(57)【要約】【課題】ラバーシートに対する照明ムラが小さく、かつ、信頼性の高い電子部品の実装構造を提供する。【解決手段】キースイッチ実装部１０は、両面に回路層が形成されたＦＰＣ１３と、ＦＰＣ１３の端部上に搭載されたＬＥＤ１２と、ＦＰＣ１３の上方に配置され、光取り出し用パターン２５を有する導光板１７と、入力キー１１を支持するラバーシート１５と、ＦＰＣ１３の下方に配置され、下方に凸のメタルドーム１８を付設したドーム支持シート１９と、ドーム支持シート１９の下方に延び、突起部２１ａを有する固定支持板２１とを備えている。導光板１７から取り出された光によって入力キー１１が照明されるが、メタルドーム１８の凹凸の影響を受けないことで、照明ムラが小さくなり、かつ、クリック感覚向上のための突起部を導光板１７に設けることはないので、信頼性が向上する。【選択図】図３
2009231173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも片面に回路層が形成されたフレキシブルプリント配線板と、
前記フレキシブルプリント配線板の上方に配置され、光を面方向に取り出すことが可能な板状光照射体と、
前記フレキシブルプリント配線板の下方に配置され、下方に凸のドーム状の接点部材および該接点部材を支持するドーム支持シートと、
を備えている、配線板モジュール。
【請求項２】
請求項１記載の配線板モジュールにおいて、
前記フレキシブルプリント配線板，板状光照射体およびドーム支持シートを支持する固定支持板をさらに備え、
前記固定支持板における前記接点部材の中央部の下方に位置する部位には、上方に突出する突起が設けられている、配線板モジュール。
【請求項３】
請求項１または２記載の配線板モジュールにおいて、
前記板状光照射体は、発光素子からの発光を内部に導光する導光板、または有機ＥＬパネルまたは無機ＥＬパネルである、配線板モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の配線板モジュールにおいて、
前記回路層は、フレキシブルプリント配線板の両面に形成されている、配線板モジュール。
【請求項５】
請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の配線板モジュールにおいて、
前記回路層は、フレキシブルプリント配線板の片面のみに形成されており、フレキシブルプリント配線板の端部が折り曲げられている、配線板モジュール。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか１つに記載の配線板モジュールにおいて、
前記板状光照射体の上方に配置され、前記ドーム状の接点部材の上方に位置する部位に入力キーが付設されたラバーシートをさらに備えている配線板モジュール。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか１つに記載の配線板モジュールを有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末，ＰＤＡ，パソコン等に搭載される配線板モジュールおよびこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯端末などの電子機器のキースイッチ部の構造として、キーをバックライトで照らすようにしたものが提案されている。
たとえば、特許文献１には、図５に示すように、発光素子２９０から発光された光を導光板２２０を介して全反射によって側方に導き、途中の部位で光を乱反射させることにより、フィルム２４７を通して、キーボタン２４５を照らすように構成されたものが開示されている。この構造では、キーボタン２４５を押すと、突起部２４０がドーム状の接点部材であるメタルドーム２７５を下方に凹ませて、これにより、プリント回路基板２６０上のスイッチ２６５がオン状態になる。
【０００３】
上記従来のキースイッチ部の構造により、キーボタン２４５が照らされることで、ユーザが暗い場所でもキーボタン２４５の数字，記号等を明確に把握することができ、かつ、突起部２４５によりメタルドーム２７５を押すことでクリック感覚を向上することができる、などの優れた機能を発揮することができる。
特許文献２にも、同様の構造が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−３２４２４０号公報
【特許文献２】特開２００５−２６８１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のキースイッチ部の構造において、キーボタン２４５に照明ムラがあるという不具合があった。特許文献１の技術では、光の乱反射を起こさせるために、突起部２４０や突起部２４０の周囲において導光板２２０の下面に小さな凹凸模様を形成して、光をできるだけ均一に乱反射させようとしているが、導光板２２０や突起部２４０を通過してメタルドーム２７５から反射する光によっても、キーボタン２４５が照明されることがその原因と考えられる。
【０００５】
また、キーボタン２４５を押したとき、導光板２２０と突起部２４０との接合部付近に応力が集中するため、押圧力が大きいと、導光板２２０の破壊や突起部２４０の剥がれを生じるなど、信頼性を損ねるおそれがあった。反面、突起部２４０をなくすと，クリック感覚を低下させることになる。
【０００６】
本発明の目的は、被照射領域に対する照明ムラが小さく、かつ、信頼性の高い配線板モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の配線板モジュールは、回路層が形成されたフレキシブルプリント配線板の上方に、光を面方向に照射することが可能な板状光照射体を配置し、さらに、フレキシブルプリント配線板の下方に、下方に凸のドーム状の接点部材および該接点部材を支持するドーム支持シートを配置したものである。
板状光照射体には、発光素子の光を全反射によって内部に導光する導光板や、有機ＥＬパネル，無機ＥＬパネルなどがある。
【０００８】
これにより、板状光照射体とドーム状の接点部材との間に、フレキシブルプリント配線板が介在しているので、板状光照射体から乱反射によって面方向に取り出される光は、ドーム状の接点部材やドーム支持シートの影響を受けることがなく、被照射領域における照明ムラを低減することができる。
また、クリック感覚を向上させるためにドーム状の接点部材を凹ませるための突起部を設ける場合にも、板状光照射体に突起部を設けることはない。よって、板状光照射体の破壊等の不具合を生じさせることはなく、信頼性の向上を図ることができる。
【０００９】
各部材を支持する固定支持板をさらに設けて、固定支持板に、接点部材の中央部の下方に位置する突起部を設けることで、ラバーシートが押されると、ドーム状の接点部材の中央が突起部に当接して、クリック感覚が向上する。しかも、上述のように、板状光照射体に突起部を設ける必要がないので、信頼性の向上を図ることができる。
【００１０】
本発明において、回路層は、フレキシブルプリント配線板の両面上に形成されていてもよいし（両面回路タイプ）、フレキシブルプリント配線板の片面のみに形成されていてもよい（片面回路タイプ）。片面回路タイプのフレキシブルプリント配線板を用いる場合には、その端部が折り曲げられていることが好ましい。折り曲げられて上方を向いた回路層の上に発光素子を載置することにより、発光素子をフレキシブルプリント配線板の回路層を用いて発光させることができる。
両面回路タイプよりも安価な片面回路タイプのフレキシブルプリント配線板だけを用いることで、両面回路タイプのフレキシブルプリント配線板や、別途発光素子に信号を送るための基板を設けるのに比べて、コストを低減しつつ、それらと同等の機能を発揮することができ、コストメリットが得られる。
【００１１】
板状光照射体の上方に、ドーム状の接点部材の上方に位置する部位に入力キーが付設されたラバーシートをさらに備えることにより、入力キーが板状光照射体から取り出される光によって照らされることになる。したがって、入力キー又はその上方に配置される表示部材における照明ムラの少ない配線板モジュールが得られることになる。
【００１２】
本発明の電子機器は、上述の配線板モジュールを備えたものであって、携帯端末，ＰＤＡ，パソコン等がある。これにより、被照射領域（たとえば入力キー）に対する照明ムラの小さい、かつ、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の配線板モジュール又は電子機器によると、被照射領域に対する照明ムラを抑制しつつ、信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態に係る携帯端末（電子機器）の構造を概略的に示す斜視図である。図２は、実施の携帯に係る携帯端末の入力部の構成を示す平面図である。
図１および図２に示すように、携帯端末１は、各種情報を表示するための表示部３と、伝達または表示しようとする事項を入力するための入力部４と、入力部４に対して表示部３を回動自在に支持するヒンジ部５とを備えている。
【００１５】
表示部３には、液晶表示パネルを用いた表示装置６と、表示装置６を挟んでヒンジ部５と対向する外端部に配置されたスピーカ８とが設けられている。
入力部４には、伝達または表示事項を数字，文字，記号等として入力する複数の入力キー１１（ラバーシート）が配置されたキースイッチ実装部１０と、キースイッチ実装部１０を挟んでヒンジ部５と対向する外端部に配置されたマイク９とが設けられている。また、図２に示す破線の位置に、２個のＬＥＤ１２が配置されており、ＬＥＤ１２から発光された光により、後述する導光板を介して入力キー１１及びその周囲の領域を含む被照明領域Ｒlmが照らされるようになっている。
【００１６】
図３は、図２に示すIII-III線における縦断面図であって、本発明の配線板モジュールを備えたキースイッチ実装部１０の構成を示している。同図に示すように、キースイッチ実装部１０は、両面に回路層が形成されたＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）１３と、ＦＰＣ１３の端部上に搭載されたＬＥＤ１２と、ＦＰＣ１３の上方に配置された、板状光照射体である導光板１７と、導光板１７の上方に配置され、入力キー１１を支持するラバーシート１５（ラバーシート）と、ＦＰＣ１３の下方に配置され、下方に凸のドーム部Ｒｄを有するドーム支持シート１９と、ドーム支持シート１９に付設されたドーム状の接点部材であるメタルドーム１８と、ドーム支持シート１９の下方に延びる固定支持板２１とを備えている。
【００１７】
導光板１７は、ＬＥＤ１２から発光された光を、ＬＥＤ１２に対峙する光取り入れ端Ｌｉ（光取り入れ部）から取り入れ、その内部で全反射させて導光し、光取り出し部Ｌｏから面方向に光を取り出すように構成されている。本実施の形態では、ドットパターンからなる光取り出し用パターン２５が形成された領域の裏面側が光取り出し部Ｌｏである。そのため、導光板１７は、透光性のある材料、たとえばポリカーボネート樹脂，アクリル系樹脂，シクロオレフィン系樹脂，ウレタン樹脂，シリコン樹脂，ＰＥＴ樹脂などによって構成されている。また、導光板１７の厚みは、光を通し、かつ、入力キー１１が押されたときに撓むように、０．０２５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度が好ましい。
なお、本発明の光取り出し用パターンは、乱反射パターンに限定されるものではなく、回析パターンを用いてもよい。また、乱反射パターンである場合でも、ドットパターンに限定されるものではなく、反射率が下地と異なる光散乱剤をベタ印刷したベタパターンであってもよい。
【００１８】
導光板１７の下面において、入力キー１１の下方に位置する領域には、ドットパターンからなる光取り出し用パターン２５が形成されており、光取り出し用パターン２５によって導光板１７を伝わる光を乱反射させて、上方の入力キー１１の被照明領域Ｒlmを照射している。光取り出し用パターン２５を形成する方法としては、導光板１７とは屈折率の異なる樹脂（アクリル樹脂，ウレタン樹脂やシリコン樹脂など）からなる光散乱剤を、スクリーン印刷，インクジェットなどによってドーム支持シートの表面に塗布したり、エンボス，サンドブラスト，レーザーなどによって微細凹凸を形成したり、屈折率を変化させるドーパントをドープする方法、シートを貼り合わせる方法などがあり、いずれの方法を採用してもよい。
また、光取り出し用パターン２５は、導光板１７の上面，下面，内部のいずれに形成してもよい。
【００１９】
本実施の形態では、ドットパターンからなる光取り出し用パターン２５のドットの寸法は、たとえば高さが、たかだか０．０５ｍｍ程度で、径が、たかだか０．５ｍｍ程度である。本実施の形態では、光取り入れ部Ｌｉから遠ざかるほど、光取り出し用パターン２５中のドット数を多くする、ドットの大きさを大きくする、パターン間隔を狭くする、などによって、各入力キー１１の明るさをできるだけ均一化している。
なお、光取り出し用パターンとして、ドットパターンではなく，上述のベタパターンを用いる場合には、径がたかだか０．５ｍｍ程度の光散乱剤を多数印刷すればよいそして、ＬＥＤ１２から遠ざかるほど、光散乱剤の数を多くする、あるいは、光散乱剤の大きさを大きくする、光散乱剤の光散乱率を変える、などによって、各入力キー１１の明るさをできるだけ均一化することができる。
【００２０】
ＦＰＣ１３は、図３の左下方の拡大図に示すように、ベースフィルム３１と、ベースフィルム３１の両面に設けられた回路層３２と、回路層３２の一部を露出させ、他の部分を被覆するカバーレイ３３と、上下の回路層３２を接続するスルーホール導体層３４とを備えた両面回路タイプの構造を有している。
【００２１】
ベースフィルム３１の材料としては、厚みが１２．５μｍ〜５０μｍ程度のポリイミドフィルムが用いられる。ポリイミドフィルムに限らず、ポリエステルフィルム，ガラスエポキシフィルム等も用いることができる。
回路層３２やスルーホール導体層３４の材料としては、銅を用いるのが一般的であるが、これに限定されるものではない。
【００２２】
カバーレイ３３としては、ベースフィルム３１と同じ材料からなるフィルムカバーレイや、液状のエポキシ樹脂インク等を印刷して形成されるカバーコートインクや、エポキシ，アクリル，ポリイミド，ポリウレタンなどの樹脂を用いた感光性カバーレイがあり、いずれを用いてもよい。本実施の形態では、ポリイミドフィルムを用いたフィルムカバーレイを用いている。そして、金型等で加工したポリイミドフィルムを熱硬化型接着剤で基板と貼り合わせることによって形成している。
【００２３】
そして、下方の回路層３２における、メタルドーム１８の上方に位置する領域には、中央部３２ａと、外円部３２ｂとからなるスイッチ回路Ｓｃが形成されている。回路層３２の中央部３２ａおよび外円部３２ｂとは、通常は非導通状態であるが、メタルドーム１８と、中央部３２ａおよび外円部３２ｂとが接触すると、導通状態となる。
【００２４】
メタルドーム１８は、一般的には、ＳＵＳの薄膜のプレス加工によって形成されるが、銅，銅合金等、他の金属の薄膜を用いてもよい。メタルドーム１８の膜厚は、たとえば０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍである。
【００２５】
ドーム支持シート１９は、「ドームシート」とも呼ばれるものであって、一般的には、樹脂シートにメタルドーム１８を貼り付けることで、メタルドーム１８に接する部分（ドーム部Ｒｄ）がドーム状に変形する。ただし、当初からドーム部Ｒｄが形成されたドーム支持シート１９のドーム部Ｒｄに、メタルドーム１８を貼り付けてもよい。ドーム支持シート１９のドーム部Ｒｄの代表的な高さは、０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度である。
【００２６】
なお、ドーム支持シート１９の下方に、ラミネートにより厚さがたとえば０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度のＰＥＴ樹脂からなるスペーサ２２が付設されている。スペーサ２２は、メタルドーム１８とＦＰＣ１３の下面との間に間隙をもたせて、メタルドーム１８のエア抜きを可能にするものである。
【００２７】
ＬＥＤ１２は、側面が発光面となっており、下面に電力や信号を授受するための電極を有している。ＬＥＤ１２は、ＦＰＣ１３の端部上に設置されて、ＦＰＣ１３の上方の回路層から供給される電力および信号によって発光し、発光した光をその側面から導光板１７の光取り入れ端Ｌｉに入光させる。本実施の形態では、２個のＬＥＤ１２を用いているが、１つだけでもよいし、３個以上でもよい。また、ＬＥＤ１２の配置場所は、本実施の形態における部位に限定されるものではない。
【００２８】
固定支持板２１は、ラバーシート１５，導光板１７，ＬＥＤ１２，ＦＰＣ１３，ドーム支持シート１９，スペーサ２２等を支持するものであり、ドーム支持シート１９に接着剤層２３を介して接続されている。本実施の形態では、ＦＰＣ１３，メタルドーム１８，ドーム支持シート１９，スペーサ２２等は、たとえば粘着剤によって互いに固着されている。そして、固定支持板２１のうちメタルドーム１８の中央部、つまり、ドームの頂上付近の下方に位置する部分は、上方に突出した突起部２１ａとなっている。固定支持板２１は、ＳＵＳ，Ｍｇ合金，などの金属の他、たとえばＡＢＳ樹脂等の樹脂によって形成されている。
なお、接着剤層２３に代えて、固定用のピンによって、ラバーシート１５，導光板１７，ＬＥＤ１２，ＦＰＣ１３，ドーム支持シート１９，スペーサ２２等を固定支持板２１に固定してもよい。
【００２９】
突起部２１ａは、本実施の形態では、プレス加工や射出成形により固定支持板２１と一体的に設けられているが、別途、円柱部材の溶接，ろう付け，接着剤塗布，樹脂の印刷などによって設けてもよい。従来の構造（図５参照）とは異なり、光を乱反射，回折するなどの光学的機能は、本実施の形態の突起部２１ａには不要であるので、構造や製法の選択範囲は広い。
【００３０】
図３および図３の左下方の拡大図に示すように、入力キー１１が押されると、ラバーシート１５，導光板１７，ＦＰＣ１３およびドーム支持シート１９が撓み、メタルドーム１８およびドーム支持シート１９が固定支持板２１の突起部２１ａに当接して凹み、メタルドーム１８と回路層３２の中央部３２ａおよび外円部３２ｂとが相接触する。これにより、回路層３２のスイッチ回路Ｓｃがオンになり、入力キー１１の押圧を止めると、スイッチ回路Ｓｃがオフに戻る。
【００３１】
突起部２１ａは必ずしも必要ではなく、入力キーを押すと、平坦な固定支持板にメタルドーム（又は本実施の形態のようなドーム支持シート）が接触する構造であってもよいが、突起部２１ａを設けることにより、クリック感覚が高まるというメリットがある。
【００３２】
上記実施の形態や変形例に係る電子部品の実装構造は、ＦＰＣ１３に、メタルドーム１８を付設したドーム支持シート１９を搭載した配線板モジュール、さらに、固定支持板２１を加えた配線板モジュール、さらに、ＬＥＤ１２および導光板１７を加えた配線板モジュール、さらに入力キー１１およびラバーシート１５を加えた配線板モジュールとして一体化することができる。
【００３３】
本実施の形態の各配線板モジュールを含むキースイッチ実装部１０によると、以下の作用効果が得られる。
まず、ＦＰＣ１３の下方に、ドーム状の接点部材であるメタルドーム１８が存在し、ＦＰＣ１３の上方に、板状光照射体である導光板１７が存在している構造であるために、導光板１７とメタルドーム１８との間にＦＰＣ１３が介在することになる。したがって、導光板１７から乱反射によって入力キー１１（あるいは入力キー１１の上方に配置される表示シート）に照射される光は、メタルドーム１８の凹凸形状や色ムラ等による影響を受けることがなく、照明のばらつきを低減することができる。
【００３４】
また、クリック感覚を向上させるためにメタルドーム１８を凹ませるための突起部２１ａを設けているが、メタルドーム１８が下方に突出した形状であるので、突起部２１ａを導光板１７に設けなくてもよい。したがって、図５に示す従来の構造のごとく導光板１７の破損を招くことはなく、信頼性の向上を図ることができる。
【００３５】
そして、突起部２１ａをメタルドーム１８の下方（本実施の形態では、固定支持板２１の一部）に設けることにより、従来の構造のごとく、突起部２１ａに光乱反射などの機能を持たせる必要はないので、機械的に信頼性の高い構造を採用することができる。
【００３６】
（変形例）
図４は、上記実施の形態の変形例に係るキースイッチ実装部１０の構成を示す縦断面図である。本変形例においては、実施の形態と異なる構造を有する部材（図３参照）についてのみ説明し、実施の形態と同じ構造を有する部材については、図３と同じ符号を付して、説明を省略する。
【００３７】
この変形例では、ＦＰＣ１３として、片面（本実施の形態では、下面）のみに回路層が形成されたＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）１３を用いている。この場合、図３に示す構造であると、ＬＥＤ１２の下方に回路層が存在しないことになる。そこで、ＦＰＣ１３の端部を折りたたんで、ＬＥＤ１２の下面の電極にＦＰＣ１３の回路層が接続される構造としている。
【００３８】
本変形例においても、導光板１７の上方に配置された入力キー１１およびラバーシート１５と、ＦＰＣ１３の下方に配置され、下方に凸のドーム状の接点部材であるメタルドーム１８を付設したドーム支持シート１９と、ドーム支持シート１９の下方に延びる固定支持板２１とを備えていることで、実施の形態と同じ作用効果を発揮することができる。
上記実施の形態のごとく、両面回路タイプのＦＰＣを用いる場合は、端部を折り曲げる必要がなく、組立が簡単になるが、反面、片面回路タイプのＦＰＣよりも基板コストが高くつく不利益もある。
また、片面回路タイプのＦＰＣを折り曲げずに、図５に示す従来の構造のように、別途発光素子に信号を送るための基板等を設けてもよいが、本実施の形態では、別途基板等を設ける必要がないので、コストメリットが得られる。
【００３９】
（他の実施の形態）
本発明の板状光照射体として、上記実施の形態および変形例では、ＬＥＤ１２の発光を受ける導光板１７を設けたが、本発明の板状光照射体は、ＬＥＤを用いない有機ＥＬパネル，無機ＥＬパネルなどの構造であってもよい。
【００４０】
上記開示された本発明の実施の形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の配線板モジュールは、携帯端末，ＰＤＡ，パソコンなど、ラバーシートを備えた電子機器に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係る携帯端末の構造を概略的に示す斜視図である。
【図２】実施の携帯に係る携帯端末の入力部の構成を示す平面図である。
【図３】図２に示すIII-III線におけるキースイッチ実装部の縦断面図である。
【図４】実施の形態の変形例に係るキースイッチ実装部の縦断面図である。
【図５】特許文献１に記載された従来の実装構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１      携帯端末（電子機器）
３      表示部
４      入力部
５      ヒンジ部
６      表示装置
８      スピーカ
９      マイク
１０    キースイッチ実装部
１１    入力キー
１２    ＬＥＤ
１３    ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）
１５    ラバーシート
１８    メタルドーム
１９    ドーム支持シート
２１    固定支持板
２１ａ  突起部
２５    光取り出し用パターン
３１    ベースフィルム
３２    回路層
３２ａ  中央部
３２ｂ  外円部
３３    カバーレイ
３４    スルーホール導体層
Ｒlm    被照明領域
Ｒｄ    ドーム部
Ｌｉ    光取り入れ端（光取り入れ部）
Ｌｏ    光取り出し部
Ｓｃ    スイッチ回路
【図１】
2009231173.tif 000003
【図２】
2009231173.tif 000004
【図３】
2009231173.tif 000005
【図４】
2009231173.tif 000006
【図５】
2009231173.tif 000007