防水用基板開關以及防水用基板開關製造方法與流程
2024-04-10 11:56:05 2
本發明涉及防水用基板開關(board switch)以及防水用基板開關製造方法，具體地，涉及能夠將輕觸開關的大小小型化的同時形成完全的防水結構的防水用基板開關以及防水用基板開關製造方法。
背景技術：
輕觸開關在形成有一定的圖案的端子的基板上搭載導電體彈性接頭(contact)或彈性可動金屬(其還被稱為「金屬彈片」)，通過將接頭按下後放開，以用於向與接頭連接的端子之間輸入電信號或開閉電力。
這樣的輕觸開關配置於MP3播放器、MP4播放器(視頻播放器)、移動通信終端機、PDA等通信及信息處理裝置等的鍵盤板或印刷電路板(PCB)，每次由使用者按下後放開時一次一次地反覆管制端子之間的電信號或電力。
近年來，隨著移動通信終端機、PDA等便攜通信及信息處理裝置逐漸實現小型化及輕量化，也需要縮小使用於這些裝置中的輕觸開關的大小。
以往產品的寬度x長度x厚度為4mm×4mm×0.5mm大小左右的輕觸開關是這樣製造而成的：製造在環氧板或酚醛板(主要使用環氧板)上連續印刷相同圖案的開關端子的端子圖案印刷電路板(PCB)，並由絕緣體塗布除了端子圖案部位之外的剩餘的部分，然後在端子圖案上部配置接頭，並由防塵罩(dust cover)罩住，將結合有接頭的印刷電路板以各個接頭為單位進行切割。
在便攜設備的厚度變薄的競爭中，需要與競爭公司之間存在哪怕是0.1mm的尺寸的差異，因此近年來對以寬度x長度x厚度為2mm×3mm×0.5mm的大小來將尺寸最小化的極小型輕觸開關的需求越來越多。從而，在實際情況中，哪怕尺寸小0.1mm的產品，會使便攜設備的厚度更薄，從而在產品的輕量化中成為重要的要素。
圖1中示出以往技術的輕觸開關(10)的截面。如圖1所示，輕觸開關(10)由絕緣膜(11)、印刷電路板(12)、基座(13)、金屬彈片(14)及頂部覆蓋膜(16)構成。
關於輕觸開關(10)的大小，輕觸開關(10)的大小越小，根據收納有金屬彈片(14)的基座(13)與以覆蓋金屬彈片(14)的方式設置於基座(13)的頂部覆蓋膜(16)的粘接部分的厚度(TO)而其防水受到越大的影響。
即，如圖1所示，在頂部覆蓋膜(16)的外廓不能準確地抵接於基座(13)的外廓的情況下，頂部覆蓋膜(16)的外廓比基座(13)的外廓隔開T2間隔而配置，此時，頂部覆蓋膜(16)與基座(13)的粘接厚度(T1)比預想的粘接厚度(T0)窄，導致粘接範圍變小，因此導致防水功能較弱。
由此，在因輕觸開關(10)的反覆使用而反覆向頂部覆蓋膜(16)施加力的情況下，在頂部覆蓋膜(16)與基座(13)之間的不完全粘接部分發生翹起的可能性變高。由此，在以往的頂部覆蓋膜(16)的情況下，隨著輕觸開關(10)的使用次數增加，難以將安裝有金屬彈片(14)的基座(13)的內部空間完全密封，從而當水進入安裝有輕觸開關(10)的電子產品時，難以完全地實現對印刷電路板(12)的防水。
另外，存在如下問題：由於流入輕觸開關(10)的溼氣，會引發從印刷電路板(12)翹起的彈出現象，使各個部件變形或出現裂痕，而且還導致溼度靈敏度等級(MSL：Moisture Sensitivity Level)下降。
此外，在將基座(13)與頂部覆蓋膜(16)結合的工序中，難以以將誤差限制在0.1mm以內的方式將基座(13)的外廓與頂部覆蓋膜(16)的外廓彼此一致地結合。
另外，輕觸開關(10)的大小越小，金屬彈片(14)的大小也越小，而當金屬彈片(14)的大小變小時，由於產品的反覆使用而導致金屬彈片(14)容易損壞，由此導致金屬彈片(14)的壽命下降，其結果引起產品的可靠性下降的問題，因此只能以有限的程度來減小金屬彈片的大小。
韓國公開專利第10-2005-0014359號中公開了手機的鍵盤開關用輕觸開關。
技術實現要素：
技術課題
本發明的目的在於提供如下的防水用基板開關以及防水用基板開關製造方法：將設有印刷電路板和與印刷電路板電接觸的金屬彈片的部分密封，從而防止因異物及水分流入印刷電路板的接點部與金屬彈片之間而導致電信號出現錯誤及故障等，由此提高可靠性。
解決課題的手段
本發明的第一實施例的防水用基板開關製造方法優選包括：(A)在基底板設置多個印刷電路板的步驟，其中在該印刷電路板的正面形成有上側圖案，在背面形成有下側圖案；(B)對印刷電路板的背面進行絕緣處理的步驟；(C)將設有圓頂孔的絕緣粘接膜熱粘接到印刷電路板的正面而形成基板總成(PCB ASS'Y)的步驟；(D)在圓頂孔的兩側邊緣部分將多個基板孔設置於基板總成的步驟；(E)將金屬彈片以能夠與上側圖案接觸的方式安裝於圓頂孔的步驟；(F)將具有比絕緣粘接膜的寬度更寬的寬度的頂部覆蓋膜以覆蓋圓頂孔的方式設置於基板總成的步驟；(G)在頂部覆蓋膜的上部設置熱塑性樹脂，在熱塑性樹脂的上部設置上部夾具，在基板總成的下部設置下部夾具之後，利用上部夾具和下部夾具而對熱塑性樹脂進行熱加壓的步驟；(H)關於頂部覆蓋膜，在通過(G)步驟而被賦予了流動性的熱塑性樹脂從頂部覆蓋膜流向基板孔的過程中，使頂部覆蓋膜的兩端與基板總成的兩側面接觸並折彎而插入基板孔，且將頂部覆蓋膜通過熱塑性樹脂而熱粘接到基板總成的上部和基板總成的兩側面的步驟；以及(I)在(H)步驟之後，將粘接有頂部覆蓋膜的基板總成從基底板單個地分離的步驟。
在本發明的一實施例中，優選為，在(G)步驟中板形夾具設於頂部覆蓋膜與熱塑性樹脂之間，防止在(H)步驟中金屬彈片由於具有流動性的高溫的熱塑性樹脂而損傷。
在本發明的一實施例中，優選為，(A)步驟包括：(A1)在印刷電路板的正面對上側圖案的中央接點部進行第一次蝕刻的步驟；(A2)在(A1)步驟之後，對印刷電路板進行鍍銅的步驟；以及(A3)在(A2)步驟之後，對印刷電路板的正面和背面進行第二次蝕刻，在印刷電路板的正面形成用於構成上側圖案的中央接點部和外周接點部，在印刷電路板的背面形成用於構成下側圖案的中央接點端子和外周接點端子的步驟，通過(A3)步驟，中央接點部比外周接點部更深地被蝕刻了與所鍍的銅的厚度對應的深度，並且中央接點部與外周接點部呈階梯狀地形成於印刷電路板的正面。
在本發明的一實施例中，優選為，在(H)步驟中，頂部覆蓋膜覆蓋圓頂孔，頂部覆蓋膜的兩端位於基板孔，通過熱塑性樹脂而在除了基板總成的背面之外的部分熱粘接到基板總成，從而防止異物流入印刷電路板和金屬彈片。
在本發明的一實施例中，優選為，在(H)步驟中，頂部覆蓋膜覆蓋圓頂孔，頂部覆蓋膜的兩端位於基板孔，通過熱塑性樹脂而熱粘接到基板總成的上部、基板總成的兩側面和基板總成的背面，從而防止異物流入印刷電路板和金屬彈片。
在本發明的一實施例中，優選為，在(E)步驟和(F)步驟之間，在金屬彈片與頂部覆蓋膜之間，在圓頂孔還設置凸臺。
在本發明的一實施例中，優選為，在(F)步驟和(G)步驟之間，在頂部覆蓋膜的上部還設置凸臺。
此外，本發明的優選實施例的防水用基板開關優選為通過上述的防水用基板開關製造方法而製造的。
另外，本發明的優選實施例的防水用基板開關的特徵在於，該防水用基板開關包括：印刷電路板，在其正面形成有設有中央接點部和外周接點部的上側圖案，在背面形成有設有中央接點端子和外周接點端子的下側圖案；下側覆蓋膜，其設於印刷電路板的背面，使印刷電路板的背面絕緣；絕緣粘接膜，其具有設有圓頂孔的結構，且熱壓接到印刷電路板的正面；金屬彈片，其以能夠與上側圖案接觸的方式插入圓頂孔；以及頂部覆蓋膜，其覆蓋圓頂孔，並以包覆在絕緣粘接膜的兩側面和印刷電路板的兩側面的方式連接到絕緣粘接膜和印刷電路板，頂部覆蓋膜通過熱壓接而壓接到絕緣粘接膜的上表面、絕緣粘接膜的兩側面及印刷電路板的兩側面，來密封安裝有金屬彈片的空間，從而防止異物流入金屬彈片和印刷電路板。
在本發明的優選實施例中，特徵在於，在圓頂孔還設有凸臺，該凸臺設於金屬彈片與頂部覆蓋膜之間。
在本發明的優選實施例中，特徵在於，絕緣粘接膜具有如下結構：設有上部和下部開放而形成的圓頂孔，圓頂孔的一側開放。
在本發明的優選實施例中，特徵在於，包括：軸杆(stem)，其以能夠與頂部覆蓋膜接觸的方式設置，對頂部覆蓋膜進行加壓；軸杆殼，其設有用於安裝軸杆的軸杆安裝孔；以及蓋，在其一面設有軸杆通孔，且設有用於安裝印刷電路板和軸杆殼的安裝空間。
在本發明的優選實施例中，特徵在於，頂部覆蓋膜具有形截面結構。
在本發明的優選實施例中，頂部覆蓋膜具有如下結構：通過熱壓接而壓接到絕緣粘接膜的上表面、絕緣粘接膜的兩側面、印刷電路板的兩側面及印刷電路板的背面，來對安裝有金屬彈片的空間進行密封。
發明效果
本發明具有由頂部覆蓋膜將絕緣粘接膜的上部、絕緣粘接膜的側面及基板孔的側面同時粘接的結構，從而能夠增加頂部覆蓋膜與絕緣粘接膜的粘接面積、頂部覆蓋膜與基板孔的粘接面積，由此能夠提高圓頂孔的防水功能，容易執行頂部覆蓋膜與絕緣粘接膜的組裝工序。
本發明具有由頂部覆蓋膜覆蓋安裝有金屬彈片的基板總成的上部的同時包覆在基板孔的側面的結構，由此減小絕緣粘接膜的粘接範圍(T0)，其結果能夠將產品的尺寸最小化，從而能夠將適用於手機之類的便攜設備的超小型輕觸開關的大小小型化的同時形成完全的防水結構。
附圖說明
圖1概略性地示出以往技術的輕觸開關的截面圖。
圖2概略性地示出本發明的第一實施例的防水用基板開關製造方法的順序圖。
圖3至圖6依次示出本發明的第一實施例的防水用基板開關製造方法的工序順序。
圖7a和圖7b例示性地示出通過本發明的第一實施例的防水用基板開關製造方法而製造的防水用基板開關的截面圖。
圖8概略性地示出本發明的第一實施例的防水用基板開關的分解立體圖。
圖9概略性地示出本發明的第一實施例的防水用基板開關的結合立體圖。
圖10概略性地示出沿著圖9的A-A而截取的防水用基板開關的剖面圖。
圖11a概略性地示出本發明的第一實施例的印刷電路板的立體圖，圖11b概略性地示出印刷電路板的正面，圖11c概略性地示出印刷電路板的背面。
圖12概略性地示出本發明的第二實施例的防水用基板開關製造方法的工序。
圖13例示性地示出通過本發明的第二實施例的防水用基板開關製造方法而製造的防水用基板開關的截面圖。
圖14概略性地示出本發明的第二實施例的防水用基板開關的分解立體圖。
圖15概略性地示出本發明的第二實施例的防水用基板開關的結合立體圖。
圖16概略性地示出沿著圖15的X-X線而截取的防水用基板開關的剖面圖。
圖17概略性地示出本發明的第三實施例的防水用基板開關的分解立體圖。
圖18概略性地示出本發明的第三實施例的防水用基板開關的結合立體圖。
圖19概略性地示出沿著圖18的B-B而截取的防水用基板開關的剖面圖。
圖20概略性地示出沿著圖18的C-C而截取的防水用基板開關的剖面圖。
具體實施方式
下面，參照附圖，對本發明的優選實施例的防水用基板開關以及防水用基板開關製造方法進行說明。
第一實施例
首先，下面參照圖2至圖7b，對本發明的優選實施例的防水用基板開關製造方法進行說明。
首先，在A步驟中，在基底板(110a)形成多個印刷電路板(111)。在此，如圖3所示，優選為，多個印刷電路板(111)彼此之間隔開規定的間隔而形成。優選為，形成有多個印刷電路板(111)的基底板(110a)是軟性材質。
在本實施例中，在印刷電路板(111)的正面形成有上側圖案，在印刷電路板(111)的背面形成有下側圖案。在此，上側圖案由中央接點部(113)和外周接點部(114)構成。而且，下側圖案由中央接點端子(115)和外周接點端子(116)構成。
在本發明的第一實施例中，通過如下方式來製造印刷電路板(111)。首先，在印刷電路板(111)的正面，對中央接點部(113)進行第一次蝕刻。之後，對印刷電路板(111)進行鍍銅之後，再進行第二次蝕刻。
通過第二次蝕刻，在印刷電路板(111)的正面形成中央接點部(113)和外周接點部(114)，並在印刷電路板(111)的背面形成中央接點端子(115)和外周接點端子(116)。此時，中央接點部(113)通過第二次蝕刻而比外周接點部(114)更深地被蝕刻了與所鍍的銅的厚度對應的深度，並且中央接點部(113)與外周接點部(114)呈階梯狀地形成於印刷電路板(111)的正面。
圖11a至圖11c中示出了通過如上所述的工序而製作的印刷電路板(111)。圖11a概略性地示出印刷電路板(111)的立體圖，圖11b概略性地示出印刷電路板(111)的正面，圖11c概略性地示出印刷電路板(111)的背面。
如圖11a及圖11b所示，中央接點部(113)形成於印刷電路板(111)的正面中央。中央接點部(113)通過中央接點部(113)的導通孔(113a)而與中央接點端子(115)電連接，該中央接點端子(115)形成於軟性的印刷電路板(111)的形成有中央接點部(113)的面的相反面。
如圖11a及圖11b所示，外周接點部(114)以圍著中央接點部(113)的形狀形成於印刷電路板(111)的正面。優選為，外周接點部(114)以與中央接點部(113)電短路的方式形成。外周接點部(114)與外周接點端子(116)電連接。在此，優選為，外周接點端子(116)以與中央接點端子(115)短路的結構來設於印刷電路板(111)的背面。
之後，在B步驟中，對印刷電路板(111)的背面進行絕緣處理。在B步驟中，通過下側覆蓋膜(120)而執行印刷電路板(111)的背面的絕緣處理。在此，下側覆蓋膜(120)是在絕緣膜上塗布熱固性粘接劑而形成的，優選為，以使除了中央接點端子(115)和外周接點端子(116)之外的部分電絕緣的方式熱壓接到印刷電路板(111)的背面。作為一例，下側覆蓋膜(120)可由絕緣部件進行印刷而處理。
另外，在C步驟中，在印刷電路板(111)的正面熱粘接設有圓頂孔(131)的絕緣粘接膜(130)，由此形成基板總成(PCB ASSY，110)。在本實施例中，基板總成(110)是指，在下側覆蓋膜(120)、印刷電路板(111)一體地結合絕緣粘接膜(130)的狀態。
在此，絕緣粘接膜(130)是在絕緣膜塗布熱固性粘接劑而形成的，在絕緣粘接膜(130)的中央形成有收納金屬彈片(140)的大小的圓頂孔(131)。
在D步驟中，多個基板孔(117)設置於基板總成(110)。在此，基板孔(117)設置於絕緣粘接膜(130)的圓頂孔(131)兩側的邊緣部分。基板孔(117)通過作為衝壓作業的衝孔加工或刳刨工序而形成。在此，基板孔(117)是供後述的頂部覆蓋膜(160)的兩端(163，164)插入的空間。
在E步驟中，金屬彈片(140)以能夠與中央接點部(113)接觸的方式在圓頂孔(131)安裝於印刷電路板(111)的正面。
金屬彈片(140)具有中央以凸起的圓頂形狀突出的結構。金屬彈片(140)是以與中央接點部(113)隔開的方式在圓頂孔(131)安裝於印刷電路板(111)的正面，在從上部向下部加壓時與中央接點部(113)電接觸的部件。
在本實施例中，設有向金屬彈片(140)加壓的凸臺(150)。在此，如圖5a及圖6所示，凸臺(150)在金屬彈片(140)與頂部覆蓋膜(160)之間位於金屬彈片(140)的上部中央，可熱壓接到頂部覆蓋膜(160)而被固定。或者，凸臺(150)可熱壓接到頂部覆蓋膜(160)的上側而使用。在此，凸臺(150)是在絕緣膜塗布熱固性粘接劑的材質。
在F步驟中，頂部覆蓋膜(160)以覆蓋絕緣粘接膜(130)的圓頂孔(131)的方式設於基板總成(110)。在此，頂部覆蓋膜(160)形成為比絕緣粘接膜(130)寬度更寬的形狀。
在本實施例中，頂部覆蓋膜(160)優選使用伸縮性優異且以耐溼性為代表的化學特性優異的材質，以在反覆進行按下金屬彈片(140)的動作的情況下，也不會發生脫離或破損。
另外，在G步驟中，在頂部覆蓋膜(160)的上部配置熱塑性樹脂(170)。之後，上部夾具(180)位於熱塑性樹脂(170)的上部，下部夾具(190)位於基板總成(110)的下部。
板形夾具(185)可設於頂部覆蓋膜(160)與熱塑性樹脂(170)之間。在此，板形夾具(185)是具有比圓頂孔(131)的大小大且薄的材質的夾具。板形夾具(185)的作用如下：在後述的H步驟中上部夾具(180)向熱塑性樹脂(170)進行熱加壓的過程中，防止金屬彈片被高溫的具有流動性的熱塑性樹脂(170)損傷。
按照如上所述的順序依次配置上部夾具(180)、熱塑性樹脂(170)、板形夾具(185)、頂部覆蓋膜(160)和基板總成(110)之後，上部夾具(180)和下部夾具(190)向熱塑性樹脂(170)施加熱和壓力。
在H步驟中，通過在G步驟的工序執行過程中所述上部夾具(180)對熱塑性樹脂(170)的熱加壓工序，熱塑性樹脂(170)塑性變形而在高溫狀態下具有流動性。在該過程中，基板總成(110)和頂部覆蓋膜(160)通過具有流動性的高溫的熱塑性樹脂(170)而被熱壓接。
在H步驟中，關於頂部覆蓋膜(160)，在高溫的具有流動性的熱塑性樹脂(170)從頂部覆蓋膜(160)流向基板孔(117)的過程中，使頂部覆蓋膜(160)的兩端(163，164)與基板總成(110)的兩側面接觸並折彎而插入到基板孔(117)而進行配置。此時，熱塑性樹脂(170)沿著頂部覆蓋膜(160)的外表面流下而流入到所述基板孔(117)之後被硬化，從而將所述頂部覆蓋膜(160)熱粘接到基板總成(110)。
在此，熱塑性樹脂(170)是指具有若加熱則軟化且流動而若冷卻則重新變硬的性質的樹脂。關於熱塑性樹脂(170)，作為塑料的種類而可使用聚乙烯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸(polyethylene terephthalate)、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等，也可使用合成橡膠。
頂部覆蓋膜(160)的兩端(163，164)與基板總成(110)之間的粘接範圍如圖7a和圖7b所示。在絕緣粘接膜(130)的厚度一定的情況下，印刷電路板(111)的厚度越厚，頂部覆蓋膜(160)與印刷電路板(111)的粘接範圍越寬。
例如，如圖7a所示，在印刷電路板(111)的厚度為D1的情況下，頂部覆蓋膜(160)的側面的高度為將絕緣粘接膜(130)的厚度(D0)和印刷電路板(111)的厚度(D1)相加的數值。
另外，如圖7b所示，在印刷電路板(111)的厚度為D2的情況下，頂部覆蓋膜(160)的側面的高度為將絕緣粘接膜(130)的厚度(D0)和印刷電路板(111)的厚度(D2)相加的數值。在D2＞D1時，關於頂部覆蓋膜(160)與印刷電路板(111)的接觸面積，與圖7a所示的情況相比，在圖7b所示的情況下更寬。
並且，頂部覆蓋膜(160)與基板孔(117)的接觸面積越寬，頂部覆蓋膜(160)將基板總成(110)與金屬彈片(140)之間的空間密封得越好，其結果能夠提高後述的防水用基板開關(100)的防水效率。
通過如上所述的工序，當頂部覆蓋膜(160)熱壓接到基板總成(110)時，在I步驟中，完成工序的多個基板總成(110)從基底板(110a)分離而構成單件。
即，在基底板(110a)上以一定的間隔和一定的大小配置有多個經過了如上所述的作業工序的印刷電路板(111)，因此需要執行將各個小型印刷電路板(111)從基底板(110a)分離的作業。關於從一張基底板(110a)分離各個小型印刷電路板(111)的作業，通常通過作為衝壓作業的衝孔加工而執行分離作業。
下面，參照圖8至圖11c，對本發明的第一實施例的防水用基板開關(100)進行說明。
如圖8及圖10所示，本發明的第一實施例的防水用基板開關(100)包括印刷電路板(111)、下側覆蓋膜(120)、絕緣粘接膜(130)、金屬彈片(140)、頂部覆蓋膜(160)和凸臺(150)。
如圖11a所示，印刷電路板(111)在正面形成有中央接點部(113)和外周接點部(114)。並且，如圖11c所示，印刷電路板(111)在背面形成有中央接點端子(115)和外周接點端子(116)。
在此，中央接點部(113)和外周接點部(114)具有電短路的結構。具有如下結構：中央接點部(113)與中央接點端子(115)電連接，外周接點部(114)與外周接點端子(116)電連接。
如上所述，如圖11a及圖11b所示，中央接點部(113)形成於印刷電路板(111)的正面中央。中央接點部(113)通過中央接點部(113)的導通孔(113a)而與中央接點端子(115)電連接，該中央接點端子(115)形成於軟性的印刷電路板(111)的形成有中央接點部(113)的面的相反面。
如圖11a及圖11b所示，外周接點部(114)以圍著中央接點部(113)的形狀形成於印刷電路板(111)的正面。優選為，外周接點部(114)與中央接點部(113)電短路。外周接點部(114)與外周接點端子(116)電連接。在此，優選為，外周接點端子(116)以與中央接點端子(115)短路的結構來設置於印刷電路板(111)的背面。
如圖8至圖10所示，下側覆蓋膜(120)以能夠接觸的方式配置於印刷電路板(111)的背面。下側覆蓋膜(120)是如下的部件：其作為絕緣膜的一種，以使除了中央接點端子(115)和外周接點端子(116)以外的部分電絕緣的方式熱壓接到印刷電路板(111)的背面，從而對印刷電路板(111)的背面進行絕緣處理。
在本實施例中，下側覆蓋膜(120)還執行防止外部的異物、水等流入印刷電路板(111)的作用。下側覆蓋膜(120)是在絕緣膜塗布熱固性粘接劑而成的。
如圖8至圖10所示，絕緣粘接膜(130)粘接到印刷電路板(111)的正面。絕緣粘接膜(130)具有在中央形成有圓頂孔(131)的環形結構。在絕緣粘接膜(130)粘接到印刷電路板(111)的正面之後，在圓頂孔(131)可設置金屬彈片(140)。
如圖8所示，金屬彈片(140)具有中央以凸起的圓頂形狀突出的結構。之所以形成為這樣的結構，是為了保持金屬彈片(140)的彈力。
金屬彈片(140)在不鏽鋼等高彈性金屬膜塗布銀等傳導率優異的金屬之後，通過衝壓而衝切為當按下後放開時能夠向上方恢復的形態而構成。
本實施例的防水用基板開關(100)為了接觸更大的力而具有多個金屬彈片(140)。在本實施例中為了便於說明，將以能夠與印刷電路板(111)的中央接點部(113)接觸的方式配置的金屬彈片稱為「第一金屬彈片(141)」，將層疊在第一金屬彈片(141)的金屬彈片稱為「第二金屬彈片(142)」。在本實施例中為了便於說明，將設於基板總成(110)的金屬彈片的數量限定為2個而進行說明，但不限於此。
在本實施例中，之所以使用多個金屬彈片，是為了增加金屬彈片(140)按壓基板總成(110)的力。另外，本發明的第一實施例的防水用基板開關(100)通過設置多個金屬彈片(140)，在一定程度上能夠克服隨著輕觸開關越被小型化而由於金屬彈片(140)越被小型化所導致的金屬彈片(140)的壽命受限的問題。
如圖10所示，優選為，頂部覆蓋膜(160)具有覆蓋絕緣粘接膜(130)的上部，並包覆在絕緣粘接膜(130)的兩側面和印刷電路板(111)的兩側面的結構。本實施例的頂部覆蓋膜(160)例示性地如圖10所示那樣具有形結構。
頂部覆蓋膜(160)具有完全覆蓋在絕緣粘接膜(130)與印刷電路板(111)之間由圓頂孔(131)形成的空間的結構，從而能夠防止異物或水分等流入通過金屬彈片(140)而電連接/電斷開的中央接點部(113)和外周接點部(114)。
由此，本發明的第一實施例的防水用基板開關(100)能夠防止由於異物及水分而導致電信號出現錯誤及故障等，由此能夠獲得可靠性高的超薄型防塵防水結構。
在本發明的第一實施例中，頂部覆蓋膜(160)優選使用伸縮性優異且以耐溼性為代表的化學特性優異的材質，以在反覆進行按下金屬彈片(140)的動作的情況下，也不會發生脫離或破損。
如圖8及圖10所示，凸臺(150)位於頂部覆蓋膜(160)與第二金屬彈片(142)之間。具體地，凸臺(150)位於頂部覆蓋膜(160)的加壓部與第二金屬彈片(142)的上部面之間。在此，優選為，凸臺(150)具有如下結構：熱壓接到頂部覆蓋膜(160)的下側而被固定，並作為絕緣膜或在絕緣膜塗布熱可塑性粘接劑的材質而安裝到加壓部。凸臺(150)是通過傳遞到頂部覆蓋膜(160)的加壓部的力而按壓第二金屬彈片(142)的部件。
本發明的第一實施例的防水用基板開關(100)通過由頂部覆蓋膜(160)覆蓋基板總成(110)的上部並包覆在基板總成(110)的兩側面的結構，能夠防止因異物及水分流入圓頂孔(131)而導致電信號出現錯誤及故障等，由此能夠獲得可靠性高的超薄型的防塵防水結構。
第二實施例
下面，參照圖12至圖16，對本發明的第二實施例的防水用基板開關以及防水用基板開關製造方法進行說明。
本發明的第二實施例的防水用基板開關製造方法與上述的第一實施例相同地按照圖2所示的流程而進行。但是，在本實施例的防水用基板開關製造方法中使用比上述的第一實施例的頂部覆蓋膜(160)寬度更寬的頂部覆蓋膜(160a)、與上述的第一實施例的絕緣粘接膜(130)結構不同的絕緣粘接膜(130a)、與上述的第一實施例的下部夾具(190)結構不同的下部夾具(190a)。在此，關於絕緣粘接膜(130a)、頂部覆蓋膜(160a)及下部夾具(190a)將後述。
另外，在本實施例中，為了避免重複說明，省略對與上述的第一實施例結構及作用相同的基底板(110a)、印刷電路板(111)的結構及形狀、下側覆蓋膜(120)、金屬彈片(140)、凸臺(150)、熱塑性樹脂(170)及上部夾具(180)的說明。
如圖12所示，在防水用基板開關的製造工序中，頂部覆蓋膜(160a)以覆蓋絕緣粘接膜(130a)的圓頂孔(131a)的方式設於基板總成(110)。在此，頂部覆蓋膜(160a)具有比絕緣粘接膜(130a)的寬度更寬的寬度。而且，如上所述，頂部覆蓋膜(160a)具有比上述的第一實施例的頂部覆蓋膜(160)更寬的寬度。這是為了熱接觸到下側覆蓋膜(120)的背面為止。
在頂部覆蓋膜(160a)的上部設有熱塑性樹脂(170)。之後，上部夾具(180)位於熱塑性樹脂(170)的上部，下部夾具(190a)位於基板總成(110)的下部。在下部夾具(190a)的上表面設有槽(191)。在此，槽(191)作為供頂部覆蓋膜(160a)的末端(163a，164a)插入的部分，是在後述的熱加壓工序時以使頂部覆蓋膜(160a)的末端(163a，164a)熱壓接到下側覆蓋膜(120)的背面的方式收納頂部覆蓋膜(160a)的末端(163a，164a)的空間。
板形夾具(185)可設於頂部覆蓋膜(160a)與熱塑性樹脂(170)之間。在此，板形夾具(185)是具有比圓頂孔(131a)的大小大且薄的材質的夾具。板形夾具(185)在上部夾具(180)向熱塑性樹脂(170)進行熱加壓的過程中，防止金屬彈片被高溫的具有流動性的熱塑性樹脂(170)損傷。
按照如上所述的順序依次配置上部夾具(180)、熱塑性樹脂(170)、板形夾具(185)、頂部覆蓋膜(160a)和基板總成(110)之後，上部夾具(180)和下部夾具(190a)向熱塑性樹脂(170)施加熱和壓力。
通過上部夾具(180)對熱塑性樹脂(170)的熱加壓工序，熱塑性樹脂(170)塑性變形而在高溫狀態下具有流動性。在該過程中，基板總成(110)和頂部覆蓋膜(160a)通過具有流動性的高溫的熱塑性樹脂(170)而被熱壓接。
關於頂部覆蓋膜(160a)，在高溫的具有流動性的熱塑性樹脂(170)從頂部覆蓋膜(160a)流向基板孔(117)的過程中，使頂部覆蓋膜(160a)的兩端(163a，164a)與基板總成(110)的兩側面接觸並折彎而貫通基板孔(117)而插入到設於下部夾具(190a)的槽(191)而進行配置。此時，熱塑性樹脂(170)沿著頂部覆蓋膜(160a)的外表面流下而流入所述基板孔(117)之後被硬化，從而將所述頂部覆蓋膜(160a)熱粘接到基板總成(110)。
熱塑性樹脂(170)是指具有若加熱則軟化且流動而若冷卻則重新變硬的性質的樹脂。關於熱塑性樹脂(170)，作為塑料的種類而可使用聚乙烯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等，也可使用合成橡膠。
頂部覆蓋膜(160a)的兩端(163a，164a)與基板總成(110)之間的粘接範圍如圖13所示。在絕緣粘接膜(130a)的厚度一定的情況下，印刷電路板(111)的厚度越厚，頂部覆蓋膜(160a)與印刷電路板(111)的粘接範圍越寬。
本實施例的頂部覆蓋膜(160a)接觸到絕緣粘接膜(130a)的兩側面和印刷電路板(111)的兩側面及下側覆蓋膜(120)的背面，從而增加與基板孔(117)之間的接觸面積，其結果為能夠提高防水用基板開關(100a)的防水效率。
下面，參照圖14至圖16，對本發明的第二實施例的防水用基板開關(100a)進行說明。
如上所述，本發明的第二實施例的防水用基板開關(100a)包括印刷電路板(111)、下側覆蓋膜(120)、絕緣粘接膜(130a)、金屬彈片(140)、頂部覆蓋膜(160a)及凸臺(150)。
在本實施例中，為了避免重複說明，省略對與上述的第一實施例結構及作用相同的基底板(110a)、印刷電路板(111)的結構及形狀、下側覆蓋膜(120)、金屬彈片(140)、凸臺(150)、熱塑性樹脂(170)和上部夾具(180)的說明。下面，對與上述的第二實施例結構不同的絕緣粘接膜(130a)和頂部覆蓋膜(160a)進行說明。
如圖12至圖16所示，絕緣粘接膜(130a)粘接到印刷電路板(111)的正面。絕緣粘接膜(130a)在中央設有圓頂孔(131a)。如圖14所示，圓頂孔(131a)具有上部和下部開放的結構。而且，圓頂孔(131a)具有一側開放的結構。這是為了在使用寬度寬的金屬彈片(140)的情況下，容易向金屬彈片(140)的圓頂孔(131a)插入。
在絕緣粘接膜(130a)粘接到印刷電路板(111)的正面之後，在圓頂孔(131a)可設置金屬彈片(140)。
另外，如圖14及圖16所示，優選為，頂部覆蓋膜(160a)具有如下結構：覆蓋絕緣粘接膜(130a)的上部並包覆在絕緣粘接膜(130a)的兩側面和印刷電路板(111)的兩側面以及下側覆蓋膜(120)的背面的一部分。本實施例的頂部覆蓋膜(160a)例示性地如圖14及圖16所示那樣具有形結構。
頂部覆蓋膜(160a)具有完全覆蓋在絕緣粘接膜(130a)與印刷電路板(111)之間由圓頂孔(131a)形成的空間的結構，從而能夠防止異物或水分等流入通過金屬彈片(140)而電連接/電斷開的中央接點部(113)和外周接點部(114)。
由此，本發明的第二實施例的防水用基板開關(100a)能夠防止由於異物及水分導致電信號出現錯誤及故障等，由此能夠獲得可靠性高的超薄型防塵防水結構。
在本實施例中，頂部覆蓋膜(160a)優選使用伸縮性優異且以耐溼性為代表的化學特性優異的材質，以在反覆進行按下金屬彈片(140)的動作的情況下，也不會發生脫離或破損。
本發明的實施例的防水用基板開關(100a)通過由頂部覆蓋膜(160a)覆蓋基板總成(110)的上部並包覆在基板總成(110)的兩側面的結構，能夠防止因異物及水分流入圓頂孔(131a)而導致電信號出現錯誤及故障等，由此能夠獲得可靠性更高的超薄型的防塵防水結構。
第三實施例
下面，參照圖17至圖20，對本發明的第三實施例的防水用基板開關(200)進行說明。
圖2至圖11示出了在上述的基板總成(110)的底面錫焊的結構，圖12至圖20示出了作為將基板總成(210)的側面的導通孔用作端子的方法，隨著將基板豎立使用而添加了軸杆(270)、軸杆殼(280)和蓋(290)這樣的機構的結構。另外，通過與上述的基板總成(110)相同的方法來製造基板總成(210)。
如圖17至圖20所示，本發明的第一實施例的防水用基板開關(200)包括印刷電路板(211)、下側覆蓋膜(220)、絕緣粘接膜(230)、金屬彈片(240)、頂部覆蓋膜(260)、軸杆(270)、軸杆殼(280)及蓋(290)。
如圖17至圖20所示，本發明的第一實施例的防水用基板開關(200)包括印刷電路板(211)、下側覆蓋膜(220)、絕緣粘接膜(230)、金屬彈片(240)、頂部覆蓋膜(260)、凸臺(250)、軸杆(270)、軸杆殼(280)及蓋(290)。
印刷電路板(211)的形狀及結構如上所述的實施例所公開，在本實施例中為了避免重複說明，省略對印刷電路板(211)的具體說明。
如圖17至圖20所示，下側覆蓋膜(220)粘接到印刷電路板(211)的背面。下側覆蓋膜(220)是如下的部件：其作為絕緣膜的一種，以使除了中央接點端子(215)和外周接點端子(216)以外的部分電絕緣的方式熱壓接到印刷電路板(211)的背面，從而對印刷電路板(211)的背面進行絕緣處理。在本實施例中，下側覆蓋膜(220)能夠防止外部的異物、水等流入印刷電路板(211)。在本實施例中，下側覆蓋膜(220)以附著於印刷電路板(211)的背面的狀態置於蓋(290)的安裝部。
如圖17至圖20所示，絕緣粘接膜(230)粘接到印刷電路板(211)的正面。絕緣粘接膜(230)具有在中央形成有圓頂孔(231)的環形結構。在絕緣粘接膜(230)粘接到印刷電路板(211)的正面之後，在圓頂孔(231)設置金屬彈片(240)。
如圖17所示，金屬彈片(240)具有中央以凸起的圓頂形狀突出的結構。金屬彈片(240)的結構、形狀、材質與上述的實施例相同，為了避免重複說明，本實施例中省略對金屬彈片(240)的具體說明。
與上述的實施例相同地，第一金屬彈片(241)以與中央接點部隔開的方式在圓頂孔(231)配置於印刷電路板(211)的正面。第二金屬彈片(242)配置於第一金屬彈片(241)與頂部覆蓋膜(260)之間。
在本實施例中，如圖19所示，優選為，頂部覆蓋膜(260)具有如下結構：由頂部覆蓋膜的上表面(261)覆蓋絕緣粘接膜(230)的圓頂孔(231)，頂部覆蓋膜的兩側面(263，264)覆蓋絕緣粘接膜(230)的兩側面和印刷電路板(211)的兩側面。本實施例的頂部覆蓋膜(260)優選具有如圖19所示的形截面結構。
頂部覆蓋膜(260)具有完全覆蓋在絕緣粘接膜(230)與印刷電路板(211)之間由圓頂孔(231)形成的空間的結構，從而能夠防止異物或水分等流入通過金屬彈片(240)而電連接/電斷開的中央接點部(213)和外周接點部(214)。
由此，本發明的第一實施例的防水用基板開關(200)能夠防止由於異物及水分導致電信號出現錯誤及故障等，由此能夠獲得可靠性高的超薄型防塵防水結構。
在本發明的第一實施例中，頂部覆蓋膜(260)優選使用伸縮性優異且以耐溼性為代表的化學特性優異的材質，以在利用軸杆(270)而反覆進行按下金屬彈片(240)的動作的情況下，也不會發生脫離或破損。
如圖19所示，軸杆(270)以能夠對金屬彈片(240)加壓的方式設於形成在軸杆殼(280)的內部的收納空間(281)。如圖17及圖19所示，在軸杆(270)的一側端形成中央突出的突出部(271)而對金屬彈片(240)的中央加壓。
為了能夠容易地按下，將軸杆(270)設置成使軸杆(270)的另一側端向軸杆殼(280)的外部突出。
本發明的防水用基板開關(200)構成為當按下軸杆(270)時金屬彈片(240)彈性地展開而接觸到中央接點部(213)，從而實現電連接，隨著金屬彈片(240)接觸到中央接點部(213)，中央接點部(213)與外周接點部(214)電接觸，從而使中央接點端子(215)與外周接點端子(216)導通。
在軸杆(270)的按壓操作時，軸杆(270)對金屬彈片(240)加壓而使開關接通，然後當軸杆(270)的按壓操作中斷時，軸杆(270)通過金屬彈片(240)的自身彈力而恢復到原位置。
如圖18至圖20所示，軸杆殼(280)位於頂部覆蓋膜(260)的上部。軸杆殼(280)是用於引導軸杆(270)的部件。在軸杆殼(280)內設有用於收納軸杆(270)的收納空間(281)。
在此，軸杆殼(280)的收納空間(281)優選具有能夠以不使軸杆(270)偏向任一側的程度來引導軸杆(270)的程度的大小。在本實施例中，軸杆殼(280)與印刷電路板(211)通過蓋(290)而連接。
如圖18至圖20所示，本實施例的蓋(290)是將粘接有頂部覆蓋膜(260)和下側覆蓋膜(220)的印刷電路板(211)和軸杆殼(280)進行固定的部件。如圖17所示，蓋(290)優選具有四角筒結構。筒結構的蓋(290)優選具有兩側面均開放的結構。
在蓋(290)的正面設有供軸杆(270)貫通的軸杆通孔(291)，在蓋(290)的下表面設有安裝部(292)。在此，在安裝部(292)設有粘接到印刷電路板(211)的背面的下側覆蓋膜(220)。
軸杆殼(280)位於粘接固定到基板總成(210)的頂部覆蓋膜(260)的正面(261)。此時，軸杆殼(280)以按壓頂部覆蓋膜(260)的外廓邊緣的方式配置。此時，軸杆殼(280)在頂部覆蓋膜(260)與蓋(290)的正面之間固定於蓋(290)的內部空間(294)。
當軸杆殼(280)與蓋(290)結合時，軸杆(270)優選設置為如下：軸杆(270)的另一側貫通軸杆通孔(291)，從蓋(290)的正面突出而如圖18至圖20所示地配置。
在本發明的第一實施例的防水用基板開關(200)中，頂部覆蓋膜(260)能夠完全覆蓋印刷電路板(211)的正面，因此能夠防止因異物及水分流入印刷電路板(211)而導致電信號出現錯誤及故障等，從而能夠獲得可靠性更高的超薄型的防塵防水結構。
另外，本發明的第一實施例的防水用基板開關(200)為了通過如上所述的第一金屬彈片(241)與第二金屬彈片(242)的層疊結構，加大動作力，能夠將金屬彈片層疊而使用。由此，本發明的第一實施例的防水用基板開關(200)能夠克服隨著大小被小型化，金屬彈片(240)也越被小型化而導致的金屬彈片(240)的壽命受限的問題。
以上，參照實施例而對本發明進行了說明。但是，本領域技術人員顯然明白在不脫離本發明的本質性技術思想的範圍內，本發明能夠以變形的形態來實現。因此，對於公開的實施例，應從解釋性的觀點來理解，而不是從限定性的觀點來理解。即，本發明的真正的技術範圍體現在所附的權利要求書中，在其均等範圍內的所有區別點應當被解釋成屬於本發明。