電子部品の回路基板への取付方法およびシートスイッチ
【課題】電子部品の回路基板への確実な取付方法を提供する。
【解決手段】樹脂製の本体ケース１０１の外周側面１０１ａ〜ｄにつば部１０３を設け且つ外周側面１０１ａ，ｃから金属端子１０５を突出する電子部品１００と、導電パターン２５を設けた回路基板２０と、金型２００，３００とを用意する。導電パターン２５と金属端子１０５とを接合した状態で電子部品１００と回路基板２０を金型２００，３００内に収納し、金型２００，３００内の電子部品１００の外周側面１０１ａ〜ｄを囲む部分と、回路基板２０の電子部品１００を載置した反対面側とにキャビティーＣ１，Ｃ２を形成する。キャビティーＣ１，Ｃ２内につば部１０３を配置する。頭部１０９を位置決め収納部２０１に収納して電子部品１００を位置決めする。キャビティーＣ１，Ｃ２内に樹脂を成形して形成される電子部品取付体１３０によって電子部品１００を回路基板２０に取り付ける。
【解決手段】樹脂製の本体ケース１０１の外周側面１０１ａ〜ｄにつば部１０３を設け且つ外周側面１０１ａ，ｃから金属端子１０５を突出する電子部品１００と、導電パターン２５を設けた回路基板２０と、金型２００，３００とを用意する。導電パターン２５と金属端子１０５とを接合した状態で電子部品１００と回路基板２０を金型２００，３００内に収納し、金型２００，３００内の電子部品１００の外周側面１０１ａ〜ｄを囲む部分と、回路基板２０の電子部品１００を載置した反対面側とにキャビティーＣ１，Ｃ２を形成する。キャビティーＣ１，Ｃ２内につば部１０３を配置する。頭部１０９を位置決め収納部２０１に収納して電子部品１００を位置決めする。キャビティーＣ１，Ｃ２内に樹脂を成形して形成される電子部品取付体１３０によって電子部品１００を回路基板２０に取り付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型の電子部品を回路基板に電気的・機械的に取り付けるのに用いて好適な電子部品の回路基板への取付方法、および前記回路基板を用いて構成されるシートスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、略矩形状で樹脂製の本体ケースの左右両側面から金属端子を突出してなるチップ型の電子部品を回路基板上に載置して取り付けるために、回路基板上に載置した電子部品の周囲に合成樹脂製の電子部品取付体を成形することが行われている（例えば特許文献１参照）。具体的には、電子部品を載置した回路基板を金型内に収納して金型内に設けた前記電子部品取付体成形用のキャビティー内に溶融成形樹脂を充填し、冷却によって溶融成形樹脂が固化した後に金型を取り外すことによって電子部品取付体を成形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１７２７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の電子部品の回路基板への取付方法には、以下のような問題があった。すなわち電子部品が比較的寸法の大きいものであれば電子部品の金属端子とこの金属端子を接続する回路基板の導電パターンとの接続位置に多少のズレが生じても問題ないが、電子部品が小型化（たとえばその本体ケースの長手方向の長さが２〜３ｍｍ程度）し、その金属端子および導電パターンの寸法及びピッチが非常に小さくなると、前記金属端子と導電パターンとの接続位置の少しのズレが両者間の接続不良などを生じさせてしまう。このため電子部品が小型化すればするほど金型内にセットした電子部品と回路基板間の精度の良い位置合わせが必要となる。特許文献１（その段落「００３３」参照）においては、電子部品から突出する金属端子を位置決めすることで電子部品のキャビティー内における位置決めを行っていた。
【０００５】
しかしながら電子部品の小型化に伴って前記金属端子の本体ケースからの突出寸法も短くなり、前記特許文献１のようにこの金属端子を電子部品の金型内における位置決めに使用することが困難になってきていた。
【０００６】
また特許文献１においては、主として電子部品の金属端子の部分に電子部品取付体を成形することでこの電子部品を回路基板上に取り付けているが、前述のように電子部品が小型化して金属端子が短くなると、前記電子部品取付体による金属端子の取付強度が弱くなってしまう。これを防止するため電子部品の金属端子の部分だけでなく、さらに本体ケースの外周側面にも電子部品取付体を成形することが考えられるが、本体ケースも小型化されているので、さらなる取付強度の向上が求められていた。
【０００７】
一方オン・オフ用のスイッチを形成した回路基板の一部に上記電子部品を取り付け、この回路基板の上部にスペーサを介して薄いキートップ板を積層してシートスイッチを構成した場合であって、前記電子部品の回路基板上での高さがスイッチの高さより高いような場合、シートスイッチの薄型化が阻害されてしまうという問題もあった。
【０００８】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、たとえ電子部品が小型化しても、これを確実に回路基板上に機械的・電気的に取り付けることができる電子部品の回路基板への取付方法を提供することにある。
【０００９】
また本発明の目的は、スイッチを形成した回路基板の一部に電子部品を取り付けてシートスイッチを構成する場合であっても、薄型化が阻害されないシートスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願請求項１に記載の発明は、樹脂製の本体ケースの外周側面に本体ケースと一体のつば部を設けるとともに、本体ケースの外周側面から金属端子を突出してなる電子部品と、前記電子部品の金属端子を接合する導電パターンを設けた回路基板と、金型とを用意し、前記回路基板の導電パターンと電子部品の金属端子とを接合した状態で前記電子部品と回路基板を金型内に収納し、その際金型内の電子部品の外周側面を囲む部分と、回路基板の電子部品を載置した反対面側とにキャビティーを形成するとともに、このキャビティー内に前記電子部品のつば部を配置し、同時に前記本体ケースの頭部を金型に設けた位置決め収納部に収納ガイドして前記電子部品を位置決めし、キャビティー内に溶融成形樹脂を充填して冷却した後に金型を取り外すことによって形成される電子部品取付体によって電子部品を回路基板に取り付けることを特徴とする電子部品の回路基板への取付方法にある。
【００１１】
本願請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子部品の回路基板への取付方法において、前記金属端子は前記つば部の外周先端辺から突出しており、且つこのつば部の外周先端辺には本体ケース成形の際に形成されるゲート跡があることを特徴とする電子部品の回路基板への取付方法にある。
【００１２】
本願請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電子部品の回路基板への取付方法において、前記回路基板の導電パターンと電子部品の金属端子との接合部分は、前記金型内に突出する当接ピンにてその表裏から挟持され、且つ前記挟持の際は前記当接ピンの先端面の一部のみを、前記導電パターンと接合している金属端子の先端部分に当接させることを特徴とする電子部品の回路基板への取付方法にある。
【００１３】
本願請求項４に記載の発明は、請求項１または２または３に記載の方法によって電子部品を取り付けるとともに所定位置にスイッチを形成してなる回路基板と、前記スイッチを収納するスイッチ収納部と前記電子部品取付体を収納する電子部品取付体収納部とを有し、前記回路基板のスイッチを形成した側の面上に積層されるスペーサと、前記スイッチ収納部と前記電子部品取付体収納部とを覆うように前記スペーサの面上に積層されるキートップ板と、を有してなるシートスイッチにある。
【００１４】
本願請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のシートスイッチにおいて、前記電子部品は前記回路基板の前記スペーサを積層する反対面側に設置されていることを特徴とするシートスイッチにある。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、電子部品と回路基板を金型内に収納した際に、電子部品（本体ケース）の頭部が金型の位置決め収納部に収納ガイドされることによって電子部品が位置決めされる。このためたとえ電子部品が小型化しても（本体ケースのみでなく金属端子が小さくなって金属端子を用いて位置決めができなくても）、電子部品の金型内におけるガイド（位置決め）を確実に行うことができる。したがってキャビティー内に溶融成形樹脂を充填する際に電子部品に位置ずれが生じることはなく、確実に回路基板の導電パターンに電子部品の金属端子を接続したまま電子部品取付体を成形することができる。
同時に電子部品のつば部がキャビティー内に配置されることでこのつば部が電子部品取付体の内部に埋設される。これによってつば部が電子部品取付体内に係止されることで、電子部品は電子部品取付体から外れなくなり、この点からもたとえ電子部品が小型化しても、電子部品を確実に回路基板上に機械的・電気的に取り付けることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、たとえつば部の外周先端辺から金属端子が突出したり、この外周先端辺にゲート跡があって微小なバリが突出していても、これら金属端子やつば部の外周先端辺の部分は電子部品の金型に対する位置決めには使用されない。このため前記金属端子やゲート跡に影響されてキャビティー内において電子部品が位置ずれすることはなく、確実に回路基板の導電パターンに電子部品の金属端子を接続したまま電子部品取付体を成形することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、当接ピンの先端面の一部のみを金属端子の先端部分に当接しているので、電子部品が非常に小型化してその金属端子全体を当接ピンに当接できない場合でも、金属端子およびこれに接合している回路基板の溶融成形樹脂充填時の挟持を確実に行うことができる。さらには金属端子の多くの部分を電子部品取付体を構成する樹脂にて覆うことができ、それによって導電パターンと金属端子の機械的・電気的接続が確実となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１または２または３に記載の方法によって電子部品を取り付けた回路基板を用いて、容易に薄型のシートスイッチを構成することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、スペーサやキートップ板を積層する側の回路基板上には電子部品の裏面側の電子部品取付体が配置されるが、この電子部品取付体の厚み（高さ）寸法は電子部品の厚み（高さ）寸法に比べて容易に薄く（低く）することができる。従って回路基板の上面側（キートップ板側）の厚み寸法を容易に薄く構成することができる。なお回路基板の下面側においては電子部品が少し突出することとなるが、このシートスイッチを取り付ける電子機器側に位置するので、シートスイッチの下面全体ではなく、電子部品を取り付けた部分のみを避けるように電子機器に凹部を設ければよいだけなので、電子機器の薄型化の大きな障害にはならない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】シートスイッチ１を上側から見た斜視図である。
【図２】シートスイッチ１を下側から見た斜視図である。
【図３】シートスイッチ１を上側から見た分解斜視図である。
【図４】回路基板２０を下面側から見た斜視図である。
【図５】図１のＡ−Ａ断面拡大図である。
【図６】図１のＢ−Ｂ断面拡大図である。
【図７】図１のＣ−Ｃ断面拡大図である。
【図８】回路基板２０の電子部品１００を取り付けた部分を拡大して上側から見た要部拡大斜視図である。
【図９】回路基板２０の電子部品１００を取り付けた部分を拡大して下側から見た要部拡大斜視図である。
【図１０】電子部品１００を示す図であり、図１０（ａ）は上側から見た斜視図、図１０（ｂ）は下側から見た斜視図である。
【図１１】電子部品１００の回路基板２０への取付方法説明図である。
【図１２】電子部品１００の回路基板２０への取付方法説明図である。
【図１３】電子部品１００−２を下側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明を適用してなるシートスイッチ１を上側から見た斜視図、図２はシートスイッチ１を下側から見た斜視図、図３はシートスイッチ１を上側から見た分解斜視図である。これらの図に示すようにシートスイッチ１は、剥離シート１０上に、回路基板２０と、スペーサ４０と、キートップ板６０とをそれぞれ接着層４５，４７，３７（図５参照）によって積層一体化して構成されている。なお以下の説明において、「上」とは回路基板２０からキートップ板６０を見る方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとする。
【００２２】
剥離シート１０は合成樹脂フイルム製または紙フイルム製であり、回路基板２０の下面を略覆う外形形状（略矩形状）を有している。また回路基板２０に取り付ける下記する電子部品取付体１３０に対向する位置には、この電子部品取付体１３０を挿通する寸法の略矩形状の貫通孔１１が設けられている。また剥離シート１０の外周の所定位置には外方に矩形状に突出して剥離シート１０を剥がす際に使用する把持部１３が設けられている。
【００２３】
図４は回路基板２０を下面側から見た斜視図である。同図および図３に示すように回路基板２０は、厚み０．１ｍｍ程度の可撓性を有する略矩形状の合成樹脂フイルム（この例ではＰＥＴフイルム）２１の表面（上面）の所定の複数位置にスイッチ３０を設けるとともに、所定の１か所にチップ型の電子部品１００を取り付けて構成されている。回路基板２０の外周には帯状の引出部２３が接続され、前記各スイッチ３０や電子部品１００の入出力用の図示しない回路パターンが配線されている。図５は図１のＡ−Ａ断面拡大図である。同図および図３に示すようにスイッチ３０は、合成樹脂フイルム２１上に接点パターン３１と接点パターン３１の周囲を囲む接点パターン３３とを形成し、その上に略ドーム形状の弾性金属板製の反転板３５を設置して構成されている。反転板３５の外周には接点パターン３３が接触しており、反転板３５の下面中央は中央の接点パターン３１上部に所定の隙間を介して対向している。なお合成樹脂フイルム２１の材質が上記材質に限定されないことは言うまでもなく、必要に応じて他の各種熱可塑性、熱硬化性、光硬化性の合成樹脂フイルムを用いてもよい。
【００２４】
図８，図９は回路基板２０の電子部品１００を取り付けた部分を拡大して示す図であり、図８は上側から見た要部拡大斜視図、図９は下側から見た要部拡大斜視図である。これらの図に示すように電子部品１００の回路基板２０への取付構造は、回路基板２０の下面上に載置した電子部品１００の外周側面１０１ａ〜ｄ（図１０参照）を囲む部分と、回路基板２０の電子部品１００を載置した反対面側（つまり上面側）とに、回路基板２０に設けた樹脂挿通孔２９（図１１参照）を介して一体となるように電子部品取付体１３０を成形することで、これら回路基板２０と電子部品１００と電子部品取付体１３０とを一体化して構成されている。
【００２５】
回路基板２０の下面の電子部品１００を取り付ける部分には、図１１に示すように、合成樹脂フイルム２１の下面に複数（４つ）の導電パターン２５を形成している。導電パターン２５は何れも略矩形状であって左右２つずつ併設する位置に設けられている。これら各導電パターン２５の位置は、下記する電子部品１００の各金属端子１０５に対向する位置と一致している。導電パターン２５は導電ペーストを印刷（スクリーン印刷など）することによって形成されているが、金属箔のエッチングや蒸着などの別の方法によって形成してもよい。各導電パターン２５には、前記引出部２３に引き出される回路パターン２７が接続されている。合成樹脂フイルム２１の前記各導電パターン２５の周囲の部分（併設された導電パターン２５の間の位置と両導電パターン２５の両外側の位置）には、上下に貫通する略矩形状の複数（左右３つずつ）の樹脂挿通孔２９が設けられている。つまり各樹脂挿通孔２９は各導電パターン２５に隣接して設けられている。
【００２６】
図１０は電子部品１００を示す図であり、図１０（ａ）は上側から見た斜視図、図１０（ｂ）は下側から見た斜視図である。この図に示すように電子部品１００は樹脂製で略矩形状（底面が長方形状の略四角錐台）の本体ケース１０１の外周側面１０１ａ〜１０１ｄの底面部分から外方に向けてつば部１０３を突出して一体に設け、また本体ケース１０１の外周側面１０１ａ〜１０１ｄの内の左右の外周側面１０１ａ，１０１ｃのつば部１０３の外周先端辺１０３ａからそれぞれ一対ずつの金属端子１０５を突出して構成されている。４つの金属端子１０５の下面は本体ケース１０１の下面と同一面（載置面）となっている。この電子部品１００はこの例では磁気センサ（ホール素子）であり、ホール効果を利用して磁界を電気信号に変換するものであり、たとえば磁石が接近したか否かを検出するものである。つば部１０３の外周先端辺１０３ａの所定位置には本体ケース１０１の成形の際に形成されるゲート跡１０７がある。ゲート跡１０７は、本体ケース１０１を金型を使って成形する際に使用される金型のゲートの切断面である。電子部品１００の上部（つば部１０３側の面の反対面側の部分）は頭部１０９となっている。
【００２７】
図８，図９に戻って、電子部品取付体１３０は合成樹脂（この例ではＰＢＴ樹脂を用いているが、他の各種合成樹脂材を用いてもよい）の一体成型品であり、回路基板２０に設けた樹脂挿通孔２９（図１１参照）を通して回路基板２０の上下面に全体として略矩形状に形成されている。なお電子部品取付体１３０の回路基板２０の下側（電子部品１００を載置している面側）の部分を第１取付部１４０といい、上側（電子部品１００を載置していない面側）の部分を第２取付部１５０ということにする。第１取付部１４０は電子部品１００の外周側面１０１ａ〜１０１ｄ（図１０参照）全体を囲んで形成されており、電子部品１００の頭部１０９の下面（先端面）は露出し、また第１取付部１４０の下面は電子部品１００の頭部１０９の下面よりも高い位置に位置している（すなわち薄く形成されている）。第１取付部１４０の前記電子部品１００の金属端子１０５の真下に位置する部分には、金属端子１０５の面に達する円形の凹部１３１が設けられている。各凹部１３１の底面の一部（一部のみ）には、図７に示すように、金属端子１０５の先端部分の下面が露出している。一方第２取付部１５０は第１取付部１４０の外形形状と同じ外形形状を有し、前記第１取付部１４０の各凹部１３１に対向する位置には回路基板２０の上面に達する円形の凹部１４１が設けられている。また第２取付部１５０の中央のゲート接続箇所は凹部１４３となっている。第２取付部１５０の厚みはスペーサ４０の厚みと同じ厚みにしている。
【００２８】
図３に戻って、スペーサ４０は、合成樹脂（この例ではＰＥＴ樹脂）を板状に形成して構成されており、前記回路基板２０の各スイッチ３０に対向する位置に上下に貫通するスイッチ収納部４１を設け、また前記回路基板２０の電子部品取付体１３０の第２取付部１５０に対向する位置に上下に貫通する電子部品取付体収納部４３を設けて構成されている。スペーサ４０の上下面には接着層４５，４７が設けられている（図５参照）。このスペーサ４０の厚みは０．５ｍｍ程度であり、スイッチ板３０（反転板３５）と下記する押圧部７０の厚みを合わせた厚みとなっている。またスペーサ４０は、上下に接着層４５，４７を設けたＰＥＴ板をプレス加工することで形成される。もちろんスペーサ４０は成形によって形成してもよいし、スクリーン印刷などによって形成してもよい。
【００２９】
キートップ板（銘板でもある）６０は、合成樹脂（この例ではＰＥＴ樹脂）を可撓性が生じる程度まで薄板状に成形してなるキートップ板本体６１の下面に押圧部材７１（図５参照）を貼り付けることで押圧部７０を形成して構成されている。キートップ板本体６１は、前記回路基板２０の各スイッチ３０に対向する位置に上方向に突出する平板状のキートップ部６３を設けている。このキートップ板本体６１のキートップ部６３以外の部分の厚みは０．１６ｍｍ程度である。シートスイッチ１は電子機器の操作部に取り付けられて電子機器の表面に露出する部分なので、キートップ板本体６１の上面には所望の色彩や模様などの装飾（塗装など）が施されている。
【００３０】
押圧部材７１は図５に示すように、厚み０．１８ｍｍ程度の可撓性を有する合成樹脂フイルム（この例ではＰＥＴフイルム）を円板状に形成して構成されている。押圧部材７１は接着層７９によってキートップ板本体６１（そのキートップ部６３）の下面に貼り付けられることでキートップ板６０の押圧部７０になる。押圧部７０は前記回路基板２０の各スイッチ３０中央に対向する位置に設けられている。
【００３１】
次に上記電子部品１００の回路基板２０への取付方法を説明する。図１１，図１２は電子部品１００の回路基板２０への取付方法説明図であり、図１１は回路基板２０に電子部品１００を載置する状態を示す斜視図、図１２は電子部品１００と回路基板２０とを第１，第２金型２００，３００内に収納した状態の断面図（図７に相当する部分の断面図）である。まず図１１において、回路基板２０の下面に電子部品１００を載置する。このとき電子部品１００の各金属端子１０５を回路基板２０の各導電パターン２５上に接合する。次に図１２に示すように、電子部品１００および回路基板２０の上下を金型（第１，第２金型）２００，３００によって挟持し、第１，第２金型２００，３００内に電子部品１００および回路基板２０を収納する。これによって第１，第２金型２００，３００内には、電子部品１００の外周側面１０１ａ〜１０１ｄを囲むキャビティーＣ１と、回路基板２０の電子部品１００を載置した反対面側のキャビティーＣ２とが形成される。キャビティーＣ１は前記第１取付部１４０を成形するためのものであり、キャビティーＣ２は第２取付部１５０を成形するためのものである。
【００３２】
第１金型２００のキャビティーＣ１の内底面のほぼ中央には、電子部品１００の本体ケース１０１の頭部１０９をがたつきなくぴったり挿入してガイドする位置決め収納部２０１が設けられている。また第１金型２００のキャビティーＣ１の内底面の前記位置決め収納部２０１を囲む位置には、キャビティーＣ１内に向かって４本（図１２では２本のみ示す）の当接ピン２３０を突出するように設けている。各当接ピン２３０はその先端面の一部のみが、回路基板２０の導電パターン２５と接合している４本の各金属端子１０５の先端部分に当接している。一方第２金型３００のキャビティーＣ２の内底面のほぼ中央には真下方向に向けて１つの樹脂注入口（ゲート）３０１が設けられている。また第２金型３００のキャビティーＣ２の内底面の前記各当接ピン２３０に対向する位置には、キャビティーＣ２内に向かって４本（図１２では２本のみ示す）の当接ピン３３０が突出している。各当接ピン３３０はその先端面が回路基板２０に当接し、前記当接ピン２３０と協働して回路基板２０の導電パターン２５と金属端子１０５との接合部分をその表裏から挟持・固定する。また各当接ピン２３０によって前記４つの凹部１３１（図９参照）が形成され、各当接ピン３３０によって前記４つの凹部１４１（図８参照）が形成される。
【００３３】
そして樹脂注入口３０１からキャビティーＣ２，Ｃ１内に溶融成形樹脂を充填し、その後冷却した後に第１，第２金型２００，３００を取り外せば、電子部品取付体１３０が成形され、この電子部品取付体１３０によって電子部品１００が回路基板２０に取り付けられる。
【００３４】
ところでキャビティーＣ２，Ｃ１内への溶融成形樹脂の充填時には、回路基板２０および電子部品１００に溶融成形樹脂の流体圧力が加わり、回路基板２０に対する電子部品１００の位置がずれたり、導電パターン２５と金属端子１０５との接合面間に隙間が生じたりしようとする。しかしながら電子部品１００はその頭部１０９がぴったり位置決め収納部２０１に収納ガイドされることによってその位置が位置決めされており、また回路基板２０は第１，第２金型２００，３００によって挟持されることで固定されているので、たとえ電子部品１００が小型化しても（本体ケース１０１のみでなく金属端子１０５が小さくなって金属端子１０５を用いて位置決めができなくても）、電子部品１００の金型２００，３００内におけるガイド（位置決め）を確実に行うことができる。したがってキャビティーＣ２，Ｃ１内に溶融成形樹脂を充填する際に電子部品１００に位置ずれが生じることはなく、確実に回路基板２０の導電パターン２５に電子部品１００の金属端子１０５を接続したまま電子部品取付体１３０を成形することができる。また各導電パターン２５と金属端子１０５はその両側から当接ピン２３０，３３０によって挟持されているので、溶融樹脂の流体圧力によって回路基板２０の電子部品１００を載置していない面側から強い流体圧力が加わっても、金属端子１０５およびこれに接合している回路基板２０が溶融成形樹脂の圧力などによって撓むなどして位置ずれを起こすことがなくなり、確実に導電パターン２５と金属端子１０５との接合面間の接続状態を維持でき、確実に回路基板２０の導電パターン２５に電子部品１００の金属端子１０５を接続したまま電子部品取付体１３０を成形することができる。
【００３５】
同時に電子部品１００のつば部１０３がキャビティーＣ１内に配置されることでこのつば部１０３が電子部品取付体１３０の内部に埋設される（図６参照）。これによってつば部１０３が電子部品取付体１３０内に係止されることで、電子部品１００は電子部品取付体１３０から外れなくなり、この点からもたとえ電子部品１００が小型化しても、電子部品１００を確実に回路基板２０上に機械的・電気的に取り付けることができる。
【００３６】
またこの実施形態によれば、つば部１０３の外周先端辺１０３ａから金属端子１０５が突出しており、またこの外周先端辺１０３ａにゲート跡１０７があって微小なバリが突出している場合もある（ゲート跡１０７以外の外周先端辺１０３ａ中にもバリのある場合がある）が、これら金属端子１０５やつば部１０３の外周先端辺１０３ａの部分は電子部品１００の金型２００，３００に対する位置決めには使用されない。このため金属端子１０５やゲート跡１０７の部分がキャビティーＣ１内面に当接するなどして金型２００，３００内で電子部品１００が位置ずれすることはなく、確実に回路基板２０の導電パターン２５に電子部品１００の金属端子１０５を接続したまま電子部品取付体１３０を成形することができる。
【００３７】
一方この実施形態の場合、当接ピン２３０の先端面の一部のみを金属端子１０５の先端部分に当接しているので、電子部品１００が非常に小型化してその金属端子１０５全体を当接ピン２３０に当接できない場合でも、金属端子１０５およびこれに接合している回路基板２０の溶融成形樹脂充填時の挟持を確実に行うことができる。また当接ピン２３０のほぼ全面を金属端子１０５の上面に当接すると、電子部品取付体１３０の成形後に金属端子１０５の上面の露出面の面積が大きくなり、その分金属端子１０５を押えておく押え強度が弱くなり、金属端子１０５と導電パターン２５との接続が阻害される恐れがあるが、これを防止することもできる。
【００３８】
次に上記各構成部品を用いて前記シートスイッチ１を製造する方法を説明する。シートスイッチ１の製造は、図３に示すように、キートップ板６０の下面に、上下面に接着層４５，４７（図５〜図７参照）を設けたスペーサ４０の上面を接着し、次にスペーサ４０の下面に回路基板２０の上面を接着し、次に回路基板２０の下面に設けた接着層３７（図５〜図７参照）の下面に剥離シート１０を貼り付けることによって行われる。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。
【００３９】
このとき図５に示すように各スイッチ３０（反転板３５）と各スイッチ３０の上面中央に当接する押圧部７０はスペーサ４０の各スイッチ収納部４１内に位置している。同時に図６，図７に示すように電子部品取付体１３０（第２取付部１５０の部分）はスペーサ４０の電子部品取付体収納部４３内に位置している。
【００４０】
このシートスイッチ１は、剥離シート１０を剥がして露出させた接着層３７を電子機器などの表面に貼り付けることで電子機器などに取り付けられる。そして図５に示すキートップ板６０のキートップ部６３上面を押圧すれば、キートップ部６３とともに押圧部７０が下降し、押圧部７０によって押圧されたスイッチ３０の反転板３５が反転し、スイッチがオンする。前記キートップ部６３への押圧を解除すれば、反転板３５の弾性復帰力によって反転板３５は元の形状に自動復帰し、スイッチ３０がオフすると同時にキートップ部６３も元の位置に上昇する。
【００４１】
以上のようにシートスイッチ１は、電子部品１００を取り付けるとともに所定位置にスイッチ３０を形成してなる回路基板２０と、スイッチ３０を収納するスイッチ収納部４１と電子部品取付体１３０（第２取付部１５０）を収納する電子部品取付体収納部４３とを有し、回路基板２０のスイッチ３０を形成した側の面上に積層されるスペーサ４０と、スイッチ収納部４１と電子部品取付体収納部４３とを覆うようにスペーサ４０の面上に積層されるキートップ板６０とを有して構成されており、これによって電子部品１００を取り付けた回路基板２０を用いて、容易に薄型のシートスイッチ１を構成することができる。
【００４２】
また上記シートスイッチ１においては、電子部品１００は回路基板２０のスペーサ４０を積層する反対面側（すなわちスイッチ３０を載置する反対面側）に設置され、これによって回路基板２０の電子部品１００を載置した反対面側の電子部品取付体１３０である第２取付部１５０をスペーサ４０の電子部品取付体収納部４３内に配置している。すなわちスペーサ４０やキートップ板６０を積層する側の回路基板２０上には電子部品１００の裏面側の第２取付部１５０が配置されるが、この第２取付部１５０の厚み（高さ）寸法は電子部品１００の厚み（高さ）寸法に比べて容易に薄く（低く）することができる。従って回路基板２０の上面側（キートップ板６０側。すなわちこのシートスイッチ１を取り付ける図示しない電子機器の表面側）の厚み寸法を容易に薄く構成することができる。なお回路基板２０の下面側（図示しない電子機器側）においては電子部品１００および第１取付部１４０がシートスイッチ１の他の部分よりも少し下方向に突出することになるが（図６，図７参照）、突出するのは電子機器側である。このためシートスイッチ１の下面全体ではなく、電子部品１００および第１取付部１４０を取り付けた部分のみを避けるように電子機器表面（シートスイッチ接着面）に凹部を設けるだけでよいので、電子機器の薄型化の大きな障害にはならない。
【００４３】
ところで電子部品１００の形状・構造は種々の変更が可能であり、たとえば図１３に示すような構造の電子部品１００−２であってもよい。この電子部品１００−２もホール素子であり、樹脂製で略矩形状の本体ケース１０１−２の外周側面１０１−２ａ〜ｄの中央部分から外方に向けてつば部１０３−２を突出して一体に設け、また本体ケース１０１−２の外周側面１０１−２ａ〜ｄの内の左右の外周側面１０１−２ａ，ｃのつば部１０３−２の外周先端辺１０３−２ａからそれぞれ１つと２つの金属端子１０５−２を突出して構成されている。各金属端子１０５−２はつば部１０３−２から突出した部分においてほぼ直角に下方向に折り曲げられ、さらに本体ケース１０１−２の下面とほぼ同一面上で本体ケース１０１−２から離れる方向にほぼ直角に折り曲げられている。つまり各金属端子１０５−２の下面は本体ケース１０１−２の下面とほぼ同一面（載置面）となっている。この電子部品１００−２においても、つば部１０３−２の外周先端辺１０３−２ａの所定位置に本体ケース１０１−２の成形の際に形成されるゲート跡１０７−２がある。電子部品１００−２の上部は頭部１０９−２となっており、この電子部品１００−２を金型内にセットした際はこの頭部１０９−２が前記実施形態と同様に第１金型に設けた位置決め収納部に挿入されガイドされ、上記実施形態と同じ方法によって電子部品１００−２は図示しない回路基板に取り付けられる。
【００４４】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。たとえば、上記実施形態では電子部品１００，１００−２としてホール素子を用いたが、電子部品１００，１００−２はホール素子以外の各種磁気センサーでもよく、また磁気センサー以外の各種電子部品でもよい。上記実施形態では回路基板２０としてフレキシブル回路基板を用いたが、硬質基板などの他の各種回路基板を用いてもよい。また上記実施形態では金型として２つの第１，第２金型２００，３００を用いたが、他の各種構造の金型を用いてもよい。キャビティーＣ１，Ｃ２の形状も種々の変更が可能であることはいうまでもない。また上記実施形態ではキートップ板６０にキートップ部６３などを設けて凹凸状に形成しているが、すべてを平面状としてもよい。その場合、キートップ板６０を可撓性を有する合成樹脂フイルムで構成してもよい。また金属端子１０５はつば部１０３の外周先端辺１０３ａ〜ｄから突出させる必要はなく、外周側面１０１ａ〜ｄのつば部１０３とは別の位置から突出させてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ シートスイッチ
１０ 剥離シート
２０ 回路基板
２５ 導電パターン
３０ スイッチ
４０ スペーサ
４１ スイッチ収納部
４３ 電子部品取付体収納部
６０ キートップ板
１００ 電子部品
１０１ 本体ケース
１０１ａ〜ｄ 外周側面
１０３ つば部
１０３ａ 外周先端辺
１０５ 金属端子
１０７ ゲート跡
１０９ 頭部
１３０ 電子部品取付体
２００ 第１金型
２０１ 位置決め収納部
２３０ 当接ピン
３００ 第２金型
３３０ 当接ピン
Ｃ１，Ｃ２ キャビティー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型の電子部品を回路基板に電気的・機械的に取り付けるのに用いて好適な電子部品の回路基板への取付方法、および前記回路基板を用いて構成されるシートスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、略矩形状で樹脂製の本体ケースの左右両側面から金属端子を突出してなるチップ型の電子部品を回路基板上に載置して取り付けるために、回路基板上に載置した電子部品の周囲に合成樹脂製の電子部品取付体を成形することが行われている（例えば特許文献１参照）。具体的には、電子部品を載置した回路基板を金型内に収納して金型内に設けた前記電子部品取付体成形用のキャビティー内に溶融成形樹脂を充填し、冷却によって溶融成形樹脂が固化した後に金型を取り外すことによって電子部品取付体を成形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１７２７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の電子部品の回路基板への取付方法には、以下のような問題があった。すなわち電子部品が比較的寸法の大きいものであれば電子部品の金属端子とこの金属端子を接続する回路基板の導電パターンとの接続位置に多少のズレが生じても問題ないが、電子部品が小型化（たとえばその本体ケースの長手方向の長さが２〜３ｍｍ程度）し、その金属端子および導電パターンの寸法及びピッチが非常に小さくなると、前記金属端子と導電パターンとの接続位置の少しのズレが両者間の接続不良などを生じさせてしまう。このため電子部品が小型化すればするほど金型内にセットした電子部品と回路基板間の精度の良い位置合わせが必要となる。特許文献１（その段落「００３３」参照）においては、電子部品から突出する金属端子を位置決めすることで電子部品のキャビティー内における位置決めを行っていた。
【０００５】
しかしながら電子部品の小型化に伴って前記金属端子の本体ケースからの突出寸法も短くなり、前記特許文献１のようにこの金属端子を電子部品の金型内における位置決めに使用することが困難になってきていた。
【０００６】
また特許文献１においては、主として電子部品の金属端子の部分に電子部品取付体を成形することでこの電子部品を回路基板上に取り付けているが、前述のように電子部品が小型化して金属端子が短くなると、前記電子部品取付体による金属端子の取付強度が弱くなってしまう。これを防止するため電子部品の金属端子の部分だけでなく、さらに本体ケースの外周側面にも電子部品取付体を成形することが考えられるが、本体ケースも小型化されているので、さらなる取付強度の向上が求められていた。
【０００７】
一方オン・オフ用のスイッチを形成した回路基板の一部に上記電子部品を取り付け、この回路基板の上部にスペーサを介して薄いキートップ板を積層してシートスイッチを構成した場合であって、前記電子部品の回路基板上での高さがスイッチの高さより高いような場合、シートスイッチの薄型化が阻害されてしまうという問題もあった。
【０００８】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、たとえ電子部品が小型化しても、これを確実に回路基板上に機械的・電気的に取り付けることができる電子部品の回路基板への取付方法を提供することにある。
【０００９】
また本発明の目的は、スイッチを形成した回路基板の一部に電子部品を取り付けてシートスイッチを構成する場合であっても、薄型化が阻害されないシートスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願請求項１に記載の発明は、樹脂製の本体ケースの外周側面に本体ケースと一体のつば部を設けるとともに、本体ケースの外周側面から金属端子を突出してなる電子部品と、前記電子部品の金属端子を接合する導電パターンを設けた回路基板と、金型とを用意し、前記回路基板の導電パターンと電子部品の金属端子とを接合した状態で前記電子部品と回路基板を金型内に収納し、その際金型内の電子部品の外周側面を囲む部分と、回路基板の電子部品を載置した反対面側とにキャビティーを形成するとともに、このキャビティー内に前記電子部品のつば部を配置し、同時に前記本体ケースの頭部を金型に設けた位置決め収納部に収納ガイドして前記電子部品を位置決めし、キャビティー内に溶融成形樹脂を充填して冷却した後に金型を取り外すことによって形成される電子部品取付体によって電子部品を回路基板に取り付けることを特徴とする電子部品の回路基板への取付方法にある。
【００１１】
本願請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子部品の回路基板への取付方法において、前記金属端子は前記つば部の外周先端辺から突出しており、且つこのつば部の外周先端辺には本体ケース成形の際に形成されるゲート跡があることを特徴とする電子部品の回路基板への取付方法にある。
【００１２】
本願請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電子部品の回路基板への取付方法において、前記回路基板の導電パターンと電子部品の金属端子との接合部分は、前記金型内に突出する当接ピンにてその表裏から挟持され、且つ前記挟持の際は前記当接ピンの先端面の一部のみを、前記導電パターンと接合している金属端子の先端部分に当接させることを特徴とする電子部品の回路基板への取付方法にある。
【００１３】
本願請求項４に記載の発明は、請求項１または２または３に記載の方法によって電子部品を取り付けるとともに所定位置にスイッチを形成してなる回路基板と、前記スイッチを収納するスイッチ収納部と前記電子部品取付体を収納する電子部品取付体収納部とを有し、前記回路基板のスイッチを形成した側の面上に積層されるスペーサと、前記スイッチ収納部と前記電子部品取付体収納部とを覆うように前記スペーサの面上に積層されるキートップ板と、を有してなるシートスイッチにある。
【００１４】
本願請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のシートスイッチにおいて、前記電子部品は前記回路基板の前記スペーサを積層する反対面側に設置されていることを特徴とするシートスイッチにある。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、電子部品と回路基板を金型内に収納した際に、電子部品（本体ケース）の頭部が金型の位置決め収納部に収納ガイドされることによって電子部品が位置決めされる。このためたとえ電子部品が小型化しても（本体ケースのみでなく金属端子が小さくなって金属端子を用いて位置決めができなくても）、電子部品の金型内におけるガイド（位置決め）を確実に行うことができる。したがってキャビティー内に溶融成形樹脂を充填する際に電子部品に位置ずれが生じることはなく、確実に回路基板の導電パターンに電子部品の金属端子を接続したまま電子部品取付体を成形することができる。
同時に電子部品のつば部がキャビティー内に配置されることでこのつば部が電子部品取付体の内部に埋設される。これによってつば部が電子部品取付体内に係止されることで、電子部品は電子部品取付体から外れなくなり、この点からもたとえ電子部品が小型化しても、電子部品を確実に回路基板上に機械的・電気的に取り付けることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、たとえつば部の外周先端辺から金属端子が突出したり、この外周先端辺にゲート跡があって微小なバリが突出していても、これら金属端子やつば部の外周先端辺の部分は電子部品の金型に対する位置決めには使用されない。このため前記金属端子やゲート跡に影響されてキャビティー内において電子部品が位置ずれすることはなく、確実に回路基板の導電パターンに電子部品の金属端子を接続したまま電子部品取付体を成形することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、当接ピンの先端面の一部のみを金属端子の先端部分に当接しているので、電子部品が非常に小型化してその金属端子全体を当接ピンに当接できない場合でも、金属端子およびこれに接合している回路基板の溶融成形樹脂充填時の挟持を確実に行うことができる。さらには金属端子の多くの部分を電子部品取付体を構成する樹脂にて覆うことができ、それによって導電パターンと金属端子の機械的・電気的接続が確実となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１または２または３に記載の方法によって電子部品を取り付けた回路基板を用いて、容易に薄型のシートスイッチを構成することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、スペーサやキートップ板を積層する側の回路基板上には電子部品の裏面側の電子部品取付体が配置されるが、この電子部品取付体の厚み（高さ）寸法は電子部品の厚み（高さ）寸法に比べて容易に薄く（低く）することができる。従って回路基板の上面側（キートップ板側）の厚み寸法を容易に薄く構成することができる。なお回路基板の下面側においては電子部品が少し突出することとなるが、このシートスイッチを取り付ける電子機器側に位置するので、シートスイッチの下面全体ではなく、電子部品を取り付けた部分のみを避けるように電子機器に凹部を設ければよいだけなので、電子機器の薄型化の大きな障害にはならない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】シートスイッチ１を上側から見た斜視図である。
【図２】シートスイッチ１を下側から見た斜視図である。
【図３】シートスイッチ１を上側から見た分解斜視図である。
【図４】回路基板２０を下面側から見た斜視図である。
【図５】図１のＡ−Ａ断面拡大図である。
【図６】図１のＢ−Ｂ断面拡大図である。
【図７】図１のＣ−Ｃ断面拡大図である。
【図８】回路基板２０の電子部品１００を取り付けた部分を拡大して上側から見た要部拡大斜視図である。
【図９】回路基板２０の電子部品１００を取り付けた部分を拡大して下側から見た要部拡大斜視図である。
【図１０】電子部品１００を示す図であり、図１０（ａ）は上側から見た斜視図、図１０（ｂ）は下側から見た斜視図である。
【図１１】電子部品１００の回路基板２０への取付方法説明図である。
【図１２】電子部品１００の回路基板２０への取付方法説明図である。
【図１３】電子部品１００−２を下側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明を適用してなるシートスイッチ１を上側から見た斜視図、図２はシートスイッチ１を下側から見た斜視図、図３はシートスイッチ１を上側から見た分解斜視図である。これらの図に示すようにシートスイッチ１は、剥離シート１０上に、回路基板２０と、スペーサ４０と、キートップ板６０とをそれぞれ接着層４５，４７，３７（図５参照）によって積層一体化して構成されている。なお以下の説明において、「上」とは回路基板２０からキートップ板６０を見る方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとする。
【００２２】
剥離シート１０は合成樹脂フイルム製または紙フイルム製であり、回路基板２０の下面を略覆う外形形状（略矩形状）を有している。また回路基板２０に取り付ける下記する電子部品取付体１３０に対向する位置には、この電子部品取付体１３０を挿通する寸法の略矩形状の貫通孔１１が設けられている。また剥離シート１０の外周の所定位置には外方に矩形状に突出して剥離シート１０を剥がす際に使用する把持部１３が設けられている。
【００２３】
図４は回路基板２０を下面側から見た斜視図である。同図および図３に示すように回路基板２０は、厚み０．１ｍｍ程度の可撓性を有する略矩形状の合成樹脂フイルム（この例ではＰＥＴフイルム）２１の表面（上面）の所定の複数位置にスイッチ３０を設けるとともに、所定の１か所にチップ型の電子部品１００を取り付けて構成されている。回路基板２０の外周には帯状の引出部２３が接続され、前記各スイッチ３０や電子部品１００の入出力用の図示しない回路パターンが配線されている。図５は図１のＡ−Ａ断面拡大図である。同図および図３に示すようにスイッチ３０は、合成樹脂フイルム２１上に接点パターン３１と接点パターン３１の周囲を囲む接点パターン３３とを形成し、その上に略ドーム形状の弾性金属板製の反転板３５を設置して構成されている。反転板３５の外周には接点パターン３３が接触しており、反転板３５の下面中央は中央の接点パターン３１上部に所定の隙間を介して対向している。なお合成樹脂フイルム２１の材質が上記材質に限定されないことは言うまでもなく、必要に応じて他の各種熱可塑性、熱硬化性、光硬化性の合成樹脂フイルムを用いてもよい。
【００２４】
図８，図９は回路基板２０の電子部品１００を取り付けた部分を拡大して示す図であり、図８は上側から見た要部拡大斜視図、図９は下側から見た要部拡大斜視図である。これらの図に示すように電子部品１００の回路基板２０への取付構造は、回路基板２０の下面上に載置した電子部品１００の外周側面１０１ａ〜ｄ（図１０参照）を囲む部分と、回路基板２０の電子部品１００を載置した反対面側（つまり上面側）とに、回路基板２０に設けた樹脂挿通孔２９（図１１参照）を介して一体となるように電子部品取付体１３０を成形することで、これら回路基板２０と電子部品１００と電子部品取付体１３０とを一体化して構成されている。
【００２５】
回路基板２０の下面の電子部品１００を取り付ける部分には、図１１に示すように、合成樹脂フイルム２１の下面に複数（４つ）の導電パターン２５を形成している。導電パターン２５は何れも略矩形状であって左右２つずつ併設する位置に設けられている。これら各導電パターン２５の位置は、下記する電子部品１００の各金属端子１０５に対向する位置と一致している。導電パターン２５は導電ペーストを印刷（スクリーン印刷など）することによって形成されているが、金属箔のエッチングや蒸着などの別の方法によって形成してもよい。各導電パターン２５には、前記引出部２３に引き出される回路パターン２７が接続されている。合成樹脂フイルム２１の前記各導電パターン２５の周囲の部分（併設された導電パターン２５の間の位置と両導電パターン２５の両外側の位置）には、上下に貫通する略矩形状の複数（左右３つずつ）の樹脂挿通孔２９が設けられている。つまり各樹脂挿通孔２９は各導電パターン２５に隣接して設けられている。
【００２６】
図１０は電子部品１００を示す図であり、図１０（ａ）は上側から見た斜視図、図１０（ｂ）は下側から見た斜視図である。この図に示すように電子部品１００は樹脂製で略矩形状（底面が長方形状の略四角錐台）の本体ケース１０１の外周側面１０１ａ〜１０１ｄの底面部分から外方に向けてつば部１０３を突出して一体に設け、また本体ケース１０１の外周側面１０１ａ〜１０１ｄの内の左右の外周側面１０１ａ，１０１ｃのつば部１０３の外周先端辺１０３ａからそれぞれ一対ずつの金属端子１０５を突出して構成されている。４つの金属端子１０５の下面は本体ケース１０１の下面と同一面（載置面）となっている。この電子部品１００はこの例では磁気センサ（ホール素子）であり、ホール効果を利用して磁界を電気信号に変換するものであり、たとえば磁石が接近したか否かを検出するものである。つば部１０３の外周先端辺１０３ａの所定位置には本体ケース１０１の成形の際に形成されるゲート跡１０７がある。ゲート跡１０７は、本体ケース１０１を金型を使って成形する際に使用される金型のゲートの切断面である。電子部品１００の上部（つば部１０３側の面の反対面側の部分）は頭部１０９となっている。
【００２７】
図８，図９に戻って、電子部品取付体１３０は合成樹脂（この例ではＰＢＴ樹脂を用いているが、他の各種合成樹脂材を用いてもよい）の一体成型品であり、回路基板２０に設けた樹脂挿通孔２９（図１１参照）を通して回路基板２０の上下面に全体として略矩形状に形成されている。なお電子部品取付体１３０の回路基板２０の下側（電子部品１００を載置している面側）の部分を第１取付部１４０といい、上側（電子部品１００を載置していない面側）の部分を第２取付部１５０ということにする。第１取付部１４０は電子部品１００の外周側面１０１ａ〜１０１ｄ（図１０参照）全体を囲んで形成されており、電子部品１００の頭部１０９の下面（先端面）は露出し、また第１取付部１４０の下面は電子部品１００の頭部１０９の下面よりも高い位置に位置している（すなわち薄く形成されている）。第１取付部１４０の前記電子部品１００の金属端子１０５の真下に位置する部分には、金属端子１０５の面に達する円形の凹部１３１が設けられている。各凹部１３１の底面の一部（一部のみ）には、図７に示すように、金属端子１０５の先端部分の下面が露出している。一方第２取付部１５０は第１取付部１４０の外形形状と同じ外形形状を有し、前記第１取付部１４０の各凹部１３１に対向する位置には回路基板２０の上面に達する円形の凹部１４１が設けられている。また第２取付部１５０の中央のゲート接続箇所は凹部１４３となっている。第２取付部１５０の厚みはスペーサ４０の厚みと同じ厚みにしている。
【００２８】
図３に戻って、スペーサ４０は、合成樹脂（この例ではＰＥＴ樹脂）を板状に形成して構成されており、前記回路基板２０の各スイッチ３０に対向する位置に上下に貫通するスイッチ収納部４１を設け、また前記回路基板２０の電子部品取付体１３０の第２取付部１５０に対向する位置に上下に貫通する電子部品取付体収納部４３を設けて構成されている。スペーサ４０の上下面には接着層４５，４７が設けられている（図５参照）。このスペーサ４０の厚みは０．５ｍｍ程度であり、スイッチ板３０（反転板３５）と下記する押圧部７０の厚みを合わせた厚みとなっている。またスペーサ４０は、上下に接着層４５，４７を設けたＰＥＴ板をプレス加工することで形成される。もちろんスペーサ４０は成形によって形成してもよいし、スクリーン印刷などによって形成してもよい。
【００２９】
キートップ板（銘板でもある）６０は、合成樹脂（この例ではＰＥＴ樹脂）を可撓性が生じる程度まで薄板状に成形してなるキートップ板本体６１の下面に押圧部材７１（図５参照）を貼り付けることで押圧部７０を形成して構成されている。キートップ板本体６１は、前記回路基板２０の各スイッチ３０に対向する位置に上方向に突出する平板状のキートップ部６３を設けている。このキートップ板本体６１のキートップ部６３以外の部分の厚みは０．１６ｍｍ程度である。シートスイッチ１は電子機器の操作部に取り付けられて電子機器の表面に露出する部分なので、キートップ板本体６１の上面には所望の色彩や模様などの装飾（塗装など）が施されている。
【００３０】
押圧部材７１は図５に示すように、厚み０．１８ｍｍ程度の可撓性を有する合成樹脂フイルム（この例ではＰＥＴフイルム）を円板状に形成して構成されている。押圧部材７１は接着層７９によってキートップ板本体６１（そのキートップ部６３）の下面に貼り付けられることでキートップ板６０の押圧部７０になる。押圧部７０は前記回路基板２０の各スイッチ３０中央に対向する位置に設けられている。
【００３１】
次に上記電子部品１００の回路基板２０への取付方法を説明する。図１１，図１２は電子部品１００の回路基板２０への取付方法説明図であり、図１１は回路基板２０に電子部品１００を載置する状態を示す斜視図、図１２は電子部品１００と回路基板２０とを第１，第２金型２００，３００内に収納した状態の断面図（図７に相当する部分の断面図）である。まず図１１において、回路基板２０の下面に電子部品１００を載置する。このとき電子部品１００の各金属端子１０５を回路基板２０の各導電パターン２５上に接合する。次に図１２に示すように、電子部品１００および回路基板２０の上下を金型（第１，第２金型）２００，３００によって挟持し、第１，第２金型２００，３００内に電子部品１００および回路基板２０を収納する。これによって第１，第２金型２００，３００内には、電子部品１００の外周側面１０１ａ〜１０１ｄを囲むキャビティーＣ１と、回路基板２０の電子部品１００を載置した反対面側のキャビティーＣ２とが形成される。キャビティーＣ１は前記第１取付部１４０を成形するためのものであり、キャビティーＣ２は第２取付部１５０を成形するためのものである。
【００３２】
第１金型２００のキャビティーＣ１の内底面のほぼ中央には、電子部品１００の本体ケース１０１の頭部１０９をがたつきなくぴったり挿入してガイドする位置決め収納部２０１が設けられている。また第１金型２００のキャビティーＣ１の内底面の前記位置決め収納部２０１を囲む位置には、キャビティーＣ１内に向かって４本（図１２では２本のみ示す）の当接ピン２３０を突出するように設けている。各当接ピン２３０はその先端面の一部のみが、回路基板２０の導電パターン２５と接合している４本の各金属端子１０５の先端部分に当接している。一方第２金型３００のキャビティーＣ２の内底面のほぼ中央には真下方向に向けて１つの樹脂注入口（ゲート）３０１が設けられている。また第２金型３００のキャビティーＣ２の内底面の前記各当接ピン２３０に対向する位置には、キャビティーＣ２内に向かって４本（図１２では２本のみ示す）の当接ピン３３０が突出している。各当接ピン３３０はその先端面が回路基板２０に当接し、前記当接ピン２３０と協働して回路基板２０の導電パターン２５と金属端子１０５との接合部分をその表裏から挟持・固定する。また各当接ピン２３０によって前記４つの凹部１３１（図９参照）が形成され、各当接ピン３３０によって前記４つの凹部１４１（図８参照）が形成される。
【００３３】
そして樹脂注入口３０１からキャビティーＣ２，Ｃ１内に溶融成形樹脂を充填し、その後冷却した後に第１，第２金型２００，３００を取り外せば、電子部品取付体１３０が成形され、この電子部品取付体１３０によって電子部品１００が回路基板２０に取り付けられる。
【００３４】
ところでキャビティーＣ２，Ｃ１内への溶融成形樹脂の充填時には、回路基板２０および電子部品１００に溶融成形樹脂の流体圧力が加わり、回路基板２０に対する電子部品１００の位置がずれたり、導電パターン２５と金属端子１０５との接合面間に隙間が生じたりしようとする。しかしながら電子部品１００はその頭部１０９がぴったり位置決め収納部２０１に収納ガイドされることによってその位置が位置決めされており、また回路基板２０は第１，第２金型２００，３００によって挟持されることで固定されているので、たとえ電子部品１００が小型化しても（本体ケース１０１のみでなく金属端子１０５が小さくなって金属端子１０５を用いて位置決めができなくても）、電子部品１００の金型２００，３００内におけるガイド（位置決め）を確実に行うことができる。したがってキャビティーＣ２，Ｃ１内に溶融成形樹脂を充填する際に電子部品１００に位置ずれが生じることはなく、確実に回路基板２０の導電パターン２５に電子部品１００の金属端子１０５を接続したまま電子部品取付体１３０を成形することができる。また各導電パターン２５と金属端子１０５はその両側から当接ピン２３０，３３０によって挟持されているので、溶融樹脂の流体圧力によって回路基板２０の電子部品１００を載置していない面側から強い流体圧力が加わっても、金属端子１０５およびこれに接合している回路基板２０が溶融成形樹脂の圧力などによって撓むなどして位置ずれを起こすことがなくなり、確実に導電パターン２５と金属端子１０５との接合面間の接続状態を維持でき、確実に回路基板２０の導電パターン２５に電子部品１００の金属端子１０５を接続したまま電子部品取付体１３０を成形することができる。
【００３５】
同時に電子部品１００のつば部１０３がキャビティーＣ１内に配置されることでこのつば部１０３が電子部品取付体１３０の内部に埋設される（図６参照）。これによってつば部１０３が電子部品取付体１３０内に係止されることで、電子部品１００は電子部品取付体１３０から外れなくなり、この点からもたとえ電子部品１００が小型化しても、電子部品１００を確実に回路基板２０上に機械的・電気的に取り付けることができる。
【００３６】
またこの実施形態によれば、つば部１０３の外周先端辺１０３ａから金属端子１０５が突出しており、またこの外周先端辺１０３ａにゲート跡１０７があって微小なバリが突出している場合もある（ゲート跡１０７以外の外周先端辺１０３ａ中にもバリのある場合がある）が、これら金属端子１０５やつば部１０３の外周先端辺１０３ａの部分は電子部品１００の金型２００，３００に対する位置決めには使用されない。このため金属端子１０５やゲート跡１０７の部分がキャビティーＣ１内面に当接するなどして金型２００，３００内で電子部品１００が位置ずれすることはなく、確実に回路基板２０の導電パターン２５に電子部品１００の金属端子１０５を接続したまま電子部品取付体１３０を成形することができる。
【００３７】
一方この実施形態の場合、当接ピン２３０の先端面の一部のみを金属端子１０５の先端部分に当接しているので、電子部品１００が非常に小型化してその金属端子１０５全体を当接ピン２３０に当接できない場合でも、金属端子１０５およびこれに接合している回路基板２０の溶融成形樹脂充填時の挟持を確実に行うことができる。また当接ピン２３０のほぼ全面を金属端子１０５の上面に当接すると、電子部品取付体１３０の成形後に金属端子１０５の上面の露出面の面積が大きくなり、その分金属端子１０５を押えておく押え強度が弱くなり、金属端子１０５と導電パターン２５との接続が阻害される恐れがあるが、これを防止することもできる。
【００３８】
次に上記各構成部品を用いて前記シートスイッチ１を製造する方法を説明する。シートスイッチ１の製造は、図３に示すように、キートップ板６０の下面に、上下面に接着層４５，４７（図５〜図７参照）を設けたスペーサ４０の上面を接着し、次にスペーサ４０の下面に回路基板２０の上面を接着し、次に回路基板２０の下面に設けた接着層３７（図５〜図７参照）の下面に剥離シート１０を貼り付けることによって行われる。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。
【００３９】
このとき図５に示すように各スイッチ３０（反転板３５）と各スイッチ３０の上面中央に当接する押圧部７０はスペーサ４０の各スイッチ収納部４１内に位置している。同時に図６，図７に示すように電子部品取付体１３０（第２取付部１５０の部分）はスペーサ４０の電子部品取付体収納部４３内に位置している。
【００４０】
このシートスイッチ１は、剥離シート１０を剥がして露出させた接着層３７を電子機器などの表面に貼り付けることで電子機器などに取り付けられる。そして図５に示すキートップ板６０のキートップ部６３上面を押圧すれば、キートップ部６３とともに押圧部７０が下降し、押圧部７０によって押圧されたスイッチ３０の反転板３５が反転し、スイッチがオンする。前記キートップ部６３への押圧を解除すれば、反転板３５の弾性復帰力によって反転板３５は元の形状に自動復帰し、スイッチ３０がオフすると同時にキートップ部６３も元の位置に上昇する。
【００４１】
以上のようにシートスイッチ１は、電子部品１００を取り付けるとともに所定位置にスイッチ３０を形成してなる回路基板２０と、スイッチ３０を収納するスイッチ収納部４１と電子部品取付体１３０（第２取付部１５０）を収納する電子部品取付体収納部４３とを有し、回路基板２０のスイッチ３０を形成した側の面上に積層されるスペーサ４０と、スイッチ収納部４１と電子部品取付体収納部４３とを覆うようにスペーサ４０の面上に積層されるキートップ板６０とを有して構成されており、これによって電子部品１００を取り付けた回路基板２０を用いて、容易に薄型のシートスイッチ１を構成することができる。
【００４２】
また上記シートスイッチ１においては、電子部品１００は回路基板２０のスペーサ４０を積層する反対面側（すなわちスイッチ３０を載置する反対面側）に設置され、これによって回路基板２０の電子部品１００を載置した反対面側の電子部品取付体１３０である第２取付部１５０をスペーサ４０の電子部品取付体収納部４３内に配置している。すなわちスペーサ４０やキートップ板６０を積層する側の回路基板２０上には電子部品１００の裏面側の第２取付部１５０が配置されるが、この第２取付部１５０の厚み（高さ）寸法は電子部品１００の厚み（高さ）寸法に比べて容易に薄く（低く）することができる。従って回路基板２０の上面側（キートップ板６０側。すなわちこのシートスイッチ１を取り付ける図示しない電子機器の表面側）の厚み寸法を容易に薄く構成することができる。なお回路基板２０の下面側（図示しない電子機器側）においては電子部品１００および第１取付部１４０がシートスイッチ１の他の部分よりも少し下方向に突出することになるが（図６，図７参照）、突出するのは電子機器側である。このためシートスイッチ１の下面全体ではなく、電子部品１００および第１取付部１４０を取り付けた部分のみを避けるように電子機器表面（シートスイッチ接着面）に凹部を設けるだけでよいので、電子機器の薄型化の大きな障害にはならない。
【００４３】
ところで電子部品１００の形状・構造は種々の変更が可能であり、たとえば図１３に示すような構造の電子部品１００−２であってもよい。この電子部品１００−２もホール素子であり、樹脂製で略矩形状の本体ケース１０１−２の外周側面１０１−２ａ〜ｄの中央部分から外方に向けてつば部１０３−２を突出して一体に設け、また本体ケース１０１−２の外周側面１０１−２ａ〜ｄの内の左右の外周側面１０１−２ａ，ｃのつば部１０３−２の外周先端辺１０３−２ａからそれぞれ１つと２つの金属端子１０５−２を突出して構成されている。各金属端子１０５−２はつば部１０３−２から突出した部分においてほぼ直角に下方向に折り曲げられ、さらに本体ケース１０１−２の下面とほぼ同一面上で本体ケース１０１−２から離れる方向にほぼ直角に折り曲げられている。つまり各金属端子１０５−２の下面は本体ケース１０１−２の下面とほぼ同一面（載置面）となっている。この電子部品１００−２においても、つば部１０３−２の外周先端辺１０３−２ａの所定位置に本体ケース１０１−２の成形の際に形成されるゲート跡１０７−２がある。電子部品１００−２の上部は頭部１０９−２となっており、この電子部品１００−２を金型内にセットした際はこの頭部１０９−２が前記実施形態と同様に第１金型に設けた位置決め収納部に挿入されガイドされ、上記実施形態と同じ方法によって電子部品１００−２は図示しない回路基板に取り付けられる。
【００４４】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。たとえば、上記実施形態では電子部品１００，１００−２としてホール素子を用いたが、電子部品１００，１００−２はホール素子以外の各種磁気センサーでもよく、また磁気センサー以外の各種電子部品でもよい。上記実施形態では回路基板２０としてフレキシブル回路基板を用いたが、硬質基板などの他の各種回路基板を用いてもよい。また上記実施形態では金型として２つの第１，第２金型２００，３００を用いたが、他の各種構造の金型を用いてもよい。キャビティーＣ１，Ｃ２の形状も種々の変更が可能であることはいうまでもない。また上記実施形態ではキートップ板６０にキートップ部６３などを設けて凹凸状に形成しているが、すべてを平面状としてもよい。その場合、キートップ板６０を可撓性を有する合成樹脂フイルムで構成してもよい。また金属端子１０５はつば部１０３の外周先端辺１０３ａ〜ｄから突出させる必要はなく、外周側面１０１ａ〜ｄのつば部１０３とは別の位置から突出させてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ シートスイッチ
１０ 剥離シート
２０ 回路基板
２５ 導電パターン
３０ スイッチ
４０ スペーサ
４１ スイッチ収納部
４３ 電子部品取付体収納部
６０ キートップ板
１００ 電子部品
１０１ 本体ケース
１０１ａ〜ｄ 外周側面
１０３ つば部
１０３ａ 外周先端辺
１０５ 金属端子
１０７ ゲート跡
１０９ 頭部
１３０ 電子部品取付体
２００ 第１金型
２０１ 位置決め収納部
２３０ 当接ピン
３００ 第２金型
３３０ 当接ピン
Ｃ１，Ｃ２ キャビティー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の本体ケースの外周側面に本体ケースと一体のつば部を設けるとともに、本体ケースの外周側面から金属端子を突出してなる電子部品と、
前記電子部品の金属端子を接合する導電パターンを設けた回路基板と、
金型とを用意し、
前記回路基板の導電パターンと電子部品の金属端子とを接合した状態で前記電子部品と回路基板を金型内に収納し、その際金型内の電子部品の外周側面を囲む部分と、回路基板の電子部品を載置した反対面側とにキャビティーを形成するとともに、このキャビティー内に前記電子部品のつば部を配置し、同時に前記本体ケースの頭部を金型に設けた位置決め収納部に収納ガイドして前記電子部品を位置決めし、
キャビティー内に溶融成形樹脂を充填して冷却した後に金型を取り外すことによって形成される電子部品取付体によって電子部品を回路基板に取り付けることを特徴とする電子部品の回路基板への取付方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品の回路基板への取付方法において、
前記金属端子は前記つば部の外周先端辺から突出しており、且つこのつば部の外周先端辺には本体ケース成形の際に形成されるゲート跡があることを特徴とする電子部品の回路基板への取付方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子部品の回路基板への取付方法において、
前記回路基板の導電パターンと電子部品の金属端子との接合部分は、前記金型内に突出する当接ピンにてその表裏から挟持され、
且つ前記挟持の際は前記当接ピンの先端面の一部のみを、前記導電パターンと接合している金属端子の先端部分に当接させることを特徴とする電子部品の回路基板への取付方法。
【請求項４】
請求項１または２または３に記載の方法によって電子部品を取り付けるとともに所定位置にスイッチを形成してなる回路基板と、
前記スイッチを収納するスイッチ収納部と前記電子部品取付体を収納する電子部品取付体収納部とを有し、前記回路基板のスイッチを形成した側の面上に積層されるスペーサと、
前記スイッチ収納部と前記電子部品取付体収納部とを覆うように前記スペーサの面上に積層されるキートップ板と、を有してなるシートスイッチ。
【請求項５】
請求項４に記載のシートスイッチにおいて、
前記電子部品は前記回路基板の前記スペーサを積層する反対面側に設置されていることを特徴とするシートスイッチ。
【請求項１】
樹脂製の本体ケースの外周側面に本体ケースと一体のつば部を設けるとともに、本体ケースの外周側面から金属端子を突出してなる電子部品と、
前記電子部品の金属端子を接合する導電パターンを設けた回路基板と、
金型とを用意し、
前記回路基板の導電パターンと電子部品の金属端子とを接合した状態で前記電子部品と回路基板を金型内に収納し、その際金型内の電子部品の外周側面を囲む部分と、回路基板の電子部品を載置した反対面側とにキャビティーを形成するとともに、このキャビティー内に前記電子部品のつば部を配置し、同時に前記本体ケースの頭部を金型に設けた位置決め収納部に収納ガイドして前記電子部品を位置決めし、
キャビティー内に溶融成形樹脂を充填して冷却した後に金型を取り外すことによって形成される電子部品取付体によって電子部品を回路基板に取り付けることを特徴とする電子部品の回路基板への取付方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品の回路基板への取付方法において、
前記金属端子は前記つば部の外周先端辺から突出しており、且つこのつば部の外周先端辺には本体ケース成形の際に形成されるゲート跡があることを特徴とする電子部品の回路基板への取付方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子部品の回路基板への取付方法において、
前記回路基板の導電パターンと電子部品の金属端子との接合部分は、前記金型内に突出する当接ピンにてその表裏から挟持され、
且つ前記挟持の際は前記当接ピンの先端面の一部のみを、前記導電パターンと接合している金属端子の先端部分に当接させることを特徴とする電子部品の回路基板への取付方法。
【請求項４】
請求項１または２または３に記載の方法によって電子部品を取り付けるとともに所定位置にスイッチを形成してなる回路基板と、
前記スイッチを収納するスイッチ収納部と前記電子部品取付体を収納する電子部品取付体収納部とを有し、前記回路基板のスイッチを形成した側の面上に積層されるスペーサと、
前記スイッチ収納部と前記電子部品取付体収納部とを覆うように前記スペーサの面上に積層されるキートップ板と、を有してなるシートスイッチ。
【請求項５】
請求項４に記載のシートスイッチにおいて、
前記電子部品は前記回路基板の前記スペーサを積層する反対面側に設置されていることを特徴とするシートスイッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２７８０５５（Ｐ２０１０−２７８０５５Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２６４６５（Ｐ２００９−１２６４６５）
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【出願人】（０００２１５８３３）帝国通信工業株式会社 (262)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【出願人】（０００２１５８３３）帝国通信工業株式会社 (262)
【Ｆターム（参考）】
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