CN104733887A - 电子部件的电连接结构 - Google Patents

Abstract

一种电子部件的电连接结构，包括：导电体(30)，具有由导电金属形成的连接脚(32)，并且在该导电体中，在与连接脚相对的端部上形成有接触部(34)；电子部件(50)，其在与该导电体相对的底面(54)上具有用于输入和输出电信号的金属端子(52)；以及壳体(10)，其具有用于保持该导电体的保持部和用于固定该电子部件的固定部，其中，该电子部件与该壳体产生接触并且由该固定部固定，使得该接触部弹性地变形并且该金属端子与该接触部彼此电连接。

Description

电子部件的电连接结构

技术领域

本申请涉及一种电连接结构，该结构能在不使用焊接的情况下，在电子部件与连接脚(connection pin，连接针脚)之间实现稳固的电连接。

背景技术

在相关技术中，作为在安装有各种电路部件的印刷电路板中用于输入和输出电信号的方法之一，现已采用的方法是在将连接脚插入形成在印刷电路板端部上的通孔之后，借助焊接使连接脚和印刷电路板彼此电连接。

JP 2008-124062A(参考文献1)公开了一种旋转角度检测装置，在该装置中，作为弯曲成L形的接触脚的一端部的针脚形端子插入到形成在接线板(PCB)端部上的安装通孔，该接线板上安装有霍尔元件，针脚形端子与PCB的连接盘(land)通过焊接彼此结合，使接触脚和PCB彼此电连接。在该旋转角度检测装置中，PCB在与接触脚电连接的状态下安装在检测侧壳体的内部。然后，形成在检测侧壳体内部的热嵌缝件(caulking piece)受热熔化和倾斜，并且钩住PCB的边缘，从而将PCB固定到检测侧壳体。

参考文献1中公开的旋转检测装置采用了这样一种结构，其中针脚形端子插入PCB的安装通孔，使得PCB和接触脚借助焊接彼此结合。这样的话，有必要设置使两者之间电连接的焊接工序。因此，有必要使用焊接所需的激光设备以使焊接工序自动化。此外，有必要为安装通孔和针脚形端子的相对位置进行非常精确的定位，以便将针脚形端子插入到安装通孔。因此，使装配工时大幅增加。此外，还有必要设置热嵌缝工序，并且有必要使用热嵌缝装置以便将PCB固定到检测侧壳体。由于这些设备和工时增加了旋转检测装置的制造成本，因此存在着进一步改进的空间。

发明内容

因此，需要这样一种结构，该结构能在不进行焊接或针脚插入的情况下，以容易和低成本的方式在电子部件与连接脚之间实现稳固的电连接。

本申请的一个方案针对一种电子部件的电连接结构，该电连接结构包括：导电体，具有由导电金属形成的连接脚，并且在该导电体中，在与连接脚相对的端部上形成有接触部；电子部件，其在与该导电体的相对的底面上具有用于输入和输出电信号的金属端子；以及壳体，其具有用于保持该导电体的保持部和用于固定该电子部件的固定部。该电子部件与该壳体产生接触，并且该电子部件由该固定部固定，使得接触部弹性地变形并且金属端子与接触部彼此电连接。

根据这种构造，不再需要设置如参考文献1中披露的旋转检测装置所需的将连接脚插入通孔的工序和焊接工序。如此，能够以容易、低成本和可靠的方式实现电子部件的内部电路与连接脚之间的电连接。

在根据本申请的该方案的电子部件的电连接结构中，优选的是，该电连接结构包括多个导电体，并且该壳体具有多个槽，这些槽分别地且单独地容纳上述多个导电体的至少一部分，且这些槽控制(regulate，调整)该导电体沿排布方向的运动。

根据这种构造，即使当非期望的外力施加到导电体时，这些槽也会控制相应的导电体沿着排布方向的运动。因此，能够可靠地保持彼此相邻的导电体之间的绝缘。

在根据本申请的该方案的电子部件的电连接结构中，优选的是，该保持部是该槽的一部分，该导电体的压配合部被压配合到该保持部。

根据这种构造，例如，通过改变导电体和槽两者中任一者的一部分宽度，并且通过设定能使导电体与槽压配合的尺寸关系，能够使导电体稳固地保持在槽中。在导电体和壳体的制造过程中，不需要额外的工序就能使导电体和槽之中任一者的宽度的一部分变窄。此外，压配合的实现将使导电体容纳在槽中，且由此不需要额外的工序。因此，无需增加任何成本就能使导电体保持在槽中。

在根据本申请的该方案的电子部件的电连接结构中，优选的是，该固定部被构造为与该壳体形成为一体的多个卡扣连接器，并且上述多个卡扣连接器中的每一个的卡爪部(pawl)均钩挂到电子部件的顶面，以将该电子部件固定到该壳体。

根据这种构造，使用卡扣连接器将电子部件固定到壳体，且接触部弹性地变形。以此方式，电子部件的内部电路与连接脚经由金属端子彼此电连接。这样，不再需要设置参考文献1中披露的旋转检测装置所需的热嵌缝工序。因此，能够以容易和低成本的方式将电子部件固定到壳体。

在根据本申请的该方案的电子部件的电连接结构中，优选的是，在该电子部件固定到该壳体的状态下，该接触部位于由该电子部件的底面与该壳体形成的空间的内部。

根据这种构造，当电子部件被安装到壳体上时，能够防止接触部过度变形。

在根据本申请的该方案的电子部件的电连接结构中，优选的是，该电子部件是能够检测与检测目标相关的信息的传感器。

当使用卡扣连接器将电子部件固定时，卡扣连接器的卡爪部被非常精确地形成。以此方式，能够将电子部件固定到壳体并使得电子部件的顶面和底面平行于壳体的上表面。如果电子部件的顶面平行于壳体的上表面，那么即使当检测目标远离电子部件的顶面时，也能够使电子部件的顶面直接面对检测目标。如此，能够非常精确地检测与检测目标相关的信息。此外，如果电子部件的底面平行于壳体的上表面，那么即使在设有多个导电体时，也能够使接触部与金属端子之间的各接触力均衡。如此，能够提高所有接触部的接触可靠性。

附图说明

通过下文参照附图的详细描述，将使前述的及其它的本申请的特征及特点变得更为明显，在附图中：

图1为示出根据本文披露的第一实施例的电连接结构的立体图；

图2为示出该电连接结构的构造的分解立体图；

图3为示出电路封装件(circuit package)安装到壳体上之前的状态的剖视图；

图4为示出电路封装件安装到壳体上的状态的剖视图；

图5A为示出根据本文披露的一实施例的接触部的侧视图；

图5B为示出根据本文披露的一变型示例的接触部的侧视图；

图5C为示出根据本文披露的一变型示例的接触部的侧视图；

图5D为示出根据本文披露的一变型示例的接触部的侧视图；

图6为示出根据本文披露的第二实施例的电连接结构的构造的分解立体图；以及

图7为示出电路封装件安装到壳体上的状态的剖视图。

具体实施方式

一、第一实施例

下面参照附图详细说明本文披露的第一实施例。如图1中所示，通过将容纳在壳体10中的导电体30与电路封装件50彼此电连接，实现根据本文所披露的实施例的电连接结构。电路封装件50是电子部件的一个示例。

如图2所示，壳体10是由树脂通过利用注塑成型法而制成，并且具有矩形平行六面体形状。壳体10具有六个曲柄形槽16，这些曲柄形槽从上表面12沿着Z方向被切割并且从侧面18沿着Y方向形成。通过将第一部分16a与第三部分16c(平行于Y方向的两个槽)和分别连接第一部分16a的端部和第三部分16c的端部的第二部分16b(平行于X方向)组合来构造各个槽16。第一部分16a的槽宽较宽，第二部分16b和第三部分16c的槽宽较窄。六个槽16分别具有相同的深度。无论是第一部分16a、第二部分16b还是第三部分16c，槽16的底面16d被构造为一个平面。

在上表面12上的三个位置处围绕第三部分16c形成有卡扣连接器20。卡扣连接器20是固定部的一个示例。卡扣连接器20被设置为在上表面12上垂直地竖立。在各卡扣连接器20的远端形成有朝向第三部分16c的方向突出的卡爪部20a。

设有六个导电体30，这些导电体均呈曲柄形。如图1所示，六个导电体30分别被容纳在六个槽16中。每个导电体30沿X方向的宽度均无任何间隙地适配于槽16。沿Z方向的厚度略小于槽16的深度。如图2所示，导电体30具有形成在一个端部上的连接脚32、形成在另一个端部上的接触部34以及将连接脚32与接触部34彼此电连接的连接部36。导电体30由例如磷青铜或铍铜之类的高导电弹性材料形成，并通过冲压单个板材来制造。根据使用的目的，在导电体30的表面上形成包括金、钯、锡或镍之类的镀层，由此防止表面的氧化和腐蚀。例如，在所有的导电体30上可形成有镍镀层，在连接脚32中的镍镀层上可形成有锡镀层，在接触部34上可形成有金镀层。

连接脚32需要足够的强度以便用作向外的连接端子。其沿X方向的宽度和沿Z方向的厚度均大于接触部34的宽度和厚度。另一方面，接触部34被构造为沿Z方向较薄，以便具有一弹性力，并且接触部34被构造为具有沿X方向减小的宽度，以与位于电路封装件50(后文将描述)的底面54上的金属端子52的端子间距相匹配。也就是说，连接脚32的垂直于Y方向的截面积被配置成大于接触部34的垂直于Y方向的截面积。连接部36的沿X方向的宽度及沿Z方向的厚度与接触部34的宽度及厚度相同。通过只将材料的一部分碾平和削薄，而获得从连接脚32到连接部36沿Z方向的厚度连续变化的形状。

各连接脚32在两个位置处具有压配合部32a，在这两个位置处的沿X方向的宽度比在其它位置处略宽。此外，以同样的方式，连接部36在一个位置处也具有压配合部36a，沿X方向的宽度在该位置处比在其它位置处略宽。压配合部32a和36a沿X方向的宽度比壳体10的第一部分16a和第三部分16c沿X方向的槽宽度略宽。

当导电体30容纳在槽16中时，压配合部32a和36a分别咬住位于第一部分16a和第三部分16c中的侧壁16e，进入槽16的侧壁16e内，并且被插入直到压配合部32a和36a接触到底面16d。以此方式，连接脚32和接触部34分别被容纳并保持在第一部分16a和第三部分16c中。连接部36被容纳在从第一部分16a到第三部分16c中。槽16的第一部分16a和第三部分16c内的被压配合部32a和36a咬住的位置对应于保持部。通过设置压配合部32a和36a，能防止施加到连接脚32的外力影响到接触部34。当导电体30的一部分沿X方向的宽度变宽而形成压配合部32a和36a时，无需设置额外的工序，因为在制造过程中只要通过改变冲头和冲模的形状即能够制造该导电体30。此外，实现压配合的结果是导电体30容纳在槽16中，因此不需要额外的工序。因此，导电体30能够保持在槽16中，而不会增加任何的成本。

如图1所示，在导电体30容纳在槽16中的状态下，连接脚32从壳体10向外延伸。或者，如图3所示，接触部34的触点34a从上表面12向上突出。如上所述，导电体30采用了这样一种构造，其中除连接脚32的一部分和触点34a之外，导电体30的大部分容纳在槽16中。因此，即使有非期望的外力施加到导电体30，槽16的侧壁16e也能控制各导电体30沿着排列方向(X方向)的运动。因此，能够可靠地维持彼此毗邻的导电体30之间的绝缘。

电路封装件50内部容纳有电路和电子电路。(电路封装件50)通过形成在底面54上的六个金属端子52输入和输出电信号，该底面是与导电体30相对的表面。如果在电路封装件50的底面54与接触部34彼此相对的状态下，将电路封装件50移动靠近上表面12，则卡扣连接器20的卡爪部20a会钩挂到电路封装件50的顶面，将电路封装件50固定到上表面12上，如图4所示。此时，六个接触部34弹性地变形，六个金属端子52分别与接触部34的触点34a形成接触。这就使得连接脚32和电路封装件50的内部电路彼此电连接。

如上所述，使用卡扣连接器20将电路封装件50固定到壳体10，接触部34弹性地变形，使得电路封装件50的内部电路和连接脚32经由金属端子52彼此电连接。因此，不再需要设置参考文献1中披露的旋转检测装置所需的将连接脚32插入通孔的工序、焊接工序和热嵌缝工序。如此，能够以容易和低成本的方式实现电路封装件50的内部电路与连接脚32之间的电连接。此外，在触点34a和金属端子52上分别形成金镀层。以此方式，即使触点34a与金属端子52之间的接触力减小，仍能够维持较低的接触电阻。因此，能够提高接触可靠性。

电路封装件50可被构造成使得一电子电路板由树脂、金属或陶瓷覆盖，或者该电路封装件可以是电子电路板本身。此外，对电路封装件50的类型(功能)并无特别限制，可使用任何所需的类型。例如，如果电路封装件50是磁传感器，其能够检测沿Z方向远离电路封装件50的顶面的磁体(未示出)的磁性。在此情况下，卡扣连接器20的卡爪部20a被非常精确地形成。以此方式，能够将电路封装件50固定到壳体10并使得电路封装件50的顶面和底面平行于壳体10的上表面12。如果电路封装件50的顶面平行于壳体10的上表面12，则能够使电路封装件50的顶面直接面对磁体。如此，能够非常精确地检测该磁体的磁性。此外，如果电路封装件50的底面平行于壳体10的上表面12，则能够使六个接触部34与金属端子52之间的各接触力均衡。因此，能够提高所有接触部34的接触可靠性。

这里披露的该实施例被配置为通过冲压单个板材形成导电体30，但不以此为限。连接脚32、接触部34和连接部36可由单独的材料分别形成，并可借助焊接方法彼此结合。连接脚32需要具有导电性和强度，接触部34需要具有导电性和弹性功能。因此，能够通过形成单独的材料、并且根据相应的特性使用最佳的材料来形成导电体30。

接触部34的形状不限于图1至图5A所示的弯曲型式，而可以为如图5B所示的形状。此外，如图5C和图5D所示，可在触点34a的顶端上设置一突出部。以此方式，使触点34a抵靠金属端子52的接触压力增大。如此，能够提高接触可靠性。接触部34和触点34a的形状不限于图5A至图5D所示的形状。根据为保持材料和性能所需的接触力，可以采用任何所需形状。

二、第二实施例

下面参照附图详细说明第二实施例。在这里披露的实施例中，壳体10和接触部34的形状与第一实施例中的形状不同，而其它方面与之相同。

如图6所示，根据这里披露的该实施例的壳体10被构造为使得用于安装电路封装件50的位置具有凹部14，该凹部从上表面12凹入。在凹部14的底面15上并不形成槽16，该底面15具有平坦形状。也就是说，槽16的第三部分16c在中间被凹部14分开。以下，在这里披露的该实施例中，被分开的、且未连接于第二部分16b的第三部分16c称为分开的部分16f。卡扣连接器20被设置为从底面15竖立，但仅形成在彼此相对的两个位置处。

五个支持部16g(其高度均低于上表面12的高度)从第三部分16c的侧壁16e和分开的部分16f的侧壁16e朝向凹部14侧略微延伸，这些支持部形成在凹部14的沿着Y方向的两侧上。由于形成有支持部16g，当电路封装件50安装到壳体10上时，电路封装件50可被支持在远离底面15的状态，如图7所示。以此方式，在电路封装件50的底面54与底面15之间形成一空间。因此，当电路封装件50安装到壳体上时，能够防止接触部34过度变形。此外，电路封装件50的顶面和底面54暴露于外部空气中，因此改善了辐射散热。

根据这里披露的实施例的接触部34具有延伸部34b，该延伸部的远端从图5B所示的形状继续延伸。在导电体30容纳在壳体10中并且电路封装件50尚未安装在壳体上的状态下，延伸部34b不接触到底面16d，而是位于分开的部分16f的内部空间中。也就是说，接触部34呈悬臂形状。随后，将电路封装件50移近支持部16g以安装到壳体10上，在卡扣连接器20钩挂到电路封装件50的顶面之前，延伸部34b立即与底面16d形成接触，接触部34呈双支梁形状。此后，延伸部34b在底面16d上滑动并且接触部34变形，直至将电路封装件50钩挂到卡扣连接器20并且底面54与支持部16g形成接触。与悬臂形状相比，如果接触部34呈双支梁形状，则弹性系数进一步增大。如此，在电路封装件50安装到壳体10上的状态下，接触力增大，从而提高了接触可靠性。

这里披露的该实施例被配置为使得延伸部34b具有直线形状，但不以该形状为限。这里披露的实施例可采用这样一种构造，其中通过将延伸部34b形成为朝底面16d凸形弯曲的形状，使得延伸部34b的远端相对不可能钩挂到底面16d而更可能在该底面上滑动，从而使延伸部34b的远端不能够与底面16d形成接触。

只要可确保所需的接触力并且远端容纳在被分开的部分16f中，就无需设置延伸部34b。还可采用如图5B所示的接触部34的形状。此外，可采用图5A、图5C和图5D中的任何形状，或可采用其它形状。

在此处公开的实施例中，接触部34的延伸部34b容纳在被分开的部分16f中，如图7所示。因此，如果使用通过冲压一板材而使得沿X方向的宽度比沿Z方向的宽度增加得更多的导电体30，即使当槽16未设置在凹部14中时，接触部34也会不沿X方向变形。因此，相邻的接触部34不可能因彼此接触而短路。

此处公开的实施例被配置为通过冲压板材而获得导电体30，但不限于此。可将具有优良的弹性功能的高导电杆材进行剪切和弯曲来构造导电体30。在此情况下，不可能改变连接脚32和接触部34的横截面积。此外，在此情况下，不可能在导电体30中形成压配合部36a。因此，需要单独设置用于将导电体30保持在槽16内部的结构。

此处公开的实施例被配置为使得压配合部32a和36a设置成并且压配合到导电体30的一部分，但不以此为限。例如，在导电体30中不设置压配合部32a和36a，而是可以从侧壁16e朝向槽16内部的空间形成有对应于保持部的多个突出部，槽16沿X方向的宽度在这些突出部的位置处可变窄。也就是说，这些突出部使导电体30能够压配合到并且保持在槽16中。当这些突出部形成在槽16的一部分中时，不必设置额外的工序，因为在壳体10的制造过程中使用注塑成型法，只要通过改变模具的形状即能够形成这些突出部。此外，压配合的实现将使导电体30容纳在槽16中，且由此不需要额外的工序。因此，无需增加任何成本就能使导电体30可保持在槽16中。如上文所述，可采用任何所需的方法以便将导电体30保持在槽16中。

本文披露的实施例能够用于这样的电连接结构中：该结构能在不使用焊接的情况下，在电子部件与连接脚之间实现稳固的电连接。

在前文的说明中描述了本发明的原理、优选实施例和操作模式。然而，本申请所要保护的本发明不应被解释为仅限于所披露的具体实施例。此外，本文所述的实施例应被视为说明性的而非限制性的。其他人可做出多种变型和更改，以及等同物的采用均不背离本发明的精神。因此，本申请明确地旨在涵盖所有落入权利要求书中所限定的属于本发明的精神和范围的这些变型、更改和等同物。

Claims (6)

1.一种电子部件的电连接结构，包括：

导电体(30)，具有由导电金属形成的连接脚(32)，并且在所述导电体中，在与所述连接脚相对的端部中形成有接触部(34)；

电子部件(50)，该电子部件在与所述导电体相对的底面(54)上具有用于输入和输出电信号的金属端子(52)；以及

壳体(10)，该壳体具有用于保持所述导电体的保持部以及用于固定所述电子部件的固定部，

其中，所述电子部件与所述壳体产生接触，并且所述电子部件由所述固定部固定，使得所述接触部弹性地变形并且所述金属端子与所述接触部彼此电连接。

2.根据权利要求1所述的电子部件的电连接结构，

其中，所述电连接结构包括多个导电体，

其中，所述壳体具有多个槽(16)，所述槽分别单独地容纳所述多个导电体的至少一部分，且所述槽控制所述导电体沿排布方向的运动。

3.根据权利要求2所述的电子部件的电连接结构，

其中，所述保持部是所述槽的一部分，所述导电体的压配合部(32a，36a)被压配合到所述保持部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子部件的电连接结构，

其中，所述固定部被构造为与所述壳体形成为一体的多个卡扣连接器(20)，

其中，所述多个卡扣连接器中的每一个的卡爪部(20a)均钩挂到所述电子部件的顶面，以将所述电子部件固定到所述壳体。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子部件的电连接结构，

其中，在所述电子部件固定到所述壳体的状态下，所述接触部位于由所述电子部件的底面与所述壳体形成的空间的内部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子部件的电连接结构，

其中，所述电子部件是能够检测与检测目标相关的信息的传感器。