本发明涉及一种用于在电路板上进行表面焊接安装的部件、相关用途和组件。
背景技术:
1、已知通过焊接连接将部件,特别是具有smd设计(smd即表面安装器件)的部件固定在电路板上。在smd安装中,诸如电子或机电部件之类的部件通过部件放置机安装在电路板(也称为板)的表面上。与传统的tht安装(tht即通孔技术)不同,部件直接安装在电路板的表面上,而不是通过接线端子焊接。在此,smd安装是当今电路板上部件安装的主导技术。在这种情况下,在电路板上安装不仅包括在电路板上将部件放置,还包括以下工作步骤:通过膏印刷的方式涂抹由锡颗粒和焊剂组成的焊膏;将组件安装在焊膏中的电路板上;通过回流法焊接电路板。
2、虽然电子部件在进一步组装过程中以及在预期使用过程中通常不承受机械负载,或者最多承受小负载,但也存在其它主要是机电的部件,例如用于建立电连接的插入式连接器,其主要在组装过程中可能承受高机械负载,而且还包括主要在按预期使用时受到机械应力的这样的部件,例如用作开关构件以改变开关状态和/或用于当致动致动元件时产生卡扣触觉的卡扣圆顶。例如,卡扣圆顶通过粘合膜固定在电路板上。然而,这种方法不适用于在电路板上安装多侧面smd的情况,因为薄膜在回流过程中会被损坏。通过焊接连接,特别是通过几个焊接连接,将机电部件固定到电路板上是不利的,因为焊接连接,尤其是,当受到机械负载时,暴露于特别高的应力,这可能导致完全失效。
技术实现思路
1、需要一种用于表面焊接安装的部件,在该部件中,尽管部件上有高的机械负载,但仍以改进的方式确保了焊接连接的耐久性。该目的通过根据本发明第一方面的部件和根据本发明第三方面的组件来实现。相应有利的用途是本发明第二方面的用途主题。有利的实施方式在每种情况下都是从属权利要求的主题。必须注意的是,在权利要求中单独引用的特征可以以任何技术上有意义的方式进行组合,并描述本发明的其他实施方式。说明书,特别是结合附图,附加地表征和规定了本发明。
2、本发明涉及一种用于在电路板(也称为板)上进行表面焊接安装的部件,特别是机电部件。该部件具有基体,其形成至少一个定位表面,该定位表面设置为与电路板的表面接触,或者形成横跨一个平面的多个定位点,这些定位点例如被设置在基体的外部位置。根据本发明的部件还包括两个弹性可缩性支架,这两个支架形成在基体的相对侧上,并且分别形成一个焊接表面,该焊接表面优选形成在相应支架的端部的一部分处,用于与相关联的定位表面进行焊接连接。焊接表面设置在由定位表面或多个定位点跨越的平面中。
3、根据本发明,两个支架中的每一个在其从基体到焊接表面的过程中依次排列,具有条形的、平坦的第一部分和条形的、平坦的第二部分;其中第一部分的主表面与第二部分的主表面相互成角度设置,即它们既不位于同一平面中,也不位于平行平面中。例如,由第一部分4a的主表面跨越的平面与第二部分4b的主表面跨越的平面包括在70°到110°范围内的角度。主表面被理解为第一部分或第二部分的那些侧面,其与相应部分的其余侧面相比具有最大的表面积。例如,一个部分的主表面基本上彼此平行。因为第一部分和第二部分每个都形成为条形的且平坦的,所以它们在垂直于各自主表面的方向上具有最大的弹性顺度。
4、由于本发明的特征,即第一部分的主表面和第二部分的主表面在空间中的相对方位不同,每个支架在两个不同的方向上具有弹性自由度,这在基体上存在机械应力的情况下改善了在部件侧焊接表面和电路板侧定位表面之间的焊接连接上的机械负载。在部件和电路板之间多次提供的焊接连接使得能够利用smd技术在电路板上进行多侧面安装,特别包括利用回流法焊接电路板。
5、优选地,部件是机电部件。更优选地,如果基体设置在致动元件和电路板之间,则该基体被配置成当致动元件被致动时以复位的方式作用在致动元件上,并且可选地,至少与电路板协作以产生电开关触点。由于基体在作用在致动元件上的致动力的力路径中的设置以及由于机械复位作用和由此产生的基体的弹性变形,关于部件和电路板之间的焊接连接的机械要求特别高并且还包括在平行于电路板表面的方向上作用的力,例如剪切力。由于支架允许基体在几个方向上的弹性补偿运动,因此可以有效地避免部件和电路板之间的焊接连接的断裂。
6、优选地,基体具有开关圆顶,其中开关圆顶能够从稳定状态变形到不稳定状态,同时提供卡扣触觉。卡扣触觉被理解为相对于复位力的力路径曲线,其中力路径曲线在到达按压的不稳定最终位置之前达到局部最大值。这种带有开关圆顶的基体通常被称为“卡扣圆顶”。
7、优选地,基体和支架一体成型。更优选地,它们由金属片一体成型为弯曲冲压件。最优选地,部件完全由弯曲的并且可选地压花的金属片形成,例如弹簧钢板。
8、根据优选实施方式,对于两个支架中的每一个,第一部分的第一最长延伸方向平行于第二部分的第二最长延伸方向。
9、优选地,支架各自深植于基体中,相对于相应侧面的几何中心在相反的方向上偏移。
10、优选地,第一部分和第二部分中的至少一个部分的主表面平行于定位表面或平行于由定位点跨越的平面,因此,在固定到电路板的状态下,平行于电路板的表面。更优选地,第一部分平行于定位表面或平行于由定位点跨越的平面。
11、优选地,第一部分的主表面基本上垂直于第二部分的主表面。
12、优选地,两个支架各自被配置成从基体开始到相关的焊接表面的曲折形状。例如,第一部分和第二部分通过第三部分连接,第三部分弯曲若干次。
13、本发明还涉及根据前述的部件在电路板上进行表面焊接安装的用途,优选地当使用smd技术安装在电路板时,更优选地在使用smd技术的电路板上多侧面安装中。
14、本发明还涉及一种组件,由电路板和前述的部件组成,其中基体仅靠在电路板上,并且只有每个支架的焊接表面通过焊接连接固定到电路板的相关定位表面上。结合部件的创造性设计,即第一部分的主表面和第二部分的主表面在空间中的相对方位不同,每个支架在两个不同的方向上具有弹性自由度,这在基体上存在机械应力的情况下改善了部件侧焊接表面和电路板侧定位表面之间的焊接连接上的机械负载。
15、优选地,根据本发明的组件还包括致动元件,其中,部件的基体设置在致动元件和电路板之间,并且当致动元件被致动时以复位的方式作用在致动元件上,并且可选地,至少与电路板协作以产生电开关触点。
16、由于基体在作用在致动元件上的致动力的力路径中的设置以及由于机械复位作用和由此产生的基体的弹性变形,关于部件和电路板之间的焊接连接的机械要求特别高并且还包括在平行于电路板表面的方向上作用的力,例如剪切力。由于支架允许基体在几个方向上的弹性补偿运动,因此可以有效地避免部件和电路板之间的焊接连接的断裂。
1.一种用于在电路板(2)上进行表面焊接安装的部件(1),其包括:
2.根据权利要求1所述的部件(1),其特征在于,如果所述基体(3)设置在致动元件和电路板(2)之间,则所述基体(3)被配置成当所述致动元件被致动时以复位的方式作用在所述致动元件上,并且可选地,至少与所述电路板(2)协作以产生电开关触点。
3.根据权利要求2所述的部件(1),其特征在于,所述基体(3)具有开关圆顶(5),并且所述开关圆顶(5)能够从稳定状态变形到不稳定状态,同时提供卡扣触觉。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的部件(1),其特征在于,所述基体(3)和所述弹性支架(4)一体成型,优选地由金属片一体成型为弯曲冲压件。
5.根据权利要求4所述的部件(1),其特征在于,对于两个弹性支架(4)中的每一个,所述第一部分(4a)的第一最长延伸方向平行于所述第二部分(4b)的第二最长延伸方向。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的部件(1),其特征在于,所述两个弹性支架(4)各自深植于所述基体(3)中,相对于相应侧面的几何中心在相反方向上偏移。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的部件(1),其特征在于,所述第一部分(4a)和所述第二部分(4b)中的至少一个部分的主表面平行于所述定位表面或平行于由所述定位点(6)跨越的平面。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的部件(1),其特征在于,所述第一部分(4a)的主表面基本上垂直于所述第二部分(4b)的主表面。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的部件(1),其特征在于,所述两个弹性支架(4)各自被配置成从所述基体(3)开始到所述焊接表面(4c)的曲折形状。
10.一种根据权利要求1-9中任意一项所述的部件(1)在电路板上进行表面焊接安装的用途。
11.一种组件,由电路板和根据权利要求1-9中任意一项所述的部件(1)组成,其中,所述部件(1)的基体(3)仅仅靠在所述电路板(2)上,并且只有每个弹性支架(4)的焊接表面(4c)通过焊接连接固定到所述电路板(2)的相关定位表面(13)上。
12.根据权利要求11所述的组件,其特征在于,还包括致动元件,其中,所述部件(1)的基体(3)设置在所述致动元件和所述电路板(2)之间,并且当所述致动元件被致动时以复位的方式作用在所述致动元件上,并且可选地,至少与所述电路板(2)协作以产生电开关触点。