ディップスイッチ 安定した需要 各社、独自の製品開発でグローバルな市場展開

ディップスイッチは、電子機器の各種設定用として幅広い用途で使用されている。設定状態が通電しなくてもひと目でわかることから、半導体やパネルスイッチなどへの置き換えがある一方で、まだまだ多く使用されている。昨今は電子機器の小型化傾向が著しいことから、機器に内蔵されるディップスイッチも小型化が進んでいたが、ここにきてほぼ極限の形状となっている。ディップスイッチメーカーも量産化を進めることで、ユーザーのコストニーズに対応しようとしているため、かなり参入メーカーは集約化されつつある。今後も比較的安定した需要推移が見込まれており、ディップスイッチメーカー各社は独自の製品開発力と営業力により、ますますグローバルな市場展開が進みそうだ。

ディップスイッチは、半導体と同じ形状・端子配列を持つことからDIP(Dual Inline Package)スイッチと呼ばれている。一般的にプリント基板に直接実装されることが多いが、すべてのディップスイッチが基板に実装されるわけではない。電気信号の制御を目的に、機器のプログラム設定、回路切り替え、及びチェック用などで主に使用される。タッチパネルやプログラマブル表示器、半導体などとの競合がある中で、安価で回路設計が容易なことや、通電しなくても設定状態がひと目でわかることなどが根強い採用理由となって、まだまだ多くの数量が使用されている。

■ 販売競争は年々激化

国内の市場規模は70億円前後と見られているが、単価が下がり気味であることから金額的には伸びは低いものの、数量的には過去最高ペースで増加している。ディップスイッチのメーカーは、日本のほか、台湾、韓国、香港などアジアに有力なメーカーが多く、これらのメーカー間の販売競争は年々激化している。月産1300万個体制を確立しているメーカーがある一方で、撤退するメーカーも出ている。各社とも量産化と自動化生産でコスト対応力を強化して、シェア拡大に取り組んでいる。一方で、ユーザーの求めるニーズに対応した特注品販売で一定のシェアを得ているメーカーも依然多い。

ディップスイッチの用途は、コンピュータやコンピュータ周辺機器、情報・通信機器、放送・映像機器、事務機器、金融端末機器、計測機器、自動販売機、ゲーム機器などに加え、FA機器でも、PLC、コントローラ、インバータ、温度調節器などでの使用が多い。

最近は機器のエレクトロニクス化傾向で、従来は押しボタンスイッチなどを使って操作していた配電・制御機器などでも、微小電力化対応からディップスイッチなどで設定する方向に変わりつつあり、市場拡大につながっている。

■ スライド型が70%占める

ディップスイッチは、電子機器のプリント基板上の狭いスペース内に取り付けられることが多いことから、機器の小型化と並行する形で形状が年々軽薄短小化しており、機種選定の上でも大きさと操作方式は大きなポイントとなる。

ディップスイッチは、操作部方式によってスライド型、ピアノ型、ロータリー型、レバー型、押しボタン型など多種な方式が用途によって使い分けられている。一般的にスライド型が市場全体の70%前後と最も多く使われており、極数は8極と4極が多い。しかし、メーカーによっては小口ユーザーの要望に応えるため、ローコストタイプのスライド式ディップスイッチなどで、5極、7極など奇数極タイプをそろえているところもある。

ディップスイッチは、搭載する機器によって操作頻度が極端に異なる。一度設定するとその後は、ほとんど操作しない用途もあれば、頻繁に操作する用途もあり、機器を使用する場所によっても特性が変わる恐れがある。そこで、ディップスイッチがどんな使われ方をしても確実な切り替えができるように、セルフクリーニング機構や、接点間の摺動圧を高める構造、接点に金メッキを施してさびなどから接点を護る方法など、各社が独自の接触方式でディップスイッチの信頼性を高めている。

例えば、塩水噴霧試験は周囲温度50℃で、塩水濃度5%の雰囲気中に48時間放置した状態で、接点部にさびなどによる接触不良が起きないかを確認して、高い品質信頼性を追求している。

セルフクリーニング機構では、操作時に接点間を擦り合わせることで接点表面の不純物も同時にクリーニングすることで接触不良を解消している。金メッキは微少電流用途などでも接触部が経年変化しないで長期間の安定した接触信頼性を発揮するように耐性処理したもの。

■ 接点に錫メッキを使用

最近はコストを下げるために、接点に金メッキを使用しないで錫メッキを使用したディップスイッチも販売されている。搭載する機器によっては、錫メッキ使用でも一定の性能が確保できるというユーザーの声も聞かれ、今後定着するかが注目される。

ディップスイッチは、プリント基板上に半導体、コンデンサー、抵抗などといった、ほかの電子部品と一緒に混載されることから、端子間の距離(ピッチ)を国際標準格子間隔(2・54ミリ間隔、φ0・8~1・0ミリ取り付け孔)で設計され、自動はんだ実装機によって取り付けられることが多い。しかしその後、ディップスイッチの専有面積をさらに小さくするハーフピッチ(1・27ミリ)タイプのディップスイッチが開発され、従来(1インチ)の半分のスペースを実現したことで、機器の実装密度はさらに高まった。

現在ではディップスイッチの約半分でハーフピッチタイプが使用されていると見られている。薄型化も著しく、ハーフピッチで高さ1・45ミリ、体積比でも従来比約半分とさらに高密度実装が可能になる製品も開発されている。こうした薄型タイプでは、本体の溶着方法もレーザーなどを使った新しいやり方を採用している。

ハーフピッチの操作方式も、スライドタイプに加え、ピアノタイプや押しボタンタイプなどバリエーションが拡大している。押しボタンタイプは、上から押すだけで操作できることから、奥まった狭いところにも取り付けできるのが特徴で、スペース効率がさらに向上する。シーソ型では、操作性を良くするために、表面に溝とストッパーをつけることで、確実な切り替えを実現した機種も開発されている。

ディップスイッチがD(デュアル)でON―OFFの切り替えで使用するのに対して、ディップスイッチの片側部分のみで、1極がコモン端子を持つ形状のSIPスイッチは、スペースが2分の1になる。当然のことながら、その分の実装スペース性が向上し、機器の小型・軽量化につながる。

RoHS指令やREACH規制などの環境有害物質への対応はほとんど終わっているが、最近発売のディップスイッチでは、難燃剤であるハロゲンの使用を低く抑えた製品も登場している。低ハロゲン品として、カバー及びケースに700~800ppmの塩素を使用しているが、ノブには臭素不使用となっている。

ロータリータイプのディップスイッチもある。7ミリ角、高さ3ミリ前後正角形状のスイッチに、時計の文字盤のように数字、及び記号が記名され、回路に合わせてつまみで設定する。実装方向を操作によって、上からや横からなどが選べる。コードの設定が多様に行えるのも特徴である。端子ピンの構造では、従来主流であった4×1端子から、欧州で増えている3×3端子を採用するメーカーが目立つ。端子ピンの構造は、ディップスイッチメーカーの意向で決まることが多いと言われ、ユーザーはディップスイッチの端子ピンに合わせて製品設計を行う傾向にある。

そのほか、変わったディップスイッチとして、抵抗やダイオードなどを内蔵した複合タイプのものも発売されている。後付けで抵抗やダイオードを取り付ける必要がないため、基板の省スペース化と作業工数の削減につながる。

■ アジア地域を中心に生産

グローバル市場での競争が激しくなっているディップスイッチであるが、メカニカル構造による確実な操作ができることで、今後も安定した市場で推移することが予想されている。現在ほとんどのメーカーが日本をはじめ、中国、台湾、韓国などアジア地域中心に生産している。生産を人手から自動機に置き換えることでコストアップを防ぎ、品質の安定化を図ろうとする動きも顕著化している。

今後、ますます量産化によるコストダウンとシェア拡大に向けた取り組みが激しくなることは確実と見られる。

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