CN102543527B - 开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供不会使制造成本上升且能够缩小安装面积的开关。在安装到电路基板(7)上的开关(1)中，绝缘性壳体(2)具备：与该电路基板(7)接触的第一面(2c)、以及隔着间隙与该电路基板(7)对置的第二面(2f)。容纳在上述壳体(2)中的多个固定电极(3、4)分别具有露出于上述第二面(2f)并锡焊到设于上述电路基板(7)上的布线端子(8)上的外部连接端子(3b、4b)。上述外部连接端子(3b、4b)具有：与上述布线端子(8)对置的第一部分(3c、4c)；以及与上述第一部分(3c、4c)连续并具有比上述第一部分(3c、4c)更大的面积的第二部分(3d、4d)。

Description

开关

技术领域

本发明涉及将各种电子设备所使用的开关安装到电路基板上时提供给锡焊的端子结构，尤其是涉及按压开关的端子结构。

背景技术

便携式电话等各种小型的电子设备所用的按压开关被例如专利文献1公开。

图13表示了这种现有的按压开关。该按压开关100具备开关盒111、第一固定电极112、一对第二固定电极113、可动电极114、以及盖板11。

开关壳体111呈现为上表面开口的箱型形状，并由绝缘性树脂构成。第一固定电极112固定在开口部的内底面的中央。一对第二固定电极113固定在夹住第一固定电极112并互相对置的位置上。

可动电极114具备向上方鼓出的圆顶状的中央部114A，并以以下方式容纳在开关壳体111中，即、该中央部114A的下表面与第一固定电极112空有间隔地相对置，且边缘部114B与第二固定电极113接触。

盖板115由具有挠性的方形绝缘性薄膜构成，以覆盖开关壳体111的开口部的方式安装在开关壳体的111的上表面上。

若从上方对盖板115进行按压操作，则位于下方的可动电极114的中央部114A经由盖板115被按压。若操作力超过规定值，则中央部114A伴随咔哒感反转(向下方鼓出)，中央部114A的下表面与第一固定电极112接触。与此相随，第一固定电极112与第二固定电极113经由可动电极114导通(开关导通状态)。另一方面，若撤除该操作力，则通过可动电极114的自身复原力，中央部114A伴随咔哒感恢复到原来的状态(向上方鼓出)，第一固定电极112与第二固定电极113的导通被解除(开关断开状态)。

如图14所示，从第一固定电极112与第二固定电极113延长设置的部分的前端向上方折弯，形成端子部112A、113A。该端子部露出于开关壳体111的外侧面111A，作为外部连接用的端子被使用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利4457918号公报

通常，将按压开关安装到电路基板上并进行与周边电路的连接之时，形成在形成于电路基板上的焊盘上配置端子部，通过焊锡将两者导通并且将按压开关固定在电路基板上。此时，为了维持端子部与焊盘的良好的导通状态，并确保某种程度的固定强度，使用比使端子部与焊盘导通所需的最低限的量更多的焊锡。在这里，若多余的焊锡存留在端子部与焊盘之间，则端子部被推上去，成为按压开关从电路基板升起的状态(浮起)。若在该状态下对按压开关进行按压操作，则应力集中在浮起部分上，存在发生破损的危险。

为了避免这样的情况，如图13所示，将设在电路基板上的焊盘116延长到按压开关100之外，使其作为多余的焊锡117的退避部位(容纳部)来发挥作用。图15表示了延长到外部的焊盘116接受多余的焊锡117，并形成焊脚的样子。

另一方面，按压开关100的安装面积定义为包含焊盘116的面积。由于根据上述理由，需要将焊盘116延长到比按压开关100的外边缘更靠外侧的地方，所以无法避免安装面积变得比按压开关100自身的面积更大。这是妨碍实现近些年所要求的设备小型化的主要原因。

此外，如图14所示，为了形成第一固定电极112、第二固定电极113、以及端子112A、113A，在将平板状的导电部件冲压成预定的外轮廓形状之后，需要向上方折弯端子112A、113A的工序，成为成形模具变得复杂而使制造成本上升的主要原因。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供不会使制造成本上升且能够缩小安装面积的开关。

为了实现上述目的，根据本发明提供以下所例举的开关。

方案1：一种开关，安装在电路基板上，其特征在于，具备：绝缘性壳体，该绝缘性壳体具有在上述开关被安装到上述电路基板上时与该电路基板接触的第一面、以及在该第一面与该电路基板接触时隔着间隙与该电路基板对置的第二面；容纳在上述壳体中的多个固定电极；以及容纳在上述壳体中且在使上述多个固定电极成为导通状态的第一位置与成为非导通状态的第二位置之间可以移动的可动电极，上述多个固定电极分别具有：能够与上述可动电极接触的接触端子；以及露出于上述第二面并在上述开关安装到上述电路基板时锡焊到设于该电路基板上的布线端子的焊盘上的外部连接端子，上述外部连接端子具有：与上述焊盘对置的第一部分；以及与上述第一部分连续并具有比上述第一部分更大的面积的第二部分。

方案2：根据方案1所述的开关，其特征在于，在上述多个固定电极的至少一个中，上述外部连接端子的上述第一部分具有比上述壳体的上述第二面突出的第三部分。

方案3.根据方案1或2所述的开关，其特征在于，上述外部连接端子的前端部露出于上述壳体的侧面，并且位于该壳体的最外边缘的内侧。

方案4：.根据方案1-3中任何一项所述的开关，其特征在于，上述可动电极的可动方向是上述壳体的上述第一面的法线方向。

发明的效果如下。

为了维持开关的外部连接端子与布线端子的焊盘的良好的导通状态，且确保某种程度的固定强度，通常使用比使外部连接端子与焊盘导通所需的最低限的量更多的焊锡。根据上述方案1的结构，由于在露出于与电路基板对置的面的外部连接端子上，确保了具有比与布线端子对置的第一部分更大的面积的第二部分，所以多余的焊锡流入第二部分后凝固。因此，无需为了作为焊锡的退避部位来发挥作用而将布线端子延长到壳体的外侧，不会出现开关的安装面积超过开关自身面积的情况。由此，能够为伴随设备小型化而要求的安装面积的缩小做出贡献。

此外，伴随薄型化的要求，需要尽可能地缩小外部连接端子与布线端子之间的间隙。根据上述结构，由于能够使多余的焊锡可靠地退避到大面积的第二部分中，即使使用能够充分确保开关的固定强度的量的焊锡，也能够防止出现因多余的焊锡引起的从壳体的电路基板浮起的情况。

根据上述方案2的结构，焊锡经由第三部分平滑地被引导到第二部分。由此，锡焊作业能够更加有效率且可靠地完成。

根据上述方案3的结构，焊锡的多余的部分不会到达壳体的外侧，能够避免出现开关的安装面积超过开关自身面积的情况。

所谓按压开关的情况下，若因多余的焊锡而产生从壳体的电路基板浮起，则因按压操作力容易产生壳体、连接部的破损。根据上述方案4的结构，由于能够防止前述那样的浮起，所以能够避免出现这样的情况。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的按压开关的外观的立体图。

图2是表示第一实施方式的按压开关的外观的四面图，(A)是俯视图，(B)是主视图，(C)是仰视图，(D)是右视图。

图3是第一实施方式的按压开关的分解立体图。

图4是沿图2(A)中的线IV-IV的按压开关的剖视图。

图5是沿图2(A)中的线V-V的按压开关的剖视图。

图6是表示第一实施方式的按压开关中的第一固定电极及第二固定电极的整体结构的立体图。

图7是表示将第一实施方式的按压开关安装到电路基板上的状态的沿线V-V的剖视图。

图8是表示第一实施方式的按压开关的第一变形例的仰视图。

图9是表示第一实施方式的按压开关的第二变形例的仰视图。

图10是表示本发明的第二实施方式的按压开关的外观的四面图，(A)是俯视图，(B)是主视图，(C)是仰视图，(D)是右视图。

图11是沿图10(A)中的线XI-XI的按压开关的剖视图。

图12是表示将第二实施方式的按压开关安装在电路基板上的状态的沿线XI-XI的剖视图。

图13是表示现有的按压开关的分解立体图。

图14是表示现有的按压开关的第一固定电极及第二固定电极的整体结构的立体图。

图15是示意性地表示将现有的按压开关安装到电路基板上的状态的放大图。

图中：

1-按压开关，2-开关壳体，2c-底面(第一面)，2f-端子露出面(第二面)，3-第一固定电极，3b-外部连接端子，3c-焊盘对置部(第一部分)，3d-焊锡退避部(第二部分)，3e-鼓出部(第三部分)，4-第二固定电极，4b-外部连接端子，4c-焊盘对置部(第一部分)，4d-焊锡退避部(第二部分)，4e-鼓出部(第三部分)，5-可动电极，6-盖板，7-电路基板，8-焊盘，9-焊锡。

具体实施方式

参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。

如图1～6所示，本发明的第一实施方式的按压开关1具备：开关壳体2、第一固定电极3、第二固定电极4、可动电极5、以及盖板6。

开关壳体2由具有开口有凹部2a的上表面2b的箱型绝缘性树脂构成。第一固定电极3具备：露出在凹部2a内且能够与可动电极5的中央部5a接触的接触端子3a，以及外部连接端子3b，该外部连接端子3b至少露出于开关壳体2的与电路基板的安装面对置的一侧且与形成在该安装面上的布线端子的焊盘连接。第二固定电极4具备：露出在凹部2a内并与可动电极5的边缘部5b接触的一对的接触端子4a，以及至少露出于开关壳体2的与电路基板的安装面对置的一侧且与形成在该安装面上的布线端子的焊盘连接的外部连接端子4b。接触端子3a固定在凹部2a的内底面的中央。一对接触端子4a固定在隔着接触端子3a彼此对置的位置上。

可动电极5是能够弹性变形的导电性部件。可动电极5具备向上方鼓出的圆顶状的中央部5a，以以下方式容纳在凹部2a中，即、该中央部5a的下表面空着间隔与接触端子3a对置，而且边缘部5b与一对接触端子4a接触。另外，接触端子4a只要至少设置一个即可。

盖板6由具有挠性的大致方形的绝缘性薄膜构成，以覆盖凹部2a的方式安装在开关壳体2的上表面2b上。由此来防止尘埃、水分等从外部侵入到凹部2a，且防止第一固定电极3、第二固定电极4以及可动电极5的腐蚀。作为绝缘性薄膜的材料能够列举聚酰亚胺等树脂。

若从上方对盖板6进行按压操作，则位于下方的可动电极5的中央部5a经由盖板6被按压。若操作力超过规定值，则中央部5a伴随着咔哒感反转(向下方鼓出)，中央部5a的下表面与接触端子3a接触。与此相随第一固定电极3与第二固定电极4经由可动电极5导通(开关导通状态)。另一方面，若撤除操作力，则利用可动电极5的自身复原力(弹性)，中央部5a伴随着咔哒感恢复到原来的状态(向上方鼓出)，第一固定电极3与第二固定电极4的导通被解除(开关断开状态)。

与开关壳体2的电路基板的安装面对置的一侧包含底面2c(第一面)、以及露出有外部连接端子3b、4b的端子露出面2f(第二面)。从图2(A)及(D)可清楚，外部连接端子3b、4b与端子露出面2f大致处于同一平面中。若在底面2c与端子露出面2f之间设置阶梯差，且以底面2c与电路基板接触的方式将开关壳体2载置在电路基板上，则端子露出面2f即外部连接端子3b、4b隔着间隙与电路基板对置。

如图7所示，本实施方式的按压开关1安装在电路基板7上。电路基板7的安装面上形成有作为布线端子的焊盘8，通过锡焊与外部连接端子3b、4b电连接。同图中，虽然仅图示了外部连接端子3b，但是关于外部连接端子4b与此相同。

如图2(C)所示，外部连接端子3b、4b的下表面包含焊盘对置部3c、4c(第一部分)、以及焊锡退避部3d、4d(第二部分)。焊盘对置部3c、4c与焊锡退避部3d、4d物理或物性地连续，两者之间不存在明确的边界。在这里将焊盘对置部3c、4c定义为与电路基板7的焊盘8对置的、即具有与焊盘8相同面积的部位，将外部连接端子3b、4b露出于开关壳体2的端子露出面2f的部分中除焊盘对置部3c、4c以外的部分定义为焊锡退避部3d、4d。焊锡退避部3d、4d具备具有比焊盘对置部3c，4c更大的面积的部位。

在这里，为了维持按压开关1的外部连接端子3b、4b与布线端子的焊盘8的良好的导通状态，并且确保某种程度的固定强度，使用比获得外部连接端子3b、4b与焊盘8的导通所需的最低限的量更多的焊锡9。本实施方式的外部连接端子3b、4b的下表面上，由于确保了具有比焊盘对置部3c，4c更大的面积的焊锡退避部3d、4d，所以焊锡9的多余的部分流入该部分后凝固。

在图7所示的状态下，虽然多余的焊锡9也退避到焊盘8的右侧(外部连接端子3b、4b的前端侧，开关壳体2的外侧)，但是更多地焊锡流向了存在更加广阔的焊锡退避部3d、4d的焊盘8的左侧(开关壳体2的内侧)。

因此，根据本实施方式的结构，无需为了作为多余的焊锡的退避部位来发挥作用而将焊盘8延长到开关壳体2的外侧，不会出现按压开关1的安装面积超过按压开关1自身面积的情况。由此，能够为随着设备的小型化所要求的安装面积的缩小做出贡献。

此外，随着薄型化的要求，需要尽可能地缩小外部连接端子3b、4b与焊盘8的间隙。根据本实施方式的结构，由于能够使多余的焊锡9可靠地退避到大面积的焊锡退避部3d、4d中，所以即使使用了能够充分确保按压开关1的固定强度的量的焊锡9，也能防止因多余的焊锡引起开关壳体2从电路基板7浮起，以及与此相随的按压操作时按压开关1的破损。

开关壳体2的第一固定电极3及第二固定电极4都为嵌入成形，连接各个接触端子3a、4a与外部连接端子3b、4b的延长设置部分埋设在开关壳体2内。在本实施方式中，虽然外部连接端子3b、4b的前端部从开关壳体2的侧面2d露出，但是这是在切断嵌入成形时为了向模具内供给带钢而使用的产品彼此间的连结部的痕迹。从图1～5明确可知，该前端部位于比开关壳体2的最外边缘2e更靠内侧的位置。因此焊锡9的多余部分不会到达开关壳体2的外侧，能够避免出现按压开关1的安装面积超过按压开关1自身面积的情况。

并且，第一固定电极3及第二固定电极4，由于不像现有的按压开关100的第一固定电极112及第二固定电极113那样需要用于进行复杂的折弯加工的模具，所以能够避免制造成本的上升。

另外，焊盘对置部3c、4c的位置，根据被安装的电路基板7的焊盘8的配置，能够在外部接触端子3b、4b的在开关壳体2的端子接触面2f中在露出部位的范围内进行适当的变更。例如在图8所示的第一变形例的按压开关1a中，外部接触端子3b、4b的延长设置方向中央部作为焊盘对置部3c、4c，其左右两侧分别作为焊锡退避部3d、4d。焊盘8与焊盘对置部3c、4c的连接所用的焊锡9的多余部分，流向左右两侧的焊锡退避部3d、4d后凝固。

开关壳体2的端子露出面2f的形状根据产品规格能够进行适当变更。例如在图9所示的第二变形例的按压开关1b中，构成为外部连接端子3b、4b的延长设置方向中央部被从底面2c延长的被覆部2g所覆盖。在本实施方式中，被覆部2g所覆盖的部分中，外部连接端子3b、4b分别连续，但是根据电路的规格等在被覆部2g部位也可以断开。

如参照图8及9所说明的那样，如果能根据规格不同而焊锡9的使用量不同来确保充分的面积作为多余焊锡的退避部位，则焊锡退避部3d、4d的配置及形状并不限定于图1～7所示的例子。

接着，利用图10～12来对本发明的第二实施方式的按压开关11进行说明。对与第一实施方式具有实质相同的结构或者功能的要素标注相同的参照标号，省略重复的说明。

在本实施方式中，焊盘对置部3c、4c的一部分做成向下方即焊盘侧鼓出的鼓出部3e、4e(第三部分)这一点与第一实施方式不同。该鼓出部3e、4e，在第一固定电极3及第二固定电极4的形成工序中，能够通过例如实施拉深加工而与接触端子部3a、4a同时形成。

如图12所示，由于鼓出部3e、4e从端子露出面2f突出，所以能够有助于焊锡9向焊锡退避部3d、4d的流入并使锡焊作业更加有效率且可靠地完成。

焊盘对置部3c、4c即鼓出部3e、4e的位置以及焊锡退避部3d、4d的位置并不限定于图10～12所示的例子。如果能根据规格不同而焊盘8的位置、焊锡9的使用量不同，确保充分的面积作为多余焊锡的退避部位，则能够对焊盘对置部3c、4c即鼓出部3e、4e的位置以及焊锡退避部3d、4d如图8及9所列举的那样进行适当的变更。

在本实施方式中，虽然鼓出部3e、4e形成为圆顶状，但是只要从端子露出面2f突出，则能够适当的选择形状及尺寸。此外，在所有焊盘对置部3c、4c中，也可以混有没有设置鼓出部3e、4e的焊盘对置部。

上述的实施方式是用于使本发明容易理解的例子，并不是用来限定本发明的。本发明在不脱离其主旨的范围内可以进行变更，并且不用说本发明还包括与其等价的技术方案。

虽然在上述实施方式中，以将本发明应用于按压开关为例进行了说明，但是只要开关壳体的底面侧的端子的配置及结构相同，也能够将本发明应用于滑动开关。

Claims (6)

1.一种开关，安装在电路基板上，其特征在于，

具备：绝缘性壳体，该绝缘性壳体具有在上述开关被安装到上述电路基板上时与该电路基板接触的第一面、以及在该第一面与该电路基板接触时隔着间隙与该电路基板对置的第二面、以及互相朝向相反侧的两个侧面；

容纳在上述壳体中的多个固定电极；以及

容纳在上述壳体中，且在使上述多个固定电极成为第一状态的第一位置与成为第二状态的第二位置之间可以移动的可动电极，

上述多个固定电极分别具有：能够与上述可动电极接触的接触端子；以及在上述开关被安装到上述电路基板上时锡焊到设于该电路基板上的布线端子的焊盘上的外部连接端子，

上述第二面具有与上述侧面中的一方连续的第一端部、及与上述侧面中的另一方连续的第二端部，

上述外部连接端子具有从上述第一端部侧到上述第二端部侧连续地设置、并露出于上述第二面的部分，

上述外部连接端子的长度方向两端部与上述第二面平行地延伸。

2.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，

在上述多个固定电极的至少一个中，上述外部连接端子具有比上述壳体的上述第二面突出的部分。

3.根据权利要求1或2所述的开关，其特征在于，

上述外部连接端子具有在上述壳体的上述侧面的一方与上述侧面的另一方中露出的部分，并且上述侧面的一方与上述侧面的另一方位于该壳体的最外边缘的内侧。

4.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，

上述第一状态是导通状态，上述第二状态是非导通状态。

5.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，

上述开关是按压开关。

6.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，上述开关是滑动开关。