CN105075025A - 具有公差补偿部分的触点载体 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种触点载体(100)，其包括电触点(128)以及与该电触点(128)以导电方式连接的触臂(136)，其中，所述触臂(136)包括公差补偿部分(138)和形成于所述公差补偿部分(138)上的接触底座(132)，该接触底座用于通过一接触表面与所述电触点(128)发生电接触。

Description

具有公差补偿部分的触点载体
技术领域
本发明涉及一种触点载体，其具有电触点以及以导电方式与该电触点相连接的触臂。
背景技术
此类触点载体用于在所述电触点和印刷电路板之间形成导电式连接。所述触点可例如为插孔或插头。在插入式封装技术(THT)中，所述触点载体的连接导线插入印刷电路板的接触孔中，然后通过焊接(如传统的手工焊接、波峰焊接或选择性焊接)以导电方式连接到所述印刷电路板的导丝上。然而，在表面贴装技术(SMT)中，所述触点载体的可焊接连接表面直接焊接到所述印刷电路板的导丝上。为实现此目的，在组件安装前，先使用锡膏对所述印刷电路板作为连接表面的导丝部分通过丝网或模版印刷等方法进行印刷。触点载体安装后，再通过焊接的方式实现所述连接表面之间的导电连接。如果所述触点载体设于所述印刷电路板的顶面，则可采用回流焊接等方法。相较而言，如果所述触点载体设于所述印刷电路板的底面，则先以粘合剂粘合该触点载体，然后再于波峰浴或喷浴中焊接。如此，组件可以以非常密集的方式主要安装于所述印刷电路板的两个表面，减少了对空间的要求，从而使得所制备的电子设备可具有较小的体积，而且性价比获得显著的提高。
然而，此焊接过程中可能发生所谓的模糊现象，此模糊现象可使得触点载体在焊接后并非位于其在印刷电路板上的目标位置，而是位于触点载体例如在X，Y方向上发生移位的位置。此外，所述触点载体也可能发生旋转角度方面的误差，即该触点载体绕其自身垂直轴发生旋转。上述触点载体的移位及角度旋转可产生如下四种故障形式：
-所述触点载体实现导电连接，但并不完全位于印刷电路板正中，而是其整个连接金属化层位于印刷电路板上；
-所述触点载体实现导电连接，但其连接金属化层超出印刷电路板的铜表面；
-所述触点载体未实现导电连接，而且其连接金属化层超出印刷电路板的铜表面；
-所述触点载体未实现导电连接，而且其连接金属化层完全位于印刷电路板的铜表面之外。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种改进的触点载体。
此目的通过具有本发明独立权利要求技术特征的技术方案实现。其优选实施方式见于从属权利要求技术方案、说明书及附图。
本发明基于如下认识：通过公差补偿的方式可对模糊引起的错误定位进行补偿。
根据第一方面，该目的通过以下方式实现：所述触点载体包括电触点以及与该电触点以导电方式连接的触臂，其中，所述触臂包括公差补偿部分以及形成于所述公差补偿部分上的接触底座，该接触底座用于通过一接触表面与所述电触点发生电接触。其所实现的技术优点在于，所述公差补偿部分可对模糊引起的错误定位进行补偿，从而提高制造良品率。
在一优选实施方式中，所述触臂自所述电触点横向或径向延伸。其所实现的技术优点在于，可使触点载体具有较小的尺寸，从而占据较小的安装空间。
在另一优选实施方式中，所述电触点沿第一方向延伸，所述触臂沿第二方向延伸，其中，所述第一方向和第二方向形成处于一角度公差范围内的角度，该角度尤其为90°。在此方式中，所述角度公差范围可具有与制造相关的公差，例如为90°的5％、10％或15％等。其所实现的技术优点在于，可使该触点载体的制造尤为简单。
在另一优选实施方式中，所述接触底座在一角度公差范围内沿所述第二方向延伸。在此方式中，所述角度公差范围可具有与制造相关的公差，例如为5％、10％或15％。其所实现的技术优点在于，可使该触点载体更为小巧，从而占据更小的安装空间。
在另一优选实施方式中，所述公差补偿部分可机械变形。其所实现的技术优点在于，所述公差补偿部分可通过变形而抵消焊接过程中所产生的力。
在另一优选实施方式中，所述公差补偿部分可弹性或塑性变形。其所实现的技术优点在于，所述弹性变形能力可抵消仅在焊接过程中由热应力所引起的变形，而所述塑性变形能力可对永久性错误定位进行补偿。
在另一优选实施方式中，所述接触底座通过所述公差补偿部分与所述电触点相连接。其所实现的技术优点在于，通过将所述公差补偿部分设于接触底座和电触点之间，使得触点载体的设计尤其简单。
在另一优选实施方式中，所述公差补偿部分包括一弯弧部分，尤其为一U形弯曲部分。其所实现的技术优点在于，除了结构紧凑之外，还能使公差补偿部分实现对较大公差的补偿能力，而且可以简单方式制造。
在另一优选实施方式中，所述接触底座以一角度设于所述公差补偿部分上。其所实现的技术优点在于，公差补偿部分与接触底座之间的此角度设置方式可使公差补偿部分在该点上尤其容易变形，从而实现公差补偿。
在另一优选实施方式中，所述接触底座设于所述公差补偿部分下方。其所实现的技术优点在于，可使所述触点载体的接触底座以特别简单的方式固定至一接触表面上，例如印刷电路板的导丝上。
在另一优选实施方式中，所述接触底座以可弹性或塑性变形方式形成于所述公差补偿部分上。其所实现的技术优点在于，所述弹性变形能力可抵消仅在焊接过程中由热应力所引起的变形，而所述塑性变形能力可对永久性错误定位进行补偿。
在另一优选实施方式中，所述接触底座为焊盘底座。其所实现的技术优点在于，可使所述接触底座形成焊接连接而不产生任何问题。
在另一优选实施方式中，所述电触点为接触插孔或接触插头。其所实现的技术优点在于，可使所述接触插孔或接触插头无误差地定位于印刷电路板上，并且该接触插孔或接触插头的电触点可以导电方式连接到所述印刷电路板上。
在另一优选实施方式中，所述触点载体具有承载所述电触点的底部。其所实现的技术优点在于，可使所述触点载体在焊接过程中放置于所述电触点上。
在另一优选实施方式中，所述底部具有容纳所述触臂的径向凹槽。其所实现的技术优点在于，所述凹槽可实现所述触臂以及进而所述触点载体的定位。
在另一优选实施方式中，所述触点载体包括设置于所述电触点上的且可拆卸的绝缘套管。其所实现的技术优点在于，所述绝缘套管可对所述电触点进行保护，同时可通过机械或光学编码的方式对所述触点载体的电触点进行功能标识。
在另一优选实施方式中，所述触点载体包括多个电触点，每个所述电触点均以导电方式与一触点相连接。其所实现的技术优点在于，可同时形成多个电接触点。
在另一优选实施方式中，所述触点载体为表面贴装器件(SMD)触点载体。其所实现的技术优点在于，可采用机械装置经定位及后续炉内焊接制成电触点。
附图说明
以下通过参考附图，对其他例示性实施方式进行描述。所述附图中：
图1为触点载体示意图；
图2为触点载体分解视图；
图3为接触管脚立体图；
图4为接触管脚侧视图；
图5为接触管脚仰视图；
图6为接触管脚部分截面图；
图7为底部的顶面视图；
图8为底部的底面视图。
附图标记列表
100触点载体
102接触管脚
104绝缘套管
106底部
108联管螺母
110内螺纹
112内密封件
114外密封件
116通道体
118编码
120顶面
122底面
124通道开口
126凹槽
128电触点
130接触插孔
132接触底座
134焊盘底座
136触臂
138公差补偿部分
200定位栓
202定位孔
300第一端
302第二端
304a接触舌片
304b接触舌片
306通道
308弯曲部分
310连接部分
312圆弧部分
314弯弧部分
316U形弯曲部分
318弯折部分
500密封化合物阻挡层
α角度
β角度
γ角度
δ角度
ε角度
XX方向
YY方向
ZZ方向
I第一方向
II第二方向
具体实施方式
图1所示为电触点载体100，在本例示实施方式中，其包括三个接触管脚102、一个绝缘套管104、一个底部106以及一个联管螺母108。图1中只以附图标记102对三个接触管脚中的一个进行了标示。
在本例示实施方式中，触点载体100用于形成插头/插孔式连接中的插孔，该插头/插孔式连接可通过表面贴装技术(SMT)固定于印刷电路板(未图示)上。因此，在本例示实施方式中，触点载体100为表面贴装器件(SMD)触点载体。
在本例示实施方式中，接触管脚102由金属一体成型制成，例如由金属铜或含铜合金采用冲压和弯曲等方式制成。接触管脚102具有电触点128，在本例示实施方式中，该电触点为接触插孔130，因此用于容纳插头(未图示)的管脚触头(未图示)。此外，接触管脚102具有接触底座132，在本例示实施方式中，该接触底座为焊盘底座134，用于通过现有的SMT技术焊接印刷电路板导丝等接触表面，以形成导电式连接。触臂136和公差补偿部分138设置于接触底座132和电触点128之间，或该接触底座132和接触插孔130之间。
在本例示实施方式中，绝缘套管104由电绝缘材料制成，例如由塑料材料采用注塑成型方式制成。此外，绝缘套管104具有编码118，在本例示实施方式中，该编码为由大量凹槽形成的机械编码，用于确保接触连接正确，防止极性反转现象的发生。在本例示实施方式中，绝缘套管104中设置有五个贯穿通道体116，图1中仅以附图标记116对该五个通道体中的一个进行标示。
在本例示实施方式中，底部106由耐高温塑料制成，以防止底部106在SMT焊接过程中受损或变形。在本例示实施方式中，底部106具有五个通道开口124，图1中仅通过附图标记124对该五个通道开口中的一个进行标示。在本例示实施方式中，每个通道开口124与每个相应的通道体116形成一个通道。此外，底部106的底面122上设置有凹槽126，每个所述凹槽与通道体116中的一个相关联，并且在本例示实施方式中呈径向延伸。
图1所示为位于通道体116内的电接触插孔130。其中，触臂136容纳于底部106的底面122上的凹槽126内。
底部106的顶面120上设置有联管螺母108，该联管螺母具有用于和所述插头螺接的内螺纹110。在本发明中，联管螺母108还具有用于液密密封的内密封件112和外密封件114。
公差补偿部分138具有弹性或塑性变形能力，从而确保接触底座132或焊盘底座134在X，Y，Z所有三个方向上均可移动，以补偿SMT焊接过程中出现的模糊现象。例如，公差补偿部分138可补偿的容错范围为0.1mm至1mm。在本例示实施方式中，公差补偿部分138可补偿容错为0.5mm。
图2为触点载体100的分解视图。
如图所示，绝缘套管104具有可与底部106内的定位孔202相接合的定位栓200。
图3至图5所示为接触管脚102。
接触管脚102具有设置有电触点128的第一端300。在本例示实施方式中，电触点128为接触插孔130，并因此具有两个相对设置的接触舌片304a和304b。所述两个接触舌片304a和304b设置于图3和图4所示位置，而且其通过施加预应力而具有弹性。当插入管脚触头时，所述两个接触舌片304a和304b发生弹性变形，从而通过弹力将该触头紧固地夹持于其间。接触管脚102还具有通道306，用于容纳此类管脚触头。
管脚触头在由接触舌片304a和304b构成的接触插孔130内及通道306内发生的插入运动的方向为接触管脚102延伸的第一方向I。
在本例示实施方式中，接触管脚102的触臂136延伸于第二方向II。在本例示实施方式中，第二方向II与第一方向I形成90°的角度α(见图3和图4)。
在本例示实施方式中，触臂136包括弯曲部分308、与弯曲部分308相接的连接部分310以及圆弧部分312。
在本例示实施方式中，弯曲部分308形成30°的角度γ。而且，在本例示实施方式中，圆弧部分312成90°的角度δ(见图5)。如此，在本例示实施方式中，弯曲部分308及圆弧部分312的弯转轴均平行于第一方向I。
在本例示实施方式中，公差补偿部分138设置于触臂136和接触底座132之间，其中，该接触底座为焊盘底座134。
在本例示实施方式中，公差补偿部分138包括弯弧部分314及弯折部分318，在本例示实施方式中，该弯弧部分为U形弯曲部分316。
如此，在本例示实施方式中，U形弯曲部分316的弯转轴平行于第一方向I。此外，在本例示实施方式中，U形弯曲部分316设置为180°的角度ε(见图5)。
在本例示实施方式中，弯折部分318的弯折角度β为90°。而且，弯折部分318的弯转轴与第一方向I和第二方向II均呈直角(见图4)。因此，在本例示实施方式中，与弯折部分318相接的接触底座132延伸于第二方向II，从而使得接触底座132可相对于电触点128在所有三个空间方向上最大移动0.5mm。
此外，如图3至图5所示，在本例示实施方式中，接触底座132在第一方向I上设置于公差补偿部分138下方。因此，电触点128和接触底座132位于相对两端，在本例示实施方式中，具体而言，位于接触管脚102的第一端300和第二端302。
图6为接触管脚102的第一端300的剖视图。从图中可看出，位于接触舌片304a和304b以下的接触管脚102部分为包括通道306的空腔部分。在本例示实施方式中，通道306由密封化合物阻挡层500闭合，从而使得如粘合剂等其他任何密封化合物在组装等过程中均无法进入通道306。在本例示实施方式中，密封化合物阻挡层500由接触管脚102的金属板材部分制成，该金属板材部分经冲压工艺制得并且折叠形成通道306。
图7所示为底部106的顶面。从图中可看出，在本例示实施方式中，除了五个通道开口124以外，顶面120还具有定位孔202，用于保持各对应的接触管脚102。
图8所示为底部106的底面122。从图中可看出，在本例示实施方式中，除了定位孔202和通道开口124以外，其上还设置有五个凹槽126。所述凹槽中可安装插置于通道开口124内的接触管脚102的触臂136。

Claims (18)

1.一种触点载体(100)，包括电触点(128)以及与该电触点(128)以导电方式连接的触臂(136)，其特征在于，所述触臂(136)包括公差补偿部分(138)和形成于所述公差补偿部分(138)上的接触底座(132)，该接触底座用于通过一接触表面与所述电触点(128)发生电接触。
2.如权利要求1所述触点载体(100)，其特征在于，所述触臂(136)自所述电触点(128)横向或径向延伸。
3.如权利要求2所述触点载体(100)，其特征在于，所述电触点(128)沿第一方向(I)延伸，所述触臂(136)沿第二方向(II)延伸，所述第一方向(I)和第二方向(II)形成处于一角度公差范围内的角度(α)，该角度尤其为90°。
4.如权利要求3所述触点载体(100)，其特征在于，所述接触底座(132)在一角度公差范围内沿所述第二方向(II)延伸。
5.如前述任一项权利要求所述的触点载体(100)，其特征在于，所述公差补偿部分(138)可机械变形。
6.如前述任一项权利要求所述的触点载体(100)，其特征在于，所述公差补偿部分(138)可弹性或塑性变形。
7.如前述任一项权利要求所述的触点载体(100)，其特征在于，所述接触底座(132)通过所述公差补偿部分(138)与所述电触点(128)相连接。
8.如前述任一项权利要求所述的触点载体(100)，其特征在于，所述公差补偿部分(138)包括一弯弧部分(314)，尤其为一U形弯曲部分(316)。
9.如前述任一项权利要求所述的触点载体(100)，其特征在于，所述接触底座(132)以一角度(β)设于所述公差补偿部分(138)上。
10.如前述任一项权利要求所述的触点载体(100)，其特征在于，所述接触底座(132)设于所述公差补偿部分(138)下方。
11.如前述任一项权利要求所述的触点载体(100)，其特征在于，所述接触底座(132)以弹性或塑性变形方式形成于所述公差补偿部分(138)上。
12.如前述任一项权利要求所述的触点载体(100)，其特征在于，所述接触底座(132)为焊盘底座(134)。
13.如前述任一项权利要求所述的触点载体(100)，其特征在于，所述电触点(128)为接触插孔(130)或接触插头。
14.如前述任一项权利要求所述的触点载体(100)，其特征在于，所述触点载体(100)具有承载所述电触点(128)的底部(106)。
15.如权利要求14所述触点载体(100)，其特征在于，所述底部(106)具有用于容纳所述触臂(136)的径向凹槽(126)。
16.如前述任一项权利要求所述的触点载体(100)，其特征在于，所述触点载体(100)包括设置于所述电触点(128)上的且可拆卸的绝缘套管(104)。
17.如前述任一项权利要求所述的触点载体(100)，其特征在于，所述触点载体(100)包括多个电触点(128)，每个所述电触点均与一触点以导电方式相连接。
18.如前述任一项权利要求所述的触点载体(100)，其特征在于，所述触点载体(100)为表面贴装器件触点载体。
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