具有安装到基板的开关机构的电子装置 |
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| 申请号 | CN201680018454.9 | 申请日 | 2016-03-03 | 公开(公告)号 | CN107408466A | 公开(公告)日 | 2017-11-28 |
| 申请人 | 泰连公司; | 发明人 | C.R.金里奇三世; M.E.莫斯托勒; R.M.韦伯; | ||||
| 摘要 | 一种 电子 装置(100)，包括 基板 (102)，其具有顶表面(112)、底表面(114)以及通过其中的至少一个开口(118)。所述基板具有 电路 (116)。 开关 机构(104)安装到所述基板，并且电连接到所述电路。所述开关机构具有配置为启动所述开关机构的 致动器 (132)。所述开关机构具有保持所述致动器的 外壳 (130)，以及从所述外壳延伸的引线(134)。所述引线电连接到所述电路。所述开关机构在所述开口中安装到所述基板，使得所述外壳的至少一部分设置在所述顶表面的下方。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电子装置(100)，包括： |
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| 说明书全文 | 具有安装到基板的开关机构的电子装置技术领域[0001] 本文的主题总体上涉及具有安装到电路板的开关机构的电子装置。 背景技术[0002] 电路板具有许多应用，包括在电子装置中使用以控制电子装置的操作。一些电子装置使用开关机构来控制电子装置。开关机构安装到电路板，并呈现在电子装置的用户输入处，在这种情形下，开关机构可由用户致动。例如，一些电子装置使用与小键盘相关联的触觉开关，在这种情形下，小键盘的按钮或按键被按压以启用/停用开关机构。一些应用偏爱具有低剖面的电子装置。然而，开关机构通常安装到电路板的顶表面，且开关机构的厚度增加到电子装置的整体剖面。发明内容 [0003] 待解决的问题是需要用于一些应用中的具有低剖面(low profiles)的电子装置。 [0004] 通过一种开关机构提供了解决方案，所述开关机构配置为安装到基板，所述基板具有顶表面、底表面以及通过其中的至少一个开口，并且具有电路。开关机构包括配置为启动开关机构的致动器，以及保持致动器的外壳。外壳具有顶部和底部，以及在顶部和底部之间延伸的侧面。致动器从外壳的顶部的上方致动。开关机构包括从外壳延伸的引线，其具有配置为电连接到电路的安装垫。引线从外壳延伸，使得安装垫提升到外壳的底部的上方，以允许外壳的至少一部分设置在基板的顶表面的下方。附图说明 [0005] 现在将参考附图通过示例的方式描述本发明，其中 [0006] 图1是根据一个实施例形成的电子装置的分解透视图。 [0007] 图2是根据示例性实施例形成的电子装置的开关机构的透视图。 [0008] 图3是根据一个实施例的电子装置的一部分的顶部透视图，示出了安装到基板的开关机构中的一个。 [0009] 图4是根据一个实施例的电子装置的一部分的截面图，示出了安装到基板的开关机构中的一个。 [0010] 图5是根据一个实施例的电子装置的一部分的顶部透视图，示出了安装到基板的开关机构中的一个。 [0011] 图6是根据一个实施例的电子装置的一部分的截面图，示出了安装到基板的开关机构中的一个。 [0012] 图7是根据一个实施例的电子装置的一部分的顶部透视图。 [0013] 图8是根据一个实施例的电子装置的一部分的分解图。 [0014] 图9是根据一个实施例的电子装置的一部分的截面图。 具体实施方式[0015] 在一个实施例中，提供了一种开关机构，其被配置为安装到基板，基板具有顶表面、底表面以及通过其中的至少一个开口，并且具有电路。开关机构包括配置为启动开关机构的致动器，以及保持致动器的外壳。外壳具有顶部和底部，以及在顶部和底部之间延伸的侧面。致动器从外壳的顶部的上方启动。开关机构包括从外壳延伸的引线，其具有配置为电连接到电路的安装垫。引线从外壳延伸，使得安装垫提升到外壳的底部的上方，以允许外壳的至少一部分设置在基板的顶表面的下方。 [0016] 在又一实施例中，提供了一种电子装置，其包括基板，基板具有顶表面、底表面以及通过其中的至少一个开口。基板具有电路。开关机构安装到基板，并且电连接到电路。开关机构具有配置为启动开关机构的致动器。开关机构具有保持致动器的外壳，以及从外壳延伸的引线。引线电连接到电路。开关机构在开口中安装到基板，使得外壳的至少一部分设置在顶表面的下方。 [0017] 在另一实施例中，提供了一种电子装置，其包括基板，该基板具有顶表面、底表面以及通过其中的具有电路的至少一个开口。开关机构安装到基板，并且电连接到电路。开关机构具有配置为启动开关机构的致动器。开关机构具有保持致动器的外壳，以及从外壳延伸的引线。引线电连接到电路。开关机构在开口中安装到基板，使得致动器设置在基板的顶表面的下方。 [0018] 在又一实施例中，提供了一种电子装置，其包括基板，基板具有顶表面、底表面、以及在顶表面和底表面之间延伸以限定基板的厚度剖面的边缘。基板在边缘处具有通过其中的至少一个通孔。基板具有电路。开关机构接收在边缘处的开口中，并且电连接到电路。开关机构具有配置为启动开关机构的致动器。开关机构具有保持致动器的外壳和从外壳延伸的引线。引线电连接到电路。开关机构在开口中安装到基板，使得致动器布置在基板的厚度剖面内，并且向外延伸超出边缘。 [0019] 图1是根据一个实施例形成的电子装置100的分解透视图。电子装置100包括基板102，电子部件连接到基板102(例如，包含导电元件的组件)，基板102例如但不限于电路板，其可以包括2D或3D电路板、刚性电路板或柔性电路板。其他类型的基板包括模制的互连装置，或其他类型的装置。尽管本文图示的实施例是关于电路板，并且在下文中称为电路板 102，但是本文中的主题并非旨在限于电路板。电子装置100包括机械地且电气地联接到电路板102的一个或多个开关机构104、或仅仅(多个)开关104。 [0020] 电子装置100包括用户输入106(示出为准备安装到电路板102)，其具有用于致动一个或多个开关104的一个或多个用户输入致动器108。用户输入106设置在电路板102的上方，并且接收来自用户的输入以控制电子装置100的操作。用户输入106可以是具有一个或多个机械致动器特征的塑料、硅树脂或其他阵列。用户输入106可以是小键盘，且用户输入致动器108可以是按键，其可以被用户按压以控制电子装置100。可以提供其他类型的用户输入，并且用户输入可以具有其他类型的用户输入致动器108。例如，用户输入106可以具有用来调节或致动对应的开关104的切换按钮、摇杆按钮、旋转按钮、滑动按钮、模制圆盖部(domes)等，而不是按钮或按键。 [0021] 电路板102包括顶表面112，以及与顶表面112相对的底表面114。顶表面112面向用户输入106。可选地，顶表面112可以面向上，底表面114可以面向下；然而，在替代实施例中，其他取向也是可能的。电路板102包括一个或多个电路116、以及电连接到对应的电路116的开关104。电路116可以是印刷在电路板102的一个或多个层上的印刷电路。电路116可以包括迹线(例如在顶表面112、底表面114或电路板102的其他层上)、垫(例如用于将开关104安装到电路116)、通孔(例如用于电路板102的层之间的布线)、电气部件(例如电阻器、晶体管、电容器等)、等等。 [0022] 开关104机械地且电气地连接到电路板102，例如连接到电路板102的对应的电路116。例如，开关104可以被焊接到电路板102。开关104可以具有低剖面，这可以降低电子装置100的整体高度或厚度。在示例性实施例中，开关104相对于电路板102的顶表面112至少部分地凹陷。例如，开关104的至少一部分可以接收在电路板102中的开口118中。可选地，基本上整个开关104可以设置在顶表面112的下方。可选地，基本上整个开关104可以设置在底表面114的下方。 [0023] 图2是根据示例性实施例形成的电子装置的开关机构104的透视图。开关104包括外壳130，其具有可以例如被对应的用户输入致动器108(图1所示)致动的致动器132。开关104包括从外壳130延伸的多个引线134。引线134配置为电连接到电路116(图1所示)对应的安装垫和迹线。在图示的实施例中，引线134是具有对应的安装垫135的导电焊接尾部，用于表面安装并焊接到电路116的对应的安装垫。然而，可以在替代实施例中使用其他类型的引线，例如弹簧梁、顺应触针(compliant pins)等。 [0024] 在一个示例性实施例中，外壳130包括电介质材料和/或由电介质材料形成，例如塑料材料。外壳130在顶部136和底部138之间延伸。致动器132设置在顶部136处，并配置为面向用户输入致动器108。顶部136可以大致平行于电路板102(图1所示)的顶表面112(图1所示)取向。引线134从外壳130的侧面140延伸。可选地，引线134可以从侧面140的中间延伸，例如大约居中在顶部136和底部138之间；然而，引线134可以从靠近顶部136或靠近底部138的侧面140延伸。替代地，引线134可以从顶部136和/或底部138(与侧面140不同)延伸，并且可以向外弯曲。当开关104被启用和/或停用时，各种引线134可由致动器132电连接。 [0025] 致动器132设置在顶部136处，并且配置为面向用户输入致动器108。在图示的实施例中，致动器132是触觉按钮，其配置为通过在大致垂直于顶部136的按压方向上按压来致动。用户输入致动器108可以按压致动器132来致动开关104。在替代实施例中，可以提供其他类型的致动器。例如，致动器132可以是切换致动器、摇杆致动器、旋转致动器、滑动致动器、或另一类型的致动器。在各种实施例中，致动器132可以在接通状态和断开状态之间切换。在其他实施例中，致动器132控制开关104的电气状态。在其他实施例中，致动器132通过旋转来控制不同的电路功能。在替代实施例中，致动器的其他类型的运动是可能的。 [0026] 图3是电子装置100的一部分的顶部透视图，示出了安装到电路板102的开关机构104中的一个。图4是电子装置100的一部分的截面图，示出了安装到电路板102的开关机构 104中的一个。在图3和图4中图示出了电路板102中的开口118。在示例性实施例中，开口118完全通过电路板102在顶表面112和底表面114之间的厚度剖面延伸。开口118可以具有任何尺寸或形状，例如以接收开关机构104和/或用户输入致动器108(图1所示)。在图示的实施例中，开口118的形状为矩形；然而，在替代实施例中，开口118可以具有其他形状。 [0027] 在图示的实施例中，开关104相对于电路板102凹陷，以减小电子装置100的剖面或高度。例如，开关104的底部138设置在顶表面112的下方。开关104的至少一部分可以在电路板102的厚度剖面内。在图示的实施例中，整个外壳130设置在顶表面112的下方。可选地，外壳130的顶部136设置在底表面114的下方。开关104设置在开口118的下方。用户输入致动器108(图1所示)的一部分可以配置为接收在开口118中，以与开关104的致动器132相接。 [0028] 引线134的安装垫135沿着引线134的上表面设置，并且面向上。安装垫135电气地且机械地连接到电路116的对应的安装垫150。安装垫135焊接到安装垫150。在替代实施例中，安装垫135可以通过其他工艺机械地且电气地连接到安装垫150。安装垫150设置在底表面114上。可以使用通过电路板102延伸的导电通孔(未示出)将安装垫150电连接到内部层上或顶表面112上的电路116的导体或迹线。可选地，可以从下方支撑开关104，使得安装垫135、150之间的焊接接头在致动期间不会过度受力。 [0029] 在图示的实施例中，引线134的安装垫135设置在开关104的外壳130的顶部136处或上方。例如，引线134可以向上弯曲，以相对于外壳130的顶部136设置安装垫135。其他电气部件可以设置在电路板102的底表面114的下方。开关104可以具有比这样的电气部件更低的剖面，使得开关104不增加电子装置100的高度的剖面。相较于常规的电子装置100(其将开关104表面安装到顶表面112，其中开关104的整个高度或厚度增加到这样的电路板的顶表面的上方的凸出高度)，使开关104凹陷并且将开关104设置在电路板102的下方，减小了开关104在电路板102的上方的凸出高度(在图示的实施例中，开关104在顶表面112的上方的凸出高度为零)。因此，与常规的电子装置相比，具有安装到底表面114并且设置在底表面114的下方的开关104的电子装置100减小了电子装置100的整体剖面或高度。 [0030] 图5是电子装置100的一部分的顶部透视图，示出了安装到电路板102的开关机构104中的一个。图6是电子装置100的一部分的截面图，示出了安装到电路板102的开关机构 104中的一个。在示例性实施例中，开口118完全通过电路板102的厚度剖面延伸，并且开关 104至少部分地接收在厚度剖面内的开口118中。开口118的尺寸和形状设定为接收开关机构104。 [0031] 在图示的实施例中，开关104相对于电路板102凹陷，以减小电子装置100的剖面或高度。例如，开关104的底部138设置在顶表面112的下方。开关104的至少一部分可以在电路板102的厚度剖面内。在图示的实施例中，整个外壳130设置在顶表面112的下方，外壳130的底部138通常与底表面114齐平；然而，在替代实施例中，底部138可以在底表面114的上方或底面114的下方。用户输入致动器108(图1所示)的一部分可以配置为接收在开口118中，以与开关104的致动器132相接。 [0032] 引线134从外壳130向上延伸，并且配置为在顶表面112上安装到安装垫150。例如，引线134通过开口118延伸，例如沿着开口的侧壁，到顶表面112。引线134的安装垫135沿着引线134的下表面设置，并且面向下。安装垫135电气地且机械地连接到电路116的对应的安装垫150。例如，安装垫135可以焊接到安装垫150。在替代实施例中，安装垫135可以通过其他工艺机械地且电气地的连接到安装垫150。可选地，可以从下方支撑开关104，使得安装垫135、150之间的焊接接头在致动期间不会过度受力。 [0033] 开关104最低程度地增加电子装置100的高度的剖面。相较于常规的电子装置100(其传统地将开关104安装到顶表面112，其中开关104的整个高度或厚度增加到这样的电路板的顶表面的上方的凸出高度)，使开关104凹陷并且将开关104设置在开口118内，减小了开关104在电路板102的上方的凸出高度(在图示的实施例中，开关104在顶表面112的上方的凸出高度接近零，因为只有引线134在顶表面112上方延伸)。因此，与常规的电子装置相比，具有安装在开口118内并且设置在顶表面112的下方的开关104的电子装置100减小了电子装置100的整体剖面或高度 [0034] 图7是电子装置100的一部分的顶部透视图。图8是电子装置100的一部分的分解图。图9是电子装置100的一部分的截面图。图7至图9图示了具有布置为直角致动器的致动器132的开关104。图7至图9图示了具有布置在电路板102的边缘160处的开口118的电路板102。开口118在边缘160处是敞开的。致动器132是部分地凹陷到开口118中的侧面致动的开关。 [0035] 边缘160限定电路板102在顶表面112和底表面114之间的厚度剖面162。开关104设置在厚度剖面162内。在示例性实施例中，致动器132设置在电路板102的厚度剖面162内。例如，外壳130的一部分可以布置在顶表面112的下方，并且外壳130的一部分可以设置在底表面114的上方。在图示的实施例中，外壳130的顶部136设置在顶表面112的上方，并且外壳130的底部138设置在底部表面114的下方。在其他各种实施例中，外壳130也可以完全包含在厚度剖面162内。开关104延伸超出厚度剖面162，例如在厚度剖面162的上方并且在厚度剖面162的下方。在替代实施例中，开关104可以以不同方式设置，例如顶部136与顶表面112齐平和/或底部138与底表面114齐平。在其他实施例中，顶部136可以凹陷在顶表面112的下方和/或底部138可以设置在底部表面114的上方。然而，开关104相对于电路板102凹陷，使得底部138设置在电路板102的顶表面112的下方，以减小电子装置100的剖面或高度。 [0036] 在图示的实施例中，引线134从侧面140延伸，使得安装垫135机械地且电气地连接到电路板102的顶表面112上的安装垫150。引线134电连接到电路板102的对应的电路116。在替代实施例中，电路板102的安装垫150可以设置在底表面114上。在其他各种实施例中，安装垫150可以凹陷在顶表面112的下方。例如，电路板102可以具有凹口，其暴露具有安装垫150的电路板102的内部层。 [0037] 开关104设置在边缘160处，使得致动器132暴露在边缘160之外以用于致动。致动器132设置在顶表面112的下方，例如在厚度剖面162内。将开关104嵌入厚度剖面162内，减小了开关104在顶表面112的上方的剖面，从而减小了电子装置100的整个剖面。 |
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