(57)【要約】【課題】携帯電話用のキーシート・モジュールは、シート部材を積層して、フレキシブル回路基板に浅いドーム状の接点ばねを所要の数だけ乗せたものを挟んだ構成であったが、複数のシート部材の貼り合わせに工数を要し、フレキ基板は両面に導電パターンがあってスルーホールを設けたものでなければならなかった。これらの問題を解決する。【解決手段】フレキ基板に所要数の小型スイッチ１１を実装してキーシート２６を構成する。これ以外のシート部材は不要で、薄型化が可能になり、フレキ基板も片面仕様でよくなる。フレキ基板には半透明のキートップを光らせるためのＬＥＤ（１３）も実装するので、部品搭載箇所以外のフレキ基板表面は白色塗装して反射率を高め、ＬＥＤからフレキ基板に向かって放射され、反射してキートップに入る光の利用度を高める。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルプリント回路基板に所要の数のスイッチとＬＥＤを実装し、部品搭載箇所以外のフレキシブルプリント回路基板表面を白色塗装したことを特徴とする携帯電話用キーシート・モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯電話用キーシート・モジュールにおいて、
フレキシブルプリント回路基板は片面のみ導電パターンを設けてあることを特徴とする携帯電話用キーシート・モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯電話のキーボードを構成するキーシート・モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話のキーボードを構成するのに用いるキーシート・モジュール（以下キーシートと略称）の一例を図７以下に示す。図７（Ａ）の平面図にて１２がキーシートで、これを納める携帯電話の輪郭と液晶表示部１４を２点鎖線で描いてある。破線で丸く輪郭を描いたのはキースイッチの構成部品である接点ばね１８で、複数個搭載されているが、後述のカバーで覆われている。キーシート１２には発光ダイオード（ＬＥＤ）１３も複数個実装されており、カバーにはその箇所に穴１７ａが開いている。同図（Ｂ）はキーシート１２の側面図で、シート状部材の積層構造であるが、接点ばね１８は浅いドーム状なので、その部分はカバーが盛り上がっている。
【０００３】
キーシート１２に接点ばね１８を封入した箇所の断面図を図８に示す。１５はポリイミド樹脂などのフレキシブルプリント回路基板（以下、フレキ基板と略称）で、その上に同じくポリイミド樹脂等のスペーサ１６を接合してあり、スペーサ１６は図７における複数の接点ばね１８の箇所に、接点ばねより若干大径の丸穴を設けたもので、その丸穴の中に金属製の接点ばね１８を置いて、可撓性のポリイミドシート等のカバー１７で覆ってある。フレキ基板１５の下面にはこれもポリイミドなどの絶縁シート２３を重ねてある。接点ばね１８は球面の一部をなす浅いドーム状で、図８では右半分のみを断面図にしてある。
【０００４】
フレキ基板１５の上面には、接点ばね１８の外周に沿って、銅箔などの第１の固定接点１９が設けてあり、第１の固定接点１９のない中央部に第２の固定接点２０が設けてある。第２の固定接点２０はスルーホール２１によりフレキ基板１５の下面の導電パターン２２に接続されている。図に見るように、接点ばね１８は外周が第１の固定接点１９に乗っていて、全周でこれに接触しているが、ドーム状の中央部は第２の固定接点２０から離れている。
【０００５】
接点ばね１８の中央部をカバー１７の上から押すと、力がある程度大きくなった時、接点ばね１８は一種の挫屈を起こして中央部の湾曲が反転し、中央部が下向きになって第２の固定接点２０に接触する。接点ばね１８は外周が第１の固定接点１９に乗っているから、これによって第１の固定接点１９と第２の固定接点２０が導通する。ドーム状の接点ばね１８は、押圧した時、力がある程度大きくなるまでは少ししか変形しないが、力がある大きさに達すると急激に変形して節度感のあるスイッチ動作をする。
【０００６】
図９は携帯電話のキーボード部分の断面図である。携帯電話の筐体２５の下にキートップシート２４があり、その下に前記のキーシート１２が置かれている。キーシート１２の上面は、図８で接点ばね１８にカバー１７をかぶせた箇所が隆起しており、それらの間にＬＥＤ（１３）が分散して実装されている。
【０００７】
キートップシート２４は可撓性で半透明のシリコンゴム等で作られたシート状の部材で、上面には楕円状などの複数のキートップ２４ａを隆起させて形成してあり、キートップ２４ａは上端面に数字が描かれていて、筐体２５に設けたそれぞれの穴にはまって頭を外に出している。キートップ２４ａの箇所の下面には突起２４ｂがあって、図８のカバー１７を介して接点ばね１８の頂点に接している。使用者がキートップ２４ａを押すと、キートップシート２４はその部分が下に撓み、突起２４ｂがカバー１７の上から接点ばね１８を押して前述のようにスイッチが閉じる。
【０００８】
図９のキートップシート２４は半透明であり、ＬＥＤ（１３）から出る光はこれに入って乱反射し、キートップ２４ａを光らせて上端面の数字を見やすくする。図１０はキーシート１２におけるＬＥＤ（１３）の搭載箇所の側面図で、ＬＥＤ（１３）の放射光（矢印）は、向きによっては直接、上部のキートップシート２４（図９）に入るが、斜め下向きに放射されるものは、一度キーシート１２の表面で反射してからキートップシート２４に向かう。そこでキーシート１２の表面は白色にして反射をよくし、反射光をできるだけ有効利用する。キーシート１２の上面は、図８で見たようにカバー１７で覆ってあるが、このカバー１７に白色のものを用いる。もっともカバー１７は、図７に見るようにＬＥＤ（１３）の箇所には窓１７ａを開けてある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来のキーシート構造では、フレキ基板は上下両面に固定接点や導電パターンのある両面基板であって、スルーホールを設けて両面を電気接続したものでなければならず、片面基板に比べて高価な部品になる。フレキ基板上には多数の接点ばねを配置するが、これらを保持するとともに発光ダイオードの放射光の反射率を上げるために、白色カバーで覆って接合せねばならない。また、フレキ基板は下面にも導電パターンがあるので、不慮の短絡を避けるよう下面側にも絶縁シートを設けねばならない。これらのことによって部品数の多い、シート部品の接合に工数のかかるものとなる。本発明は、片面仕様のフレキ基板に部品を搭載するだけで構成できるキーシートを実現して、これらの問題を解決するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的達成のため、本発明では、フレキ基板に小型のスイッチを所定の数だけ搭載してキーシートを構成する。スイッチは個々に完成した部品であるから、従来のようにこれをカバーで覆ったりすることは不要である。表面実装技術の使用によって、フレキ基板は片面だけに導電パターンのあるものでよく、従ってフレキ基板の下面側に絶縁シートを配置する必要もない。光の反射率をよくするために、フレキ基板の上面は白塗りにしておく。これにより簡潔な構成で信頼性の高いキーシートを廉価に提供することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図４以下は本発明に用いる小型スイッチである。これはタクトスイッチと呼ばれるもので、一辺の長さが４ｍｍ強、厚さが０．５ｍｍ強程度の小さなものである。図４（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図で、ガラス入りエポキシ等の回路基板１の上面にポリイミド樹脂等のスペーサ２を接合し、スペーサ２の中央の大径の丸穴内に金属製の接点ばね４を置き、これを可撓性のポリイミドシート等のカバー３で覆って防水構造にしてある。ここでも接点ばね４は浅いドーム状である。図４（Ａ）はカバー３を透視して描いてあり、また、同図（Ｂ）では接点ばね４の右半分のみを断面図にしてある。
【００１２】
図５は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に関してスイッチを半回転させた下面図である。回路基板１は四隅を円弧状にした形状で、また四隅に端子電極９を設けてあって、これは組み込み先機器の回路基板への接続用である。四隅の円弧状部の側面には導電材料を被覆してあり、これによって端子電極９は回路基板１の上面の導電パターンに接続している。回路基板１の下面中央部にはスルーホール７が開口していて、導電パターン８がスルーホール７と右側の上下隅の端子電極９とを接続している。
【００１３】
図６は回路基板１の上面図で、スペーサの中央穴２ａと接点ばね４の外径を２点鎖線で示してある。回路基板１の外周側の上面を覆う斜線部は導電材料である第１の固定接点５で、第１の固定接点５のない中央部に第２の固定接点６が設けてあり、これも斜線を付して示す。第１の固定接点５は左側の上下隅の円弧状部側面を覆う導体に接続してあって、下面の端子電極に導通しており、第２の固定接点６はスルーホール７により回路基板１の下面の導電パターン８に接続され、図５に示すように右側の上下隅の端子電極９に接続している。
【００１４】
図４（Ｂ）に見るように、接点ばね４は外周が第１の固定接点５に乗って、全周でこれに接触している。このスイッチの動作は、先に図８のキーシート１２について説明したのと同様で、カバー３を介して接点ばね４の頂点を押すとクリック感のあるオン、オフ動作を行う。
【００１５】
図１は、上記のようなスイッチを用いて構成した、本発明による携帯電話のキーシートの実施形態である。図１（Ａ）の平面図にて２６がキーシートで、携帯電話の輪郭と表示部１４を２点鎖線で示す。キーシート２６上に所要の数のスイッチ１１とＬＥＤ（１３）が搭載してあり、同図（Ｂ）はキーシート２６の側面図である。
【００１６】
図２にキーシート２６のスイッチ１１の搭載部分の側面図を拡大して示す。２７はポリイミド樹脂などのフレキ基板で、上面の導電パターン２８にスイッチ１１を実装してある。フレキ基板２７の下面には導電パターンは不要である。そしてフレキ基板２７の上面には、スイッチ１１とＬＥＤの実装箇所を除いて、一面にレジスト材などの白色ペイント２９を施してある。これによってフレキ基板２７の表面を絶縁被覆するとともに、光の反射率を大きくしている。キーシート２６の構成はこのように簡単で、図８の従来のキーシート１２のような上面のカバー１７や下面の絶縁シート２３等は必要ない。
【００１７】
図３は本発明による携帯電話のキーボード部分の断面図で、携帯電話の筐体２５の下のキートップシート２４の下に、本発明のキーシート２６を置いている。キートップシート２４の下面の突起２４ｂがスイッチ１１の上面に接しており、使用者がキートップ２４ａを押すと、突起２４ｂがスイッチ１１を押してオンさせる。
【００１８】
ＬＥＤ（１３）から図１０のように放射される光は、半透明のキートップ２４ａを光らせるが、図２の白色ペイント２９によってキーシート２６の表面の反射率を上げてあるから、キーシート２６の表面で反射する光についても、利用度は従来のものに遜色ない。図４のスイッチのカバー３の表面を白色塗装するのも有益であるが、カバー３のポリイミド薄膜を透光性にすれば、金属の接点ばね４の表面からも光が反射される。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればフレキ基板上に小型のスイッチを搭載して携帯電話のキーシート・モジュールを構成することにより、従来のように複数のシート状部材を積層する必要がなくなって、シート貼り合わせ工程を廃止できるとともにモジュールを薄型化できる。スイッチは表面実装型であってフレキ基板は片面だけに導電パターンのあるものでよく、部品コストも削減される。フレキ基板の表面を白色塗装して光の反射率を上げてあるので、従来同様の光の利用度を維持できる。こうして携帯電話構成の単純化とコスト低減に貢献するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の携帯電話の実施形態で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はキーシートの側面図である。
【図２】図１のキーシートの拡大した部分側面図である。
【図３】図１の実施形態のキーボード部分の断面図である。
【図４】図１におけるスイッチの図面で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図４のスイッチの下面図である。
【図６】図４のスイッチの回路基板の上面図である。
【図７】従来の携帯電話で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はキーシートの側面図である。
【図８】図７のキーシートの拡大した側面の部分断面図である。
【図９】図７の従来例のキーボード部分の断面図である。
【図１０】ＬＥＤの光の放射状況を示す側面図である。
【符号の説明】
１　回路基板
２、１６　スペーサ
３、１７　カバー
４、１８　接点ばね
５、１９　第１の固定接点
６、２０　第２の固定接点
７、２１　スルーホール
８、２２、２８　導電パターン
９　端子電極
１１　スイッチ
１２、２６　キーシート
１３　ＬＥＤ
１４　表示部
１５、２７　フレキ基板
２３　絶縁シート
２４　キートップシート
２４ａ　キートップ
２５　筐体
２９　白色ペイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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