絶縁塗料
により塗布形成し、コンデンサ用上電極パターンを導電
性塗料により塗布形成するようにしたので、即ち、コン
デンサを絶縁基材の一面に形成したので、絶縁基材の材
料とは無関係に、フィルム基板のみならず、紙フェノー
ルやガラスエポキシ等よりなる厚い基板であってもコン
デンサキーボード用の印刷回路基板を提供できるという
効果がある。なお、本考案では、紙フェノールやガラス
エポキシ等よりなる厚い基板を絶縁基材として使用した
場合には、従来の受け板27に相当する部材が不要となる
ので、かかる場合にもキーボードの薄型化が図れるとい
う効果がある。紙フェノールやガラスエポキシ等よりな
る厚い基板自体が、受け板27の役割を果たすからであ
る。

本考案では、コンデンサの電極面積を小さく形成できる
ので、コンデンサ用の上下電極パターンと誘電層とのほ
かに、第１、第２のスイッチ接点パターン、ドライブラ
インパターン、センスラインパターンまでも絶縁基材の
一面に形成することができる。よって、回路基板の一面
のみを加工するだけでコンデンサキーボード用印刷回路
基板を製造できる。従って、従来のように回路基板の両
面を加工する場合に比較して、製造工程を簡略化し、製
造コストを低減することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本考案一実施例を示し、第１図は印刷
回路基板の斜視図、第２図及び第３図は印刷回路基板の
形成工程図、第４図は印刷回路基板の要部拡大縦断面図
である。第５図は従来の印刷回路基板の要部拡大縦断面
図である。 １……印刷回路基板、２……絶縁基材 ３……下電極、4,5……接点パターン 5A,7A……端子部、６……クロスパターン ９……誘電層、10……レジスト層 11……上電極、14……ジャンパ 15……スイッチ部、Ｃ……コンデンサ Ｐ……回路パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−123132（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−255123（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−105151（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−34747（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基材の一面に、 対向して配置された第１及び第２のスイッチ接点パター
   ンと、 前記第１のスイッチ接点パターンに連続するコンデンサ
   用下電極パターンと、 前記コンデンサ用下電極パターンの上面に絶縁塗料から
   塗布形成された誘電層と、 前記誘電層の上面に導電性塗料を塗布してなるコンデン
   サ用上電極パターンと、 前記第２のスイッチ接点パターン又は前記コンデンサ用
   上電極パターンのいずれか一方に接続されたドライブラ
   インパターンと、 前記第２のスイッチ接点パターン又は前記コンデンサ用
   上電極パターンのドライブラインパターンと接続されて
   いない他方に接続されたセンスラインパターンと、 を形成したことを特徴とするコンデンサキーボード用印
   刷回路基板。