JP6003362B2 - 電子部品内蔵カード、アッセンブリ - Google Patents
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Description
しかし、従来のICカードは、汎用のドームスイッチを利用すると、十分なボタンストロークが得られない場合があった。
・第2の発明は、第1の発明の電子部品内蔵カードにおいて、前記カバー−電気基板間接着部(42,242,442)は、前記ドームスイッチを囲うように配置され、内部空間を有する枠体であること、を特徴とする電子部品内蔵カードである。
・第3の発明は、第1又は第2の発明の電子部品内蔵カードにおいて、前記カバー−ドーム間接着部(241a)は、前記ドームスイッチの頂点部に孔部を有する枠状であること、を特徴とする電子部品内蔵カードである。
・第4の発明は、第1又は第2の発明の電子部品内蔵カードにおいて、前記カバー−ドーム間接着部(241a)は、前記ドームスイッチの頂点部を避けて、配置されていること、を特徴とする電子部品内蔵カードである。
・第5の発明は、電子部品(12等)が配置された電気基板(11)を備え、電子部品内蔵カードに内蔵されるアッセンブリであって、前記電気基板上に配置され、ドーム部(31b)及び前記ドーム部の周囲の周縁部(31c)を有するドームスイッチ(31)と、前記ドームスイッチよりも大きな平面形状を有し、前記ドームスイッチよりも上側に配置されたカバー(40,340)と、前記カバーと、前記ドーム部上面とを接着するカバー−ドーム間接着部(41a,241a,341a,441a)と、前記ドームスイッチよりも外側に配置され、前記カバーと、前記電気基板とを接着するカバー−電気基板間接着部(42,242,342,442)と、前記ドーム部の周囲の前記周縁部と、前記電気基板との間に配置され、前記ドームスイッチのストロークを増加させるスペーサ(45)とを備えること、を特徴とするアッセンブリである。
以下、図面等を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。
実施形態では、表示部12の表示面の法線方向を上下方向Zにして、電子モジュール10等を見た図を、平面図という。また、平面図において、表示部12の表示が正位置になるように電子モジュール10等を見たときの左右方向をX、縦方向をYという。また、平面図における形状を、適宜平面形状という。なお、各図面において、上下方向Z(厚み方向)等の構成等は、明確に図示するために、適宜大きさを誇張する。
最初に、カード20に内蔵される電子モジュール10について説明する。
図1は、第1実施形態の電子モジュール10の平面図、側面図、カード20の外観図である。
図1(a1)は、電子モジュール10の平面図である。
図1(a2)は、電子モジュール10の断面図(図1(a1)のa2−a2部断面図)である。
図1(b1)は、カード20の内部構成を示す平面図である。
図1(b2)は、カード20の断面図(図1(b1)のb2−b2部断面図)である。
電子モジュール10は、電気基板11、表示部12、ボタン部30、電池14、ICチップ15を備える。
電気基板11は、リジッド又はフレキシブルタイプのプリント配線基板である。本実施形態では、電気基板11は、ポリイミドから形成されるフレキシブルタイプである。電気基板11の厚みは、例えば厚さ100μm程度である。電気基板11には、表示部12、ボタン部30が実装され、また、電池14が接続端子14aによって接続及び固定されている。
ボタン部30は、認証パスワードを生成する場合に、利用者が操作する押しボタンである。ボタン部30は、操作情報をICチップ15に出力する。ボタン部30の詳細は、後述する。
ICチップ15は、電子モジュール10を制御する制御装置である。ICチップ15は、電池14から電力を供給されて駆動する。ICチップ15は、電子モジュール10の処理を制御する制御プログラム等を記憶した記憶装置(図示せず)を備える。
利用者によってボタン部30が操作されると、ICチップ15は、ボタン部30の出力に基づいて、認証パスワードを生成する。ICチップ15は、表示部12を駆動して、この認証パスワードを表示する。
カード20は、上シート21(上層)、下シート22(下層)、中基材23、接着層24、前述した電子モジュール10を備える。
窓部21aは、印刷層21bが設けられていない領域である。窓部21aは、表示部12に対応する位置に設けられている。このため、利用者は、窓部21aを通して、表示部12の表示内容を視認できる。
一方、印刷層21bが設けられている領域では、印刷層21bによりカード20内部が隠蔽される。これにより、電子モジュール10等の構造が、外部から視認できないようになっている。
図2は、第1実施形態のボタン部30近傍の構成を説明する図である。
図2(a)は、ボタン部30近傍の平面図(図2(b)のa−a部断面図)である。
図2(b)は、ボタン部30近傍の断面図(図1(b2)の矢印2b部拡大図)である。
ボタン部30は、ドームスイッチ31、カバー40、接着層41(カバー−ドーム間接着部)、外接着部42(カバー−電気基板間接着部)、スペーサ45を備える。
ドームスイッチ31は、導電性を有する金属により形成された、いわゆるメタルドームのスイッチである。ドームスイッチ31は、ドーム状に形成されたドーム部31bと、その全周につば部31c(周縁部)が形成されたような形状である。
ドームスイッチ31は、スペーサ45を介して、電気基板11上に配置される。平面図において、ドームスイッチ31の中央のほぼ円形の内部は、上面が押されることにより電気基板11側に変形して可動する可動部である(図3(b)参照)。以下、この可動部をスイッチ可動部31aという。
カバー40は、柔軟な材料により形成されており、その剛性が、ドームスイッチ31に比較すると、十分に小さいものを用いる。これは、ボタン部30の操作力への影響を小さくするためである。
接着層41は、ドームスイッチ31を接着し、保持するための接着部である。接着層41は、ドームスイッチ31の頂点部及びその近傍の領域が接着される。つまり、接着層41のうちこの領域の接着層41a(カバー−ドーム間接着部)が、ドームスイッチ31上面及びカバー40間を接着する。
外接着部42の形状は、内部に空間42aを有する枠体である。外接着部42は、ドームスイッチ31よりも外側に配置され、ドームスイッチ31を囲うように配置されている。平面形状において、外接着部42の外形は、カバー40と同等である。空間42aには、接着層24が充填されていない。
このような状態でも、ドームスイッチ31は、カバー40に接着しているので、空間42a内で自由に移動することはない。このため、ボタン操作毎のクリック感は、ばらつきが小さく安定する。
スペーサ45の平面形状は、円環状である。スペーサ45の環状部分の幅L45は、つば部31cの幅L31cよりも大きい。これにより、スペーサ45は、ドームスイッチ31の操作時において、つば部31cを受けるようになっている(図3(b)参照)。
スペーサ45の内径は、操作時に、スイッチ可動部31aが電気基板11に接触できるように、十分な大きさである(図3(c)参照)。
図3(a)、図3(b)は、上シート21上面のボタン対応領域21cが押圧されて、上シート21、接着層24、カバー40、ドームスイッチ31が変形する状態を示す断面図である。
図3(c)は、ドームスイッチ31のクリック時の状態を示す断面図である。
図3(d)は、つば部31cの変形を説明する拡大図(図3(c)の矢印d部拡大図)である。
図3(c)に示すように、スイッチ可動部31aは、特定の設定値分のストロークだけ変形すると、さらに変形する。これにより、ドームスイッチ31は、クリック状態になる。
ここで、ボタン部30は、このボタン操作において、以下の理由により、良好なクリック感を得ることができる。
・前述したように、本実施形態のドームスイッチ31は、上面の一部のみが接着層41を介してカバー40に接着される形態であるため、変形時には、接着層24の影響が小さい。つまり、ドームスイッチ31は、湾曲面に沿った面方向及び上下方向Zにおいて、カバー40に対してある程度自由に変形できる。そのため、ドームスイッチ31は、接着層24による拘束が小さい。
・ドームスイッチ31のつば部31cは、電気基板11に直接固定されない形態である。
図3(d)に示すように、このため、つば部31cは、ドームスイッチ31の変形にともない、電気基板11から反り上がるように変形できる。
また、汎用の小型のドームスイッチ31であっても、ボタンストロークを大きくして利用できる。
図4は、第1実施形態のドームスイッチ31の電気基板11への取り付けを説明する断面図である。
図5は、第1実施形態のカード製造工程を説明する断面図である。
カード20の製造は、製造機械、作業者等が以下の工程に従って行なう。以下、簡略して1枚のカード20を製造する場合を説明するが、実際のカード製造は、多面付けにより行なう。
(1)ドーム配置工程
図4に示すように、カバー40下面の接着層41にドームスイッチ31を予め接着して一体にする。これにより、ドームスイッチ31、カバー40、外接着部42を予め接着して一体にした前加工品50が製造できる。
一方、電気基板11には、スペーサ45に接着する。
そして、前加工品50を電気基板11に配置して一体にする(図2(b)参照)。このように一体にすることで、ドームスイッチ31を電気基板11上に配置する作業が簡単にできる。
これにより、表示部12等が実装された電気基板11と、ドームスイッチ31、カバー40、接着層41、外接着部42とからなるアッセンブリが製造される(図1(a)参照)。
なお、外接着部42は、カバー40下面に予め接着しておいてもよいし、又は電気基板11に予め接着しておいてもよい。
(2)仮固定工程
図1(b)に示すように、電子モジュール10を、数枚のテープ11bを用いて、中基材23に仮固定する。
(3)ラミネート工程
図5(a)に示すように、上シート21と電子モジュール10及び中基材23との間に、接着層24に形成される接着材24aを充填し、同様に、下シート22と電子モジュール10及び中基材23との間に、接着材24aを充填した積層体20aを形成する。この接着材24aには、充填可能な程度に、粘性が低い液状のものを用いる。
そして、この積層体20aを、ローラ60a,60b間を通して、所定の厚さにするとともに、余分な接着材24aを外部に排出する。
なお、空間42aは、接着材等により密閉されているので、ラミネート工程における接着材24aの流入が抑制される。
図5(b)に示すように、上シート21及び下シート22をプレス板61a,62bで加圧して、積層体20aが変形しない程度に接着材24aが固着するまでの時間、保持する。
この加圧保工程において、外接着部42は、ボタン部30にかかる圧力の大部分を受け止める。このため、外接着部42の内部の空間42aが維持され、ドームスイッチ31は、電気基板11から浮いた状態を維持でき、変形を抑制できる。
プレス板61a,62bを駆動して、積層体20aを圧力から解放する。この場合、上記(4)での工程において、ドームスイッチ31は、変形を抑制できているので、積層体20aを解放した場合、復元しようとすることはない。
このため、本実施形態の積層体20a(カード20)は、表面を平滑にでき、外観を向上できる。また、カード20は、例えば、携行時に他のカードに積層された場合に、不用意なボタン操作を抑制できる。
その後、積層体20aは、カード外形で形打ち抜き加工され、最終形態であるカード20が製造される。
ここで、カードという狭いスペースのなかに、各種機能性材料、部品を搭載するためには、少しでも小さい部品の方が好ましい。このため、ドームスイッチ31についても、小さい部品を使用するが、この場合でも、大きいボタンストロークを得ることができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
なお、以下の各実施形態の説明及び図面において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾(下2桁)に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図6は、第2実施形態のボタン部230近傍の構成を説明する図である(図2に相当する図)。
第2実施形態のボタン部230は、ドームスイッチ31及びカバー40間を接着する接着部241a(カバー−ドーム間接着部)を備える。つまり、第2実施形態では、カバー40下面の接着層は、全面ではなく一部のみである。
接着部241aの平面形状は、円環状(枠状)である。接着部241aの中心は、ドームスイッチ31の中心に一致している。このため、ドームスイッチ31の頂点部には、接着部241aの孔部が配置され、接着材が配置されないようになっている。
外接着部242上面は、外接着部242をカバー40に接着する接着層242dを備える。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
図7は、第3実施形態のボタン部330近傍の構成を説明する図である。
図7(a)は、接着部341a、外接着部342等の配置を説明する平面図である。
図7(b)は、ボタン部330近傍の断面図である。
カバー340の下面全面には、接着層341が設けられている。
接着部341aは、接着層341のうち、ドームスイッチ31及びカバー340間に配置された部分により形成され、これら間を接着する。
接着部341bは、接着層341のうち、スペーサ45及びカバー340間に配置された部分により形成され、これら間を接着する。
外接着部342は、接着層341のうち、ドームスイッチ31よりも外側の部分であって、電気基板11及びカバー340間に配置された部分により形成され、これら間を接着する。
つまり、接着部341a、接着部341b、外接着部342は、同一の接着層341により形成される。また、外接着部342は、第1実施形態よりも、厚さが十分に小さく、さらに、前述した実施形態のような空間42a(図2(b)等参照)を形成しない。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
図8は、第4実施形態のボタン部430近傍の構成を説明する図である(図2に相当する図)。
第4実施形態では、外接着部442の厚さを、第1実施形態から変更した。
外接着部442の厚みは、ドームスイッチ31及びスペーサ45を足した厚みL401よりも、若干小さい。このため、ボタン操作されていない状態であっても、カバー440のうちドームスイッチ31の頂点部を含む接着部441aの領域が、接着層24側に突出するように湾曲している。
この場合でも、カード製造後には、カード上面が十分に平滑にできることを、期待できる。外接着部442は、厚みが小さくても、カード製造工程内の加圧時において、ドームスイッチ31にかかる圧力を、ある程度低減できるためである。
なお、その他の機能、効果は、第1実施形態と同様である。
また、第2実施形態も本実施形態と同様に、外接着部242の厚みを小さくしてもよい。この場合にも、本実施形態と同様な効果を期待できる。
(1)本実施形態において、カードは、電子部品として表示部を備えるディスプレイカードである例を示したが、これに限定されない。カードは、ドームスイッチ、電子部品を備えるものであればいずれの形態でもよい。例えば、カードは、ドームスイッチの他に電子部品としてLEDを備え発光するものであったり、ドームスイッチの他に電子部品として薄型のスピーカ(音声出力部)を備え音声を出力するものでもよい。
12…表示部
20…カード
30,230,330,430…ボタン部
31…ドームスイッチ
31b…ドーム部
31c…つば部
40…カバー
41,341…接着層
41a,241a,341a,441a…接着部
42,242,342,442…外接着部
45…スペーサ
Claims (8)
- 電子部品が配置された電気基板を内蔵する電子部品内蔵カードであって、
前記電気基板上に配置され、ドーム部及び前記ドーム部の周囲の周縁部を有するドームスイッチと、
前記ドームスイッチよりも大きな平面形状を有し、前記ドームスイッチよりも上側に配置されたカバーと、
前記カバー及び前記電気基板と、前記カバー及び前記電気基板よりも上側の上層との間を接着する接着層と、
前記カバーと、前記ドーム部上面とを接着するカバー−ドーム間接着部と、
前記ドームスイッチよりも外側に配置され、前記カバーと、前記電気基板とを接着するカバー−電気基板間接着部と、
前記ドーム部の周囲の前記周縁部と、前記電気基板との間に配置され、前記ドームスイッチのストロークを増加させるスペーサとを備え、
前記ドームスイッチの前記周縁部は、前記電気基板に対して直接固定されていないこと、
を特徴とする電子部品内蔵カード。 - 電子部品が配置された電気基板を内蔵する電子部品内蔵カードであって、
前記電気基板上に配置され、ドーム部及び前記ドーム部の周囲の周縁部を有するドームスイッチと、
前記ドームスイッチよりも大きな平面形状を有し、前記ドームスイッチよりも上側に配置されたカバーと、
前記カバー及び前記電気基板と、前記カバー及び前記電気基板よりも上側の上層との間を接着する接着層と、
前記カバーと、前記ドーム部上面とを接着するカバー−ドーム間接着部と、
前記ドームスイッチよりも外側に配置され、前記カバーと、前記電気基板とを接着するカバー−電気基板間接着部と、
前記ドーム部の周囲の前記周縁部と、前記電気基板との間に配置され、前記ドームスイッチのストロークを増加させるスペーサとを備え、
前記カバー−ドーム間接着部は、前記ドームスイッチの頂点部に配置される孔部を備えること、
を特徴とする電子部品内蔵カード。 - 電子部品が配置された電気基板を内蔵する電子部品内蔵カードであって、
前記電気基板上に配置され、ドーム部及び前記ドーム部の周囲の周縁部を有するドームスイッチと、
前記ドームスイッチよりも大きな平面形状を有し、前記ドームスイッチよりも上側に配置されたカバーと、
前記カバー及び前記電気基板と、前記カバー及び前記電気基板よりも上側の上層との間を接着する接着層と、
前記カバーと、前記ドーム部上面とを接着するカバー−ドーム間接着部と、
前記ドームスイッチよりも外側に配置され、前記カバーと、前記電気基板とを接着するカバー−電気基板間接着部と、
前記ドーム部の周囲の前記周縁部と、前記電気基板との間に配置され、前記ドームスイッチのストロークを増加させるスペーサとを備え、
前記カバー−ドーム間接着部と前記カバー−電気基板接着部とは、同一の接着層から形成され、
前記カバーは、前記同一の接着層によって前記ドームスイッチに接着されることにより、前記ドームスイッチに密着していること、
を特徴とする電子部品内蔵カード。 - 電子部品が配置された電気基板を内蔵する電子部品内蔵カードであって、
前記電気基板上に配置され、ドーム部及び前記ドーム部の周囲の周縁部を有するドームスイッチと、
前記ドームスイッチよりも大きな平面形状を有し、前記ドームスイッチよりも上側に配置されたカバーと、
前記カバー及び前記電気基板と、前記カバー及び前記電気基板よりも上側の上層との間を接着する接着層と、
前記カバーと、前記ドーム部上面とを接着するカバー−ドーム間接着部と、
前記ドームスイッチよりも外側に配置され、前記カバーと、前記電気基板とを接着するカバー−電気基板間接着部と、
前記ドーム部の周囲の前記周縁部と、前記電気基板との間に配置され、前記ドームスイッチのストロークを増加させるスペーサとを備え、
前記カバーの前記ドームスイッチの頂点部に対応する部分が前記ドームスイッチの形状に従って湾曲していること、
を特徴とする電子部品内蔵カード。 - 電子部品が配置された電気基板を備え、電子部品内蔵カードに内蔵されるアッセンブリであって、
前記電気基板上に配置され、ドーム部及び前記ドーム部の周囲の周縁部を有するドームスイッチと、
前記ドームスイッチよりも大きな平面形状を有し、前記ドームスイッチよりも上側に配置されたカバーと、
前記カバーと、前記ドーム部上面とを接着するカバー−ドーム間接着部と、
前記ドームスイッチよりも外側に配置され、前記カバーと、前記電気基板とを接着するカバー−電気基板間接着部と、
前記ドーム部の周囲の前記周縁部と、前記電気基板との間に配置され、前記ドームスイッチのストロークを増加させるスペーサとを備え、
前記ドームスイッチの前記周縁部は、前記電気基板に対して直接固定されていないこと、
を特徴とするアッセンブリ。 - 電子部品が配置された電気基板を備え、電子部品内蔵カードに内蔵されるアッセンブリであって、
前記電気基板上に配置され、ドーム部及び前記ドーム部の周囲の周縁部を有するドームスイッチと、
前記ドームスイッチよりも大きな平面形状を有し、前記ドームスイッチよりも上側に配置されたカバーと、
前記カバーと、前記ドーム部上面とを接着するカバー−ドーム間接着部と、
前記ドームスイッチよりも外側に配置され、前記カバーと、前記電気基板とを接着するカバー−電気基板間接着部と、
前記ドーム部の周囲の前記周縁部と、前記電気基板との間に配置され、前記ドームスイッチのストロークを増加させるスペーサとを備え、
前記カバー−ドーム間接着部は、前記ドームスイッチの頂点部に配置される孔部を備えること、
を特徴とするアッセンブリ。 - 電子部品が配置された電気基板を備え、電子部品内蔵カードに内蔵されるアッセンブリであって、
前記電気基板上に配置され、ドーム部及び前記ドーム部の周囲の周縁部を有するドームスイッチと、
前記ドームスイッチよりも大きな平面形状を有し、前記ドームスイッチよりも上側に配置されたカバーと、
前記カバーと、前記ドーム部上面とを接着するカバー−ドーム間接着部と、
前記ドームスイッチよりも外側に配置され、前記カバーと、前記電気基板とを接着するカバー−電気基板間接着部と、
前記ドーム部の周囲の前記周縁部と、前記電気基板との間に配置され、前記ドームスイッチのストロークを増加させるスペーサとを備え、
前記カバー−ドーム間接着部と前記カバー−電気基板接着部とは、同一の接着層から形成され、
前記カバーは、前記同一の接着層によって前記ドームスイッチに接着されることにより、前記ドームスイッチに密着していること、
を特徴とするアッセンブリ。 - 電子部品が配置された電気基板を備え、電子部品内蔵カードに内蔵されるアッセンブリであって、
前記電気基板上に配置され、ドーム部及び前記ドーム部の周囲の周縁部を有するドームスイッチと、
前記ドームスイッチよりも大きな平面形状を有し、前記ドームスイッチよりも上側に配置されたカバーと、
前記カバーと、前記ドーム部上面とを接着するカバー−ドーム間接着部と、
前記ドームスイッチよりも外側に配置され、前記カバーと、前記電気基板とを接着するカバー−電気基板間接着部と、
前記ドーム部の周囲の前記周縁部と、前記電気基板との間に配置され、前記ドームスイッチのストロークを増加させるスペーサとを備え、
前記カバーの前記ドームスイッチの頂点部に対応する部分が前記ドームスイッチの形状に従って湾曲していること、
を特徴とするアッセンブリ。
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