メンブレンスイッチ

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メンブレンスイッチ

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/02/11 07:10 UTC 版)

メンブレンスイッチが使用されている電子機器のイメージ

メンブレンスイッチ（Membrane switch）は、上部接点シートと下部接点シートと呼ばれる2枚のPETフィルムの間に、スペーサーをはさんで貼り合わせ、さらにその上に表面シートと呼ばれるデザイン印刷したPETフィルムを貼り合せた部品。

家電製品や検査装置などのボタンとして、幅広く利用されている。

このスペーサーによって上下の接点シートを絶縁し、接点印刷部分を上から押すことで導通するという構造で、シートスイッチとも呼ばれる。

上下接点シートに印刷された導電インク（銀ペースト、カーボン）などによって電気を導通させる。

表面にシートを貼ることで防滴性、防塵性に優れている。さらに加工を施すことにより防水性を高めることも可能。

部材

製品名	詳細
表面シート	直接さわる部分。エンボスのついたもの、平らなもの、ざらざらしたもの、つるつるしたもの等、用途に応じて様々に加工することが可能。
上部接点シート	PETフィルムに導電インク（銀ペースト、カーボンペースト）を印刷。
スペーサー	「上部接点シート」と、「下部接点シート」を絶縁するためのもの。通常、PETフィルムの両面に糊が付いたものを使用。
下部接点シート	「上部接点シート」と同じく、PETフィルムに導電インクを印刷したもの。表面シート、上部接点シート、スペーサー、下部接点シートを貼り合わせたメンブレンスイッチは、キーボードにも使用されている。
裏面シート	スイッチの裏側の粘着シート。この裏面シートによって、メンブレンスイッチを筐体へ貼り付ける。

導電インク・絶縁インク

導電インクの引き回し方には、「コモン」と「マトリックス」の2種類が存在する。

種類	詳細
1コモン	スイッチ1つにつき、1つのピンが必要。また、もう1本グランドのピンがつくので、ピンの数は「スイッチの数+1」となる。
マトリックス	ポリエステルフィルムに1本のピンを、いくつかのスイッチに共通して使用する。左の例では、3×4のマトリックス（12キー）に対しピンの数は7本となっている。マトリックスの方が1コモンよりピン数を少なくできるため、スイッチの数が多いときや、引き回しの面積が狭いときはマトリックスの方が適している。

また、インクは主に4種類に分けられる。

銀ペースト(ag)

• 抵抗値が低いので、導電用のインクとして用いられる。
• 環境の影響を受けやすく、酸化やマイグレーションを起こす可能性があるため、必ずカーボンやレジストによって保護する。

カーボンペースト(C)

• 酸化に強く、また低抵抗で導電性もある。銀ペーストの保護に用いられる。接点部、コネクタ接続部には不可欠。
• 接点部、コネクタ接続部位外にも、銀ペーストより少し太めに印刷して、銀ペースト印刷部分を覆い保護することも可能（オーバーラップ）。

ブレンド

• 銀ペーストにカーボンを混ぜた導電インク。
• 回路を保護するためのカーボンインクを印刷する必要が無く、印刷工程が減るため、価格が下がる。
• 耐久性が少し落ちるため、使用環境によっては不向きな場合がある。

レジスト（絶縁インク）

• 絶縁性が非常に良く、導電インクの酸化やマイグレーションの防止に用いられる。
• カーボンよりも導電インクの保護に優れているので、防水仕様等に適する。
• 引き回しの面積が狭く、カーボンペーストを太めに印刷できないとき（オーバーラップ出来ないとき）は、レジストで保護する。
• レジストを印刷する分工程が増えるので、価格は若干高くなる。
• ジャンパー回路で回路を絶縁するためにも用いられる。
• レジストを硬化させるには熱硬化とUV硬化の2方法がある。UV硬化は熱硬化より厚みが出せるため（約50μm）、のり印刷と併用することにより、スペーサーを使わなくても接点の絶縁が可能。

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メンブレンスイッチ

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/02/11 08:38 UTC 版)

「キーボード (コンピュータ)」の記事における「メンブレンスイッチ」の解説

メンブレン (Membrane) とは、日本語で膜、薄膜を意味する。2枚の接点シートの間に穴のあいた絶縁シートを挟み、キーを押すと接点が触れ合う仕組みとなっている。シートを押すための機構としては、ラバードーム、パンタグラフ、バックリングスプリングなどさまざまな種類がある。材質的に耐久性に限界があるものの、メンブレンとラバードームを使用したキーボードは安価に製造できるため、現在最も普及しているが、安価なものほど指先に反発の力がダイレクトに戻ってくるので長期間のタイピングには向かず、タッチの固いものは腱鞘炎になる危険性が指摘されている。 「メンブレンキーボード」も参照