可変抵抗内蔵形配線基板
【課題】耐摩耗性、耐久性並びに抵抗特性に優れた可変抵抗内蔵形配線基板を提供するこ
とを目的とする。
【解決手段】本配線基板は第１絶縁基板２の一主面に第１配線層３が形成された第１配線基板１と、第２絶縁基板６の一主面に第２配線層７が形成された第２配線基板５と、第１、第２配線基板を各一主面を向かい合わせ相互間に空間部を形成して平行にする支持部１０と、第１配線基板の一主面に配置され一端部が第１配線層の第１ランド部に接続された長矩形状の第１抵抗層４と、第１抵抗層の長手方向に沿って対面配置された第２配線層を含む通電路層９とを備え第１、第２絶縁基板は可撓性フィルムからなり、第１抵抗層の長手方向に沿う任意の位置において可撓性フィルムの外面から押圧子Ｐによる押圧操作を加えて、前記第１抵抗層と通電路層とを部分的に接触させて回路抵抗長を任意に設定する。
とを目的とする。
【解決手段】本配線基板は第１絶縁基板２の一主面に第１配線層３が形成された第１配線基板１と、第２絶縁基板６の一主面に第２配線層７が形成された第２配線基板５と、第１、第２配線基板を各一主面を向かい合わせ相互間に空間部を形成して平行にする支持部１０と、第１配線基板の一主面に配置され一端部が第１配線層の第１ランド部に接続された長矩形状の第１抵抗層４と、第１抵抗層の長手方向に沿って対面配置された第２配線層を含む通電路層９とを備え第１、第２絶縁基板は可撓性フィルムからなり、第１抵抗層の長手方向に沿う任意の位置において可撓性フィルムの外面から押圧子Ｐによる押圧操作を加えて、前記第１抵抗層と通電路層とを部分的に接触させて回路抵抗長を任意に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可変抵抗内蔵形配線基板、特にメンブレン配線基板分野に好適する可変抵抗内蔵形配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やデジタルカメラなどの各種電子機器に組み込まれる回路配線基板は、小形化、薄形化、軽量化及び多機能化並びに部品コストの低減などが益々要求されてきている。特に、前述の部品コストの低減に有利なものとしてメンブレンタイプの回路配線基板が、例えば感圧センサ、ドームクリックスイッチ或いは電子部品（例えばＬＥＤ）実装タイプ基板などの広い応用分野に亘って利用されている。
【０００３】
また、電子部品実装タイプの配線基板には、抵抗素子、容量素子或いはインダクタ素子などの受動素子部品を内蔵したものがある。抵抗素子については、回路機能の向上のために可変抵抗素子を内蔵させることも行われてきている。
【０００４】
そこで、メンブレン配線基板の一部に可変抵抗素子を形成した従来技術の一例について、図５（概略平面図）を参照して説明する。
【０００５】
即ち、この種の配線基板は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような比較的安価な可撓性絶縁基板５０の一主面に銀ペースト（インク）を印刷し、乾燥することによって回路パターン化された配線層が形成されている。前記配線層のうち互いに平行な横並びの第１配線層５１及び第２配線層５２が部分的に図示されているように、前記第２配線層５２は、第１配線層５１の先端部よりも長尺に延長された長矩形又は帯状にパターニングされている。
【０００６】
そして、前記各配線層５１及び５２にそれぞれ電気的に接続された長矩形状の第１、第２カーボン層５３、５４が、共にカーボンペーストを長矩形パターン状にスクリーン印刷し、焼成（乾燥）することによって形成されている。前記第１カーボン層５３は、その長矩形の一端部が第１配線層５１の先端部（ランド部）上に重ねられ、その他端部側を含む大部分が抵抗層として前記フレキシブル絶縁基板５０の一主面に直接印刷されている。
【０００７】
一方、第２カーボン層５４は、前記第２配線層５２の表面上に、その先端部から根元に至るまでの全体に亘って印刷されている。前記第１、第２配線層５１、５２は、前記第１、第２カーボン層５３、５４から露出する部分（根元部分）において、例えばソルダーレジストを印刷することによって形成された絶縁保護膜５５によって被覆されている。
【０００８】
そして、前記第１カーボン層５３は、その一端部以外の大部分が第１配線層５１と重ならず、長手方向の抵抗長成分からなる抵抗層として作用する。そこで、前記第１、第２カーボン層５３、５４間に跨がらせた二股状の導電性摺動子５６を、前記長矩形状パターンの長手方向に沿って左右に摺動することによって、抵抗層としての前記第１カーボン層５３の抵抗長（抵抗値）が可変できるようにされている。
【０００９】
ところが、前記導電性摺動子５６の二股の各先端部は、前記第１、第２カーボン層５３、５４表面に直接接触して摺動され、また、これら相互の安定した接触を維持するために摺動子５６にある程度の荷重をかける必要がある。そのために、前記摺動子５６の各先端部および前記第１、第２カーボン層５３、５４が過度に摩耗したり破損したりして耐久性が低下し、抵抗特性の低下や導通不良を起こす。また、前記第１、第２カーボン層５３、５４は横並びに配置されているために、配線基板に対する占有面積が大きくなり電子部品の実装密度を高めるには不利であるなどの問題がある。
【００１０】
ところで、例示する特許文献１には、抵抗層をスクリーン印刷により形成する技術が示されているが、この技術を可変抵抗に適用しても、前記従来技術と同様に抵抗層の耐久性や抵抗特性の低下や導通不良などの問題がある。
【００１１】
また、特許文献２には、所定の方向に向かって徐々に幅が狭くなるウリ型や菱形パターンの開口部を有するスペーサの両面に、各々が内面に直線的に延びる導電（抵抗体）パターンを有する一対の可撓性シートを重ね合わせた着座状態検出等のメンブレンスイッチ技術が開示されている。この技術は着座者の体重検出を可能としたスイッチを対象とするものであり、回路特性を可変／調整するための可変抵抗としての技術思想はない。
【００１２】
そして、この技術では、回路抵抗を制御するには接点部分の接触面積を制御せざるを得ず、外部荷重の押込量に対して二次曲線状に抵抗値が変化してしまうので、繰り返し性のある回路抵抗管理を行うことができず、また、回路抵抗値をリニアに制御することができない。従って、特許文献２の技術は、オン／オフスイッチとしての用途に限られ用途拡大に限界があり、回路特性を正確に可変／調整するための可変抵抗素子には適用できない。
【特許文献１】特開２００６−３３９４８９号公報
【特許文献２】特開２００１−０６７９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、前記問題点を解決するものであり、耐摩耗性、耐久性並びに抵抗特性に優れた可変抵抗内蔵形配線基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の本発明の可変抵抗内蔵形配線基板は、第１絶縁基板の一主面に第１配線層が形成された第１配線基板と、第２絶縁基板の一主面に第２配線層が形成された第２配線基板と、前記第１、第２配線基板を前記各一主面を向かい合わせた状態で相互間に空間部を形成して平行に支持する支持部と、前記第１配線基板の一主面に配置され一端部が第１配線層の第１ランド部に接続された長矩形状の第１抵抗層と、前記第１抵抗層の長手方向に沿って平行に対面配置された前記第２配線層を含む通電路層とを備え、前記第１、第２絶縁基板の少なくとも一方は可撓性フィルムからなり、前記第１抵抗層の長手方向に沿う任意の位置において、前記可撓性フィルムの外面から押圧子による押圧操作を加えることによって、前記第１抵抗層と通電路層とを部分的に接触させて回路抵抗長を任意に設定できるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の可変抵抗内蔵形配線基板において、前記通電路層は前記第１抵抗層の長手方向に沿って平行に対面配置された長矩形状の第２抵抗層からなり、前記第１、第２抵抗層の長手方向の各一端部側において、前記支持部を境にして前記第１ランド部に対向する第２ランド部が前記第２配線層に形成され、前記第１、第２抵抗層の各一端部が前記第１、第２ランド部にそれぞれ接続され、前記第１、第２抵抗層の長手方向の各他端部は電気的に自由端として同一方向に延在していることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の可変抵抗内蔵形配線基板において、前記支持部は、前記第１抵抗層の形状に対応した空間部を形成するための長矩形状の貫通孔を有し両面に粘着材が付着された絶縁フィルムからなるスペーサを用いて構成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか１つに記載の可変抵抗内蔵形配線基板において、前記第１、第２絶縁基板のうち、前記押圧子により押圧操作を受ける絶縁基板は、押圧面に沿う方向の張力を吸収するために設けられた弛緩部を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の本発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか１つに記載の可変抵抗内蔵形配線基板において、前記第１、第２配線基板は、前記第１、第２絶縁基板を間隔をおいて並置できる面積を有する一枚の絶縁性の可撓性フィルムの一主面に、パターニングされた前記第１、第２配線層を形成し、前記一枚の絶縁性の可撓性フィルムを、前記一主面を内側にして、前記通電路層と第１抵抗層とを対向させた状態に折り返して形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の可変抵抗内蔵形配線基板によれば、抵抗層は長矩形状であるために、その層幅を長手方向に沿った均一幅にできるので、前記抵抗層の長手方向に沿った実効的な回路抵抗層長を任意に設定でき、前記抵抗層の実効的な抵抗値を線形的かつ精確に可変及び調整することができる。
【００２０】
前記抵抗層及び平行に対面配置された通電路層は、前記第１、第２絶縁基板の各内側の一主面に設けられているために、押圧操作により任意の位置においてこれら両層を互いに直接接触させて回路抵抗長を可変及び調整することができる。
【００２１】
その際、押圧子は、前記絶縁基板の外面には接触するが、前記抵抗層及び通電路層に対して直接的に接触及び摺動することがないので、前記抵抗層及び通電路層の摩耗が著しく軽減され耐久性（長寿命化）に優れた状態で抵抗特性を高精度に維持することができる。
【００２２】
前記通電路層と抵抗層は可変抵抗内蔵形配線基板の厚さ方向に重ねられた形態となっているので、一枚の配線基板に対する面積占有率を下げることができ、より多くの電子部品を可変抵抗内蔵形配線基板に実装することができるなどの効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の可変抵抗内蔵形配線基板の一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の可変抵抗内蔵形配線基板の一実施形態を示す一部切欠平面図、図１（ｂ）は図１ａのＡ−Ａ線に沿う断面図である。図２（ａ）〜（ｃ）は前記可変抵抗内蔵形配線基板を分解して示す図であり、（ａ）は第１配線基板の上面図、（ｂ）はスペーサの上面図、（ｃ）は第２配線基板の下面図である。
【００２４】
第１配線基板１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような可撓性の絶縁フィルムからなる第１絶縁基板２の一主面に、銀ペースト（インク）をスクリーン印刷し、乾燥することによって回路パターン化された第１配線層３を設けて形成されている。前記第１配線層３は、例えば、層幅０．７μｍ、層厚１０μｍの帯状パターンとされていて、その先端部は右側（図１（ｂ）参照）に終端したランド部（第１ランド部）を有する。
【００２５】
前記第１配線層３先端のランド部に接続される第１抵抗層４は、図２（ａ）に示されているように、前記ランド部に重ね合わせ接続された一端部４ａから中心軸Ｘに沿って長手方向に遠く離れた位置にあって、電気的に自由端となる他端部４ｂに亘って一定の均一層幅７５０μｍ、層厚１０μｍをもって帯状に延びる長矩形状のパターンを有する。
【００２６】
前記第１抵抗層４は、前記長矩形状となるようなパターニング条件のもとで抵抗材料としてのカーボンペーストをスクリーン印刷し、乾燥（焼成）することによって形成され、一端部４ａのランド部との重ね合わせ部分以外の大部分の長矩形状部分が、前記第１絶縁基板２の一主面に直接印刷された形態となっている。
【００２７】
一方、前記第１配線基板１に対して厚さ方向に所定の間隔で離間して対向配置された第２配線基板５は、例えばＰＥＴのような可撓性の絶縁フィルムからなる第２絶縁基板６の一主面に、銀ペースト（インク）をスクリーン印刷し、乾燥することによって回路パターン化された第２配線層７を設けて形成されている。
【００２８】
前記第２配線層７は、例えば、層幅０．７ｍｍ、層厚１０μｍの帯状パターンとされていて、図１の右側に位置する根元部分７ａから左側に位置する先端部７ｂに亘って図２（ｃ）に示すように中心軸Ｘに沿って長手方向に一定層幅をもって帯状に延びている。前記第２配線層７は、先端部７ｂ端縁が前記第１配線層３先端部のランド部端縁に比較して中心軸Ｘに沿う方向に４ｍｍ又は４ｍｍ程度長く延びている。従って、前記第１抵抗層４の製品設計上の抵抗層長は４ｍｍ又は４ｍｍ程度となっている。
【００２９】
前記第２配線層７表面を覆うカバー層８は、前記第１抵抗層４と同等の形状及び寸法の長矩形状のパターンを有し、前記第２配線層７の根元部７ａから先端部７ｂに亘って第２配線層７の周囲を覆うように、カーボンペーストをスクリーン印刷し、乾燥（焼成）することによって例えば層厚１０μｍの厚さに形成されている。
【００３０】
前記カバー層８のカーボンペーストは、第１抵抗層４と同一材料を用いてもよい。なぜならば、その長手方向の全長に亘って良導電性の第２配線層７が存在するので、前記第１抵抗層４に対する通電路としての回路抵抗成分は厚さ方向の極めて小さな成分であり、実効的にはその抵抗成分を無視することができる。
【００３１】
従って、カバー層８は、第２配線層７の銀成分によるマイグレーションを防止し機械的保護を果たす導電層として作用する。従って、カバー層８とこれに重なる第２配線層７との二重層は、前記第１抵抗層４に対する通電路層９を構成する。
【００３２】
前記第１及び第２配線基板１、５の周辺部の相互間に設けられた支持部１０は、前記第１配線基板１上の第１抵抗層４と第２配線基板５上の通電路層９とを直接対面させるための空間部１０Ａが形成され、これら相互を所定の間隔で厚さ方向に離間させて平行に支持する。
【００３３】
前記支持部１０は、可撓性の絶縁フィルムからなるスペーサ１０ａの両面に前記第１、第２配線基板１、５を接着固定するための粘着材１０ｂ及び１０ｃをそれぞれ有し、図２（ｂ）に示すように、前記スペーサ１０ａに、中心軸Ｘに沿って長手方向に平行する長矩形状の空間部１０Ａに相当する貫通孔が形成されている。
【００３４】
そして、図２（ａ）の第１配線基板１上面に、図２（ｂ）のスペーサ１０ａを、更にその上面に図２（ｃ）の第２配線基板５を紙面に対して裏返して、各中心軸Ｘを平行にして重ね合わせ、図１に示すように粘着材１０ｂ及び１０ｃで相互に接着することによって可変抵抗内蔵形配線基板が組立てられる。
【００３５】
なお、図１（ｂ）に示すように、押圧子Ｐが第２配線基板５の外方に配置されていて、前記押圧子Ｐは、図示されていないアクチェータによって、上下方向及び横方向に移動可能及び所定の位置に停止保持可能に操作することができるようになっている。
【００３６】
次に、図１（ａ）及び図２を参照して、前記通電路層９に係わる層間接続の一例について説明する。図２（ａ）に示すように、第１絶縁基板２の一主面に、第１配線層３に対して所定の間隔で横並びに印刷された第３配線層３０が設けられ、図２（ｃ）に示すように、前記第２配線層７の根元部７ａが、中心軸Ｘから前記第３配線層３０のコンタクト部３０ａ（図２（ａ）の破線丸印）に達する長さをもって横方向に延長させたパターンとなるように形成される。
【００３７】
そして、前記根元部７ａの延長パターン先端部において、前記第２絶縁基板６に、前記第３配線層３０のコンタクト部３０ａに対応する貫通孔３１が形成されている。また、前記図２（ｂ）に示すスペーサ１０ａの前記コンタクト部３０ａに対応する部分に貫通孔３２が形成されている。
【００３８】
そこで、前記コンタクト部３０ａ、貫通孔３１及び３２が同軸的に重ね合わされ、各貫通孔３１及び３２に導電ペースト３３（図１参照）を充填することによって前記第３配線層３０と第２配線層７とが電気的に層間接続される。
【００３９】
前記第１、第２配線基板１、５は互いに厚さ方向の立体配置となるが、このようにして、共通の第１配線基板１上に並置した前記第１配線層３及び第３配線層３０を通じて、第１配線基板１側の周辺回路から前記第１抵抗層４及び通電路層９に通電できるようになされている。もちろん、前記第２配線層７を周辺回路に直接接続して前記通電路層９への通電を第２配線基板５側から直接行えるようにしてもよい。
【００４０】
ここで、前記各部材の具体例について説明する。前記第１、第２絶縁基板２、６としては、いずれも例えば帝人デュポンフィルム（株）社製の型番ＨＳＬのＰＥＴフィルムを用い、前記第１絶縁基板２は厚さ１００μｍ、前記第２絶縁基板２は厚さ５０μｍのものとした。
【００４１】
前記第１、第２及び第３配線層３、７及び３０の銀ペーストとしては、いずれも東洋紡（株）社製の型番ＤＸ−３５１Ｈ−３０の銀を主成分とする導電性インクを用いた。第１抵抗層４及びカバー層８用のカーボンペーストとしては、いずれもモリテックス（株）社製の型番５８１ＳＳの導電性カーボンペーストを用いた。
【００４２】
前記粘着材１０ｂ及び１０ｃとしては、テサテープ（株）製の型番４９８３の両面粘着材を用いており、他にもホットメルト或いは、熱硬化性接着剤を用いることもできる。なお、図５の従来技術における保護膜５５用のソルダーレジストとしては、日立化成工業（株）社製の型番ＳＮ９０００のものを用いた。
【００４３】
次に、本実施形態における可変抵抗内蔵形配線基板の抵抗可変操作について、図３を参照して説明する。押圧子Ｐの先端を希望する任意の位置において、下方に押し下げて押圧操作し、通電路層９（直接的にはカバー層８）を第１抵抗層４に部分的に接触させた後、その状態を維持することによって、第１抵抗層４の長手方向の実効的な回路抵抗長Ｌｎを定め、これに比例した所望の回路抵抗値Ｒｎを設定する。そして、押圧子Ｐの押し下げを解除し、図２に示す中心軸Ｘに沿う長手方向に移動させて、押し下げ−解除−移動の押圧操作を繰り返すことによって、希望する回路抵抗値を任意に可変して設定することができる。
【００４４】
前記押圧操作は、押し下げ−解除−移動の繰り返し操作に限らず、前記押圧子Ｐにより前記第２絶縁基板６の外面を直接押圧しつつ中心軸Ｘに沿う長手方向の任意の位置に連続的に摺動させて行うこともできる。
【００４５】
また、前記押圧操作は、前記通電路層９を有する第２配線基板５側に代わって、第１抵抗層４を有する第１配線基板１の第１絶縁基板２の外面側から行ってもよいし、第１、第２配線基板１、５を挟む両側から行ってもよい。両側からの押圧操作の場合は、第１、第２絶縁基板２、６の各撓み量が片側の場合よりも１／２程度に少なくて済むので、第１、第２絶縁基板２、６の面に沿う方向の引っ張り応力が軽減され、押圧操作の印加圧力が小さくて済み、第１、第２配線基板１、５の損傷要因を軽減できる。
【００４６】
なお、図１（ｂ）、図３に示された可変抵抗内蔵形配線基板の断面図は、見やすくするために誇張して表現されている。しかし、前記第１、第２配線基板１、５相互の間隔は、例えば５０μｍであり前記第１、第２絶縁基板２、６の面に沿う方向の張力による押圧操作を妨げない程度の小さい値とされている。
【００４７】
次に、本発明の前記一実施形態及び図５に示された従来技術による可変抵抗内蔵形配線基板の摺動試験について、図４を参照して比較説明する。
【００４８】
ここで、本発明及び従来技術の可変抵抗内蔵形配線基板につきそれぞれ４つのサンプル（Ｎ＝１〜Ｎ＝４）を用意した。各サンプルにおいて、従来技術の第１配線層５１、第２配線層５２、第１カーボン層５３及び第２カーボン層５４と、それぞれに対応する本発明の第１配線層３、第２配線層７、第１抵抗層４及びカバー層８とは、本発明の一実施形態にて説明した材料、製造条件並びにパターン形状／寸法などについて同一条件にて形成されている。
【００４９】
そして、従来技術の各サンプルに対しては、第１、第２カーボン層５３、５４の両方に摺動子５６先端部を接圧１００ｇｆで押し当てた状態で各層の長手方向に往復移動させる。本発明の各サンプルに対しては、図３に示すように、第１抵抗層４とカバー層８とが接触するように押圧子Ｐ先端部を第２絶縁基板６の外面に接圧１００ｇｆで押し当てた状態で第１抵抗層４の長手方向に往復移動させる。前記摺動子５６及び押圧子Ｐの往復移動は、いずれのサンプルにおいても２０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで１０万回の往復移動で行われた。
【００５０】
このような摺動試験の結果、図４に示されているように、従来技術のいずれのサンプルにおいても第１、第２カーボン層５３、５４に対して２０μｍの削れ量が発生しているが、本発明の各サンプルにおいては２〜４μｍの極めて小さな削れ量程度となっている。
【００５１】
以上のように、本発明に係わる一実施形態の可変抵抗内蔵形配線基板によれば、押圧操作や摺動操作に際して、押圧子Ｐが第１配線層３、第１抵抗層４、第２配線層７及びカバー層８に直接接触することがないために、これら部材の摩耗が著しく軽減され耐久性（長寿命化）に富んでおり、電気特性を長期間に亘って高精度に維持することができる。
【００５２】
前記通電路層と抵抗層は可変抵抗内蔵形配線基板の厚さ方向に重ねられた形態となっているので、配線基板の面積占有率を下げることができ、より多くの電子部品を可変抵抗内蔵形配線基板に実装することができる。
【００５３】
また、従来技術の摺動子５６は、導電性の材料に限られ、第１、第２カーボン層５３、５４の表面がＰＥＴに比して硬く粗面となっているために摩耗し易いために、その材質選択などに制約がある。しかし、本発明の押圧子Ｐは、比較的に柔らかく滑らかな表面を有するＰＥＴに押圧されるために、摩耗し難く、特別にその材質を問わないことから製造工数やコストを摺動子に比して低減できる。
【００５４】
そして、本発明の可変抵抗の主要部材は第１、第２絶縁基板の内側に設けられているために、従来技術の保護膜（ソルダーレジスト）５５のような別個の保護手段を格別に設ける必要がない。
【００５５】
ところで、本発明の一実施形態においては、第１抵抗層４を可変抵抗の主要部としているが、前記第２配線層７の先端部７ｂを根元部分７ａの位置まで短縮し、その短縮された先端部（結局根元部分７ａ）をランド部（第２ランド部）に、前記カバー層８の一端部のみを重ね合わせて接続すれば、前記カバー層８は第２抵抗層として機能させることができる。
【００５６】
この場合、前記第１配線層３の前記第１ランド部と前記第２配線層７の前記第２ランド部とは、前記支持部１０を境にして厚さ方向に重なるように対向配置されており、第１、第２抵抗層は４、８の各一端部が前記第１、第２ランド部にそれぞれ接続され、前記第１、第２抵抗層の長手方向の各他端部は電気的に自由端として同一方向に延在した形態となっている。
【００５７】
即ち、前記カバー層８は、前記第２ランド部との接続部以外は第２絶縁基板６に直接印刷され、第１抵抗層４と同様なパターンを有する第２抵抗層となる。このように、第２抵抗層８が追加されることにより、第１抵抗層４のみの抵抗層長に比してほぼ２倍の抵抗層長を構成できるので、抵抗値の可変範囲を拡大することができる。
【００５８】
逆に、第１抵抗層４のみの抵抗層長と同等にする場合は、第１抵抗層４及び第２抵抗層（カバー層）８を共にほぼ１／２の抵抗層としてもよく、可変抵抗素子の矩形長を短縮できるので、一枚の配線基板に対する面積占有率を小さくでき、他の電子部品のための実装面積を増やすことができる。
【００５９】
ところで、前記第１抵抗層４及び第２抵抗層（カバー層）８との関係において、前記第１、第２抵抗層４、８は、押圧子Ｐの押圧によって任意の位置で互いに接触させられると、前記第１、第２配線層３、７間に直列抵抗回路を構成する。従って、電気的には、前記第１抵抗層４は第２抵抗層８に対する通電路として、第２抵抗層８は逆に第１抵抗層４に対する通電路としてそれぞれ機能するから、前記第１、第２抵抗層４、８は、各抵抗層であると同時に相手に対する互いの通電路層となる。
【００６０】
また、前記支持部１０は、本実施形態で示すようにスペーサ１０ａを用いると、第１、第２配線基板１、５の厚さ方向の間隔を精確に保って組み立てることができるなどの利点がある。しかし、材料コストをより一層低減したい場合は、支持部１０からスペーサ１０ａを除外し粘着材（１０ｂ、１０ｃ）のみを用い、その厚さを厚くすることによって両配線基板の間隔を保持するようにしてもよい。
【００６１】
前記第１、第２絶縁基板２、６のうち、前記押圧子Ｐにより押圧操作を受ける絶縁基板に、押圧面に沿う方向の張力を吸収するための弛緩部（図示せず）を設けることによって、前記押圧子Ｐの押圧操作を円滑にすると共に、絶縁基板の損傷を防止することができる。前記弛緩部は、押圧操作を受ける絶縁基板の図２（ｂ）に示された空間部（貫通孔）１０ａの矩形状の周縁に沿った部分に環状に設けられ、前記環状の部分の断面は屈曲或いは彎曲形状を有する。
【００６２】
また、本発明の可変抵抗内蔵形配線基板の前記第１、第２配線基板１、５を形成するために、前記第１、第２絶縁基板２、６を間隔をおいて並置できる面積を有する一枚の絶縁性の可撓性フィルムを用いることができる。その場合、前記可撓性フィルムの一主面に、パターニングされた前記第１、第２配線層３、７を形成し、前記一枚の絶縁性の可撓性フィルムを、一主面を内側にして、前記通電路層９と第１抵抗層４とを対向させた状態に折り返す方法を採用することができる。そして、一枚の前記可撓性フィルムに、第１、第２配線基板１、５の多数組を同時にパターニングする工程を取り込むことによって、可変抵抗内蔵形配線基板の量産化を図り、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係る可変抵抗内蔵形配線基板を説明するための図であり、（ａ）はその一部切欠平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る可変抵抗内蔵形配線基板の分解平面図であり、（ａ）は第１配線基板の上面図、（ｂ）はスペーサの上面図、（ｃ）は第２配線基板の下面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る可変抵抗内蔵形配線基板における抵抗可変操作を説明するための断面図である。
【図４】本発明の一実施形態及び従来技術にそれぞれ係る可変抵抗内蔵形配線基板の摺動試験における削れ量を比較説明するための図である。
【図５】従来技術に係る可変抵抗内蔵形配線基板の平面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 第１配線基板
２ 第１絶縁基板
３ 第１配線層
４ 第１抵抗層
５ 第２配線基板
６ 第１絶縁基板
７ 第２配線層
８ カバー層（第２抵抗層）
９ 通電路層
１０ 支持部
１０ａ スペーサ
１０ｂ、１０ｃ 粘着材
１０Ａ 空間部（貫通孔）
３０ 第３配線層
【技術分野】
【０００１】
本発明は可変抵抗内蔵形配線基板、特にメンブレン配線基板分野に好適する可変抵抗内蔵形配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やデジタルカメラなどの各種電子機器に組み込まれる回路配線基板は、小形化、薄形化、軽量化及び多機能化並びに部品コストの低減などが益々要求されてきている。特に、前述の部品コストの低減に有利なものとしてメンブレンタイプの回路配線基板が、例えば感圧センサ、ドームクリックスイッチ或いは電子部品（例えばＬＥＤ）実装タイプ基板などの広い応用分野に亘って利用されている。
【０００３】
また、電子部品実装タイプの配線基板には、抵抗素子、容量素子或いはインダクタ素子などの受動素子部品を内蔵したものがある。抵抗素子については、回路機能の向上のために可変抵抗素子を内蔵させることも行われてきている。
【０００４】
そこで、メンブレン配線基板の一部に可変抵抗素子を形成した従来技術の一例について、図５（概略平面図）を参照して説明する。
【０００５】
即ち、この種の配線基板は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような比較的安価な可撓性絶縁基板５０の一主面に銀ペースト（インク）を印刷し、乾燥することによって回路パターン化された配線層が形成されている。前記配線層のうち互いに平行な横並びの第１配線層５１及び第２配線層５２が部分的に図示されているように、前記第２配線層５２は、第１配線層５１の先端部よりも長尺に延長された長矩形又は帯状にパターニングされている。
【０００６】
そして、前記各配線層５１及び５２にそれぞれ電気的に接続された長矩形状の第１、第２カーボン層５３、５４が、共にカーボンペーストを長矩形パターン状にスクリーン印刷し、焼成（乾燥）することによって形成されている。前記第１カーボン層５３は、その長矩形の一端部が第１配線層５１の先端部（ランド部）上に重ねられ、その他端部側を含む大部分が抵抗層として前記フレキシブル絶縁基板５０の一主面に直接印刷されている。
【０００７】
一方、第２カーボン層５４は、前記第２配線層５２の表面上に、その先端部から根元に至るまでの全体に亘って印刷されている。前記第１、第２配線層５１、５２は、前記第１、第２カーボン層５３、５４から露出する部分（根元部分）において、例えばソルダーレジストを印刷することによって形成された絶縁保護膜５５によって被覆されている。
【０００８】
そして、前記第１カーボン層５３は、その一端部以外の大部分が第１配線層５１と重ならず、長手方向の抵抗長成分からなる抵抗層として作用する。そこで、前記第１、第２カーボン層５３、５４間に跨がらせた二股状の導電性摺動子５６を、前記長矩形状パターンの長手方向に沿って左右に摺動することによって、抵抗層としての前記第１カーボン層５３の抵抗長（抵抗値）が可変できるようにされている。
【０００９】
ところが、前記導電性摺動子５６の二股の各先端部は、前記第１、第２カーボン層５３、５４表面に直接接触して摺動され、また、これら相互の安定した接触を維持するために摺動子５６にある程度の荷重をかける必要がある。そのために、前記摺動子５６の各先端部および前記第１、第２カーボン層５３、５４が過度に摩耗したり破損したりして耐久性が低下し、抵抗特性の低下や導通不良を起こす。また、前記第１、第２カーボン層５３、５４は横並びに配置されているために、配線基板に対する占有面積が大きくなり電子部品の実装密度を高めるには不利であるなどの問題がある。
【００１０】
ところで、例示する特許文献１には、抵抗層をスクリーン印刷により形成する技術が示されているが、この技術を可変抵抗に適用しても、前記従来技術と同様に抵抗層の耐久性や抵抗特性の低下や導通不良などの問題がある。
【００１１】
また、特許文献２には、所定の方向に向かって徐々に幅が狭くなるウリ型や菱形パターンの開口部を有するスペーサの両面に、各々が内面に直線的に延びる導電（抵抗体）パターンを有する一対の可撓性シートを重ね合わせた着座状態検出等のメンブレンスイッチ技術が開示されている。この技術は着座者の体重検出を可能としたスイッチを対象とするものであり、回路特性を可変／調整するための可変抵抗としての技術思想はない。
【００１２】
そして、この技術では、回路抵抗を制御するには接点部分の接触面積を制御せざるを得ず、外部荷重の押込量に対して二次曲線状に抵抗値が変化してしまうので、繰り返し性のある回路抵抗管理を行うことができず、また、回路抵抗値をリニアに制御することができない。従って、特許文献２の技術は、オン／オフスイッチとしての用途に限られ用途拡大に限界があり、回路特性を正確に可変／調整するための可変抵抗素子には適用できない。
【特許文献１】特開２００６−３３９４８９号公報
【特許文献２】特開２００１−０６７９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、前記問題点を解決するものであり、耐摩耗性、耐久性並びに抵抗特性に優れた可変抵抗内蔵形配線基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の本発明の可変抵抗内蔵形配線基板は、第１絶縁基板の一主面に第１配線層が形成された第１配線基板と、第２絶縁基板の一主面に第２配線層が形成された第２配線基板と、前記第１、第２配線基板を前記各一主面を向かい合わせた状態で相互間に空間部を形成して平行に支持する支持部と、前記第１配線基板の一主面に配置され一端部が第１配線層の第１ランド部に接続された長矩形状の第１抵抗層と、前記第１抵抗層の長手方向に沿って平行に対面配置された前記第２配線層を含む通電路層とを備え、前記第１、第２絶縁基板の少なくとも一方は可撓性フィルムからなり、前記第１抵抗層の長手方向に沿う任意の位置において、前記可撓性フィルムの外面から押圧子による押圧操作を加えることによって、前記第１抵抗層と通電路層とを部分的に接触させて回路抵抗長を任意に設定できるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の可変抵抗内蔵形配線基板において、前記通電路層は前記第１抵抗層の長手方向に沿って平行に対面配置された長矩形状の第２抵抗層からなり、前記第１、第２抵抗層の長手方向の各一端部側において、前記支持部を境にして前記第１ランド部に対向する第２ランド部が前記第２配線層に形成され、前記第１、第２抵抗層の各一端部が前記第１、第２ランド部にそれぞれ接続され、前記第１、第２抵抗層の長手方向の各他端部は電気的に自由端として同一方向に延在していることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の可変抵抗内蔵形配線基板において、前記支持部は、前記第１抵抗層の形状に対応した空間部を形成するための長矩形状の貫通孔を有し両面に粘着材が付着された絶縁フィルムからなるスペーサを用いて構成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか１つに記載の可変抵抗内蔵形配線基板において、前記第１、第２絶縁基板のうち、前記押圧子により押圧操作を受ける絶縁基板は、押圧面に沿う方向の張力を吸収するために設けられた弛緩部を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の本発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか１つに記載の可変抵抗内蔵形配線基板において、前記第１、第２配線基板は、前記第１、第２絶縁基板を間隔をおいて並置できる面積を有する一枚の絶縁性の可撓性フィルムの一主面に、パターニングされた前記第１、第２配線層を形成し、前記一枚の絶縁性の可撓性フィルムを、前記一主面を内側にして、前記通電路層と第１抵抗層とを対向させた状態に折り返して形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の可変抵抗内蔵形配線基板によれば、抵抗層は長矩形状であるために、その層幅を長手方向に沿った均一幅にできるので、前記抵抗層の長手方向に沿った実効的な回路抵抗層長を任意に設定でき、前記抵抗層の実効的な抵抗値を線形的かつ精確に可変及び調整することができる。
【００２０】
前記抵抗層及び平行に対面配置された通電路層は、前記第１、第２絶縁基板の各内側の一主面に設けられているために、押圧操作により任意の位置においてこれら両層を互いに直接接触させて回路抵抗長を可変及び調整することができる。
【００２１】
その際、押圧子は、前記絶縁基板の外面には接触するが、前記抵抗層及び通電路層に対して直接的に接触及び摺動することがないので、前記抵抗層及び通電路層の摩耗が著しく軽減され耐久性（長寿命化）に優れた状態で抵抗特性を高精度に維持することができる。
【００２２】
前記通電路層と抵抗層は可変抵抗内蔵形配線基板の厚さ方向に重ねられた形態となっているので、一枚の配線基板に対する面積占有率を下げることができ、より多くの電子部品を可変抵抗内蔵形配線基板に実装することができるなどの効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の可変抵抗内蔵形配線基板の一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の可変抵抗内蔵形配線基板の一実施形態を示す一部切欠平面図、図１（ｂ）は図１ａのＡ−Ａ線に沿う断面図である。図２（ａ）〜（ｃ）は前記可変抵抗内蔵形配線基板を分解して示す図であり、（ａ）は第１配線基板の上面図、（ｂ）はスペーサの上面図、（ｃ）は第２配線基板の下面図である。
【００２４】
第１配線基板１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような可撓性の絶縁フィルムからなる第１絶縁基板２の一主面に、銀ペースト（インク）をスクリーン印刷し、乾燥することによって回路パターン化された第１配線層３を設けて形成されている。前記第１配線層３は、例えば、層幅０．７μｍ、層厚１０μｍの帯状パターンとされていて、その先端部は右側（図１（ｂ）参照）に終端したランド部（第１ランド部）を有する。
【００２５】
前記第１配線層３先端のランド部に接続される第１抵抗層４は、図２（ａ）に示されているように、前記ランド部に重ね合わせ接続された一端部４ａから中心軸Ｘに沿って長手方向に遠く離れた位置にあって、電気的に自由端となる他端部４ｂに亘って一定の均一層幅７５０μｍ、層厚１０μｍをもって帯状に延びる長矩形状のパターンを有する。
【００２６】
前記第１抵抗層４は、前記長矩形状となるようなパターニング条件のもとで抵抗材料としてのカーボンペーストをスクリーン印刷し、乾燥（焼成）することによって形成され、一端部４ａのランド部との重ね合わせ部分以外の大部分の長矩形状部分が、前記第１絶縁基板２の一主面に直接印刷された形態となっている。
【００２７】
一方、前記第１配線基板１に対して厚さ方向に所定の間隔で離間して対向配置された第２配線基板５は、例えばＰＥＴのような可撓性の絶縁フィルムからなる第２絶縁基板６の一主面に、銀ペースト（インク）をスクリーン印刷し、乾燥することによって回路パターン化された第２配線層７を設けて形成されている。
【００２８】
前記第２配線層７は、例えば、層幅０．７ｍｍ、層厚１０μｍの帯状パターンとされていて、図１の右側に位置する根元部分７ａから左側に位置する先端部７ｂに亘って図２（ｃ）に示すように中心軸Ｘに沿って長手方向に一定層幅をもって帯状に延びている。前記第２配線層７は、先端部７ｂ端縁が前記第１配線層３先端部のランド部端縁に比較して中心軸Ｘに沿う方向に４ｍｍ又は４ｍｍ程度長く延びている。従って、前記第１抵抗層４の製品設計上の抵抗層長は４ｍｍ又は４ｍｍ程度となっている。
【００２９】
前記第２配線層７表面を覆うカバー層８は、前記第１抵抗層４と同等の形状及び寸法の長矩形状のパターンを有し、前記第２配線層７の根元部７ａから先端部７ｂに亘って第２配線層７の周囲を覆うように、カーボンペーストをスクリーン印刷し、乾燥（焼成）することによって例えば層厚１０μｍの厚さに形成されている。
【００３０】
前記カバー層８のカーボンペーストは、第１抵抗層４と同一材料を用いてもよい。なぜならば、その長手方向の全長に亘って良導電性の第２配線層７が存在するので、前記第１抵抗層４に対する通電路としての回路抵抗成分は厚さ方向の極めて小さな成分であり、実効的にはその抵抗成分を無視することができる。
【００３１】
従って、カバー層８は、第２配線層７の銀成分によるマイグレーションを防止し機械的保護を果たす導電層として作用する。従って、カバー層８とこれに重なる第２配線層７との二重層は、前記第１抵抗層４に対する通電路層９を構成する。
【００３２】
前記第１及び第２配線基板１、５の周辺部の相互間に設けられた支持部１０は、前記第１配線基板１上の第１抵抗層４と第２配線基板５上の通電路層９とを直接対面させるための空間部１０Ａが形成され、これら相互を所定の間隔で厚さ方向に離間させて平行に支持する。
【００３３】
前記支持部１０は、可撓性の絶縁フィルムからなるスペーサ１０ａの両面に前記第１、第２配線基板１、５を接着固定するための粘着材１０ｂ及び１０ｃをそれぞれ有し、図２（ｂ）に示すように、前記スペーサ１０ａに、中心軸Ｘに沿って長手方向に平行する長矩形状の空間部１０Ａに相当する貫通孔が形成されている。
【００３４】
そして、図２（ａ）の第１配線基板１上面に、図２（ｂ）のスペーサ１０ａを、更にその上面に図２（ｃ）の第２配線基板５を紙面に対して裏返して、各中心軸Ｘを平行にして重ね合わせ、図１に示すように粘着材１０ｂ及び１０ｃで相互に接着することによって可変抵抗内蔵形配線基板が組立てられる。
【００３５】
なお、図１（ｂ）に示すように、押圧子Ｐが第２配線基板５の外方に配置されていて、前記押圧子Ｐは、図示されていないアクチェータによって、上下方向及び横方向に移動可能及び所定の位置に停止保持可能に操作することができるようになっている。
【００３６】
次に、図１（ａ）及び図２を参照して、前記通電路層９に係わる層間接続の一例について説明する。図２（ａ）に示すように、第１絶縁基板２の一主面に、第１配線層３に対して所定の間隔で横並びに印刷された第３配線層３０が設けられ、図２（ｃ）に示すように、前記第２配線層７の根元部７ａが、中心軸Ｘから前記第３配線層３０のコンタクト部３０ａ（図２（ａ）の破線丸印）に達する長さをもって横方向に延長させたパターンとなるように形成される。
【００３７】
そして、前記根元部７ａの延長パターン先端部において、前記第２絶縁基板６に、前記第３配線層３０のコンタクト部３０ａに対応する貫通孔３１が形成されている。また、前記図２（ｂ）に示すスペーサ１０ａの前記コンタクト部３０ａに対応する部分に貫通孔３２が形成されている。
【００３８】
そこで、前記コンタクト部３０ａ、貫通孔３１及び３２が同軸的に重ね合わされ、各貫通孔３１及び３２に導電ペースト３３（図１参照）を充填することによって前記第３配線層３０と第２配線層７とが電気的に層間接続される。
【００３９】
前記第１、第２配線基板１、５は互いに厚さ方向の立体配置となるが、このようにして、共通の第１配線基板１上に並置した前記第１配線層３及び第３配線層３０を通じて、第１配線基板１側の周辺回路から前記第１抵抗層４及び通電路層９に通電できるようになされている。もちろん、前記第２配線層７を周辺回路に直接接続して前記通電路層９への通電を第２配線基板５側から直接行えるようにしてもよい。
【００４０】
ここで、前記各部材の具体例について説明する。前記第１、第２絶縁基板２、６としては、いずれも例えば帝人デュポンフィルム（株）社製の型番ＨＳＬのＰＥＴフィルムを用い、前記第１絶縁基板２は厚さ１００μｍ、前記第２絶縁基板２は厚さ５０μｍのものとした。
【００４１】
前記第１、第２及び第３配線層３、７及び３０の銀ペーストとしては、いずれも東洋紡（株）社製の型番ＤＸ−３５１Ｈ−３０の銀を主成分とする導電性インクを用いた。第１抵抗層４及びカバー層８用のカーボンペーストとしては、いずれもモリテックス（株）社製の型番５８１ＳＳの導電性カーボンペーストを用いた。
【００４２】
前記粘着材１０ｂ及び１０ｃとしては、テサテープ（株）製の型番４９８３の両面粘着材を用いており、他にもホットメルト或いは、熱硬化性接着剤を用いることもできる。なお、図５の従来技術における保護膜５５用のソルダーレジストとしては、日立化成工業（株）社製の型番ＳＮ９０００のものを用いた。
【００４３】
次に、本実施形態における可変抵抗内蔵形配線基板の抵抗可変操作について、図３を参照して説明する。押圧子Ｐの先端を希望する任意の位置において、下方に押し下げて押圧操作し、通電路層９（直接的にはカバー層８）を第１抵抗層４に部分的に接触させた後、その状態を維持することによって、第１抵抗層４の長手方向の実効的な回路抵抗長Ｌｎを定め、これに比例した所望の回路抵抗値Ｒｎを設定する。そして、押圧子Ｐの押し下げを解除し、図２に示す中心軸Ｘに沿う長手方向に移動させて、押し下げ−解除−移動の押圧操作を繰り返すことによって、希望する回路抵抗値を任意に可変して設定することができる。
【００４４】
前記押圧操作は、押し下げ−解除−移動の繰り返し操作に限らず、前記押圧子Ｐにより前記第２絶縁基板６の外面を直接押圧しつつ中心軸Ｘに沿う長手方向の任意の位置に連続的に摺動させて行うこともできる。
【００４５】
また、前記押圧操作は、前記通電路層９を有する第２配線基板５側に代わって、第１抵抗層４を有する第１配線基板１の第１絶縁基板２の外面側から行ってもよいし、第１、第２配線基板１、５を挟む両側から行ってもよい。両側からの押圧操作の場合は、第１、第２絶縁基板２、６の各撓み量が片側の場合よりも１／２程度に少なくて済むので、第１、第２絶縁基板２、６の面に沿う方向の引っ張り応力が軽減され、押圧操作の印加圧力が小さくて済み、第１、第２配線基板１、５の損傷要因を軽減できる。
【００４６】
なお、図１（ｂ）、図３に示された可変抵抗内蔵形配線基板の断面図は、見やすくするために誇張して表現されている。しかし、前記第１、第２配線基板１、５相互の間隔は、例えば５０μｍであり前記第１、第２絶縁基板２、６の面に沿う方向の張力による押圧操作を妨げない程度の小さい値とされている。
【００４７】
次に、本発明の前記一実施形態及び図５に示された従来技術による可変抵抗内蔵形配線基板の摺動試験について、図４を参照して比較説明する。
【００４８】
ここで、本発明及び従来技術の可変抵抗内蔵形配線基板につきそれぞれ４つのサンプル（Ｎ＝１〜Ｎ＝４）を用意した。各サンプルにおいて、従来技術の第１配線層５１、第２配線層５２、第１カーボン層５３及び第２カーボン層５４と、それぞれに対応する本発明の第１配線層３、第２配線層７、第１抵抗層４及びカバー層８とは、本発明の一実施形態にて説明した材料、製造条件並びにパターン形状／寸法などについて同一条件にて形成されている。
【００４９】
そして、従来技術の各サンプルに対しては、第１、第２カーボン層５３、５４の両方に摺動子５６先端部を接圧１００ｇｆで押し当てた状態で各層の長手方向に往復移動させる。本発明の各サンプルに対しては、図３に示すように、第１抵抗層４とカバー層８とが接触するように押圧子Ｐ先端部を第２絶縁基板６の外面に接圧１００ｇｆで押し当てた状態で第１抵抗層４の長手方向に往復移動させる。前記摺動子５６及び押圧子Ｐの往復移動は、いずれのサンプルにおいても２０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで１０万回の往復移動で行われた。
【００５０】
このような摺動試験の結果、図４に示されているように、従来技術のいずれのサンプルにおいても第１、第２カーボン層５３、５４に対して２０μｍの削れ量が発生しているが、本発明の各サンプルにおいては２〜４μｍの極めて小さな削れ量程度となっている。
【００５１】
以上のように、本発明に係わる一実施形態の可変抵抗内蔵形配線基板によれば、押圧操作や摺動操作に際して、押圧子Ｐが第１配線層３、第１抵抗層４、第２配線層７及びカバー層８に直接接触することがないために、これら部材の摩耗が著しく軽減され耐久性（長寿命化）に富んでおり、電気特性を長期間に亘って高精度に維持することができる。
【００５２】
前記通電路層と抵抗層は可変抵抗内蔵形配線基板の厚さ方向に重ねられた形態となっているので、配線基板の面積占有率を下げることができ、より多くの電子部品を可変抵抗内蔵形配線基板に実装することができる。
【００５３】
また、従来技術の摺動子５６は、導電性の材料に限られ、第１、第２カーボン層５３、５４の表面がＰＥＴに比して硬く粗面となっているために摩耗し易いために、その材質選択などに制約がある。しかし、本発明の押圧子Ｐは、比較的に柔らかく滑らかな表面を有するＰＥＴに押圧されるために、摩耗し難く、特別にその材質を問わないことから製造工数やコストを摺動子に比して低減できる。
【００５４】
そして、本発明の可変抵抗の主要部材は第１、第２絶縁基板の内側に設けられているために、従来技術の保護膜（ソルダーレジスト）５５のような別個の保護手段を格別に設ける必要がない。
【００５５】
ところで、本発明の一実施形態においては、第１抵抗層４を可変抵抗の主要部としているが、前記第２配線層７の先端部７ｂを根元部分７ａの位置まで短縮し、その短縮された先端部（結局根元部分７ａ）をランド部（第２ランド部）に、前記カバー層８の一端部のみを重ね合わせて接続すれば、前記カバー層８は第２抵抗層として機能させることができる。
【００５６】
この場合、前記第１配線層３の前記第１ランド部と前記第２配線層７の前記第２ランド部とは、前記支持部１０を境にして厚さ方向に重なるように対向配置されており、第１、第２抵抗層は４、８の各一端部が前記第１、第２ランド部にそれぞれ接続され、前記第１、第２抵抗層の長手方向の各他端部は電気的に自由端として同一方向に延在した形態となっている。
【００５７】
即ち、前記カバー層８は、前記第２ランド部との接続部以外は第２絶縁基板６に直接印刷され、第１抵抗層４と同様なパターンを有する第２抵抗層となる。このように、第２抵抗層８が追加されることにより、第１抵抗層４のみの抵抗層長に比してほぼ２倍の抵抗層長を構成できるので、抵抗値の可変範囲を拡大することができる。
【００５８】
逆に、第１抵抗層４のみの抵抗層長と同等にする場合は、第１抵抗層４及び第２抵抗層（カバー層）８を共にほぼ１／２の抵抗層としてもよく、可変抵抗素子の矩形長を短縮できるので、一枚の配線基板に対する面積占有率を小さくでき、他の電子部品のための実装面積を増やすことができる。
【００５９】
ところで、前記第１抵抗層４及び第２抵抗層（カバー層）８との関係において、前記第１、第２抵抗層４、８は、押圧子Ｐの押圧によって任意の位置で互いに接触させられると、前記第１、第２配線層３、７間に直列抵抗回路を構成する。従って、電気的には、前記第１抵抗層４は第２抵抗層８に対する通電路として、第２抵抗層８は逆に第１抵抗層４に対する通電路としてそれぞれ機能するから、前記第１、第２抵抗層４、８は、各抵抗層であると同時に相手に対する互いの通電路層となる。
【００６０】
また、前記支持部１０は、本実施形態で示すようにスペーサ１０ａを用いると、第１、第２配線基板１、５の厚さ方向の間隔を精確に保って組み立てることができるなどの利点がある。しかし、材料コストをより一層低減したい場合は、支持部１０からスペーサ１０ａを除外し粘着材（１０ｂ、１０ｃ）のみを用い、その厚さを厚くすることによって両配線基板の間隔を保持するようにしてもよい。
【００６１】
前記第１、第２絶縁基板２、６のうち、前記押圧子Ｐにより押圧操作を受ける絶縁基板に、押圧面に沿う方向の張力を吸収するための弛緩部（図示せず）を設けることによって、前記押圧子Ｐの押圧操作を円滑にすると共に、絶縁基板の損傷を防止することができる。前記弛緩部は、押圧操作を受ける絶縁基板の図２（ｂ）に示された空間部（貫通孔）１０ａの矩形状の周縁に沿った部分に環状に設けられ、前記環状の部分の断面は屈曲或いは彎曲形状を有する。
【００６２】
また、本発明の可変抵抗内蔵形配線基板の前記第１、第２配線基板１、５を形成するために、前記第１、第２絶縁基板２、６を間隔をおいて並置できる面積を有する一枚の絶縁性の可撓性フィルムを用いることができる。その場合、前記可撓性フィルムの一主面に、パターニングされた前記第１、第２配線層３、７を形成し、前記一枚の絶縁性の可撓性フィルムを、一主面を内側にして、前記通電路層９と第１抵抗層４とを対向させた状態に折り返す方法を採用することができる。そして、一枚の前記可撓性フィルムに、第１、第２配線基板１、５の多数組を同時にパターニングする工程を取り込むことによって、可変抵抗内蔵形配線基板の量産化を図り、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係る可変抵抗内蔵形配線基板を説明するための図であり、（ａ）はその一部切欠平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る可変抵抗内蔵形配線基板の分解平面図であり、（ａ）は第１配線基板の上面図、（ｂ）はスペーサの上面図、（ｃ）は第２配線基板の下面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る可変抵抗内蔵形配線基板における抵抗可変操作を説明するための断面図である。
【図４】本発明の一実施形態及び従来技術にそれぞれ係る可変抵抗内蔵形配線基板の摺動試験における削れ量を比較説明するための図である。
【図５】従来技術に係る可変抵抗内蔵形配線基板の平面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 第１配線基板
２ 第１絶縁基板
３ 第１配線層
４ 第１抵抗層
５ 第２配線基板
６ 第１絶縁基板
７ 第２配線層
８ カバー層（第２抵抗層）
９ 通電路層
１０ 支持部
１０ａ スペーサ
１０ｂ、１０ｃ 粘着材
１０Ａ 空間部（貫通孔）
３０ 第３配線層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁基板の一主面に第１配線層が形成された第１配線基板と、第２絶縁基板の一主面に第２配線層が形成された第２配線基板と、前記第１、第２配線基板を前記各一主面を向かい合わせた状態で相互間に空間部を形成して平行に支持する支持部と、前記第１配線基板の一主面に配置され一端部が第１配線層の第１ランド部に接続された長矩形状の第１抵抗層と、前記第１抵抗層の長手方向に沿って平行に対面配置された前記第２配線層を含む通電路層とを備え、前記第１、第２絶縁基板の少なくとも一方は可撓性フィルムからなり、前記第１抵抗層の長手方向に沿う任意の位置において、前記可撓性フィルムの外面から押圧子による押圧操作を加えることによって、前記第１抵抗層と通電路層とを部分的に接触させて回路抵抗長を任意に設定できるようにしたことを特徴とする可変抵抗内蔵形配線基板。
【請求項２】
前記通電路層は前記第１抵抗層の長手方向に沿って平行に対面配置された長矩形状の第２抵抗層からなり、前記第１、第２抵抗層の長手方向の各一端部側において、前記支持部を境にして前記第１ランド部に対向する第２ランド部が前記第２配線層に形成され、前記第１、第２抵抗層の各一端部が前記第１、第２ランド部にそれぞれ接続され、前記第１、第２抵抗層の長手方向の各他端部は電気的に自由端として同一方向に延在していることを特徴とする請求項１に記載の可変抵抗内蔵形配線基板。
【請求項３】
前記支持部は、前記第１抵抗層の形状に対応した空間部を形成するための長矩形状の貫通孔を有し両面に粘着材が付着された絶縁フィルムからなるスペーサを用いて構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可変抵抗内蔵形配線基板。
【請求項４】
前記第１、第２絶縁基板のうち、前記押圧子により押圧操作を受ける絶縁基板は、押圧面に沿う方向の張力を吸収するために設けられた弛緩部を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか１つに記載の可変抵抗内蔵形配線基板。
【請求項５】
前記第１、第２配線基板は、前記第１、第２絶縁基板を間隔をおいて並置できる面積を有する一枚の絶縁性の可撓性フィルムの一主面に、パターニングされた前記第１、第２配線層を形成し、前記一枚の絶縁性の可撓性フィルムを、前記一主面を内側にして、前記通電路層と第１抵抗層とを対向させた状態に折り返して形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか１つに記載の可変抵抗内蔵形配線基板。
【請求項１】
第１絶縁基板の一主面に第１配線層が形成された第１配線基板と、第２絶縁基板の一主面に第２配線層が形成された第２配線基板と、前記第１、第２配線基板を前記各一主面を向かい合わせた状態で相互間に空間部を形成して平行に支持する支持部と、前記第１配線基板の一主面に配置され一端部が第１配線層の第１ランド部に接続された長矩形状の第１抵抗層と、前記第１抵抗層の長手方向に沿って平行に対面配置された前記第２配線層を含む通電路層とを備え、前記第１、第２絶縁基板の少なくとも一方は可撓性フィルムからなり、前記第１抵抗層の長手方向に沿う任意の位置において、前記可撓性フィルムの外面から押圧子による押圧操作を加えることによって、前記第１抵抗層と通電路層とを部分的に接触させて回路抵抗長を任意に設定できるようにしたことを特徴とする可変抵抗内蔵形配線基板。
【請求項２】
前記通電路層は前記第１抵抗層の長手方向に沿って平行に対面配置された長矩形状の第２抵抗層からなり、前記第１、第２抵抗層の長手方向の各一端部側において、前記支持部を境にして前記第１ランド部に対向する第２ランド部が前記第２配線層に形成され、前記第１、第２抵抗層の各一端部が前記第１、第２ランド部にそれぞれ接続され、前記第１、第２抵抗層の長手方向の各他端部は電気的に自由端として同一方向に延在していることを特徴とする請求項１に記載の可変抵抗内蔵形配線基板。
【請求項３】
前記支持部は、前記第１抵抗層の形状に対応した空間部を形成するための長矩形状の貫通孔を有し両面に粘着材が付着された絶縁フィルムからなるスペーサを用いて構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可変抵抗内蔵形配線基板。
【請求項４】
前記第１、第２絶縁基板のうち、前記押圧子により押圧操作を受ける絶縁基板は、押圧面に沿う方向の張力を吸収するために設けられた弛緩部を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか１つに記載の可変抵抗内蔵形配線基板。
【請求項５】
前記第１、第２配線基板は、前記第１、第２絶縁基板を間隔をおいて並置できる面積を有する一枚の絶縁性の可撓性フィルムの一主面に、パターニングされた前記第１、第２配線層を形成し、前記一枚の絶縁性の可撓性フィルムを、前記一主面を内側にして、前記通電路層と第１抵抗層とを対向させた状態に折り返して形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか１つに記載の可変抵抗内蔵形配線基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１４６８０２（Ｐ２０１０−１４６８０２Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２１０４８（Ｐ２００８−３２１０４８）
【出願日】平成２０年１２月１７日（２００８．１２．１７）
【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２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１７日（２００８．１２．１７）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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