CN111492450A

CN111492450A - 开关装置

Info

Publication number: CN111492450A
Application number: CN201880082965.6A
Authority: CN
Inventors: 佐藤秀隆
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2020-08-04
Anticipated expiration: 2038-10-25
Also published as: JP6934070B2; WO2019123829A1; JPWO2019123829A1; CN111492450B

Abstract

公开一种开关装置，包含可动触点部件；固定触点部件，具有与可动触点部件协作的固定触点部、以及钎焊于外部电路的连接端子部；以及树脂部，接合于固定触点部件，形成在第一方向上的第一侧开口而收容可动触点部件的凹形状的收容部，固定触点部在收容部中露出，并且连接端子部从与第一方向交叉的第二方向的侧面露出，树脂部在第一方向上的与第一侧相反的第二侧具有第一表面、到达固定触点部件的孔、以及槽部，该槽部与第一表面邻接并形成于孔的周围，比第一表面向第一侧凹陷，并且在与第一方向交叉的第三方向的外侧开口，槽部的底面包含以越朝向第三方向的外侧、与第一表面在第一方向上的距离越大的朝向相对于第一表面倾斜的倾斜面。

Description

开关装置

技术领域

本公开涉及开关装置。

背景技术

已知有如下开关装置：具备固定触点部件，该固定触点部件具有被钎焊的外部连接端子和进行电连接状态的切换的触点部，该开关装置具有避免焊料所含的助焊剂的残留部分从外部连接端子侵入触点部的构造。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-008084号公报

发明内容

发明将要解决的课题

然而，在上述的现有技术那样的开关装置中，固定触点所在并且可动触点所收纳的收容部成为大致密闭的空间，但在固定触点部件与树脂部之间存在微小的间隙。例如，间隙容易产生于嵌入成形时按压固定触点部件的销痕(孔)。因此，在进行回流焊时，收容部内的空气膨胀，此时，从固定触点部件与树脂部的间隙向外部排出一部分的空气。之后，收容部内的空气冷却从而收缩，此时，外部的空气欲从该间隙稍微侵入到收容部。这种膨胀以及收缩发挥泵那样的效果，从固定触点部件与树脂部的间隙向收容部内吸起助焊剂，成为所谓的助焊剂爬升的主要原因之一。助焊剂爬升可能会导致触点不良等不良情况。

因此，在一个方面，本发明的目的在于减少伴随回流焊的收容部内的空气的膨胀以及收缩所引起的助焊剂爬升。

用于解决课题的手段

在一个方面，提供一种开关装置，包含：

可动触点部件；

固定触点部件，具有与所述可动触点部件协作的固定触点部、以及钎焊于外部电路的连接端子部；以及

树脂部，接合于所述固定触点部件，形成在第一方向上的第一侧开口而收容所述可动触点部件收容的凹形状的收容部，所述固定触点部在所述收容部中露出，并且所述连接端子部从与所述第一方向交叉的第二方向的侧面露出，

所述树脂部在所述第一方向上的与所述第一侧相反的第二侧具有第一表面、到达所述固定触点部件的孔、以及槽部，该槽部与所述第一表面邻接并形成于所述孔的周围，比所述第一表面向所述第一侧凹陷，并且在与所述第一方向交叉的第三方向的外侧开口，

所述槽部的底面包含以越朝向开口侧、与所述第一表面在所述第一方向上的距离越大的朝向相对于所述第一表面倾斜的倾斜面。

发明效果

在一个方面，根据本发明，能够减少伴随着回流焊的收容部内的空气的膨胀以及收缩所引起的助焊剂爬升。

附图说明

图1是表示一实施例的开关装置的分解立体图。

图2是表示树脂部与固定触点部件的一体成形品的立体图。

图3是表示开关装置的搭载状态的一个例子的剖面图。

图4是从上侧观察固定触点部件20的立体图。

图5A是从下侧观察树脂部与固定触点部件的一体成形品的立体图。

图5B是从下侧观察树脂部与固定触点部件的一体成形品的平面图。

图6是开关装置1的翘曲的说明图。

图7是无翘曲的状态的比较例的开关装置1A的一部分的剖面图。

图8是有翘曲的状态的比较例的开关装置1A的一部分的剖面图。

图9是有翘曲的状态的本实施例的开关装置1的剖面图。

图10是从下侧表示其他实施例的开关装置1B的立体图。

图11是从下侧表示第一变形例的开关装置1C的平面图。

图12是从下侧表示第二变形例的开关装置1D的平面图。

图13是从下侧表示第三变形例的开关装置1E的平面图。

具体实施方式

以下，一边参照添附的附图，一边详细地说明各实施例。

图1是表示一实施例的开关装置1的分解立体图，定义了正交的3轴X、Y、Z。Z方向(第一方向的一个例子)与开关装置1的厚度方向对应，以下，在说明中，将Z方向的正侧设为“上侧”。另外，以下，只要没有特别提及，词语“内侧”以及“外侧”就将在Z方向上观察时的开关装置1的中心C用作基准。例如内侧表示开关装置1的靠近中心C的一侧。另外，以下，只要没有特别提及，外部就指的是开关装置1的外部。另外，侧面指的是以与Z方向垂直的方向为法线的一侧的表面。

图2是表示树脂部30与固定触点部件20的一体成形品的立体图。图3是表示开关装置1的搭载状态的一个例子的剖面图。图3是沿着通过开关装置1的中心C的XZ平面的部分的剖面图。图4是从上侧观察固定触点部件20的立体图。图5A是从下侧观察树脂部30与固定触点部件20的一体成形品的立体图，图5B是从下侧观察树脂部30与固定触点部件20的一体成形品的平面图。

如图3所示，开关装置1安装于电子设备(未图示)的基板50上，电连接于基板50上的电路(未图示)。电子设备是任意的，但例如可以是智能手机那样的便携终端、车载电子设备等。

开关装置1包含可动触点部件10、固定触点部件20、树脂部30、以及密封部件40。

可动触点部件10由具有导电性的材料(例如金属材料)形成。可动触点部件10具有弹性，通过弹性变形而成为可动。具体而言，可动触点部件10由薄板形成为圆顶状，能够进行反转动作。可动触点部件10在进行反转动作时能够对用户赋予"操作感(点击感)"。另外，在图1所示的例子中，可动触点部件10作为一个例子，通过将3张相同的圆顶状形态的薄板重合而形成。在本实施例中，作为一个例子，可动触点部件10在开关装置1的中心C附近具有圆顶状的顶部。

固定触点部件20具有与可动触点部件10协作的固定触点部。固定触点部件20具有连接端子24，其钎焊于基板50上的电路的电极(未图示)上。在本实施例中，作为一个例子，固定触点部件20由两个部件构成，固定触点部包含中央触点部2110以及外周触点部2120，连接端子24包含第一连接端子2401与第二连接端子2402。

具体而言，固定触点部件20如图2以及图4所示，包含中央触点形成部件211和外周触点形成部件212。中央触点形成部件211以及外周触点形成部件212由具有导电性的材料(例如金属材料)形成。另外，以下说明的方式的中央触点形成部件211以及外周触点形成部件212分别由金属板形成。

中央触点形成部件211如图2以及图4所示，形成中央触点部2110和第一连接端子2401。中央触点部2110是形成可动触点部件10能够接触、分离的固定触点(以下，为了区别也称为“中央触点”)的部位。中央触点部2110从树脂部30露出上侧的表面，与可动触点部件10在Z方向上对置。在本实施例中，开关装置1作为一个例子为常开型，在常态下，可动触点部件10与后述的外周触点部2120接触，但可动触点部件10离开中央触点部2110，中央触点部2110与外周触点部2120没有电连接。即，开关装置1断开。若用户向下方向按压可动触点部件10，则可动触点部件10接触中央触点部2110，中央触点部2110与外周触点部2120经由可动触点部件10电连接，开关装置1接通(导通)。

中央触点部2110形成于开关装置1的中心C附近。但是，在变形例中，中央触点部2110也可以偏移中心C而形成。在本实施例中，作为一个例子，中央触点部2110具有圆形的外形，具有半圆状的两个凸部2112，外周部2111在两个凸部2112形成的圆形的外周侧延伸。凸部2112比外周部2111的表面向上侧呈凸状，能够作为与可动触点部件10的实质的触点(中央触点)发挥功能。

第一连接端子2401形成钎焊于基板50上的外部电路的连接端子部。在本实施例中，作为一个例子，第一连接端子2401在比中央触点部2110靠Y方向的正侧形成于X方向的两侧。

外周触点形成部件212不与中央触点形成部件211直接地接触，而是仅经由可动触点部件10电连接。具体而言，在可动触点部件10与中央触点部2110相接的状态下，外周触点形成部件212经由可动触点部件10电连接于中央触点形成部件211。另外，在可动触点部件10离开中央触点部2110的状态下，外周触点形成部件212与中央触点形成部件211电分离。在开关装置1中，该两个状态作为接通/断开信号，能够经由连接端子24而电输出。

外周触点形成部件212如图2以及图4所示，形成外周触点部2120和第二连接端子2402。在本实施例中，作为一个例子，外周触点部2120设于中央触点部2110的X方向的两侧。

外周触点部2120如图2所示，从树脂部30露出上侧的表面。在外周触点部2120的上侧的表面上载置可动触点部件10。外周触点部2120在Z方向上与可动触点部件10的外周的下缘部抵接。因而，外周触点部2120是形成可动触点部件10始终接触的固定触点(以下，为了区别也称为“外周触点”)的部位。在本实施例中，作为一个例子，外周触点部2120在4个角落分别具有凸部2122，凸部2122比基底部2121的表面向上侧呈凸状，能够作为可动触点部件10的实质的触点(外周触点)发挥功能。

第二连接端子2402形成钎焊于基板50上的外部电路的连接端子部。在本实施例中，作为一个例子，第二连接端子2402在比中央触点部2110靠Y方向的负侧形成于X方向的两侧。

树脂部30形成开关装置1的外壳(壳体)。树脂部30通过将固定触点部件20作为嵌入部件向模具注入树脂，从而与固定触点部件20形成为一体成形品。即，树脂部30与固定触点部件20为相互接合的一体成形品。树脂部30在保持中央触点形成部件211与外周触点形成部件212之间的电绝缘的同时，使中央触点形成部件211与外周触点形成部件212一体化。另外，树脂部30虽然确保中央触点形成部件211与外周触点形成部件212之间的电绝缘，但如上述那样，能够在可动触点部件10被压向下方时使中央触点形成部件211与外周触点形成部件212之间导通。

树脂部30如图2所示，以从X方向(第二方向的一个例子)的两侧的侧面露出第一连接端子2401以及第二连接端子2402、并且使中央触点部2110以及外周触点部2120从上侧的表面露出的方式与固定触点部件20接合。

树脂部30如图2以及图3所示，形成在上侧(第一侧的一个例子)开口而收容可动触点部件10的凹形状的收容部70。在收容部70中，中央触点部2110以及外周触点部2120从上侧的表面(收容部70的底面)露出。

树脂部30如图5A以及图5B所示，在下侧(与基板50对置的一侧)包含第一表面31、第二表面32、孔80、81、82、以及槽部90。

如图3所示，第一表面31是在开关装置1的安装状态下抵接于基板50的表面。第一表面31在XY平面内延伸。

第二表面32与第一表面31平行。即，第二表面32延伸到XY平面内。第二表面32如图3、图5A以及图5B所示，比第一表面31向上侧偏移。即，第二表面32相比于第一表面31，与固定触点部件20在Z方向上的距离较短。第一表面31与第二表面32之间的Z方向的偏移量是任意的(例如固定触点部件20的板厚左右)，在变形例中也可以是0。

第二表面32的下侧表面如图5A所示，与连接端子24(第一连接端子2401以及第二连接端子2402)的下侧表面共面。因而，助焊剂(后述)容易在第二表面32的下侧表面上扩散。第一表面31相对于第二表面32在Z方向上偏移，从而能够减少助焊剂(后述)从第二表面32到达第一表面31的可能性。另外，助焊剂是在回流焊时的高温下从焊料产生的液状的物质，并且是焊料所含的物质。助焊剂因在连接端子24进行的钎焊而从连接端子24的焊料产生。

孔80、81、82作为在嵌入成形时按压固定触点部件20的销痕而形成。因而，孔80、81、82延伸至树脂部30的收容部70。即，孔80、81、82到达固定触点部件20。例如孔80到达外周触点形成部件212。

槽部90在与第一表面31之间形成台阶，从而具有抑制经由孔80的助焊剂爬升(后述)的功能。即，槽部90的底面相对于第一表面31在Z方向上偏移，从而能够减少助焊剂(后述)从第二表面32经由第一表面31到达槽部90的底面的可能性。以下，也将槽部90的功能称为“助焊剂爬升抑制功能”。槽部90如图5A以及图5B所示那样与第一表面31邻接。槽部90形成于孔80的周围。槽部90比第一表面31向上侧凹陷。即，槽部90的底面比第一表面31靠上侧地形成。槽部90如图3、图5A以及图5B所示，在X方向(第三方向的一个例子，在本实施例中与第二方向相同)外侧开口。

槽部90的底面为了提高槽部90的助焊剂爬升抑制功能而包含倾斜面(锥面)92。通过具有倾斜面92，从而如后述那样，即使在开关装置1的整体产生了翘曲的情况下，也能够确保槽部90的助焊剂爬升抑制功能。倾斜面92以越朝向开口侧(即X方向的外侧)、与第一表面31(基板50)在Z方向上距离越大的朝向相对于第一表面31倾斜。即，倾斜面92在X方向内侧的端部(参照图3的位置P1)处与基板50之间的间隙比在X方向外侧的端部(参照图3的位置P2)处与基板50之间的间隙小。

在本实施例中，作为一个例子，槽部90除了倾斜面92之外，具备非倾斜面91。非倾斜面91与倾斜面92的X方向内侧端部连续。非倾斜面91与第一表面31平行。即，非倾斜面91在XY平面内延伸。非倾斜面91在Z方向上位于第一表面31与第二表面32之间。通过具备非倾斜面91，与槽部整体由一定厚度(例如倾斜面92的X方向外侧端部处的板厚)的薄壁形成的情况相比，能够减少槽部90所引起的树脂部30的刚性降低(强度不足)。

在本实施例中，作为一个例子，非倾斜面91与倾斜面92之间的分界线在X方向上设定于孔80的X方向外侧的端部位置。分界线在Y方向上以直线状延伸。但是，如后述那样，在变形例中，分界线也可以在X方向上设定于孔80的X方向外侧的端部位置以外的位置，也可以在Y方向上以非直线状延伸。

密封部件40是薄膜状的部件，如图3所示，在树脂部30的上侧封堵收容部70。例如密封部件40被激光熔接于树脂部30，但也可以通过其他方法接合。密封部件40使收容部70的上侧密闭。由此，在保持开关装置1的薄型的同时，避免异物进入中央触点部2110与可动触点部件10的接触位置以及外周触点部2120与可动触点部件10的接触位置，使得电连接更加稳定化。另外，密封部件40如图1所示，也可以是以突出部42所设置的部位为中心而使其周围向上方以突状鼓起一些的方式。

接下来，参照图6至图9，对本实施例带来的效果进行说明。另外，图6至图9是效果的说明图，因此与上述图不同，是更简易的示意图的形态。

图6是开关装置1的翘曲的说明图，并且是示意地表示翘曲状态的开关装置1的侧视图。图7以及图8是比较例的开关装置1A的一部分的剖面图，图7表示无翘曲状态，图8表示产生了翘曲的状态。图9是本实施例的开关装置1的剖面图，表示产生了翘曲的状态。

如图6所示，开关装置1由于在嵌入成形时按压固定触点部件20的销(未图示)的影响，容易产生翘曲。翘曲的模式可以是多种多样的，但一般来说，开关装置1有以中心C成为上侧的方式翘曲的趋势。因此，开关装置1容易因翘曲而如图6所示那样使树脂部30的侧部接近基板50。

然而，在电子设备的制造工序中，在将开关装置1安装于基板50上时，进行回流焊。在回流焊中，由密封部件40密封的收容部70内的空气膨胀到收容部70的容积以上。此时，无法再收纳于收容部70内的空气的一部分从存在于固定触点部件20与树脂部30之间的微小的间隙向外部排出。之后，收容部70内的空气冷却从而收缩，此时，外部的空气将要侵入收容部70。这种膨胀以及收缩发挥泵那样的效果(泵作用)。另外，固定触点部件20与树脂部30之间的间隙与实际进行钎焊的连接端子24露出的根部相连，在刚进行回流焊之后，在连接端子24以具有流动性的状态残存有助焊剂。因而，在收容部70的气密性较高的情况下，从固定触点部件20与树脂部30的间隙向收容部70内吸起助焊剂，可能成为所谓的助焊剂爬升的主要原因之一。

特别是，由于固定触点部件20从孔80露出，因此吸起经由孔80的助焊剂可能成为问题。

这里，比较例的开关装置1A相对于本实施例的开关装置1，在用树脂部30A置换了树脂部30这一点不同，树脂部30A相对于树脂部30，用槽部90A置换了槽部90，槽部90A相对于槽部90，在不具有倾斜面92这一点不同。

在无翘曲的情况下，即使在比较例中，也如图7所示，在开关装置1A的侧部，树脂部30A(槽部90A的底面)与基板50有充分间隙Δ1，基板50与树脂部30A之间的助焊剂900难以到达槽部90A的底面。

另一方面，在产生了翘曲的情况下，在比较例中，如图8所示，在开关装置1A的侧部，树脂部30A(槽部90A的底面)与基板50的间隙Δ1变小(在图8中大致为0)，基板50上的助焊剂900容易到达槽部90A的底面。另外，如箭头R1示意地表示，在外部的空气侵入收容部70时，空气容易从开关装置1的中心侧侵入，而并非开关装置1的侧部的外侧。因此，在伴随着该空气的侵入的上述的泵作用下，基板50与树脂部30A之间的助焊剂900容易到达槽部90A的底面。其结果，助焊剂901到达外周触点形成部件212的上侧表面的可能性变高。

与此相对，根据本实施例，如图9所示，槽部90具有倾斜面92，从而即使在产生了翘曲的情况下，也容易在开关装置1的侧部确保树脂部30(槽部90A的底面)与基板50的间隙Δ1。其结果，能够减少在比较例中产生的不良情况。即，基板50上的助焊剂900难以到达槽部90A的底面。另外，如箭头R2示意地表示，在外部的空气侵入收容部70时，空气容易从开关装置1的侧部的外侧侵入。因此，即使在伴随着该空气的侵入的上述的泵作用下，基板50与树脂部30之间的助焊剂900也难以到达槽部90的底面。其结果，根据本实施例，即使在开关装置1产生了翘曲的情况下，也能够减少产生助焊剂爬升的可能性。

另外，在本实施例中，对于孔81(参照图5A)未形成有槽部，但也可以对于孔81也形成有与槽部90相同的槽部。在该情况下，孔81的槽部在Y方向外侧开口，孔81的槽部的倾斜面以越朝向开口侧(即Y方向外侧)、与第一表面31(基板50)在Z方向上的距离越大的朝向相对于第一表面31倾斜。

例如在图10所示的开关装置1B中，树脂部30B在下侧(与基板50对置的一侧)包含第一表面31B、比第一表面31B向上侧偏移且与连接端子24B的下侧表面共面的第二表面32B、以及孔80B周围的槽部90B。在该情况下，槽部90B在Y方向(第三方向的一个例子，在该情况下是与第二方向垂直的方向)外侧开口，孔80B的槽部90B的倾斜面92B以越朝向开口侧(即Y方向外侧)、与第一表面31B(基板50)在Z方向上的距离越大的朝向相对于第一表面31B倾斜。

接下来，参照图11及其后面的图，说明针对上述实施例的开关装置1的槽部90的变形例。另外，在以下说明的变形例中，槽部90以外的构成可以与上述实施例相同，在图11及其后面的图中，对与上述实施例相同的构成要素标注了相同的参照附图标记。

图11是从下侧示出第一变形例的开关装置1C的平面图。开关装置1C的树脂部30C的槽部90C并非将倾斜面92C形成在槽部90C的整个Y方向上，而是仅形成于槽部90C的Y方向的一部分。如此，倾斜面92C的Y方向的形成范围也可以是槽部90C的一部分。另外，在第一变形例中，非倾斜面91C以从Y方向两侧夹住倾斜面92C的方式延伸至槽部90C的X方向外侧端部。在第一变形例的情况下，也在倾斜面92C的范围变少这一点上不利，但能够获得与上述实施例实质上相同的效果。

另外，在第一变形例中，倾斜面92C形成于槽部90C中的Y方向的中央部，但倾斜面92C也可以形成于槽部90C中的Y方向的一方的端部侧。

图12是从下侧示出第二变形例的开关装置1D的平面图。关于开关装置1D的树脂部30D的槽部90D，倾斜面92D与非倾斜面91D之间的分界线设定于比孔80的X方向外侧端部靠外侧。在第二变形例的情况下，也在倾斜面92D的范围变少这一点(在产生了翘曲的情况下，孔80与开关装置1D的侧部的外侧不连通的可能性升高一些这一点)不利，但能够获得与上述实施例实质上相同的效果。

图13是从下侧示出第三变形例的开关装置1E的平面图。关于开关装置1E的树脂部30E的槽部90E，倾斜面92E与非倾斜面91E之间的分界线设定于孔80的X方向内侧端部。在第三变形例的情况下，也能够获得与上述实施例实质上相同的效果。

另外，在第三变形例中，倾斜面92E与非倾斜面91E之间的分界线设定于孔80的X方向内侧端部，但倾斜面92E与非倾斜面91E之间的分界线也可以设定于比孔80的X方向内侧端部靠X方向内侧。另外，也可以是未形成有非倾斜面91E的方式。即，槽部90E的底面的整体也可以由倾斜面92E形成。

以上，详细叙述了各实施例，但并不限定于特定的实施例，能够在权利要求书所记载的范围内进行各种变形以及变更。另外，也能够将前述实施例的构成要素中的全部或者多个进行组合。

例如在上述实施例(第一变形例等也相同)中，倾斜面92为平面，但也可以以包含曲面的形态形成。另外，槽部90的底面自身也可以以包含曲面的形态形成。

本申请基于2017年12月22日提出申请的日本专利申请第2017－246735号，通过参照而在此引用其全部内容。

附图标记说明

1、1B～1E 开关装置

10 可动触点部件

20 固定触点部件

24 连接端子

24B 连接端子

30、30A～30E 树脂部

31、31B 第一表面

32、32B 第二表面

40 密封部件

42 突出部

50 基板

70 收容部

80、80B 孔

81 孔

82 孔

90、90C～90E 槽部

91、91C～91E 非倾斜面

92、92B～92E 倾斜面

211 中央触点形成部件

212 外周触点形成部件

900 助焊剂

901 助焊剂

2110 中央触点部

2111 外周部

2112 凸部

2120 外周触点部

2121 基底部

2122 凸部

2401 第一连接端子

2402 第二连接端子

Claims

1.一种开关装置，包含：

可动触点部件；

树脂部，接合于所述固定触点部件，形成在第一方向上的第一侧开口而收容所述可动触点部件的凹形状的收容部，所述固定触点部在所述收容部中露出，并且所述连接端子部从与所述第一方向交叉的第二方向的侧面露出，

所述槽部的底面包含倾斜面，该倾斜面以越朝向所述第三方向的外侧、与所述第一表面在所述第一方向上的距离越大的朝向相对于所述第一表面倾斜。

2.根据权利要求1所述的开关装置，其中，

所述槽部的底面还包含与所述第一表面平行的非倾斜面，

所述倾斜面与所述非倾斜面之间的分界线在所述第三方向上位于所述孔的范围内。

3.根据权利要求2所述的开关装置，其中，

所述树脂部在所述第一方向上的所述第二侧还具有第二表面，该第二表面与所述第一表面平行，并且相比于所述第一表面，与所述固定触点部件在所述第一方向上的距离更短，

所述槽部的底面相比于所述第二表面，与所述固定触点部件在所述第一方向上的距离更长，

所述连接端子部的所述第一方向上的所述第二侧的表面与所述第二表面共面。

4.根据权利要求2或3所述的开关装置，其中，

所述第二方向与所述第三方向相同，或者与所述第三方向垂直。