(57)【要約】【課題】設置状態の高さ寸法をクリーム半田分増加させることなく基板上に固定することができると共に、安定した設置状態を維持することが可能な押釦スイッチを提供する。【解決手段】絶縁材料からなるハウジング１０に可動接点３０と固定接点２１、２２と該固定接点２１、２２に導通する接続端子２３を設け、該接続端子２３をクリーム半田５０によって基板６０に固定する押釦スイッチ１において、上記ハウジング１０の下面１２に上記接続端子２３の下面２３ｂよりも下方に突出させた段差１３を設け、該段差１３によって上記接続端子２３の下方にクリーム半田収容部１４を形成すると共に、上記ハウジング１０の下面１２を上記基板６０に対する当接面としてなり、上記ハウジング１０の段差１３を接続端子２３の固定に使用するクリーム半田５０の粒径よりも大きく、クリーム半田５０の塗布厚よりも小さく形成した。【選択図】  図５
2004158349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料からなるハウジングに可動接点と固定接点と該固定接点に導通する接続端子を設け、該接続端子をクリーム半田によって基板に固定する押釦スイッチにおいて、
上記ハウジングの下面に上記接続端子の下面よりも下方に突出させた段差を設け、該段差によって上記接続端子の下方にクリーム半田収容部を形成すると共に、上記ハウジングの下面を上記基板に対する当接面としてなることを特徴とする押釦スイッチ。
【請求項２】
上記ハウジングの段差を接続端子の固定に使用するクリーム半田の粒径よりも大きく、クリーム半田の塗布厚よりも小さく形成したことを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ。
【請求項３】
上記ハウジングの段差を０．０３ｍｍ以上０．１０ｍｍ未満に形成したことを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は押釦スイッチに関し、より詳細には携帯電話、ゲーム機、各種オーディオ機器等の基板上に面実装される小型、薄型の押釦スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話やゲーム機、各種オーディオ機器等に使用される操作スイッチとして、例えば特許文献１に記載されているような押釦スイッチが使用される。このような押釦スイッチは通常、絶縁樹脂等で成形されたハウジング上に、中央固定接点と外側固定接点が設けられており、これら固定接点の上部には外側固定接点と当接するようにしてドーム状の可動接点が設けられている。また、各固定接点は両側方に延びる接続片を有しており、この接続片の両端には外部に露出する接続端子が設けられている。この接続端子は接続片の両端から一旦曲げ下げられ、その先はハウジングの下面と略平行となっており、また接続端子の端部は上方に曲げられている。
この様な構成の押釦スイッチは、ドーム状の可動接点を上方から押すことによって可動接点が中央固定接点に接触して導通し、スイッチの役割を果たす。また使用の形態によっては、押圧操作が行いやすくなるよう、可動接点の上部に所定の形状を有する操作釦を設ける場合もある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１１０２７３号公報
【０００４】
このような押釦スイッチは、接続端子の端部が基板に固定される。固定には通常、半田の粉末とフレックスを混合させたクリーム半田を使用する。押釦スイッチを基板に固定するには、基板上の押釦スイッチ固定部分に、クリーム半田を通常０．１０〜０．１５ｍｍ程度の厚さになるように薄く塗布して、その上に押釦スイッチを配置して上から押しつけて仮固定し、リブロー装置内に通して半田付けし、これによって押釦スイッチの接続端子の端部が基板に接合され、押釦スイッチは基板上に固定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年の携帯電話、ゲーム機、ポーダブルオーディオ機器等の小型化、薄型化に伴い、これらに使用される押釦スイッチは、小型化、薄型化が進められている。現在では押釦スイッチは０．５ｍｍ以下の厚さで形成することが可能となっている。しかしこの押釦スイッチは、上述したように、クリーム半田上に押しつけて仮固定されるため、接続端子の下面にもクリーム半田が入り込み、その結果、この接続端子の下面に入り込んだクリーム半田分だけ設置状態の高さ寸法が大きくなることになる。このように接続端子の下面に入り込んだクリーム半田の厚さは最大でクリーム半田の塗布厚となり、また上述したように、クリーム半田は通常０．１０〜０．１５ｍｍ程度の厚さで塗布されることから、押釦スイッチの厚さと比較しても決して無視できる厚さではない。
【０００６】
また、接続端子の部分において、接続端子の下面に入り込んだクリーム半田の厚さ分だけ、押釦スイッチが上方に配置されるため、ハウジングの下面は基板に当接することなく浮いてしまい、押釦スイッチの設置状態が不安定となる。このことから、押釦スイッチへの押圧操作時に押釦スイッチの中央部にはたわみが生じ、また設置高さにばらつきが生じてしまう。さらに、仮固定時に押しつけられたクリーム半田が、ハウジングの下面に入り込んだり、基板上に飛び散り半田ボールが発生したりする可能性もある。
【０００７】
本発明は以上のような問題点を鑑みてなされたものであり、設置状態の高さ寸法をクリーム半田の厚さ分増加させることなく基板上に固定することができると共に、安定した設置状態を維持することが可能な押釦スイッチを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、絶縁材料からなるハウジングに可動接点と固定接点と該固定接点に導通する接続端子を設け、該接続端子をクリーム半田によって基板に固定する押釦スイッチにおいて、上記ハウジングの下面に上記接続端子の下面よりも下方に突出させた段差を設け、該段差によって上記接続端子の下方にクリーム半田収容部を形成すると共に、上記ハウジングの下面を上記基板に対する当接面としてなることを特徴として構成されている。
【０００９】
本発明によれば、クリーム半田がクリーム半田収容部に収容され、また、ハウジングの下面が基板に当接するようになる。
【００１０】
また本発明は、上記ハウジングの段差は接続端子の固定に使用するクリーム半田の粒径よりも大きく、クリーム半田の塗布厚よりも小さく形成したことを特徴として構成されている。
【００１１】
本発明によれば、ハウジングの下面の浮きを抑えることができると共に、接続端子を確実に半田付けすることができ、さらに押釦スイッチの基板への設置状態の高さ寸法を低く抑えることができる。
【００１２】
また本発明は、上記ハウジングの段差は０．０３ｍｍ以上０．１０ｍｍ未満に形成したことを特徴として構成されている。
【００１３】
本発明によれば、より確実にハウジングの下面の浮きを抑えることができると共に、接続端子を確実に半田付けすることができ、さらに押釦スイッチの基板への設置状態の高さ寸法を低く抑えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、第一の実施形態について説明する。図１は本発明の第一の実施形態における押釦スイッチの平面図、図２、図３はそれぞれ、図１のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、図４は本発明の第一の実施形態における押釦スイッチの背面図、図５は図３の接続端子周辺の拡大図、図６は本発明の第一の実施形態における押釦スイッチの基板への装着状態を表す図である。
【００１５】
本実施形態における押釦スイッチ１は、図１、図２に示すように、絶縁樹脂で成形された上方開口凹状の略方形状のハウジング１０に、凸状に加工された略円形状の中央接触部２１ａを有する金属板製の中央固定接点２１、及びこれを挟む対称位置に、同じく凸状に加工された略矩形状の外側接触部２２ａ、２２ａを有する金属板製の外側固定接点２２が設けられている。
【００１６】
また、中央固定接点２１は、図１、図３に示すように、中央接触部２１ａに導通し、ハウジング１０の側面に向かって直線的に延びる中央連結部２１ｂ、及びこの中央連結部２１ｂに略直交して導通し、ハウジング１０の両側方へ直線的に延びる接続片２１ｃを有する。同様に外側固定接点２２は、各外側接触部２２ａ、２２ａに導通し、中央連結部２１ｂとは反対方向に延びる外側連結部２２ｂ、２２ｂ、及びこれら外側連結部２２ｂ、２２ｂと導通し、ハウジング１０の両側方へ直線的に延びる接続片２２ｃを有する。各接続片２１ｃ、２２ｃは互いにほぼ平行に設けられている。なお、これら各固定接点２１、２２は、ハウジング１０の内底面に前述の中央接触部２１ａ、外側接触部２２ａを露出させてインサート成形されて固定される。そして各接続片２１ｃ、２２ｃの両端にはそれぞれ、ハウジング１０の下面１２の四隅の角部１１から突出して露出する接続端子２３が設けられている。この接続端子２３は接続片２１ｃ、２２ｃの両端から一旦曲げ下げられ、その先はハウジングの下面１２と略平行となっており、また接続端子２３の端部２３ａは上方に曲げられている。
【００１７】
また、ハウジング１０の側面の接続端子２３が突出している部分は図１に示すように、接続端子２３ができるだけ内側に配置されるよう、切り欠いた形状に形成されている。これにより、接続端子２３をクリーム半田５０によって半田付けする際に、クリーム半田５０をより内側に塗布することができ、したがって押釦スイッチ１を基板６０に面実装したときの専有面積が小さくなり、基板６０上における実装密度を高めることができる。
なお、本実施形態においては、ハウジング１０は略方形状となっている。しかし、これに限られることなく、例えば円形状等、他の形状でもよい。また、接続端子２３の端部２３ａは上方に曲げられているものとしたが、必ずしもこのようにする必要はなく、端部２３ａを直線状にしたままでもよい。
【００１８】
ここで、ハウジング１０は、図４、図５に示すように、下面１２の角部１１以外の部分、つまり接続端子２３に係らない接続片２１ｃ、２２ｃの埋没保持部分に、接続端子２３の下面２３ｂよりも下方に突出させた段差１３が設けられている。すなわち、下面１２の接続端子２３に係らない部分は、接続端子２３の下面２３ｂよりもさらに下方に面を有するように形成されている。なお、この段差１３は０．０３ｍｍ以上０．１０ｍｍ未満に形成することが望ましい。また、このような段差１３を設けることにより、相対的に接続端子２３の下方にクリーム半田収容部１４を形成する。
【００１９】
ここで、本実施形態における押釦スイッチ１の実装においては、あらかじめ所定位置にクリーム半田５０を塗布した基板６０上に、押釦スイッチ１をクリーム半田５０によって仮固定し、リフロー半田付け装置内を通過させ、赤外線や熱風によってクリーム半田を溶融固化させる表面実装方法によって実装される。
このような表面実装を行うにあたって、上述したクリーム半田収容部１４を形成したことにより、図６Ａ、Ｂに示すように、押釦スイッチ１を基板６０上のクリーム半田５０に仮固定した際に、このクリーム半田収容部１４にクリーム半田５０が収容されるので、押釦スイッチ１がクリーム半田５０によって所定の位置よりも上方に配置されることがなくなると共に、ハウジング１０の下面１２が基板６０に当接するようになり、押釦スイッチ１の配置状態が安定する。また確実に半田付けをすることができると共に、押釦スイッチ１をクリーム半田５０上に押しつけて仮固定しても、クリーム半田５０がクリーム半田収容部１４よりも内側のハウジング１０の下面１２に入り込んだり、周辺に飛び散ったりするのを抑えることができ、リフロー時に押釦スイッチ１の下面１２が基板６０から浮くのを防ぎ、半田ボールの発生も抑制することができる。
また、このクリーム半田収容部１４があることによって、ハウジング１０を成形するときの下面１２のガス逃げがよくなり、高い転写精度を維持することができるので、下面１２の精度を高くすることができる。
【００２０】
ここで、上述したように段差１３を０．０３ｍｍ以上０．１０ｍｍ未満としたのは、一般的なクリーム半田に含まれる半田の粉末の粒径が０．０１〜０．０３ｍｍ程度であるので、０．０３ｍｍ未満とすると段差１３よりも半田の粉末の粒径の方が大きくなることがあり、設置状態が不安定になってしまうからである。また、クリーム半田５０が通常０．１０〜０．１５ｍｍ程度の厚さで塗布されることを考慮すると、０．１０ｍｍ以上とすれば、段差１３がクリーム半田５０の塗布厚よりも大きくなり、押釦スイッチ１を基板６０上に配置したときに、接続端子２３の下面２３ｂがクリーム半田５０に接しなくなくなってしまう可能性がある。すなわち、段差１３を０．０３ｍｍ以上０．１０ｍｍ未満に形成することによって、ハウジング１０の下面１２の浮きを確実に防ぐことができ、基板６０と下面１２を実装後も当接させることができると共に、接続端子２３を確実に半田付けすることができる。また設置状態の高さ寸法を小さくすることも可能となる。端部２３ａが直線状である接続端子２３を用いた場合でも、同様に上述した効果を得ることができる。
ただし、この段差１３の０．０３ｍｍ以上０．１０ｍｍ未満という条件は、必ずしもこれに限られるものではなく、クリーム半田５０に含まれる粉末の粒径や、クリーム半田５０の塗布厚に合わせて、自由に変更可能である。
【００２１】
また、ハウジング１０は図１、図２に示すように、外側固定接点２２の外側接触部２２ａに外周下端を当接させて配置された、弾性を有する金属薄板製の円形ドーム状の可動接点３０を備え、さらに下面に粘着剤が塗布された可撓性を有する略円形の絶縁フィルム４０が、ハウジング１０の上面開口部を覆うように固着されている。この絶縁フィルム４０は可動接点３０の中央頂点部３０ａにも固着されており、円形ドーム状の可動接点３０をハウジング１０内の所定位置に保持すると共に、スイッチ接点部分に対する粉塵、フラックス等の侵入を防止している。なお、本実施形態では可動接点３０の形状を円形としているが、特にこれに限られるものではなく、例えば八角形、方形等、他の形状でもよい。絶縁フィルム４０についても同様である。
【００２２】
次に、本実施形態における押釦スイッチ１の動作について説明する。押釦スイッチ１は、接続端子２３がクリーム半田５０によって所定の配線部に半田付けされて基板６０の所定位置に固定される。このように基板６０に固定された押釦スイッチ１において、半田付けした基板６０と略直交する上方から絶縁フィルム４０を押し下げ、可撓性を有する絶縁フィルム４０を介して円形ドーム状の可動接点３０の中央頂点部３０ａを下方に押圧していく。そして、その押圧力が一定以上になると、可動接点３０は反転動作し、その中央頂点部３０ａの裏面がハウジング１０に設けられた中央固定接点２１の中央接触部２１ａに接触する。
【００２３】
これにより、中央固定接点２１と外側固定接点２２が、円形ドーム状の可動接点３０を介して導通してスイッチがオンである状態となり、それぞれの接続端子２３に接続されている基板６０の所定の配線部間が導通する。
この後、絶縁フィルム４０への押圧力を除くと、円形ドーム状の可動接点３０は、自らの弾性復元力によって元の形状に復元し、スイッチがオフである状態に復帰する。
本実施形態における押釦スイッチ１においては、このように半田付けした基板６０と略直交する上方から繰返し押圧荷重を受けるが、ハウジング１０の下面１２が基板６０と当接しているので、押釦スイッチ１の中央部に不所望なたわみが生じることがない。
なおここでは、絶縁フィルム４０を直接押圧する場合について説明した。しかし、使用の形態によっては、押圧操作が行いやすくなるよう、絶縁フィルム４０の上部に所定の形状を有する操作釦を設け、この操作釦及び絶縁フィルム４０を介して可動接点３０を押圧するようにしてもよい。
【００２４】
次に第二の実施形態について説明する。図７は本発明の第二の実施形態における押釦スイッチの平面図、図８、図９はそれぞれ、図７のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、図１０は本発明の第二の実施形態における押釦スイッチの背面図、図１１は図９の接続端子周辺の拡大図、図１２は本発明の第二の実施形態における押釦スイッチの基板への装着状態を表す図である。
本実施形態における押釦スイッチ１は、図７、図８に示すように、絶縁樹脂で成形された上方開口凹状の略方形状のハウジング１０に、凸状に加工された略円形状の中央接触部２１ａを有する金属板製の中央固定接点２１、及びこれを挟む対称位置に、同じく凸状に加工された略矩形状の外側接触部２２ａ、２２ａを有する金属板製の外側固定接点２２が設けられている。これら各固定接点２１、２２は、ハウジング１０の内底面にインサート成形されて固定される。
【００２５】
そして、中央固定接点２１は、図１、図３に示すように、中央接触部２１ａに導通し、ハウジング１０の側面に向かって直線的に延びる中央連結部２１ｂ、及びこの中央連結部２１ｂに略直交して導通し、ハウジング１０の両側方へ直線的に延びる接続片２１ｃを有する。同様に、各外側接触部２２ａ、２２ａに導通し、中央連結部２１ｂとは反対方向に延びる外側連結部２２ｂ、２２ｂ、及びこれら外側連結部２２ｂ、２２ｂと導通し、ハウジング１０の両側方へ直線的に延びる接続片２２ｃを有する。各接続片２１ｃ、２２ｃは互いにほぼ平行に設けられている。そして各接続片２１ｃ、２２ｃの両端にはそれぞれ、ハウジング１０の下面１２の四隅の角部１１から突出して露出する接続端子２３が設けられている。
本実施形態における接続端子２３は、各接続片２１ｃ、２２ｃの両端からそのまま直線的に形成されており、ハウジング１０の下面１２と略平行となっている。また接続端子２３の端部２３ａは上方に曲げられている。
【００２６】
このように、接続端子２３が各接続片２１ｃ、２２ｃの両端から直線的に設けられている押釦スイッチ１であっても、本発明の適用は可能である。すなわち本実施形態における押釦スイッチ１は、図１０、図１１に示すように、下面１２の角部１１以外の部分、つまり接続端子２３に係らない部分に、接続端子２３の下面２３ｂよりも下方に突出させた段差１３が設けられている。すなわち、下面１２の接続端子２３に係らない部分は、接続端子２３の下面２３ｂよりもさらに下方に面を有するように形成されている。なお、この段差１３は上記第一の実施形態と同様、０．０３ｍｍ以上０．１０ｍｍ未満であることが望ましい。
【００２７】
接続端子２３が各接続片２１ｃ、２２ｃの両端から直線的に設けられている押釦スイッチ１においても、このような段差１３を設けることにより、相対的に接続端子２３の下方にクリーム半田収容部１４を形成して、図１２Ａ、Ｂに示すように、クリーム半田５０を収容することができる。これにより、押釦スイッチ１がクリーム半田５０によって所定の位置よりも上方に配置されることがなくなると共に、ハウジング１０の下面１２が基板６０に当接するようになり、押釦スイッチ１の配置状態が安定する。
また、このように接続端子２３が各接続片２１ｃ、２２ｃの両端から直線的に設けられている押釦スイッチ１は、全体の肉厚を薄くすることが可能となる。
【００２８】
さらに、ハウジング１０は図７、図８に示すように、金属薄板製の円形ドーム状の可動接点３０を備え、さらに下面に粘着剤が塗布された可撓性を有する八角形の絶縁フィルム４０が、ハウジング１０の上面開口部を覆うように固着されている。
なお、押釦スイッチ１の動作については上述の第一の実施形態と同様であるので、ここでは説明は省略する。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態を図面に沿って説明した。しかしながら、本発明は上記実施形態に記載された事項に限定されることなく、特許請求の範囲の記載に基づいてその変更、改良が可能である。例えば、上記実施形態では接続端子がハウジングの角部から露出する押釦スイッチについて記載したが、他の部分、例えばハウジングの側方の中間から接続端子が露出するような押釦スイッチについても同様に適用できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上本発明によれば、ハウジングの下面に接続端子の下面よりも下方に突出させた段差を設け、該段差によって接続端子の下方にクリーム半田収容部を形成すると共に、ハウジングの下面を上記基板に対する当接面としてなるので、クリーム半田はこのクリーム半田収容部に収容されるので、接続端子の位置において押釦スイッチがクリーム半田の塗布厚分だけ上方に配置されることもなくなると共に、ハウジングの下面が基板に当接するようになり、押釦スイッチの配置状態が安定する。また、また確実に半田付けをすることができ、半田ボールの発生も抑制することができる。
【００３１】
また本発明によれば、ハウジングの段差を接続端子の固定に使用するクリーム半田の粒径よりも大きく、クリーム半田の塗布厚よりも小さく形成したので、クリーム半田の粒子がクリーム半田収容部に収まり、ハウジングの下面の浮きを抑えることができると共に、接続端子を確実に半田付けすることができる。また押釦スイッチの基板への設置状態の高さ寸法を低く抑えることができる。
【００３２】
また本発明によれば、ハウジングの段差を０．０３ｍｍ以上０．１０ｍｍ未満に形成したことから、より確実にハウジングの下面の浮きを抑えることができると共に、接続端子を確実に半田付けすることができ、さらに押釦スイッチの基板への設置状態の高さ寸法を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態における押釦スイッチの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態における押釦スイッチの背面図である。
【図５】図３の接続端子周辺の拡大図である。
【図６】本発明の第一の実施形態における押釦スイッチの基板への装着状態を表す図である。
【図７】本発明の第二の実施形態における押釦スイッチの平面図である。
【図８】図６のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】図６のＤ−Ｄ断面図である。
【図１０】本発明の第二の実施形態における押釦スイッチの背面図である。
【図１１】図９の接続端子周辺の拡大図である。
【図１２】本発明の第二の実施形態における押釦スイッチの基板への装着状態を表す図である。
【符号の説明】
１      押釦スイッチ
１０    ハウジング
１１    角部
１２    下面
１３    段差
１４    クリーム半田収容部
２１    中央固定接点
２２    外側固定接点
２３    接続端子
３０    可動接点
４０    絶縁フィルム
５０    クリーム半田
６０    基板
【図１】
2004158349.tif 000003
【図２】
2004158349.tif 000004
【図３】
2004158349.tif 000005
【図４】
2004158349.tif 000006
【図５】
2004158349.tif 000007
【図６】
2004158349.tif 000008
【図７】
2004158349.tif 000009
【図８】
2004158349.tif 000010
【図９】
2004158349.tif 000011
【図１０】
2004158349.tif 000012
【図１１】
2004158349.tif 000013
【図１２】
2004158349.tif 000014