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Elektronisches Bauteil
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(Priorität der japanischen Anmeldung 134041/84 vom 4.September 1984).
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Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Elektronische Bauteile eingangs genannten Art sind bekannt und werden
nachfolgend anhand der Eguren 4 und 5 erläutert, wobei die Figur 4 seine perspektivische
Anscht, die Figur 5 einen Schnitt durch das elektronische bzw. elektrische Bauteil
zeigt, als Bauteil für einen Tastschalter (Druckknopfschalter).
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Der Tastschalter hat ein Paar von Anschlußklemmen 2a, 2b, die sich
von den Seitenwänden 2a des Schalterdecks 1 nach abwärts erstrecken und in das Schalterdeck
eingegossen sind. Um den Schalter zu montieren, werden diese Anschlußklemmen 2a
und 2b in durchgehende öffnungen 3a einer Leiterplatte 3 eingesetzt und danach wird
die Leiterplatte 3 einem automatisch gesteuerten Lötbad unterworfen. Beim letzteren
Verfahren wird ein Flußmittel, welches mit dem Lötmittel vermischt oder separat
hergestellt ist, sich an der jeweiligen Anschlußklemme 2a und 2b anlagern,und das
Verlöten erfolgt rundherum. Hierdurch wird erreicht, daß die Anschlußklemmen 2a,
2b mit der Leiterplatte 3 fest verbunden werden.
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Innerhalb einer innenliegenden Kammer 1b des Schalterdeckes 1 sind
Festkontakte 2c und 2d an Stellen ausgebildet, an die die Anschlußklemmen 2a und
2b herangeführt sind. Auf den Festkontakten 2d wird ein gewölbter beweglicher Kontakt
4 aufgesetzt. Außerdem kommt an der oberen Stirnwand des beweglichen Kontaktes 4
ein Schaft des Tastknopfes 5 zum Anschlag. Der Schaft 5 erstreckt sich ebenfalls
nach oben
vom Schalterdeck 1 hinweg. An der oberen Wand des Schalterdecks
1 befindet sich ein Deckel 6, der verhindern soll, daß der Schaft bzw. der Tastkopf
5 sich lösen kann.
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Wird der Schaft des Tastknopfes 5 niedergedrückt, kommen die Festkontakte
2c und 2d in leitende Verbindung über den beweglichen Kontakt 4 mit der Folge, daß
der Schalter eingeschaltet wird.
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Die bekannte Ausführung hat aber Nachteile: Wenn gelötet wird, gelangt
das Flußmittel, welches die Stirnfläche 3b überzieht, über die Stirnwand 1a des
Schalterdecks 1 über die durchgehenden öffnungen 3a in Folge der Kapillarwirkung,
wie die Pfeile in Fig. 5 zeigen nach oben bzw. zur oberen Wandfläche; das Flußmittel
tritt in die Kammer 1b durch die Spalte ein, die zwischen der oberen Stirnfläche
und dem Deckel 6 vorhanden sind und lagert sich an den Festkontakten 2c, 2d und/oder
an dem beweglichen Kontakt 4, der innerhalb der Kammer 1b sich befindet, ab.
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Die Folge ist, daß ein fehlerhafter Kontakt zwischen den Festkontakten
2c, 2d und dem beweglichen Kontakt 4 entsteht.
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Zwar ist vorgeschlagen worden, den Nachteil dadurch zu vermeiden,
den Deckel 6 optimal dicht an seinen Stützoberflächen anzubringen; die Erfahrung
hat aber gezeigt, daß besondere Arbeitsschritte bei der Herstellung und Montage,
die kompliziert sind, erforderlich werden.
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Da das kapillarartige Hochsteigen des Flußmittels unbeständig erfolgt,
ist es ferner erforderlich, zum Zeitpunkt der Lötung zu prüfen, ob das Flußmittel
sich überhaupt ausgebreitet hat oder nicht, was die Herstellung insoweit ebenfalls
kompliziert macht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektronischen/elektrischen
Bauteil eingangs genannten Art einfach und wirksam zu verhindern, daß das Flußmittel
sich
in den Innenraum des Schalterdecks erstreckt, unter Wahrung der Vorteile einer einfachen
Herstellung und Montage.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches
1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen
dargestellt.
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Durch diese Maßnahmen wird das Flußmittel zeitlich und räumlich vorteilhaft
so beeinflußt, daß Nachteile für die Kontaktbauteile nicht entstehen.
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Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische
Ansicht eines elektronischen Bauteils Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch das
elektronische Bauteil gemäß Fig. 1 und Fig. 3 eine Explosionszeichnung, perspektivisch,
des elektronischen Bauteils gemäß Fig. 1 In den Figuren ist das Schalterdeck 10,
gegossen aus Kunstharz und eine durch Wände umfaßte Kammer 1Ob dargestellt, die
von der oberen Stirnwand 10d des Schalterdecks 10 nach einwärts um eine vorbestimmte
Tiefe sich erstreckt. Die obere Stirnwand 10d ist mit Vorsprüngen 10e an ihren vier
Ecken versehen, ferner sind Anschlußklemmen 2a und 2b vorhanden, die sich von den
seitlichen unteren Abschnitten 10g des Schalterdecks 10 nach unten erstrecken. Die
Anschlußklemmen 2a und 2b werden im Schalterdeck 10 durch Einsatzgießen untergebracht
und Teile der Anschlußklemmen bilden Festkontakte 2c, 2d. Diese Festkontakte 2c,
2d liegen am Boden der Kammer 2b frei. Mit anderen Worten, eines der Festkontakte
2c befindet sich in der Mitte am Boden der
umflossenen Kammer 1Ob,
während eines der Festkontakte 2d sich um den ersteren erstreckt.
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Ferner befindet sich an der Seitenwand 10a des Schalterdecks 10 ein
stufenförmiges Bauteil 10f, welches sich flanschartig zur Satte erstreckt und ein
umlaufendes Bauteil ist. Das stufenartige Bauteil lOf befindet sich oberhalb der
Anschlußklemmen 2a und 2b.
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Innerhalb der Kammer lOb befindet sich der bewegliche Kontakt 4 und
dient als bewegliches Bauteil. Der bewegliche Kontakt 4 besteht aus einem elektrisch
leitenden plattenartigen, flexiblen Bauteil bzw. einer Blattfeder, hergestellt durch
Biegen einer Platte. Ein Rand des beweglichen Kontaktes 4 ist auf den Festkontakt
2d aufgesetzt und in Kontaktberührung mit dem letzteren, während sein mittlerer
Teil in dem nicht leitenden Zustand bezüglich des anderen Festkontaktes 2c gehalten
wird.
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Im oberen mittleren Teil des beweglichen Kontaktes 4 kommt ein Vorsprung
5a zum Anschlag, der am Boden des Schaftes des Tastknopfes 5 ausgebildet ist. Der
Tastknopfschaft ist aus Kunstharz gegossen und mit einem flanschartigen Ringrand
5b am unteren Umfang, vgl. Fig. 3, versehen. Ferner befindet sich ein Tastelement
5c am oberen mittleren Teil des Schaftes bzw. des Tastknopfes.
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An die obere Stirnwand 1Od des Schalterdecks 10 wird ein Deckel 6
montiert. Der Deckel 6 ist in seiner Mitte mit einer offenen Öffnung 6a und an seinen
vier Ecken mit einem Satz von offenen Löchern 6b versehen. Durch die Öffnung 6a
erstreckt sich das Tastelement 5c und steht vor, andererseits werden in die Löcher
6b die Vorsprünge 10e des Schalterdecks 10 eingepasst. Die Vorsprünge lOe werden
unter Hitzeeinwirkung deformiert derart, daß der Deckel 6 an der oberen Stirnwand
10d des Schalterdecks 10 befestigt wird.
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Folglich wird der Ringrand 5b des Schaftes bzw. Tastknopfes
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von der bodenseitigen Stirnfläche des Deckels 6 erfaßt und verhindert, daß der Ringrand
sich lösen könnte.
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Eine Leiterplatte 3 ist mit durchgehenden Löchern 3a zur Durchführung
der Anschlußklemme 2a, 2b versehen und die bodenseitige Stirnfläche der Leiterplatte
3 trägt eine gedruckte Schaltung an dieser Stirnfläche 3b.
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Beim Lötvorgang werden zunächst die Anschußklemme 2a und 2b in die
durchgehenden Löcher 3a der Leiterplatte 3 eingesetzt, dann wird die Leiterplatte,
die eine gedruckte Schaltung trägt, dem automatischen Lötvorgang unterworfen und
während des Lötvorgangs wird das Flußmittel mit dem Lötmittel geschmolzen, oder
separat hergestellt und damit wird die Stirnfläche 3b der Leiterplatte 3 beschichtet
mit der Folge, daß flüssiges Lötmittel an der Stirnwand 3b anhaftet. Gleichzeitig
hiermit, wegen der Kapillarwirkung, geht das Flußmittel von der Stirnwand 3b der
Leiterplatte 3 über die durchgehenden Löcher 3a, entlang der Wände der Anschlußklemmen
2a und 2b aufwärts, vgl. Fig. 2 und erreicht den unteren Abschnitt 10g des Schalterdecks
10. Nun steigt das Flußmittel entlang der Seitenwand hoch und erreicht die bodenseitige
Stirnfläche des abgestuften Bauteils 10f. An dieser Selle verändert das Flußmittel
seine Fortschreitrichtung und bewegt sich in Richtungen die durch die bodenseitige
Stirnfläche des stufenartigen Bauteils 10f gegeben sind. Erreicht das Flußmittel
die obere Stirnfläche des stufenförmigen Bauteils 10f, bewegt das Flußmittel sich
in Richtungen entlang dieser oberen Fläche.
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Die Folge ist, daß das ganze Flußmittel in dem Bereich am bzw. um
das stufenförmige Bauteil lOf sich ansammelt. Mit anderen Worten, daß Flußmittel
steigt nicht aufwärts zur oberen Stirnwand 10d des Schalterdecks 10 und kann nicht
an die durch Wände begrenzte Kammer 1Ob von der Stirnwand 10d sich erstrecken. Ferner
ist vorteilhaft, daß
weil die Anschlußklemmen 2a und 2b an dem Schalterdeck
10 durch Einsatzgießen eingebettet sind, daß Flußmittel nicht in die Kammer 1Ob
entlang dieser Anschlußklemmen einfließen kann.
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Das elektronische Bauteil, hier für einen Tastschalter, arbeitet folgendermaßen:
In der Ruhestellung wird der bewegliche Kontakt 4 getrennt, relativ zudem Festkontakt
2c gehalten. Wird das Tastelement (Tastfläche) 5c des Tastknopfes 5 niedergedrückt,
bewegt sich der Tastknopf bzw. sein Schaft abwärts, der Vorsprung 5a an der unteren
Stirnwand drückt gegen die Scheibe beweglichen Kontakt)4, der mittlere Teil dieses
Kontaktes wird elastisch deformiert und kommt in Anschlag mit dem Festkontakt 2c,
so daß die Festkontakte 2d und 2c in leitende Verbindung über den beweglichen Kontakt
4 kommen und der Schalter eingeschaltet ist.
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Wird die Tastkraft vom Vorsprung 5c weggenommen, bewegt sich der Tastknopf
5 bzw. sein Schaft durch die elastische Kraft des beweglichen Kontaktes 4 vertikal
aufwärts und gleichzeitig wird dieser Kontakt 4 vom Festkontakt 2c getrennt mit
der Folge, daß der Tastschalter in die (geöffnete) Ruhestellung zurückkehrt.
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Wenn auch das stufenförmige Bauteil lOf, gemäß Ausführungsbeispiel,
als ein vorstehendes Bauteil, insbesondere ein Ringrand ausgebildet bzw. durch einen
Form- oder Gießvorgang hergestellt ist, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor,
im Einzelfall eine Nut vorzusehen, um die Auffangfunktion des stufenförmigen Bauteils
zu erreichen, wobei die Nut insoweit ebenfalls als stufenförmiges Bauteil anzusprechen
ist. Das elektronische Bauteil gemäß Erfindung kann ganz allgemein für elektrisch/elektronische
Aggregate, insbesondere Drehschalter, Schiebeschalter oder veränderbare Widerstände,
eingesetzt werden.
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Aus Vorstehendem sind die Vorteile der Erfindung erkennbar: Das Schalterdeck
wird durch ein stufenförmiges Bauteil versehen, welches umlaufend oder umfassend
am Umfang des Schalterdecks vorgesehen wird um das Flußmittel aufzufangen, so daß
das aufsteigende Flußmittel, mit dem die Leiterplatte beschichtet oder überzogen
wird, in dem Bereich des stufenartigen Bauteils blockiert wird. Mit anderen Worten,
das Flußmittel kann nicht in die Kammer 1Ob odgl. vom unteren Bereich des Schalterdecks
während des-Lötvorganges einfließen und ein defekter Kontakt zwischen Festkontakten
und dem beweglichen Kontakt bzw. dem beweglichen Bauteil innerhalb der Kammer 1Ob,
wird wirksam vermieden. Es wird ein Bauteil mit zuverlässigeren Kontakteigenschaften
hergestellt. Ferner ist vorteilhaft, daß bei einstückiger Herstellung des stufenförmigen
Bauteils 10f mit dem Schalterdeck 10 die Montagearbeit nicht erschwert wird und
zuletzt können einzelne Bauteile, weil sie nach wie vor einfache Form haben, billig
montiert werden.