(57)【要約】【課題】  ドームスイッチとしての機能を高く維持しつつ、アセンブリ工程に煩雑な作業を伴わず、薄型モジュールの実現が容易で低コスト化に寄与する簡素な構造を持ったドームスイッチの提供。【解決手段】  開口部４を有する導電性ドームベース１と、押圧に伴う変形に応じて頂部が前記開口部の表裏を進退する可撓性を持った導電性コンタクトドーム２と、当該コンタクトドーム２を前記導電性ドームベース１の前記開口部４の周縁上に支持する絶縁カバーフィルム３を備え、前記導電性コンタクトドーム２の頂部と裾部は、実装すべき回路基板Ｂに形成され電気的に分離した対頂コンタクトＣ２と対ベースコンタクトＣ１間を前記導電性ドームベース１を介して前記変形に伴い電気的に接続させるように配置されるドームスイッチ。【選択図】      図１
2015043280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する導電性ドームベースと、
押圧に伴う変形に応じて頂部が前記開口部の表裏を進退する可撓性を持った導電性コンタクトドームと、
当該導電性コンタクトドームを前記導電性ドームベースの前記開口部の周縁上に支持する絶縁カバーフィルムを備え、
前記導電性コンタクトドームの頂部と裾部は、実装すべき回路基板に形成され電気的に分離した対頂コンタクトと対ベースコンタクト間を前記導電性ドームベースを介して前記変形に伴い電気的に接続させるように配置されることを特徴とするドームスイッチ。
【請求項２】
開口部を有するドームベースと、
押圧に伴う変形に応じて頂部が前記開口部の表裏を進退する可撓性を持った導電性コンタクトドームと、
当該導電性コンタクトドームを前記ドームベースの前記開口部の内側に支持する絶縁カバーフィルムを備え、
前記導電性コンタクトドームの頂部と裾部は、実装すべき回路基板に形成され電気的に分離した対頂コンタクトと対縁コンタクト間を前記変形に伴い電気的に接続させるように配置されることを特徴とするドームスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドームスイッチに関し、特に、スイッチ機能達成上欠くべからざる要素のみの一体化（ワンチップ化）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドームスイッチは、導電性中心パターン、当該中心パターンの周辺部に位置する導電性外側パターン、及び当該外側パターンの開口部にあって前記中心パターンに接続された引出部が形成された支持部材（絶縁基板）と、当該支持部材上において押圧に応じて前記中心パターンと前記外側パターンとを電気的に接続させるように配置された導電性コンタクトドームとを具備し、当該導電性コンタクトドームと前記引出部との間を絶縁する措置が採られたものが一般的である。
【０００３】
そして、従来それらには、前記絶縁基板に前記スイッチ機能を達成するために必要な要素を順次形成し又は定着する工程を経て得られる構造（例えば、下記特許文献１図１乃至図３参照。）や、筐体（モールド材を含む）を支持部材としてスイッチ機能を達成するために必要な要素を封入し一体化した構造（例えば、下記特許文献２参照）が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平４−３０７４４号公報
【特許文献２】特開２０１２−２７７８６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、前記特許文献１に記載の技術にあっては、取付ベース上にドームスイッチを形成するに際して、スイッチ機能を達成するために必要な要素を順次形成し又は定着する工程を経るものであることから、それに要する工程や設備が複数必要となり、製造過程が煩雑になるという問題がある。
【０００６】
一方、前記特許文献２に記載の技術にあっては、全体として１個の一体的モジュールが形成され、当該モジュールの実装については、一工程で完了するアセンブリ手法が採用できるものの、前記特許文献１と同様当該モジュールの製造工程における煩雑さは否めない。
また、当該モジュールのドームスイッチ部分は、筐体やインサート成形に伴って形成される樹脂モールド部など外装部材に収容されていることから、薄肉化が困難で、且つコスト高となるという問題がある他、筐体から各コンタクトに繋がる端子が引き出されることによって、当該ドームスイッチを実装する際に方向あわせが必要となるなどの問題がある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、アセンブリ工程に煩雑な作業を伴わず、ドームスイッチとしての機能を高く維持しつつ、薄型モジュールの実現が容易で低コスト化に寄与する簡素な構造を持ったドームスイッチの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく為された本発明による第一のドームスイッチは、開口部を有する導電性ドームベースと、押圧に伴う変形に応じて頂部が前記開口部の表裏を進退する可撓性を持った導電性コンタクトドームと、当該導電性コンタクトドームを前記導電性ドームベースの前記開口部の周縁上に支持する絶縁カバーフィルムを備え、前記導電性コンタクトドームの頂部と裾部は、実装すべき回路基板に形成され電気的に分離した対頂コンタクトと対ベースコンタクト間を前記導電性ドームベースを介して前記変形に伴い電気的に接続させるように配置されることを特徴とする。
【０００９】
記課題を解決すべく為された本発明による第二のドームスイッチは、開口部を有するドームベースと、押圧に伴う変形に応じて頂部が前記開口部の表裏を進退する可撓性を持った導電性コンタクトドームと、当該導電性コンタクトドームを前記ドームベースの前記開口部の内側に支持する絶縁カバーフィルムを備え、前記導電性コンタクトドームの頂部と裾部は、実装すべき回路基板に形成され電気的に分離した対頂コンタクトと対縁コンタクト間を前記変形に伴い電気的に接続させるように配置されることを特徴とする。
【００１０】
尚、ここで、コンタクトとは、絶縁基板上に形成された回路パターンであって、対頂コンタクトとは、押圧に応じてコンタクトドームの頂部が接するコンタクトであり、対縁コンタクトとは、押圧に応じてまたは常時コンタクトドームの裾部が接するコンタクトであり、対ベースコンタクトとは、前記導電性ドームベース又はドームベースが接続固定されるコンタクトである。
前記導電性コンタクトドームは、実装面上に、ドーム状に定着されるものとする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によるドームスイッチによれば、スイッチ機能達成とは関連性が比較的薄い筐体等による絶縁措置の一部を被実装側の部材に譲ることにより、軽量、低背、安価（設備費面及び価格面）な最小単位のドームスイッチが提供できる。
【００１２】
また、必要最小限の部材がワンチップに一体化されたベアチップ実装用のスイッチとして比較的簡素な構造を持ち、最表面に比較的滑らかな絶縁カバーフィルムを配置することで、自動実装可能な構成を採用することも容易であることから、製造工程も簡素化でき、製造コスト面においても有利となる。
【００１３】
更に、前記コンタクトベース及びコンタクトドームの形状として、方向性を持たない円形又は環形を採用すれば、配置の方向性制限が取り払われ、パーツフィーダー等で方向性を揃える工程や設備やスペースを省くことができる他、方向性のズレが生じることによる製品歩留まりの悪化も回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるドームスイッチの一例を示す平面図、断面図及び下面図である。
【図２】本発明によるドームスイッチの一例を示す平面図、断面図及び下面図である。
【図３】本発明によるドームスイッチ（図１）の動作の一例を示す断面図及び回路パターンの平面図である。
【図４】本発明によるドームスイッチ（図２）の動作の一例を示す断面図及び回路パターンの平面図である。
【図５】従来のドームスイッチの一例を示す平面図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明によるドームスイッチの実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１に示すドームスイッチは、本発明によるドームスイッチの第一の実施の形態である。
この例は、実装すべき回路基板Ｂに形成された回路パターンＰの対ベースコンタクトＣ１に電気的に接続する導電性ドームベース１と、当該導電性ドームベース１上に載置される可撓性を持った導電性コンタクトドーム２と、前記導電性ドームベース１の上に、前記導電性コンタクトドーム２を定着するカバーフィルム３を備える。
【００１６】
この例における導電性ドームベース１は、図３に示すように、前記回路基板Ｂに形成された電気回路の機能の一部を担う形態の一つであって、銅又はその合金等を主材とする導電性金属を材料とし、中央を円形にくり抜いてなる開口部４と、略平坦な底面を備えた円形の金属板として構成されている。
前記開口部４の周縁（内周部）は、底面に対して略平行で、且つ平坦な座面５を形成する様に当該開口部４と同じ中心を持つ円形に削り取られ、結果として、全周にわたりその外周部と比較して薄肉となり、前記内周部と外周部とで、前記開口部４に下った段部を形成する。
【００１７】
当該例における前記導電性コンタクトドーム２は、導電金属を、球面又は非球面を天面として備える薄肉なドーム状に成形したものである。
当該導電性コンタクトドーム２は、表側からの加圧に応じてその頂部が少なくともその裾部と同位以下(前記回路パターンＰの対頂コンタクトＣ２及び前記導電性ドームベース（座面５）１の高さに応じて当該対頂コンタクトＣ２に接する高さ)に至るまで裏側へ没する可撓性を有し、加圧が解除されれば没した状態が解除され元のドーム形状に復帰する復元性を有することによって、そのもの自体が可動接点としての機能を果たす。
【００１８】
前記カバーフィルム３は、柔軟性又は可撓性を兼ね備えた絶縁性シートである。
当該カバーフィルム３は、その裏面周縁部が前記導電性ドームベース１と接着し、その裏面中央部が前記導電性コンタクトドーム２の頂部表面と接着することによって、前記導電性ドームベース１の座面５に上に凸の状態で載置された導電性コンタクトドーム２を定着し、一体性を持った最小単位の部品（ドームスイッチ）として保形する。
また、その表面を平滑にすることによって、吸着等による確保が容易となり、自動実装上の便宜ともなる。
【００１９】
以上の如く、当該ドームスイッチは、スイッチ機能と必要最小限の絶縁措置を達成するに必要な要素をワンチップとして組み上げられていることから、その分だけ、構造が簡素で肉薄且つ低重量となり、重複した絶縁措置が省かれることによって低コストともなる。
また、当該スイッチ全体が、平面的に無指向な回転体とすることによって、アセンブリ作業において、その向きに配慮することが不要となる。
【００２０】
当該ドームスイッチを用いる回路基板Ｂは、その実装面に、当該回路基板Ｂが構成する前記電気回路の一部をなす対頂コンタクトＣ２と対ベースコンタクトＣ１を、各々前記導電性コンタクトドーム２の頂部と前記導電性ドームベース１に対向する同心円状となる様に、相互に離隔して備える。
【００２１】
図３に示す例では、前記対ベースコンタクトＣ１は中央部が大きく開口した無端リング状のパターン（有端リング状又は分割リング状に設計してもよい。）を採用し、その一部から引き出された回路パターンＰを介して前記電気回路と導通する。
一方、前記対頂コンタクトＣ２は円盤状のベタパターンを採用する。
当該対頂コンタクトＣ２と前記電気回路との導通は、当該対頂コンタクトＣ２の縁部に設けたスルーホールＴ１を介して前記電気回路における異なる層の所定の回路ブランチに接続するなど前記対ベースコンタクトＣ１を迂回して行う。
【００２２】
上記のごとく構成されたドームスイッチは、前記導電性コンタクトドーム２とそれを前記座面５に搭載した前記導電性ドームベース１が、前記回路基板における電気的に相互に分離した前記対頂コンタクトＣ２と前記対ベースコンタクトＣ１上に各々配置され、前記導電性ドームベース１が対向する対ベースコンタクトＣ１にはんだ又は導電性接着剤等で接合されることによって、その導電性ドームベース１と接する前記導電性コンタクトドーム２が前記電気回路の接点部材として機能する。
【００２３】
その際、前記導電性コンタクトドーム２の頂部は、当該導電性コンタクトドーム２自体の可撓性によりユーザーの加圧に応じて前記開口部４を経て出没し、実装すべき回路基板に形成された対頂コンタクトＣ２に対し接触し離隔する。
即ち、前記導電性コンタクトドーム２は、前記導電性コンタクトドーム２の表面への押圧で、その頂部が例えばスナップ的に没する弾性変形が励起され、当該頂部が前記対頂コンタクトＣ２に対して弾性的に押し付けられることを以って、前記電気回路を流れる電気信号が前記導電性コンタクトドーム２と前記対頂コンタクトＣ２の間を流通する。
【００２４】
図２に示すドームスイッチは、本発明によるドームスイッチの第二の実施の形態である。
この例は、実装すべき回路基板Ｂに形成された回路パターンＰの対ベースコンタクトＣ３に固定されるドームベース（絶縁体が望ましい場合が多い。）７と、可撓性を持った導電性コンタクトドーム８と、前記ドームベース７の前記開口部６の内側に前記コンタクトドーム８を支持するカバーフィルム９を備える。
【００２５】
この例における前記ドームベース７は、図４に示すように、前記回路基板Ｂに形成された電気回路とは導通しない形態の一つである。当該ドームベース７は、絶縁性素材を材料とし、中央を貫通する開口部６と、平坦な底面を備え当該開口部６を取り巻く円形の平板として構成されている。
【００２６】
当該例における前記導電性コンタクトドーム８は、導電金属を球面又は非球面の円形ドーム状に成形したものである。当該導電性コンタクトドーム８の直径は、前記ドームベース７の開口部６の直径よりも十分小さく設計する。
【００２７】
当該例における前記導電性コンタクトドーム８は、前記第一の実施の形態と同様に、表側からの加圧に応じてその頂部が少なくともその裾部と同位以下(前記回路パターンＰの対頂コンタクトＣ４及び前記体裾コンタクトＣ５の高さに応じて、前記対頂コンタクトＣ４に接する高さ）に至るまで裏側へ没する可撓性を有し、加圧が解除されれば没した状態が解除され元のドーム形状に復帰する復元性を有することによって、そのもの自体が可動接点としての機能を果たす。
【００２８】
前記例における前記カバーフィルム９も、前記第一の実施の形態と同様に、柔軟性又は可撓性を兼ね備えた絶縁性シートである。
当該カバーフィルム９は、その裏面周縁部が前記ドームベース７と接着し、その裏面中央部が同導電性コンタクトドーム８の頂部表面と接着することによって、前記導電性コンタクトドーム８は、前記ドームベース７の開口部６の中央に、当該ドームベース７の内縁と離隔して（電気的に絶縁した状態で）配置定着され、一体性を持った最小単位の部品（ドームスイッチ）として保形する。
また、その表面を平滑にすることによって、吸着等による確保が容易となり、自動実装上の便宜ともなる。
【００２９】
以上の如く、当該ドームスイッチは、前記第一の実施の形態とは異なる構成を以って、スイッチ機能と必要最小限の絶縁措置を達成するに必要な要素をワンチップとして組み上げられていることから、その分だけ、構造が簡素で肉薄且つ低重量となり、重複した絶縁措置が省かれることによって低コストともなる。
また、当該スイッチ全体が、平面的に無指向な回転体とすることによって、アセンブリ作業において、その向きに配慮することが不要となる。
【００３０】
当該ドームスイッチを用いる回路基板Ｂは、その実装面に、電気回路と導通する前記対頂コンタクトＣ４及び前記対裾コンタクトＣ５、並びに当該回路基板Ｂの電気回路とは絶縁された前記対ベースコンタクトＣ３を、各々前記導電性コンタクトドーム８の頂部及び裾部、並びに前記ドームベース７に対向する同心円状となる様に、相互に離隔して備える。
【００３１】
図４に示す例では、前記対裾コンタクトＣ５及び対ベースコンタクトＣ３は、中央部が大きく開口した無端リング状のパターン（有端リング状又は分割リング状であってもよい。）を採用する。
前記対裾コンタクトＣ５と前記電気回路との導通は、当該対裾コンタクトＣ５の縁部に設けたスルーホールＴ２を介して前記電気回路における異なる層の所定の回路ブランチに接続するなど、前記対ベースコンタクトＣ３を迂回して行う。
前記対ベースコンタクトＣ３は、前記電気回路とは絶縁され、専ら、当該回路基板Ｂ上に前記ドームベース７を定着するためのみに存在する。
【００３２】
一方、前記対頂コンタクトＣ４は円盤状のベタパターンを採用する。
当該対頂コンタクトＣ４と前記電気回路との導通は、当該対頂コンタクトＣ４の縁部に設けたスルーホールＴ３を介して前記電気回路における異なる層の所定の回路ブランチに接続するなど前記対裾コンタクトＣ５及び前記対ベースコンタクトＣ３を迂回して行う。
【００３３】
上記のごとく構成されたドームスイッチでは、そのドームベース７は、専ら前記導電性コンタクトドーム８の支持フレームとして機能する。
【００３４】
一方、前記カバーフィルム９に定着された導電性コンタクトドーム８にあっては、前記ドームベース７が回路基板Ｂの対向する領域（前記対ベースコンタクトＣ３等）に、当該回路基板Ｂに形成された電気回路の機能を害することなくはんだ又は接着剤等で接合されることによって、前記カバーフィルム９に定着された前記導電性コンタクトドーム８の裾部と頂部とが、前記回路基板Ｂにおいて位置的にも電気的にも相互に分離したランドパターン（前記対頂コンタクトＣ４と前記対裾コンタクトＣ５）の上位に配置され、その頂部と裾部に接する相分離した前記対頂コンタクトＣ４と前記対裾コンタクトＣ５の間を導通遮断させる接点部材として機能する。
【００３５】
その際、前記導電性コンタクトドーム８の頂部は、当該導電性コンタクトドーム８自体の可撓性によりユーザーの加圧に応じて、当該導電性コンタクトドーム８の裾部をそれと対向するランドパターン（前記対裾コンタクトＣ５）の表面に対して圧接しつつ前記開口部６の内側で出没し、実装すべき回路基板Ｂに形成されたランドパターン（前記対頂コンタクトＣ４）に対し接触し離隔する。
【００３６】
即ち、前記導電性コンタクトドーム８は、前記導電性コンタクトドーム８の表面への押圧でその頂部がスナップ的に没する弾性変形が励起され、当該頂部が前記対頂コンタクトＣ４に対して弾性的に押し付けられることを以って、前記電気回路を流れる電気信号が前記導電性コンタクトドーム８と前記対頂コンタクトＣ４の間を流通する。
【符号の説明】
【００３７】
Ｂ  回路基板，Ｐ  回路パターン，
Ｃ１  対ベースコンタクト，Ｃ２  対頂コンタクト，
Ｃ３  対ベースコンタクト，Ｃ４  対頂コンタクト，Ｃ５  対裾コンタクト，
Ｔ１  スルーホール（対頂コンタクト），
Ｔ２  スルーホール（対裾コンタクト），Ｔ３  スルーホール（対頂コンタクト），
１  導電性ドームベース，２  導電性コンタクトドーム，
３  カバーフィルム，４  開口部，５  座面，
６  開口部，７  ドームベース，８  導電性コンタクトドーム，
９  カバーフィルム，
【図１】
2015043280.tif 000003
【図２】
2015043280.tif 000004
【図３】
2015043280.tif 000005
【図４】
2015043280.tif 000006
【図５】
2015043280.tif 000007