集成繼電器的原理、結構和高度低於2毫米的通信繼電器的製作方法

2023-06-17 12:33:11

專利名稱：集成繼電器的原理、結構和高度低於2毫米的通信繼電器的製作方法
技術領域：
本發明屬於電磁繼電器、通信繼電器技術領域背景技術 在現有的電磁繼電器、特別是微型化的通信繼電器中，按照體積分為4代，第二代正在被逐步淘汰，第三代正在大批量生產應用，第四代處於研發和小批量生產階段，在世界前10名通信繼電器生產企業中，日本歐姆龍公司生產的G6K系列產品成為最先進的第四代通信繼電器的代表，其長、寬、高分別為10*6*5.5立方毫米，體積為330立方毫米，典型技術參數為2組轉換開關，觸點容量為DC 1A/30V，線圈功耗為100毫瓦。

發明內容
集成繼電器的原理本發明在專利申請號為200510085599.4的基礎上，將其中說明書附圖所示的繼電器與普通的印刷電路板互補集成，將繼電器的線圈嵌入印刷電路板的絕緣層中，在印刷電路板的導電層上刻蝕出繼電器的觸點和引腳，使印刷電路板的實體和通信繼電器實體交互融為一體，就象最初的集成電路是將電晶體和連接線集成在印刷電路板上一樣，將繼電器與普通的印刷電路板互補集成，可以將已微型化的第四代通信繼電器的體積大幅度縮小。同時這樣的結構完全改變了繼電器作為一個獨立的元件焊接或帖裝在印刷電路板上的歷史，可以在設計製作印刷電路板時就將繼電器的觸點、引腳和線圈位置預先製作在印刷電路板上。


集成繼電器的結構下面以專利申請號為200510085599.4申請文件中說明書附圖11為例說明將繼電器與普通的印刷電路板互補集成的結構，上述申請文件的說明書附圖中的其它繼電器圖例都可與普通的印刷電路板互補集成，其集成結構可依次類推。
圖1是普通雙面印刷電路板的結構示意圖，其中1為導電層，2為絕緣層。如圖2所示，可以將普通雙面印刷電路板分為2層單面印刷電路板和1個絕緣層2共3層，在導電層1上刻蝕出繼電器的觸點和引腳，在中間的絕緣層2的相應位置鑽孔，將繼電器線圈3嵌入在印刷電路板絕緣層鑽孔中，線圈引腳4穿過導電層1引出，則完成了印刷電路板上繼電器部分的製作，轉換電極8是由2個內含相反磁極性的翹板組成的，每個翹板內沿中心轉軸7對稱的2塊磁鐵N和S的極性也是相反的，翹板的表面是導電性良好的觸點材料，印刷電路板既是繼電器的組成部分，也是繼電器工作時的支撐和依託。
具體實施例方式
圖3是另一種可以大規模生產集成繼電器的的結構，是直接在普通雙面印刷電路板上鑽孔並在導電層1上刻蝕出繼電器的引腳，將繼電器線圈3嵌入在印刷電路板中間鑽孔中，線圈引腳4穿過導電層1引出，繼電器的觸點和引腳6覆蓋在繼電器線圈3和導電層1上，用焊點5完成連接，繼電器的觸點和引腳6可以是由專門的觸點材料製作的薄膜狀良導體。
圖4是在圖3的基礎上加上轉換電極8構成的可以大規模生產的繼電器結構圖。
圖5、圖6是在雙面或單面印刷電路板導電層1上刻蝕出的繼電器的1組轉換電極，它與活動的翹板轉換電極8一起構成一組轉換開關。
圖7是繼電器的外殼9的結構示意圖，它由絕緣材料製成，象一個空盒子扣在轉換電極8磁性翹板的上面，其中2個半圓形盲孔缺口10用於翹板中心轉軸7的定位，用於限制翹板中心轉軸7的軸向竄動及垂直於軸向的擺動，由於活動的轉換電極8的翹板可以用比1毫米更薄的材料製作，所以外殼9的總高度不會大於2毫米，因此從雙面印刷電路的外表看去，繼電器高出印刷電路表面的部分不會大於2毫米，當外殼9的邊長為4*4毫米時，2個外殼9的體積僅為日本歐姆龍公司生產的G6K系列產品體積的五分之一。
嵌入在印刷電路板絕緣層鑽孔中繼電器線圈3可以是單線圈或雙線圈，當在雙線圈中交替加電時，電磁力與轉換電極8磁性翹板相互作用，可使磁性翹板下面的電極接通或斷開，當在單線圈中加脈衝電壓，並在驅動電路和線圈之間串接一個電容時，電磁力與轉換電極8磁性翹板在脈衝的前沿和後沿相互作用，可使磁性翹板下面的電極接通或斷開。
權利要求
1.一種集成繼電器，其特徵是將電磁繼電器與普通的印刷電路板互補集成，將繼電器的線圈嵌入印刷電路板的絕緣層中，在印刷電路板的導電層上刻蝕出繼電器的觸點和引腳，使印刷電路板的實體和通信繼電器實體交互融為一體，將繼電器與普通的印刷電路板互補集成，可以將已微型化的第四代通信繼電器的體積大幅度縮小。這種結構完全改變了繼電器作為一個獨立的元件焊接或帖裝在印刷電路板上的歷史，可以在設計製作印刷電路板時就將繼電器的觸點、引腳和線圈位置預先製作在印刷電路板上。
2.按照權利要求1所述的集成繼電器，其特徵是可以將普通雙面印刷電路板分為2層單面印刷電路板和1個絕緣層2共3層，在導電層1上刻蝕出繼電器的觸點和引腳，在中間的絕緣層2的相應位置鑽孔，將繼電器線圈3嵌入在印刷電路板絕緣層鑽孔中，線圈引腳4穿過導電層1引出，則完成了印刷電路板上繼電器部分的製作，轉換電極8是由2個內含相反磁極性的翹板組成的，每個翹板內沿中心轉軸7對稱的2塊磁鐵N和S的極性也是相反的，翹板的表面是導電性良好的觸點材料，印刷電路板既是繼電器的組成部分，也是繼電器工作時的支撐和依託。
3.按照權利要求1所述的集成繼電器，其特徵是圖3是另一種可以大規模生產集成繼電器的的結構，是直接在普通雙面印刷電路板上鑽孔並在導電層1上刻蝕出繼電器的引腳，將繼電器線圈3嵌入在印刷電路板中間鑽孔中，線圈引腳4穿過導電層1引出，繼電器的觸點和引腳6覆蓋在繼電器線圈3和導電層1上，用焊點5完成連接，繼電器的觸點和引腳6可以是由專門的觸點材料製作的薄膜狀良導體。
4.按照權利要求1所述的集成繼電器，其特徵是圖7是繼電器的外殼9的結構示意圖，它由絕緣材料製成，象一個空盒子扣在轉換電極8磁性翹板的上面，其中2個半圓形盲孔缺口10用於翹板中心轉軸7的定位，用於限制翹板中心轉軸7的軸向竄動及垂直於軸向的擺動，
全文摘要
本發明提出了集成繼電器的原理、結構和高度低於2毫米的通信繼電器的設計方案，將電磁繼電器與普通的印刷電路板互補集成，將繼電器的線圈嵌入印刷電路板的絕緣層中，在印刷電路板的導電層上刻蝕出繼電器的觸點和引腳，使印刷電路板的實體和通信繼電器實體交互融為一體，將繼電器與普通的印刷電路板互補集成，可以將已微型化的第四代通信繼電器的體積大幅度縮小，可使繼電器高出印刷電路表面的部分不會大於2毫米。這種結構完全改變了繼電器作為一個獨立的元件焊接或帖裝在印刷電路板上的歷史，可以在設計製作印刷電路板時就將繼電器的觸點、引腳和線圈位置預先製作在印刷電路板上。
文檔編號H05K3/30GK1929064SQ200510098460
公開日2007年3月14日 申請日期2005年9月8日 優先權日2005年9月8日
發明者李源 申請人:李源