JP2820840B2 - 照光式スイツチ装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯電話や小型ＶＴＲ
カメラ等の小型機器の操作スイツチに使用される照光式
スイツチ装置に関し、特に表面実装が可能な小型の照光
式スイツチ装置およびその製造方法に係る。

【０００２】

【従来の技術】

（従来例１）図３（Ａ）（Ｂ）の如く、従来例１の照光
式スイツチ装置は、下部にリードフレーム１をインサー
ト成形した樹脂部２があり、その上面に、バネ式等の図
示しないスイツチ接点と、これを指で押してオンオフ切
換する押材３と、オン表示用ＬＥＤ部４と、オフ表示用
ＬＥＤ部５とを組み込んでいる。

【０００３】（従来例２）従来例２の照光式スイツチ装
置は、図４（Ａ）（Ｂ）の如く、従来例１のものと同機
能を有し、スイツチ接点を指でオンオフ切換する押材３
が透光性とされ、その内側に、オン表示用ＬＥＤ部およ
びオフ表示用ＬＥＤ部が収納されている。この両ＬＥＤ
部は、色彩を換えることでオンオフを識別する。

【０００４】（従来例３）従来の小型機器の操作パネル
に使われる照光式メンブレンスイツチ装置を図５に示
す。これは、基板６の上に導電パターン７を形成し、ス
イツチ部８、ＬＥＤ部９を組み込んだ上、透光性フイル
ム１０で閉じた構造を持つもので、スペーサ８ａにて離
間された第一接点８ｂと第二接点８ｃが、外力を受けて
接触した場合に、スイツチ部８がオン状態となり、ＬＥ
Ｄ部９が発光する。主として、製品の高さ寸法の問題で
従来例１の照光式スイツチ装置が使用できない等、薄型
化が要求される携帯機器に使用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】（１）従来例１，２で
は、リードフレーム１、樹脂部２、スイツチ接点、押材
３および一対の表示用ＬＥＤ部４，５を要するため、部
品点数が多くなり、部品材料費、組立加工費等がコスト
高となる。また、各種部品を組み合わせているため、部
品高さも２．５ｍｍと高くなっている。

【０００６】（２）従来例３では、高さ寸法を１ｍｍ前
後まで薄くすることが可能となる。しかし、通常はＬＥ
Ｄ部９とスイツチ部８が別エリアとなつており、スイツ
チ部８そのものが光らないため、スイツチ操作時の視認
性がわるい。

【０００７】なお、従来例３の改良提案例として、図６
の如く、スイツチ部８の下にＬＥＤ部９を組み込む構造
（従来例４）も考案されている（実開平１−１１３９３
０号参照）。この場合、上述の視認性は改善されるが、
多層構造となり、製品の厚みが増大し、また、製造工程
が増えることから製造コストも増大する。

【０００８】（３）従来例３，４共通の課題として、機
器の操作パネルのスイツチ部８およびＬＥＤ部９のデザ
インにあわせて、メンブレンスイツチパネルの基板６、
スペーサ８ａ、フイルム１０を夫々専用の金型、治工具
等で製作しなければならなかつた。すなわち、機器の操
作パネルのデザインが変更されるごとに、前述の金型、
治工具の製作が必要となる。したがつて、多品種少量生
産には向かなく、労働集約型の製品とならざるを得な
い。

【０００９】（４）従来例１〜４共通の課題として、ス
イツチ部８の接点の金属摩耗、腐食による作動不良があ
つた。

【００１０】本発明は、上記課題に鑑み、スイツチ操作
時の視認性がよく、部品点数および製造コストを軽減
し、多品種少量生産に適した照光式スイツチ装置の提供
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明請求項１，２によ
る課題解決手段は、図１，２の如く、電気的接点１１の
オンオフ切換表示を表示用発光素子１２で発光して行う
照光式スイツチ装置において、前記電気的接点１１を、
パツケージ１３の表示用発光素子１２の搭載位置に隣接
して配し、第一先端部２５および第二先端部２６を離接
自在に弾性支持する弾性体２７と、該弾性体２７の第一
先端部２５に形成された第一電極２８と、弾性体２７の
第二先端部２６に形成された第二電極２９とから構成
し、該第一電極２８と第二電極２９との接触の有無によ
り電気的にオンオフ切換するよう構成し、成形品として
の前記パツケージ１３について、前記表示用発光素子１
２を搭載する立体配線部２２や前記電気的接点１１の両
電極２８，２９を化学めつき等の方法で立体的に形成
（ＭＩＤ法）するものである。

【００１２】

【作用】上記請求項１，２による課題解決手段におい
て、パツケージ１３をＭＩＤ法で形成し、各部品を可能
な限り一体化して、構造を簡略化し、小型化、薄型化、
低コスト化を達成する。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す照光式スイツ
チ装置の斜視図、図２（Ａ）は本発明の一実施例を示す
照光式スイツチ装置の平面図、同図（Ｂ）は（Ａ）のＡ
−Ａ断面図、同図（Ｃ）は正面図、同図（Ｄ）は底面
図、同図（Ｅ）は左側面図、同図（Ｆ）は（Ａ）のＢ−
Ｂ断面図、同図（Ｇ）は右側面図である。なお、図１お
よび図２（Ａ）中、凹部内の透光性封止樹脂は便宜上省
略している。

【００１４】図示の如く、本実施例の照光式スイツチ装
置は、例えば携帯電話や小型ＶＴＲカメラ等の小型機器
の操作スイツチに使用されるもので、電気的接点１１の
オンオフ切換表示を表示用発光素子１２で発光して行
う。

【００１５】そして、パツケージ１３として、リードフ
レームを用いずに、小型、薄型の一体化した部品を得る
ためのＭｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ
Ｄｅｖｉｃｅ法（以下、ＭＩＤ法と称す）を用いたも
のである。ここで、ＭＩＤ法とは、射出成形または押出
し成形によつて得られた成形品に化学めつき等の方法で
電気回路を形成したものである。

【００１６】該パツケージ１３は、図１，２の如く、耐
熱性かつ電気的絶縁性を有し、かつ、後述の弾性体２７
として充分な弾性を有するよう、エポキシ樹脂が使用さ
れ、一本の有機樹脂棒に数十個のデバイスが一列に配列
されるよう金型成形され、後に、図１，２に示すような
デバイスにダイシング分割される。

【００１７】該パツケージ１３の上面の右半分を占める
領域には、図１および図２（Ａ）（Ｂ）（Ｆ）の如く、
前記表示用発光素子１２を搭載するための逆台錐形の表
示用凹部２１が形成されている。

【００１８】該表示用凹部２１には、薄膜上の表示用立
体配線部２２がめつき手法にて立体的に形成され、図２
（Ｃ）（Ｆ）（Ｇ）のように凹部２１の底面から側面、
パツケージ１３の上面および側面を介して、図２（Ｄ）
の如く、パツケージ１３の裏面にまで引きまわしされて
いる。

【００１９】該表示用立体配線部２２には、前記表示用
発光素子１２が上向きに搭載される。該表示用凹部２１
は、スイツチ切換時の視認性をよくするため、前記電気
的接点１１の近傍に隣接される。

【００２０】なお、前記立体配線部２２は、発光素子１
２を搭載するためのみならず、発光素子１２からの照射
光を凹部２１の傾斜壁面で反射させることにより光指向
特性を高める機能を有する。

【００２１】前記電気的接点１１は、図１，２の如く、
前記パツケージ１３の左半分を占める領域がそのまま利
用されており、上側の第一先端部２５と下側の第二先端
部２６を離接自在に弾性支持する弾性体２７と、該弾性
体２７の第一先端部２５に形成された第一電極２８と、
弾性体２７の第二先端部２６に形成された第二電極２９
とからなり、該第一電極２８と第二電極２９との接触の
有無により電気的にオンオフ切換するよう構成される。

【００２２】前記弾性体２７は、パツケージ１３の背面
部で上下両アーム３１，３２が連結されて側面視略コ字
型に形成される。そして、前述のように、パツケージ１
３として弾性を有する樹脂等を用いることで、特に、第
一先端部２５を支持するアーム３１は、上下方向に弾性
が有せしめられている。

【００２３】前記第一電極２８および第二電極２９は、
前記弾性体２７の内側面に、前記立体配線部２２と同様
の薄膜状の配線部がめつき手法にて立体的に対向形成さ
れてなる。また、上側の第一電極２８は、パツケージ１
３の背面を介してパツケージ１３の底面に引き回しされ
る。

【００２４】前記表示用発光素子１２は、図示しない外
部回路にて、スイツチが例えばオン状態のときにのみ発
光するよう接続される。

【００２５】なお、図１，２中、３５はボンデイングワ
イヤ（金属細線）、３６は凹部２１に充填されるシリコ
ン樹脂やエポキシ樹脂等の透光性封止樹脂である。

【００２６】上記の照光式スイツチ装置は、以下のよう
に製造される。

【００２７】まず、多数のめつきグレードのパツケージ
１３を、複数デバイス分について一列に並置して一体的
に成形する。この際、各デバイスの右半分を占める領域
の上面に表示用凹部２１を形成し、また左半分を占める
領域に、側面視コ字型の弾性体２７を形成する。なお、
この際に使用する金型について、凹部２１用の上金型の
抜き方向は上方向とされ、弾性体２７の両先端部２５，
２６の間の間隙を形成するための下金型の抜き方向は正
面方向とされる。

【００２８】そして、図１，２の如く、凹部２１に金ま
たは銀めつき処理を行い、立体配線部２２および電気的
接点１１の両電極２８，２９を、マスキング法にて形成
する。なお、前記立体配線部２２は、パツケージ１３内
の側面を介して、パツケージ１３の裏面に引きまわしし
ておく。

【００２９】次に、表示用発光素子を導電ペースト等を
用いて立体配線部２２に搭載し、ボンデイングワイヤ３
５を用いてボンデイング結線し、その上を透光性封止樹
脂３６で封止する。

【００３０】その後、ダイシングソーで切断してチツプ
化し、図１，２に示す照光式スイツチ装置を形成する。

【００３１】このように、ＭＩＤ法、すなわちリードフ
レームを用いない樹脂成型物に必要な金属層を形成させ
て、表示用発光素子と電気的接点の夫々の機能部を一体
化したスイッチ装置を製作することが可能となるため、
図３〜６の従来の製品群に比較して、次の（１）〜
（３）の利点がある。

【００３２】（１）ＭＩＤ法を用いたリードフレームを
用いない樹脂一体構造を有するため、部品点数を低減で
き、コスト削減を果たせる。また製品高さも１ｍｍ程度
が可能で、従来例１，２の２．５ｍｍに比べて５０％以
下となる。

【００３３】（２）電気的接点１１と表示用発光部が一
体化し、かつ薄型化が可能であるので、弾力性のある樹
脂を用いることで、図３，４の従来例１，２に必要であ
つた金属バネ、スプリング等は不要となり、また、図
５，６のメンブレンスイッチなど特殊な構造は不要で、
チップマウントを経てリフローするといつた一般的な表
面実装方式を用いることが可能となる。

【００３４】（３）電気的接点１１と表示用発光部を一
体化したため、基板上に直接実装できるので、操作パネ
ルの設計短縮、設計デザイン上の自由度が大きくなる。

【００３５】これらのことから、照光式スイツチ装置を
可能な限り一体化でき、構造の簡略化、小型化、薄型
化、低コスト化が可能となる。

【００３６】また、リードフレームとパツケージのモー
ルド樹脂との間の熱膨張係数の差による剥離等の問題も
なく、半田リフロー時の耐熱性の向上、および熱衝撃に
対しても品質の向上が図り得る。

【００３７】さらに、従来のようにリードピンを外部に
突出させなくてもよいので、リードピンの外力による変
形を防止し得る。

【００３８】また、使用時においては、指等で電気的接
点１１の上側のアーム３１を押圧し、この第一先端部２
５を下側のアーム３２の第二先端部２６に接触させるこ
とで、アーム内側の両電極２８，２９を接続し、スイッ
チをＯＮ／ＯＦＦ切換する。このスイツチ動作にあわせ
て、表示用発光素子２２を点灯あるいは消灯させ、スイ
ツチ動作の認知を容易とする。

【００３９】この際、表示用発光素子２２からの光を、
凹部２１の傾斜側壁で反射しているので、照射光量を増
大し、光を上部に効率よく取り出すことができる。

【００４０】また、上述の如く、従来例１，２のような
金属バネ、スプリング等を省略できるため、極めて簡単
な構造となり、故に故障が少なくなる。

【００４１】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。

【００４２】例えば、上記実施例では、電気的接点１１
が一個、表示用発光部が一個のワンデバイスタイプを示
したが、複数個のデバイスを連続形成してもよい。

【００４３】また、上記実施例では、立体配線部２２や
電極２８，２９をめつき法にて形成していたが、金属蒸
着等の他の方法で形成してもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項１，２によると、次の効果がある。

【００４５】１）ＭＩＤ法のような射出成形立体配線部
品技術を用いることで、表示用発光素子と電気的接点を
一体化したパツケージに組み込むことが可能となり、パ
ツケージの絶縁材料の使用効率を高めて、照光式スイツ
チ装置の小型化、薄型化、低コスト化が可能となる。

【００４６】２）また、従来のメンブレンのように複雑
な構造は不要となり、基板の上に各素子を直接面実装で
きるため操作パネルの設計短縮、コスト低減が可能とな
る。

【００４７】３）さらに、単純な構造なので故障がな
く、長寿命になるといつた優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す照光式スイツチ装置の
斜視図

【図２】（Ａ）は本発明の一実施例を示す照光式スイツ
チ装置の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図、
（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は底面図、（Ｅ）は左側面図、
（Ｆ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、（Ｇ）は右側面図

【図３】従来例１の照光式スイツチ装置であり、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）は側面図

【図４】従来例２の照光式スイツチ装置であり、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）は側面図

【図５】従来例３の照光式スイツチ装置の断面図

【図６】従来例４の照光式スイツチ装置の断面図

【符号の説明】

１１ 電気的接点 １２ 表示用発光素子 １３ パツケージ ２１ 表示用凹部 ２２ 表示用立体配線部 ２５ 第一先端部 ２６ 第二先端部 ２７ 弾性体 ２８ 第一電極 ２９ 第二電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01H 9/16 H01H 13/02 H01H 21/00 330

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気的接点のオンオフ切換表示を表示用
   発光素子で発光して行う照光式スイツチ装置において、 パツケージの上面に、前記表示用発光素子を搭載するた
   めの表示用凹部が形成され、 該表示用凹部に、薄膜状の表示用立体配線部が立体的に
   形成され、 該表示用立体配線部に前記表示用発光素子が搭載され、 前記電気的接点は、 前記表示用凹部に隣接され第一先端部および第二先端部
   を離接自在に弾性支持する側面視コ字形の弾性体と、 該弾性体の第一先端部に形成された第一電極と、 弾性体の第二先端部に形成された第二電極とからなり、 該第一電極および第二電極は、薄膜状の配線部が立体的
   に形成されてなり、 該第一電極と第二電極との接触の有無により電気的にオ
   ンオフ切換するよう構成されたことを特徴とする照光式
   スイツチ装置。
2. 【請求項２】 パツケージの上面に、表示用発光素子を
   搭載するための表示用凹部を形成し、該表示用凹部に隣
   接して側面視コ字形の弾性体を形成し、該弾性体の第一
   先端部に薄膜状の第一電極を立体的に形成し、弾性体の
   第二先端部に薄膜状の第二電極を立体的に形成し、前記
   表示用凹部に、薄膜状の表示用立体配線部を立体的に形
   成し、該表示用立体配線部に前記表示用発光素子を搭載
   することを特徴とする照光式スイツチ装置の製造方法。