JP2000222981A - メンブレンスイッチ - Google Patents
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Abstract
の可撓性が損なわれず、接点に応力緩和を生じることな
く、接点10の誤動作の発生を回避可能なメンブレンス
イッチを提供する。 【解決手段】 第1接点パターン4を有する第1フレキ
シブル絶縁基板1及び第2接点パターン5を有する第2
フレキシブル絶縁基板2を、第1及び第2接点パターン
4、5との対向部に開口8を有するスペーサ部材3を介
して対向配置し、第1及び第2フレキシブル絶縁基板
1、2の少なくとも一方に接点パターン4、5に導電接
続された配線パターン6を設け、第1及び第2接点パタ
ーン4、5からなる接点10への押圧力により第1及び
第2接点パターン4、5が導電接触するメンブレンスイ
ッチであり、配線パターン6は導電粉末とバインダ樹脂
の混合材料からなる樹脂含有導電層であり、第2接点パ
ターン5は一部にバインダ樹脂より硬質の樹脂を含有す
る硬質樹脂含有層を備える。
Description
チに係わり、例えば、自動車の座席の下側等に埋設して
使用されるもので、人が座席に着座した際の押圧力によ
って常開接点が閉じるように働くメンブレンスイッチに
関する。
一部に少なくとも1つの第1接点パターンを形成した薄
膜型の第1フレキシブル絶縁基板と、一部に少なくとも
1つの第2接点パターンを形成した薄膜型の第2フレキ
シブル絶縁基板とを、対応する第1接点パターンと第2
接点パターンとが重なり合って配置されるように薄膜型
のスペーサ部材を介して対向接合し、薄膜型のスペーサ
部材における対応する第1接点パターンと第2接点パタ
ーンとが重なり合った領域にそれぞれ開口を設けてお
り、対応する第1接点パターンと第2接点パターンとが
重なり合った領域がそれぞれスイッチの接点を構成して
いる。また、第1フレキシブル絶縁基板と第2フレキシ
ブル絶縁基板とのいずれか一方または双方に、対応する
接点パターンにそれぞれ導電接続された配線パターンが
形成されている。
は、それぞれの接点の形成部分を含んだ領域がスイッチ
本体部を、スイッチ本体部から導出した領域が導出部
を、導出部の先端領域に外部回路との接続を行う接続端
子を設けた端子部(接続部)をそれぞれ構成しており、
それぞれの接点と接続端子とを配線パターンによって導
電接続している。
は、第1接点パターン及び第2接点パターン、それに配
線パターンを形成する場合に、主として、導電性粉末で
ある銀粉とバインダ材である熱可塑性樹脂と混合した混
合材料を用いて、第1フレキシブル絶縁基板及び第2フ
レキシブル絶縁基板の所要個所に印刷し、第1接点パタ
ーン及び第2接点パターン、配線パターンをそれぞれ形
成していた。
常時、対応する第1接点パターンと第2接点パターンと
が被接触状態になっている、すなわち、それぞれの接点
が常開接点であって、第1接点パターンと第2接点パタ
ーンとの間に加わる押圧力によって、第1接点パターン
と第2接点パターンとが導電接触し、常開接点が閉じる
ように動作するものである。
イッチは、スイッチの周辺温度の変化が比較的大きい個
所に用いられることもあり、とりわけ、メンブレンスイ
ッチを自動車の座席中に埋設配置し、搭乗者が座席を使
用しているか否かの判定を行うセンサ素子として用いら
れる場合等においては、メンブレンスイッチの周囲温度
が高温にさらされ、かつ、駐車中の自動車の座席上に荷
物が置かれている場合等には、メンブレンスイッチに押
圧力が絶えず加わった状態になっている。
は、各接点を構成している第1接点パターン及び第2接
点パターンの形成材料に熱可塑性樹脂を用いているた
め、メンブレンスイッチの周辺温度が高温になり、か
つ、メンブレンスイッチに押圧力が絶えず加わった状態
になった場合に、接点に応力緩和(クリープ)を生じ
て、接点が閉じる作動力が低下してしまう。すなわち、
メンブレンスイッチに長時間応力が加わることにより、
第1接点パターン及び第2接点パターンが変形した状態
に保持されるようになり、接点に正規(規定値)の押圧
が加わる前に接点が閉じたりして、センサ素子として正
確な動作を行うことができなくなるという問題がある。
ので、その目的は、スイッチの周辺温度が高温状態にな
って押圧力が加えられても、全体の可撓性が損なわれる
ことなく、接点に応力緩和を生じにくくすることがで
き、接点の誤動作の発生を回避することが可能なメンブ
レンスイッチを提供することにある。
に、本発明によるメンブレンスイッチは、第1接点パタ
ーンを設けた第1フレキシブル絶縁基板と第2接点パタ
ーンを設けた第2フレキシブル絶縁基板をスペーサ部材
を介して対向配置し、第1フレキシブル絶縁基板と第2
フレキシブル絶縁基板との少なくとも一方に配線パター
ンを設けたもので、配線パターンが導電性粉末とバイン
ダ樹脂との混合材料からなる樹脂含有導電層であり、第
2接点パターンの少なくとも一部の層がバインダ樹脂よ
りも硬質の樹脂を含有した硬質樹脂含有層を備えた手段
を具備する。
性粉末とバインダ樹脂との混合材料からなる樹脂含有導
電層によって構成しているので、第1フレキシブル絶縁
基板及び第2フレキシブル絶縁基板の本来の可撓性に合
わせて、メンブレンスイッチ全体を良好な可撓性を持た
せることができるとともに、第2接点パターンの一部
を、バインダ樹脂よりも硬質の樹脂を含有した硬質樹脂
含有層によって構成しているので、使用時にメンブレン
スイッチの周辺温度が高温状態になっても、接点に応力
緩和が生じにくくなり、接点部の耐熱クリープ性を高め
ることができる。
ンブレンスイッチは、一部に第1接点パターンを形成し
た第1フレキシブル絶縁基板及び一部に第2接点パター
ンを形成した第2フレキシブル絶縁基板を、第1接点パ
ターン及び第2接点パターンとの対向領域に開口を有す
るスペーサ部材を介して対向接合し、第1フレキシブル
絶縁基板と第2フレキシブル絶縁基板との少なくとも一
方に対応する接点パターンに導電接続された配線パター
ンを形成し、少なくとも第2接点パターンの形成部分に
加わる押圧力によって第1接点パターンと第2接点パタ
ーンとが導電接触するものであって、配線パターンが導
電性粉末とバインダ樹脂との混合材料からなる樹脂含有
導電層であり、第2接点パターンの少なくとも一部の層
がバインダ樹脂よりも硬質の樹脂を含有した硬質樹脂含
有層を備えているものである。
て、メンブレンスイッチは、配線パターンを形成するバ
インダ樹脂が熱可塑性樹脂であり、第2接点パターンを
形成する硬質の樹脂が熱硬化性樹脂からなるものであ
る。
て、メンブレンスイッチは、第2接点パターンが硬質樹
脂含有層の下層側に導電層を有しているものである。
て、メンブレンスイッチは、硬質樹脂含有層が導電性粉
末と配線パターンのバインダ樹脂よりも硬質のバインダ
樹脂との混合材料によって形成した硬質樹脂含有導電層
からなるものである。
て、メンブレンスイッチは、第2フレキシブル絶縁基板
に配線パターンが形成されており、この配線パターン
を、導電性粉末に銀粉を主に用い、バインダ樹脂に熱可
塑性樹脂を用いている下層導電層と、導電性粉末にカー
ボン粉を用い、バインダ樹脂に熱可塑性樹脂を用い、下
層導電層を覆う上層導電層とによって構成し、第2接点
パターンの硬質樹脂含有層を、配線パターンのバインダ
樹脂よりも硬質のバインダ樹脂としての熱硬化性樹脂と
カーボン粉を混入した硬質樹脂含有導電層にて構成し、
下層導電層を硬質樹脂含有導電層の下面(すなわち、第
2フレキシブル絶縁基板と硬質樹脂含有導電層との間)
にまで延長配置しているものである。
て、メンブレンスイッチは、第1フレキシブル絶縁基板
と第2フレキシブル絶縁基板との少なくとも一方のベー
ス材にポリエステル系フィルムを用い、接点パターンの
形成領域を含んだスイッチ本体部及びスイッチ本体部か
ら突出した導出部を備えており、導出部に配線パターン
に導電接続された導出パターンを形成し、導出パターン
のバインダ樹脂としてポリエステル系樹脂を用いている
ものである。
て、メンブレンスイッチは、第2フレキシブル絶縁基板
が、スイッチ本体部と、導出部と、導出部を外部回路に
接続する接続部とを有し、接続部が、硬質の樹脂または
硬質のバインダ樹脂を形成材料として用いた端子を備え
ているものである。
て、メンブレンスイッチは、第2接点パターンが、最外
層に、硬質のバインダ樹脂としてフェノール樹脂からな
る硬質樹脂含有導電層を用いているものである。
て、メンブレンスイッチは、スペーサ部材がフィルム状
のものであって、粘着剤によって第1フレキシブル絶縁
基板及び第2フレキシブル絶縁基板と一体化され、開口
の大きさが、第1接点パターン及び第2接点パターンの
形成領域よりも小さく形成されているものである。
て、メンブレンスイッチは、端子の最外層が、導電性粉
末と配線パターンのバインダ樹脂よりも硬質のバインダ
樹脂との混合材料からなる硬質樹脂含有導電層からなる
ものである。
いて、メンブレンスイッチは、第1の接点パターンが、
導電性粉末と配線パターンのバインダ樹脂よりも硬質の
バインダ樹脂との混合材料からなる硬質樹脂含有導電層
を備えており、両方のフレキシブル絶縁基板に押圧力が
加えられるものである。
線パターンを、既知のメンブレンスイッチと同様に、導
電性粉末とバインダ樹脂との混合材料からなる樹脂含有
導電層によって構成しているので、第1フレキシブル絶
縁基板及び第2フレキシブル絶縁基板の本来の可撓性と
合わせて、既知のメンブレンスイッチと同じように、メ
ンブレンスイッチ全体に良好な可撓性を持たせることが
できるだけでなく、第2接点パターンの一部を、バイン
ダ樹脂よりも硬質の樹脂、好ましくは熱硬化性樹脂を含
有した硬質樹脂含有層によって構成しているので、使用
時(第2接点パターン形成部分の押圧時)にメンブレン
スイッチの周辺温度が高温状態になったとしても、接点
(第2接点パターン部)に応力緩和が生じにくくなり、
所定の押圧力がないときに接点が閉じるという誤動作の
発生を回避することができる。
接点パターンを構成する硬質樹脂含有層の下層側に導電
層を設けた実施の形態によれば、第2接点パターンの導
電性を確保しながら、高温状態に耐える接点を形成する
ことができる。
樹脂含有層として、別途絶縁層を設けることもできる
が、これらの本発明の実施の形態の中で、配線パターン
及び第2接点パターンの下地として、熱可塑性樹脂から
なるバインダ樹脂に銀粉を混入した銀層を形成し、配線
パターン部における銀層を熱可塑性樹脂からなるバイン
ダ樹脂にカーボン粉を混入した上層導電層で覆い、第2
接点パターン部の銀層を熱硬化性樹脂からなるバインダ
樹脂にカーボン粉を混入した硬質樹脂含有導電層で覆え
ば、配線パターン及び第2接点パターンの導通抵抗を小
さくでき、かつ、銀層の腐食を心配しなくてもよい。さ
らに、2種類のカーボン層により、メンブレンスイッチ
の可撓性を損なうことなく、接点部の応力緩和を生じに
くくすることができる。
で、第1フレキシブル絶縁基板と第2フレキシブル絶縁
基板との少なくとも一方のベース材にポリエステル系フ
ィルムを用い、配線パターン(導出パターン)のバイン
ダ樹脂にポリエステル系樹脂を用いた実施の形態によれ
ば、フレキシブル絶縁基板への配線パターン(導出パタ
ーン)の密着性が良好になり、導出部を撓めて使用して
も、配線パターン(導出パターン)がフレキシブル絶縁
基板から剥離することがない。
で、スペーサ部材としてフィルム材を用い、接点に対応
するスペーサ部材の開口の大きさが、第1接点パターン
及び第2接点パターンの形成領域よりも小さく形成した
実施の形態によれば、第1接点パターン及び第2接点パ
ターンを、膜厚のバラツキが大きい印刷手段を用いて形
成したとしても、接点間のギャップをフィルム材である
スペーサ部材の板厚によって決めることができ、ギャッ
プのバラツキが少なくなって、接点が閉じるための押圧
力をほぼ一定にすることができる。
で、接続部の端子を形成しているバインダ樹脂に、配線
パターンを形成しているバインダ樹脂よりも硬質のバイ
ンダ樹脂を用いた実施の形態によれば、接続部とコネク
タとの間で繰り返し挿抜を行っても、接続部の端子が削
られることが少なくなり、導電性削り屑によるトラブル
の発生を避けることができる。
で、第2接点パターンの最外層にバインダ樹脂として硬
質のフェノール樹脂を用いた実施の形態によれば、耐摩
耗性の優れた高寿命の接点部を構成することができる。
で、第1接点パターンが硬質樹脂含有導電層を備えた実
施の形態によれば、2枚のフレキシブル絶縁基板のいず
れの側から押圧力が加えられても応力緩和が生じにくく
なり、耐熱クリープ性を高めることができる。
する。
の第1実施例を示す構成図であって、その接点の近傍を
示す断面図である。
ブレンスイッチは、第1フレキシブル絶縁基板1と、第
2フレキシブル絶縁基板2と、スペーサ部材3と、第1
接点パターン4と、第2接点パターン5と、第1配線パ
ターン6、第2配線パターン7と、開口8と、接着剤層
9と、接点10とを備えている。
第2フレキシブル絶縁基板2は、それぞれポリエステル
系フィルムであるポリエチレンナフタレート(PEN)
のベース材からなるもので、厚さが75乃至100μm
程度であり、可撓性を有するものである。スペーサ部材
3は、ポリエステル系フィルムであるポリエチレンテレ
フタレート(PET)あるいはポリエチレンナフタレー
ト(PEN)フィルムであって、厚さが100μm程度
のものであり、接点10の構成領域に開口8が形成され
ている。接着剤層9は、第1フレキシブル絶縁基板1と
スペーサ部材3の一面の間、第2フレキシブル絶縁基板
2とスペーサ部材3の他面との間に配置されるもので、
両面粘着シートからなるスペーサ部材3の両面に予め設
けられた厚さが25μm程度の粘着剤からなり、第1フ
レキシブル絶縁基板1と第2フレキシブル絶縁基板2と
を一定間隔をおいて対向配置させた状態で一体構成して
いる。
5は、それぞれ、熱可塑性樹脂含有導電層41 、51 と
熱硬化性樹脂含有導電層42 、52 との2層構造からな
り、第1配線パターン6及び第2配線パターン7は、そ
れぞれ、下側熱可塑性樹脂含有導電層61 、71 と上側
熱可塑性樹脂含有導電層62 、72 との2層構造からな
っている。
51 及び下側熱可塑性樹脂含有導電層61 、71 は、同
じ構成を有するもので、導電性粉末である銀粉と熱可塑
性樹脂であるポリエステル系のバインダ樹脂とを有機溶
剤に混ぜたペースト状混合材料を、第1フレキシブル絶
縁基板1上の第1接点パターン4及び第1配線パターン
6の形成領域、第2フレキシブル絶縁基板2上の第2接
点パターン5及び第2配線パターン7の形成領域のそれ
ぞれに塗布印刷し、印刷部分を加熱して有機溶剤を揮発
させることにより、乾燥した塗膜を形成したものであ
る。熱硬化性樹脂含有導電層42 、52 は、同じ構成を
有するもので、導電性粉末であるカーボン粉(カーボン
ブラックとグラファイトからなる)と熱硬化性樹脂であ
るフェノール系のバインダ樹脂とを有機溶剤に混ぜたペ
ースト状混合材料を、第1フレキシブル絶縁基板1上の
第1接点パターン4の形成領域及び第2フレキシブル絶
縁基板2上の第2接点パターン5の形成領域にそれぞれ
塗布印刷し、印刷部分を加熱して有機溶剤を揮発させる
ことにより、乾燥して形成したものである。また、上側
熱可塑性樹脂含有導電層62 、72 は、同じ構成を有す
るもので、導電性粉末であるカーボン粉(カーボンブラ
ックとグラファイトからなる)と熱可塑性樹脂であるビ
ニル系のバインダ樹脂とを有機溶剤に混ぜたペースト状
混合材料を、第1フレキシブル絶縁基板1上及び第2フ
レキシブル絶縁基板2上の第1及び第2配線パターン
6、7の形成領域に塗布印刷し、印刷部分を加熱して有
機溶剤を揮発させることにより、乾燥して形成したもの
である。
52 及び上側熱可塑性樹脂含有導電層62 、72 は、い
ずれも、その下層側にある銀粉を含んだ熱可塑性樹脂含
有導電層41 、51 及び下側熱可塑性樹脂含有導電層6
1 、71 の腐食を防ぐため、熱可塑性樹脂含有導電層4
1 、51 及び下側熱可塑性樹脂含有導電層61 、71を
覆うように配置形成されているものである。また、第1
接点パターン4及び第2接点パターン5の形成寸法は、
スペーサ部材3の開口寸法よりも若干大きくなるように
形成されている。なお、各導電層の乾燥後の膜厚はいず
れも概略10μm程度である。
のメンブレンスイッチに用いられる第1フレキシブル絶
縁基板1及び第2フレキシブル絶縁基板2それにスペー
サ部材3の構成図であって、(イ)は第1フレキシブル
絶縁基板1及び第2フレキシブル絶縁基板2の平面図
(表側平面図及び裏側平面図)、(ロ)はスペーサ部材
3の平面図である。
1フレキシブル絶縁基板1及び第2フレキシブル絶縁基
板2は、略長方形状のスイッチ本体部11と、スイッチ
本体部11から突出した細長い導出部12と、導出部1
2の先端に形成された接続部13とからなっている。な
お、図2(イ)、(ロ)において、図1に示された構成
要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
キシブル絶縁基板1上の5つの第1接点パターン4と第
2フレキシブル絶縁基板2上の5つの第2接点パターン
5とからなる5つの接点10が形成されている。第1フ
レキシブル絶縁基板1上には、5つの第1接点パターン
4から延びる5本の第1配線パターン6と、導出部12
との境界部分に設けられ、5本の第1配線パターン6を
結合した第1配線パターン結合部6Cとが形成されてい
る。また、第2フレキシブル絶縁基板2上には、5つの
第2接点パターン5から延びる5本の第2配線パターン
7と、第1配線パターン結合部6Cに対向した位置に設
けられ、5本の第2配線パターン7を結合した第2配線
パターン結合部7Cとが形成されている。この場合、第
1及び第2配線パターン結合部6C、7Cは、第1及び
第2配線パターン6、7と同じ2層構造になっており、
第1及び第2配線パターン6、7が形成される時、同時
に形成される。
体部11の第1フレキシブル絶縁基板1と第2フレキシ
ブル絶縁基板2とを突出させることにより構成したもの
である。導出部12は、第1フレキシブル絶縁基板1の
長さ方向に、第1配線パターン結合部6Cに連なった導
出パターンである第1配線パターン14が形成され、第
2フレキシブル絶縁基板2の長さ方向に、第2配線パタ
ーン結合部7Cに連なった導出パターンである第2配線
パターン15が形成されている。接続部13は、第1フ
レキシブル絶縁基板1の長さ方向に、第1配線パターン
14に連なった第1端子16が形成され、第2フレキシ
ブル絶縁基板2の長さ方向に、第2配線パターン15に
連なった第2端子17が形成され、第1端子16及び第
2端子17がコネクタ(図示なし)に結合されたとき、
メンブレンスイッチと外部回路とが接続される。
脂含有導電層141 と上側熱可塑性樹脂含有導電層14
2 との2層構造からなり、第2配線パターン15は、下
側熱可塑性樹脂含有導電層151 と上側熱可塑性樹脂含
有導電層152 との2層構造からなっている(図3参
照)。
41 、151 は、熱可塑性樹脂含有導電層41 、51 や
下側熱可塑性樹脂含有導電層61 、71 と同じ構成のも
ので、熱可塑性樹脂含有導電層41 、51 や下側熱可塑
性樹脂含有導電層61 、71が形成されるときに同時に
形成される。また、上側熱可塑性樹脂含有導電層1
42 、152 は、上側熱可塑性樹脂含有導電層62 、7
2 と同じ構成のもので、上側熱可塑性樹脂含有導電層6
2 、72 が形成されるときに同時に形成される。さら
に、図3に示す熱硬化性樹脂含有導電層162 、172
は、熱硬化性樹脂含有導電層42 、52 と同じ構成のも
ので、熱硬化性樹脂含有導電層42 、52 が形成される
ときに同時に形成される。
3を構成する第1端子16または第2端子17の近傍を
示す構成図であって、(イ)は内部を透視して示す平面
部、(ロ)はそのA−A’線部分の断面図である。
(イ)、(ロ)に示された構成要素と同じ構成要素につ
いては同じ符号を付けている。
続部13は、第1フレキシブル絶縁基板1に形成された
第1端子16と、第2フレキシブル絶縁基板2に形成さ
れた第2端子17とを備え、第1端子16は、熱可塑性
樹脂含有導電層161 と熱硬化性樹脂含有導電層162
との2層構造からなり、第2端子17は、熱可塑性樹脂
含有導電層171 と熱硬化性樹脂含有導電層172 との
2層構造からなっている。
61 、171 は、熱可塑性樹脂含有導電層41 、51 、
下側熱可塑性樹脂含有導電層61 、71 、または、下側
熱可塑性樹脂含有導電層141 、151 と同じ構成のも
ので、熱可塑性樹脂含有導電層41 、51 、下側熱可塑
性樹脂含有導電層61 、71 、下側熱可塑性樹脂含有導
電層141 、151 が形成されるときに同時に形成され
る。熱硬化性樹脂含有導電層162 、172 は、熱硬化
性樹脂含有導電層42 、52 と同じ構成のもので、熱硬
化性樹脂含有導電層42 、52 が形成されるときに同時
に形成される。
イッチは、次のように動作する。
部11を作動領域、例えば、自動車の座席中(発泡ウレ
タン中)に埋設し、搭乗者がその座席に座ったとき、搭
乗者の重力によって5つの接点10の少なくとも1つに
押圧力が加えられ、この接点10の近くの第1及び第2
フレキシブル絶縁基板1、2自身の弾力に抗して第1及
び第2フレキシブル絶縁基板1、2が部分的に変形し
て、第1接点パターン4と第2接点パターン5とが接触
し、この接点10を閉じる。この接点10が閉じたこと
により、第1接点パターン4に接続される第1配線パタ
ーン6と第2接点パターン5に接続される第2配線パタ
ーン7との間の電圧または電流状態が変化し、その電圧
または電流状態の変化が、第1及び第2配線パターン結
合部6C、7C、第1及び第2配線パターン14、1
5、第1及び第2端子16、17をそれぞれ通して外部
回路に伝達され、メンブレンスイッチが閉じたことの検
知が行われる。
ッチは、第1フレキシブル絶縁基板1及び第2フレキシ
ブル絶縁基板2に可撓性の高いポリエステル系フィルム
を用い、第1及び第2配線パターン6、7、第1及び第
2配線パターン結合部6C、7C、第1及び第2配線パ
ターン14、15の各構成材料に、熱可塑性樹脂をバイ
ンダ樹脂とした熱可塑性樹脂含有導電層61 、62 、7
1 、72 、141 、142 、151 、152 を用いてい
るので、スイッチ本体部11及び導出部12の可撓性を
良好に保持することができる。
は、第1及び第2フレキシブル絶縁基板1、2にPET
に比べて耐熱性に優れたPENを用い、第1接点パター
ン4と第2接点パターン5、第1及び第2端子16、1
7の構成材料に、熱硬化性樹脂をバインダ樹脂とした熱
硬化性樹脂含有導電層42 、52 、162 、172 を用
いているので、使用時にメンブレンスイッチの周辺温度
が高温状態になったとしても、接点10に生じる応力緩
和を極力回避することができ、所定の押圧力がないとき
に接点が閉じるという誤動作の発生をなくせるだけでな
く、接続部13の第1及び第2端子16、17をコネク
タに繰り返し挿抜を行ったとしても、第1及び第2端子
16、17の表面が削られることが少なく、導電性削り
屑によるトラブルの発生を避け、接続部13を長寿命に
することができる。
は、第1接点パターン4、第2接点パターン5、第1及
び第2配線パターン6、7、第1及び第2配線パターン
結合部6C、7C、第1及び第2配線パターン14、1
5、それに第1及び第2端子16、17のそれぞれが2
層構造の導電層を有しているので、導電層を1層だけ設
けている既知のものに比べて、導電性を高めることがで
きる。
は、第1フレキシブル絶縁基板1及び第2フレキシブル
絶縁基板2にポリエステル系フィルムを用い、2層構造
の第1及び第2配線パターン6、7、14、15の下側
層の構成材料にポリエステル系のバインダ樹脂を形成材
料とする熱可塑性樹脂含有導電層61 、71 、141 、
151 を用いているので、第1フレキシブル絶縁基板1
及び第2フレキシブル絶縁基板2と熱可塑性樹脂含有導
電層61 、71 、141 、151 との密着性が良好にな
り、例えば、導出部12等を撓めた状態で用いたとして
も、熱可塑性樹脂含有導電層141 、151 が剥離する
のを防ぐことができる。
イッチの第2実施例を示す構成図であって、接点10の
近傍を示す断面図(配線パターンは図示していない)で
あり、図5(イ)、(ロ)は、第2実施例のメンブレン
スイッチに用いられる第1フレキシブル絶縁基板1及び
第2フレキシブル絶縁基板2の構成図であって、(イ)
は第1フレキシブル絶縁基板1の平面図、(ロ)は一部
を透視して示した第2フレキシブル絶縁基板2の平面図
(裏面平面図)である。
て、図1及び図2(イ)、(ロ)に示された構成要素と
同じと見なせる構成要素については同じ符号を付けてい
る。
実施例と比べて、第1フレキシブル絶縁基板1及び第2
フレキシブル絶縁基板2のベース材料を含む基本構成が
同じであるが、第1フレキシブル絶縁基板1及び第2フ
レキシブル絶縁基板2にそれぞれ導電パターンを形成配
置する場合に、第1実施例のメンブレンスイッチは、第
1フレキシブル絶縁基板1側及び第2フレキシブル絶縁
基板2側の双方に均等に各種の構成要素を形成配置して
いるのに対し、第2実施例のメンブレンスイッチは、第
1フレキシブル絶縁基板1側に主として各種の構成要素
を形成配置している点において構成上の違いがある。
レキシブル絶縁基板1のスイッチ本体部11側に、接点
10となる第1接点パターン4として一対の櫛歯状の導
電パターン4を配置形成し、その一対の櫛歯状の導電パ
ターン4にそれぞれ連なる第1及び第2の配線パターン
6、7を配置形成し、導出部12側に、第1及び第2配
線パターン6、7にそれぞれ連なる導出パターンである
第1及び第2配線パターン14、15を配置形成し、接
続部13側に、第1及び第2配線パターン14、15に
それぞれ連なる第1及び第2端子16、17とを配置形
成しているものであるのに対し、第2フレキシブル絶縁
基板2は、スイッチ本体部11に、接点10となる第2
接点パターン5だけを形成配置しているだけで、第2配
線パターン7を配置形成しておらず、第2配線パターン
15を配置形成した導出部12及び接続部13を備えて
いないものである。
うに、接点10となる部分に開口8を有するスペーサ部
材3(ただし、導出部12上に配置される突出部はな
い)が第1フレキシブル絶縁基板1と第2フレキシブル
絶縁基板2との間に介在配置され、接着剤層9によって
第1フレキシブル絶縁基板1と第2フレキシブル絶縁基
板2に一体的に接着されている。また、一対の櫛歯状の
導電パターン4及び第2接点パターン5は、ともに、第
1実施例の第1接点パターン4及び第2接点パターン5
を形成している材料と同じ材料を用いて形成した熱可塑
性樹脂含有導電層41 、51 及び熱硬化性樹脂含有導電
層42 、52 との2層構造のものからなり、第1及び第
2配線パターン6、7や第1及び第2配線パターン1
4、15は、図示はしていないが、第1実施例の第1及
び第2配線パターン6、7や第1及び第2配線パターン
14、15を形成している材料と同じ材料を用いて形成
した下側熱可塑性樹脂含有導電層61 、71 、141 、
151 と上側熱可塑性樹脂含有導電層62 、72 、14
2 、152 との2層構造のものからなっている。
イッチは、本質的に、その動作が第1実施例のメンブレ
ンスイッチの動作と同じであって、第2実施例のメンブ
レンスイッチで得られる効果についても、第1実施例の
メンブレンスイッチで得られる効果と殆んど同じである
ので、第2実施例のメンブレンスイッチの動作及び得ら
れる効果についての説明は、いずれも省略する。
おいて、第2接点パターン5を熱可塑性樹脂含有導電層
51 と熱硬化性樹脂含有導電層52 との2層構造により
構成し、一方、第1接点パターン4となる一対の櫛歯状
の導電パターン4を第1及び第2配線パターン6、7と
同じように、下側及び上側熱可塑性樹脂含有導電層の2
層構造により構成するように変更しても、一対の櫛歯状
の導電パターン4を構成する導電パターン領域が第1実
施例の第1接点パターン4の導電パターン領域に比べて
小さいので、第1実施例のメンブレンスイッチに比べ、
メンブレンスイッチの周辺温度が高温状態になったと
き、接点10に応力緩和の発生の回避がやや難しくなる
ものの、実用的には殆んど問題にならない。
スイッチの第3実施例を示す構成図であって、接点の近
傍を示す断面図である。
ブレンスイッチは、熱硬化性樹脂含有層53 と、第1熱
可塑性樹脂含有導電層4’1 、54 と、第2熱可塑性樹
脂含有導電層4’2 、55 と、固定板18とを有してい
る。なお、図6において、図1に示された構成要素と同
じと見なせる構成要素については同じ符号を付けてい
る。
絶縁層からなる硬質樹脂含有層となる熱硬化性樹脂含有
層53 が、中間層に第1熱可塑性樹脂含有導電層5
4 が、最上層に第2熱可塑性樹脂含有導電層55 がそれ
ぞれ配置された3層構造のものからなり、固定板18
は、例えば厚さ1mmの鉄鋼製の金属板からなるもの
で、その一面に第1フレキシブル絶縁基板1の開放面が
接着される。
1実施例の熱硬化性樹脂含有導電層42 、52 の製造工
程において、導電性粉末の導入工程を省略したのと同じ
製造工程によって製造され、第1熱可塑性樹脂含有導電
層54 は、第1実施例の熱可塑性樹脂含有導電層41 、
51 の製造工程と同じ製造工程によって製造され、第2
熱可塑性樹脂含有導電層55 は、第1実施例の上側熱可
塑性樹脂含有導電層62 、72 の製造工程と同じ製造工
程によって製造される。
実施例と比べて、第1フレキシブル絶縁基板1の開放面
(底面)が固定板18に接着され、第2接点パターン5
が熱硬化性樹脂含有層53 、第1熱可塑性樹脂含有導電
層54 、第2熱可塑性樹脂含有導電層55 からなる3層
構造である点、及び、第1接点パターン4’が第1熱可
塑性樹脂含有導電層4’1 、第2熱可塑性樹脂含有導電
層4’2 からなる2層構造である点に相違があるが、そ
の他の構成については、第1実施例のメンブレンスイッ
チと同じ構成になっている。
含めて、第3実施例においては、第1フレキシブル絶縁
基板1のスイッチ本体部11側に、接点10となる第1
接点パターン4’を配置形成し、その第1接点パターン
4’に連なる第1配線パターン6及び第1配線パターン
結合部6Cとを配置形成し、導出部12側に、第1配線
パターン結合部6Cに連なる導出パターンである第1配
線パターン14を配置形成している。一方、第2フレキ
シブル絶縁基板2のスイッチ本体部11側に、接点10
となる3層構造の第2接点パターン5を形成配置し、そ
の第2接点パターン5に連なる第2配線パターン7及び
第2配線パターン結合部7Cを配置形成し、導出部12
側に、第2配線パターン結合部7Cに連なる導出パター
ンである第2配線パターン15 を配置形成しているも
のである。なお、第3実施例においては、導出部12の
端部が接続部13となり、その接続部13が外部回路に
図示していないコネクタを介して直接接続されているた
め、熱硬化性樹脂含有導電層162 、172 を備えた第
1及び第2端子16、17が設けられていない。
うに、接点10となる部分に開口8を有するスペーサ部
材3が第1フレキシブル絶縁基板1と第2フレキシブル
絶縁基板2との間に介在配置され、接着剤層9によって
第1フレキシブル絶縁基板1と第2フレキシブル絶縁基
板2に一体的に接着されている。ここで、第1接点パタ
ーン4’は、第1実施例の第1配線パターン6を形成し
ている材料と同じ材料を用いて形成した第1熱可塑性樹
脂含有導電層4’1 と第2熱可塑性樹脂含有導電層4’
2 との2層構造になっており、すなわち、第1配線パタ
ーン6の下側熱可塑性樹脂含有導電層61 及び上側熱可
塑性樹脂含有導電層62 と同時に印刷形成されており、
第1及び第2配線パターン6、7、第1及び第2配線パ
ターン結合部6C、7C、第1及び第2配線パターン1
4 、15は、それぞれ第1実施例に示された対応する
構成と同じ構成を有している。
イッチは、固定板18に第1フレキシブル絶縁基板1の
開放面を接着しているので、接点10の押圧時に、第2
フレキシブル絶縁基板2側からの押圧によってのみ接点
10が閉じる点を除けば、本質的に、その動作が第1実
施例のメンブレンスイッチの動作と同じであって、第3
実施例のメンブレンスイッチで得られる効果について
も、第1実施例のメンブレンスイッチで得られる効果と
殆んど同じであるので、第3実施例のメンブレンスイッ
チの動作及び得られる効果についての説明は、いずれも
省略する。
スイッチの第4実施例を示す構成図であって、その接点
10の近傍を示す断面図である。
ブレンスイッチは、熱硬化性樹脂含有導電層43 、56
と、熱可塑性樹脂含有導電層44 、57 とを有してい
る。なお、図7において、図1に示された構成要素と同
じ構成要素については同じ符号を付けている。
硬化性樹脂含有導電層43 と、上側に熱可塑性樹脂含有
導電層44 とが配置された2層構造のものからなり、第
2接点パターン5も、下側に熱硬化性樹脂含有導電層5
6 と、上側に熱可塑性樹脂含有導電層57 とが配置され
た2層構造のものからなっている。
56 は、導電性粉末である銀粉とフェノール樹脂等の熱
硬化性樹脂からなるバインダ樹脂とを有機溶剤に混ぜた
ペースト状混合材料を、第1フレキシブル絶縁基板1上
の第1接点パターン4の形成領域、及び、第2フレキシ
ブル絶縁基板2上の第2接点パターン5の形成領域のそ
れぞれに塗布印刷し、印刷部分を加熱して有機溶剤を揮
発させることにより、乾燥して形成したものである。ま
た、熱可塑性樹脂含有導電層44 、57 は、第1実施例
の上側熱可塑性樹脂含有導電層62 、72 の製造工程と
同じ製造工程によって製造される。
実施例と比べて、第1接点パターン4が、銀粉を含む熱
硬化性樹脂含有導電層43 とカーボン粉を含む熱可塑性
樹脂含有導電層44 とからなる2層構造であり、第2接
点パターン5が、銀粉を含む熱硬化性樹脂含有導電層5
6 とカーボン粉を含む熱可塑性樹脂含有導電層57 とか
らなる2層構造である点に相違があるが、その他の構成
については、第1実施例のメンブレンスイッチと同じ構
成になっている。
含めて、第4実施例においては、第1フレキシブル絶縁
基板1のスイッチ本体部11側に、接点10となる第1
接点パターン4を配置形成し、その第1接点パターン4
に連なる第1配線パターン6及び第1配線パターン結合
部6Cとを配置形成し、導出部12側に、第1配線パタ
ーン結合部6Cに連なる導出パターンである第1配線パ
ターン14を配置形成し、接続部13側に、第1配線パ
ターン14に連なる第1端子16を配置形成している。
一方、第2フレキシブル絶縁基板2のスイッチ本体部1
1側に、接点10となる第2接点パターン5を形成配置
し、その第2接点パターン5に連なる第2配線パターン
7及び第2配線パターン結合部7Cを配置形成し、導出
部12側に、第2配線パターン結合部7Cに連なる導出
パターンである第2配線パターン15 を配置形成し、
接続部13側に、第2配線パターン15に連なる第2端
子17を配置形成しているものである。
うに、接点10となる部分に開口8を有するスペーサ部
材3が第1フレキシブル絶縁基板1と第2フレキシブル
絶縁基板2との間に介在配置され、接着剤層9によって
第1フレキシブル絶縁基板1と第2フレキシブル絶縁基
板2に一体的に接着されている。第1及び第2配線パタ
ーン6、7、第1及び第2配線パターン結合部6C、7
C、第1及び第2配線パターン14 、15は、それぞ
れ第1実施例に示された対応する構成と同じ構成を有し
た2層構造をしている。
は、第1実施例と同じ構成にはなっておらず、第4実施
例の第1及び第2配線パターン14、15と同じ構成を
している。
は、それぞれ上側熱可塑性樹脂含有導電層62 、72 と
同時に印刷形成されている。
イッチは、第1及び第2実施例と同様に、接点10の押
圧時に、第1及び第2フレキシブル絶縁基板1、2のい
ずれの側からの押圧によっても接点10が閉じるもの
で、本質的に、その動作が第1実施例のメンブレンスイ
ッチの動作と同じであり、第4実施例のメンブレンスイ
ッチで得られる効果についても、第1実施例のメンブレ
ンスイッチで得られる効果と殆んど同じであるので、第
4実施例のメンブレンスイッチの動作及び得られる効果
についての説明は、いずれも省略する。
部材3にフィルム状のものを用いた例を挙げて説明した
が、本発明によるスペーサ部材3はフィルム状のものに
限られず、他の形態、例えば、印刷手段によって形成し
たものを用いてもよい。
部材3に設けた開口10が第1及び第2接点パターン
4、5よりも若干小さい場合を例に挙げて説明したが、
本発明による開口10は前述の大きさのものに限られ
ず、第1及び第2接点パターン4、5よりも若干大きい
開口10を設けるようにしてもよい。
第2接点パターン4、5、第1及び第2配線パターン
6、14、17、15をいずれも銀層とカーボン層の2
層を備える構成としたが、本発明はこのような構成に限
定されず、1層で形成するようにしてもよい。すなわ
ち、導電性粉末として銀粉とカーボン粉とをブレンドし
たものを用い、接点パターンについては、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂から
なるバインダ樹脂を用い、配線パターン部については、
ポリエステル樹脂やビニル樹脂等の熱可塑性樹脂からな
るバインダ樹脂を用いてもよい。この場合、カーボン粉
は、各パターンの導電性を損なわない程度に含ませるこ
とで、メンブレンスイッチを製造するのに要する印刷回
数を減らすことができてよい。
点が配線パターンによって導通しているものについて説
明したが、各接点のオン/オフを独立して検出できる構
成としてもよい。
各種構成要素の形成材料及び形成素材は一例を示したに
留るもので、同等の他の形成材料及び形成素材を用いて
もよいことは勿論である。
ターンを、既知のメンブレンスイッチと同様に、導電性
粉末とバインダ樹脂との混合材料からなる樹脂含有導電
層によって構成しているので、既知のメンブレンスイッ
チのように、メンブレンスイッチ全体の可撓性をそのま
ま維持することができるだけでなく、第2接点パターン
を、導電層とバインダ樹脂よりも硬質の樹脂、好ましく
は熱硬化性樹脂を含んだ硬質樹脂含有層との2層構造に
よって構成し、第2接点パターンが高温度状態に耐える
ことができるものにしているので、メンブレンスイッチ
の周辺温度が高温状態になったとしても、接点に応力緩
和が生じにくくすることができ、押圧力がないときに接
点が閉じるという誤動作の発生をなくすことができると
いう効果がある。
を示す構成図であっ本発明によるメンブレンスイッチの
第1実施例の構成を示す断面図である。
板及び第2フレキシブル絶縁基板それにスペーサ部材の
構成図である。
子または第2端子の近傍を示す構成図である。
を示す構成図である。
板及び第2フレキシブル絶縁基板の構成図である。
を示す構成図である。
を示す構成図である。
脂含有導電層 42 、43 、52 、56 、162 、172 熱硬化性樹
脂含有導電層 5 第2接点パターン 53 熱硬化性樹脂含有層 4’1 、54 第1熱可塑性樹脂含有導電層 4’2 、55 第2熱可塑性樹脂含有導電層 6 第1配線パターン 61 、71 、141 、151 下側熱可塑性樹脂含有導
電層 62 、72 、142 、152 上側熱可塑性樹脂含有導
電層 6C 第1配線パターン結合部 7 第2配線パターン 7C 第2配線パターン結合部 8 開口 9 接着剤層 10 接点 11 スイッチ本体部 12 導出部 13 接続部 14 第1配線パターン(導出パターン) 15 第2配線パターン(導出パターン) 16 第1端子 17 第2端子 18 固定板
Claims (11)
- 【請求項1】 一部に第1接点パターンを形成した第1
フレキシブル絶縁基板及び一部に第2接点パターンを形
成した第2フレキシブル絶縁基板を、前記第1接点パタ
ーン及び前記第2接点パターンとの対向領域に開口を有
するスペーサ部材を介して対向配置し、前記第1フレキ
シブル絶縁基板と前記第2フレキシブル絶縁基板との少
なくとも一方に対応する接点パターンに導電接続された
配線パターンを形成し、前記第1接点パターンと前記第
2接点パターンとからなる接点間に加わる押圧力によっ
て前記第1接点パターンと前記第2接点パターンとが導
電接触するメンブレンスイッチであって、前記配線パタ
ーンは、導電性粉末とバインダ樹脂との混合材料からな
る樹脂含有導電層であり、前記第2接点パターンは、少
なくとも一部の層が前記バインダ樹脂よりも硬質の樹脂
を含有した硬質樹脂含有層であることを特徴とするメン
ブレンスイッチ。 - 【請求項2】 前記配線パターンを形成する前記バイン
ダ樹脂は熱可塑性樹脂であり、前記第2接点パターンを
形成する前記硬質の樹脂は熱硬化性樹脂であることを特
徴とする請求項1に記載のメンブレンスイッチ。 - 【請求項3】 前記第2接点パターンは、前記硬質樹脂
含有層の下層側に導電層を有することを特徴とする請求
項1または2に記載のメンブレンスイッチ。 - 【請求項4】 前記硬質樹脂含有層は、導電性粉末と前
記バインダ樹脂よりも硬質のバインダ樹脂との混合材料
によって形成した硬質樹脂含有導電層であることを特徴
とする請求項1乃至3のいずれかに記載のメンブレンス
イッチ。 - 【請求項5】 前記第2フレキシブル絶縁基板に前記配
線パターンが形成されており、前記配線パターンは、前
記導電性粉末に銀粉を用い、前記バインダ樹脂に熱可塑
性樹脂を用いた下層導電層を備え、この下層導電層を下
地として、熱可塑性樹脂からなるバインダ樹脂にカーボ
ン粉を混入してなる上側導電層が形成さっれており、前
記第2接点パターンの前記硬質樹脂含有層は、前記配線
パターンのバインダ樹脂よりも硬質のバインダ樹脂とし
ての熱硬化性樹脂にカーボン粉を混入してなる硬質樹脂
含有導電層であり、前記下層導電層が前記硬質樹脂含有
導電層の下面にまで延長配置されていることを特徴とす
る請求項1に記載のメンブレンスイッチ。 - 【請求項6】 前記第1フレキシブル絶縁基板と前記第
2フレキシブル絶縁基板との少なくとも一方は、ベース
材にポリエステル系フィルムを用い、前記接点パターン
の形成領域を含むスイッチ本体部と前記スイッチ本体部
から突出した導出部とを備え、前記導出部は、前記配線
パターンに導電接続された導出パターンが形成され、前
記導出パターンのバインダ樹脂にポリエステル系樹脂が
用いられていることを特徴とする請求項1乃至5のいず
れかに記載のメンブレンスイッチ。 - 【請求項7】 前記第2フレキシブル絶縁基板は、前記
スイッチ本体部と、前記導出部と、前記導出部を外部回
路に接続する接続部とを有し、前記接続部には、前記硬
質の樹脂または前記硬質のバインダ樹脂を形成材料とし
て用いた端子が形成されていることを特徴とする請求項
6に記載のメンブレンスイッチ。 - 【請求項8】 前記第2接点パターンは、最外層に、前
記硬質のバインダ樹脂としてフェノール樹脂からなる前
記硬質樹脂含有導電層を用いていることを特徴とする請
求項4または5に記載のメンブレンスイッチ。 - 【請求項9】 前記スペーサ部材は、フィルム状のもの
で、粘着剤により前記第1フレキシブル絶縁基板及び前
記第2フレキシブル絶縁基板とともに一体化され、前記
開口の大きさは、前記第1接点パターン及び前記第2接
点パターンの形成領域よりも小さく形成されていること
を特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のメンブ
レンスイッチ。 - 【請求項10】 前記端子の最外層は、導電性粉末と前
記配線パターンのバインダ樹脂よりも硬質のバインダ樹
脂との混合材料からなる硬質樹脂含有導電層であること
を特徴とする請求項7に記載のメンブレンスイッチ。 - 【請求項11】 前記第1接点パターンは、導電性粉末
と前記配線パターンのバインダ樹脂よりも硬質のバイン
ダ樹脂との混合材料からなる硬質樹脂含有導電層を備え
ていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに
記載のメンブレンスイッチ。
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