CN1250939A - 装有金属端子的片状可变电阻器 - Google Patents

Abstract

本发明的片状可变电阻器,备有绝缘基板1、设在该绝缘基板的上面1a上的电阻体2、与该电阻体的两端部连接并设在绝缘基板的上面的电极3、安装在绝缘基板上并由金属板构成的第一端子5,每一端子具有底板5a,在上述绝缘基板的下面1b上,设有至少两个侧面1c方向开放的凹部1g,第一端子的底板配置在绝缘基板的凹部内,并且在绝缘基板的下面与底板的下面之间形成间隙。

Description

装有金属端子的片状可变电阻器

本发明涉及片状可变电阻器，特别涉及半固定式的片状可变电阻器的端子构造。

现有技术中，片状可变电阻器的端子构造，是在板状陶瓷制绝缘基板上安装金属板构成的端子，这时，安装在绝缘基板上的端子，载置在绝缘基板的平坦底面上，以从平坦状底面突出的状态安装着。

下面，参照附图说明现有技术中另一种片状可变电阻器的构造。图15是表示该现有的片状可变电阻器的立体图。图16是表示把该现有的片状可变电阻器安装在印刷基板上的状态的截面图。

如图15、图16所示，绝缘基板30由陶瓷材料构成，经烧制加工形成为略矩形，具有上面30a、下面30b和侧面30c。还有设在略中央部的粗直径孔30d和设在一侧面30c上的圆弧形缺口部30e。

在绝缘基板30的上面30a上，用印刷形成包围孔30d的圆弧形电阻体(图未示)。其纵×横×厚尺寸约为4mm×3.5mm×0.8mm(体积约11.2mm³)。

电阻体设在绝缘基板30的上面30a上(图未示)，一对第一电极31设在该电阻体的两端部，并分别与电阻体电气连接。

第二电极32例如由银糊等构成，与绝缘基板30的上面30a、侧面30c、下面30b连接地涂敷着，在上面30a上与第一电极31电气连接。

第三电极33例如由银糊等构成，包围绝缘基板30的下面30b的孔30d地涂敷着。

中心轴34具有圆柱形中心轴部34a、设在中心轴部34a一方端部(上方向)的操作部34b、设在中心轴34a的另一方端部(下方向)的接合部34c。该中心轴34的中心轴部34a以穿过绝缘基板30的孔30d的状态、可旋转地凿密在绝缘基板30的下面30b上，由该凿密形成的接合部34c电气地以及机械地与第三电极33连接。

滑动子35由具有弹性的金属板构成，具有略矩形的保持部35a和从保持部设置的圆弧形接点部35b。该滑动子35用适当方式固定在中心轴34上，并且其接点部35b与电阻体(图未示)弹性相接。这样，滑动子35相对于绝缘基板30可自由旋转。

下面，说明把现有的片状可变电阻器安装在印刷线路基板上的状态。

如图16所示，印刷线路基板20例如由加入玻璃的合成树脂材料等构成，形成为平板状，在印刷线路基板20的至少一面上，形成所需的导电图形21。在该印刷线路基板20的导电图形21上，载置着上述现有的片状可变电阻器。

在这种状态下，第二电极32和第三电极33以及中心轴34的接合部34c与印刷线路基板20直接相接。这时，在预定的导电图形21上涂敷锡焊膏(图未示)，与该锡焊膏连接地载置片状可变电阻器的第二电极32和第三电极33并锡焊住。这样，锡焊在印刷线路基板上的片状可变电阻器，电气以及机械地与印刷线路基板连接。

下面，说明现有的片状可变电阻器的制造方法。

图17是表示绝缘基板的坯材母板的要部平面图，用来说明现有的片状可变电阻器的绝缘基板的制造方法。

图18是用于说明现有的片状可变电阻器制造方法的工序图。

如图17所示，坯材母板50由陶瓷材料制成，经烧制加工，具有若干个绝缘基板30和保持各绝缘基板30的保持部51。在若干个绝缘基板30之间，设有若干条纵印痕52和若干条横印痕53。

上述的坯材母板50在图18中A所示的坯材母板烧制工序中形成。

接着，在B所示的电阻体、第一电极印刷工序中，用印刷等在坯材母板50的各绝缘基板30的上面，分别形成电阻体和第一电极。

接着，在C所示的坯材母板分割工序中，用坯材母板50的纵印痕52和横印痕53分割坯材母板50，形成单个的绝缘基板30。

接着，在D所示的第二、第三电极涂敷工序中，把银糊涂敷在绝缘基板30的上面30a、下面30b和侧面30c上的预定部位，形成第二电极32和第三电极33。

接着，在E所示的第二、第三电极镀层工序中，在涂敷形成的第二电极32和第三电极33上，例如进行镀镍，形成镍覆盖层。该镀镍层可防止由银糊构成的第二、第三电极32、33在锡焊时产生银的锡焊腐蚀。

接着，在F所示的中心轴、滑动子组装工序中，将中心轴34和滑动子35组装在绝缘基板30上，形成为一体，这样便完成了单个的片状可变电阻器。

但是，前一种现有的片状可变电阻器由于绝缘基板是用陶瓷制成的，使用厚度大的基板时，端子要从绝缘基板的底面伸出，不仅妨碍薄型化，而且在安装时，由于突出的端子的突出量大，所以，片状可变电阻器在印刷基板上的载置状态不稳定。

另外，后一种现有的片状可变电阻器由于形成在绝缘基板30的下面30b上的第二电极32和第三电极33，直接与印刷基板20相接并锡焊，所以，锡焊时锡焊膏中含有的溶剂挥发(气化)时，第二、第三电极32、33与印刷线路基板20之间的密接面的锡焊，由于被上下面遮蔽，所以不容易挥发，在该部分形成溶剂不挥发的状态，该溶剂残存时，不能确保该部分的接触、连接的可靠性，从而可能导致导通不良。

为了解决上述问题，作为第一解决方案的本发明的片状可变电阻器，备有陶瓷制绝缘基板、设在该绝缘基板的上面的电阻体、与该电阻体的两端部连接并设在绝缘基板的上面的一对电极、安装在绝缘基板上并由与前述电极连接的金属板构成的第一端子，前述第一端子具有底板，在前述绝缘基板的下面，设有至少两个侧面方向开放的凹部，前述第一端子的底板配置在绝缘基板的前述凹部内。

作为第二解决方案的片状可变电阻器，前述绝缘基板的凹部形成在绝缘基板的角部，其直交相邻的侧面方向开放。

作为第三解决方案的片状可变电阻器，在前述绝缘基板的下面与前述底板的下面之间形成间隙。

作为第四解决方案的片状可变电阻器，前述绝缘基板的下面与前述底板的下面之间的间隙t1为0＜t1≤0.1mm。

作为第五解决方案的片状可变电阻器，备有沟部和第二端子，前述沟部设在绝缘基板的下面的略中央部并且侧面方向开放，前述第二端子由与在前述电阻体上滑动的滑动子接触的金属板构成，该第二端子收容在前述沟部内，并且，在绝缘基板的下面与前述第二端子的下面之间形成间隙。

下面，参照附图说明本发明实施例之片状可变电阻器。

图1是表示本发明实施例之片状可变电阻器的分解立体图。

图2是表示本发明实施例之片状可变电阻器的俯视图。

图3是表示本发明实施例之片状可变电阻器的仰视图。

图4是表示本发明实施例之片状可变电阻器的截面图。

图5是表示本发明实施例之片状可变电阻器的要部侧视图。

图6是表示本发明实施例之片状可变电阻器的要部俯视图。

图7是表示本发明实施例之片状可变电阻器的绝缘基板的俯视图。

图8是表示本发明实施例之片状可变电阻器的绝缘基板的仰视图。

图9是表示本发明实施例之片状可变电阻器的绝缘基板的侧视图。

图10是沿图7中10-10线的截面图。

图11是表示本发明实施例之片状可变电阻器的端子制造工序中端子环箍的要部平面图。

图12是沿图11中12-12线的截面图。

图13A、图13B、图13C、图13D是说明本发明片状可变电阻器制造方法的工序图。

图14是表示把本发明片状可变电阻器安装在印刷线路基板上状态的截面图。

图15是表示现有的片状电阻器的立体图。

图16是表示把现有的片状电阻器安装在印刷线路基板上状态的截面图。

图17是绝缘基板的坯材母板的要部平面图，用于说明现有的片状电阻器的绝缘基板制造方法。

图18是用于说明现有的片状可变电阻器制造方法的工序图。

如图1至图10所示，绝缘基板1由陶瓷材料构成，烧制加工成略矩形，其纵×横×厚尺寸约为3.5mm×3mm×0.8mm(体积约8.4mm³)，具有上面1a、下面1b、包围四周的侧面1c1～1c4、以及从上面1a到下面1b贯通地设在中心部的圆孔1d。在上面1a的中央部，设有包围孔1d的略圆形凹部1e，在下面1b的略中央部，设有矩形的浅沟状沟部1f，该沟部1f的一方端部的侧面1c1方向向外部开放。

在一方相向的侧面1c1和侧面1c3(图2中上下方向)上，分别设有宽度大的略矩形缺口部1h和宽度窄的略矩形缺口部1i，另一方相向的侧面1c2和1c4(图2中左右方向)上，设有夹着电极3并与前述缺口部1i相向的一对矩形缺口部1j。

下面1b上，在前述缺口部1i侧(见图3)的各角部，设有一对矩形凹部1g，该凹部1g从下面1b凹入地形成，与直交相邻的两个侧面1c2和侧面1c3以及侧面1c3和侧面1c4相连，它们的方向形成为朝外部开放的状态。该凹部1g和沟部1f的深度尺寸t2例如约为0.2mm。

上面是对该凹部1g的直交相邻的侧面1c2、1c3方向(以及侧面1c3、1c4方向)开放的形式进行了说明，但并不限定于此，也可以做成为三个侧面方向开放、或者相向的两个侧面方向开放的形状。

电阻体2例如由金属陶瓷类的糊等构成，在绝缘基板1的上面1a的凹部1e的周围，用印刷等形成为略圆弧形。

电极3例如由含银的糊构成，为略矩形，设在绝缘基板1的上面1a上，分别与电阻体2的两端部连接，用印刷等形成为一对。该电极3配置在由直交相邻的绝缘基板2的各侧面1c2、1c3以及侧面1c3、1c4形成的角部附近。

端子4由钢、铜等金属板做成，经冲切、弯折加工，由一对第一端子5和第二端子6构成，该端子4的厚度(板厚)t3约为0.15mm。

第一端子5备有略矩形(四边形)的底板5a、从底板5a的直交相邻的两个侧缘分别向上方弯折成的第一脚部5b和第二脚部5c、在第一脚部5b和第二脚部5c之间从底板5a向外方突出的突出部5d。一方的第一脚部5b备有宽度较大的根部5e和宽度比根部5e窄的前端部5f，该前端部5f是从根部5e向上方延设并略平行于底板5a地弯折成的。另一方第二脚部5c的宽度尺寸是，从根部到前端部5g形成为同一宽度尺寸，与前述前端部5f约相同的宽度，该前端部5g略平行于底板5a地弯折。

第一端子5安装在绝缘基板1上，具体地说，第一端子5的底板5a抵接地收容在绝缘基板1的下面1b的凹部1g内，第一端子5的第一脚部5b及第二脚部5c沿着设有绝缘基板1的凹部1g的、角部直交相邻的两个侧面1c1、1c3及侧面1c3、1c4配置，第一脚部5b及第二脚部5c的前端部5f、5g朝绝缘基板1的上面1a弯折。在该状态时，第一脚部5b及第二脚部5c的前端部5f、5g沿着设在绝缘基板1的上面1a上的电极3的电阻体3侧的外缘弯折，因此，与绝缘基板1的角部之间隔开预定间隔，所以，在电极3上形成不被前端部5f、5g覆盖的比较大的区域。

第一端子5的第一脚部5b和第二脚部5c，以与直交的侧面1c3、1c4及侧面1c2、1c3相接的状态配置，这样，如后所述地，在组装时绝缘基板1的定位容易。

该状态时，与绝缘基板1的凹部1g抵接的第一端子5的底板5a，由于凹部1g的深度尺寸t2例如约为0.2mm，底板5a的厚度尺寸(板厚)t3例如约为0.15mm，所以，绝缘基板1的下面1b与底板5a的下面之间，形成约0.05mm的间隙t1(t1＝t2-t3)。即，第一端子5的底板5a以收容在绝缘基板1的凹部1g内的状态配置着。

本发明者对该间隙t1进行了各种实验，结果，证明间隙t1在0＜t1≤0.1mm的范围内即可。

第二端子6备有略长方形的底板6a、在底板6a的一方端部向上方冲切的切起部6b、在底板6a的另一方端部向上方深冲加工成的圆筒状中空轴部6c。

第二端子6安装在绝缘基板1上，具体地说，第二端子6的底板6a，收容在绝缘基板1的下面1b的沟部1f内，并与其抵接，中空轴部6c贯穿绝缘基板1的孔1d，切起部6b沿着设在绝缘基板1的侧面1c1上的缺口部1h的内壁，朝上面1a的方向延伸。

该状态时，与前述第一端子5同样地，在绝缘基板1的下面1b与第二端子6的下面之间，约形成0.05mm的间隙。

滑动子7用不锈钢、铜或其合金等的金属板做成，经冲切、弯折整体加工，具有用深冲加工形成为略圆盘状的保持部7a、配置在保持部7a上方的操作部7b、从保持部7a延设的略U字形滑动部7c。在保持部7a的中心部，形成圆形孔7d(见图4)，在操作部7b的中心部，形成十字形的孔7e。

该滑动子7的保持部7a，配置在绝缘基板1的上面1a的凹部1e内，第二端子6的中空轴部6c呈贯穿绝缘基板1的孔1d的状态，中空轴部6c的前端部贯穿孔1d，凿密于保持部7a的孔7d中，在该状态下，滑动子7可相对于绝缘基板1旋转。这时，滑动子7与第二端子6接触。

这时，滑动子7的滑动部7c与设在绝缘基板1的上面1a上的电阻体2弹性相接，与滑动子7的旋转对应地，滑动部7c在电阻体2上滑动。

锡焊9与一般熔点(例如约180度)的锡焊相比，是具有高熔点的锡焊，其熔点在220度～330度的温度范围内。该锡焊9将设在绝缘基板1的上面1a上的电极3、第一端子5的第一脚部5b的前端部5f以及第二脚部5c的前端部5g连接。这时不被电极3的前端部5f及前端部5g覆盖的比较大的区域成为锡焊区，在该锡焊区前端部5f及前端部5g与电极3锡焊。该锡焊9的熔点温度范围之所以要在220度～330度，是因为如果熔点过低，则安装时需要再溶融而比较麻烦，如果该熔点过高，则锡焊时需要大量的热，该热对其周围的构造部件有不良影响，所以定在前述温度范围。

下面，说明本发明实施例之片状可变电阻器的制造方法。

图13A、图13B、图13C、图13D是说明本发明片状可变电阻器的制造方法的工序图。如图所示，先在最初的图13A工序，在端子环箍10上，用深冲加工形成圆筒状中空轴部6c，同时形成导孔11。

然后在端子环箍10上，以预定间隔形成框部12，并形成一对第一端子5和第二端子6，这时，同时冲切形成第二端子6的切起部6b，一对第一端子5的第一脚部5b及第二脚部5c分别从底板5a的两个侧缘向上方弯折。

下面，详细说明用深冲、弯折、切断工序形成的端子环箍。

图11表示本发明实施例之片状可变电阻器的端子制造工序中的端子环箍的要部平面图。图12是沿图11的12-12线的截面图。

如图11、图12所示，端子环箍10用钢、铜等带状金属板做成，是经过深冲、冲切、弯折、切断工序形成的。端子环箍10具有若干个连续形成的略矩形框部12、与框部12的板宽方向相对地以预定间隔设置的导孔11。

在框部12设有一对突出部5d、略四边形的底板5a(第一端子5)和第二端子6。一对突出部5d从导孔11的附近向框部12内方突出并与框部12相连。底板5a与各突出部5d相连。第二端子6从相邻两个导孔11间朝框部12内方突出，并与框部12相连。在前述底板5a上，形成夹着前述突出部5d地向上方弯折的第一脚部5b和第二脚部5c。

如图13B所示，在载置、凿密工序中，把在别的工序(图未示)制造的、上面设有电阻体2及电极3的绝缘基板1构成的半成品，载置在与端子环箍10的框部12相连的第一端子5的底板5a和第二端子6上。这时，使半成品的绝缘基板1的侧面1c3、1c2(以及侧面1c3、1c4)与第一端子5的第一脚部5b及第二脚部5c相接，进行绝缘基板1相对于端子环箍10的定位。

这时，第二端子6的中空轴部6c贯穿绝缘基板1的孔1d。

该载置工序后，将第一脚部5b及第二脚部5c的各前端部5f、5g朝绝缘基板1的上面1a侧弯折，是把第一端子5和第二端子6凿紧在半成品上的弯折工序。在该弯折工序中，第一脚部5b及第二脚部5c的各前端部5f、5g，沿着电极3的电阻体2的边界附近外缘弯折，在电极3上设有比较大的锡焊区。

接着，在图13C的锡焊工序，第一端子5的第一脚部5b及第二脚部5c的前端部5f、5g被高温锡焊焊接在设于电极3上的锡焊区，第一端子与电极3连接。

接着，在滑动子组装、切断工序，把滑动子7组装在锡焊着第一端子5的半成品上，组装后的滑动子7，凿紧在第二端子6的中空轴部6c上、半成品和滑动子7及第二端子6成为一体，在图13D的单品切断工序，切断第二端子6的切起部6b的附近和第一端子5的突出部5d，作为单品的片状可变电阻器从框体11分离。

下面，说明把本发明实施例之片状可变电阻器安装在印刷线路基板上的片状可变电阻器的安装方法。

图14是表示本发明实施例之片状可变电阻器安装在印刷线路基板上的状态的截面图。

如图14所示，印刷线路基板20例如用加入玻璃的合成树脂材料等构成，形成为平板状，在印刷线路基板20的至少一方的面上，形成所需的导电图形(图未示)。把上述本发明的片状可变电阻器载置在该印刷线路基板20的导电图形(图未示)上。这时，将锡焊膏13涂敷在预定导电图形上，载置片状可变电阻器的第一端子5和第二端子6并与该锡焊膏13连接。

该锡焊膏13的熔点例如采用180度，该180度的熔点比第一端子5锡焊在电极3上的熔点(220度～330度)低。

在该状态下，把载置着片状可变电阻器的印刷线路基板20配置在反射炉(图未示，反射炉内的温度约220度)内，将片状可变电阻器和印刷线路基板20的导电图形21锡焊连接，反射炉的温度如果设定为不比锡焊熔点高40～50度的高温，则锡焊不能溶融，这是周知的。该片状可变电阻器的第一端子5和电极3，用高温锡焊连接，反射炉内的温度设定为比锡焊膏13的熔点高约40～50度，所以，该反射炉内的温度使锡焊膏13溶融，同时不使高温锡焊溶融，可实现稳定的锡焊连接。

这时，在片状可变电阻器的绝缘基板1的下面与第一端子5的底面5a的下面之间，以及在绝缘基板1的下面与第二端子6的下面之间，分别形成间隙，由于绝缘基板1的凹部1g、沟部1f的各侧面方向是开放的，所以，把片状可变电阻器的第一、第二端子5、6锡焊到印刷线路基板20上时，锡焊膏内的焊剂和溶剂可通过前述间隙从侧面方向的开放部分飞散。

前述实施例中，是在绝缘基板1的凹部1g内，配置第一端子5的底板5a，在绝缘基板1的下面1b与底板5a之间设置间隙t1。但是，也可以在不要前述间隙t1的状态下，将第一端子5的底板5a配置在绝缘基板1的凹部1g内，使绝缘基板1的下面1b与第一端子5的底板5a齐平，或者略齐平。这样可实现薄型化，同时可实现安装时稳定的载置状态。

第二端子6也同样地，可将第二端子6的底板6a配置在绝缘基板1的凹部1g内，使绝缘基板1的下面1b与第二端子6的底板6a齐平或略齐平，可实现薄型化，同时可实现安装时稳定的载置状态。

如上所述，本发明的片状可变电阻器，在绝缘基板的下面，设有至少两个侧面方向开放的凹部，第一端子的底板配置在绝缘基板的凹部内，所以，可防止陶瓷基板的开裂，实现薄型化，同时可实现安装时的稳定的载置状态。

本发明的片状可变电阻器，绝缘基板的凹部形成在绝缘基板的角部，其直交相邻的侧面方向开放，所以，绝缘基板的构造简单，可提供价格便宜的片状可变电阻器。

本发明的片状可变电阻器，在至少两个侧面方向开放的绝缘基板的凹部内，配置第一端子的底板，并在绝缘基板的下面与底板的下面之间形成间隙，这样，用锡焊膏将该片状可变电阻器电气地及机械地连接到印刷线路基板上时，锡焊膏所含的溶剂挥发时，该挥发的溶剂可通过间隙，从凹部的至少两个侧面方向的开放部分放出到片状可变电阻器的外部。因此，可切实进行该锡焊部分的接触、连接，避免导通不良。

本发明的片状可变电阻器，由于绝缘基板的下面与底板的下面之间的间隙t1为0＜t1≤0.1mm，间隙只要形成得很小即可，另外，只要0.1mm以下的间隙，就可用锡焊将片状可变电阻器的端子与印刷线路基板切实连接。

另外，本发明的片状可变电阻器，第二端子收容在沟部内，并且在绝缘基板的下面与第二端子的下面之间形成间隙，所以，可将第二端子切实在收容在沟部内，用锡焊膏将该片状可变电阻器电气地及机械地连接到印刷线路基板上时挥发的溶剂，可通过该间隙放出到片状可变电阻器的外部。因此，可切实进行该锡焊部分的接触、连接，可避免导通不良。

Claims (5)

1、一种片状可变电阻器，其特征在于，备有陶瓷制绝缘基板、设在该绝缘基板的上面的电阻体、与该电阻体的两端部连接并设在绝缘基板的上面的一对电极、安装在绝缘基板上并由与前述电极连接的金属板构成的第一端子，前述第一端子具有底板，在前述绝缘基板的下面，设有至少两个侧面方向开放的凹部，前述第一端子的底板配置在绝缘基板的前述凹部内。

2、如权利要求1所述的片状可变电阻器，其特征在于，前述绝缘基板的凹部形成在绝缘基板的角部，其直交相邻的侧面方向开放。

3、如权利要求1所述的片状可变电阻器，其特征在于，在前述绝缘基板的下面与前述底板的下面之间形成间隙。

4、如权利要求3所述的片状可变电阻器，其特征在于，前述绝缘基板的下面与前述底板的下面之间的间隙t1为0＜t1≤0.1mm。

5、如权利要求3所述的片状可变电阻器，其特征在于，备有沟部和第二端子，前述沟部设在绝缘基板的下面的略中央部并且侧面方向开放，前述第二端子由与在前述电阻体上滑动的滑动子接触的金属板构成，该第二端子收容在前述沟部内，并且，在绝缘基板的下面与前述第二端子的下面之间形成间隙。

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