CN101345297B

CN101345297B - 钮扣电池电性连接结构及其制造方法

Info

Publication number: CN101345297B
Application number: CN2007101294267A
Authority: CN
Inventors: 邱全成; 刘小杰
Original assignee: Inventec Corp
Current assignee: Inventec Corp
Priority date: 2007-07-12
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2027-07-12
Also published as: CN101345297A

Abstract

一种钮扣电池电性连接结构及其制造方法，目的在于解决已知技术中产生电性连接接触不良的问题；一个印刷电路板表面预定区域形成第一焊锡层及第二焊锡层，且第二焊锡层高度高于第一焊锡层，固定一个金属扣件于印刷电路板上并形成一个容置空间容纳钮扣电池，当钮扣电池放置于容置空间时因第二焊锡层的高度而产生倾斜，以使钮扣电池负极得以紧密接触第一焊锡层与第二焊锡层而产生电性连接，而钮扣电池正极亦得以紧密接触金属扣件而产生电性连接，能够达到解决电性连接接触不良的问题。

Description

钮扣电池电性连接结构及其制造方法

技术领域

本发明系为一种电池电性连接结构及其制造方法，特别系指关于一种钮扣电池电性连接结构及其制造方法。

背景技术

目前电子产品的体积越来越小，一般都会采用钮扣电池的电源设计，其电源即为钮扣电池，并且选用一个金属扣件，此金属扣件用来对钮扣电池进行固定以及电性连接，但电性连接部份仅能提供与钮扣电池的正极电性连接；因此，电池的负极还需要通过直接接触印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)上的电性接点接触导通，完成整个电源回路。

请参考图1所示，图1系为理想状况钮扣电池电性连接结构剖面示意图。在理想的电性连接状态中，系在印刷电路板10(分为填充材料层11、铜箔层12以及阻焊层13)上通过蚀刻技术可以去除阻焊层13，使其铜箔层12外露(又称露铜区域14)；在露铜区域14上形成一层高度高于阻焊层13的焊锡层15，且为了能够产生良好的电性连接效果必需让焊锡层15表面非常平整，此焊锡层15即为钮扣电池20与印刷电路板10接触的第一电性接点16，因此钮扣电池负极21即可与第一电性接点16上表面达到良好电性连接。

印刷电路板10与金属扣件30固定形成电性连接，并且金属扣件30与印刷电路板10之间形成一个容置空间，除了可以容置钮扣电池20同时还可固定钮扣电池20，通过金属扣件30上的第二电性接点31可与钮扣电池正极22形成电性连接，即可完成整个电源回路。

然而由于生产技术的限制，实际上的焊锡层15并不容易达到理想状态中的高度及平整度，为了改善此些问题目前具有两种已知技术被普遍用来形成焊锡层15，第一种方法为喷锡技术；第二种方法为人工焊锡技术。

喷锡技术请参考图2所示，图2系为喷锡技术钮扣电池电性连接结构剖面示意图，图中省略金属扣件30部份。此一技术系为对露铜区域14表面进行喷锡作业，使铜箔层12上方可以形成一层高度固定焊锡层15；此一技术优点在于，可以使焊锡层15的表面较为平整，并且可以完成大区域的接触面积；但是，其缺点在于喷锡技术所产生的焊锡层15的高度不足，因此将造成钮扣电池与焊锡层15之间的接触面存在空隙，导致电性连接效果不良。

人工焊锡技术请参考图3所示，图3系为人工焊锡技术钮扣电池电性连接结构剖面示意图。此一技术系为对露铜区域14以人工方式进行焊锡作业，使铜箔层12上方可以增加一层焊锡层15；此一技术优点在于，可以保证焊锡层15的高度足够，使钮扣电池负极21与第一电性接点16的电性连接，不会产生接触不良的情形；但是，由于采用人工方式作业，其焊锡层15之高度很难控制，过厚的焊锡层15会导致金属扣件30在固定钮扣电池20产生过大压力，并产生图3图中金属扣件30弯曲的情形，造成来自箭头方向的压力，更甚将无法有效固定钮扣电池20，钮扣电池20亦难以放入取出。

有鉴于此，提供一种改进的钮扣电池电性连接改良方法实为必要，使钮扣电池在电性连接中可以解决已知技术所产生的问题，亦为相关业者亟待发展的重要课题。

发明内容

鉴于以上在现有技术中所提出喷锡技术以及人工焊锡技术，可知现有技术无法解决喷锡技术中可能产生电性连接接触不良，人工焊锡技术中其焊锡层的高度很难控制，导致金属扣件在固定钮扣电池产生过大压力以及钮扣电池难以放入取出的问题；因此，本发明目的在于提供一种钮扣电池电性连接结构及其制造方法，可以用来解决已知技术所产生的问题。

于本发明所揭露的钮扣电池电性连接结构，其包括有：一个印刷电路板；第一焊锡层，形成于印刷电路板表面第一区域；第二焊锡层，形成于印刷电路板表面第二区域，其高度高于第一焊锡层；及金属扣件，固定于印刷电路板上并形成一个容置空间容纳钮扣电池，容置空间涵盖第一区域以及第二区域；其中，钮扣电池放置于容置空间时因第二焊锡层的高度而产生倾斜，以使钮扣电池负极得以紧密接触第一焊锡层与第二焊锡层而产生电性连接，而钮扣电池正极亦得以紧密接触金属扣件而产生电性连接。

于本发明所揭露的钮扣电池电性连接结构制造方法，其包括有：首先，于一个印刷电路板表面第一区域形成第一焊锡层；其次，于同一个印刷电路板表面第二区域形成第二焊锡层，其高度高于第一焊锡层；再者，固定一个金属扣件于印刷电路板上并形成一个容置空间容纳钮扣电池，容置空间涵盖第一区域以及第二区域；最后，当钮扣电池放置于容置空间时因第二焊锡层之高度而产生倾斜，以使钮扣电池负极得以紧密接触第一焊锡层与第二焊锡层而产生电性连接，而钮扣电池正极亦得以紧密接触金属扣件而产生电性连接。

根据所揭露的钮扣电池电性连接结构及其制造方法，主要为第二焊锡层的高度高于第一焊锡层，当钮扣电池放置于容置空间时因第二焊锡层的高度而产生倾斜，再配合金属扣件本身所赋予的延展性，使钮扣电池负极得以紧密接触第一焊锡层与第二焊锡层而产生电性连接，而钮扣电池正极亦得以紧密接触金属扣件而产生电性连接。

有关本发明的特征与实作，兹配合图示作最佳实施例详细说明如下。(为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。)

附图说明

图1是理想状况钮扣电池电性连接结构剖面示意图。

图2是喷锡技术钮扣电池电性连接结构剖面示意图。

图3是人工焊锡技术钮扣电池电性连接结构剖面示意图。

图4是本发明钮扣电池电性连接结构平面示意图。

图5是本发明钮扣电池电性连接结构侧视剖面示意图。

图6是本发明所揭露的钮扣电池电性连接结构制造方法流程图。

具体实施方式

请同时参考图4以及图5所示，图4系为本发明钮扣电池电性连接结构平面示意图，图5系为本发明钮扣电池电性连接结构侧视剖面示意图。本发明所揭露的钮扣电池电性连接结构，其包括有：一个印刷电路板40；第一焊锡层41(在第一区域42表面上形成一层焊锡层)，形成于印刷电路板40表面第一区域42；第二焊锡层43(在第二区域44表面上形成一层焊锡层)，形成于印刷电路板40表面第二区域44，其高度高于第一焊锡层41，高度控制在钮扣电池负极61与第一焊锡层41所形成的夹角为0度至1度的高度；及金属扣件50，固定于印刷电路板40上的金属扣件固定区51(在实施上，金属扣件固定区51的形状会随着金属扣件50所设计与印刷电路板40所连接的连接点不同而有所变化，通常的设计为针状接点，因此金属扣件固定区51的形状即为圆形形状，在本发明中并未以此限制形状)，金属扣件50固定于印刷电路板40上的固定方式包括焊接固定或是通过螺钉将金属扣件50固定在印刷电路板10上，并形成一个容置空间52容纳钮扣电池60，容置空间52涵盖第一区域42以及第二区域44；其中，钮扣电池60放置于容置空间52时因第二焊锡层43的高度而产生倾斜，并且由于金属扣件50本身所赋予的延展性，会施加适当的压力在钮扣电池正极62的表面，可以使钮扣电池负极61藉由此压力得以紧密接触第一焊锡层41与第二焊锡层43而产生电性连接，而钮扣电池正极62亦藉由此压力得以紧密接触金属扣件50而产生电性连接。

上述的印刷电路板40表面第一区域42以及第二区域44，相对位置关系为第二区域44可以设置在第一区域42四周，在图4图中所示第二区域44为设置在第一区域42上方，亦可将第二区域44为设置在第一区域42下方(此实施态样图中未显示)，并且在第一区域42以及第二区域44分别对应形成的第一焊锡层41以及第一焊锡层43，第一焊锡层41系采用喷锡技术形成之，第二焊锡层43系采用回流焊技术形成之。

在实施上，第一区域42的形状并没有限制，可以为图4中所示的八边形形状或是圆形形状，且第一区域42的面积为小于钮扣电池负极面积且大于钮扣电池负极面积的一半，其目的在于让第一电性接点有足够的大小可以接触钮扣电池负极61达到电性连接之用。第二区域44其可设计为钢网形状或是长方形形状，采用此特殊形状系为回流焊技术所特殊需求，回流焊技术可以根据对钢网形状或是长方形形状的宽度控制而对焊锡层的高度进行精确控制，在此采用宽度为10密耳(mil)的宽度，其高度可控制在钮扣电池负极61与第一焊锡层41所形成的夹角为0度至1度，长度小于钮扣电池负极61的直径即可。然第一区域42与第二区域44的预定位置、形状面积、宽度高度本发明并未进一步加以限定，任何人得在符合本发明之精神的前提下依照实际需要做适当的调整。

为了突显本发明的技术特征与技术功效，图5中以夸张方式呈现，目的在于突显钮扣电池60倾斜情形及金属扣件50依靠本身所赋予的延展性，会施加适当的压力在钮扣电池正极62的表面，可使钮扣电池负极61藉由此压力得以紧密接触第一焊锡层41与第二焊锡层43而产生电性连接，而钮扣电池正极62亦藉由此压力得以紧密接触金属扣件50而产生电性连接以及钮扣电池负极61与第一焊锡层41所形成的夹角。

图5中，箭头方向为钮扣电池60放入的方向，第一焊锡层41以及第二焊锡层43可与钮扣电池负极61接触进行电性连接，金属扣件50更包含至少一个电性接点53，可与钮扣电池正极62接触进行电性连接，以完成整个电源回路。

请参考图6，图6系为本发明所揭露的钮扣电池电性连接结构制造方法流程图。本发明所揭露的钮扣电池电性连接结构制造方法，方法包含下列步骤：首先，于一个印刷电路板40表面第一区域42形成第一焊锡层41(步骤100)；其次，于同一个印刷电路板40表面第二区域44形成第二焊锡层43，其高度高于第一焊锡层41，高度控制在钮扣电池负极61与第一焊锡层41所形成的夹角为0度至1度的高度(步骤200)；再者，固定一个金属扣件50于印刷电路板40上并形成一个容置空间52容纳钮扣电池60，容置空间52涵盖第一区域42以及第二区域44(步骤300)；最后，当钮扣电池60放置于容置空间52时因第二焊锡层43的高度而产生倾斜，以使钮扣电池负极61得以紧密接触第一焊锡层41与第二焊锡层43而产生电性连接，而钮扣电池正极62亦得以紧密接触金属扣件50而产生电性连接(步骤400)。

本发明的钮扣电池电性连接结构及其制造方法，其技术特征在于产生高度不同的第一焊锡层41与第二焊锡层43(高于第一焊锡层，高度控制在钮扣电池负极61与第一焊锡层41所形成的夹角为0度至1度的高度)。因此当钮扣电池60被放置于容置空间52时会因第二焊锡层43的高度而产生稍微倾斜，再配合金属扣件50本身所赋予的延展性，会施加适当的压力在钮扣电池正极62的表面，可使钮扣电池负极61藉由此压力得以紧密接触第一焊锡层41而产生电性连接，同时亦能与第二焊锡层43紧密接触产生电性连接，而钮扣电池正极62藉由此压力亦得以紧密接触金属扣件50的电性接点53而产生电性连接。

虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。任何熟习本发明所属技术领域之技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种钮扣电池电性连接结构，其中包含：

一印刷电路板；

一第一焊锡层，形成于该印刷电路板表面一第一区域；

一第二焊锡层，形成于该印刷电路板表面一第二区域，其高度高于该第一焊锡层；及

一金属扣件，固定于该印刷电路板上并形成一容置空间容纳该钮扣电池，该容置空间涵盖该第一区域以及该第二区域；其中，该第一区域的面积小于钮扣电池负极面积且大于钮扣电池负极面积的一半；

其中，该钮扣电池放置于该容置空间时因该第二焊锡层的高度而产生倾斜，以使该钮扣电池负极得以紧密接触该第一焊锡层与该第二焊锡层而产生电性连接，而该钮扣电池正极亦得以紧密接触该金属扣件而产生电性连接。

2.如权利要求1所述的钮扣电池电性连接结构，其中该第二区域环绕在该第一区域的四周。

3.如权利要求1所述的钮扣电池电性连接结构，其中该第二区域宽度为10密耳且该第二区域长度为小于钮扣电池负极之直径。

4.如权利要求1所述的钮扣电池电性连接结构，其中该第二焊锡层高于该第一焊锡层，使该钮扣电池放置时，所形成的夹角为不大于1度。

5.一种钮扣电池电性连接结构制造方法，该方法包含下列步骤：

于一印刷电路板表面一第一区域形成一第一焊锡层；

于该印刷电路板表面一第二区域形成一第二焊锡层，其高度高于该第一焊锡层；

固定一金属扣件于该印刷电路板上并形成一容置空间容纳该钮扣电池，该容置空间涵盖该第一区域以及该第二区域；其中，该第一区域的面积小于钮扣电池负极面积且大于钮扣电池负极面积的一半；及

当该钮扣电池放置于该容置空间时因该第二焊锡层的高度而产生倾斜，以使该钮扣电池负极得以紧密接触该第一焊锡层与该第二焊锡层而产生电性连接，而该钮扣电池正极亦得以紧密接触该金属扣件而产生电性连接。

6.如权利要求5所述的钮扣电池电性连接结构制造方法，其中该第二区域环绕在该第一区域的四周。

7.如权利要求5所述的钮扣电池电性连接结构制造方法，其中该第二区域宽度为10密耳且该第二区域长度为小于钮扣电池负极的直径。

8.如权利要求5所述的钮扣电池电性连接结构制造方法，其中该第二焊锡层高于该第一焊锡层，使该钮扣电池放置时，所形成的夹角为不大于1度。