CN109923739B - 功能性接触器 - Google Patents

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Abstract

提供一种功能性接触器。本发明示例性实施例的功能性接触器包括：夹形状的导电体，其具有弹力，电接触电子装置的导电体；功能元件，其通过焊料，电串联于所述夹形状的导电体，在整个上面及下面分别具有第一电极及第二电极；及定位用引导件，其由非导电性树脂构成，以在所述功能元件的上面包围所述夹形状的导电体的至少一部分的方式形成，以便定位所述夹形状的导电体的位置。

Description

功能性接触器
技术领域
本发明涉及例如智能手机等的电子装置的接触器。
背景技术
采用金属材质的外壳或壳体的便携电子装置，为了缓解冲击、屏蔽电磁波等，在外置壳与便携电子装置的内置电路基板之间安装有导电性接触器(或导电性垫圈)。
此时，借助于所述导电性接触器，在外置壳与内置电路基板之间形成导电路径，因而通过外部的诸如金属外壳的导电体，可以瞬间流入具有高电压的静电，因此，静电通过导电性接触器流入内置电路基板，会损坏集成电路(IC)等的电路。另外，便携电子装置充电时，由交流(AC)电源产生的泄漏电流沿电路的接地部传播到外置壳，给使用者造成不快感，严重时，会导致对使用者造成伤害的触电事故。
而且，当金属外壳用作天线时，导电性接触器如果电容低，则发生信号衰减，RF(射频)信号无法顺利传递，因而需要体现高电容。
用于保护使用者不受这种静电或泄漏电流影响的功能元件，与连接金属外壳和电路基板的导电性垫圈或导电性接触器一同配备，随着诸如金属外壳的导电体的使用，要求一种功能性接触器，不仅是单纯的电接触，而且具备用于保护使用者或便携电子装置内的电路或顺利传递通信信号的多样功能。
进一步地，这种功能性接触器为了增大功能元件的电容容量而使电极面积实现大面积化时，在借助于软钎焊而将大小相对较小的诸如夹形状导电体的导电性弹性部层叠于电极，或将借助于软钎焊而层叠了导电性弹性部的功能元件，借助于二次软钎焊而贴装于电路基板的工序中，印刷的焊料以液态存在，因而导电性弹性部不固定而发生位置错位，导致发生大量的不良。
发明内容
解决的技术问题
本发明正是鉴于如上所述的问题而研发的，目的在于提供一种功能性接触器，通过赋予导电性弹性部的定位功能，从而即使在为了与功能元件的结合或电路基板的贴装而进行软钎焊的情况下，也可以将导电性弹性部定位于准确的位置。
技术方案
为了解决上述的课题，本发明提供一种功能性接触器，包括：夹形状的导电体，其具有弹力，电接触电子装置的导电体；功能元件，其通过焊料，电串联于所述夹形状的导电体，在整个上面及下面分别具有第一电极及第二电极；及定位用引导件，其以非导电性树脂构成，以在所述功能元件的上面包围所述夹形状的导电体的至少一部分的方式形成，以便定位所述夹形状的导电体的位置。
根据本发明优选实施例，所述定位用引导件可以不在所述夹形状的导电体的具有弹力的折弯部配置的区域形成。
另外，所述定位用引导件可以按相对于所述焊料印刷厚度的10～170％厚度形成。
另外，所述定位用引导件可以与所述夹形状的导电体隔开既定间隔形成。
另外，所述定位用引导件可以与所述夹形状的导电体相接地形成。
另外，所述定位用引导件可以至少包括在所述夹形状的导电体的宽度方向两边形成的第一部分及第二部分。
另外，所述定位用引导件可以还包括由所述第一部分及所述第二部分中至少一个向相向侧延长的第三部分。
另外，所述定位用引导件可以还包括垂直连接所述第一部分和所述第二部分的第三部分。
另外，所述非导电性树脂可以由覆盖玻璃(overglass)、环氧树脂、包含填料的环氧树脂、聚合物及非导电性膏中任意一种构成。
另外，所述非导电性树脂可以是在140～210℃下固化的低温固化材料。
另外，所述非导电性树脂可以在高于所述焊料的熔点的温度下热分解。
另外，所述功能元件可以具有如下功能中至少一种功能：切断从所述电子装置的电路基板的接地流入的外部电源泄漏电流的防止触电功能；使从所述导电性壳或所述电路基板流入的通信信号通过的通信信号传递功能；及从所述导电性壳流入静电时不绝缘击穿而使所述静电通过的ESD防护功能。
发明效果
根据本发明，在功能元件的大面积电极上配备由非导电性树脂构成的定位用引导件，从而在借助于软钎焊而将夹形状的导电体层叠于功能元件时，可以使夹形状的导电体定位于准确的位置，因而可以防止夹形状的导电体错位，防止电气性或结构性不良，因此，可以稳定地结合，可以提高制品的精密度及可靠性。
另外，本发明以包围夹形状的导电体的至少一部分的方式配备定位用引导件，从而在将夹形状的导电体借助于软钎焊而结合于功能元件时，或将功能性接触器借助于软钎焊而贴装于电路基板时，即使在借助于引导件来约束夹形状的导电体并进行1次或2次回流工序中，也可以防止因熔融的液态焊料导致的夹形状导电体的晃动，因而无需另外的用于定位的努力，便可以稳定而容易地执行软钎焊工序，可以提高生产效率。
附图说明
图1是显示本发明一个实施例的功能性接触器的立体图，
图2是沿图1的X线的剖面图，
图3是图2的A部分的放大图，
图4是沿图1的Y线的剖面图，
图5是图1的功能元件的俯视图，
图6至图8是显示本发明一个实施例的功能性接触器中定位用引导件的变形例的俯视图，
图9是本发明一个实施例的功能性接触器的制造工序中焊料在功能元件的上面印刷的状态的俯视图，
图10是沿图9的Z线的一个示例的剖面图，
图11是本发明一个实施例的功能性接触器的制造工序中焊料在功能元件的上面熔融的状态的一个示例的剖面图，
图12是沿图9的Z线的另一示例的剖面图，而且，
图13是本发明一个实施例的功能性接触器的制造工序中焊料在功能元件的上面熔融的状态的另一示例的剖面图。
具体实施方式
下面以附图为参考，对本发明的实施例进行详细说明，以便本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易地实施。本发明可以以多种不同形态体现，并不限定于在此说明的实施例。为了在附图中明确说明本发明，省略与说明无关的部分，在通篇说明书中，对相同或类似的构成要素赋予相同的附图标记。
本发明一个实施例的功能性接触器100如图1及图2所示，包括夹形状的导电体110、功能元件120及定位用引导件130。
这种功能性接触器100用于在便携电子装置中，电连接诸如外置金属外壳的导电性壳与电路基板或电连接于电路基板的导电性支架。
这种功能性接触器100可以是夹形状的导电体110接触电路基板或导电性支架，功能元件120结合于导电性壳，但与此相反，也可以是夹形状的导电体110接触导电性壳，功能元件120结合于电路基板。
作为一个示例，当功能性接触器100为SMT(表面贴装技术)型时，即，当通过软钎焊而结合时，功能元件120结合于电路基板，当为粘合层型时，即，当通过导电性粘合层而结合时，功能元件120可以结合于导电性壳。
另一方面，所述便携电子装置可以为诸如智能手机、移动电话等的便携终端，可以为智能手表、数码相机、DMB(数字多媒体广播)、电子书、上网本、平板电脑、便携计算机等。这些电子装置可以具备包括用于与外部设备通信的天线结构的任意适当的电子组件。
其中，所述导电性壳可以发挥用于所述便携电子装置与外部设备的通信的天线功能。这种导电性壳例如可以以部分地包围或全体包围便携电子装置的侧部的方式配备。
夹形状的导电体110具有弹力，电接触电子装置的导电体。作为一个示例，夹形状的导电体110可以电接触电子装置的电路基板、结合于电路基板的支架及诸如壳体的能接触人体的导电体中的任意一个。
其中，当夹形状的导电体110接触所述导电体时，借助于其加压力，夹形状的导电体110可以向功能元件120侧收缩，当所述导电体分离时，借助于其弹力而可以复原为原来的状态。
另一方面，当夹形状的导电体110被加压时，发生因异种金属之间的电位差导致的电偶腐蚀(galvanic corrosion)。此时，为了使电偶腐蚀实现最小化，优选夹形状的导电体110减小接触的面积。
夹形状的导电体110的一侧接触所述导电体，另一侧电连接于功能元件120，可以包括接触部111、折弯部112及端子部113。
其中，夹形状的导电体可以为大致以“C”字形状构成的C型夹。这种夹形状的导电体110由于线接触或点接触，因而可以抑制电偶腐蚀性及使其实现最小化。
接触部111具有弯曲部形状，可以与所述导电体电接触。折弯部112可以从接触部111延长形成为圆形形成并具有弹力。端子部113可以是从折弯部112向接触部111下侧延长形成为板形状并与功能元件120电连接的端子。
这种接触部111、折弯部112及端子部113可以以具有弹力的导电性物质一体形成。
功能元件120通过焊料101而电串联于夹形状的导电体110，为了增大电容的容量，包括大面积的第一电极121及第二电极122。
第一电极121为了体现大面积电极而在功能元件120的整个上面形成。即，第一电极121一体配备于功能元件120的整个上面。
这种第一电极121通过焊料而层叠结合夹形状的导电体110。即，第一电极121可以借助于SMT软钎焊工序而层叠有夹形状的导电体110。
第二电极122为了体现大面积电极，在功能元件120的整个下面形成。即，第二电极122一体配备于功能元件120的整个下面。
这种第二电极122可以通过软钎焊结合于电路基板，或通过导电性粘合层，结合于与诸如导电性壳的导电体。
其中，功能元件120可以具备用于保护使用者或内部电路的功能。作为一个示例，功能元件120可以包括触电保护元件、压敏电阻(varistor)、抑制器(suppressor)、二极管及电容器中至少一种。
即，功能元件120可以切断从所述电路基板的接地流入所述导电体的外部电源的泄漏电流。此时，功能元件120可以构成得使其击穿电压Vbr或内压大于所述电子装置的外部电源的额定电压。其中，所述额定电压可以为各国的标准额定电压，例如，可以为240V、110V、220V、120V及100V中任意一种。
而且，当导电性壳具有天线功能时，功能元件120在上面及下面配备的第一电极121及第二电极122可以发挥电容器功能，在切断外部电源泄漏电流的同时，使从导电体或电路基板流入的通信信号通过。
进而，功能元件120可以使从所述导电性壳流入的静电ESD不绝缘击穿而是通过。此时，功能元件120可以构成得使其击穿电压Vbr小于在第一电极121与第二电极122之间配备的小体的绝缘击穿电压Vcp。
因此，所述功能性接触器100可以针对通信信号及静电ESD等，使所述导电性壳与所述电路基板电连接而通过，但来自所述电路基板的外部电源泄漏电流可以切断，使得不传递到所述导电性壳。
定位用引导件130在功能元件120的上面，以包围夹形状的导电体110至少一部分的方式形成，以便定位夹形状的导电体110的位置，其由非导电性树脂构成。
如图3所示，定位用引导件130可以与夹形状的导电体110隔开既定间隔d形成。借助于此，可以提高关于形成定位用引导件130所需工序的精密度的自由度。即，即使利用精密度不高的工序形成定位用引导件130，也可以借助于定位用引导件130而实现对夹形状的导电体110的约束。此时，间隔d当然应按小于夹形状的导电体110定位误差的大小形成。
作为替代性方案，这种定位用引导件130可以与夹形状的导电体110相接地形成。即，形成定位用引导件130所需的工序可以调整至细微误差，当精密度高时，可以形成得使夹形状的导电体110与定位用引导件130实质性相接，提高夹形状的导电体110的位置精密度。
如图4所示，定位用引导件130可以按既定厚度形成，以便约束焊料101。作为一个示例，定位用引导件130可以按相对于焊料101的印刷厚度，即，按相对于焊膏101'的10～170％厚度形成。
换言之，定位用引导件130具有用于在SMT工序中定位夹形状的导电体110位置的功能，但此时，应追加部分地约束熔融状态的焊料的功能，因而可以比焊膏101'厚度h2更大地形成定位用引导件130的厚度h1(参照图10)。
借助于此，焊料101在熔融状态下，不溢出定位用引导件130流动，可以被约束于定位用引导件130内侧。此时，焊料101可以以略低于定位用引导件130厚度的状态形成(参照图11)。
作为另一示例，定位用引导件130'可以形成得使其厚度h3小于焊膏101'的厚度h2(参照图12)。
借助于此，焊料101在熔融状态下，借助于其表面张力，不溢出定位用引导件130'流动，可以被约束于定位用引导件130'内侧。此时，焊料101可以以略高于定位用引导件130'厚度的状态形成(参照图13)。
其中，优选地，定位用引导件130、130'可以按5～20μm的厚度形成，焊膏101'可以按40～80μm的厚度形成，软钎焊完成后，焊料101可以按20～40μm的厚度形成。
这种定位用引导件130包围夹形状的导电体110四周至少一部分，从而当借助于软钎焊而将夹形状的导电体层叠于功能元件进行软钎焊时，不仅可以将夹形状的导电体定位于准确的位置，而且借助于定位用引导件130，约束夹形状的导电体110的流动，因而可以防止熔融的液态焊料导致的夹形状的导电体110错位，防止SMT软钎焊工序中发生的电气性或结构性不良。
进一步地，随着夹形状的导电体110在工序上因拾起误差而未定位于功能元件120的第一电极121上的准确位置，因而夹形状的导电体110超出准确的位置而发生错位，负载集中于错位的部分，往往发生导致功能元件120龟裂的事情。为了解决这种问题，定位技术为核心要素，本发明实施例借助于定位用引导件130而约束夹形状的导电体110，防止错位，从而可以使夹形状的导电体110稳定地结合于功能元件120，可以提高制品的精密度及可靠性。
而且，借助于定位用引导件130而约束夹形状的导电体110，从而当功能性接触器100借助于软钎焊而结合于电路基板等时，即，即使在二次回流工序中，夹形状的导电体110与功能元件120之间的焊料熔融，其状态变更为液态，由于定位用引导件130约束夹形状的导电体110的游动，因而可以防止熔融的液态焊料导致的夹形状的导电体110晃动，可以稳定而容易地执行软钎焊工序。
进而，在用于将夹形状的导电体110结合于功能元件120的SMT工序时，不需要用于定位夹形状的导电体110的另外的努力，由于工序时间缩短，节省制造费用，因而可以提高生产效率。
如图5所示，定位用引导件130可以不在夹形状的导电体110的具有弹力的折弯部112配置的区域形成。
即，折弯部112为了提供夹形状的导电体110的弹力，应能够游动，因而不推荐被定位用引导件130所约束，因此，定位用引导件130可以形成得不包围整个夹形状的导电体110四周，而是只包围一部分。作为一个示例，定位用引导件130可以以“匚”字形状构成。
其中，定位用引导件130可以包括第一部分131、第二部分132及第三部分133。
第一部分131及第二部分132可以在夹形状的导电体110的宽度方向两边形成，第三部分133可以垂直连接第一部分131与第二部分132。
借助于此，定位用引导件130在夹形状的导电体110四周的三边相接，因而使夹形状的导电体110定位于准确的位置，约束使得夹形状的导电体110不因熔融的焊料而流动，可以稳定地保障夹形状的导电体110的错位。
但是，定位用引导件130不限于上述形态，可以以能够定位夹形状的导电体110位置、约束熔融状态焊料101的一部分的多样形态形成。
如图6所示，定位用引导件230可以包括在第一部分131及第二部分132的一侧相互相向地延长的第三部分234。即，定位用引导件230是图5的定位用引导件130中的连接第一部分131与第二部分132的第三部分133中间部分的一部分被截断的形态。
如上所述，即使不以连接第一部分131与第二部分132之间的方式形成定位用引导件230，也可以约束夹形状的导电体110，因而可以节省构成定位用引导件230所需的材料。
如图7所示，定位用引导件330可以只在夹形状的导电体110的宽度方向两边形成。即，定位用引导件330可以只包括第一部分131及第二部分132。
如上所述，即使将定位用引导件330只配备于夹形状的导电体110的宽度方向两侧，只防止夹形状的导电体110的左右错位，也可以赋予定位功能，因而可以进一步减少定位用引导件130的材料，可以提高经济性。
如图8所示，定位用引导件430包括从第二部分132延长的第三部分434。即，定位用引导件430在图6的定位用引导件230中，是第三部分234只在第二部分132形成的形态。
其中，虽然图示并说明了第三部分434在第二部分132形成的情形，但第三部分434当然可以从第一部分131及第二部分132中任意一种延长形成。
如上所述，即使不以连接第一部分131与第二部分132之间的方式形成定位用引导件430，而是只在某一侧的一部分形成垂直延长部，也可以约束夹形状的导电体110，因而与图6的定位用引导件230相比，可以进一步节省构成定位用引导件所需的材料。
如上所述，定位用引导件130、230、330、430的图案可以根据材料的经济性及夹形状的导电体110的定位精密度而决定为适合的形态。即，当夹形状的导电体110的位置定位是更重要的要素时，如图5所示，可以在除夹形状的导电体110的折弯部112四周以外的三边形成定位用引导件130，当经济性是更重要的要素时，如图7所示，可以包括夹形状的导电体110的宽度方向两边在内，只在夹形状的导电体110四周的一部分形成定位用引导件130。
参照图9至图13，更详细地说明在如上所述的定位用引导件130内进行软钎焊的过程。
如图9及图10所示，首先，在功能元件120的大面积第一电极121的引导件内涂覆焊膏101'。此时，焊膏101'可以以印刷方式，在定位用引导件130内涂覆于至少一部分。
作为一个示例，可以设置定位用引导件130的厚度，以便焊膏101'的厚度h2达到定位用引导件130厚度h1的60～100％左右(参照图10)。即，可以将定位用引导件130的厚度h1形成得大于焊膏101'的厚度h2，以便焊膏101'回流时熔融的液态焊料不溢出定位用引导件130。
如图11所示，焊膏101'因SMT工序而回流，成为比定位用引导件130厚度低的焊料101状态。因此，可以防止由于熔融的液态焊料导致夹形状的导电体110错位或晃动，使夹形状的导电体110稳定地定位，可以提高与功能元件120的结合性。
作为另一示例，可以设置定位用引导件130的厚度，使得焊膏101'的厚度h2达到定位用引导件130'厚度h3的1～10倍左右(参照图12)。即，可以将定位用引导件130'的厚度h3形成得比焊膏101'的厚度h2小，以便使定位用引导件130'的使用量实现最小化。
如图13所示，焊膏101'因SMT工序而回流，成为高于定位用引导件130'的厚度h3的焊料101状态。由此，借助于熔融的液态焊料的表面张力，可以防止夹形状的导电体110的错位或晃动，使夹形状的导电体110稳定地定位，可以在提高与功能元件120的结合性的同时，减少定位用引导件130的使用量。
其中，优选地，可以将定位用引导件130、130'按5～20μm的厚度形成，可以将焊膏101'按40～80μm的厚度形成，软钎焊完成后，可以将焊料101按20～40μm的厚度形成。
这种定位用引导件130由于在作为导电性材料的第一电极121上形成，因而可以由非导电性树脂构成。由此，可以抑制面釉(overglaze)工序时发生的绝缘阻抗低下或泄漏电流增加现象。
此时，所述非导电性树脂可以由覆盖玻璃(overglass)、环氧树脂、包含填料的环氧树脂、聚合物及非导电性膏中任意一种构成。
而且，所述非导电性树脂由于需发挥用于在非镀金型电极上或在镀金的功能元件120上保障夹形状的导电体110稳定安放的引导功能，因而可以在低于以Sn为主成分的焊料的熔融温度的温度下固化。其中，当非导电性树脂由高于焊料熔融温度的高温固化树脂构成时，由于使电极或镀金的组织变更，因而不容易进行软钎焊。作为一个示例，所述非导电性树脂可以是在140～210℃下固化的低温固化树脂。
进一步地，所述非导电性树脂可以在高于焊料101熔点的温度下热分解，以便不受用于形成焊料的SMT工序的影响。即，在用于将夹形状的导电体110结合于功能元件120的SMT工序中，即使在加热到在定位用引导件130内涂覆的焊膏101'的熔融温度的情况下，所述非导电性树脂也不热分解，只有焊膏101'可以熔融。
由此，非导电性树脂容易在功能元件120的第一电极121上形成，在将夹形状的导电体110软钎焊于功能元件120或将功能性接触器100软钎焊于电路基板时，也可以稳定地约束夹形状的导电体110。
以上对本发明一个实施例进行了说明，但本发明的思想不限于本说明书提示的实施例，理解本发明思想的从业人员可以在相同的思想范围内，借助于构成要素的附加、变更、删除、追加等，容易地提出其他实施例，这也属于本发明的思想范围内。

Claims (12)

1.一种功能性接触器，其中，包括：
夹形状的导电体，其具有弹力，电接触电子装置的导电体；
功能元件，其通过焊料，电串联于所述夹形状的导电体，在整个上面及下面分别具有第一电极及第二电极；及
定位用引导件，其由非导电性树脂构成，以在所述功能元件的上面包围所述夹形状的导电体的至少一部分的方式形成，以便定位所述夹形状的导电体的位置，
所述定位用引导件不在构成所述夹形状的导电体的四周的四边具有弹力的折弯部配置的区域形成，在其余三边中至少在两边形成，并与所述夹形状的导电体隔开既定间隔形成。
2.根据权利要求1所述的功能性接触器，其中，
所述定位用引导件按相对于所述焊料印刷厚度的10～170％厚度形成。
3.根据权利要求1所述的功能性接触器，其中，
所述定位用引导件与所述夹形状的导电体相接地形成。
4.根据权利要求1所述的功能性接触器，其中，
所述定位用引导件至少包括在所述夹形状的导电体的宽度方向两边形成的第一部分及第二部分。
5.根据权利要求4所述的功能性接触器，其中，
所述定位用引导件还包括由所述第一部分及所述第二部分中至少一个向相向侧延长的第三部分。
6.根据权利要求4所述的功能性接触器，其中，
所述定位用引导件还包括垂直连接所述第一部分和所述第二部分的第三部分。
7.根据权利要求1所述的功能性接触器，其中，
所述非导电性树脂由覆盖玻璃(overglass)、聚合物及非导电性膏中任意一种构成。
8.根据权利要求1所述的功能性接触器，其中，所述非导电性树脂由环氧树脂构成。
9.根据权利要求1所述的功能性接触器，其中，所述非导电性树脂由包含填料的环氧树脂构成。
10.根据权利要求1所述的功能性接触器，其中，
所述非导电性树脂是在140～210℃下固化的低温固化材料。
11.根据权利要求1所述的功能性接触器，其中，
所述非导电性树脂在高于所述焊料的熔点的温度下热分解。
12.根据权利要求1所述的功能性接触器，其中，
所述功能元件具有如下功能中至少一种功能：切断从所述电子装置的电路基板的接地流入的外部电源泄漏电流的防止触电功能；使从导电性壳或所述电路基板流入的通信信号通过的通信信号传递功能；及从所述导电性壳流入静电时不绝缘击穿而使所述静电通过的ESD防护功能。
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