TWI253661B - Point-push spring, sheet with point-push spring and switch device - Google Patents

Description

1253661 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於適用於行動電話等電子設備中的開關裝置、 作為該開關裝置的可動接點等的點按（click)彈簧以及附棘 爪簧的薄片。 【先前技術】 在行動電話的操作面板上配置有多個撥號鍵、功能鍵 、 等，藉由使用者有選擇地按壓操作這些鍵，而使内部的開 Φ 目裝置接通。該開關裝置具有被設在絕緣基板上的固定接 點、和被稱爲棘爪簧的圓頂狀可動接點，可動接點被設置 在絕緣基板上並與固定接點相對。而且，在不從鍵對可動 接點施加按壓力時，可動接點由於自我的復原力從固定接 點離開而維持斷開狀態，在從鍵對可動接點施加按壓力 日守，由於該按壓力使可動接點挫曲、翻轉並伴隨有點擊感， 而可動接點與固定接點接觸形成接通狀態。 如上所述，在這種開關裝置中，藉由可動接點反復伴隨 * 外部施加的按壓力産生翻轉動作和隨著該按壓力除去産生 的自我復原動作，而該可動接點與固定接點接觸分離、進 行接點的切換動作，因此，以前，作爲可動接點的材料使 用不銹鋼或磷青銅等彈簧特性優越的金屬薄板（例如，參照 專利文獻1)。這裏，磷青銅由於與不銹鋼相比機械強度相 當圭，所以，在用於如行動電話那樣要求許多次的敲鍵壽 命次數的電子設備的情況下，一般將不銹鋼作為可動接點 的材料。 99123.doc I25366l 特動開MW334號公報（第3·4頁、圖3) 分類爲鐵素體系不^的材料的不錄鋼，根據其組成主要 鋼，，苴中作：馬氏體系不銹鋼及奥氏體系不銹 也廣：二二爲非磁性不鱗鋼已知有奥氏體系不錢鋼， “乏使用在上逑的行動電話等的開 奥氏體系不銹鋼A备& ^ 仁疋在將 發明人㈣ 成圓頂狀而形成可動接點後，本 動 1 & 了 4可動接點的相對磁導率（μ)，結果發現可 動接點的相對磁導率爲…以上就會帶磁性 爲··藉由丨卞^^疋口 轉變爲馬:體相材料而奥氏體相的-部分或幾乎全部 如此’因爲由現有的不錢鋼形成的可動接點爲磁性體， :以’在組人開關裝置中之前的保管或輸送等時易被磁 ’例如’會給組入時的真空吸附帶來阻礙、或者在组入 後吸附金屬粉損害接點可靠性。尤其’在内建了地磁感測 器的帶電子羅盤的行動電話中，由於組入開關裝置中的可 ，接』的磁性影響’會產生磁感測器不能正確檢測周圍磁 琢的問題。此外必需說明的是，如此的問題並不僅限於將 圓頂狀棘爪簧作為可動接點的開關裝置中，其同樣會發生 在將棘爪簧僅作為產生點擊感的部件的開關裝置、亦即於 隔著隔膜而相^的一冑薄膜上形《可動接點與固定接點而 構成的薄膜開關，並在該薄膜開關的上部薄膜上設置棘爪 簧而構成的開關裝置上。 【發明内容】 本發明係鑒於如此先前技術的現狀而做出的，其目的在 99123.doc 1253661 於提供-種組裝作業簡單且接點可靠性高的棘爪菩以及 附棘爪簧的薄片。其另一目的在於提供一種不會對内建 於電子設備中的地磁咸測哭册水丁 $ 1 t丨 兹A▼來不良磁性影響的開關妒 置。 、 爲了實現上述目的’本發明的棘爪簧，係可伴隨來自外 部的按壓力而進行翻轉動作，且可伴隨該按壓力的除去而 進仃自我k原動作，該棘爪簧係藉由不錢鋼鋼材成形為圓 頂狀而成者，且其相對磁導率爲1〇1以下尤其是使用ns 規格的SUS305的不銹鋼鋼材形成棘爪簧。 如此構成的棘爪簧，在組入開關裝置中之前的保管或輸 送等時不會被磁化，因此，組裝作業簡單，在組入開關裝 置中後不會因棘爪簧吸附金屬粉而損害接點可靠性。 另外，本發明的附棘爪簧的薄片，其構成爲：具有黏接 薄片、棘爪簧、及非磁性剝離薄片，上述黏接薄片具有由 非磁性薄膜構成的薄片部與被設在該薄片部下面的黏合 劑，上述棘爪簧的上面被黏貼在上述黏合劑上，上述剝離 薄片被黏貼在上述黏接薄片上。 根據如此構成的附棘爪簧的薄片，由於組入開關裝置中 之丽，將黏接薄片、棘爪簣及剝離薄片形成一體而成的薄 片整體為非磁性，所以在保管或輸送等時能夠可靠防止棘 爪簧被磁化，並且，在組入開關裝置中時藉由去除剝離薄 片，而能夠簡單組入黏接薄片與棘爪簧。 此外’本發明的開關裝置，包括具有固定接點的絕緣基 板、及對於上述固定接點可進行接觸分離的圓頂狀可動接 99123.doc 1253661 點，並以相對磁導率爲1〇1 動接點。 以下的不銹鋼鋼材形成 上述可

:=構成的開關裝置，由於以非磁性的不錄鋼鋼材 形成可動接點，所以可動接點不會給装配其的設備帶來不 良磁性影響’在可動接點上不會吸附金屬粉，而能夠防止 損害接點可靠性的問題。 在上述的構成中，較佳為：上述可動接點由爪規格的 SUS305形成，尤其是若還具有可檢測地磁的地磁感測器， 且該地磁感測器被配置在上述絕緣基板上或接近該絕緣基 板的下方則此夠實現可防止由於可動接點的磁性影響而 使地磁感測器誤動作的附電子羅盤的行動電話，因此較 佳。另外，較佳為：將上述可動接點配置在上述絕緣基板 上，亚且以由絕緣薄膜構成的上部薄片|蓋該可動接點。 發明之效果 本發明的棘爪簧，由於藉由不_鋼材成形成圓頂狀而 成丄且相對磁導率爲⑽以了，所以，在組人開關裝置中 之可的保管或輸送等時不易被磁化，而組裝作業簡單，在 組入開關裝置中後也不會因棘爪簧吸附金屬粉而損害接點 可靠性。 另外，本發明的附棘爪簧的薄片’由於具有黏接薄片、 棘爪簧、和非磁性剝離薄片，黏接薄片具有由非磁性薄膜 構成的薄片部與被設在該薄片部的下面的黏合劑’棘爪簧 的上面被黏貼在黏合劑上，上述剝離薄片被黏貼在黏接薄 片上，在組入開關裝置中之前，將黏接薄片、棘爪簧及剝

99123..IOC 1253661 離溥片形成一體而成的薄片整體是非磁性的，因此，在保 官或輸送等時能夠可靠防止棘爪簧被磁化，並且，在組入 開關裝置中時藉由去除剝離薄片，而能夠簡單組入黏接薄 片與棘爪筈。 / 此外’本發明的開關裝置，由於包括具有固定接點的絕 緣基板、和相對固定接點可接觸分離的圓頂狀的可動接 點，亚由相對磁導率爲101以下的不銹鋼鋼材形成上述可 動接點，因此，可動接點不會給裝配其的設備帶來不良磁 性影響，能夠防止因可動接點上吸附金屬粉而損害接點 靠性。 【實施方式】 以下，參照圖式對本發明的實施形式進行說明。圖丨係本 :明的第1實施例的開關裝置的分解立體圖，圖2係該開關 裝置的要部剖面圖，圖3係顯示用在該開關裝置的附可動接 點的薄片的製造卫序的說明圖，圖4係該附可動接點的薄片 的俯視圖。 如圖1所示，本實施例的開關裝置，包括：具有多個固定 接點1的電路基板2、設置該電路基板2上的多個可動接點 3、保持各可動接點3的黏接薄片4，該黏接薄片4由層疊、社 構的表面薄片5和隔片6構成。此外，該開關褒置被二5 附電子羅盤的行動電話的未圖示的外殼内，在該外殼的操 作面板上配置有與各可動接點3對應的多個操作鍵（未圖 示）。 電路基板2由摻人玻璃的環氧樹脂或苯㈣脂等非磁性 99123.“ 1253661 絕緣基板構成’在該電路基板2上由㈣等非磁性導電材料 肜成有多個固定接點!及未圖示的佈線圖形。各固定接點1 由環狀的周邊固定接fila與位於該周邊固定接點“的中央 的中央固定接㈣構成，這些周邊固定接點la與中央固定 、二由上述佈線圖形而與未圖示的控制電路部相連 • 1另外，在電路基板2上裝配有位於各固定接點i附近的 ， ㉟感測器7 ’藉由該地磁感測器檢測出周圍的磁場而可識 • “丁動電邊所朝向的方向。其中所需說明的是，在本實施 式中’地磁感測器7裝配在與各固定接點丨呈同一面的電 基板2上’但’也能以層疊狀態配置在電路基板2的下面 可動接點3係被成形爲圓頂狀的棘爪簧，如圖2所示，可 觸接點3的周緣部始終與㈣接點1的周邊^接點U接 盤可動接點3的中央部存在規定間隔地與中央固定接㈣ 。違可動接點3係藉由冷軋以爪規格（日本工業規格） S305(概略組成爲18Cr_12Ni_G ic)爲原材料的金屬薄 率:成的在敎了冷軋加卫後的可動接點3的相對磁導 =用電子磁性工業（株）制仙⑷、千分尺）後，發現可 :接點4相對磁導率WT(平均實測值識&盆 所是’㈣料敎，按照與現有的可動接點 的相對磁導率測定相π Μ 個可動接點 條件的方式，呈俯視十字狀排列5 導率。”測疋其父又點即中央的可動接點處的相對磁 表面溥片5由聚酯樹脂等非磁性絕緣薄膜構成，其整個下 99123.doc 1253661 面塗布著黏合劑。隔片6也由聚酯樹脂等非磁性絕緣薄膜構 成，該隔片6隔著黏合劑層疊在表面薄片5的下面而呈一 體。在隔片6上形成有通孔6a，藉由將配置在該通孔以内的 可動接點3的上面黏貼在表面薄片5的下面的黏合劑上，而 各可動接點3、表面薄片5及隔片6呈一體化。而且，藉由塗 布在隔片6的整個下面的黏合劑而將黏接薄片4黏貼在電路 基板2上，而將各可動接點3相對於相應的固定接點丨進行定

位，並且，以表面薄片5覆蓋各可動接點3，從而，塵埃等 異物不會侵入接點部。 在製造如此的可動接點3與黏接薄片4的一體品時，如圖3 及圖4所示，首先，將隔片6黏貼在被環帶（h〇〇p)供給的輸送 薄片8上，然後，藉由沖頭在隔片6與輸送薄片8上分別開設 通孔6a、8a。其次，在隔片6上黏貼表面薄片5封閉通孔二 後，從輸送薄片8的下方將可動接點3插入通孔仏、内， 將該可動接點3的上面黏貼在表面薄片5的下面的黏合劑 上。最後，藉由在輸送薄片8的下面黏貼保護薄片9封閉通 孔8a，侍到被黏貼在黏接薄片4(表面薄片5與隔片幻上並由 剝離薄片10(輸送薄片8與保護薄片9)覆蓋可動接點3的下面 的附可動接點的薄片u。此外，構成剝離薄片⑺的輸送薄 片8與保㈣片9由？◎旨樹脂等非磁性絕緣薄料成，在將 、輸送時，附可動 在組入開關裝置 可動接點3組入開關裝置中之前進行保管 接點的薄片11被纏繞在卷軸i 2上。而且 中時，只要從附可動接點的薄片w去除剝離薄片ι〇(輸送 薄片8與保護薄片9)，則能夠簡單且準確地將可動接點續 99123.doc 12 1253661 黏接薄片4組入電路基板2的規定位置上。 如此構成的開關裝置，扁- 在不仗未圖不的操作鍵向可動接 點3施加按壓力時，可動 動接點3罪自我復原力從中央固定接 點1 b離開，因此，周邊 口疋接點la與中央固定接點lb不相 W而呈斷開狀態。另外’在從操作鍵向可動接點3施加按 ^力時，利用該按麼力使可動接點3挫曲翻轉並伴隨點擊 感’由於可動接點3與中丰园中 、 疋接點1 b接觸，所以周邊固定 接點1 a與中央固定技t u

At 接1b經由可動接點3導通呈接通狀 恶。必需纟兄明的是，也可 也了以取代刼作鍵利用使用者的手指 按Μ操作可動接點3，這時， 了以在表面薄片5上形成文字、 圖形等顯示部。 根據本實施例的開P驻 ^ 哥衣置’因爲可動接點3由以SUS305 爲原材料的非磁性的不錢鋼鋼材形成，所以在地磁感測器7 附近衣配可動接點3後不會給地磁感測器7帶來不良磁性影 1此夠實現可防止地磁感測器7的誤動作的附電子羅盤的 订動電活°另外’由於在組入開關裝置中之前的可動接點3 不會吸附金屬㉟’所以不會因吸附金屬粉而損害接點可靠 性’並且，由表面薄片5覆蓋組入開關裝置中後的可動接點 3，因此，從此點即可提高接點可靠性。 圖5係本發明的第2實施例的開關裝置的俯視圖，圖6係圖 5的沿㈣1線的剖面圖，圖％該開關裝置所具有的晶圓與 可動接點的俯視圖。 本實施例的開係被裝配在行動電話或遊戲機等 電子。X備内的印刷線路板上使用的單項的按紐開關，其具 99123.doc 1253661

有·内建可動接點12的晶圓13、被覆在該晶圓13的上面的 忙體14、技壓操作可動接點12的驅動器1 5。晶圓1 3係藉由 在合成樹脂制的基座16上外部成型由SUS305等非磁性導 電材製成的中央固定接點17與一對周邊固定接點18構成 的，兩周邊固定接點18作爲端子18a向基座16的端面突出。 可動接點12也與第1實施例所述的可動接點3相同，該可動 接點12也以SUS305作爲原材料被冷軋加工成圓頂狀，測定 冷軋加工後的相對磁導率，爲1〇1以下。可動接點Η被插 入基座16的凹部i6a内進行定位，其周緣部始終與兩周邊固 定接點18相接觸的並且，中央部與中央固定接點17存在規 定間隔地相對。另外，凹部16a的上面被由聚_樹脂等非磁 性絕緣薄膜製成的蓋片19所封閉，以便藉由該蓋片19來使 塵埃等異物不會進入接點部。 、框體u係對SUS305等非磁性金屬平板進行衝壓加工而 成’其-體彎折形成有從其上面向斜下方突出的糾彈性舌 片14a和從側面向内方呈梯形突出的第2彈性舌片⑷。框體 4利用彈H鎖等方式固定在晶圓"上，在框體14的上面與 黏貼在基座16上的蓋片19之間配置驅動器。。該驅動器 具有驅動部⑸，該驅動部…的前端被形成球狀，該驅動 部15a與框體14的第1彈性舌片丄乜相對。 在如此構成的按鈕開關中，在不按壓操作向晶圓B的側 方突出的驅動器15時’由於可動接點12借助自我復原力從 中央固定接點17分離，戶斤以中央固定接㈣與周邊固定接 點18不相導通而成爲斷開狀態。另-方面，在向晶圓"的 99123.doc -14- 1253661 内方按C操作驅動器} 5時，由於驅動部} ^沿第i彈性舌片 …向斜下方移動而按壓可動接點12的中央部，所以，該按 壓力使可動接點12挫曲、翻轉並伴隨有點擊感。結果，由 於可動接點12與中央固定接點117相接觸，所以中央固定接 點與周邊固定接點18經由可動接點12相導通而成爲接通 狀匕另外，在除去了對驅動器1 5的按壓操作後，驅動器 15由於第1及第2彈性舌片…⑷的反彈力❿回復到原來 位置’可動接點12也藉由自我復原力而從中央固定接點17 離開而再成爲斷開狀態。 本實施例的開關裝置（按紐開關）也由於利用以suS3〇5爲 原材料的非磁性不銹鋼鋼材形成可動接點12，所以金屬粉 不會吸附在組入形狀裝置中之前的可動接點12上，能夠防 止因吸附金屬粉而損害接點可靠性的問題，並且，由於組 入開關裝置後的可動接點12被蓋片19所覆蓋，所以從這一 點說也能夠提高接點可靠性。另外，在將該開關裝置使用 於内建有地磁感測器的附電子羅盤的行動電話等電子設備 中時，能夠防止可動接點12給地磁感測器帶來不良磁性影 響。 〜 圖8係本發明的第3實施例的開關裝置的剖面圖，該開關 裝置具有薄膜開關20與棘爪簧21，棘爪簧21藉由由表面薄 片22與隔片23構成的黏接片24而被保持在薄膜開關2〇上。 薄膜開關20具有隔著隔膜25而一體層疊的上下一對薄膜 26、27,形成在這些上丁一對薄膜26、27上的可動接點28 與固定接點29在隔膜25的通孔25a内以規定間隔相對。棘爪 99123.doc -15- 1253661 簧21與第1實施例所述的可動接點3相同，黏接薄片24也與 第1實施例中所述的相同。即，該棘爪簧21，並不是其自我 成爲接點的可動接點，而間接的參預接點的切換動作，其 係以SUS305爲原材料冷軋加工成圓頂狀的部件，第}實施 例的可動接點3與第3實施例的棘爪簧21在結構上相同。 士在如此構成的開關裝置中，在按屢力不施加於棘爪簧21 日守，棘爪黃21借助自我復原力而維持拱形狀被保持在上部 薄膜26上，所以可動接點28與固定接點29相背離，薄膜開 關20成爲斷開狀態。另一方面，纟由未圖示的操作鍵或使 用者的手指按壓棘爪簧21時，該按壓力使棘爪簧21挫曲翻 轉亚伴隨點擊感，由翻轉的棘爪簧21使上部薄膜％向下方 彎曲。其結果，可動接點28與固定接點29接觸、薄膜開關 2〇成爲接通狀態。另外，在除去對棘爪簧21的上述按壓力 後棘爪尹' 21彳曰助自我的復原力而回復成圓頂狀，上部薄 膜26也自己復原使可動接點以從固定接點29離開，因此， 薄膜開關20再成爲斷開狀態。 在本實施例的開關裝置中，由以SUS3〇5.原材料的非磁 陘的不銹鋼鋼材形成賦予點擊感的棘爪簧2 1，因此，即使 將该開關裝置使用於内建有地磁感測器的附電子羅盤的行 動電話等電子設備中時，也能夠防止棘爪簧21給地磁感測 器帶來不良磁性影響。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明的第1實施例的開關裝置的分解立體圖。 圖2係該開關裝置的要部剖面圖。 99123.doc -16- 1253661 製造工 圖3係顯示用於該開關裝置的附可動接點的薄片 序的說明圖。 圖4係該附可動接點的薄片的俯視圖。 圖5係本發明的第2實施例的開關裝置的俯視圖。 圖6係圖5的沿VI_VI線的剖面圖。 圖7係用於該開關裝置的晶圓與可動接點的俯視圖 圖8係本發明第3實施方式的開關裝置的剖面圖。 【主要元件符號說明】

1 固定接點 la 周邊固定接點 lb 中央固定接點 2 電路基板 3、12 可動接點 4、24 黏接薄片 5、22 表面薄片 6 > 23 隔片 6a 通孔 7 地磁感測器 8 輸送薄片 8a 通孔 9 保護薄片 10 剝離薄片 11 附可動接點的薄片 13 晶圓 99123.doc -17- 1253661 14 框體 14a 第1彈性舌片 14b 第2彈性舌片 15 驅動器 15a 驅動部 16 基座 16a

17 18 18a 凹部 中央固定接點 周邊固定接點 端子 19 蓋片 20 薄膜開關 21 棘爪餐 25 隔膜 25a 通孔

26 27 薄膜 薄膜 28 可動接點 29 固定接點 99123.doc -18·

Claims (1)

1253661 十、申請專利範圍： 1· 一種棘爪簧，其特徵在於其係可 ^ ^ 4來自外部的按壓力 而進仃翻轉動作，且可伴隨該按壓力的除 復原動作，該棘爪簧係藉由 仃 .n ^ A 粑綱材成形為圓頂狀而 成者，且其相對磁導率爲101以下。 2.如請求項丨之棘爪簧，其中上 SUS305。 *錄鋼鋼材係m規格的 3· 4. 附棘爪菁之薄片’其特徵在於：具有黏接薄片、如 “項1或2所記載之棘爪菁、及非磁性剝離薄片，上述 黏接溥片具有由非磁性薄膜構成的薄片部與被設在該薄 片部下面的黏合劑，上述棘爪簧的上面被黏貼在上述黏 合劑上，上述剝離薄片被黏貼在上述黏接薄片上。 一種開關裝置，其特徵在於：包括具有固定接點的絕緣 基板、及對於上述固^接點可進行接觸分離的圓頂狀可 動接點，並以相對磁導率爲101以下的不錄鋼鋼材形成上 述可動接點。 5·如請求項4之開關裝置，其中上述可動接點由JIS規格的 SUS305形成。 6. 如請求項4或5之開關裒置，其中具有可檢測地磁的地磁 感測器’且該地磁感測器被配置在上述絕緣基板上或接 近該絕緣基板的下方。 7. 如請求項4之開關裝置，其中將上述可動接點配置在上述 絶緣基板上，亚且以由絕緣薄膜構成的上部薄片覆蓋該 可動接點。 99123.doc