CN109818169A - 高台式微型表面安装弹片 - Google Patents

Abstract

一种高台式微型表面安装弹片，包括：供表面安装至电路板的安装段；高台本体段，具有下边缘、上边缘、及连接上边缘和下边缘且彼此平行的左侧边缘及右侧边缘；弯折延伸自高台本体段上边缘的弹臂段远离高台本体段形成的受压部；一对彼此平行的环抱段，每一环抱段皆具有高端缘及焊接端缘；及一吸附段是弯折自环抱段之一的高端缘，并平行于安装段延伸，且向前述另一环抱段的前述高端缘延伸，及弹臂段受压部在未受力状态下是暴露于吸附段上方，且当弹臂段的受压部受压位移至低于吸附段时，会受吸附段及环抱段支撑保护。

Description

高台式微型表面安装弹片

技术领域

一种表面安装弹片，特别是一种具有高台式的微型表面安装弹片。

背景技术

电子业界所用的弹片是以例如铍铜、磷青铜、不锈钢等金属材料经过冲压、弯折及加热定型等步骤制成，再以表面安装(Surface-mount technology,SMT)技术焊接固定于一电路板上，藉由弹片本身的金属材质经由弯折所具有的弹性回复力，作为电路元件间的导电接触、传递讯号、或以机械弹力提供受压缓冲之用。由于电子装置逐渐微型化，电路板上所规划的焊接垫面积也被要求缩减。如图1所示，以往弹片9在受压时，弹性臂90和吸附部92往往一方面会受力向下压缩，另方面则会如虚线所示，沿着弧形方向朝向图式左后倾倒，使得电路板上除原本供焊接的长度L外，还需要额外预留一些让弹性臂90和吸附部92向后倒的行程空间，因此在电路板上实际占用的前后长度将由原本标示的L伸长为L’。

此外，一般弹片为保护弹性臂不被轻易过度施压而损坏，还有如图2所示的结构设计，让焊接段96的左右两侧向上弯折延伸，构成彼此大致平行的两个侧壁94，如果弹性臂90被过度下压，就由直立的侧壁94分担部分压力，增加整体的结构强度。然而，由焊接段96向上延伸的侧壁94在受压时，仍有歪倒损坏的问题，而且歪倒后，还会干扰电路板上左右两侧的其他元件。因此，在该前案中，弹性臂90除原本就有的上下弯折外，还额外设计有左右两个侧弯后向下延伸再弯折的弹脚98，确保弹性臂90受力下压的结构不易损坏。这种结构虽然降低弹性臂90损坏的机率，但是考量目前常见的弹片规格，一般所谓0402的标准尺寸，就是焊接面积的长度0.04英吋，宽度0.02英吋，换为公制分别为区区1毫米长、0.5毫米宽的范围。在这样微小尺寸内进行多个不同角度的弯折，单纯模具的设计就相当困难，由此，不仅影响产品的产出效率，产品良率也会随之降低，成本因而大增。

一方面，为因应上述面积缩减的需求，中国台湾新型专利第M309838号「弹片结构改良」中所揭示的弹片9，如图3所示，是以一带状金属材料弯折成形出一个位于下方的垫高部91和一个位于上方的弹臂部93让弹片9被架高且仅有上方弹臂部93被设定用来弹性形变。其中，垫高部91从收折端910、连接段912、抵接端911以及另一连接段913共同围绕出一个长方形的基座框。而弹臂部93则是从连接段912开始，弯折延伸出第二弯折区935、支撑端934、及第一弯折区933的S状反复折曲，并且弯折出顶部的固定端932，最后回弯出阻隔端931的前方遮挡。

由于下方的垫高部91仅为单层框架，一旦受上方压力作用时，支撑保护效果有限，尤其在弹片整体微型化的趋势下，当弹片的底面尺寸缩小至例如上述0402规格后，底面的长度与宽度仅有约1.0mm和0.5mm，而弹片整体高度则有1.5至3.5mm等不同尺寸，整体机械强度明显下滑，直立的连接段912与另一连接段913高度比例越高，该产品受压时，直立的连接段912和另一连接段913永久形变损坏的问题越严重，导致弹片9不能长期维持良好的预期性能。

另方面，弹臂部93设置的目的就是利用其弹性回复能力，原本就易于弹性形变而刚性不佳，且其宽度仅有例如0.5mm宽，固定端932与垫高部91间，还要经过第二弯折区935、第一弯折区933等多处弯折，制造公差会在弯折中被逐渐放大，弹片9在放入料带中收纳时还可能再略有置放的些许落差偏颇。因此，在最后要进行表面安装的吸取过程中，很容易有例如千分之一的弹片，会因为固定端932的位置偏低或偏高，导致吸嘴的吸附不足或下压过度等因素，而在由料带中取出的过程中掉落，使得这种弹片在表面安装工艺流程中，产生必须停机处理的困扰。

因此，如何让下方的垫高部份结构稳定，顺利减缩弹片于电路板上所占据的面积；且在吸附过程中可以提供理想的吸附部，降低吸附不良而掉落的机率，提高产出效率以利于自动化表面安装；又能保持良好的预定结构，以提供良好的导电接触、讯号传递、或以机械弹力提供受压缓冲及支撑保护的效果，尤其是可依据电路板和相对的电路板或元件的间距而提供各种高度的产品、具备使用弹性，将是本发明所要的解决重点。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种下方高台结构稳定的高台式微型表面安装弹片，以节约所占用电路板的安装面积，符合微型化需求。

本发明的另一目的在于提供一种吸附段结构稳定的高台式微型表面安装弹片，降低吸附时的掉落机率，提升表面安装的产出效率。

本发明的又一目的在于提供一种具有环抱保护结构的高台式微型表面安装弹片，保护弹臂段在承受过度压力时的结构安全，确保产品性能，不易变形。

本发明的再一目的在于提供一种安装段与环抱段之间存有爬锡间距的高台式微型表面安装弹片，保护弹片受到侧面受力时的结构安全，确保产品不易从安装表面脱落。

依上述本发明揭示的一种高台式微型表面安装弹片，是供表面安装至一电路板，该表面安装弹片包括：一个供表面安装至上述电路板的安装段；一个高台本体段，具有一个由上述安装段向上弯折延伸的下边缘、一个相反于该下边缘的上边缘、以及连接前述上边缘和前述下边缘且彼此平行的一个左侧边缘及一个右侧边缘；一个弯折延伸自前述高台本体段前述上边缘的弹臂段，前述弹臂段远离前述高台本体段形成有一个高于上述高台本体段的受压部；一对分别由前述左侧边缘及前述右侧边缘弯折且彼此平行延伸的环抱段，每一前述环抱段皆具有一个高端缘及一相反于前述高端缘的焊接端缘；及一吸附段，弯折自前述环抱段之一的前述高端缘，并平行于上述安装段延伸，且向前述另一环抱段的前述高端缘延伸，以及前述弹臂段受压部在未受力状态下是暴露于上述吸附段上方，且当前述弹臂段的受压部受压位移至低于前述吸附段时，会受前述吸附段及前述环抱段支撑保护。

通过本发明所揭示的高台式微型表面安装弹片，藉由上述高台本体段的不同高度设计，可以依照客户需求而制造不同高度尺寸的弹片，具有使用弹性；且借着环抱段及吸附段支撑保护前述弹臂段，使前述弹臂段的受压部受压位移至低于前述吸附段时，不至于轻易因受压而变形；高台本体段配合环抱段稳定架设，使得微型化的弹片仍然具有稳固基础，更占据较小的安装面积，达成微型化目的；尤其吸附段由一环抱段简单弯折延伸，并受另一环抱段支持，让吸嘴吸取搬移时，没有大量公差或受压退缩的问题，降低吸附掉落率，一举解决上述问题。

附图说明

图1为一种公知技术的立体示意图。

图2为另一公知技术的立体示意图。

图3为又另一公知技术的立体示意图。

图4为本发明高台式微型表面安装弹片第一较佳实施例的立体图。

图5为图4实施例的右侧视图。

图6为图4实施例的前视图。

图7为本发明高台式微型表面安装弹片第二较佳实施例的立体图。

图8为图7实施例的右侧图。

图9为图7实施例焊接至电路板上后的前视图。

图10为本发明高台式微型表面安装弹片第三较佳实施例的立体示意图。

符号说明

安装段 1,1’ 高台本体段 2,2’ 下边缘 20

上边缘 22 左侧边缘 24 右侧边缘 26

弹臂段 3,3’,3” 受压部 30,30” 接触端 32

环抱段 4,4’,4” 高端缘 40,40’,40”

防钩端 44’ 吸附段 5,5’,5” 辅助段 50”

焊接端缘 42,42’ 弹脚 98 弹片 9

弹性臂 90 垫高部 91 收折端 910

抵接端 911 连接段 912 另一连接段 913

吸附部 92 弹臂部 93

阻隔端 931 固定端 932 第一弯折区 933

支撑端 934 第二弯折区 935

侧壁 94 焊接段 96 长度 L、L’

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，于下述搭配说明书附图的较佳实施例的详细说明，将可清晰呈现，于各实施例中相同的元件以相似的标号标示。

本发明一种高台式微型表面安装弹片的第一较佳实施例，如图4至图6所示，包括：一个安装段1、一个高台本体段2、一个弹臂段3、一对环抱段4及一个吸附段5，为便于理解，于此将该高台本体段2的四边缘分别定义为下边缘20、相反于前述下边缘20的上边缘22、及连结该上边缘22和该下边缘20的左侧边缘24与右侧边缘26。

其中，位于底部的安装段1是供焊接固定于电路板上，并且由安装段1的一边向上弯出高台本体段2的下边缘20，再由相对的上边缘22处，弯折延伸出弹臂段3，且弹臂段3在远离前述高台本体段2的部分，形成有一个向上突出的受压部30，且该受压部30高于前述高台本体段2；由上述左侧边缘24及上述右侧边缘26分别弯折出一对环抱段4，每一个环抱段4的上边缘定义为高端缘40，底部相反于高端缘40的则称为焊接端缘42。如图4左侧环抱段4的高端缘40向右弯折形成一吸附段5，由于此吸附段5是平行于上述安装段1方向延伸，因此可以提供表面安装吸嘴吸附。

弹臂段3的受压部30于未受力状态下，是暴露于上述吸附段5的上方，且该受压部30远离弹臂段3的末端部分是隐没于两侧的环抱段4间，防止该自由端受到其它外物勾拉变形的可能。另方面，由于两侧的环抱段4彼此平行延伸，加上前述高台本体段2会形成三面环绕的形式，且三者的底部都是被焊接在电路板上，可架构出一个坚实的基础，藉此提升于受压状态下的支撑力，因此当前述受压部30受压向下位移至低于前述吸附段5时，前述弹臂段3会受到该吸附段5和两个环抱段4的高端缘40所支撑，增加对于弹片的支撑保护，藉此使弹片不易变形，能长时间维持功效。

为使受压部30和上方下压的电路接触良好，受压部30还凸设有一个弧形上突的接触端32，而于本例中受压部30向下退缩过程中，该弹臂段3的弧状移动行程都不会向后倒而超过高台本体段2，使得本发明弹片在电路板上，不会因为弹臂段下压后倒而影响周围的元件，节约所占用的安装面积，让电路板上的其他空间可以完全让其他元件弹性使用，达到符合微型化的目标需求。

如熟悉本技术领域人士所能轻易理解，前一实施例中的环抱段虽为单一侧壁平面型态，但该结构仅为本发明的单一实施例，并不是必要限制，而该实施例中隐藏于环抱段间的弹臂段部分为双重反折的S形结构，也不是必要限制。请一并参考图7至9，本发明第二较佳实施例，其中和前一实施例相同部分在此不再赘述。在本例的每一环抱段4’处，于该高端缘40’和焊接端缘42’之间，分别形成有对应于高台本体段2’且朝向相对环抱段4’方向弯折相向延伸的防钩端44’，使得高台本体段2’的相对侧面都没有任何突出而会被勾拉的位置，尤其防钩端44’又位于弹臂段3’的下方，可以进一步支撑弹臂段3’，提升整体结构强度。此外，由于本例中的弹片高度较低，因此弹臂段3’在隐藏于环抱段4’间，也仅有单一的反折，形成大致为”ㄈ”形的结构，至于此种反折数量的多寡，则可以依照整体弹片高度需求而改变，均无碍于本发明的实施。

由于本发明的吸附段，都是从一个环抱段的高端缘简单弯折延伸，且环抱段也不是受压挠曲的结构，因此大幅降低误差发生的机率，使得吸附段极容易保持在预定位置供吸嘴吸附，藉此降低弹片被吸取时的掉落率。并且下方的高台本体段和两侧的环抱段共同构成一个稳固的基座，让弹片结构微型化后，仍能保持坚实而不易损坏；而环抱段的焊接端缘和安装段之间留有空隙，可以容许电路板上预留的焊锡在经过回焊机熔融后，如图9虚线所示，侵入焊接端缘42’和安装段1’间，更进一步确保弹片和电路板间的稳定结合；尤其是下方的基座不会有后倒问题，确保弹片的焊接段尺寸就是实际占用面积，符合电子元件微型化的潮流趋势，完全达成上述目的。

当然，为进一步增强吸附段的支撑，本发明第三较佳实施例如图10所示，该吸附段5”的端缘可以延伸至相对环抱段4”的高端缘40”上方，相对环抱段4”的高端缘40”也相对弯折延伸出一个对应的辅助段50”，让吸附段5”和辅助段50”同时受到两侧的环抱段4”支撑，在弹臂段3”受压时，提供更强的支撑。且在本例中，弹臂段3”虽仅具有单纯的上凸弯折受压部30”没有额外突出的接触端，也无碍于本发明的实施。

以上所述，为本发明较佳实施例而已，任何依照本发明结构所产生的均等效果及其他变化修饰，皆为本发明范围。

Claims (5)

1.一种高台式微型表面安装弹片，是供表面安装至一电路板，其特征在于，该表面安装弹片包括：

一个供表面安装至上述电路板的安装段；

一个高台本体段，具有一个由上述安装段向上弯折延伸的下边缘、一个相反于该下边缘的上边缘、以及连接前述上边缘和前述下边缘且彼此平行的一个左侧边缘及一个右侧边缘；

一个弯折延伸自前述高台本体段前述上边缘的弹臂段，前述弹臂段远离前述高台本体段形成有一个高于上述高台本体段的受压部；

一对分别由前述左侧边缘及前述右侧边缘弯折且彼此平行延伸的环抱段，每一前述环抱段皆具有一个高端缘及一相反于前述高端缘的焊接端缘；及

一吸附段，弯折自前述环抱段之一的前述高端缘，并平行于上述安装段且向前述另一环抱段的前述高端缘延伸，以及前述弹臂段受压部在未受力状态下是暴露于上述吸附段上方，且当前述弹臂段的受压部受压位移至低于前述吸附段时，会受前述吸附段及前述环抱段支撑保护。

2.如权利要求1所述的高台式微型表面安装弹片，其特征在于，其中上述吸附段弯折自前述环抱段之一的前述高端缘，并平行于上述安装段延伸，且受前述另一环抱段的前述高端缘所支撑。

3.如权利要求1所述的高台式微型表面安装弹片，其特征在于，更包括和上述吸附段反向延伸的一辅助段。

4.如权利要求1所述的高台式微型表面安装弹片，其特征在于，其中上述每一环抱段的该高端缘及焊接端缘之间，具有往前述另一环抱段方向弯折延伸的防钩端。

5.如权利要求1所述的高台式微型表面安装弹片，其特征在于，其中上述弹臂段的受压部更包含一接触端。