專利名稱::可動接點體、其制造方法及采用該可動接點體的開關的制作方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及各種電子設備的操作面板等的開關和其使用的可動接點體、及該可動接點體的制造方法。
背景技術:
:近年來,便攜式電話、PortableDataArray(PDA)等便攜式電子設備廣泛普及,在這些電子設備中謀求靜電對策。為了易于進行電路基板的設計,大多利用操作面板所使用的面板開關謀求靜電對策。此種面板開關多采用可動接點體,該可動接點體具有由加工成拱狀的具有彈性的導電金屬板構成的可動接點,保持在絕緣膜下表面。該面板開關不僅在操作時可得到良好的觸感,而且還可得到電穩(wěn)定的開關特性。圖7是在特開平11-232963號公報中公開的以往的面板開關用可動接點體5001的剖面圖。圖8是可動接點體5001的分解立體圖。圖9是采用可動接點體5001的面板開關5002的剖面圖。在由具有撓性的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等絕緣膜構成的基片1的下表面1A整面上形成有粘接層2。在粘接層2的下表面2A上,保持有相互電獨立的多個可動接點3。可動接點3由形成為拱狀的具有彈性的導電金屬板構成,具有凹面3A和凸面3B。在粘接層2的下表面2A上保持可動接點3的凸面3B。在基片1的上表面1B上設置導電性覆膜5。導電性覆膜5,通過印刷銀膏,在120℃烘干10分鐘而形成。隔板4由絕緣性的薄膜構成,分型處理表面4A。隔板4粘貼在粘接層2的從可動接點3露出的部分2C上,且隔板4與粘接層2之間夾著可動接點3。在采用可動接點體5001時,如圖9所示,從粘接層2剝離隔板4,將粘接層2的下表面2A的部分2C粘貼在布線基板6的表面6A上。布線基板6具有絕緣板6B、和設在絕緣板6B的表面6D上的固定接點7A、7B。布線基板6的表面6A,具有絕緣基板6B的表面6D和固定接點7A、7B各自的表面7C、7D。粘接層2的下表面2A的部分2C被粘貼在固定接點7B和表面6D上。固定接點7A與可動接點3的凹面3A對向。在固定接點7B上載置可動接點3的外周端7C,可動接點3和固定接點7A、7B作為開關接點發(fā)揮作用。下面,說明面板開關5002的工作。從基片1的上表面1B的上方向可動接點3施加下壓力5002F,使可動接點3的拱形狀彈性翻轉(zhuǎn)。然后,可動接點3的凹面3A與固定接點7A接觸,經(jīng)由可動接點3使固定接點7A與固定接點7B電連接。然后,如果解除力5002F,可動接點3通過自身的彈性復原力,復原到原來的拱形狀,固定接點7A與固定接點7B電斷開?;?具有突出的舌片部1C。導電性覆膜5具有設在基片1的舌片部1C上的部分5C。舌片部1C在部分1D折回180度,以與設在絕緣板6B上的接地用焊盤8接觸的方式粘貼導電性覆膜5的部分5C。通過操作按鈕(未圖示)等,從人體流入到可動接點體5001的靜電,經(jīng)由導電性覆膜5的部分5C和焊盤8接地。此外,根據(jù)此結(jié)構能夠使面板開關5002小型化。導電性覆膜5,通過在基片1上印刷銀膏,在120℃~150℃的高溫環(huán)境氣氛內(nèi)烘干10分鐘?;?有時因該高溫變形,此外,為了產(chǎn)生高溫的環(huán)境氣氛,增加能源成本。由于不能在比上述溫度低的低溫環(huán)境氣氛下充分烘烤用于形成導電性覆膜5的銀膏,所以有時在基片1的部分1D,導電性覆膜5產(chǎn)生裂紋,或從基片1剝離。
發(fā)明內(nèi)容可動接點體,具備絕緣膜制的基片、設在基片的下表面下方的接點、設在基片的上表面上的由銀膏構成的導電性覆膜。銀膏含有12wt%~15wt%的樹脂粘合劑和85wt%~88wt%的銀粒子。樹脂粘合劑由具有30℃~40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和30000~35000的平均分子量的聚酯樹脂構成。銀粒子含有70wt%~80wt%的片狀銀粒子和20wt%~30wt%的樹枝狀銀粒子。該可動接點體的導電性覆膜能用低溫烘烤,即使彎曲也不發(fā)生裂紋或剝離。此外,該導電性覆膜能夠容易處置靜電,具有高的可靠性。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的可動接點體的剖面圖。圖2是根據(jù)實施方式的可動接點體的分解立體圖。圖3是根據(jù)實施方式的開關的剖面圖。圖4A和圖4B是根據(jù)實施方式的可動接點體所用的銀粒子的放大圖。圖5是表示根據(jù)實施方式的可動接點體的評價方法的剖面圖。圖6表示根據(jù)實施方式的可動接點體的評價結(jié)果。圖7是以往的可動接點體的剖面圖。圖8是以往的可動接點體的分解立體圖。圖9是以往的開關的剖面圖。具體實施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的可動接點體1001的剖面圖。圖2是可動接點體1001的分解立體圖。圖3是采用可動接點體1001的面板開關1002的剖面圖。在由具有撓性的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等絕緣膜構成的基片1的下表面1A整面上,形成粘接層2。基片1具有與下表面1A相反一側(cè)的上表面1B。在粘接層2的下表面2A上,保持有相互電獨立的多個可動接點3??蓜咏狱c3由形成為拱狀的具有彈性的導電金屬板構成,具有凹面3A和與凹面3A相反一側(cè)的凸面3B。在粘接層2的下表面2A上保持可動接點3的凸面3B。在基片1的上表面1B上設置導電性覆膜10。導電性覆膜10,通過在基片1的上表面1B上涂敷銀膏,在120℃烘干10分鐘而形成。隔板4由絕緣性的薄膜構成,分型處理表面4A。隔板4,粘貼在粘接層2的從可動接點3露出的部分2C上,且隔板4與粘接層2之間夾有可動接點3??蓜咏狱c3位于基片1的下表面1A的下方。在采用可動接點體1001時,如圖3所示,從粘接層2剝離隔板4,將粘接層2的下表面2A的部分2C粘貼在布線基板6的表面6A上。布線基板6具有絕緣板6B、和設在絕緣板6B的表面6D上的固定接點7A、7B。布線基板6的表面6A,具有絕緣板6B的表面6D和固定接點7A、7B各自的表面7C、7D。粘接層2的下表面2A的部分2C被粘貼在固定接點7B和表面6D上。固定接點7A與可動接點3的凹面3A對向。在固定接點7B上載置可動接點3的外周端7C,可動接點3和固定接點7A、7B作為開關接點發(fā)揮作用。下面,說明面板開關1002的工作。從基片1的上表面1B的上方,向可動接點3施加下壓力1002F,使可動接點3的拱形狀彈性翻轉(zhuǎn)。然后,可動接點3的凹面3A與固定接點7A接觸,經(jīng)由可動接點3使固定接點7A與固定接點7B電接觸。然后,如果解除力1002F,則可動接點3通過自身的彈性復原力,復原到原來的拱形狀,固定接點7A與固定接點7B電斷開。基片1具有突出的舌片部1C。導電性覆膜10具有設在基片1的舌片部1C上的部分10C。舌片部1C在部分1D折回180度,以與設在絕緣板6B上的接地用焊盤8接觸的方式,粘貼導電性覆膜10的部分10C。通過操作按鈕(未圖示)等,從人體流入到可動接點體1001的靜電經(jīng)由導電性覆膜10的部分10C和焊盤8接地。此外,根據(jù)此結(jié)構能夠使面板開關1002小型化。制作用于形成導電性覆膜10的銀膏的多個試樣,然后進行評價。準備由玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為30℃~40℃、平均分子量為30000~35000的清漆狀的聚酯樹脂構成的樹脂粘合劑。此外,準備混合有80wt%的片狀銀粒子101和20wt%的樹枝狀銀粒子102的銀粒子。圖4A和圖4B分別是片狀銀粒子101和樹枝狀銀粒子102的放大圖。樹枝狀銀粒子102通過連結(jié)多個球狀銀粒子102A而形成。在混合樹脂粘合劑和銀粒子,用萬能攪拌機攪拌15分鐘后,采用3輥研磨機混煉30分鐘,得到含有15wt%的聚酯樹脂粘合劑和85wt%的銀粒子的初期銀膏。為了使該初期銀膏保持適合絲網(wǎng)印刷的粘度,在該初期銀膏中混煉20wt%~30wt%的稀釋溶劑,做成銀膏。該稀釋溶含有90wt%的2-丁氧基-1-乙醇乙酸酯(BCAbutylcellosolveacetate)和10wt%的異佛爾酮。然后,在由厚50μm的PET薄膜構成的基片1的上表面1B上,采用300目、厚10μm的不銹鋼制掩模,絲網(wǎng)印刷該銀膏。在遠紅外并用熱風循環(huán)爐中,以80℃烘干印刷的銀膏5分鐘,使稀釋溶劑揮發(fā),形成導電性覆膜10,制成試樣編號1的試樣1。此外,與試樣編號1的試樣相同地,作為樹脂粘合劑采用具有與試樣編號1的試樣不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚酯樹脂,制作試樣編號2及3的試樣。試樣編號2的試樣的聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為20℃~30℃,低于試樣編號1的試樣的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。此外,試樣編號3的試樣的聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為40℃~50℃,高于試樣編號1的試樣的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。另外,作為樹脂粘合劑采用具有與試樣編號1的試樣不同的平均分子量的聚酯樹脂,制作試樣編號4及5的試樣。試樣編號4、5的試樣的聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與試樣編號1的試樣的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相同。試樣編號4的試樣的聚酯樹脂的平均分子量為25000~30000,小于試樣編號1的試樣的平均分子量。此外,試樣編號5的試樣的聚酯樹脂的平均分子量為35000~40000,大于試樣編號1的試樣的平均分子量。此外,采用具有按不同的比率包含片狀銀粒子和樹枝狀銀粒子的銀膏,制作試樣編號6~8的試樣。試樣編號6的試樣中銀膏所含銀粒子的片狀銀粒子的混合比為90wt%,高于試樣編號1的試樣的混合比。試樣編號7的試樣中銀膏所含銀粒子的片狀銀粒子的混合比為70wt%,低于試樣編號1的試樣的混合比。試樣編號8的試樣中銀膏所含銀粒子的片狀銀粒子的混合比為65wt%,更低于試樣編號1的試樣的混合比。此外,制作銀粒子的混合量不同的試樣編號9~11的試樣。試樣編號9的試樣的銀膏中的銀粒子的混合比為80wt%,低于試樣編號1的試樣的混合比。試樣編號10的試樣的銀膏中的銀粒子的混合比為88wt%,高于試樣編號1的試樣的混合比。試樣編號11的試樣的銀膏中的銀粒子的混合比為90wt%,更高于試樣編號1的試樣的混合比。此外,制作試樣編號12、13的試樣,在其銀膏的稀釋溶劑中具有2-丁氧基-1-乙醇乙酸酯(BCA)和異佛爾酮不同的混合比。試樣編號12的銀膏的稀釋溶劑的BCA的混合比為85wt%,低于試樣編號1的試樣的混合比。試樣編號13的銀膏的稀釋溶劑的BCA的混合比為95wt%,高于試樣編號1的試樣的混合比。但是,試樣編號12、13的試樣的銀膏中的稀釋溶劑的配合比率為20wt%~30wt%,與試樣編號1的試樣的配合比率相同,具有適合絲網(wǎng)印刷的粘度。用含有大于95wt%的BCA的稀釋溶劑,制作銀膏。由于該稀釋溶劑具有高的揮發(fā)性,所以在絲網(wǎng)印刷中銀膏的粘度變化較大,難提高銀膏的印刷性,因而不能高精度地形成導電性覆膜10。圖5是表示可動接點體1001的評價方法的剖面圖。以導電性覆膜10為外側(cè),在部分1E將基片1彎曲180度,經(jīng)由圓錐臺1003,以12kPa的壓力1001F施加3秒鐘,然后,使彎曲的部分1E返回到原來的未彎曲時的狀態(tài)。10次重復該操作,在通過彎曲的部分1E所處的兩處之間,測定導通電阻值。此外,也測定180度彎曲基片1之前的導電性覆膜10的每單位面積的電阻值(面電阻值)。圖6示出試樣編號1~13的試樣的組成和它們的測定結(jié)果。如圖6所示,在試樣編號1、7、10、13中,面電阻值低、達到0.04Ω/□~0.06Ω/□(也寫作Ω/sg),彎曲后的電阻值變化率小、達到23%~32%。在采用由具有20℃~30℃的低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚酯樹脂構成的樹脂粘合劑的試樣編號2的試樣中,面電阻值為0.05Ω/□,比較低,但是彎曲后的電阻值變化率高達215%。在采用由具有40℃~50℃的高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚酯樹脂構成的樹脂粘合劑的試樣編號3的試樣中,面電阻值與試樣編號的試樣同樣,比較低,但是彎曲后的電阻值的變化率更高,為314%。在采用具有25000~30000的低的平均分子量的聚酯樹脂的試樣編號4的試樣中,彎曲后的電阻值變化率高達258%。在采用具有35000~40000的平均分子量的聚酯樹脂的試樣編號5的試樣中,同樣,彎曲后的電阻值變化率高達162%。作為彎曲后的電阻值變化率變大的原因,推測是由于通過使玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或平均分子量變化,導電性覆膜5的強度降低,因彎曲在導電性覆膜5的內(nèi)部引起破壞,導電線路斷線。在采用含有90wt%的片狀銀粒子的銀粒子的試樣編號6的試樣中,面電阻值為0.04Ω/□,稍低,但是彎曲后的電阻值的變化率高達178%。在采用含有65wt%的片狀銀粒子的銀粒子的試樣編號8的試樣中,面電阻值為0.10Ω/□,稍微高,彎曲后的電阻值的變化率為98%,稍微大。作為片狀銀粒子和樹枝狀銀粒子的混合比導致的電阻值變化率變化的原因,推測是由于通過增減片狀銀粒子,彎曲時2種銀粒子間的連接不充分。在銀膏中的銀粒子的混合比為80wt%的混合比小的試樣編號9的試樣中,面電阻值高達0.11Ω/□,彎曲后的電阻值變化率高達211%。在銀膏中的銀粒子的混合比為90wt%的混合比大的試樣編號11的試樣中,面電阻值低到0.03Ω/□,但彎曲后的電阻值變化率卻高達158%。作為銀膏中的銀粒子的混合比率導致電阻值變化率變化的原因,認為如下。如試樣編號9那樣,推測為如果在銀膏中減少銀粒子,就會減小導電率,增高面電阻值。如試樣編號11的試樣,推測為如果在銀膏中增加銀粒子,不彎曲時的導電率高,但是導電性覆膜5變脆,由于在彎曲的部分1E引起導電線路的斷開,因此彎曲后的電阻值增高。在采用減小BCA的混合比率的稀釋溶劑的試樣編號12的試樣中,面電阻值高達0.12Ω/□,彎曲后的電阻值變化率也為89%,稍大。其原因推測是,通過增加異佛爾酮的混合比率,稀釋溶劑的沸點增高,稀釋溶劑不能充分發(fā)揮作用,在烘干后的導電性覆膜5上殘留稀釋溶劑。從圖6所示的結(jié)果得出以下的結(jié)論。樹脂粘合劑的清漆狀的聚酯樹脂,優(yōu)選具有30℃~40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和30000~35000的平均分子量。此外,混合在樹脂粘合劑中的銀粒子,優(yōu)選混合70wt%~80wt%的片狀銀粒子和20wt%~30wt%的樹枝狀銀粒子。此外,優(yōu)選混合12wt%~15wt%的所述樹脂粘合劑和85wt%~88wt%的所述銀粒子,制作初期銀膏。準備含有90wt%~95wt%的2-丁氧基-1-乙醇乙酸酯和5wt%~10wt%的異佛爾酮的稀釋溶劑。混合80wt%~70wt%的所述初期銀膏和20wt%~30wt%的所述稀釋溶劑,制作具有適合絲網(wǎng)印刷的粘度的銀膏。在基片1的上表面1B上絲網(wǎng)印刷該銀膏,通過用80℃烘干印刷的銀膏5分鐘,形成導電性覆膜10。形成的導電性覆膜10的硬度、強度及撓性高。即使以導電性覆膜10為外側(cè),180度彎曲基片1,在導電性覆膜10上也不易發(fā)生裂紋或剝離??傻玫礁呖煽啃缘膶щ娦愿材?0。由于能夠容易高精度地絲網(wǎng)印刷上述銀膏,能夠用低溫、短時間烘干印刷的銀膏,所以能夠降低能源成本。如圖3所示,在基片1上,與可動接點3的外周端3C對應的部分1F,在每次操作開關1002時反復彎曲和延展。導電性覆膜10的基片1F上的部分10D也同樣反復彎曲和延展。由于根據(jù)實施方式的導電性覆膜10即使反復彎曲和延展,也不易從基片1剝離,并且也不破壞其內(nèi)部,所以開關1002壽命長,具有高的可靠性。上述試樣的銀膏,用80℃烘干5分鐘,但是即使在80℃±10℃、3~10分鐘的條件下烘干,也具有相同的效果,優(yōu)選在80℃±5℃、5±1分鐘的條件下烘干銀膏。另外,該烘干的溫度,也可以以高于上述范圍且不產(chǎn)生基片1的變形的方式設定,但是由此不能降低能源成本。通過180度彎曲設在基片1上的舌片部1C,使導電性覆膜10與布線基板6的接地用焊盤8接觸,能夠向規(guī)定的接地電路排出流入導電性覆膜10的靜電。因此,可動接點體1001的導電性覆膜10能夠容易處置靜電,具有高的可靠性。具有可動接點體1001的面板開關1002,能夠用于各種電子設備的有靜電流入的可能性的操作面板。此外,根據(jù)實施方式的可動接點體1001,不僅能夠用于面板開關1002,也能夠用于具有靜電流入操作部的電子設備。權利要求1.一種可動接點體,其中具備具有上表面和下表面的絕緣膜制的基片、設在所述基片的所述下表面下方的接點、和設在所述基片的所述上表面上的由銀膏構成的導電性覆膜;并且,所述銀膏含有12wt%~15wt%的樹脂粘合劑和85wt%~88wt%的銀粒子;所述樹脂粘合劑由具有30℃~40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和30000~35000的平均分子量的聚酯樹脂構成;所述銀粒子含有70wt%~80wt%的片狀銀粒子和20wt%~30wt%的樹枝狀銀粒子。2.一種開關,其中具備具有上表面和下表面的絕緣膜制的基片、設在所述基片的所述下表面下方的第一接點、設在所述基片的所述上表面上的由銀膏構成的導電性覆膜、和與所述第一接點對向的第二接點;并且,所述銀膏含有12wt%~15wt%的樹脂粘合劑和85wt%~88wt%的銀粒子;所述樹脂粘合劑由具有30℃~40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和30000~35000的平均分子量的聚酯樹脂構成;所述銀粒子含有70wt%~80wt%的片狀銀粒子和20wt%~30wt%的樹枝狀銀粒子。3.如權利要求2所述的開關,其中所述基片具有彎曲的部分,所述導電性覆膜具有設在所述基片的所述部分上的部分。4.一種可動接點體的制造方法,其中,包括準備具有30℃~40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和30000~35000的平均分子量的聚酯樹脂的步驟;準備含有70wt%~80wt%的片狀銀粒子和20wt%~30wt%的樹枝狀銀粒子的銀粒子的步驟;準備含有90wt%~95wt%的2-丁氧基-1-乙醇乙酸酯和5wt%~10wt%的異佛爾酮的稀釋溶劑的步驟;混合12wt%~15wt%的所述聚酯樹脂和85wt%~88wt%的所述銀粒子,制作初期銀膏的步驟;混合20wt%~30wt%的所述稀釋溶劑和80wt%~70wt%的所述初期銀膏,制作銀膏的步驟;在基片的上表面上涂敷所述銀膏的步驟;烘干所述被涂敷的銀膏的步驟;在所述基片的下表面下方設置接點的步驟。5.如權利要求4所述的可動接點體的制造方法,其中在所述基片的所述上表面上涂敷所述銀膏的步驟,包含在所述基片的所述上表面上絲網(wǎng)印刷所述銀膏的步驟。全文摘要一種可動接點體、其制造方法及采用該可動接點體的開關,該可動接點體,具備絕緣膜制的基片、設在基片下表面下方的接點、設在基片上表面上的由銀膏構成的導電性覆膜。銀膏含有12wt%~15wt%的樹脂粘合劑和85wt%~88wt%的銀粒子。樹脂粘合劑由具有30℃~40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和30000~35000的平均分子量的聚酯樹脂構成。銀粒子含有70wt%~80wt%的片狀銀粒子和20wt%~30wt%的樹枝狀銀粒子。該可動接點體的導電性覆膜可用低溫烘烤,即使彎曲也不發(fā)生裂紋或剝離。此外,該導電性覆膜能夠容易處置靜電,具有高的可靠性。文檔編號H01H1/02GK1892945SQ20061008866公開日2007年1月10日申請日期2006年6月5日優(yōu)先權日2005年7月1日發(fā)明者唐木稔,定兼誠申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社