JP2007141557A

JP2007141557A - スイッチ装置

Info

Publication number: JP2007141557A
Application number: JP2005331340A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Miyazaki; 隆広宮崎
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】不要ノイズの出入りをシールドできると共に、部品数の増加を防止して装置全体が厚型化することを防止することができるスイッチ装置を提供する。
【解決手段】スイッチ電極パターン３０ａ，３０ｂ及び接地グランド部２８が配置された回路基板２６と、導電性部材によりシート状に形成され、接地グランド部に接続されて回路基板の前記表面を被覆すると共に、スイッチ電極パターンに対向した位置に孔３６ａが形成されるシールドシート部材３６と、スイッチ電極パターンに対向して配設されるメタルドーム部材２２と、非導電性部材により形成されて、メタルドーム部材を保持すると共に、前記孔を閉塞するようにシールドシート部材に取り付けられるカバー部材３８とを備え、上面を押下することにより変形するメタルドーム部材を介して一対のスイッチ電極パターンの相互間を通電させるスイッチ動作を行わせる。
【選択図】図２

Description

本発明は、メタルドーム部材を操作してそれを変形させることにより回路中におけるスイッチ動作を行わせるようにしたスイッチ装置に関するものである。

携帯電話機等の無線機においては、無線回路、電源回路、或はデジタル回路等の、各回路ブロックから多くの不要ノイズが放射されており、無線機の小型化及び高機能化が進むに従い様々な問題を引き起こしている。例えば、無線回路から放射される送信波やその高周波等の電磁波は無線機の筐体から外部へ放射されて、ＥＭＣ問題等を引き起こす慮があった。

上記のＥＭＣとは、ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃＣｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙの略語であり、ＥＭＣ問題とは、自身の機器から不要な周波数信号が放射されて他の機器に電磁的な影響を及ぼしたり、他の機器から同信号が入射されて自身の機器に電磁的な影響が出るなどの問題を意味する。

また最近では、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ装置）の駆動回路、或は、カメラ制御等に使用されるデジタル信号が通る回路から放射される不要ノイズが大きく、機器内部で互いに隣接した回路ブロック同士の干渉を引き起こし、このような干渉が他の電気的な問題、例えば、無線機自体の受信感度等の、無線性能の悪化等の問題を引き起こしていた。このような不要ノイズを低減する対策としては、不要ノイズの放射源をシールド（遮蔽）することが有効であることが知られている。

一方、例えば、従来のスイッチ装置としてはメタルドームを用いたものがあり、その上面を押下してそれを変形させることにより、その変形して突出した先端部分が電極に接触して、一対の電極間を通電させるスイッチ動作を行わせるようにしたものがあった（例えば、特許文献１参照）。

この従来の特許文献１のスイッチ装置は、接点板への突起の形成を容易に行うことができると共に、メタルドームの押圧操作時の操作フィーリングが良好な接点板及びこれを用いたスイッチ装置を提供することを目的とした、従来のスイッチ装置の一例である。
特開２００３−２３４０３５号公報

そして、上記従来の特許文献１のスイッチ装置にあっては、メタルドームを回路基板に取り付ける方法として、まずメタルドームを絶縁シートに貼り付け、その絶縁シートのメタルドームの周りから張り出した周縁部分を回路基板に貼り付けることにより、メタルドームを回路基板に取り付けるようにした構成が開示されている。

しかしながら、基板の回路等の放射源から放射される不要ノイズは、その放射源に絶縁シートを被覆させることによっては遮蔽することはできないため、基板の回路から放射される不要ノイズを遮蔽するには、そのためのシールド部材を別途設ける必要があった。このために部品数が増加して、装置全体の厚型化を招いてしまうという問題があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、不要ノイズの出入りをシールドできると共に、部品数の増加を防止して装置全体が厚型化することを防止することができるスイッチ装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明のスイッチ装置は、
表面上に一対のスイッチ電極パターン及び接地グランド部が配置された回路基板と、
導電性部材によりシート状に形成され、前記接地グランド部に接続されて前記回路基板の前記表面を被覆すると共に、前記スイッチ電極パターンに対向した位置に孔が形成されて構成されるシールドシート部材と、
導電性部材により形成され、前記孔に挿通可能で前記スイッチ電極パターンに対向して配設されるメタルドーム部材と、
非導電性部材により形成され、前記メタルドーム部材の前記スイッチ電極パターンとは反対側の上面と結合して前記メタルドーム部材を保持すると共に、前記孔を閉塞するように前記シールドシート部材に取り付けられるカバー部材とを備え、
前記メタルドーム部材の前記上面を押下することにより変形する前記メタルドーム部材を介して前記一対のスイッチ電極パターンの相互間を通電させるスイッチ動作を行わせるように構成された
ことを特徴とするものである。

また、本発明によるスイッチ装置は、前記シールドシート部材が、導電性の粘着部材を介して前記回路基板の前記表面に接着されていることを特徴とするものである。

このような本発明のスイッチ装置によれば、不要ノイズの出入りをシールドできると共に、部品数の増加を防止して装置全体が厚型化することを防止することができる。

以下、本発明に係るスイッチ装置の実施の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
図１ないし図６は、本発明の一実施の形態に係るスイッチ装置について説明するために参照する図である。

本実施の形態に係るスイッチ装置は、例えば、図１に示す折畳み型携帯電話機２内に用いられている。この折畳み型携帯電話機２は、ヒンジ４を介して互いに回動自在に連結される、第１筐体６と第２筐体８とを備えている。

第１筐体６は、表示部１０及びスピーカー１２を有しており、スピーカー１２は第１筐体６の長さ方向におけるヒンジ４とは反対側の端部寄りの位置に配置されている。また、第２筐体８は、テンキーや十字キー等のキー１５が設けられた操作部１４、及びマイクロホン１６を有しており、マイクロホン１６は第２筐体８の長さ方向におけるヒンジ４とは反対側の端部寄りの位置に配置されている。

第２筐体８は、操作部１４などが配設される上側ケース１８と、その裏側の下側ケース２０を備えて構成されている。この上側ケース１８と下側ケース２０の間に形成される内部の空間には、図２に示すような、メタルドーム部材２２を用いたスイッチ装置２４が設けられた、主基板であるリジッド基板２６（回路基板）が配置されている。

リジッド基板２６の上面には、図３に示すように、リジッド基板２６の周縁部２６ａが所定の幅で露出するように、リジッド基板２６より少し寸法が小さい基板表層グランド２８（接地グランド部）が設けられており、この基板表層グランド２８は銅箔により形成されている。一方、図２におけるリジッド基板２６の下面には、図示していない無線回路、電源回路、或はデジタル回路等のパターン配線や、その他の部品が実装されている。また、リジッド基板２６の下面には、これら回路や電子部品等を被覆（シールド）するシールドケースが設けられている。

リジッド基板２６の上面の、前記操作部１４のキー１５の位置に対応する、図３に示すような１２箇所の位置には、一対の電極を構成するスイッチパターンランド３０ａ，３０ｂ（スイッチ電極パターン）が設けられている。この一対のスイッチパターンランド３０ａ，３０ｂは、一方が正極、他方が負極となり、テンキーや十字キーのランドパターンとなるように構成されている。従って、スイッチパターンランド３０ａ，３０ｂの位置は上記１２箇所に限定する必要は無い。

また、スイッチパターンランド３０ａ，３０ｂは、基板表層グランド２８と導通しないように、スイッチパターンランド３０ａの周縁部と基板表層グランド２８の孔２８ａ（図５参照）の周面との間に隙間を空けて設けられている。このスイッチパターンランド３０ａ，３０ｂは、後述するメタルドーム部材２２と共に、スイッチ装置２４を構成するものである。

また、図２，３に示すように、リジッド基板２６の上面には、このリジッド基板２６を貫通してその裏側に設けられた電子部品（図示せず）の相互間を接続する、バスラインの機能を有するデジタル信号パターン３２が設けられている。このデジタル信号パターン３２は、基板表層グランド２８における所定の位置に形成された長孔２８ｂ内に配置され、その基板表層グランド２８と導通しないように、長孔２８ｂの周面との間に隙間を空けて配置されている。

また、デジタル信号パターン３２の上には、長孔２８ｂを塞ぐようにして基板表層グランド２８の上に接着して設けられた、絶縁塗料により形成されたレジスト３４が塗布して設けられている。

基板表層グランド２８、及び、この周縁部の外側に露出するリジッド基板２６の周縁部２６ａの上には、リジッド基板２６と同じ幅を有するような大きさの導電性フィルムシート３６（シールドシート部材）が、導電性の粘着部材３５を介して貼り付けられている。この導電性フィルムシート３６は、金属箔、例えば、銅箔やアルミニウム箔等の導電性部材で形成されている。

また導電性フィルムシート３６は、図４に示すように、図３のスイッチパターンランド３０ａ，３０ｂに対向する１２箇所の位置に、基板表層グランド２８のスイッチパターンランド３０ａの回りの孔２８ａと同じ径の孔３６ａが形成されている。なお、この孔３６ａの位置は、前記孔２８ａと同じであれば、上記１２箇所に限定する必要は無い。

図２に示すように、スイッチパターンランド３０ａ，３０ｂの上には、卵の殻の一部のようなドーム状に、導電性の金属により形成されたメタルドーム部材２２が、導電性フィルムシート３６の孔３６ａに挿通されて、且つスイッチパターンランド３０ａ，３０ｂに対向して配置されている。メタルドーム部材２２の上面部２２ａ（図５参照）は非導電性のスイッチ貼付シート３８（カバー部材）の下面部３８ａの中央部が貼り付けられており、このスイッチ貼付シート３８の周縁部３８ｂの下面は導電性フィルムシート３６の上面に貼り付けられている。

このような実施の形態に係るスイッチ装置２４は、スイッチ貼付シート３８の上面部を押下することによりメタルドーム部材２２の上面部２２ａを押下すると、図６に示すように、メタルドーム部材２２はその上面部２２ａの中央部が凹むように変形し、逆にメタルドーム部材２２の内側面の中央部が下方に突出して、その突出部の中央先端部が電極３０ｂに接触する。

メタルドーム部材２２の底面のリング状の周縁部は、常時電極３０ａに接触しているので、メタルドーム部材２２が変形してその裏側に突出した突出部の中央先端部が電極３０ｂに接触すると、メタルドーム部材２２を介してスイッチパターンランド３０ａと３０ｂの間は通電することが可能となる。

このようにスイッチ装置２４は、メタルドーム部材２２の上面を押下して変形させることにより、メタルドーム部材２２を介してスイッチパターンランド３０ａ，３０ｂ間を導通させて、スイッチ装置２４をＯＮ（又はＯＦＦ）の状態にすることができるようになっている。

スイッチ装置２４はこのように動作するメタルドーム部材２２を有しているので、携帯電話機２の第２筐体８の薄型化の実現に寄与することができると共に、その操作部１４のキー１５の操作感を良好にすることができるようになっている。

本実施の形態に係るスイッチ装置２４を、リジッド基板２６の上に組み付ける手順について、図５に基づいて以下に説明する。
まず、基板表層グランド２８、スイッチパターンランド３０ａ，３０ｂ、デジタル信号パターン３２、及びレジスト３４がその上面に設けられ、その下面には図示しない回路や部品が実装されたリジッド基板２６を用意する。

このようなリジッド基板２６の周縁部２６ａ及び基板表層グランド２８の上面に、導電性の粘着部材３５を介して、導電性フィルムシート３６の下面を接着する。このとき導電性フィルムシート３６の孔３６ａと基板表層グランド２８の孔２８ａがずれないように一致させて接着する。

次に、スイッチ貼付シート３８の下面部３８ａの中央部にメタルドーム部材２２の上面部２２ａの中央部を接着保持するように一体化する。

それから、導電性フィルムシート３６の孔３６ａにメタルドーム部材２２を挿通させて、メタルドーム部材２２のリング状の下面をスイッチパターンランド３０ａの上に乗せて配置させると共に、スイッチ貼付シート３８のフランジ部３８ｂの下面を導電性フィルムシート３６の上面に接着するようになっている。

このような本実施の形態に係るスイッチ装置２４によれば、リジッド基板２６の上に導電性フィルムシート３６を設けたことにより、リジッド基板２６の回路からの不要ノイズが外部に放射されたり、機器内部での信号干渉を生じたり、或は、外部の他の機器からの不要ノイズの侵入によりリジッド基板２６の回路が影響を受ける等を防止する、シールド効果を得ることができる。

また、導電性フィルムシート３６は上記のように不要ノイズや静電気のシールド機能を有するので、この導電性フィルムシート３６の他にさらに別のシールド機能を有する部材を設ける必要がない。このため、部品数が増加するのを防止することができるので、装置全体が厚型化することを防止することができる。また、シート状に形成されたフィルムシート３６にシールド機能を持たせた構成により、さらに装置全体の薄型化を図ることができる。

また、スイッチ装置２４にはメタルドーム部材２２を採用したため、携帯電話機２の第２筐体８の薄型化の実現に寄与することができると共に、その操作部１４のキー１５の操作感を良好にすることができる。

また、本実施の形態に係るスイッチ２４によれば、従来からメタルドーム部材２２をリジッド基板２６に組み付けるために使用していた非導電性の、複数のメタルドーム部材２２を一体的につなぐように設けたフィルムシートを、導電性のフィルムシート３６に取り替えるだけでよいので、容易に実施することができる。

また、本実施の形態に係るスイッチ２４によれば、可撓性に富む導電性フィルムシート３６をリジッド基板２６に貼り付けたため、リジッド基板２６にひねり変形が生じても、或は携帯電話機２を落下したとしても、その導電性フィルムシート３６がリジッド基板２６から容易に剥離することはないので、リジッド基板２６のひねり変形時や、携帯電話機２の落下時でも、上記不要ノイズや静電気ををシールドする機能を維持することができる。

また、導電性フィルムシート３６における、メタルドーム部材２２が配置される部分にはスイッチパターンランド３０ａ，３０ｂを露出させるための孔３６ａが形成されるが、この孔３６ａは、メタルドーム部材２２の上に貼り付けられた、非導電性のスイッチ貼付シート３８により閉止されるので、上記シールド効果を維持することができる。

また、このような非導電性のスイッチ貼付シート３８がメタルドーム部材２２の上に貼り付けられるため、メタルドーム部材２２と導電性フィルムシート３６との間は導通されない。このため、メタルドーム部材２２は、スイッチパターンランド３０ａ，３０ｂの間のみを導通させて、スイッチパターンランド３０ａ，３０ｂと導電性フィルムシート３６との間は導通させることはない。このため、メタルドーム部材２２の押下時にスイッチ装置２４が誤動作するのを防止することができる。

また、金属箔で製作した導電性フィルムシート３６をリジッド基板２６の上面に貼り付け、基板表層グランド２８との導通を図ることができることから、携帯電話機２の第２筐体８の外部から侵入した静電気を、導電性フィルムシート３６を介して基板表層グランド２８に接地（アース）して吸収し、静電気がそれより回路内部に侵入するのを防止することができる。このため、静電気が第２筐体８の内部に侵入してリジッド基板２６の回路が誤動作するのを防止することができる。

また、導電性フィルムシート３６は導電性の粘着部材によって、基板表層グランド２８及びリジッド基板２６の上に接着されるので、リジッド基板２６と外部との間で出入りする不要ノイズや静電気を、上記のように効果的にシールドすることができる。また、導電性フィルムシート３６と基板表層グランド２８との接続を簡単な構成により達成することができる。

導電性フィルムシート３６は、その全面がリジッド基板２６及び基板表層グランド２８に接着されるように構成されることが好ましい。基板表層グランド２８と導電性フィルムシート３６との間に隙間がないように接着させることにより、導電性フィルムシート３６に上記シールド機能を効果的に発揮させることができるからである。

なお、導電性フィルムシート３６について、その周縁部及び孔３６ａの周縁部を、リジッド基板２６及び基板表層グランド２８の上に接着させるようにしてもよく、この場合も、やはり導電性フィルムシート３６に上記シールド機能を発揮させることができる。

なお、上記実施の形態では、折畳み型携帯電話機２に本発明を適用した場合について説明したが、折畳み型携帯電話機２以外の携帯電話機、ＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）、ポータブルナビゲーション装置のような、他の無線機や他の電子機器におけるスイッチ装置についても本発明を適用することができることはいうまでもない。

本発明によるスイッチ装置２４が用いられた折畳み型携帯電話機２を示す斜視図である。本発明の一実施の形態に係るスイッチ装置２４とこれが取り付けられたリジット基板２６を示す側面断面図である。図２における基板表層グランド２８、スイッチパターンランド３０ａ，３０ｂ、デジタル信号パターン３２、及びレジスト３４を上面に設けたリジット基板２６を示す平面図である。図２における導電性フィルムシート３６を示す平面図である。図２におけるスイッチ装置２４とこれが取り付けられるリジット基板２６を示す分解側面断面図である。図２に示すスイッチ装置２４においてスイッチ貼付シート３８の上面を押圧することによりスイッチ装置２４がスイッチ動作をする状態を示す側面断面図である。

符号の説明

２折畳み型携帯電話機
４ヒンジ
６第１筐体
８第２筐体
１０表示部
１２スピーカー
１４操作部
１５キー
１６マイクロホン
１８上側ケース
２０下側ケース
２２メタルドーム部材
２４スイッチ装置
２６リジッド基板
２８基板表層グランド
２８ａ孔
３０ａスイッチパターンランド
３０ｂスイッチパターンランド
３２デジタル信号パターン
３４レジスト
３５粘着部材
３６導電性フィルムシート
３６ａ孔
３８スイッチ貼付シート
３８ａ下面部
３８ｂ周縁部

Claims

表面上に一対のスイッチ電極パターン及び接地グランド部が配置された回路基板と、
導電性部材によりシート状に形成され、前記接地グランド部に接続されて前記回路基板の前記表面を被覆すると共に、前記スイッチ電極パターンに対向した位置に孔が形成されて構成されるシールドシート部材と、
導電性部材により形成され、前記孔に挿通可能で前記スイッチ電極パターンに対向して配設されるメタルドーム部材と、
非導電性部材により形成され、前記メタルドーム部材の前記スイッチ電極パターンとは反対側の上面と結合して前記メタルドーム部材を保持すると共に、前記孔を閉塞するように前記シールドシート部材に取り付けられるカバー部材とを備え、
前記メタルドーム部材の前記上面を押下することにより変形する前記メタルドーム部材を介して前記一対のスイッチ電極パターンの相互間を通電させるスイッチ動作を行わせるように構成された
ことを特徴とするスイッチ装置。
前記シールドシート部材は、導電性の粘着部材を介して前記回路基板の前記表面に接着されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。