米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 電気素子 -> 松下電器産業株式会社

発明の名称 パネルスイッチ用可動接点体
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−12495(P2007−12495A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−193376(P2005−193376)
出願日 平成17年7月1日(2005.7.1)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 唐木 稔 / 定兼 誠
要約 課題
各種電子機器の操作パネル等のパネルスイッチに使用されるパネルスイッチ用可動接点体に関し、低温で焼付乾燥処理ができ、180度屈曲しても割れや剥離の生じない導電性被膜を備えたものを提供することを目的とする。

解決手段
ガラス転移点が30℃〜40℃で平均分子量が30000〜35000のワニス状のポリエステル樹脂と、フレーク状銀粒子が70wt%〜80wt%、樹枝状銀粒子が20wt%〜30wt%を混合させた銀粒子とを、ポリエステル樹脂成分と銀粒子の比率を12wt%〜15wt%:85wt%〜88wt%になるように配合したものに、ブチルセロソルブアセテート90wt%〜95wt%とイソホロン5wt%〜10wt%との混合希釈溶剤を20wt%〜30wt%加えて作製した銀ペーストをスクリーン印刷して、80℃、5分間の乾燥焼付により導電性被膜10をベースシート1上面に形成した。
特許請求の範囲
【請求項1】
実装時に相手方の固定接点との組み合せでスイッチが構成される可動接点を所定位置に備え、上面に銀ペーストにより印刷形成された導電性被膜を備えた絶縁フィルム製のベースシートからなり、上記銀ペーストは、ガラス転移点が30℃〜40℃でかつ平均分子量が30000〜35000であるワニス状のポリエステル樹脂と、フレーク状銀粒子と樹枝状銀粒子の混合比率が70wt%〜80wt%:20wt%〜30wt%である銀粒子とを、ポリエステル樹脂成分:銀粒子=12wt%〜15wt%:85wt%〜88wt%で配合し、その配合にさらに希釈溶剤が、上記銀ペーストに占める量で20wt%〜30wt%加えられたものであり、上記希釈溶剤は、ブチルセロソルブアセテート90wt%〜95wt%とイソホロン5wt%〜10wt%とを混合したものであることを特徴とするパネルスイッチ用可動接点体。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、各種電子機器の操作パネル等のパネルスイッチに使用されるパネルスイッチ用可動接点体に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話機、PDAなどの携帯用電子機器が広く普及しており、それらの電子機器において静電気に対する対策が講じられているが、回路基板設計を容易にするため操作パネルに使用されるパネルスイッチ側で静電気対策を行うことが多くなっている。
【0003】
また、このようなパネルスイッチには、厚さが薄く構成できて、操作時に良好な感触が得られ、しかも電気的に安定した感触が得られることなどから、ドーム状に加工された弾性を有する導電金属板からなる可動接点を操作ボタンの位置に対応させて絶縁フィルムの下面に保持したパネルスイッチ用可動接点体が多く採用されている。
【0004】
このような従来のパネルスイッチ用可動接点体について図4〜図6を用いて説明する。
【0005】
図4は従来のパネルスイッチ用可動接点体の断面図、図5は同分解斜視図、図6は同パネルスイッチ用可動接点体の装着状態の要部断面図である。
【0006】
図4、図5において、1は外形を定型に加工された可撓性を有するポリエチレンテレフタレート(PET)などの絶縁性フィルムからなるベースシートで、その下面全体に形成された粘着層2によって、上方突形のドーム状に形成された弾性を有する導電金属板製の可動接点3が、電気的に独立状態で複数所定位置に、そのドーム状部分を粘着保持されている。また、ベースシート1の上面には、銀ペーストを印刷し、120℃、10分間焼付乾燥して形成された導電性被膜5が設けられている。
【0007】
そして、4は絶縁性のフィルムからなり表面が離型処理されたセパレータで、可動接点3を介在させてベースシート1下面の粘着層2によりベースシート1の下面全体を覆うように貼り付けられている。
【0008】
従来のパネルスイッチ用可動接点体は、上記のごとく構成されたものであり、その使用時には、図6に示すように、セパレータ4を剥がしたものを、ベースシート1下面の粘着層2で、それぞれの可動接点3に対応する固定接点7(7A、7B)が配設された配線基板6上に貼り付け、それぞれの中央固定接点7Aが各可動接点3のドーム状頂点部と対峙し、かつそれぞれの外側固定接点7B上に上記各可動接点3の外周下端が載置されることにより個々のスイッチとして構成される。
【0009】
その動作としては、ベースシート1の上方から可動接点3に押し下げ力を加え、可動接点3のドーム状部分を弾性反転させ、その中央部下面を中央固定接点7Aに接触させることにより、可動接点3を介して中央固定接点7Aと外側固定接点7B間が電気的に接続する。
【0010】
そして、その押し下げ力を除くと、可動接点3が自らの弾性復元力により、元の上方突形ドーム状に弾性復帰して、中央固定接点7Aと外側固定接点7Bは電気的に独立状態に戻る。
【0011】
そして、上記従来のものにおいては、図6に示すように、操作ボタン(図示せず)などを介して人体などからパネルスイッチ用可動接点体に流れてきた静電気をグランドへ逃がすと共に、電子機器の小型化、省スペース化を図るために、パネルスイッチ用可動接点体のベースシート1端部に設けられたアース用舌片部1Aを180度折り返して、導電性被膜5が配線基板6上に設けられたアース用ランド8に接触するように貼り付けられて使用されるものであった。
【0012】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
【特許文献1】特開平11−232963号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
しかしながら上記従来のパネルスイッチ用可動接点体は、導電性被膜5を形成するため、ベースシート1に銀ペーストを印刷し、通常、120℃〜150℃の高温雰囲気内で10分間の焼付乾燥を実施するため、エネルギーコストがかかると共に、高温によりベースシート1の変形が発生し易いという課題があった。
【0014】
一方、焼付乾燥を低温雰囲気で実施すると、焼付乾燥が不十分となり、ベースシート1の印刷面を180度屈曲させて用いる場合は、導電性被膜5の割れやベースシート1からの剥離が発生するという課題があった。
【0015】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、低温での焼付乾燥処理が可能で、印刷面を180度屈曲して使用しても、導電性被膜の割れや剥離が発生せず、焼付乾燥処理時のエネルギーコストを少なくすることができると共に、静電気対策が簡易で、信頼性の高い導電性被膜を備えたパネルスイッチ用可動接点体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】
【0016】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【0017】
請求項1に記載の発明は、実装時に相手方の固定接点との組み合せでスイッチが構成される可動接点を所定位置に備え、上面に銀ペーストにより印刷形成された導電性被膜を備えた絶縁フィルム製のベースシートからなり、上記銀ペーストは、ガラス転移点が30℃〜40℃でかつ平均分子量が30000〜35000であるワニス状のポリエステル樹脂と、フレーク状銀粒子と樹枝状銀粒子の混合比率が70wt%〜80wt%:20wt%〜30wt%である銀粒子とを、ポリエステル樹脂成分:銀粒子=12wt%〜15wt%:85wt%〜88wt%で配合し、その配合にさらに希釈溶剤が、上記銀ペーストに占める量で20wt%〜30wt%加えられたものであり、上記希釈溶剤は、ブチルセロソルブアセテート90wt%〜95wt%とイソホロン5wt%〜10wt%とを混合したものであることを特徴とするパネルスイッチ用可動接点体であり、印刷性が良好で、低温での焼付乾燥処理が可能なため、エネルギーコストを少なくすることができると共に、導電性被膜の印刷面を180度屈曲しても、導電性被膜の割れや剥離が生じないため、静電気対策が簡易で、信頼性の高い導電性被膜を備えたパネルスイッチ用可動接点体を提供することができるという作用を有する。
【発明の効果】
【0018】
以上のように本発明によれば、低温での焼付乾燥処理が可能で、導電性被膜を印刷形成した絶縁性フィルムを180度屈曲しても、導電性被膜の割れや剥離が生じないため、エネルギーコストを少なくすることができると共に、静電気対策が簡易で、信頼性の高い導電性被膜を備えたパネルスイッチ用可動接点体を提供することができるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【0020】
(実施の形態)
図1は、本発明の一実施の形態によるパネルスイッチ用可動接点体の断面図、図2は同分解斜視図、図3は同パネルスイッチ用可動接点体の装着状態の要部断面図である。
【0021】
図1、図2において、1は外形を定型に加工され下面に粘着層2を有したPET製のベースシートで、上方突形のドーム状の可動接点3が、上記粘着層2によって複数所定位置に粘着保持されていると共に、ベースシート1の上面には、銀ペーストを印刷して形成された導電性被膜10が設けられており、上記ベースシート1下面の粘着層2により表面が離型処理されたセパレータ4が下面全体を覆って貼り付けられている。
【0022】
また、その使用時には、図3に示すように、セパレータ4を剥がして、ベースシート1下面の粘着層2で配線基板6に貼り付け、それぞれの可動接点3に対応して配線基板6上に設けられた固定接点7(7A,7B)とで複数のスイッチが構成されるものであり、ベースシート1端部のアース用舌片部1Aを180度屈曲させて配線基板6のアース用ランド8に上記導電性被膜10を接触させて静電気対策がなされるもので、従来の使われ方と同様である。
【0023】
ここで、本発明のパネルスイッチ用可動接点体のベースシート1上面に導電性被膜10を形成するために用いた銀ペーストについて複数の試料を作製して評価した内容を説明する。
【0024】
まず、樹脂バインダーとして、ガラス転移点が30℃〜40℃で平均分子量が30000〜35000のワニス状のポリエステル樹脂に、フレーク状銀粒子が80wt%、樹枝状銀粒子が20wt%を混合させた銀粒子を加え、ポリエステル樹脂成分と銀粒子の比率を15wt%:85wt%になるように配合し、万能撹拌機にて15分間撹拌した後、3本ロールミル機を用いて30分間混練して初期銀ペーストとする。
【0025】
この混練した初期銀ペーストが印刷適正粘度となるように、ブチルセロソルブアセテート(BCA)90wt%とイソホロン10wt%を混合した希釈溶剤を銀ペーストに占める割合で20wt%〜30wt%の比率になるように加えて混練し、スクリーン印刷用に適した粘度に調整した銀ペーストを作製した。
【0026】
そして、この銀ペーストを厚み50μmのPETフィルム上に、300メッシュで乳剤厚みが10μmのステンレス製マスクを用いてスクリーン印刷して、遠赤併用熱風循環炉にて80℃で5分間乾燥焼付させて導電性被膜10を形成したものを実施試料1とした。
【0027】
また、実施試料1と同様に、実施試料1に対して樹脂バインダーであるポリエステル樹脂のガラス転移点を変えたものを実施試料2および実施試料3とした。この実施試料2は、ポリエステル樹脂のガラス転移点を20℃〜30℃に低くしたものであり、実施試料3は、ポリエステル樹脂のガラス転移点を40℃〜50℃に高くしたものである。
【0028】
さらに、実施試料1に対して、ポリエステル樹脂の平均分子量を変えて製作したものを実施試料4および実施試料5とした。この実施試料4は、ポリエステル樹脂の平均分子量を25000〜30000に低くしたものであり、実施試料5は、ポリエステル樹脂の平均分子量を35000〜40000に大きくしたものである。
【0029】
また、実施試料1に対してフレーク状銀粒子と樹枝状銀粒子の混合比を変えて製作したものを実施試料6、実施試料7および実施試料8とした。この実施試料6は、フレーク状銀粒子を90wt%になるように多く混合したものであり、実施試料7は、フレーク状銀粒子を70wt%になるようにし、実施試料8はフレーク状銀粒子を65wt%になるように少なく混合したものである。
【0030】
そして、実施試料1に対して銀粒子の配合量を変えて製作したものを実施試料9〜実施試料11とした。実施試料9は、銀ペーストに占める銀粒子の配合量を80wt%になるように少なく配合したものであり、実施試料10は、銀ペーストに占める銀粒子の配合量を88wt%になるようにし、実施試料11は、銀ペーストに占める銀粒子を配合量を90wt%になるように多く配合したものである。
【0031】
さらに、実施試料1に対して2種の希釈溶剤の混合比率を変えて製作したものを実施試料12および実施試料13とした。実施試料12は、BCAを85wt%になるように少なくしたものであり、実施試料13は、BCAを95wt%になるように多くしたものである。ここで、銀ペーストに占める希釈溶剤の配合比率は変わりなく、20wt%〜30wt%としており、スクリーン印刷に適した粘度である。
【0032】
また、BCAを95wt%より多くしたものも作製したが、希釈溶剤の揮発性が高くなり、スクリーン印刷中に銀ペーストの粘度が大きく変化し、印刷性が悪化してしまったため、精度よく導電性被膜10を形成することができなかった。
【0033】
上記各実施試料の評価方法としては、導電性被膜10が印刷されている面を外側にしてベースシート1を180度屈曲させ、その上方から円錐台を介して12kPaの圧力を3秒間加えた後、屈曲部分を元の曲げていない状態に戻す。これを10回繰り返し、屈曲部分を挟んだ2ヶ所の間で、導通抵抗値の変化を確認した。
【0034】
また、ベースシート1を180度屈曲する前の導電性被膜10の単位面積あたりの抵抗値(シート抵抗値)も確認した。
【0035】
それら各実施試料1〜実施試料13の組成や測定結果を(表1)にまとめた。
【0036】
【表1】


【0037】
上記(表1)の結果に示すように、実施試料1、実施試料7、実施試料10、実施試料13は、シート抵抗値が0.04Ω/□〜0.06Ω/□と低く、しかも180度屈曲後の抵抗値変化率も23%〜32%と小さいものであった。
【0038】
それらに対し、ガラス転移点を20℃〜30℃に低くした実施試料2は、シート抵抗値は0.05Ω/□で、低い抵抗値となっているが、180度屈曲後の抵抗値変化率が215%と高いものになっている。そして、ガラス転移点を40℃〜50℃に高くした実施試料3では、シート抵抗値は実施試料2などと同様に低い値であったが、180度屈曲後の抵抗値変化率は314%とさらに高いものであった。
【0039】
そして、ポリエステル樹脂の平均分子量を25000〜30000に低くした実施試料4は、180度屈曲後の抵抗値変化率が258%と高く、さらに平均分子量を35000〜40000にした実施試料5は、同様に180度屈曲後の抵抗値変化率が162%と高いものであった。
【0040】
これらの要因としては、ガラス転移点や平均分子量を変化させることで導電性被膜の強度が低下したり、導電性被膜がもろくなったりして、屈曲により導電性被膜内部で破壊が起こり、導電パスが断線されたためであると推測される。
【0041】
一方、フレーク状銀粒子と樹枝状銀粒子の混合比率で、フレーク状銀粒子を90wt%になるように多くした実施試料6は、シート抵抗値は0.04Ω/□とやや低くなっているが、180度屈曲後の抵抗値変化率が178%と高いものであった。また、フレーク状銀粒子を65wt%になるように少なくした実施試料8は、シート抵抗値が0.10Ω/□と少し高く、180度屈曲後の抵抗値変化率も98%とやや高いものになった。
【0042】
これらの2種の銀粒子間の混合比率変更による抵抗値変化の要因としては、フレーク状銀粒子を増減したことで、屈曲した際に2種の銀粒子間の接続が不十分になってしまったためと推測される。
【0043】
そして、銀ペーストに占める銀粒子の配合比率を80wt%になるように少なくした実施試料9は、シート抵抗値が0.11Ω/□と高く、更に180度屈曲後の抵抗値変化率も211%と高いものになり、反対に、銀粒子の配合比率を90wt%になるように多くした実施試料11は、シート抵抗値は0.03Ω/□と低いが、180度屈曲後の抵抗値変化率は、同様に158%と高いものになった。
【0044】
これらの銀ペーストに占める銀粒子の配合比率変更による抵抗値変化の要因としては、実施試料9のように、銀粒子配合比率を少なくすると、導電性が劣化してシート抵抗値が高くなったものと推測され、配合比率を増加した実施試料11の場合であると、屈曲させないときの導電性は良好であるが導電性被膜がもろくなり、屈曲部で導電パスの分断が起こったため屈曲後の抵抗値変化が高くなったものと推測される。
【0045】
さらに、混合希釈溶剤のBCAの混合比率を少なくした実施試料12は、シート抵抗値は0.12Ω/□と高く、180度屈曲後の抵抗値変化率も89%とやや高いものになった。これは、イソホロンの混合比率が増したことにより、混合希釈溶剤の沸点が高くなって十分揮発されず、乾燥焼付後の印刷被膜に混合希釈溶剤が残ってしまったためと推測される。
【0046】
上記の実施試料1〜実施試料13の結果より、ガラス転移点が30℃〜40℃で平均分子量が30000〜35000のワニス状のポリエステル樹脂と、フレーク状銀粒子が70wt%〜80wt%、樹枝状銀粒子が20wt%〜30wt%を混合させた銀粒子とを、ポリエステル樹脂成分と銀粒子の比率を12wt%〜15wt%:85wt%〜88wt%になるように配合、混練した初期銀ペーストに、ブチルセロソルブアセテート90wt%〜95wt%とイソホロン5wt%〜10wt%との混合希釈溶剤を銀ペーストに占める重量比率20wt%〜30wt%加えて混練し、印刷適正粘度としたスクリーン印刷用の銀ペーストを用い、ベースシート1上面にスクリーン印刷、80℃、5分間乾燥焼付して導電性被膜10を形成すれば、被膜硬度、被膜強度および可撓性が最適な状態となり、導電性被膜10の印刷面を外側にして、ベースシート1を180度屈曲しても、導電性被膜10の割れや剥がれなどが発生しにくい信頼性の高い導電性被膜10を形成することができる。また、スクリーン印刷性も良好であり、印刷被膜の乾燥焼付を低温で短時間の処理にできるのでエネルギーコストも低いものとすることができる。
【0047】
ここで、上記各実施試料の乾燥焼付は、80℃、5分間の処理を実施したが、80℃±10℃、3〜10分間の条件であれば同様に良好なものにでき、好ましくは80℃±5℃、5±1分間での条件とすればよい。なお、上記温度は上記範囲より高温で、ベースシート1の変形が生じない温度にしても良いが、エネルギーコストを少なくするためには適していない。
【0048】
そして、下面の粘着層2で上方突形のドーム状に加工された可動接点3のドーム状部分を粘着保持したベースシート1の上面に、上記銀ペーストにより導電性被膜10を形成したパネルスイッチ用可動接点体とすれば、ベースシート1の一端部に設けたアース用舌片部1Aを180度屈曲して、導電性被膜10を配線基板のグランドに接触させるだけで、容易に静電気を所定のアース回路へ逃がすことができるパネルスイッチ用可動接点体を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明によるパネルスイッチ用可動接点体は、低温での焼付乾燥処理が可能で、導電性被膜を印刷形成した絶縁性フィルムを180度屈曲しても、導電性被膜の割れや剥離が生じないため、エネルギーコストを少なくすることができると共に、静電気対策が簡易で、信頼性の高い導電性被膜を備えたパネルスイッチ用可動接点体を提供することができるという有利な効果を有し、各種電子機器の操作パネル等に使用されるパネルスイッチに有用である。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明の一実施の形態によるパネルスイッチ用可動接点体の断面図
【図2】同分解斜視図
【図3】同パネルスイッチ用可動接点体の装着状態の要部断面図
【図4】従来のパネルスイッチ用可動接点体の断面図
【図5】同分解斜視図
【図6】同パネルスイッチ用可動接点体の装着状態の要部断面図
【符号の説明】
【0051】
1 ベースシート
1A アース用舌片部
2 粘着層
3 可動接点
4 セパレータ
6 配線基板
7、7A、7B 固定接点
10 導電性被膜




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013