メンブレンスイッチ
【課題】曲げ方向の外力に対して耐久性の高いメンブレンスイッチ１を提供する。
【解決手段】主面に回路１２が形成され、回路１２と導電性接着剤１５を介して電気的に接続される電子部品１０が実装される第１シート１１と、第１シート１１の主面に積層され、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第１開口部１３０を有するスペーサ１３と、このスペーサ１３を介在させて第１シート１１に対向して積層されるとともに、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部１４０を有する第２シート１４と、第１開口部１３０及び第２開口部１４０の内側に実装された電子部品１０に外接するように設けられた補強樹脂部材１６と、を備え、スペーサ１３の第１開口部１３０の端面１３１の少なくとも一部は、第２開口部１４０の端面１４１よりも電子部品側１０に位置させる。
【解決手段】主面に回路１２が形成され、回路１２と導電性接着剤１５を介して電気的に接続される電子部品１０が実装される第１シート１１と、第１シート１１の主面に積層され、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第１開口部１３０を有するスペーサ１３と、このスペーサ１３を介在させて第１シート１１に対向して積層されるとともに、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部１４０を有する第２シート１４と、第１開口部１３０及び第２開口部１４０の内側に実装された電子部品１０に外接するように設けられた補強樹脂部材１６と、を備え、スペーサ１３の第１開口部１３０の端面１３１の少なくとも一部は、第２開口部１４０の端面１４１よりも電子部品側１０に位置させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が実装されたメンブレンスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光素子が実装されたメンブレンスイッチに関し、スペーサの切欠部により形成された空間に取り付けられた発光素子を樹脂で封止する構造が知られている（特許文献１）。また、チップ部品の装着構造に関し、封止剤で覆うことによりチップ部品をメンブレンシートに固着する構造が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１０１７３７号公報
【特許文献２】特開平６−６９６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電子部品が実装されたメンブレンスイッチは、曲げ方向の外力に対して耐久性が低いという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、曲げ方向の外力に対して耐久性の高いメンブレンスイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、主面に回路が形成され、前記回路と導電性接着剤を介して電気的に接続される電子部品が実装される第１シートと、前記第１シートの主面に積層され、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第１開口部を有するスペーサと、前記スペーサを介在させて前記第１シートに対向して積層されるとともに、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部を有する第２シートと、前記第１開口部及び前記第２開口部の内側に実装された前記電子部品に外接するように設けられた補強樹脂部材と、を備え、前記スペーサの第１開口部の端面の少なくとも一部を、前記第２開口部の端面よりも前記電子部品側に位置させることにより、上記課題を解決する。
【０００７】
また、第２の発明は、主面に回路が形成され、前記回路と導電性接着剤を介して電気的に接続される電子部品が実装される第１シートと、前記回路の少なくとも一部を覆うように積層され、前記電子部品が実装される領域を除去して形成された第１開口部を有するレジスト層と、前記レジスト層に積層され、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部を有するスペーサと、前記スペーサを介在させて前記第１シートに対向して積層されるとともに、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第３開口部を有する上部シートと、前記第１開口部乃至第３開口部の内側に実装された前記電子部品に外接するように設けられた補強樹脂部材とを備え、前記レジスト層の第１開口部の端面の少なくとも一部を、前記第２開口部の端面よりも前記電子部品側に位置させることにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
第１の発明によれば、電子部品が実装される第１シートに積層されるスペーサの第１開口部の端面の少なくとも一部を、第２開口部の端面よりも電子部品側に位置するようにしたので、作用する応力が分散され、曲げ方向の外力に対して耐久性の高いメンブレンスイッチを提供することができる。
また、第２の発明によれば、電子部品が実装される第１シートに積層されるレジスト層の第１開口部の端面の少なくとも一部を、第２開口部の端面よりも電子部品側に位置するようにしたので、作用する応力が分散され、曲げ方向の外力に対して耐久性の高いメンブレンスイッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】第１実施形態に係るメンブレンスイッチ１の第１の例を示す平面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのIＢ-IＢ線に沿う断面図である。
【図２Ａ】第１実施形態に係る他のメンブレンスイッチ１の第２の例を示す平面図である。具体的に、第１開口部１３０の形状が円形であるメンブレンスイッチ１を示す。
【図２Ｂ】図２ＡのIIＢ-IIＢ線に沿う断面図である。
【図３Ａ】第１実施形態に係る他のメンブレンスイッチ１の第３の例を示す平面図である。具体的に、補強樹脂部材１６が第１開口部１３０の全面に設けられたメンブレンスイッチ１を示す。
【図３Ｂ】図３ＡのIIIＢ-IIIＢ線に沿う断面図である。
【図４Ａ】第１実施形態に係る他のメンブレンスイッチ１の第４の例を示す平面図である。具体的に、補強樹脂部材１６が第２シート１４の第２開口部１４０の端面１４１の少なくとも一部と接するメンブレンスイッチ１を示す。
【図４Ｂ】図４ＡのIVＢ-IVＢ線に沿う断面図である。
【図５Ａ】第１実施形態に係る他のメンブレンスイッチ１の第５の例を示す平面図である。具体的に、図４Ａ及び図４Ｂに示す例において、補強樹脂部材１６が、第１開口部１３０の全面に設けられたメンブレンスイッチ１を示す。
【図５Ｂ】図５ＡのVＢ-VＢ線に沿う断面図である。
【図６Ａ】第２実施形態に係るメンブレンスイッチ１の第１の例を示す平面図である。具体的に、第２シート１４の第３開口部２５０とスペーサ１３の第２開口部２４０とが同じ形状であるメンブレンスイッチ１´を示す。
【図６Ｂ】図６ＡのVIＢ-VIＢ線に沿う断面図である。
【図７Ａ】第２実施形態に係るメンブレンスイッチ１の第２の例を示す平面図である。具体的に、第２シート１４の第３開口部２５０とスペーサ１３の第２開口部２４０とが異なる形状であるメンブレンスイッチ１´を示す。
【図７Ｂ】図７ＡのVIIＢ-VIIＢ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、キーボードなどのメンブレンスイッチに用いられるメンブレンスイッチ１を例に説明する。
【００１１】
《第１実施形態》
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係るメンブレンスイッチ１の第１の例を示す平面図、図１Ｂは、図１ＡのIＢ-IＢ線に沿う断面図である。
【００１２】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施形態のメンブレンスイッチ１は、主面に回路１２が形成され、回路１２と導電性接着剤１５を介して電気的に接続される電子部品１０が実装される第１シート１１と、第１シート１１の主面に積層され、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第１開口部１３０を有するスペーサ１３と、スペーサ１３を介在させて第１シート１１に対向して積層されるとともに、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部１４０を有する第２シート１４とを備えている。
【００１３】
本実施形態における第１シート１１は、厚さが１０μm〜２５０μmの薄い絶縁材料であり、その主面に導電性の回路１２が形成されるとともに、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、抵抗、ダイオード(Diode）その他の電子部品が実装される。
【００１４】
第１シート１１に形成される回路１２は、金属フィラーを含む導電性ペーストを用い直接回路を描くアクティブ法や、金属箔を用いるエッチング加工法などにより形成される。本実施形態では、銀ペーストやカーボンペーストをスクリーン印刷などで第１シート１１にパターニングすることにより回路１２を形成する。形成された回路１２は、金属フィラーを含む導電性接着剤１５を介して電子部品１０と電気的に接続される。
【００１５】
電子部品１０が実装される第１シート１１の主面、すなわち回路１２が形成された面には、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第１開口部１３０を有する絶縁性のスペーサ１３が積層される。スペーサ１３は、厚さが１０μm〜２５０μmの薄い絶縁材料である。
【００１６】
この第１開口部１３０の形状は特に限定されない。つまり、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、第１開口部１３０の形状を矩形としてもよいし、円形としてもよい。図２Ａ及び図２Ｂは、スペーサ１３の第１開口部１３０の形状を円形とするメンブレンスイッチ１の第２の例を示す。
【００１７】
このスペーサ１３を介在させた状態で第１シート１１に対向して、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部１４０を有する第２シート１４が積層される。第２シート１４は、厚さが１０μm〜２５０μmの薄い絶縁材料である。第２シート１４には、回路１２と同様の手法により、回路が形成される。
【００１８】
第１シート１１、スペーサ１３、及び第２シート１４は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド(polyimide)などの可撓性を有する樹脂製シートからなる。
【００１９】
上述したスペーサ１３の第１開口部１３０の開口領域と第２シート１４の第２開口部１４０の開口領域とは、電子部品１０の実装位置を含む。つまり、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、電子部品１０は第１開口部１３０の端面１３１及び第２開口部１４０の端面１４１の内側に実装される。
【００２０】
さらに、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施形態では、スペーサ１３の第１開口部１３０の端面１３１の少なくとも一部を、第２開口部１４０の端面１４１よりも電子部品１０側に位置させる。
【００２１】
ここで、第１開口部１３０の端面１３１とは、この第１開口部１３０の開口縁の沿うとともに、スペーサ１３の厚さ方向に延在する面である。同様に、第２開口部１４０の端面１４１とは、この第２開口部１４０の開口縁の沿うとともに、第２シート１４の厚さ方向に延在する面である。
【００２２】
このように、スペーサ１３の第１開口部１３０の端面１３１の少なくとも一部が、第２開口部１４０の端面１４１よりも電子部品１０側に位置するので、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、電子部品１０近傍の領域Ａに、第１シート１１の主面と、スペーサ１３の端面１３１と、この端面１３１に連なるスペーサ１３の上面１３２により、断面視において、段差が形成される。つまり、本実施形態のメンブレンスイッチ１は、第１シート１１の主面と高さの異なるスペーサ１３の上面１３２が、端面１３１により連なる段状の構造を備える。
【００２３】
また、他の観点によれば、同図に示すように、スペーサ１３に形成された第１開口部１３０は、第２シート１４に形成された第２開口部１４０の内側に位置する。
【００２４】
さらに異なる観点によれば、同図に示すように、本実施形態の第１開口部１３０の面積は、第２開口部１４０の面積よりも小さい。
【００２５】
本実施形態のメンブレンスイッチ１は、第１開口部１３０の開口縁に段差構造を備えるので、曲げ方向の外力によって生じる応力を分散させることにより、第１開口部１３０と補強樹脂部材１６０との界面に集中するのを防止し、曲げ方向の外力に対する耐久性を向上させることができる。
本実施形態のメンブレンスイッチ１は、この段差構造により、補強樹脂部材１６が他の部材と接する境界において、応力が集中する不連続点を分散させたことにより、耐久性を向上させる。
その結果、材料の選択範囲を広げることができる。すなわち、従来は、曲げ方向の外力に耐える性能を有する材料を使用しなければならず、材料の選択範囲が限定されていたが、本実施形態のメンブレンスイッチ１は曲げ方向の外力に対する耐久性が高いため材料の選択範囲が限定されない。
【００２６】
本実施形態のメンブレンスイッチ１は、第１開口部１３０及び第２開口部１４０の内側に実装された電子部品１０に外接するように設けられた補強樹脂部材１６を備える。この補強樹脂部材１６は、実装される電子部品１０と回路１２との電気的な接触が経時的に確保されるように、電子部品１０の固定部分を補強し、電子部品１０の固定状態を維持させる機能を有する。特に限定されないが、補強樹脂部材１６としては、絶縁性の熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂などを用いることができる。
【００２７】
また、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施形態では、補強樹脂部材１６を、電子部品１０と導電性接着剤１５との接触部分、導電性接着剤１５と回路１２との接触部分、及び導電性接着剤１５の外面を覆うように形成することが好ましい。この場合において、補強樹脂部材１６は、第１シート１１の一部を覆わない。
このように、補強樹脂部材１６が必要最低限の接触部分のみを覆い、補強樹脂部材１６の充填面積乃至充填体積を小さくすることにより、補強用樹脂部材１６とこれに接するスペーサ１３の第１開口部１３０の開口縁との界面にかかる力を小さくすることができるので、曲げ方向の外力に対する耐久性を向上させることができる。
【００２８】
さらに、本実施形態では、補強樹脂部材１６を、回路１２の露出領域を覆うように設けることが好ましい。これにより、銀回路その他の導電性回路の腐食を防止することができ、耐環境性を向上させることができる。
【００２９】
たとえば、第３の例として図３Ａ及び図３Ｂに示すメンブレンスイッチ１のように、第１開口部１３０の全体を補強樹脂部材１６で覆うようにしてもよい。
【００３０】
さらにまた、本実施形態では、補強樹脂部材１６を、図１Ａ及びＢ〜図３Ａ及びＢに示すように、スペーサ１３の上面１３２の少なくとも一部と接するように設けることが好ましい。
【００３１】
言い換えると、補強樹脂部材１６が、スペーサ１３の端面１３１の少なくとも一部と、この端面１３１に連なるスペーサ１３の上面１３２の少なくとも一部によって形成される段差を覆うように、補強樹脂部材１６を設けることが好ましい。
【００３２】
このように、補強樹脂部材１６が第１シート１１の主面と、スペーサ１３の端面１３１と、この端面１３１に連なるスペーサ１３の上面１３２とに接するようにすることにより、補強樹脂部材１６は異なる方向に延在する複数の面において補強面（接着面）が形成される。
このため、図１Ｂに示すような曲げ方向の外力（例えば矢印Ｆ１乃至Ｆ３方向の外力）を受けた場合に生じる応力を、分散させることができるため、曲げ方向の外力に対する耐久性を向上させることができる。
【００３３】
さらに、第４の例として図４Ａ及び図４Ｂに示すメンブレンスイッチ１や、第５の例として図５Ａ及び図５Ｂに示すメンブレンスイッチ１のように、補強樹脂部材１６は、スペーサ１３の上面１３２に連なる第２シート１４の第２開口部１４０の端面１４１の少なくとも一部と接するようにしてもよい。
ちなみに、図４Ａ及び図４Ｂに示すメンブレンスイッチ１は、補強樹脂部材１６が電子部品１０と導電性接着剤１５との接触部分、導電性接着剤１５と回路１２との接触部分、及び導電性接着剤１５の外面を覆い、第１開口部１３０の一部を覆っていない態様を示し、図５Ａ及び図５Ｂに示すメンブレンスイッチ１は、補強樹脂部材１６が第１開口部１３０の全面を覆う態様を示す。
【００３４】
続いて、上述したメンブレンスイッチ１の製造方法の一形態を説明する。
【００３５】
まず、第１シート１１として、７５μmのポリエチレンテレフタレートのシートを準備する。第１シート１１の厚さや材質は、適用すべき対象や目的に応じて選択することができる。
【００３６】
この第１シート１１に、スクリーン印刷法などにより銀ペーストを印刷して回路１２を形成する。このとき、シート間の接着用の糊も印刷する。なお、糊が作業の妨げにならないように、印刷された糊をセパレータで被覆する。
【００３７】
また、スペーサ１３として、５０μmのポリエチレンテレフタレートのシートを準備する。スペーサ１３の厚さや材質は、適用すべき対象や目的に応じて選択することができる。
【００３８】
このスペーサ１３の電子部品１０を実装する位置に約φ３mmの円形の第１開口部１３０を形成する。上述したとおり、第１開口部１３０の形状及び大きさは、第２シート１４の第２開口部１４０の形状及び大きさとの関係に基づいて決定する。
【００３９】
さらに、第２シート１４として、７５μmのポリエチレンテレフタレートのシートを準備する。第２シート１４の厚さや材質は、適用すべき対象や目的に応じて選択することができる。
【００４０】
この第２シート１４の電子部品１０を実装する位置に、φ３mmの円形よりも大きい形状の開口部１４０を形成する。
【００４１】
なお、第２開口部１４０の形状及び大きさは特に限定されず、少なくとも一部において、スペーサ１３の第１開口部１３０の端面１３１の位置が、第２シート１４の第２開口部１４０の端面１４１の位置よりも電子部品１０側となるような形状及び大きさであればよい。
【００４２】
必要に応じて、第２シート１４に、スクリーン印刷法などにより銀ペーストを印刷して回路を形成する。このとき、シート間の接着用の糊も印刷する。なお、糊が作業の妨げにならないように、印刷された糊をセパレータで被覆する。
【００４３】
続いて、準備した第１シート１１と、スペーサ１３と、第２シート１４の３枚のシートを貼り合わせる。
【００４４】
次に、第１開口部１３０の内側の所定の位置に、ＬＥＤ（電子部品）１０を実装する。さらに、ディスペンサーを用いて、ＬＥＤ１０に外接するように補強用樹脂を充填する。そして、充填した樹脂を熱硬化させ、補強樹脂部材１６を形成する。
【００４５】
本実施形態では、少なくとも、実装された電子部品１０と導電性接着剤１５との接触部分、導電性接着剤１５と回路１２との接触部分、及び導電性接着剤１５の外面を覆う補強樹脂部材１６を形成する。
【００４６】
また、本実施形態のメンブレンスイッチの実装態様は特に限定されず、本実施形態のメンブレンスイッチ１の第２シート１４に、さらに、接点用スペーサ、及び接点用上部シートを積層し、接点を備える５層のメンブレンスイッチを構成してもよい。
【００４７】
なお、本実施形態では、１枚の第１シート１１と、１枚のスペーサ１３と、１枚の第２シート１４と、１つの電子部品１０から、１つのメンブレンスイッチ１を得る手法を説明したが、１枚の第１シート１１と、１枚のスペーサ１３と、１枚の第２シート１４と、複数の電子部品１０から複数のメンブレンスイッチ１を製造してもよい。
【００４８】
《第２実施形態》
図６Ａは、本発明の他の実施の形態に係るメンブレンスイッチ１´の第１の例を示す平面図、図６Ｂは、図６ＡのVIＢ-VIＢ線に沿う断面図である。第２実施形態のメンブレンスイッチ１´の基本的な構成は、図１Ａ及びＢ〜図５Ａ及びＢに基づいて説明した第１実施形態のメンブレンスイッチ１の基本的な構成と共通する。重複した説明を避けるため、共通する点については先の説明を援用し、ここでは異なる点を中心に説明する。
【００４９】
第２実施形態に係るメンブレンスイッチ１´は、主面に回路１２が形成され、回路１２と導電性接着剤１５を介して電気的に接続される電子部品１０が実装される第１シート１１と、回路１２の少なくとも一部を覆うように積層され、電子部品１０が実装される領域を除去して形成された第１開口部２３０を有するレジスト層２３と、レジスト層２３に積層され、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部２４０を有するスペーサ１３と、レジスト層２３とスペーサ１３を介在させて第１シート１１に対向して積層されるとともに、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第３開口部２５０を有する第２シート１４と、第１開口部２３０、第２開口部２４０、及び第３開口部２５０の内側に実装された電子部品１０に外接するように設けられた補強樹脂部材１６と、を備え、レジスト層２３の第１開口部２３０の端面２３１の少なくとも一部は、第２開口部２４０の端面２４１よりも電子部品１０側に位置することを特徴とする。
【００５０】
つまり、第２実施形態に係るメンブレンスイッチ１´は、第１シート１１の主面側にレジスト層２３を備え、レジスト層２３の第１開口部２３０の端面２３１の少なくとも一部が、第２開口部２４０の端面２４１よりも電子部品１０側に位置する点を特徴とする。
【００５１】
レジスト層２３は、第１シート１１の主面に形成された回路１２を保護する機能を有し、第１実施形態のスペーサ１３と同様に、電子部品１０が実装される領域を除去して形成された第１開口部２３０を有する。
【００５２】
レジスト層２３の形成手法は特に限定されず、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂をベースにした液状のカバーコートインクを用いてスクリーン印刷により形成することができる。
【００５３】
また、レジスト層２３の形成時においては、電子部品１０が実装される領域を除去することにより、第１開口部２３０を形成する。
【００５４】
なお、第２開口部２４０を有するスペーサ１３の作成方法、及び第３開口部２５０を有する第２シート１４の作成方法は、第１実施形態のそれと共通する。
【００５５】
さらに、本実施形態のメンブレンスイッチ１´は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１開口部２３０の端面２３１に連なるレジスト層２３の上面２３２の少なくとも一部と接することを特徴とする。
【００５６】
ここで、第１開口部２３０の端面２３１とは、この第１開口部２３０の開口縁の沿うとともに、レジスト層２３の厚さ方向に延在する面である。同様に、第２開口部２４０の端面２４１とは、この第２開口部２４０の開口縁の沿うとともに、スペーサ１３の厚さ方向に延在する面である。同じく、第３開口部２５０の端面２５１とは、この第２開口部２５０の開口縁の沿うとともに、第２シート１４の厚さ方向に延在する面である。
【００５７】
このように、レジスト層２３の第１開口部２３０の端面２３１の少なくとも一部が、第２開口部２４０の端面２４１よりも電子部品１０側に位置するので、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、電子部品１０近傍の領域Ａに、第１シート１１の主面と、レジスト層２３の端面２３１と、この端面２３１に連なるレジスト層２３の上面２３２により、断面視において段差が形成される。つまり、第１シート１１の主面と高さの異なるレジスト層２３の上面２３２が、端面２３１により連なる段状の構造が形成される。
【００５８】
他の観点によれば、同図に示すように、レジスト層２３に形成された第１開口部２３０は、スペーサ１３に形成された第２開口部２４０の内側、つまり電子部品１０側に位置する。
【００５９】
さらに、異なる観点によれば、同図に示すように、本実施形態の第１開口部２３０の面積は、第２開口部２４０の面積よりも小さい。
【００６０】
また、本実施形態のメンブレンスイッチ１´は、第１実施形態のそれと同様に、第１開口部２３０及び第２開口部２４０の内側に実装された電子部品１０に外接するように補強樹脂部材１６を備える。
【００６１】
本実施形態においては、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、補強樹脂部材１６を、レジスト層２３の第１開口部２３０の端面２３１に連なるレジスト層２３の上面２３２の少なくとも一部と接するように設けることが好ましい。
【００６２】
言い換えると、補強樹脂部材１６が、レジスト層２３の端面２３１の少なくとも一部と、この端面２３１に連なるレジスト層２３の上面２３２の少なくとも一部によって形成される段差を覆うように、補強樹脂部材１６を設けることが好ましい。
【００６３】
このように、補強樹脂部材１６が第１シート１１の主面と、レジスト層２３の端面２３１と、この端面２３１に連なるレジスト層２３の上面２３２とに接するようにすることにより、補強樹脂部材１６は異なる方向に延在する複数の面において補強面（接着面）が形成される。このため、図６Ｂに示すような曲げ方向の外力（例えば矢印Ｆ１乃至Ｆ３方向の外力）を受けた場合に生じる応力を分散させることができ、曲げ方向の外力に対する耐久性を向上させることができる。
【００６４】
また、図７Ａ及び図７Ｂに示す、第２実施形態の第２の例に係るメンブレンスイッチ１´のように、スペーサ１３の第２開口部２４０と第２シート１４の第３開口部２５０とを異なる形状としてもよい。本実施形態では、スペーサ１３の第２開口部２４０の端面２４１の少なくとも一部は、第２シート１４の第３開口部２５０の端面２５１よりも電子部品１０側に位置させる。
【００６５】
これにより、レジスト層２３の第１開口部２３０に加えて、スペーサ１３の第２開口部２４０の縁側にも段差を設けることができ、曲げ方向の外力を受けた場合に生じる応力を、さらに分散させることができるため、曲げ方向の外力に対する耐久性を向上させることができる。
特に、第１シート１１以上にフレキシブルなレジスト層２３を設けることにより、補強樹脂部材１６にかかる曲げ応力をより分散することができる。
【００６６】
≪実施例≫
次に、第１実施形態及び第２実施形態に係る実施例１〜９について説明する。
【００６７】
実施例１〜９のメンブレンスイッチを作成するため、以下の材料を準備した。
【００６８】
まず、第１シート１１、スペーサ１３及び第２シート１４として、帝人デュポンフィルム社製のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムＨＳ、厚さ１００μｍを準備した。
【００６９】
また、実施例６〜９に係るメンブレンスイッチのレジスト層２３を形成するため、株式会社アサヒ化学研究所のＣＲ−１８Ｇ−ＫＴ１を準備した。
【００７０】
また、回路１２を形成するため、銀フィラーを含む導電性ペーストである東洋紡績株式会社製ＤＸ−３５１Ｈ−３０を準備した。
【００７１】
また、導電性接着剤１５として、スリーボンド株式会社製の銀フィラー含有接着剤３３０２Ｂを準備した。
【００７２】
また、補強樹脂部材１６を形成する樹脂として、東亜合成株式会社製のＸＴＳ−１０を準備した。
【００７３】
さらに、電子部品１０として、ローム株式会社製の緑色発光サーフェイスマウントチップＬＥＤ：ＳＭＬ−４１２ＭＷ、寸法Ｌ：１．６mm、Ｗ：０．８mm、H：０．４mmを準備した。
【００７４】
実施例１〜９のメンブレンスイッチを、以下の方法により作成した。
【００７５】
（１）まず、第１シート１１に回路１２を形成した。本実施例では、第１シート１１に導電性ペーストをスクリーン印刷し、回路１２を形成した。このときの回路膜厚は１０μｍであった。また、スクリーン印刷後、導電性ペーストを乾燥させた。
【００７６】
（２）次に、第２シート１４、スペーサ１３、及びレジスト層２３に、各開口部を形成した。レジスト層２３、第２シート１４及びスペーサ１３の各開口部は、金型を用いる打ち抜き法により形成する。レジスト層２３については、回路１２が形成された第１シート１１にスクリーン印刷によりレジスト材料を印刷し、乾燥させてレジスト層２３を形成した後に、レジスト層２３の少なくとも一部、第１シート１１の少なくとも一部に接着剤を印刷し、セパレータを貼り合わせて、金型を用いて第１開口部２３０を形成した。
【００７７】
（２−１）実施例１〜４に係るメンブレンスイッチにおいては、第２シート１４の電子部品１０が実装される実装部分に対応する位置にφ３mmの略円形の第２開口部１４０を形成し、スペーサ１３の電子部品１０の実装部分に対応する位置に２．３mm×１．４mmの略長方形の第１開口部１３０を形成した。
（２−２）実施例５に係るメンブレンスイッチにおいては、第２シート１４の電子部品１０が実装される実装部分に対応する位置にφ５mmの略円形の第２開口部１４０を形成し、スペーサ１３の電子部品１０の実装部分に対応する位置にφ３mmの略円形の第１開口部１３０を形成した。
（２−３）実施例６に係るメンブレンスイッチにおいては、第２シート１４の電子部品１０が実装される実装部分に対応する位置にφ３mm略円形の第３開口部２５０を形成し、スペーサ１３の電子部品１０の実装部分に対応する位置に第３開口部２５０と同じ形状・大きさの第２開口部２４０を形成し、レジスト層２３の電子部品１０の実装部分に対応する位置に、２．３×１．４mmの長方形の第１開口部２３０を形成した。
（２−４）実施例７〜９に係るメンブレンスイッチにおいては、第２シート１４の電子部品１０が実装される実装部分に対応する位置にφ４mmの略円形の第３開口部２５０を形成し、スペーサ１３の電子部品１０の実装部分に対応する位置にφ３mmの略円形の第２開口部２４０を形成し、レジスト層２３の電子部品１０の実装部分に対応する位置に、２．３×１．４mmの長方形の第１開口部２３０を形成した。
【００７８】
（３）実施例１〜５に係るメンブレンスイッチにおいては、スペーサ１３を介在させて、第１シート１１及び第２シート１４を貼り合わせた。また、実施例６〜９に係るメンブレンスイッチにおいては、レジスト層２３及びスペーサ１３を介在させて、第１シート１１及び第２シート１４を貼り合わせた。
【００７９】
（４）次に、ディスペンサーを用いて、導電性接着剤１５を電子部品１０の実装部分に塗布した。
【００８０】
（５）続いて、電子部品１０の電極が電導性接着剤１５に接するように、つまり、通電が確保できるように、電子部品１０を実装した。その後、導電性接着剤１５を硬化させた。
【００８１】
（６）最後に、ディスペンサーを用いて補強用樹脂を第１開口部１３０に充填し、補強樹脂部材１６を設けた。
なお、実施例１及び２に係るメンブレンスイッチにおいては、補強用樹脂を、第１開口部１３０の全面に充填する。つまり、第１開口部１３０に補強用樹脂が充填されていない非充填部分は無い。
他方、実施例３〜９に係るメンブレンスイッチにおいては、補強用樹脂を、導電性接着剤１５と電子部品１０との接触部分、導電性接着剤１５と回路１２との接触部分、及び導電性接着剤１５の外面を覆う部分のみに補強用樹脂を充填し、これらの部分にのみ補強樹脂部材１６を設ける。つまり、開口部の全面に充填するのではなく、所定の部分にのみ充填し、補強用樹脂が充填されていない非充填部分を形成する。
【００８２】
（７）形成した補強樹脂部材１６を熱硬化、紫外線硬化などの適切な手法により、硬化させた。
【００８３】
実施例１〜９の各特徴点は下掲の表１に示した。
【００８４】
次に、比較例１及び比較例２に係るメンブレンスイッチについて説明する。
実施例１〜９と比較例１及び２に係るメンブレンスイッチは、以下の点で相違し、その他は、実施例１〜９と同じ材料を用い、同じ手法により作成した。
【００８５】
第１の相違点として、比較例１及び比較例２の第１シート１１に対応する下部シートに形成された開口部の形状及び大きさと、スペーサ１３に対応する下部シートに積層されたシートに形成された開口部の形状及び大きさは同一であり、開口部の縁において段差は形成されていない。
【００８６】
また、第２の相違点として、比較例１に係るメンブレンスイッチにおいては、電子部品を補強するための樹脂を、下部シートの開口部の全面に充填した。他方、比較例２に係るメンブレンスイッチにおいては、電子部品を補強するための樹脂を下部シートの開口部の全面に充填せず、充填がされていない非充填部分を残した。
【００８７】
比較例１及び２の構成上の特徴点を、下掲の表１に示す。
【００８８】
以上のように作成された実施例１〜９のメンブレンスイッチ並びに比較例１及び２のメンブレンスイッチについて、以下の手法により（Ａ）曲げ試験と（Ｂ）耐熱試験を実施し、その結果を評価した。
【００８９】
（Ａ）曲げ試験
まず、上記の材料及び手法により作成された実施例１〜９に係るメンブレンスイッチの被測定サンプルと、上記の材料及び手法により作成された比較例１〜２に係るメンブレンスイッチの被測定サンプルを準備した（サンプル数Ｎ＝１０）。
【００９０】
次に、実施例１〜９のメンブレンスイッチ並びに比較例１及び２のメンブレンスイッチについて、低圧電流発生電源（株式会社アドバンテスト製 Ｒ６１４２）を用いて、電流０．３ｍＡを通電させ、ＬＥＤ１０の点灯を確認した。
【００９１】
次に、ＬＥＤ１０を点灯させた状態で、直径φ１５mmの円柱にＬＥＤ１０の実装部を沿わせ、そのときのＬＥＤ１０の点灯又は不点灯、及び補強用の樹脂部分（実施例１〜９における補強樹脂部材１６）の破壊の有無を確認した。
【００９２】
続けて、円柱の直径をφ１５mmから１mmずつ小さくし、そのときのＬＥＤ１０の点灯又は不点灯、及び補強用の樹脂部分（実施例１〜９における補強樹脂部材１６）の破壊の有無を確認した。この確認試験を、ＬＥＤ１０の不点灯及び補強用の樹脂部分の破壊の双方が発生するまで実行した。
【００９３】
ちなみに、ＬＥＤの点灯又は不点灯は試験者の目視により行った。また、樹脂部分の破壊の有無は、試験者がルーペを用いて目視で行い、幅０．２mm以上の亀裂が確認された場合は破壊があったと判定した。
【００９４】
続いて、各試験の評価を行った。メンブレンスイッチが破壊したとき又はメンブレンスイッチが不点灯であった場合に、ＬＥＤ１０の実装部が当てられていた円柱の直径を記録した。例えば、ＬＥＤ１０の実装部を１０mmの円柱に沿わせても破壊が確認されなかったが、LＥＤ１０の実装部を９mmの円柱に沿わせたときに破壊が確認された場合は、その試験結果を９mmとした。各試験の結果の平均を下掲の表１に示す。
【００９５】
この曲げ試験において、破壊又は不点灯が発生したときの試験に用いられていた円柱の直径が小さいほど、曲げの外力に対して耐久性があると評価できる。つまり、試験結果の値が小さいほど曲げの外力に対して耐久性が高いと評価できる。
【００９６】
本実施例では、破壊又は不点灯が発生したときの試験に用いられていた円柱の直径が、５mm以下である場合は「良好」と評価した。
【００９７】
（Ｂ）耐熱試験
続いて、耐熱試験について説明する。上述した曲げ試験を、８５℃の恒温状態を経てから行った。具体的に、上述の材料及び手法により準備したサンプル（サンプル数Ｎ＝１０）を、８５℃の恒温槽に投入し、２４０時間、５００時間経過後に、上記（Ａ）曲げ試験を行った。
【００９８】
試験方法及び試験結果の求め方は、曲げ試験と共通する。各試験の結果を下掲の表１に示す。
【００９９】
本実施例では、８０℃の恒温状態で２４０Ｈ経過後の曲げ試験において、破壊又は不点灯が発生したときの試験に用いられていた円柱の直径が５mm以下である場合は「良好」と評価した。同様に、８０℃の恒温状態で５００Ｈ経過後の曲げ試験においては、破壊又は不点灯が発生したときの試験に用いられていた円柱の直径が９mm以下である場合は「良好」と評価した。
【０１００】
【表１】
【０１０１】
表１に示す結果によれば、ＬＥＤ１０の実装領域に段差が形成された実施例１〜９のメンブレンスイッチの曲げ試験（０（Ｈ））の評価は、すべて「良好」であった。
また、ＬＥＤ１０の実装領域に段差が形成された実施例１〜９のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×２４０（Ｈ））の評価は、すべて「良好」であった。
さらに、ＥＤ１０の実装領域に段差が形成された実施例１〜９のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×５００（Ｈ））の評価は、すべて「良好」であった。
【０１０２】
これに対し、ＬＥＤ１０の実装領域に段差が形成されていない比較例１のメンブレンスイッチの曲げ試験（０（Ｈ））の点灯試験の評価は「良好でない」であった。
また、比較例１のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×２４０（Ｈ））の破壊試験の評価は「良好でない」であった。
さらに、比較例１のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×２４０（Ｈ））の破壊試験及び点灯試験の評価はいずれも「良好でない」であった。
【０１０３】
加えて、ＬＥＤ１０の実装領域に段差が形成されていない比較例２のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×５００（Ｈ））の破壊試験の評価は「良好でない」であった。
また、比較例２のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×２４０（Ｈ））の破壊試験の評価は「良好でない」であった。
さらに、比較例２のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×５００（Ｈ））の破壊試験及び点灯試験の評価はいずれも「良好でない」であった。
【０１０４】
以上のように、ＬＥＤ１０の実装領域に段差が形成された実施例１〜９のメンブレンスイッチは、本実施例のような段差が形成されていない比較例１〜２のメンブレンスイッチよりも、曲げ試験及び耐熱試験において良好な結果を示した。
特に、耐熱試験において、実施例１〜９のメンブレンスイッチは、比較例１及び２よりも高温環境に長時間晒された後に印加された曲げ方向の外力に対する耐久性を維持し、高い耐熱性を示した。
【０１０５】
なお、スペーサ１３の第１開口部１３０の形状を略円形状にした実施例５は、他の実施例１〜４と同様に、比較例１及び２のメンブレンスイッチよりも曲げ方向の外力に対して良好な耐久性を示すとともに、良好な耐熱性を示した。
【０１０６】
また、表１に示す結果によれば、補強樹脂部材１６が第１開口部１３０の全面に充填されておらず、非充填部分がある実施例３〜５は、特に、メンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×５００（Ｈ））において、ＬＥＤ１０が実装される開口部の全面に樹脂が充填された比較例１よりも良好な結果を示した。
【０１０７】
同様に、表１に示す結果によれば、補強樹脂部材１６がレジスト層２３の第１開口部２３０の全面に充填されておらず、非充填部分がある実施例６〜９は、特に、メンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×５００（Ｈ））において、ＬＥＤ１０が実装される開口部の全面に樹脂が充填された比較例１よりも良好な結果を示した。
【０１０８】
また、表１に示す結果によれば、補強樹脂部材１６がスペーサ１３の第１開口部１３０の端面１３１に連なるスペーサ１３の上面１３２の少なくとも一部と接する実施例２、４のメンブレンスイッチは、曲げ試験及び耐熱試験のすべての評価項目において、補強用の樹脂が上部シートの主面の高さまで充填された比較例１及び２のメンブレンスイッチよりも良好な結果を示した。
【０１０９】
同様に、表１に示す結果によれば、補強樹脂部材１６がレジスト層２３の第１開口部２３０の端面２３１に連なるレジスト層２３の上面２３２の少なくとも一部と接する実施例６、７のメンブレンスイッチは、特に、メンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×５００（Ｈ））において、補強用の樹脂が上部シートの主面の高さまで充填された比較例２のメンブレンスイッチよりも良好な結果を示した。
【０１１０】
一般に、フレキシブルなメンブレンスイッチが曲げられた場合、補強樹脂部材１６と電子部品１０が実装される開口部の端部に応力が集中し、補強樹脂部材１６との境界面で破壊が起こり、これに伴って第１シート１１から回路１２が剥離し、断線が起こるが、本実施例１〜９のメンブレンスイッチは、開口部の端部に作用する応力を分散することができるので、曲げ方向の外力に対して良好な耐久性を示すとともに、良好な耐熱性を示すことが確認できた。
【０１１１】
以上のように、上記実施例及び第１及び第２実施形態に係るメンブレンスイッチ１，１´は、曲げ方向の外力に対して良好な耐久性を示すので、量産時に製品を扱う場面において、オペレータの作業により与えられる力、又は製品組み立て時に与えられる力の影響を低減させることができる。
また、上記実施例及び第１及び第２実施形態に係るメンブレンスイッチ１，１´は、曲げ方向の外力に対して良好な耐久性を示すので、平坦でない面に実装されるスイッチや、曲率を有する面に実装されるスイッチとして有用である。例えば、ノート型のパソコンの端部などの製品のカーブ部分に実装されるスイッチとして有用である。
【０１１２】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【０１１３】
１…メンブレンスイッチ
１０…電子部品
１１…第１シート
１２…回路
１３…スペーサ
２３…レジスト層
１３０，２３０…第１開口部
１３１，２３０…第１開口部の端面
１４…第２シート
１４０，２４０…第２開口部
１４１，２４１…第２開口部の端面
２５０…第３開口部
２５１…第３開口部の端面
１５…導電性接着剤
１６…補強樹脂部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が実装されたメンブレンスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光素子が実装されたメンブレンスイッチに関し、スペーサの切欠部により形成された空間に取り付けられた発光素子を樹脂で封止する構造が知られている（特許文献１）。また、チップ部品の装着構造に関し、封止剤で覆うことによりチップ部品をメンブレンシートに固着する構造が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１０１７３７号公報
【特許文献２】特開平６−６９６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電子部品が実装されたメンブレンスイッチは、曲げ方向の外力に対して耐久性が低いという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、曲げ方向の外力に対して耐久性の高いメンブレンスイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、主面に回路が形成され、前記回路と導電性接着剤を介して電気的に接続される電子部品が実装される第１シートと、前記第１シートの主面に積層され、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第１開口部を有するスペーサと、前記スペーサを介在させて前記第１シートに対向して積層されるとともに、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部を有する第２シートと、前記第１開口部及び前記第２開口部の内側に実装された前記電子部品に外接するように設けられた補強樹脂部材と、を備え、前記スペーサの第１開口部の端面の少なくとも一部を、前記第２開口部の端面よりも前記電子部品側に位置させることにより、上記課題を解決する。
【０００７】
また、第２の発明は、主面に回路が形成され、前記回路と導電性接着剤を介して電気的に接続される電子部品が実装される第１シートと、前記回路の少なくとも一部を覆うように積層され、前記電子部品が実装される領域を除去して形成された第１開口部を有するレジスト層と、前記レジスト層に積層され、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部を有するスペーサと、前記スペーサを介在させて前記第１シートに対向して積層されるとともに、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第３開口部を有する上部シートと、前記第１開口部乃至第３開口部の内側に実装された前記電子部品に外接するように設けられた補強樹脂部材とを備え、前記レジスト層の第１開口部の端面の少なくとも一部を、前記第２開口部の端面よりも前記電子部品側に位置させることにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
第１の発明によれば、電子部品が実装される第１シートに積層されるスペーサの第１開口部の端面の少なくとも一部を、第２開口部の端面よりも電子部品側に位置するようにしたので、作用する応力が分散され、曲げ方向の外力に対して耐久性の高いメンブレンスイッチを提供することができる。
また、第２の発明によれば、電子部品が実装される第１シートに積層されるレジスト層の第１開口部の端面の少なくとも一部を、第２開口部の端面よりも電子部品側に位置するようにしたので、作用する応力が分散され、曲げ方向の外力に対して耐久性の高いメンブレンスイッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】第１実施形態に係るメンブレンスイッチ１の第１の例を示す平面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのIＢ-IＢ線に沿う断面図である。
【図２Ａ】第１実施形態に係る他のメンブレンスイッチ１の第２の例を示す平面図である。具体的に、第１開口部１３０の形状が円形であるメンブレンスイッチ１を示す。
【図２Ｂ】図２ＡのIIＢ-IIＢ線に沿う断面図である。
【図３Ａ】第１実施形態に係る他のメンブレンスイッチ１の第３の例を示す平面図である。具体的に、補強樹脂部材１６が第１開口部１３０の全面に設けられたメンブレンスイッチ１を示す。
【図３Ｂ】図３ＡのIIIＢ-IIIＢ線に沿う断面図である。
【図４Ａ】第１実施形態に係る他のメンブレンスイッチ１の第４の例を示す平面図である。具体的に、補強樹脂部材１６が第２シート１４の第２開口部１４０の端面１４１の少なくとも一部と接するメンブレンスイッチ１を示す。
【図４Ｂ】図４ＡのIVＢ-IVＢ線に沿う断面図である。
【図５Ａ】第１実施形態に係る他のメンブレンスイッチ１の第５の例を示す平面図である。具体的に、図４Ａ及び図４Ｂに示す例において、補強樹脂部材１６が、第１開口部１３０の全面に設けられたメンブレンスイッチ１を示す。
【図５Ｂ】図５ＡのVＢ-VＢ線に沿う断面図である。
【図６Ａ】第２実施形態に係るメンブレンスイッチ１の第１の例を示す平面図である。具体的に、第２シート１４の第３開口部２５０とスペーサ１３の第２開口部２４０とが同じ形状であるメンブレンスイッチ１´を示す。
【図６Ｂ】図６ＡのVIＢ-VIＢ線に沿う断面図である。
【図７Ａ】第２実施形態に係るメンブレンスイッチ１の第２の例を示す平面図である。具体的に、第２シート１４の第３開口部２５０とスペーサ１３の第２開口部２４０とが異なる形状であるメンブレンスイッチ１´を示す。
【図７Ｂ】図７ＡのVIIＢ-VIIＢ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、キーボードなどのメンブレンスイッチに用いられるメンブレンスイッチ１を例に説明する。
【００１１】
《第１実施形態》
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係るメンブレンスイッチ１の第１の例を示す平面図、図１Ｂは、図１ＡのIＢ-IＢ線に沿う断面図である。
【００１２】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施形態のメンブレンスイッチ１は、主面に回路１２が形成され、回路１２と導電性接着剤１５を介して電気的に接続される電子部品１０が実装される第１シート１１と、第１シート１１の主面に積層され、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第１開口部１３０を有するスペーサ１３と、スペーサ１３を介在させて第１シート１１に対向して積層されるとともに、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部１４０を有する第２シート１４とを備えている。
【００１３】
本実施形態における第１シート１１は、厚さが１０μm〜２５０μmの薄い絶縁材料であり、その主面に導電性の回路１２が形成されるとともに、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、抵抗、ダイオード(Diode）その他の電子部品が実装される。
【００１４】
第１シート１１に形成される回路１２は、金属フィラーを含む導電性ペーストを用い直接回路を描くアクティブ法や、金属箔を用いるエッチング加工法などにより形成される。本実施形態では、銀ペーストやカーボンペーストをスクリーン印刷などで第１シート１１にパターニングすることにより回路１２を形成する。形成された回路１２は、金属フィラーを含む導電性接着剤１５を介して電子部品１０と電気的に接続される。
【００１５】
電子部品１０が実装される第１シート１１の主面、すなわち回路１２が形成された面には、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第１開口部１３０を有する絶縁性のスペーサ１３が積層される。スペーサ１３は、厚さが１０μm〜２５０μmの薄い絶縁材料である。
【００１６】
この第１開口部１３０の形状は特に限定されない。つまり、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、第１開口部１３０の形状を矩形としてもよいし、円形としてもよい。図２Ａ及び図２Ｂは、スペーサ１３の第１開口部１３０の形状を円形とするメンブレンスイッチ１の第２の例を示す。
【００１７】
このスペーサ１３を介在させた状態で第１シート１１に対向して、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部１４０を有する第２シート１４が積層される。第２シート１４は、厚さが１０μm〜２５０μmの薄い絶縁材料である。第２シート１４には、回路１２と同様の手法により、回路が形成される。
【００１８】
第１シート１１、スペーサ１３、及び第２シート１４は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド(polyimide)などの可撓性を有する樹脂製シートからなる。
【００１９】
上述したスペーサ１３の第１開口部１３０の開口領域と第２シート１４の第２開口部１４０の開口領域とは、電子部品１０の実装位置を含む。つまり、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、電子部品１０は第１開口部１３０の端面１３１及び第２開口部１４０の端面１４１の内側に実装される。
【００２０】
さらに、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施形態では、スペーサ１３の第１開口部１３０の端面１３１の少なくとも一部を、第２開口部１４０の端面１４１よりも電子部品１０側に位置させる。
【００２１】
ここで、第１開口部１３０の端面１３１とは、この第１開口部１３０の開口縁の沿うとともに、スペーサ１３の厚さ方向に延在する面である。同様に、第２開口部１４０の端面１４１とは、この第２開口部１４０の開口縁の沿うとともに、第２シート１４の厚さ方向に延在する面である。
【００２２】
このように、スペーサ１３の第１開口部１３０の端面１３１の少なくとも一部が、第２開口部１４０の端面１４１よりも電子部品１０側に位置するので、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、電子部品１０近傍の領域Ａに、第１シート１１の主面と、スペーサ１３の端面１３１と、この端面１３１に連なるスペーサ１３の上面１３２により、断面視において、段差が形成される。つまり、本実施形態のメンブレンスイッチ１は、第１シート１１の主面と高さの異なるスペーサ１３の上面１３２が、端面１３１により連なる段状の構造を備える。
【００２３】
また、他の観点によれば、同図に示すように、スペーサ１３に形成された第１開口部１３０は、第２シート１４に形成された第２開口部１４０の内側に位置する。
【００２４】
さらに異なる観点によれば、同図に示すように、本実施形態の第１開口部１３０の面積は、第２開口部１４０の面積よりも小さい。
【００２５】
本実施形態のメンブレンスイッチ１は、第１開口部１３０の開口縁に段差構造を備えるので、曲げ方向の外力によって生じる応力を分散させることにより、第１開口部１３０と補強樹脂部材１６０との界面に集中するのを防止し、曲げ方向の外力に対する耐久性を向上させることができる。
本実施形態のメンブレンスイッチ１は、この段差構造により、補強樹脂部材１６が他の部材と接する境界において、応力が集中する不連続点を分散させたことにより、耐久性を向上させる。
その結果、材料の選択範囲を広げることができる。すなわち、従来は、曲げ方向の外力に耐える性能を有する材料を使用しなければならず、材料の選択範囲が限定されていたが、本実施形態のメンブレンスイッチ１は曲げ方向の外力に対する耐久性が高いため材料の選択範囲が限定されない。
【００２６】
本実施形態のメンブレンスイッチ１は、第１開口部１３０及び第２開口部１４０の内側に実装された電子部品１０に外接するように設けられた補強樹脂部材１６を備える。この補強樹脂部材１６は、実装される電子部品１０と回路１２との電気的な接触が経時的に確保されるように、電子部品１０の固定部分を補強し、電子部品１０の固定状態を維持させる機能を有する。特に限定されないが、補強樹脂部材１６としては、絶縁性の熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂などを用いることができる。
【００２７】
また、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施形態では、補強樹脂部材１６を、電子部品１０と導電性接着剤１５との接触部分、導電性接着剤１５と回路１２との接触部分、及び導電性接着剤１５の外面を覆うように形成することが好ましい。この場合において、補強樹脂部材１６は、第１シート１１の一部を覆わない。
このように、補強樹脂部材１６が必要最低限の接触部分のみを覆い、補強樹脂部材１６の充填面積乃至充填体積を小さくすることにより、補強用樹脂部材１６とこれに接するスペーサ１３の第１開口部１３０の開口縁との界面にかかる力を小さくすることができるので、曲げ方向の外力に対する耐久性を向上させることができる。
【００２８】
さらに、本実施形態では、補強樹脂部材１６を、回路１２の露出領域を覆うように設けることが好ましい。これにより、銀回路その他の導電性回路の腐食を防止することができ、耐環境性を向上させることができる。
【００２９】
たとえば、第３の例として図３Ａ及び図３Ｂに示すメンブレンスイッチ１のように、第１開口部１３０の全体を補強樹脂部材１６で覆うようにしてもよい。
【００３０】
さらにまた、本実施形態では、補強樹脂部材１６を、図１Ａ及びＢ〜図３Ａ及びＢに示すように、スペーサ１３の上面１３２の少なくとも一部と接するように設けることが好ましい。
【００３１】
言い換えると、補強樹脂部材１６が、スペーサ１３の端面１３１の少なくとも一部と、この端面１３１に連なるスペーサ１３の上面１３２の少なくとも一部によって形成される段差を覆うように、補強樹脂部材１６を設けることが好ましい。
【００３２】
このように、補強樹脂部材１６が第１シート１１の主面と、スペーサ１３の端面１３１と、この端面１３１に連なるスペーサ１３の上面１３２とに接するようにすることにより、補強樹脂部材１６は異なる方向に延在する複数の面において補強面（接着面）が形成される。
このため、図１Ｂに示すような曲げ方向の外力（例えば矢印Ｆ１乃至Ｆ３方向の外力）を受けた場合に生じる応力を、分散させることができるため、曲げ方向の外力に対する耐久性を向上させることができる。
【００３３】
さらに、第４の例として図４Ａ及び図４Ｂに示すメンブレンスイッチ１や、第５の例として図５Ａ及び図５Ｂに示すメンブレンスイッチ１のように、補強樹脂部材１６は、スペーサ１３の上面１３２に連なる第２シート１４の第２開口部１４０の端面１４１の少なくとも一部と接するようにしてもよい。
ちなみに、図４Ａ及び図４Ｂに示すメンブレンスイッチ１は、補強樹脂部材１６が電子部品１０と導電性接着剤１５との接触部分、導電性接着剤１５と回路１２との接触部分、及び導電性接着剤１５の外面を覆い、第１開口部１３０の一部を覆っていない態様を示し、図５Ａ及び図５Ｂに示すメンブレンスイッチ１は、補強樹脂部材１６が第１開口部１３０の全面を覆う態様を示す。
【００３４】
続いて、上述したメンブレンスイッチ１の製造方法の一形態を説明する。
【００３５】
まず、第１シート１１として、７５μmのポリエチレンテレフタレートのシートを準備する。第１シート１１の厚さや材質は、適用すべき対象や目的に応じて選択することができる。
【００３６】
この第１シート１１に、スクリーン印刷法などにより銀ペーストを印刷して回路１２を形成する。このとき、シート間の接着用の糊も印刷する。なお、糊が作業の妨げにならないように、印刷された糊をセパレータで被覆する。
【００３７】
また、スペーサ１３として、５０μmのポリエチレンテレフタレートのシートを準備する。スペーサ１３の厚さや材質は、適用すべき対象や目的に応じて選択することができる。
【００３８】
このスペーサ１３の電子部品１０を実装する位置に約φ３mmの円形の第１開口部１３０を形成する。上述したとおり、第１開口部１３０の形状及び大きさは、第２シート１４の第２開口部１４０の形状及び大きさとの関係に基づいて決定する。
【００３９】
さらに、第２シート１４として、７５μmのポリエチレンテレフタレートのシートを準備する。第２シート１４の厚さや材質は、適用すべき対象や目的に応じて選択することができる。
【００４０】
この第２シート１４の電子部品１０を実装する位置に、φ３mmの円形よりも大きい形状の開口部１４０を形成する。
【００４１】
なお、第２開口部１４０の形状及び大きさは特に限定されず、少なくとも一部において、スペーサ１３の第１開口部１３０の端面１３１の位置が、第２シート１４の第２開口部１４０の端面１４１の位置よりも電子部品１０側となるような形状及び大きさであればよい。
【００４２】
必要に応じて、第２シート１４に、スクリーン印刷法などにより銀ペーストを印刷して回路を形成する。このとき、シート間の接着用の糊も印刷する。なお、糊が作業の妨げにならないように、印刷された糊をセパレータで被覆する。
【００４３】
続いて、準備した第１シート１１と、スペーサ１３と、第２シート１４の３枚のシートを貼り合わせる。
【００４４】
次に、第１開口部１３０の内側の所定の位置に、ＬＥＤ（電子部品）１０を実装する。さらに、ディスペンサーを用いて、ＬＥＤ１０に外接するように補強用樹脂を充填する。そして、充填した樹脂を熱硬化させ、補強樹脂部材１６を形成する。
【００４５】
本実施形態では、少なくとも、実装された電子部品１０と導電性接着剤１５との接触部分、導電性接着剤１５と回路１２との接触部分、及び導電性接着剤１５の外面を覆う補強樹脂部材１６を形成する。
【００４６】
また、本実施形態のメンブレンスイッチの実装態様は特に限定されず、本実施形態のメンブレンスイッチ１の第２シート１４に、さらに、接点用スペーサ、及び接点用上部シートを積層し、接点を備える５層のメンブレンスイッチを構成してもよい。
【００４７】
なお、本実施形態では、１枚の第１シート１１と、１枚のスペーサ１３と、１枚の第２シート１４と、１つの電子部品１０から、１つのメンブレンスイッチ１を得る手法を説明したが、１枚の第１シート１１と、１枚のスペーサ１３と、１枚の第２シート１４と、複数の電子部品１０から複数のメンブレンスイッチ１を製造してもよい。
【００４８】
《第２実施形態》
図６Ａは、本発明の他の実施の形態に係るメンブレンスイッチ１´の第１の例を示す平面図、図６Ｂは、図６ＡのVIＢ-VIＢ線に沿う断面図である。第２実施形態のメンブレンスイッチ１´の基本的な構成は、図１Ａ及びＢ〜図５Ａ及びＢに基づいて説明した第１実施形態のメンブレンスイッチ１の基本的な構成と共通する。重複した説明を避けるため、共通する点については先の説明を援用し、ここでは異なる点を中心に説明する。
【００４９】
第２実施形態に係るメンブレンスイッチ１´は、主面に回路１２が形成され、回路１２と導電性接着剤１５を介して電気的に接続される電子部品１０が実装される第１シート１１と、回路１２の少なくとも一部を覆うように積層され、電子部品１０が実装される領域を除去して形成された第１開口部２３０を有するレジスト層２３と、レジスト層２３に積層され、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部２４０を有するスペーサ１３と、レジスト層２３とスペーサ１３を介在させて第１シート１１に対向して積層されるとともに、電子部品１０が実装される領域を切り欠いて形成された第３開口部２５０を有する第２シート１４と、第１開口部２３０、第２開口部２４０、及び第３開口部２５０の内側に実装された電子部品１０に外接するように設けられた補強樹脂部材１６と、を備え、レジスト層２３の第１開口部２３０の端面２３１の少なくとも一部は、第２開口部２４０の端面２４１よりも電子部品１０側に位置することを特徴とする。
【００５０】
つまり、第２実施形態に係るメンブレンスイッチ１´は、第１シート１１の主面側にレジスト層２３を備え、レジスト層２３の第１開口部２３０の端面２３１の少なくとも一部が、第２開口部２４０の端面２４１よりも電子部品１０側に位置する点を特徴とする。
【００５１】
レジスト層２３は、第１シート１１の主面に形成された回路１２を保護する機能を有し、第１実施形態のスペーサ１３と同様に、電子部品１０が実装される領域を除去して形成された第１開口部２３０を有する。
【００５２】
レジスト層２３の形成手法は特に限定されず、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂をベースにした液状のカバーコートインクを用いてスクリーン印刷により形成することができる。
【００５３】
また、レジスト層２３の形成時においては、電子部品１０が実装される領域を除去することにより、第１開口部２３０を形成する。
【００５４】
なお、第２開口部２４０を有するスペーサ１３の作成方法、及び第３開口部２５０を有する第２シート１４の作成方法は、第１実施形態のそれと共通する。
【００５５】
さらに、本実施形態のメンブレンスイッチ１´は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１開口部２３０の端面２３１に連なるレジスト層２３の上面２３２の少なくとも一部と接することを特徴とする。
【００５６】
ここで、第１開口部２３０の端面２３１とは、この第１開口部２３０の開口縁の沿うとともに、レジスト層２３の厚さ方向に延在する面である。同様に、第２開口部２４０の端面２４１とは、この第２開口部２４０の開口縁の沿うとともに、スペーサ１３の厚さ方向に延在する面である。同じく、第３開口部２５０の端面２５１とは、この第２開口部２５０の開口縁の沿うとともに、第２シート１４の厚さ方向に延在する面である。
【００５７】
このように、レジスト層２３の第１開口部２３０の端面２３１の少なくとも一部が、第２開口部２４０の端面２４１よりも電子部品１０側に位置するので、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、電子部品１０近傍の領域Ａに、第１シート１１の主面と、レジスト層２３の端面２３１と、この端面２３１に連なるレジスト層２３の上面２３２により、断面視において段差が形成される。つまり、第１シート１１の主面と高さの異なるレジスト層２３の上面２３２が、端面２３１により連なる段状の構造が形成される。
【００５８】
他の観点によれば、同図に示すように、レジスト層２３に形成された第１開口部２３０は、スペーサ１３に形成された第２開口部２４０の内側、つまり電子部品１０側に位置する。
【００５９】
さらに、異なる観点によれば、同図に示すように、本実施形態の第１開口部２３０の面積は、第２開口部２４０の面積よりも小さい。
【００６０】
また、本実施形態のメンブレンスイッチ１´は、第１実施形態のそれと同様に、第１開口部２３０及び第２開口部２４０の内側に実装された電子部品１０に外接するように補強樹脂部材１６を備える。
【００６１】
本実施形態においては、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、補強樹脂部材１６を、レジスト層２３の第１開口部２３０の端面２３１に連なるレジスト層２３の上面２３２の少なくとも一部と接するように設けることが好ましい。
【００６２】
言い換えると、補強樹脂部材１６が、レジスト層２３の端面２３１の少なくとも一部と、この端面２３１に連なるレジスト層２３の上面２３２の少なくとも一部によって形成される段差を覆うように、補強樹脂部材１６を設けることが好ましい。
【００６３】
このように、補強樹脂部材１６が第１シート１１の主面と、レジスト層２３の端面２３１と、この端面２３１に連なるレジスト層２３の上面２３２とに接するようにすることにより、補強樹脂部材１６は異なる方向に延在する複数の面において補強面（接着面）が形成される。このため、図６Ｂに示すような曲げ方向の外力（例えば矢印Ｆ１乃至Ｆ３方向の外力）を受けた場合に生じる応力を分散させることができ、曲げ方向の外力に対する耐久性を向上させることができる。
【００６４】
また、図７Ａ及び図７Ｂに示す、第２実施形態の第２の例に係るメンブレンスイッチ１´のように、スペーサ１３の第２開口部２４０と第２シート１４の第３開口部２５０とを異なる形状としてもよい。本実施形態では、スペーサ１３の第２開口部２４０の端面２４１の少なくとも一部は、第２シート１４の第３開口部２５０の端面２５１よりも電子部品１０側に位置させる。
【００６５】
これにより、レジスト層２３の第１開口部２３０に加えて、スペーサ１３の第２開口部２４０の縁側にも段差を設けることができ、曲げ方向の外力を受けた場合に生じる応力を、さらに分散させることができるため、曲げ方向の外力に対する耐久性を向上させることができる。
特に、第１シート１１以上にフレキシブルなレジスト層２３を設けることにより、補強樹脂部材１６にかかる曲げ応力をより分散することができる。
【００６６】
≪実施例≫
次に、第１実施形態及び第２実施形態に係る実施例１〜９について説明する。
【００６７】
実施例１〜９のメンブレンスイッチを作成するため、以下の材料を準備した。
【００６８】
まず、第１シート１１、スペーサ１３及び第２シート１４として、帝人デュポンフィルム社製のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムＨＳ、厚さ１００μｍを準備した。
【００６９】
また、実施例６〜９に係るメンブレンスイッチのレジスト層２３を形成するため、株式会社アサヒ化学研究所のＣＲ−１８Ｇ−ＫＴ１を準備した。
【００７０】
また、回路１２を形成するため、銀フィラーを含む導電性ペーストである東洋紡績株式会社製ＤＸ−３５１Ｈ−３０を準備した。
【００７１】
また、導電性接着剤１５として、スリーボンド株式会社製の銀フィラー含有接着剤３３０２Ｂを準備した。
【００７２】
また、補強樹脂部材１６を形成する樹脂として、東亜合成株式会社製のＸＴＳ−１０を準備した。
【００７３】
さらに、電子部品１０として、ローム株式会社製の緑色発光サーフェイスマウントチップＬＥＤ：ＳＭＬ−４１２ＭＷ、寸法Ｌ：１．６mm、Ｗ：０．８mm、H：０．４mmを準備した。
【００７４】
実施例１〜９のメンブレンスイッチを、以下の方法により作成した。
【００７５】
（１）まず、第１シート１１に回路１２を形成した。本実施例では、第１シート１１に導電性ペーストをスクリーン印刷し、回路１２を形成した。このときの回路膜厚は１０μｍであった。また、スクリーン印刷後、導電性ペーストを乾燥させた。
【００７６】
（２）次に、第２シート１４、スペーサ１３、及びレジスト層２３に、各開口部を形成した。レジスト層２３、第２シート１４及びスペーサ１３の各開口部は、金型を用いる打ち抜き法により形成する。レジスト層２３については、回路１２が形成された第１シート１１にスクリーン印刷によりレジスト材料を印刷し、乾燥させてレジスト層２３を形成した後に、レジスト層２３の少なくとも一部、第１シート１１の少なくとも一部に接着剤を印刷し、セパレータを貼り合わせて、金型を用いて第１開口部２３０を形成した。
【００７７】
（２−１）実施例１〜４に係るメンブレンスイッチにおいては、第２シート１４の電子部品１０が実装される実装部分に対応する位置にφ３mmの略円形の第２開口部１４０を形成し、スペーサ１３の電子部品１０の実装部分に対応する位置に２．３mm×１．４mmの略長方形の第１開口部１３０を形成した。
（２−２）実施例５に係るメンブレンスイッチにおいては、第２シート１４の電子部品１０が実装される実装部分に対応する位置にφ５mmの略円形の第２開口部１４０を形成し、スペーサ１３の電子部品１０の実装部分に対応する位置にφ３mmの略円形の第１開口部１３０を形成した。
（２−３）実施例６に係るメンブレンスイッチにおいては、第２シート１４の電子部品１０が実装される実装部分に対応する位置にφ３mm略円形の第３開口部２５０を形成し、スペーサ１３の電子部品１０の実装部分に対応する位置に第３開口部２５０と同じ形状・大きさの第２開口部２４０を形成し、レジスト層２３の電子部品１０の実装部分に対応する位置に、２．３×１．４mmの長方形の第１開口部２３０を形成した。
（２−４）実施例７〜９に係るメンブレンスイッチにおいては、第２シート１４の電子部品１０が実装される実装部分に対応する位置にφ４mmの略円形の第３開口部２５０を形成し、スペーサ１３の電子部品１０の実装部分に対応する位置にφ３mmの略円形の第２開口部２４０を形成し、レジスト層２３の電子部品１０の実装部分に対応する位置に、２．３×１．４mmの長方形の第１開口部２３０を形成した。
【００７８】
（３）実施例１〜５に係るメンブレンスイッチにおいては、スペーサ１３を介在させて、第１シート１１及び第２シート１４を貼り合わせた。また、実施例６〜９に係るメンブレンスイッチにおいては、レジスト層２３及びスペーサ１３を介在させて、第１シート１１及び第２シート１４を貼り合わせた。
【００７９】
（４）次に、ディスペンサーを用いて、導電性接着剤１５を電子部品１０の実装部分に塗布した。
【００８０】
（５）続いて、電子部品１０の電極が電導性接着剤１５に接するように、つまり、通電が確保できるように、電子部品１０を実装した。その後、導電性接着剤１５を硬化させた。
【００８１】
（６）最後に、ディスペンサーを用いて補強用樹脂を第１開口部１３０に充填し、補強樹脂部材１６を設けた。
なお、実施例１及び２に係るメンブレンスイッチにおいては、補強用樹脂を、第１開口部１３０の全面に充填する。つまり、第１開口部１３０に補強用樹脂が充填されていない非充填部分は無い。
他方、実施例３〜９に係るメンブレンスイッチにおいては、補強用樹脂を、導電性接着剤１５と電子部品１０との接触部分、導電性接着剤１５と回路１２との接触部分、及び導電性接着剤１５の外面を覆う部分のみに補強用樹脂を充填し、これらの部分にのみ補強樹脂部材１６を設ける。つまり、開口部の全面に充填するのではなく、所定の部分にのみ充填し、補強用樹脂が充填されていない非充填部分を形成する。
【００８２】
（７）形成した補強樹脂部材１６を熱硬化、紫外線硬化などの適切な手法により、硬化させた。
【００８３】
実施例１〜９の各特徴点は下掲の表１に示した。
【００８４】
次に、比較例１及び比較例２に係るメンブレンスイッチについて説明する。
実施例１〜９と比較例１及び２に係るメンブレンスイッチは、以下の点で相違し、その他は、実施例１〜９と同じ材料を用い、同じ手法により作成した。
【００８５】
第１の相違点として、比較例１及び比較例２の第１シート１１に対応する下部シートに形成された開口部の形状及び大きさと、スペーサ１３に対応する下部シートに積層されたシートに形成された開口部の形状及び大きさは同一であり、開口部の縁において段差は形成されていない。
【００８６】
また、第２の相違点として、比較例１に係るメンブレンスイッチにおいては、電子部品を補強するための樹脂を、下部シートの開口部の全面に充填した。他方、比較例２に係るメンブレンスイッチにおいては、電子部品を補強するための樹脂を下部シートの開口部の全面に充填せず、充填がされていない非充填部分を残した。
【００８７】
比較例１及び２の構成上の特徴点を、下掲の表１に示す。
【００８８】
以上のように作成された実施例１〜９のメンブレンスイッチ並びに比較例１及び２のメンブレンスイッチについて、以下の手法により（Ａ）曲げ試験と（Ｂ）耐熱試験を実施し、その結果を評価した。
【００８９】
（Ａ）曲げ試験
まず、上記の材料及び手法により作成された実施例１〜９に係るメンブレンスイッチの被測定サンプルと、上記の材料及び手法により作成された比較例１〜２に係るメンブレンスイッチの被測定サンプルを準備した（サンプル数Ｎ＝１０）。
【００９０】
次に、実施例１〜９のメンブレンスイッチ並びに比較例１及び２のメンブレンスイッチについて、低圧電流発生電源（株式会社アドバンテスト製 Ｒ６１４２）を用いて、電流０．３ｍＡを通電させ、ＬＥＤ１０の点灯を確認した。
【００９１】
次に、ＬＥＤ１０を点灯させた状態で、直径φ１５mmの円柱にＬＥＤ１０の実装部を沿わせ、そのときのＬＥＤ１０の点灯又は不点灯、及び補強用の樹脂部分（実施例１〜９における補強樹脂部材１６）の破壊の有無を確認した。
【００９２】
続けて、円柱の直径をφ１５mmから１mmずつ小さくし、そのときのＬＥＤ１０の点灯又は不点灯、及び補強用の樹脂部分（実施例１〜９における補強樹脂部材１６）の破壊の有無を確認した。この確認試験を、ＬＥＤ１０の不点灯及び補強用の樹脂部分の破壊の双方が発生するまで実行した。
【００９３】
ちなみに、ＬＥＤの点灯又は不点灯は試験者の目視により行った。また、樹脂部分の破壊の有無は、試験者がルーペを用いて目視で行い、幅０．２mm以上の亀裂が確認された場合は破壊があったと判定した。
【００９４】
続いて、各試験の評価を行った。メンブレンスイッチが破壊したとき又はメンブレンスイッチが不点灯であった場合に、ＬＥＤ１０の実装部が当てられていた円柱の直径を記録した。例えば、ＬＥＤ１０の実装部を１０mmの円柱に沿わせても破壊が確認されなかったが、LＥＤ１０の実装部を９mmの円柱に沿わせたときに破壊が確認された場合は、その試験結果を９mmとした。各試験の結果の平均を下掲の表１に示す。
【００９５】
この曲げ試験において、破壊又は不点灯が発生したときの試験に用いられていた円柱の直径が小さいほど、曲げの外力に対して耐久性があると評価できる。つまり、試験結果の値が小さいほど曲げの外力に対して耐久性が高いと評価できる。
【００９６】
本実施例では、破壊又は不点灯が発生したときの試験に用いられていた円柱の直径が、５mm以下である場合は「良好」と評価した。
【００９７】
（Ｂ）耐熱試験
続いて、耐熱試験について説明する。上述した曲げ試験を、８５℃の恒温状態を経てから行った。具体的に、上述の材料及び手法により準備したサンプル（サンプル数Ｎ＝１０）を、８５℃の恒温槽に投入し、２４０時間、５００時間経過後に、上記（Ａ）曲げ試験を行った。
【００９８】
試験方法及び試験結果の求め方は、曲げ試験と共通する。各試験の結果を下掲の表１に示す。
【００９９】
本実施例では、８０℃の恒温状態で２４０Ｈ経過後の曲げ試験において、破壊又は不点灯が発生したときの試験に用いられていた円柱の直径が５mm以下である場合は「良好」と評価した。同様に、８０℃の恒温状態で５００Ｈ経過後の曲げ試験においては、破壊又は不点灯が発生したときの試験に用いられていた円柱の直径が９mm以下である場合は「良好」と評価した。
【０１００】
【表１】
【０１０１】
表１に示す結果によれば、ＬＥＤ１０の実装領域に段差が形成された実施例１〜９のメンブレンスイッチの曲げ試験（０（Ｈ））の評価は、すべて「良好」であった。
また、ＬＥＤ１０の実装領域に段差が形成された実施例１〜９のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×２４０（Ｈ））の評価は、すべて「良好」であった。
さらに、ＥＤ１０の実装領域に段差が形成された実施例１〜９のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×５００（Ｈ））の評価は、すべて「良好」であった。
【０１０２】
これに対し、ＬＥＤ１０の実装領域に段差が形成されていない比較例１のメンブレンスイッチの曲げ試験（０（Ｈ））の点灯試験の評価は「良好でない」であった。
また、比較例１のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×２４０（Ｈ））の破壊試験の評価は「良好でない」であった。
さらに、比較例１のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×２４０（Ｈ））の破壊試験及び点灯試験の評価はいずれも「良好でない」であった。
【０１０３】
加えて、ＬＥＤ１０の実装領域に段差が形成されていない比較例２のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×５００（Ｈ））の破壊試験の評価は「良好でない」であった。
また、比較例２のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×２４０（Ｈ））の破壊試験の評価は「良好でない」であった。
さらに、比較例２のメンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×５００（Ｈ））の破壊試験及び点灯試験の評価はいずれも「良好でない」であった。
【０１０４】
以上のように、ＬＥＤ１０の実装領域に段差が形成された実施例１〜９のメンブレンスイッチは、本実施例のような段差が形成されていない比較例１〜２のメンブレンスイッチよりも、曲げ試験及び耐熱試験において良好な結果を示した。
特に、耐熱試験において、実施例１〜９のメンブレンスイッチは、比較例１及び２よりも高温環境に長時間晒された後に印加された曲げ方向の外力に対する耐久性を維持し、高い耐熱性を示した。
【０１０５】
なお、スペーサ１３の第１開口部１３０の形状を略円形状にした実施例５は、他の実施例１〜４と同様に、比較例１及び２のメンブレンスイッチよりも曲げ方向の外力に対して良好な耐久性を示すとともに、良好な耐熱性を示した。
【０１０６】
また、表１に示す結果によれば、補強樹脂部材１６が第１開口部１３０の全面に充填されておらず、非充填部分がある実施例３〜５は、特に、メンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×５００（Ｈ））において、ＬＥＤ１０が実装される開口部の全面に樹脂が充填された比較例１よりも良好な結果を示した。
【０１０７】
同様に、表１に示す結果によれば、補強樹脂部材１６がレジスト層２３の第１開口部２３０の全面に充填されておらず、非充填部分がある実施例６〜９は、特に、メンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×５００（Ｈ））において、ＬＥＤ１０が実装される開口部の全面に樹脂が充填された比較例１よりも良好な結果を示した。
【０１０８】
また、表１に示す結果によれば、補強樹脂部材１６がスペーサ１３の第１開口部１３０の端面１３１に連なるスペーサ１３の上面１３２の少なくとも一部と接する実施例２、４のメンブレンスイッチは、曲げ試験及び耐熱試験のすべての評価項目において、補強用の樹脂が上部シートの主面の高さまで充填された比較例１及び２のメンブレンスイッチよりも良好な結果を示した。
【０１０９】
同様に、表１に示す結果によれば、補強樹脂部材１６がレジスト層２３の第１開口部２３０の端面２３１に連なるレジスト層２３の上面２３２の少なくとも一部と接する実施例６、７のメンブレンスイッチは、特に、メンブレンスイッチの耐熱試験（８０℃×５００（Ｈ））において、補強用の樹脂が上部シートの主面の高さまで充填された比較例２のメンブレンスイッチよりも良好な結果を示した。
【０１１０】
一般に、フレキシブルなメンブレンスイッチが曲げられた場合、補強樹脂部材１６と電子部品１０が実装される開口部の端部に応力が集中し、補強樹脂部材１６との境界面で破壊が起こり、これに伴って第１シート１１から回路１２が剥離し、断線が起こるが、本実施例１〜９のメンブレンスイッチは、開口部の端部に作用する応力を分散することができるので、曲げ方向の外力に対して良好な耐久性を示すとともに、良好な耐熱性を示すことが確認できた。
【０１１１】
以上のように、上記実施例及び第１及び第２実施形態に係るメンブレンスイッチ１，１´は、曲げ方向の外力に対して良好な耐久性を示すので、量産時に製品を扱う場面において、オペレータの作業により与えられる力、又は製品組み立て時に与えられる力の影響を低減させることができる。
また、上記実施例及び第１及び第２実施形態に係るメンブレンスイッチ１，１´は、曲げ方向の外力に対して良好な耐久性を示すので、平坦でない面に実装されるスイッチや、曲率を有する面に実装されるスイッチとして有用である。例えば、ノート型のパソコンの端部などの製品のカーブ部分に実装されるスイッチとして有用である。
【０１１２】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【０１１３】
１…メンブレンスイッチ
１０…電子部品
１１…第１シート
１２…回路
１３…スペーサ
２３…レジスト層
１３０，２３０…第１開口部
１３１，２３０…第１開口部の端面
１４…第２シート
１４０，２４０…第２開口部
１４１，２４１…第２開口部の端面
２５０…第３開口部
２５１…第３開口部の端面
１５…導電性接着剤
１６…補強樹脂部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面に回路が形成され、前記回路と導電性接着剤を介して電気的に接続される電子部品が実装される第１シートと、
前記第１シートの主面に積層され、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第１開口部を有するスペーサと、
前記スペーサを介在させて前記第１シートに対向して積層されるとともに、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部を有する第２シートと、
前記第１開口部及び前記第２開口部の内側に実装された前記電子部品に外接するように設けられた補強樹脂部材と、を備え、
前記スペーサの第１開口部の端面の少なくとも一部は、前記第２開口部の端面よりも前記電子部品側に位置することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載のメンブレンスイッチにおいて、
前記補強樹脂部材は、前記電子部品と前記導電性接着剤との接触部分、前記導電性接着剤と前記回路との接触部分、及び導電性接着剤の外面を覆うように形成されたことを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項３】
請求項２に記載のメンブレンスイッチにおいて、
前記補強樹脂部材は、さらに、前記回路の露出領域を覆うことを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項４】
前記請求項１〜３の何れか一項に記載のメンブレンスイッチにおいて、
前記補強樹脂部材は、前記スペーサの第１開口部の端面に連なる前記スペーサの上面の少なくとも一部と接することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項５】
前記請求項４に記載のメンブレンスイッチにおいて、
前記補強樹脂部材は、前記第２シートの第２開口部の端面の少なくとも一部と接することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項６】
主面に回路が形成され、前記回路と導電性接着剤を介して電気的に接続される電子部品が実装される第１シートと、
前記回路の少なくとも一部を覆うように積層され、前記電子部品が実装される領域を除去して形成された第１開口部を有するレジスト層と、
前記レジスト層に積層され、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部を有するスペーサと、
前記レジスト層及び前記スペーサを介在させて前記第１シートに対向して積層されるとともに、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第３開口部を有する上部シートと、
前記第１開口部乃至第３開口部の内側に実装された前記電子部品に外接するように設けられた補強樹脂部材と、を備え、
前記レジスト層の第１開口部の端面の少なくとも一部は、前記第２開口部の端面よりも前記電子部品側に位置することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項７】
前記請求項６に記載のメンブレンスイッチにおいて、
前記補強樹脂部材は、前記第１開口部の端面に連なる前記レジスト層の上面の少なくとも一部と接することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のメンブレンスイッチにおいて、
前記スペーサの第２開口部の端面の少なくとも一部は、前記第３開口部の端面よりも前記電子部品側に位置することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項１】
主面に回路が形成され、前記回路と導電性接着剤を介して電気的に接続される電子部品が実装される第１シートと、
前記第１シートの主面に積層され、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第１開口部を有するスペーサと、
前記スペーサを介在させて前記第１シートに対向して積層されるとともに、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部を有する第２シートと、
前記第１開口部及び前記第２開口部の内側に実装された前記電子部品に外接するように設けられた補強樹脂部材と、を備え、
前記スペーサの第１開口部の端面の少なくとも一部は、前記第２開口部の端面よりも前記電子部品側に位置することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載のメンブレンスイッチにおいて、
前記補強樹脂部材は、前記電子部品と前記導電性接着剤との接触部分、前記導電性接着剤と前記回路との接触部分、及び導電性接着剤の外面を覆うように形成されたことを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項３】
請求項２に記載のメンブレンスイッチにおいて、
前記補強樹脂部材は、さらに、前記回路の露出領域を覆うことを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項４】
前記請求項１〜３の何れか一項に記載のメンブレンスイッチにおいて、
前記補強樹脂部材は、前記スペーサの第１開口部の端面に連なる前記スペーサの上面の少なくとも一部と接することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項５】
前記請求項４に記載のメンブレンスイッチにおいて、
前記補強樹脂部材は、前記第２シートの第２開口部の端面の少なくとも一部と接することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項６】
主面に回路が形成され、前記回路と導電性接着剤を介して電気的に接続される電子部品が実装される第１シートと、
前記回路の少なくとも一部を覆うように積層され、前記電子部品が実装される領域を除去して形成された第１開口部を有するレジスト層と、
前記レジスト層に積層され、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第２開口部を有するスペーサと、
前記レジスト層及び前記スペーサを介在させて前記第１シートに対向して積層されるとともに、前記電子部品が実装される領域を切り欠いて形成された第３開口部を有する上部シートと、
前記第１開口部乃至第３開口部の内側に実装された前記電子部品に外接するように設けられた補強樹脂部材と、を備え、
前記レジスト層の第１開口部の端面の少なくとも一部は、前記第２開口部の端面よりも前記電子部品側に位置することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項７】
前記請求項６に記載のメンブレンスイッチにおいて、
前記補強樹脂部材は、前記第１開口部の端面に連なる前記レジスト層の上面の少なくとも一部と接することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のメンブレンスイッチにおいて、
前記スペーサの第２開口部の端面の少なくとも一部は、前記第３開口部の端面よりも前記電子部品側に位置することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【公開番号】特開２０１１−９３４０（Ｐ２０１１−９３４０Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４９６２５（Ｐ２００９−１４９６２５）
【出願日】平成２１年６月２４日（２００９．６．２４）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２４日（２００９．６．２４）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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