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材料

【技術分類】

Ａ−１−１−１−１  銀合金

＜関連技術分類＞

Ａ−１−１−２−１  接触面の形に特徴があるもの

Ａ−１−１−５  ワイピング

Ａ−２−６−２  シーソ方式

Ｂ−５−２  タンブリング操作

【技術の名称】

銀合金接点

【技術内容】

銀合金はすべての金属の中で最も導電率・熱伝導がともに大きく（体積固有抵抗率1.49μΩ/cm（０℃））、低い接触抵抗を示し、広く利用されている。接点材料としては最も好ましいものの１つである。しかし、銀は化学的性質が必ずしも満足の行くものではない。大気中で導電性の悪い酸化膜を生成したり、硫化して黒色の硫化銀を形成する。通常、初期の酸化膜であれば、接点の摺動作用によって接点表面は機械的に洗浄される。また、アークが発生する条件では接点表面のほか表面の膜も破壊されるため使用上問題はまずない。ところが微小負荷ではアークによる接触抵抗の降下は期待できない。このためクロスバー接点形状で接点の接触圧を高くしたり、表面を摺動して表面の膜を摩耗したり、ナイフエッジ形の接点で平面上の接点に食い込むような形で接触するなどの接点構造をとる。

図１に、トグルスイッチ（シーソ方式）の構造図を示す。可動接点、固定接点に銀合金が、可動接片に銅／銀めっきが用いられている。

【図】

図１  トグルスイッチ（シーソ方式）

出典：「トグルスイッチ」、「電子部品大事典」、（2002年12月25日）、田中幸久著、（株）工業調査会発行、328頁、図１  シーソ方式

【出典／参考資料】

「電子部品大事典」、（2002年12月25日）、田中幸久著、（株）工業調査会発行、327〜329頁

【技術分類】

Ａ−１−１−１−２  銅合金

＜関連技術分類＞

Ａ−１−１−２−２  その他

Ｂ−１−１  押しボタン

【技術の名称】

銅合金接点

【技術内容】

銅は銀に次いで導電率が大きく、接点や端子の基材材料として広く用いられる。一般に、機械的特性に優れた銅合金基材の表面に、電気接続性、耐食性、半田付け性に優れた金、銀、錫、ニッケルのめっきを形成して用いる。特に、接点部には銅合金表面に金、銀などの貴金属をメッキする。銅に金めっきをする場合、下地にニッケルめっきを施すのは、これがないと銅が金に対して拡散現象を起こし、金の表面に銅が浸みだしてきて、有孔性による腐食を生じるからである。めっきにピンホールがある場合、そこから錆び始めるがそれを有孔性による腐食という。金そのものは化学的に安定しているので錆びることはないが、金のなかに銀や銅が混在していると、酸化したり硫化したりして錆となる。

図１に、タクティルプッシュスイッチの構造図を示す。可動接点にりん青銅／銀めっきが用いられている。

【図】

図１  タクティルプッシュスイッチの構造

出典：「タクティルプッシュスイッチ」、「電子部品大事典」、（2002年12月25日）、賀川和義著、（株）工業調査会発行、326頁、図１  反転型金属接点タイプ

【出典／参考資料】

「電子部品大事典」、（2002年12月25日）、賀川和義著、（株）工業調査会発行、325〜327頁

【技術分類】

Ａ−１−１−１−３  金合金

【技術の名称】

金合金接点

【技術内容】

金合金接点は、耐食性・耐酸化性が優れているため、長期間の使用後も接触抵抗がほとんど変化しない。接触抵抗値そのものは銀よりも大きいが、動作不良を起こす割合が非常に少ない。ただし過電流には溶着しやすい欠点がある。純金はやわらかいため、白金、イリジウム、銀などの合金として使われる。

図１に、マイクロスイッチの負荷電圧、電流に対する接点材料の選択の目安を示す。

【図】

図１  マイクロスイッチの負荷電圧、電流に対する接点材料の選択の目安

出典：「マイクロスイッチ」、「制御機器の基礎知識  選び方・使い方  スイッチ・表示灯編」、（2001年８月）、社団法人日本電気制御機器工業会発行、162頁、図9.26  負荷電圧、電流に対する接点材料の選択のめやす

【出典／参考資料】

「制御機器の基礎知識　選び方・使い方　スイッチ・表示灯編」、（2001年８月）、社団法人日本電気制御機器工業会発行、139〜162頁

【技術分類】

Ａ−１−１−１−４  導電性ゴム

＜関連技術分類＞

Ａ−１−１−３−４  導電ゴム接点

Ａ−３−１  クリック感触

Ａ−４−２−３  ドーム、円盤、凸型

Ｂ−１−１  押しボタン

【技術の名称】

導電性ゴム接点

【技術内容】

タクティルプッシュスイッチには金属接点タイプとラバー接点タイプがある。ラバー接点タイプでは可動接点に主として導電性ゴムを使用し、ソフトなタクティルフィードバック感触を得ている。

図１に、タクティルプッシュスイッチ（導電ゴムタイプ）の構造を示す。可動接点部に導電ゴムが用いられている。操作部（ステム）を押下げると導電ゴムが押下げられ、ハウジング（ベース）にインサートされた一対の固定接点間を導通させ、スイッチの開閉を行う。導電ゴム接点はカップ（ドーム）状の形状をしており、シリコンにカーボンブラックを添加したものが一般に使用されている。接触抵抗は、数10Ω〜１ｋΩ程度で金属接点に比べ高い値である。カップ状のゴムは、押下げに伴い座屈を起こし、タクティルフィードバック感触を得ることができる。接点材料については、導電性ゴムの代わりに、カーボンペーストをコーティングしたものもある。

【図】

図１  タクティルプッシュスイッチ（導電ゴムタイプ）の構造

出典：「タクティルプッシュスイッチ」、「電子部品大事典」、（2002年12月25日）、賀川和義著、（株）工業調査会発行、326頁、図１  反転型金属接点タイプ

【出典／参考資料】

「電子部品大事典」、（2002年12月25日）、賀川和義著、（株）工業調査会発行、325〜327頁

【技術分類】

Ａ−１−１−１−５  加圧導電素子

＜関連技術分類＞

Ｂ−１−５  マットスイッチ

Ｂ−１−６  ケーブル（テープ、コード）スイッチ

【技術の名称】

加圧導電ゴム

【技術内容】

マットスイッチやコードスイッチに、新素材ＰＣＲ（加圧導電性ゴム）をスイッチ素子としたものがある。ＰＣＲは圧力を加えると抵抗値がＭΩ単位からΩ単位まで急変するスイッチ素子である。ＰＣＲはシリコンゴムと金属微粒子を組み合わせた複合材料である。

図１に、加圧導電性ゴム（ＰＣＲ）の動作原理を示す。押圧するとその部分が導通状態になる。例えば、コードスイッチは、ＰＣＲを平編線電極でサンドイッチ状に挟み込み、これをシリコンゴムで一体化した構造のものである。このような構造により柔軟性、感度などの優れた線状感圧スイッチを実現できる。

【図】

図１  加圧導電性ゴム（ＰＣＲ）の動作原理

出典：「コードスイッチ  加圧導電ゴム製感圧センサ」、（2003年９月）、（株）ブリジストン発行、１頁、図  加圧導電ゴム（ＰＣＲ）「ＪＳＲ社製」

【出典／参考資料】

「コードスイッチ　加圧導電ゴム製感圧センサ」、（2003年９月）、（株）ブリジストン発行、１〜11頁

【技術分類】

Ａ−１−１−１−６  抵抗膜

＜関連技術分類＞

Ａ−１−１−１−７  透明導電膜

Ａ−１−１−３−５  抵抗膜式タッチパネル

Ｂ−１−７  パネルスイッチ

【技術の名称】

抵抗膜式タッチパネル

【技術内容】

抵抗膜式の透明タッチパネルスイッチは、原理的には固定接点・可動接点とも導電性ペーストを印刷したメンブレンスイッチと同じである。透明タッチパネルでは、導電性ペースト印刷接点に替えてＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）の透明導電膜により接点が形成されている。

図１に、抵抗膜式タッチパネルの断面構造を示す。ガラス基板、ドットスペーサ、カバーシートから構成されている。ガラス基板は表面が均一な抵抗を持つ透明導電膜（ＩＴＯ）でコートされ、カバーシート内側は導電コートされている。ガラス基板とカバーシートは、ドットスペーサによって接触しないように保持される構造となっている。

ガラス基板の抵抗体の４隅に電極を配し（５線式）、向かい合わせの面が接触することにより導通となった点の電圧から位置を検出する。

【図】

図１  抵抗膜式タッチパネルの断面構造

出典：「タッチパネルの基礎と応用」、（2001年12月26日）、（株）テクノタイムズ社発行、80頁、図１  ５線式抵抗膜タッチパネル断面構造

【出典／参考資料】

「タッチパネルの基礎と応用」、（2001年12月26日）、（株）テクノタイムズ社発行、80〜85頁

【技術分類】

Ａ−１−１−１−７  透明導電膜

＜関連技術分類＞

Ａ−１−１−１−６  抵抗膜

Ａ−１−１−３−５  抵抗膜式タッチパネル

Ｂ−１−７  パネルスイッチ

【技術の名称】

透明導電膜接点

【技術内容】

抵抗膜式の透明タッチパネルスイッチは、原理的には固定接点・可動接点とも導電性ペーストを印刷したメンブレンスイッチと同じである。透明タッチパネルでは、導電性ペースト印刷接点に替えてＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）の透明導電膜により接点が形成されている。

図１に、タッチパネル用ＩＴＯフイルムの構造を示す。ＩＴＯフイルムは、タッチパネルの透明電極として欠くことのできない部材であり、可動電極（上部電極）として使用され、固定電極（下部電極：主にＩＴＯガラス）とＩＴＯ面が対向する形でスペーサを介して使用される。ＩＴＯフイルムは、傷・汚れ防止と光学特性制御を目的としたハードコート層、他方の面に透明電極となるＩＴＯ層から構成される。一般的に、各層には図に示すように、接着性向上等のためプライマ層を設ける。

【図】

図１  タッチパネル用ＩＴＯフイルムの構造

出典：「タッチパネル用ＩＴＯフイルム」、「月刊ディスプレイ  第６巻６号」、（2000年６月１日）、工藤政尚著、（株）テクノタイムズ社発行、３頁、図１  タッチパネル用ＩＴＯフイルムの構造

【出典／参考資料】

「タッチパネル用ＩＴＯフイルム」、「月刊ディスプレイ　第６巻６号」、（2000年６月１日）、工藤政尚著、（株）テクノタイムズ社発行、３頁

【技術分類】

Ａ−１−１−１−８  ピエゾ素子

＜関連技術分類＞

Ｂ−１  押圧操作

【技術の名称】

ピエゾ素子

【技術内容】

ピエゾ素子は、圧電効果を利用したものである。ピエゾフイルムはこれをフイルム状にしたものである。ピエゾフイルムは曲げひずみに対して高出力電圧を発生し、破損しにくい構造から固定スイッチとしても適している。接点型スイッチを使うかわりに、ピエゾフイルムを使ってパルス信号を発生させる。ステンレスのカンチレバー先端に加えられる力により、ラミネート加工されたピエゾフイルムセンサにひずみを生じさせる。これにより発生するする電圧を信号処理してＯＮする。起動は、接点型スイッチと同じであるが、接点型のように腐食などによる接触不良がない。

図１に、ピエゾフイルムセンサを用いたソリッドステートスイッチを示す。

【図】

図１  ピエゾフイルムセンサを用いたソリッドステートスイッチ

出典：「PIEZO  FILM  PRODUCT  INFORMATION」、（2001年９月）、（株）東京センサ発行、13頁、図  ソリッドステートスイッチ

【出典／参考資料】

「PIEZO FILM PRODUCT INFORMATION」、（2001年９月）、（株）東京センサ発行、1〜20頁

【技術分類】

Ａ−１−１−１−９  その他

＜関連技術分類＞

Ａ−１−１−２−１  接触面の形に特徴があるもの

【技術の名称】

白金・金・銀合金接点

【技術内容】

白金・金・銀合金接点は、接点材料にＰｔ（白金）６％、Ａｕ（金）69％、Ａｇ（銀）25％の非常に高価な化学的に安定した金属を用いている。耐食性には極めて優れ、主として、微少電流回路用として使われる。白金・金・銀合金クロスバー接点は、断面の形状を３角形でこれを十字にクロスさせて開閉することにより、汚染物が接点に沈積するのを防ぐ。

図１に、低負荷の開閉における、銀、金、白金・金・銀合金の一般的な使用範囲を模式的に示す。また、併せて白金・金・銀合金接点１号合金クロスバー接点材質成分図も示す。

【図】

図１  低負荷における銀、金、白金・金・銀合金の使用範囲および白金・金・銀合金の構造  （ここで１号合金クロスバー接点は白金・金・銀合金接点のことである）

出典：「ALL  PRODUCTS  GUIDE  2003」、（2002年９月）、（株）サンミューロン発行、26頁、図  微少負荷使用について

【出典／参考資料】

「ALL PRODUCTS GUIDE　2003」、（2002年９月）、（株）サンミューロン発行、26頁

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