CN1318853A - 按钮开关 - Google Patents

Abstract

一种能无损于安装到电路板等上并缩短制造过程的按钮开关。其具有绝缘基板、在基板中央部形成固定触点、在基板上的绝缘片、容纳在绝缘片的通孔内安装在基板上的圆顶状金属触点、分别连接接触固定触点及金属触点的接触图案的通孔电极面、贴覆在基板表面及金属触点上的盖板,通孔电极面是在基板的侧端面上叠层成与该侧端面平行的平面状而形成的。

Description

按钮开关

本发明涉及适用于要求更薄的电器等的按钮开关。

以下，用图10至图15来说明传统的按钮开关。

图10是表示传统按钮开关60的截面图，图11是传统按钮开关的斜视图，图12是表示通孔40a(40b)的局部放大图，图13是大基板54的局部斜视图，图14是表示活动触点78和盖板80安装在大基板54上的状态的局部斜视图，图15是表示分离成每个按钮开关的状态的局部斜视图。

在图10、图11中，40是由绝缘材料构成的基板，在其表面中央形成了圆形固定触点46，在其周围形成了大致成C形的接触图案42。固定触点46与接触图案42一直被引到分别设置在基板40的四角上的外接端子即四分圆柱面形通孔40a、40b并且分别通过引出布线46a、46b、42a、42b被引出。

48是将金属圆板弯曲成圆顶状的活动触点，其外周部48a导电接通接触图案42被安装在接触图案42上。50是由耐热树脂构成的盖板，它覆盖着活动触点48贴盖在基板40的表面上并且在固定活动触点48的同时防止了焊剂等进入。

在这样的按钮开关60中，从上方按压活动触点48的局部，活动触点48反转，其中央部接触固定触点46，从而接通固定触点46与接触图案42进行开关动作，通过分别与固定触点46与接触图案42连接的通孔40a、40b而将开关转换信号传递到外面。

而且，上述按钮开关60是通过以下工序组装而成的。

首先，如图13所示，在大基板54上，纵横交错地形成了对应于由按钮开关60(见图10、图11)的固定触点46、接触图案42、通孔40a、40b及引出布线46a、46b、42a、42b构成的电路图案的电路图案90。图13的76对应于按钮开关60的固定触点46、74对应于接触图案42，54a对应于通孔40a、40b。

另外，符号54a是通过对用NC板等冲孔而形成的通孔的内面进行电镀处理而在大基板54上形成的通孔54a。

而且，如图14所示，在大基板54的各电路图案90的接触图案74上安装了金属活动触点78，另外，从那些活动触点78上方，覆盖住大基板54的整个表面粘贴上耐热盖板80。随后，如图15所示，把通孔54a分成四份用切片机切断图中的双点划线部分，从而分割出每个按钮开关完成了按钮开关60。

如图14所示，必须在盖板80的对应于通孔54a的位置上形成通孔80a。这是为了防止发生这样的问题，即在没有通孔80a的情况下，盖板50的角部50’(见图12)悬垂在分割后的按钮开关60的通孔40a(40b)上，当按钮开关60例如通过表面安装而锡焊在电器的电路板上时，锡焊部位于悬垂盖下，不能目测确认锡焊部。

但是，当在盖板80上冲出了通孔80a时，存在着因必须加工盖板80而增加工序的问题。另外，由于盖板80厚度为数十微米，所以冲孔很困难，还要延长加工时间。另外，当把如图14所示的盖板80贴在大基板54上时，必须精确地使通孔80a与细微通孔54a位置对准，因而，存在着增加制造工序的问题。

本发明的目的是解决上述问题并且提供一种能够无损于安装到电路板等上的安装性能缩短制造过程的按钮开关。

作为解决上述问题的第一技术方案，提出了一种按钮开关，它具有绝缘基板、成型于该基板上的固定触点、接触装在该基板上的固定触点进行开关动作的圆顶状活动触点、分别连接所述固定触点与活动触点的外接端子、贴覆在所述基板的表面及活动触点上的盖板，所述外接端子由金属层构成，该金属层是通过在该基板的侧端面上层叠成与之平行的平面状形成的。

此外，第二方案提出了这样一种按钮开关，其中所述金属层是通孔电极面。

另外，第三方案提出了这样一种按钮开关，其中在所述基板与盖板之间，层叠形成了具有容纳所述活动触点的容纳部的绝缘片。

此外，第四方案提出了这样一种按钮开关，其中所述基板成方形，所述金属层成型于该基板四角的规定位置上。

如上所述，本发明提出了这样一种按钮开关，它具有绝缘基板、成型与该基板上的固定触点、接触装在该基板上的固定触点进行开关动作的圆顶状活动触点、分别连接所述固定触点与活动触点的外接端子、贴覆在所述基板的表面及活动触点上的盖板，外接端子由金属层构成，该金属层是通过在该基板的侧端面上层叠成与之平行的平面状形成的，从而，例如在纵横交错配设多个固定触点的大基板上设置多个活动触点，将盖板贴覆在大基板表面以及多个活动触点上后，在分割成每个按钮开关地组装按钮开关时，能够将切断面设置成使其沿金属层靠近，从而没有必须要预先在盖板上设置对应于金属层的退让孔。由此一来，能够削减加工退让孔的工序，而且由于没有必要精密地使形成有退让孔的盖板对准大基板，所以能够缩短制造过程。另外，由于在金属层上伸出的盖板长度很小，所以在将按钮焊接安装到电路板等上时，容易进行锡焊部的目测确认。

另外，由于金属层是通孔电极面，所以在能够在大基板的状态下形成金属层的情况下，能够简化制造过程。

另外，由于在所述基板与盖板之间层叠形成了具有容纳所述活动触点的容纳部的绝缘片，所以与过去地直接将盖板粘贴在圆顶状活动触点表面上的情况相比，盖板能够不易剥落地被粘贴上。另外，通过在盖板所覆盖的绝缘片容纳部内的空间中容放活动触点，所以在按压活动触点以便进行开关动作(后述)时，能够形成受压部分的排气部，由此一来，活动触点压力没有高过设计值地能够获得良好的操作感。另外，在组装按钮开关时，能够无需在绝缘片上预先设置对应于金属层的退让孔，所以能够进一步缩短按钮开关的制造过程。

另外，由于所述基板成方形并且所述金属层成型于该基板四角的规定位置上，所以能够在基板中央部确保比较宽敞的空间，结果，能够在设计固定触点等的图案时更有效地利用这个空间。

图1是表示本发明第一实施例的按钮开关100的分解斜视图。

图2是沿图1的2-2线的截面图。

图3是本发明第一实施例的按钮开关100的基板110的平面图。

图4是图3的内视图。

图5是表示本发明第一实施例的按钮开关100的将绝缘片220和活动触点130及盖板240安装在大基板210上的状态的局部斜视图。

图6是图5所示大基板210的局部平面图。

图7是本发明第二实施例的基板310的斜视图。

图8是本发明第二实施例的大基板410的局部平面图。

图9是本发明第三实施例的基板510的斜视图。

图10是表示传统按钮开关60的截面图。

图11是传统按钮开关60的斜视图。

图12是传统按钮开关60的通孔40a(40b)的局部放大图。

图13是传统按钮开关60的大基板54的局部斜视图。

图14是表示传统按钮开关60的将活动触点48与盖板50安装在大基板54上的状态的局部斜视图。

图15是表示传统按钮开关60的分离成每个按钮开关的状态的局部斜视图。

以下，用图1至图6来说明是本发明按钮开关第一实施例的按钮开关100。

如图1和图2所示，按钮开关100主要由玻璃纤维环氧树脂等绝缘材料构成的方形基板110、层叠贴合在基板110上的绝缘片120、容放在绝缘片120上被安装在基板110上的活动触点即金属触点130、贴覆金属触点130与绝缘片120的盖板140构成。

以下，说明各部件的结构及组装状态。

在基板110的表面上，如图1和图3所示在中央形成了大致成圆形的固定触点111。另外，在沿图3上下方向相对的两边缘的右端上，分别沿各边缘形成了布线图案113a、113b。另外，在固定触点111的周围并且相对布线图案113a、113b有规定间隙的范围内形成了接触图案112。

另一方面，如图4所示，在基板110的内面上，形成了用于确保强度的铜箔大面积覆盖其内面的十字形布线图案114。另外，在内面的四角上，分别形成了方形锡焊用图案115a、115b、116a、116b，其中锡焊图案116a、116b与布线图案114图案相连。

此外，如图1、图3、图4所示，在固定触点111的两边缘上，分别设置了贯穿基板110与内面的布线图案114相连而形成的通孔电极111a、111b。

另外，在图1的前后方向(图3中上下方向)的各侧端面的两端上，分别形成了具有成与各侧端面平行的平面状的部分的金属层即通孔电极面110a、110b及110a’、110b’。这些通孔电极面110a、110b及110a’、110b’是通过设置只比基板110的各侧端面略低一些L(见图2、图3)的阶梯面而形成的。

而且，通孔电极面110a、110a’都与表面的接触图案112连接，它们还分别与内面的锡焊图案115a、115b相连(见图1、图3、图4)。因而，由通孔电极面110a(110a’)与锡焊接图案115a(115b)构成了外接端子。

此外，通孔电极面110b、110b’分别与表面的布线图案113a、113b及内面的锡焊图案116a、116b相连。因而，由通孔电极面110b(110b’)与锡焊图案116a(116b)构成了外接端子。

接着，用聚酰亚胺树脂等耐热树脂制成方形绝缘片120，绝缘片的外形大致等于基板110的外形，在其中央部上形成了与金属触点130的形状匹配的通孔120a(容纳部)。

如图2所示，绝缘片120层叠贴合在基板110的表面上。此时，通过通孔120a露出了固定触点111与接触图案112的中央部。在接触基板110的绝缘片120部分上，预先在通孔120a的外侧且在绝缘片120外边缘的内侧形成了电阻110c(见图2)。由此一来，在电阻110c的内侧与外侧的基板110与绝缘片120之间，分别形成了粘接剂排出部160a、160b，从而在粘贴绝缘片120时，即使粘接剂170在粘贴面上受压，压力几乎不施加在粘接剂排出部160a、160b上，所以不能在金属触点130侧及绝缘片120 外边缘的外侧看到粘接剂170。可以代替电阻110通过丝网印刷形成绝缘层。

接着，金属触点130是通过将金属圆板弯曲成圆顶状而形成的。而且，金属触点130容放在绝缘片120的通孔120a内并且其外周缘接通基板110的接触图案112被设置在接触图案112上。

接着，方形盖板140是用聚酰亚胺等耐热树脂构成的，其外形与绝缘片120大致一样。而且，盖板140覆盖住金属触点130和绝缘片120的表面被贴上去，在防止金属触点130脱离基板110的同时，它防止了焊剂等粘到基板110表面上。

由于盖板140覆盖着容放金属触点130的绝缘片120被贴上去，所以与过去贴到直接从圆顶状活动触点到外周边的表面上的情况相比，盖板140能够不易剥落被粘贴上去。另外，通过在被盖板140覆盖的绝缘片120的通孔120a中的空间内容放金属触点130，在按压金属触点130以便进行开关动作(后述)时，能够形成受压部分的排气部，所以金属触点130的压力没有高过设计值能够获得良好的操作感。

而且，在基板110的内面上，布线图案114(见图4)完全被盖住地用与粘贴绝缘片120时所用粘接剂完样相同的粘接剂粘贴上由与绝缘片120相同的材料构成的垫片150(见图2)，防止了焊剂和灰尘等通过通孔电极111a、111b进入。

而且，在将绝缘片120及盖板140粘固在基板110上的情况下，为使粘接层硬化，在加热状态下施加压力，在这种情况下，由于基板110与绝缘片120的材料的线膨胀系数在通常状态下是不同的(玻璃纤维环氧树脂：250ppm/℃～300ppm/℃，聚亚酰胺：25ppm/℃～28ppm/℃)，所以在硬化冷却后，在所述基板110上产生了翘曲，开关触点部的接触变得不稳定，发生了由在将锡焊图案115a、115b、116a、116b锡焊到电器等的电路板上时产生的浮动引起的连接不良。因此，在本实施例中，由于在基板110的内面侧上也形成了由与上述绝缘片120相同的材料构成的垫片150，所以可以防止基板110的翘曲。

另外，垫片150对应于绝缘片120被制成其在基板110上的占地率大致相同。另外，在除去成型于基板110端部上的锡焊图案115a、115b、116a、116b以外的部分上，绝缘垫片150厚度被制成大于锡焊图案的厚度。

因此，在基板110的表面侧与内面侧上，由于绝缘片120与垫片150是大致对称的，因此，可以进一步可靠地防止基板110的翘曲。

这样组装起来的按钮开关100是如此被锡焊安装上去的，即成型于基板110内面的锡焊图案115a、115b、116a、116b(见图2、图4)彼此面对设置在未示出的电路板边缘上。此时，在弯曲连接与基板110通孔电极面110a、110a’、110b、110b’上的状态下，焊锡部能牢固地被连接到电路板上。

此时，通过设置在基板110下的垫片150(见图2)，在各锡焊图案115a、115b、116a、116b与所述边缘部之间形成了间隙，从而焊锡流入这部分并能够防止按钮开关100的座面上浮。

如图2所示，虽然在通孔电极面110a、110a’、110b、110b’的上侧，绝缘片120及盖板140以距离L压出，但由于这个距离L很小，所以这部分不阻碍目测确认被软钎焊到各通孔电极面上的焊锡。

另外，如图1所示，由于通孔电极面110a、110a’、110b、110b’设置在基板110的四角上，所以能够在中央部固定触点111的周围形成均匀图案宽度地形成接触图案112。

接着，说明按钮开关100的动作。首先，从上方按压图1、图2所示的盖板140所覆盖的金属触点130的中央部，通过金属触点130反转且其中央部接触固定触点111，固定触点111与接触图案112接通进行开关动作。而且，开关转换信号通过具有分别与固定触点111和接触图案112相连的通孔电极面110b(110b’)和110a(110a’)的外接端子被传递到外面。

上述按钮开关100是通过以下工序组装而成的。

首先，如图5所示，在大基板210的表面上，纵横交错地形成对应于由按钮开关100(见图1)的固定触点111、接触图案112等构成的电路图案的电路图案300。而且，在大基板210的内面上，与各电路板300成对地形成了对应于由图4中的布线图案114、锡焊图案115a、116a、115b、116b构成的电路图案的电路图案(未示出)。

图5的211对应于按钮开关100的固定触点111,212对应于接触图案112。另外，在大基板210上，对应于图1所示的按钮开关100的通孔电极面110a、110a’、110b、110b’的各自位置形成了沿彼此相邻的电路图案300的外周部具有直线部的长孔形通孔电极210a(见图5、图6)。

通孔电极210a是通过这样的已知成型方式简单形成的，即对在大基板210上利用NC板等冲压加工出具有直线部210b的长孔状通孔的内面进行电镀处理等。

随后，如图5所示，将具有对应于各电路板300形成的通孔220a的绝缘片220粘贴在大基板210上。绝缘片220是如此定位的，即预先将绝缘片220两各通孔220a设置在各电路图案300的接触图案212的中央部上。

随后，金属触点130被容放在绝缘片220的各通孔220a内安装在基板210上。另外，如此粘贴耐热盖板240，即完全覆盖住容放那些金属触点130的绝缘片220的表面。随后，如图6所示，通孔电极210a被分成四份并且利用切片机等切断具有图中双点划线所夹宽度H的那部分，从而分割出每个按钮开关完成了按钮开关100。

另外，通过将图6所示宽度H通过改变通孔电极210a的宽度而能够被设定成任意值，所以在例如宽度H设定得较大的情况下，也可以利用冲切机或剪切机进行切断。

在分割成每个按钮开关的过程中，各通孔电极210a被分成四份，各通孔电极面是按照按钮开关100的通孔电极面110a、110a’、110b、110b’的任何一个电极面划分的。而且，这些通孔电极面如上所述地成与基板110的规定侧端面平行的平面状(见图1、图3)，所以在分割大基板210时，能够靠近相当于通孔电极面110a、110a’、110b、110b’的通孔电极210a的内壁面进行切断，从而在通孔电极面110a、110a’、110b、110b’上压出的绝缘片120及盖板140能够很小(见图2)，在把按钮开关100锡焊到电路板上时，容易进行将焊锡软钎焊到这些通孔电极面上的目测确认。

因而，在图5所示的组装时，在绝缘片220及盖板240上，没有必要形成对应于通孔电极210a的退让孔，所以能够取消退让孔加工工序。另外，由于也没有必要使盖板240精确地对准大基板210的通孔电极210a，结果能够进一步缩短制造过程。

这样一来，根据本实施例，能够无损于安装到电路板等的安装性能地缩短制造过程。

接着，用图7、图8来说明本发明第二实施例。具有与第一实施例相同的功能的部件用同一符号或名称表示。

图7是本发明第二实施例的基板310的斜视图，图8是大基板410的局部平面图。

在本实施例中，第一实施例的基板110的通孔电极面110a、110a’、110b、110b’的形状被改变了。

在这些图中，310是基板，312是接触图案，313a、313b是布线图案，310a、310a’、310b、310b’是通孔电极面。这些通孔电极面310a、310a’、310b、310b’是在基板310各角部的两侧端面上分别成与所述侧端面平行的平面状形成的。这些通孔电极面310a、310b、310a’、310b’是通过设置比基板310各侧端面低一些的阶梯面而形成的。

而且，与第一实施例一样，通孔电极面310a、310a’与接触图案312相连，通孔电极面310b、310b’通过通孔电极111a、111b与固定触点111相连。

虽然通过与第一实施例一样的过程组装利用上述基板310的按钮开关，但如图8所示，在大基板410的阶段中，通过对应于在图7的成为通孔电极面310a、310a’、310b、310b’的各位置，形成了沿彼此相邻的电路板400的角部的外周具有直线部410b的十字形通孔电极410a。

由此一来，在切断图中的具有宽度H的部分时，通孔电极410a被分成四份，在每个按钮开关上，形成了图7所示的通孔电极面310a、310b、310a’、310b’。

在这样设计的情况下，不仅获得了与第一实施例一样的效果，而且在把使用本实施例的基板310的按钮开关锡焊到电路板上时，由于通孔电极面310a、310b、310a’、310b’成型于各角的两侧端面上，所以焊锡在围绕各角的转入状态下与未画出的边缘部相连，从而获得了能够更牢固地连接在电路板上的效果。

接着，利用图9来说明本发明的第三实施例。

图9是本发明第三实施例的基板510的斜视图。具有与第一、第二实施例相同的功能的部件用相同符号或名称来表示。

在该图中，510是基板，512是接触图案，513a、513b是布线图案，510a、510a’、510b、510b’是通孔电极面。这些通孔电极面510a、510a’、510b、510b’分别在基板510的各端面中央部上被制成与各自的侧端面平行的平面状。这些通孔电极面510a、510b、510a’、510b’是通过设置比基板510各侧端面略低一些的阶梯面而形成的。

而且，通孔电极面510a、510a’与接触图案512相连，通孔电极面510b、510b’通过通孔电极111a、111b与固定触点111相连。

虽然通过与第一及第二实施例一样的过程组装利用上述基板510的按钮开关，但在大基板的阶段中(未示出)，通过对应于成为通孔电极面510a、510a’、510b、510b’(参照图9)的各位置，在彼此相邻的电路板的相对各外周边的中央部形成了沿所述外周边具有直线部的长孔形通孔电极。

虽然在第一、第二实施例中，通孔电极面110a(310a)、110b(310b)、110a’(310a’)、110b’(310b’)设置在基板110(310)的角上，但本发明不局限于此。根据这个本实施例，通孔电极面510a、510b、510a’、510b’可以成型于基板510各侧端面的中央部上，从而能够提供变化自由度高的按钮开关，它能够匹配于设计时的电路板边缘部的配置进行装配。

另外，虽然在第一、第二、第三实施例的基板110(310,510)中，通过贯穿于基板110(310.510)的通孔电极111a、111b连接固定触点111和具有通孔电极面110b(310b、510b)、110b’(310b’、510b’)的外接端子，但是本发明不局限于此，例如图11所示的传统按钮开关60，本发明也能适用于那种在基板顶面上按图连接固定触点与外接端子的按钮开关。

Claims (4)

1．一种按钮开关，其特征在于，它具有绝缘基板、成型于该基板上的固定触点、装在该基板上与上述固定触点相接触而进行开关动作的圆顶状活动触点、分别连接所述固定触点与活动触点的外接端子、贴覆在所述基板的表面及活动触点上的盖板，所述外接端子由金属层构成，该金属层是通过在该基板的侧端面上层叠成与之平行的平面状而形成的。

2．如权利要求1所述的按钮开关，其特征在于，所述金属层是通孔电极面。

3．如权利要求1或2所述的按钮开关，其特征在于，在所述基板与盖板之间层叠形成了具有容纳所述活动触点的容纳部的绝缘片。

4．如权利要求1所述的按钮开关，其特征在于，所述基板成方形，所述金属层成型于该基板四角的规定位置上。

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