(57)【要約】【課題】  高い密閉性を有する狭幅かつ薄型のスイッチモジュールを提供する。【解決手段】  一実施形態に係るスイッチモジュールは、第１面に固定接点を有する配線基板と、前記配線基板の前記第１面に、前記固定接点と接触可能に配置された可動接点と、前記配線基板の前記第１面を覆う第１部分と、前記第１部分から延び、前記配線基板の第１側面を覆う第２部分と、前記第２部分から延び、前記配線基板の第２面の一部を覆う第３部分と、前記第１部分から延び、前記配線基板の前記第１側面と対向する第２側面を覆う第４部分と、前記第４部分から延び、前記配線基板の前記第２面の一部を覆う第５部分と、を有するシート部材と、前記配線基板と前記シート部材との間に設けられた粘着剤層と、を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面に固定接点を有する配線基板と、
前記配線基板の前記第１面に、前記固定接点と接触可能に配置された可動接点と、
前記配線基板の前記第１面を覆う第１部分と、前記第１部分から延び、前記配線基板の第１側面を覆う第２部分と、前記第２部分から延び、前記配線基板の第２面の一部を覆う第３部分と、前記第１部分から延び、前記配線基板の前記第１側面と対向する第２側面を覆う第４部分と、前記第４部分から延び、前記配線基板の前記第２面の一部を覆う第５部分と、を有するシート部材と、
前記配線基板と前記シート部材との間に設けられた粘着剤層と、
を備えるスイッチモジュール。
【請求項２】
前記第２部分及び前記第４部分は、前記第１部分より薄い
請求項１に記載のスイッチモジュール。
【請求項３】
前記第２部分は、前記第１側面と平行な凹部を有し、
前記第４部分は、前記第２側面と平行な凹部を有する
請求項１又は請求項２に記載のスイッチモジュール。
【請求項４】
前記可動接点は、前記第１側面及び前記第２側面と平行な直線部分を有する
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のスイッチモジュール。
【請求項５】
前記可動接点と前記第１側面との間の最小距離は、１ｍｍ以下であり、
前記可動接点と前記第２側面との間の最小距離は、１ｍｍ以下である
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のスイッチモジュール。
【請求項６】
前記第３部分と前記第５部分との間には隙間が形成される
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のスイッチモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンやタブレット端末などのサイドキーや、薄型フレームレスＴＶの操作スイッチとして、狭幅かつ薄型のスイッチモジュールがもとめられている。また、スマートフォンなどでは、防塵及び防水のために、スイッチモジュールに高い密閉性が要求されることもある。
【０００３】
従来、狭幅かつ薄型のスイッチモジュールとして、固定接点を有するＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）と、ＦＰＣの表面に設けられたドーム状の可動接点と、粘着テープによりＦＰＣの表面に貼付されたシート部材と、を備えたものが知られている。このスイッチモジュールでは、粘着テープの貼り代を広くすることにより、高い密閉性を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１１７５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のスイッチモジュールは、粘着テープの貼り代を確保する必要があるため、狭幅化に限界があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、高い密閉性を有する狭幅かつ薄型のスイッチモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に係るスイッチモジュールは、第１面に固定接点を有する配線基板と、前記配線基板の前記第１面に、前記固定接点と接触可能に配置された可動接点と、前記配線基板の前記第１面を覆う第１部分と、前記第１部分から延び、前記配線基板の第１側面を覆う第２部分と、前記第２部分から延び、前記配線基板の第２面の一部を覆う第３部分と、前記第１部分から延び、前記配線基板の前記第１側面と対向する第２側面を覆う第４部分と、前記第４部分から延び、前記配線基板の前記第２面の一部を覆う第５部分と、を有するシート部材と、前記配線基板と前記シート部材との間に設けられた粘着剤層と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の各実施形態によれば、高い密閉性を有する狭幅かつ薄型のスイッチモジュールを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】スイッチモジュールの一例を示す平面図。
【図２】図１のスイッチモジュールのＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１のスイッチモジュールの分解斜視図。
【図４】図２の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。
【００１１】
一実施形態に係るスイッチモジュール１００について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、スイッチモジュール１００の一例を示す平面図である。図２は、図１のスイッチモジュール１００のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１のスイッチモジュール１００の分解斜視図である。図４は、図２の変形例を示す図である。
【００１２】
図１〜図３に示すように、スイッチモジュール１００は、配線基板１と、可動接点２と、シート部材３と、粘着剤層４と、を備える。以下、便宜的に、配線基板１の第１面（図２における上側の面）を表面、第２面（図２における下側の面）を裏面と称して説明するが、表面及び裏面は、逆であってもよい。
【００１３】
配線基板１は、表面１１に配線パターン（図示省略）を形成された薄型の基板である。配線パターンは、配線基板１の裏面１２や内部にも形成され得る。配線基板１は、例えば、ＦＰＣであるが、これに限られない。図１の例では、配線基板１の平面視形状は、長辺及び短辺を有する矩形である。配線基板１の短辺の長さが、配線基板１の幅Ｗに相当する。幅Ｗは、例えば、５ｍｍ以下である。また、配線基板１の長辺に対応する２つの側面のうち、一方の側面（図２における左側面）を第１側面１３、第１側面１３と対向する他方の側面（図２における右側面）を第２側面１４と称する。第１側面１３及び第２側面１４の高さＨ（配線基板１の厚さ）は、例えば、１ｍｍ以下である。なお、配線基板１の平面視形状は、矩形に限られず、幅Ｗが５ｍｍ以下の狭幅部分を有する任意の形状とすることができる。配線基板１は、固定接点１５を有する。
【００１４】
固定接点１５は、配線基板１の表面１１に、金属やカーボンなどの導電体で形成された接点であり、配線パターンに接続される。固定接点１５は、可動接点２と接離可能な位置に配置された中央接点１５ａと、可動接点２と常時接触している外側接点１５ｂと、を含み（図３参照）、中央接点１５ａと外側接点１５ｂとは電気的に接続されていない。スイッチモジュール１００は、中央接点１５ａと外側接点１５ｂとの電気的な接続状態が、中央接点１５ａと可動接点２との接触状態により切り替わり、ＯＮ信号とＯＦＦ信号を出力する。スイッチモジュール１００は、中央接点１５ａが可動接点２から離間している場合、配線パターンを介してＯＦＦ信号を出力し、中央接点１５ａに可動接点２が接触している場合、配線パターンを介してＯＮ信号を出力する。
【００１５】
可動接点２は、金属やカーボンなどの導電体で形成されたドーム状の接点であり、配線基板１の表面１１に配置される。可動接点２は、外縁部が外側接点１５ｂに常時接触するように配置される。また、可動接点２は、ユーザにより押下された際に中央接点１５ａと接触可能なように、中央接点１５ａの上方を覆うように配置される。可動接点２は、ユーザにより押下されると反転動作し、ドーム状部の頂部の裏面が中央接点１５ａの表面と接触する。また、可動接点２が中央接点１５ａに接触した状態で、ユーザが可動接点２の押下をやめると、可動接点２は復元動作し、中央接点１５ａから離間する。
【００１６】
可動接点２は、平面視形状が大きい方が好ましい。言い換えると、可動接点２と配線基板１の長辺（第１側面１３及び第２側面１４）との間の距離は、小さい方が好ましい。可動接点２と配線基板１の長辺との間の部分は、シート部材３の貼り代に相当する。可動接点２と配線基板１の一方の長辺（第１側面１３）との間の最小距離Ｌ１は、例えば、１ｍｍ以下である。また、可動接点２と配線基板１の他方の長辺（第２側面１４）との間の最小距離Ｌ２は、例えば、１ｍｍ以下である。このように、可動接点２の平面視形状を大きくすることにより、ユーザが押下した際の可動接点２の上下方向の移動量を大きくし、可動接点２の操作感を向上させることができる。また、操作耐久性を向上させることもできる。
【００１７】
図１の例では、可動接点２の平面視形状は、サイドカット形状である。ここでいうサイドカット形状は、図１に示すように、円形から、対向する端部（図１の例では、上下の端部）を直線的に除去した形状であり、対向する２つの円弧部分と、対向する２つの直線部分と、を有する。サイドカット形状を有する可動接点２は、直線部分が配線基板１の長辺（第１側面１３及び第２側面１４）と平行になるように配置される。この場合、第１側面１３と、可動接点２の第１側面１３に近い側の直線部分と、の間の距離が距離Ｌ１に相当する。また、第２側面１４と、可動接点２の第２側面１４に近い側の直線部分と、の間の距離が距離Ｌ２に相当する。
【００１８】
このような構成により、可動接点２の平面視形状を円形にする場合と比べて、可動接点２の平面視形状をより大きくすることができる。すなわち、半径寸法が配線基板１の幅寸法（短辺の寸法）より大きい円形の可動接点を配置したのと同様の効果を得ることができる。この結果、ユーザが押下した際の可動接点２の上下方向の移動量を大きくし、可動接点２の操作感を向上させることができる。なお、可動接点２の平面視形状は、サイドカット形状に限られず、円形や楕円形などの任意の形状で有り得る。
【００１９】
シート部材３は、配線基板１及び可動接点２を覆い、スイッチモジュール１００の内側を密閉する部材である。シート部材３は、配線基板１の表面に配置された絶縁性シートの両側を、配線基板１の裏面に向かって折り返すことにより形成される。シート部材３は、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）シートであるが、これに限られない。シート部材３は、図２に示すように、第１部分３１と、第２部分３２と、第３部分３３と、第４部分３４と、第５部分３５と、を有する。
【００２０】
第１部分３１は、配線基板１の表面１１を覆う部分である。可動接点２は、第１部分３１により覆われることにより、配線基板１の表面１１上で固定される。第１部分３１は、配線基板１の表面１１の貼り代（可動接点２と配線基板１の長辺との間の部分）に設けられた粘着剤層４により、配線基板１の表面１１に貼付される。
【００２１】
第２部分３２は、配線基板１の第１側面１３を覆う部分であり、第１部分３１の一端（図２の例では、第１部分３１の左端）から延びる。第２部分３２は、配線基板１の第１側面１３に設けられた粘着剤層４により、第１側面１３に貼付される。
【００２２】
第３部分３３は、配線基板１の裏面１２の一部を覆う部分であり、第２部分３２（図２の例では、第２部分３２の下端）から延びる。第３部分３３は、配線基板１の裏面１２に設けられた粘着剤層４により、配線基板１の裏面１２に貼付される。
【００２３】
第４部分３４は、配線基板１の第２側面１４を覆う部分であり、第１部分３１の他端（図２の例では、第１部分３１の右端）から延びる。第４部分３４は、配線基板１の第２側面１４に設けられた粘着剤層４により、第２側面１４に貼付される。
【００２４】
第５部分３５は、配線基板１の裏面１２の一部を覆う部分であり、第４部分３４（図２の例では、第４部分３４の下端）から延びる。第５部分３５は、配線基板１の裏面１２に設けられた粘着剤層４により、配線基板１の裏面１２に貼付される。
【００２５】
図２からわかるように、第２部分３２は、第１部分３１及び第３部分３３に対して屈曲している。同様に、第４部分３４は、第１部分３１及び第５部分３５に対して屈曲している。また、配線基板１が狭幅であるため、第２部分３２〜第５部分３５と、粘着剤層４と、の接触面積は小さい。このため、シート部材３は、第２部分３２及び第４部分３４で生じる反発力（平らに戻ろうとする力）により、配線基板１からはがれやすくなっている。
【００２６】
そこで、本実施形態では、第２部分３２で生じる反発力を抑制するために、第２部分３２は、第１部分３１及び第３部分３３より薄く形成されるのが好ましい。同様に、第４部分３４で生じる反発力を抑制するために、第４部分３４は、第１部分３１及び第５部分３５より薄く形成されるのが好ましい。
【００２７】
また、本実施形態では、第２部分３２で生じる反発力を抑制するために、第２部分３２は、表面に第１側面１３（配線基板１の長辺）と平行な複数の凹部３６を形成されるのが好ましい。同様に、第４部分３４で生じる反発力を抑制するために、第４部分３４は、表面に第２側面１４（配線基板１の長辺）と平行な複数の凹部３７を形成されるのが好ましい。
【００２８】
第２部分３２及び第４部分３４の薄化や凹部３６，３７の形成は、レーザ加工やブラスト加工により、第２部分３２及び第４部分３４の表面を削ることによって実現できる。第２部分３２及び第４部分３４の薄化や凹部３６，３７の形成は、シート部材３を配線基板１に貼付した後に行われてもよいし、シート部材３を配線基板１に貼付する前に予め行われてもよい。
【００２９】
第２部分３２及び第４部分３４は、シート部材３を配線基板１に貼付することにより形成されるため、シート部材３の貼付前には、まだ形成されていない。したがって、シート部材３を貼付する前に薄化を行う場合には、シート部材３における第２部分３２及び第４部分３４に対応する部分を薄化すればよい。この際、シート部材３における第２部分３２及び第４部分３４に対応する部分より広い範囲を薄化するのが好ましい。これにより、シート部材３を配線基板１に貼付した際に位置ずれが発生した場合であっても、薄化された部分を第２部分３２及び第４部分３４とすることができる。
【００３０】
同様に、シート部材３を貼付する前に凹部３６，３７を形成する場合には、シート部材３における第２部分３２及び第４部分３４に対応する部分に凹部３６，３７を形成すればよい。この際、シート部材３における第２部分３２及び第４部分３４に対応する部分より広い範囲に凹部３６，３７を形成するのが好ましい。これにより、シート部材３を配線基板１に貼付した際に位置ずれが発生した場合であっても、凹部３６，３７が形成された部分を第２部分３２及び第４部分３４とすることができる。
【００３１】
また、昨今は幅狭化の要求が高いため、図４の例のように、配線基板１の短辺方向における貼り代がほとんど無いこともありえる。そのため、可動接点２がサイドカット形状であり、且つ、可動接点２と配線基板１の一方の長辺（第１側面１３）との間の最小距離Ｌ１及び可動接点２と配線基板１の他方の長辺（第２側面１４）との間の最小距離Ｌ２が、１ｍｍ以下（ほぼ０ｍｍ）の場合には、可動接点２のドーム状部の上面の一部に対応する範囲まで薄化しておくことが好ましい。
【００３２】
図３からわかるように、可動接点２の直線部分は、中央部が高く、端部が低くなっている。このため、可動接点２にシート部材３を貼付すると、直線部分にしわがより、可動接点２の操作感触を悪化させるおそれがある。上記のように、シート部材３を、可動接点２のドーム状部の上面の一部に対応する範囲まで薄化することにより、可動接点２の直線部でしわができにくくし、可動接点２の操作感触の悪化を抑制することができる。
【００３３】
また、第３部分３３と第５部分３５との間には、隙間Ｃが形成されるのが好ましい。言い換えると、第３部分３３と第５部分３５とは重複しないのが好ましい。これにより、第３部分３３と第５部分３５との重複により、スイッチモジュール１００が厚くなることを防ぐことができる。
【００３４】
粘着剤層４は、配線基板１と、シート部材３と、の間に設けられた粘着剤の層である。具体的には、粘着剤層４は、表面１１の貼り代と第１部分３１との間、第１側面１３と第２部分３２との間、裏面１２の一部と第３部分３３との間、及び第２側面１４と第４部分３４との間、裏面１２の一部と第５部分３５との間に設けられる。
【００３５】
粘着剤層４は、配線基板１やシート部材３に粘着剤を塗布することにより形成されてもよいし、基材を含まない両面粘着テープを配線基板１やシート部材３に貼付することにより形成されてもよい。いずれの場合、粘着剤層４には、ＰＥＴなどの基材が含まれない。これにより、基材により生じる反発力がなくなるため、粘着剤層４と配線基板１との密着性を高めることができる。この結果、シート部材３をはがれにくくすると共に、スイッチモジュール１００の密閉性を高めることができる。
【００３６】
また、粘着剤層４は、図２に示すように、可動接点２を挿通させる開口部４１が設けられる。すなわち、可動接点２の表面には、粘着剤層４が設けられない。これにより、粘着剤層４による、可動接点２の動作への干渉や操作感の悪化を抑制できる。
【００３７】
以上のような構成により、本実施形態によれば、高い密閉性を有する狭幅かつ薄型のスイッチモジュール１００を実現できる。理由は以下の通りである。
【００３８】
従来のスイッチモジュールでは、シート部材は、配線基板の表面にのみ貼付された。このため、配線基板が狭くなり、可動接点と配線基板との間の最小距離が小さくなると、可動接点の周囲における、シート部材と粘着剤層との接触面積が小さくなった。この結果、可動接点の周囲に貼付されたシート部材が剥がれやすくなり、スイッチモジュールの密閉性が低下した。特に、可動接点と配線基板との間の最小距離が１ｍｍ以下の場合、可動接点と配線基板との間の貼り代部分に貼付されたシート部材の粘着力が十分に得られず、スイッチモジュールを密閉することが困難であった。
【００３９】
これに対して、本実施形態によれば、シート部材３は配線基板１に対して折り返して貼付される。具体的には、第１部分３１が表面１１に貼付され、第２部分３２が第１側面１３に貼付され、第３部分３３が裏面１２に貼付され、第４部分３４が第２側面１４に貼付され、第５部分３５が裏面１２に貼付される。これにより、配線基板１が狭くなり、可動接点２と配線基板１との間の最小距離Ｌ１，Ｌ２が小さくなった場合であっても、可動接点２の周囲における、シート部材３と粘着剤層４との接触面積を十分に確保できる。これにより、配線基板１が狭い場合であっても、可動接点２の周囲に貼付されたシート部材３が剥がれにくくなるため、スイッチモジュール１００の密閉性を高めることができる。
【００４０】
また、本実施形態によれば、シート部材３の第２部分３２及び第４部分３４は、シート部材３の他の部分より薄くされ、凹部３６，３７を設けられる。これにより、シート部材３を折り曲げたことにより生じる反発力が抑制され、シート部材３が粘着剤層４から剥がれることを抑制できる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、粘着剤層４は、基材を含まないため、配線基板１に対して折り曲げて貼付しても反発力が生じない。これにより、粘着剤層４が配線基板１から剥がれることを抑制できると共に、配線基板１と粘着剤層４との密着性を向上させ、スイッチモジュール１００の密閉性を高めることができる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、図１〜図４の例のように、サイドカット形状を有する可動接点２を採用した場合であっても、スイッチモジュール１００の密閉性を維持することができる。一般に、サイドカット形状を有する可動接点２は、直線部分が配線基板１の表面１１に対して高くなるため、当該直線部分の周囲では、シート部材３が配線基板１の表面１１から浮きやすい。すなわち、可動接点２の周囲におけるシート部材３と粘着剤層４との接触面積が小さくなりやすい。このため、従来のスイッチモジュールでサイドカット形状を有する可動接点を採用した場合、スイッチモジュールの密閉性が一層低下することになる。これに対して、本実施形態によれば、シート部材３と粘着剤層４との接触面積は、配線基板１の第１側面１３、第２側面１４、及び裏面１２により担保されているため、配線基板１の表面１１に対するシート部材３の接触面積が小さくなった場合であっても、シート部材３と粘着剤層４との接触面積を確保し、スイッチモジュール１００の密閉性を維持できる。サイドカット形状を有する可動接点２を採用することにより、ユーザが押下した際の可動接点２の上下方向の移動量を大きくし、可動接点２の操作感を向上させることができる。
【００４３】
このように、本実施形態に係るスイッチモジュール１００は、密閉性が高く、狭幅かつ薄型であるため、スマートフォンやタブレット端末などのサイドキーや、薄型フレームレスＴＶの操作スイッチとして、好適に利用できる。
【００４４】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１：配線基板
２：可動接点
３：シート部材
４：粘着剤層
１１：表面
１２：裏面
１３：第１側面
１４：第２側面
１５：固定接点
３１：第１部分
３２：第２部分
３３：第３部分
３４：第４部分
３５：第５部分
３６：凹部
３７：凹部
４１：開口部
【図１】
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【図２】
2019153429.tif 000004
【図３】
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【図４】
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