JPS618819A - メンブレンキ−ボ−ドスイツチの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、製造工程の簡略化されたメンブレンタイプの
キーボードスイッチの製法に係り、特にスペーサー組入
れ方式やスペーサー印刷方式のようにスペーサーを必要
とせず、このため気密性に優れ、かつ通電性、耐久性に
も優れたキーボードスイッチの製法に関するものである
。

［発明の技術的背景とその問題点］ 最近の傾向として、非常に薄く、かつフラットなスイッ
チ部をもつメンブレンタイプのキーボードスイッチが電
子式卓上計算機や電子式秤などに多用されてきている。

　これはメカニカルスイッチやゴムスイッチと比較して
押した感触いわゆるクリック感はさほどないものの、ス
イッチ部が平面であり、かつ全体の構造が薄くてすむと
いう利点をもっている。　従来メンブレンタイプのキー
ボードスイッチを製造するには、以下の三つの方４　　
　　　　法が行われている。　　（１）数字、文字、記
号等のボタンの裏面上に形成した導電層区域とこれに対
応する所望の各接点部を形成した電気回路との中間に導
電層区域に対応した開口部を設けた可とう性中間絶縁シ
ートすなわちスペーサーを組み人れる方法。　　（２）
各接点部を形成した電気回路の接点部を除いた部分に厚
さ１００〜５００μｍ程度に、絶縁性ゴムを印刷して硬
化させたスペーサーを設け、これと数字、文字、記号等
のボタンの裏面上に形成した導電層区域とを貼り合わせ
る方法。

（３）各接点部を形成した電気回路上に厚さ０．５〜１
ｍｍの感圧導電性ゴムシートを載置し、これと数字、文
字、記号等のボタンの裏面上に形成した導電層区域とを
貼り合わせる方法。

これら三つの方法のうち（１）は、最も組立て工程が長
く複雑となっており、またスペーサーの開口部を正確に
形成しなければならないためコストが高゛くつくことに
なる。　　（２）の方法は（１）の方法に比較すると工
程が短く簡単ですむが、スペーサー用の液状ゴムを１０
０〜５００μｍというスクリーン印刷の技術としては非
常に難しい厚みで　　　　、。

形成しなければならないという欠点を有する。

（３）の方法は上下導電接点部間に感圧導電性のゴムシ
ートを組み入れたものであるので、（１）。

（２）の方法で得られるのと異なり気密性のある構造で
はあるが、電気回路全面に感圧導電性ゴムシートを置く
場合は不必要な部分の材料が多くて非常なコスト高とな
り、また接点部のみに置く場合はシートを寸法通りに切
らなければならず、かつまた接点部に正確に置かなけれ
ばならないなど、非常に工程が複雑なものとなってしま
う。　。

［発明の目的］ 本発明は、以上の欠点を解消するためになされたもので
、簡単な工程と材料とにより、気密性に優れ、かつ通電
性、耐久性にも優れたメンブレンタイプのキーボードス
イッチの製法を提供しようとするものである。

［発明の構成］ すなわち本発明は、電気絶縁性の基板またはフィルム上
に所望の電気回路を形成した回路基板上であって該電気
回路のスイッチ部に対応する位置に、感圧導電性のペー
ストを塗布して硬化せしめることにより、感圧導電層を
形成する工程（Ａ）と、該感圧導電層上であって該感圧
導電層と同一の寸法形状またはそれに包含されるより狭
い部分に、導電性ペーストを塗布して硬化せしめること
により、上部電極層を形成する工程（Ｂ）と、工程（Ａ
）および（Ｂ）を経た回路基板上に押ボタン用の板また
はフィルムを載置し、両者を固着せしめる工程（Ｃ）と
からなることを特徴とするメンブレンキーボードスイッ
チの製法である。

本発明の工程（Ａ）に用いられる電気絶縁性の基板また
はフィルムとしては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、
ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリイミド等の積層品
、成形品などが例示され、板状、フィルム状のいずれで
もよく、硬質、可とう性のいずれでもよい。　電気回路
の形成は、銀、銅、カーボンなどの１種またはそれ以上
を含む導電性のペーストをスクリーン印刷する方法、導
電性の金属を蒸着する方法、または導電性の金属箔を貼
り合わせてエツチングする方法などによってなされるが
、細かいパターンを精度よく、かつ経済的に形成するに
は、スクリーン印刷法が適している。

感圧導電層の形成のために回路基板上に塗布して硬化せ
しめる感圧導電性ペーストは、常温または加熱により、
または光照射によって硬化し得るものであれば何でもよ
いが、硬化後にゴム弾性があって、かつ作業性、耐熱性
および耐久性が優れていることから、基材への接着性を
もち、未硬化の状態でペースト状゛を呈するシリコーン
に、銀、銅、ニッケル、カーボンなどの１種またはそれ
以上の導電性粒子を、必要ならば非導電性の充填材とと
もに分散させたものが適している。　とくに、表面処理
を施した導電性の金属粉をゴム状に硬化しうるポリオル
ガノシロキサンに分散させたものは分散性の点で優れて
おり、その中でも、さきに本発明者によって見いだされ
た２、ニッケル粉などの金属粉を白金化合物によって表
面処理をした後上記のポリオルガノシロキサンに分散せ
しめた組、′４″（１°′−２°“１５Ｍ１１１０り１
１°゛６０８が、動作圧による抵抗値の変動が大きくな
る点で優れている。　この組成物は未硬化の状態で流動
性ないしチクソトロビック性であり、スクリーン印刷に
適するように溶剤を添加して流動性を調整することがで
きる。

感圧導電層を形成するために感圧導電性ペーストを塗布
する位置は、回路基板上におけるスイッチ部の表面を被
覆する位置である。　その形状は円形、だ円形、多辺形
、半円形、扇形など任意の形状でよい。　感圧導電性ペ
ーストを塗布するには任意の印刷法が用いられるが、細
かいパターンを精度よくかつ経済的に印刷するにはスク
リーン印刷が適している。　感圧導電性ペーストをスイ
ッチ部に塗布、硬化させて得られる感圧導電層の厚みは
１０〜２００μｍ程度が適しており、好ましくは３０〜
１００μｍである。　形状や条件にもよるが、層厚みが
１０μｍ未満では非加圧時（ＯＦＦ時）で導通状態にな
りやすく、また２００μｍを超えると加圧時（ＯＮ時）
に絶縁状態になりやすい。　また、２００μｍを超える
厚みをスクリーン印刷によ　　　　　をって形成するこ
とはむずかしい。

このようにして塗布された感圧導電性ペーストを、それ
に適した方法、条件で、常温または加熱により、または
光照射によって硬化して感圧導電層を形成する。

本発明の工程（Ｂ）に用いられる導電性ペーストは、銀
、銅、カーボンなどの１種またはそれ以上の導電性粒子
を、ゴム状に硬化しうる高分子化合物中に分散させ、必
要に応じて溶剤を加えてべ、−スト化したものが用いら
れるが・干程（Ａ）で感圧導電層の形成にシリコーンゴ
ムが用いられた場合には、その表面への゛のり″と密着
性の点で、ゴム状に硬化しうるポリオルガノシロキサン
に上記の導電性粒子を分散させてペースト状にしたもの
が好適である。

導電性ペーストを塗布する位置は、電気回路のスイッチ
部に対応して形成した感圧導電層の上で、感圧導電層と
同一の形状と大きさであってもまたはこれに包含される
ところのより狭い部分であってもよい。　そしてその具
体的な形状は円形、だ円形、多辺形、半円形、扇形など
任意の形状でよい。

導電性ペーストを印刷するには任意の印刷法が用いられ
るが、工程（Ａ）と同じ理由により、スクリーン印刷が
適している。　導電性ペーストを塗布、硬化させて得ら
れる上部電極層の厚みは５〜１００μｍの間が適してい
る。　　５μｍ未満では破損しやすく、１００μｍを超
えるものはスクリーン印刷で形成することが困難である
。　このように塗布した導電性ペーストは、それに適し
た方法、条件で、常温または加熱により、または光照射
によって硬化させ、ゴム質の上部電極層を形成する。

次に、保護の目的で押しボタン用の板またはフィルムを
、工程（Ａ＞および工程（Ｂ）によって形成された感圧
導電層と上部電極層を有する回路基板の上に載置して、
両者を固着させる［工程（Ｃ）］。　この場合、押しボ
タン用の板またはフィルムに、必要に応じて数字、文字
、記号などの表示を施してさしつかえない。

以上の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の３工程を組み合わせる
ことにより、本発明のメンブレンキーボードスイッチの
製法が提供される。

［発明の実施例］ 以下に実施例をもって本発明を詳述するが、本発明の要
旨を損わない範囲において本発明は実施例にのみ限定さ
れるものではない。　なお、参考例および実施例中、部
はすべて重燥部を表す。

参考例　１（白金化合物処理導電性金属粉の製造）ニッ
ケルカルボニルから得た平均粒子径３〜７μｍのニッケ
ル粒子１００部に対してビニルシロキサン配位白金コン
プレックス１重量％キシレン溶液１００部を加え、これ
を撹拌、加熱、還流した。

４時間後、コンプレックス処理粉をろ別、洗浄し、１５
０℃で２時間加熱して白金−シロキサンコンプレックス
処理ニッケル粒子を得た。

参考例　２（感圧導電性シリコーンゴムペーストの製造
） 付加型シリコーンゴム［東芝シリコーン（株）製ＴＳＥ
３２２１］　　１００部に対して参考例１の白−金−シ
ロキサンコンプレックス処理ニッケル粒子３００部を小
型ブレンダーで予備混合後、三本ロールにて分散させ、
感圧導電性シリコーンゴム組成物を得た。　さらにこの
組成物１００部に対して、粘度調節のため溶剤［日石（
株）製バイアロム２８］を１．５部加えて希釈し、感稀
導電性シリコーンゴムペーストを得た。

参考例　３（上部電極゛用導電性ペーストの製造）付加
型シリコーンゴム［東芝シリコーン（株）製ＴＳＥ３２
２１］　　１００部に対して平均粒子径１．８μｍのフ
レーク状銀粒子［１！力化学研究所（株）製ＴＣＧ−７
］　　１５０部と平均粒子径０．３μｍの樹枝状銀粒子
［１！！力化学研究所（株）製Ｅ−２０］１５０部を加
え、ざらにγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン３．７部、希釈用溶剤［日石（株）製バイアロム２
　Ｓ　］　６７部を加え、予備混合機三本０−ルにて分
散させ、導電性銀ペーストを得た。　このペーストは、
１５０℃にて２時間加熱乾燥後の体積抵抗率１．０Ｘ１
０−’Ω・ＣＩ！ｌを有した。

実施例　１ 第、□あ。よう９、ヮ、２．。。紙７ｍ／−）Ｌ／　　
　　　”樹脂製プリント配線基板１の表面上のくし型電
極部分１ａに対応する位置に、２００メツシユ、層厚１
２０μｍのポリエステルスクリーン版を用いて参考例２
で得た感圧導電性シリコーンゴムペーストをスクリーン
印刷し、温度１２０℃にて３０分間加熱乾燥した。　こ
うして形成した感圧導電層２は厚さが４０μｍであった
。　この感圧導電層印刷回路基板の断面を第２図に示す
［工程（Ａ）］。

次に感圧導電層２上に参考例３で得た上部電極用導電性
ペーストをスクリーン印刷し、１２０℃で３０分間加熱
乾燥して、厚さ３０μｍの上部電極層３を形成した。　
この上部電極層印刷回路基板の断面を第３図に示ず［工
程（Ｂ）］。

厚さ１５μｍの押しボタン用のポリエステルフィルム４
と工程（Ａ＞、（Ｂ）を経た回路基板とを貼り合わせた
［工程（Ｃ）］。　こうして得られたキーボードスイッ
チは絶縁抵抗１００ＭΩ以上、導通抵抗３０Ω以下、ス
イッチング荷重５０ＣＩで作動し、かつ耐久性にも優れ
たものであった。

実施例　２ 第４図に示すように、厚さ１２５μｍのポリエステルフ
ィルムの表面に銀粒子配合の導電性樹脂をスクリーン印
刷して、電気回路の厚さ１５μｍのフィルム回路基板５
を形成し、この上のくし型電極部５ａに対応する位置に
実施例１と同様に感圧導電性シリコーンゴムペーストを
印刷乾燥した。

こうして形成した感圧導電層６は４０μｍの厚さであっ
た。　この感圧導電層印刷フィルム回路基板の断面を第
５図に示す［工程（Ａ）］。

次に感圧導電層６上に実施例１と同様に上部電極用導電
性ペーストを印刷、乾燥し、上部電極層７を形成した。

　この上部電極層印刷フィルム回路基板の断面を第６図
に示す［工程（Ｂ）］。

次にフィルム回路基板５において電気回路が形成されて
いない片側のポリエステルフィルム部分を折り曲げ、工
程（Ａ）および（Ｂ）で感圧導電層と上部電極層を形成
した他の片側部分に固着させた［工程（Ｃ）］。　こう
して得られたキーボードスイッチは絶縁抵抗１００ＭΩ
以上、導通抵抗１００Ω以下、スイッチング荷重５０Ｑ
で作動し、かつ耐久性にも優れたものであった。　また
本実施例のキーボードスイッチは全体の厚さが約０．３
ｍｍとごく薄いものであった。

［発明の効果〕 本発明によるキーボードスイッチは、スイッチ部に何ら
の空隙も存在せず、気密性に優れ、なおかつ非常に薄く
フラットな面をもつ。　従ってまた通電性、耐久性にも
優れ、さらに従来の方式に比較して工程も大幅に簡略化
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例１の工程を説明する工程図、第１
図の（ａ　）はプリント配線基板の斜視図、第１図の（
ｂ）は工程（Ａ）により感圧導電層を形成した板回路基
板の斜視図、第１図の（Ｃ）は工程＜８＞により上部Ｎ
Ｆｉ層を形成した板回路基板の斜視図、第１図の＜ｄ　
）は押しボタンフィルムの斜視図、第１図の（ｅ）は実
施例１に係るキｊ　　　　　　−ボードスイッチを示す
断面略図、第２図は第１図における■−■線に沿った断
面略図、第３図は第１図における■−■線に沿った断面
略図である。 第４図は本発明実施例２の工程を説明する工程図、第４
図の＜ａ　＞はフィルム回路基板の斜視図、第４図の（
ｂ）は工程（Ａ）により感圧導電層を形成したフィルム
回路基板の斜視図、第４図の（Ｃ）は工程＜８）により
上部電極層を形成したフィルム回路基板の斜視図、第４
図の（ｄ）は実施例２に係るキーボードスイッチを示す
断面略図、第５図は第４図におけるｖ−Ｖ線に沿った断
面略図、第６図は第４図におけるＶｌ　−Ｖｌ線に沿っ
た断面略図である。 １・・・回路基板（プリント配線基板）、　１ａ・・・
回路基板のスイッチ部（＜シ型電極）、　２・・・感圧
導電層、　３・・・上部電極層、　４・・・押しボタン
フィルム、　５・・・回路基板（フィルム）、　５ａ・
・・回路基板のスイッチ部（クシ型電極）、　６・・・
感圧導電層、　７・・・上部電極層。 特許出願人　東芝シリコーン株式会社　　　　ｆ第４図 第２図 ｑ 第３図 Ｇ 第５図 舅 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電気絶縁性の基板またはフィルム上に所望の電気回
   路を形成した回路基板上であって該電気回路のスイッチ
   部に対応する位置に、感圧導電性のペーストを塗布して
   硬化せしめることにより、感圧導電層を形成する工程（
   Ａ）と、該感圧導電層上であって該感圧導電層と同一の
   寸法形状またはそれに包含されるより狭い部分に、導電
   性ペーストを塗布して硬化せしめることにより、上部電
   極層を形成する工程（Ｂ）と、工程（Ａ）および（Ｂ）
   を経た回路基板上に押ボタン用の板またはフィルムを載
   置し、両者を固着せしめる工程（Ｃ）とからなることを
   特徴とするメンブレンキーボードスイッチの製法。 ２　感圧導電性のペーストが、表面処理を施した導電性
   の金属粉をシリコーンゴムに分散させたものである、特
   許請求の範囲第１項記載のメンブレンキーボードスイッ
   チの製法。 ３　感圧導電性のペーストの塗布を、スクリーン印刷に
   よって行う、特許請求の範囲第１項記載のメンブレンキ
   ーボードスイッチの製法。 ４　感圧導電層の形成厚みが、１０〜２００μｍである
   、特許請求の範囲第１項記載のメンブレンキーボードス
   イッチの製法。 ５　上部電極層の形成に使用する導電性ペーストが、導
   電性金属粉やカーボン粉をシリコーンゴムに分散させた
   ものである、特許請求の範囲第１項記載のメンブレンキ
   ーボードスイッチの製法。 ６　導電性ペーストの塗布を、スクリーン印刷によって
   行う、特許請求の範囲第１項記載のメンブレンキーボー
   ドスイッチの製法。 ７　上部電極層の形成厚みが、５〜１００μｍである、
   特許請求の範囲第１項記載のメンブレンキーボードスイ
   ッチの製法。