JPH0212719A

JPH0212719A - 集積回路パッケージ用スイッチ装置

Info

Publication number: JPH0212719A
Application number: JP8821189A
Authority: JP
Inventors: Timothy B Billman; ティモシー・ブライアン・ビルマン; Roger L Thrush; ロジャー・リー・スラッシュ; Joseph Ray Goodman; ジョセフ・レイ・グッドマン
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1990-01-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は印刷回路板に装架するように二重インライン
パッケージの形状としたスイッチ装置に関する。

二重インラインパッケージの形状のスイッチ装置１（Ｄ
ＩＰスイッチ装置）は電子装置内部で該装置の配置構成
を変更するのに使用される。例えば、ＤＩＰスイッチ装
置はコンピュータ内部の母板のような部品、すなわちコ
ンピュータ内に装架される拡張カードまたは補助カード
に典型的に見られる。

このスイッチ装置はシステムの配置構成を容易に変更さ
せることができ、例えばスイッチ装置の取付けを単に変
更することによってシステムの配置構成を種々変更して
プリンタすなわちプロッタモデルの出力位置を変更する
ことができる。

ＤＩＰスイッチ装置は、直接に印刷回路板にはんだ付け
されるか、米国特許第４，０６０，２９６号に示された
ような、印刷回路板にはんだ付けされたＤＩＰソケット
内に挿入される。かかるＤＩＰソケット内への挿入方式
によれば、欠陥スイッチ装置はこれを印刷回路板からは
んだを除去する複雑な作業を必要とすることなく交換す
ることができる。

かかるＤＩＰスイッチ装置は、米国特許第４゜４５４、
３９１号に記載され、ハウジング本体から外方へ延び出
て印刷回路板に接続されるようになっている複数本のリ
ード線を備える。ハウジング本体に延入する複数本のリ
ード線の固定端は互いに短絡を防止するに充分な距離だ
け互いに離隔している。弾力性の金属ツベリ接触子が２
個のリード線固定端間にあって一方の固定端に対して遠
近運動して対向する２個のリード線を接続しかつ該接続
を遮断することができる。

このスイッチ装置の一つの欠点は、弾力性金属すべりス
イッチ要素が作用位置および非作用位置の間にプラスチ
ックの床面上を反復して運動することである。前記スイ
ッチ要素がプラスチック材料上を一定時間に亘ってかか
る運動をすると、該スイッチ要素の下側にプラスチック
膜が形成されて、スイッチのすべり接触子が作用位置に
ある時でさえも、スイッチ要素とリード線接触子との間
を絶縁する。そのうえ、すべりスイッチ要素が一定時間
非作用位置にある時は、床のプラスチック材料上にある
接点はプラスチック材料から水分を受取って腐蝕し、ま
たは前記接点がプラスチック材料からほこりを拾い上げ
て不連続性の要因となる。

かかるスイッチ装置の他の欠点は、カバーがエポキシの
ような接着剤によってハウジング本体に固定されること
である。−膜内にエポキシの欠点は保守が困難であり、
エポキシ成分の正しい組合せ、すなわちエポキシ中の空
気および汚れその他の量についてエポキシを常時監視す
る必要があることである。また、エポキシは最初に塗布
した時にかなり流動性を有してハウジング内に流入しよ
うとするので、組付は製造過程でエポキシを制御するこ
とは困難である。また、エポキシは炉中で約１時間硬化
させる必要があり、これが各組付は作業のサイクル時間
を非常に増大させる。

以下に記載の本発明によって次の諸目的が達成される。

本発明の目的は、すべりスイッチ接触面上にプラスチッ
ク材料が集積するのを防止するすべりスイッチ装置を供
することである。

本発明の目的は、すべりスイッチ要素を非作動位置にあ
る間にプラスチック材料から離隔した位置に運動させる
ことである。

本発明の目的は、エポキシを使用することなしに組付け
うるすべりスイッチ装置を形成することである。

本発明の目的は、従来のエポキシによって組付けられた
スイッチ装置の組付は時間を大幅に減少させることであ
る。

前述した諸目的は、床と、該床から立上る側壁および端
壁とを有する絶縁材料から成るハウジング本体を有する
スイッチ機構を形成することによって達成された。複数
本のリード接触子が前記ハウジング本体の側壁を貫通す
るとともに対向する第１列および第２列に配置され、こ
れらの固定端が互いに離隔して対向しており、かつ前記
ハウジング本体の床に近接してほぼ水平面内に配置され
る。

対向する前記固定端の８対に近接して１個のすべりスイ
ッチ要素が配置され、該要素は、対向する前記固定端の
８対が第１固定端と第２固定端との間にまたがる前記要
素に接触する第１位置と、すべり接触子が前記第２固定
端のみと接触して前記第１および第２の固定端間の連続
性を遮断する第２位置との間で運動可能である。前記ハ
ウジング本体内に前記リード接触子の前記第１固定端の
各々に近接してカム装置が備えられ、前記すべりスイッ
チ要素の一部が該カム装置と協働して該すべりスイッチ
要素を前記ハウジング本体の床から垂直に持上げる。

本発明の好ましい実施例においては、前記カム装置すな
わち傾斜装置が少なくとも部分的に前記第１および第２
の固定端間に、かつこれらの側縁の横に延在する２個の
傾斜部材を含む。前記スイッチ要素は前記２個の傾斜部
材に係合する２個のタブを第１の前記接点に近接して一
体的に備え、これらの２個のタブは前記リード線接触子
の第１固定端の幅以上に側方に離隔している。

本発明の別の構成においては、電気スイッチ装置は床と
、該床から立上って上方に開放する絶縁ハウジング本体
を含有する。前記壁の内面はその周辺の少なくとも一部
に沿って延在するとともに上方に開放するチャンネルを
有する。絶縁カバーが前記絶縁ハウジング本体を被覆す
る形状を有するとともに前記チャンネル内に受入れられ
るような、該カバーから下垂するリップを有する。前記
チャンネルとリップとは、互いに接触しない対向面を有
する。前記カバーは前記ハウジング本体に超音波溶接さ
れ、チせンネルの床に接触するリップの一部分が液化し
、この融解材料がチャンネル内を流動して固化しもって
カバーとハウジング本体を互いに固定する。

本発明のスイッチ装置の好ましい実施例においては、前
記リップの高さ寸法は前記チャンネルの深さ寸法よりも
大きく、従って超音波溶接作業前は前記カバーの上面は
前記ハウジング本体の上面よりも若干の距離だけ上方に
ある。

また、本発明の好ましい実施例においては、前記チャン
ネルとリップとの対向面間に間隙が形成される。

また、本発明の好ましい実施例においては、前記間隙の
容積は融解されるリップの容積よりも大きい。

前述したスイッチ装置を組立てる・方法は、前記カバー
に圧力および撮動を与えて前記リップの端部における絶
縁材料を融解させて前記チャンネル内で流動させ、前記
カバーおよび前記ハウジング本体を冷却させて前記融解
した材料を固化させもって該カバーを該ハウジング本体
に固定する工程を含有する。

第１図において、本発明のスイッチ装Ｎ２は印刷回路板
２００に接続可能にして、所定位置にはんだ付けされつ
るとともに複数個のすべりスイッチボタン９０を有する
。該すべりスイッチボタンは作用状態か非作用状態に位
置して該スイッチ構成部分を印刷回路板と接続させたり
該接続を外すことができる。第２図は、下方のハウジン
グ本体４と、複数個のスイッチ要素８０と上方のカバー
１２０とを含有するスイッチ装置２を示す。

ハウジング４は絶縁材料から成り、インサート成形され
た複数本のリード接触子５０を有する。ハウジング４は
側壁６と、端壁８と、底壁１０とを有する。複数個の仕
切壁２２がこれらの間にすべりスイッチ要素８０を受入
れる区画質２０を形成して該すべりスイッチ要素８０は
互いに離隔する。側壁６の内面２８．３０はハウジング
本体４の周辺に沿ってカバー１２０との組合い面を形成
するチャンネル４０を有する。第３図および第４図に示
すように、カバー１２０は端縁に沿って、前記チャンネ
ル４０と組合うリップ１２８を有する。

また、第３図および第４図に示すリード接触子５０は区
画室２０内に位置する水平の固定端５２ａ、　５２ｂを
有し、前記リード接触子の一部分は側壁６から外方へ延
びた後に下方へ曲げられて垂直なリード部分５４を形成
する。この垂直リード部分は印刷回路板の貫通孔２０２
に直接接続されるか、または前述した二重インラインパ
ッケージ（ＤＩＰ）に接続することができる。

第７Ａ図および第７Ｂ図はハウジング本体の１つの区画
室２０の内部構造を示し、固定端５２ａ、　５２ｂが区
画室２０の床２６に埋設される。床２６の表面は部分的
に固定端５２ａの表面より低下しており、スイッチング
接触子１００は床２６の表面と接触しない。リード線固
定端５２ａ、　５２ｂは、前記スイッチング接触子１０
０の両端間において区画室２０のプラスチック材の床２
６の突出部分によって互いに分離される。２個のカム６
０がリード接触子５０の固定＠５２ｂの前方よりも固定
端５２ａの側にあって傾斜部分６２と水平部分６４とを
有する。第１Ａ図および第７Ｂ図に示すように、カム６
０は固定端５２ａの側縁の外方かつ固定端５２ｂの前方
に離隔する。

次に、第８図において、すべりスイッチ要素８０は両端
上方に戻り止め８８と中央にスイッチボタン９０とを持
つ水平のすべり棒８２を有し、該すべり棒８２の下方に
ある２個の突出部材８４がスイッチング接触子１００の
保持部材１１２を受入れるチャンネルを形成する。突出
部材８４の内面は収束面８６を右する。スイッチング接
触子１００は２個のアーム１０２゜１０４を有し、該ア
ームの両端に接点１０８，１１０を有する。アーム１０
２の一端部は、第７Ａ図および第７Ｂ図に示されるよう
に、タブ１０６を有する１字形部材１０７を有する。タ
ブ１０６はカム６０と係合できる形状を有する。

第２図および第３図において、カバー１２０は側縁１２
４と端縁１２６とを有するとともに該カバーの上下面を
貫通する複数個の細長い開口１２２を備える。カバー１
２０は、ハウジング本体４のチャンネル４０と組合う形
状の下向きリップ１２８を備える。

第３図および第４図において、カバー１２０は下面に複
数個の戻り止め１３２を有し、すべりスイッチ要素８０
の戻り止め８８と互いに係合する。

本発明のスイッチ装置を組立てるためには、先ずスイッ
チング接触子１００を、その保持部材１１２がずべりス
イッチ要素８０の収束面８Ｇ内に押し嵌めされるように
して該要素８０に取付けられる。次に、各スイッチ要素
８０を絶縁ハウジング本体４の区画室２０内に挿入し、
該ハウジング本体４上にカバー１２０を配置する。カバ
ー１２０はそのリップ１２８がハウジング本体４のチャ
ンネル４０内に入るようにして該ハウジング本体に組合
される。カバー１２０およびハウジング４はこれらを超
音波溶接によって互いに固定される。

第９図および第１０図には、カバー１２０とハウジング
４との組合せ形状が詳細に示される。カバーのリップ１
２８はハウジング本体４の面７０．７３．７４および７
５と接合するそれぞれ面１３８．１４０．１４２および
１４４を有する。第１０図に示すように、リップ１２８
の面１４０と面１４６との距離はハウジング本体４の面
７３と面７２との距離よりも僅かに大きい。本発明の好
ましい実施例においては、距離Ｙは２．５４ミリメート
ル（０，０１０インチ）であって、カバー１２０の面１
４６はハウジング本体４の面７２よりも僅かに高い。か
かる形状によると、面１４２と面７４との間には小さな
間隙ができることに注目されたい。

第１１図に示すように、超音波ホーン３００が組付けに
備えてカバー１２０およびハウジング本体４の上方に配
置される。カバーおよびハウジング本体の形状は超音波
溶接方法を適用できるように特別に設計された。カバー
　１２０のリップ１２８の端部すなわち先端の而１４０
はできるだけ先細に、はとんど鋭端に形成された。超音
波溶接方法は、プラスチックを液化して融解材料とする
手段として圧力および撮動を使用するので、而１４０を
鋭端に形成することにより最大のエネルギが超音波ホー
ン３００から面１４０に伝達される。このホーン３００
によって振動と圧力とがカバー１２０に作用する時に、
エネルギがカバー１２０とハウジング本体４との接触点
に伝達される。

第１０図に示されるように、リップ１２８とチャンネル
４０との対向面間には間隙Ａ、Ｂが存在する。リップ１
２８の先端は先細のために、該先端は融解温度まで上昇
し、融解されたプラスチック材料は、面７４と面１４２
および面７０と面１３８の間を、それぞれ上方へ流動す
る。カバー１２０の床面７３は、先端の面１４０に比較
して広いので、融解しない。カバー１２０の超音波ホー
ン３００の圧力によって下方へ押圧されて、該カバーの
頂面１４６はハウジング４の頂面７２と同一平面となる
。リップ先端の面１４０の溶融容積は面１４２と面７４
との間隙の容積よりも小さいので、溶解された材料は面
７４に沿って上昇するけれども面７４を越えて区画室に
進入することはない。前記面７４は溶融プラスチックが
ハウジング４の区画室に流入するのを阻止するので、ス
イッチング接触子１００とリード接触子の固定端５２ａ
、　５２ｂとの間の電気接続に悪影響することはない。

本発明のスイッチ装置の好ましい製造方法においては、
４０キロヘルツのホーンが使用され、溶接処理時間は１
秒よりも短く、多分ｙ秒程度と考えられる。また、２０
キロヘルツのホーンを使用する場合は、処理時間が約１
秒にしてカバーとハウジングとが互いに融着しよう。

本発明の好ましい実施例においては、カバー１２０とハ
ウジング本体４との溶着前、すなわち、超音波ホーンを
配置して戻り止め８８．１３０間に圧力が作用される前
に、すべりスイッチ要素８０を取付ける必要がある。カ
バー１２０とすべりスイッチ要素８０とが互いに溶着す
るのを防止するために、該要素８０を構成する絶縁部分
は液晶重合体（ＬＣＰ）、すなわちカバー１２０および
ハウジング４よりも高い融解温度を持つような材料から
作成される。これに対し、カバー１２０およびハウジン
グ本体４はナイロン／ポリフェニレンオキサイド　アロ
イのような材料から作成される。本発明の好ましい実施
例においては、すべりスイッチ要素８０のＬＣＰ材料は
約３０パーセントのガラスを含み、これが材料に異質性
を与えてすべりスイッチ要素がハウジング本体やカバー
に溶着するのを防止する。

本発明のスイッチ装置を製造する好ましい方法において
は、リード接触子５０を構成するリードフレームがブラ
ンク段階で打抜かれ、次に成形ラインに移送され、ここ
で該リードフレーム上にハウジング本体４が成形される
。次に該ハウジング本体の区画室２０内にすべりスイッ
チ要素を挿入し、次にカバー１２０が超音波溶接される
。この溶接作業後に、リード部分５４（第３図）が下方
に折曲げられて最終形状に形成される。このようにリー
ド部分５４を前記溶接作業後に折り曲げることにより該
溶接作業中に該リード部分が損傷を受けるのを防止する
ことが知られている。

スイッチ組立体は、弾力性スイッチング接触子１００を
絶縁プラスチックから成るハウジング床の部分から上方
へ離隔させて該接触子が前記床のプラスチックによって
汚れることが防止されるので従来の別のスイッチでは得
られない利点を有する。第１Ａ図および第１Ｂ図に示さ
れるように、前記接触子１００が非作用位置に運動する
と、丁字形部材１０７のタブ１０６がカム６０の傾斜部
分６２に係合して接触アーム１０２を水平の固定端５２
ａから持上げ、その後に接点１０８はプラスチック絶縁
材料のカム６０の一部分上に滑りあがる。同様に、接触
子１００が、第７Ｂ図に示すように、作用位置に運動す
ると、タブ１０６が該接触子を下方へ運動させて接点１
０８がリード接触子の固定端５２ａの水平部分と接触す
る。すべりスイッチ要素８０が第１Ｂ図に示す位置にあ
る時は、前記固定端５２ａ、　５２ｂは共に前記接触子
１００と係合する。水平の固定端５２ａと接触するのは
、絶縁体のカム６０と接触するタブ１０６ではなくて、
該タブの中間にある接点１０８が水平の固定端５２ａで
あることに注目されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は印刷回路板の上方に位置する本発明のスイッチ
装置の斜視図、第２図は分解したスイッチ装置の諸部材
の斜視図、第３図はハウジング本体および該本体と分離
して下側から見たカバーの斜視図、第４図は最終的に組
付けられた内部諸部品を示す非作用状態のスイッチ装置
の端部の切断斜視図、第５１図は作用状態のスイッチ装
置を示す、第４図と同様な切断斜視図、第６Ａ図は作用
位置にあるすべりスイッチ要素の断面図、第６Ｂ図は非
作用位置にあるすべりスイッチ要素を示す、第６Ａ図と
同様な断面図。第１Ａ図は非作用位置にあるスイッチン
グ接触子の概略図、第７Ｂ図は作用位置にあるスイッチ
ング接触子を示す、第１Ａ図と同様な概略図、第８図は
すべりスイッチ要素の分解斜視図、第９図はカバーとハ
ウジング本体との組合い形状を示す断面図、第１０図は
カバーがハウジング本体に組合わされた、第９図と同様
な断面図、第１１図は超音波溶接装置の下方に位置した
溶接後のカバーおよびハウジング本体を示す、第１０図
と同様な断面図である。２・・・スイッチ装置４・・・ハウジング本体２６・・
・床　　　　　　　　４０・・・チャンネル５０・・・
リード接触子６０・・・カム１０８．１１０・・・接点１２８・・・リップ５２ａ、５２ｂ　−・・固定端８０・・・すべりスイッチ要素１２０・・・カバーコ９１］１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数本のリード接触子（５０）を突出させた絶縁
材料からなるハウジング本体（４）を含有し、前記リー
ド接触子（５０）が対向する第１および第２の列に配列
され、該リード接触子（５０）のそれぞれの列の固定端
（５２ａ、５２ｂ）が互いに離隔しかつ対向するととも
に前記ハウジング本体（４）の床（２６）上にほぼ水平
面内に位置し、対向する各対の固定端（５２ａ、５２ｂ
）がすべりスイッチ要素（８０）と整合しており、該す
べりスイッチ要素は、前記対向する固定端（５２ａ、５
２ｂ）が第１および第２の固定端（５２ａ、５２ｂ）間
にまたがった該すべりスイッチ要素のすべり接点（１０
８、１１０）と接触する第１位置と、前記すべり接点（
１０８、１１０）が前記第２固定端（５２ｂ）のみと接
触して前記第１固定端（５２ａ）と第２固定端（５２ｂ
）との間の連続性を遮断する第２位置との間で運動可能
な集積回路パッケージとして形成されたスイッチ装置（
２）において、前記ハウジング本体（４）が、前記リード接触子（５０
）の前記固定端（５２ａ、５２ｂ）の各々に近接すると
ともに前記すべり接点（１０８、１１０）を該ハウジン
グ本体の床（２６）から垂直に持上げるカム（６０）を
含有することを特徴とするスイッチ装置。
（２）各カム（６０）が少なくとも１個の傾斜部分（６
２）を含有するとともに前記ハウジング本体（４）と一
体的に成形されかつ前記傾斜部分が前記第１固定端（５
２ａ）に近接することを特徴とする請求項１に記載のス
イッチ装置。
（３）各すべりスイッチ要素（８０）が前記第１接点（
１０８）に近接して、少なくとも１個の前記傾斜部分（
６２）と係合して該接点（１０８）を前記ハウジング床
（２６）の上方に上昇させるタブ（１０６）を有するこ
とを特徴とする請求項２に記載のスイッチ装置。
（４）前記カム（６０）が前記第１および第２の固定端
（５２ａ、５２ｂ）間で少なくとも部分的に延びる２個
の傾斜部分（６２）を含有することを特徴とする請求項
１、２または３に記載のスイッチ装置。
（５）前記２個の傾斜部分（６２）が前記第１固定端（
５２ａ）および第２固定端（５２ｂ）の側縁の外方に位
置することを特徴とする請求項４に記載のスイッチ装置
。
（６）各すべりスイッチ要素（８０）が、前記２個の傾
斜部分（６２）に係合するとともに前記第１接点（１０
８）の近くにこれと一体的な２個のタブ（１０６）を含
有することを特徴とする請求項５に記載のスイッチ装置
。
（７）絶縁ハウジング本体（４）に絶縁カバー（１２０
）を固定する方法にして、前記ハウジング本体（４）の上面に近接して該ハウジン
グ本体の内周辺に沿つてチャンネル（４０）を形成し、前記カバー（１２０）の下側に前記チャンネル（４０）
内に受入れられる形状のリップを形成し、前記カバー（
１２０）に圧力および振動を与えて前記リップの端部に
おける絶縁材料を融解させて前記チャンネル（４０）内
で流動させ、前記カバー（１２０）および前記ハウジング本体（４）
を冷却させて前記融解した材料を固化させもつて該カバ
ー（１２０）を該ハウジング本体（４）に固定する諸工
程を含有する方法。
（８）床と、該床から立上る壁とを有して上方が開いた
面を形成するとともに、該壁の内部が、周辺の少なくと
も一部に沿って上方に開いたチャンネル（４０）を有す
る絶縁ハウジング本体（４）と、該絶縁ハウジング本体
（４）上に受入れられる形状を有するとともに、前記チ
ャンネル（４０）内に受入れられるリップ（１４０）を
下方に突出させた絶縁カバー（１２０）とを含有し、前記リップおよび前記チャンネル（４０）が少なくとも
部分的に互いに接触しない対向面を有し、もつて、前記
カバー（１２０）も前記ハウジング本体（４）に超音波
溶接する時に、前記リップ（１４０）が液化され、この
溶けた材料が前記チャンネル（４０）内で流動し、かつ
該チャンネル（４０）内で固化して該カバー（１２０）
と該ハウジング本体（４）とが一体に保持された電気部
材。
（９）前記リップ（１４０）の高さ寸法が前記チャンネ
ル（４０）の深さ寸法よりも大きく、従って前記カバー
（１２０）の上面が前記ハウジング本体の上面よりも若
干の距離（Ｙ）だけ高くなる請求項８に記載の電気部材
。
（１０）前記対向面間に少なくとも一つの間隙（Ａ、Ｂ
）が形成され、該間隙（Ａ、Ｂ）によつて形成された容
積が前記リップ（１４０）の融解容積よりも大きい請求
項９に記載の電気部材。