TW201541726A - 單片式表面安裝伸縮彈片及具該彈片的表面安裝組件 - Google Patents

Abstract

一種單片式表面安裝伸縮彈片，包括：具有外側緣的焊接段，及從外側緣彎折延伸的伸縮段，伸縮段具有由外側緣彎折延伸的第一端部、與第一端部相反的第二端部、多個與焊接段夾一角度延伸的間隔區、及分別以兩端彎折連結間隔區的撓性進退區；撓性進退區是使其兩端所連接的間隔區的投影，對應至焊接段的相異位置。此外還包括由伸縮段第二端部彎折的接觸段，與由外側緣彎折、並朝遠離焊接段方向延伸的護框段，及由護框段第四端部彎折延伸的止高限位段；護框段位於撓性進退區的外側，而止高限位段目的是當接觸段在相對焊接段伸縮時提供限位功能。

Description

單片式表面安裝伸縮彈片及具該彈片的表面安裝組件

本發明關於一種表面安裝彈片，特別是一種單片式表面安裝伸縮彈片及具該彈片的表面安裝組件。

表面安裝彈片在電子電路裝置中，應用相當廣泛，無論是接地、訊號導通、屏蔽、導熱或是作為機械支撐，均有用武之地。常見的彈片多由一片極薄的金屬片經沖壓彎折而成，其製造過程是先在捲繞的鈹銅、磷青銅或不銹鋼帶捲中沖壓裁切出所需結構尺寸，隨後經由例如多軸精密加工機進行沖壓加工，將裁切後的金屬片多次彎折成型，為避免鈹銅或磷青銅生鏽或為使焊接更穩固，還可在表面鍍鎳或鍍金；若為降低成本而選擇基礎的金屬為不銹鋼，為改良其導電性，亦可在表面鍍金，此時鍍金的厚度將控制在約微米範圍。由於彈片的體積甚小，所需數量又多，上述鍍膜的方式，通常是將受鍍的加工件整批放入滾筒中，滾筒則在鍍槽中翻轉，讓加工件表面鍍膜，此種方式即稱為滾鍍。

目前業界常見的一種表面安裝彈片，是由申請人所提出並經審查獲准的發明專利「具支撐段及遮阻吸附段之表面安裝彈片」，結構如圖1所示，彈片主要包括：一段安裝段80、一段彈性反折段82、一段彈性臂段84、一段支撐段86及一段遮阻吸附段88，該案主要是藉由遮阻吸附段88阻擋彈性臂段84，避免各彈片相互勾結或受外物拉扯時意外形變，並於受力下 壓時，分散下壓力至支撐段86，強化緩衝效果且維持習知彈片的使用效能。

然而，此種彈片的彈性臂段84是沿單一樞軸彎折，使得彈性 臂段84受力退縮時，頂端的接觸部會沿樞軸循圓弧形下彎，造成水平方向的偏移。當電子電路裝置愈發輕薄短小，每一個電路元件或接觸埠都逐漸微型化，此種水平方向偏移將使得導電接觸的阻抗增大，甚至造成應該保持接觸的上下方元件裝置相對錯開而斷路，因此在特定場合無法使用。

另一種可直線進退伸縮的彈片如圖2和圖3所示，是由金屬材 質的頂針92、彈簧94、及後蓋96，依序組裝進入塑膠射出成形的殼體90中，讓頂針92頭部由殼體90上方伸出受壓，後蓋96則是供焊接至底部的電路板(圖未示)上，電訊號的傳輸或接地則是經由頂針92導接至彈簧94，彈簧94再導接至後蓋96，構成上下方向的導通。然而此種結構一則組裝非常複雜，並且彈簧94不具可吸附的表面，不能運用常見的吸嘴吸附搬移，大致呈圓柱型的外型，又不易以機械臂準確夾持，使得整體組裝無法自動化，無論是產出效率或是組裝良率都有相當改進空間，成本也因此居高不下。

另方面，由於頂針92與彈簧94、以及彈簧94與後蓋96間，都 是受彈力推抵接觸，一方面原本就無法確保能良好導電；更糟的是，當產品長期暴露於空氣中，各部件受到氧氣與濕氣作用而氧化，將使得整體的傳導效果更大打折扣，使得產品可靠度隨使用時間而遞減。

所以，如何找出適當解決方案，一方面可以確保產品的良好 導電效果，且有效避免側向偏移，配合電子電路裝置的微型化潮流趨勢，尤其可以自動化生產製造，讓產品的產出效率得以提升；並且簡化產品結構，使得加工過程中的全面自動化變得可行；更可以視情況增加絕緣殼體 支撐，使得產品可以因應不同使用需求而增加使用彈性，將成為本發明所著重的要點。

本發明的主要目的，是提供一種有效避免側向偏移、又可以確保產品的良好導電效果的單片式表面安裝伸縮彈片。

本發明的另一目的，是提供一種製造過程可以全面自動化的單片式表面安裝伸縮彈片，提升產出效率。

本發明的再一目的，是提供一種結構簡單的單片式表面安裝伸縮彈片，讓製造良率有效提高，成本因而降低。

本發明又另一目的，是提供一種具有護框段及止高限位段的單片式表面安裝伸縮彈片，使得整批輸送或滾鍍加工過程中，不會彼此勾結難解。

本發明又再一目的，是提供一種具有單片式表面安裝伸縮彈片的表面安裝組件，以單片式表面安裝伸縮彈片配合絕緣殼體，提供更高的機械強度，讓使用場合更具彈性。

本發明又仍再一目的，是提供一種製造過程可以全面自動化的表面安裝組件，讓單片式表面安裝伸縮彈片和絕緣殼體的組合仍然可以列入自動化流程，提升產出效率且降低製造成本。

依照本發明所揭露的一種單片式表面安裝伸縮彈片，是由單片金屬製成，並供焊接至一電路板，該單片式表面安裝伸縮彈片包括：具有一個外側緣的焊接段；至少一伸縮段，具有由上述外側緣彎折延伸的一第一端部、與該第一端部相反的第二端部、多個與上述焊接段夾一角度延 伸的間隔區、及多個分別以兩端彎折連結前述間隔區的撓性進退區；其中，每一前述撓性進退區是使其兩端所連接的前述間隔區的投影，是對應至該焊接段的相異位置；至少一個由上述伸縮段第二端部彎折的接觸段；至少一個由上述外側緣彎折、並朝遠離該焊接段方向延伸的護框段，該護框段是位於上述撓性進退區的外側，並具有由上述外側緣彎折延伸的一第三端部、及與該第三端部相反的第四端部；及至少一個由上述護框段第四端部彎折延伸的止高限位段，用以限位上述接觸段，使上述接觸段在相對該焊接段伸縮時，是被限位而無法偏離。

及一種具有單片式表面安裝伸縮彈片的表面安裝組件，供焊 接至一電路板，該表面安裝組件包括：至少一個單片式表面安裝伸縮彈片，是由單片金屬製成，並供焊接至一電路板，該單片式表面安裝伸縮彈片包括具有一個外側緣的焊接段；至少一伸縮段，具有由上述外側緣彎折延伸的一第一端部、與該第一端部相反的第二端部、多個與上述焊接段夾一角度延伸的間隔區、及多個分別以兩端彎折連結前述間隔區的撓性進退區；其中，每一前述撓性進退區是使其兩端所連接的前述間隔區的投影，是對應至該焊接段的相異位置；至少一個由上述伸縮段第二端部彎折的接觸段；至少一個由上述外側緣彎折、並朝遠離該焊接段方向延伸的護框段，該護框段是位於上述撓性進退區的外側，並具有由上述外側緣彎折延伸的一第三端部、及與該第三端部相反的第四端部；及至少一個由上述護框段第四端部彎折延伸的止高限位段，用以限位上述接觸段，使上述接觸段在相對該焊接段伸縮時，是被限位而無法偏離；以及一組絕緣殼體，包括兩個組合半部，每一前述組合半部分別具有一個保護側壁及由前述保護側壁 延伸且彼此對應銜接的銜接臂部，以及前述銜接臂部至少部分是對應支撐上述止高限位段。

由於本發明的彈片僅是由單一金屬片材沖壓彎折而成，並沒 有複雜的結構，使得製造過程的自動化成為可行，可以有效提升產出效率；再者，本發明的結構設計簡單，不僅讓製造良率有效提高，成本也同步降低；尤其是具有護框段及止高限位段，在受壓退縮時，可以有效避免側向偏移或形變損壞、以確保產品的良好導電效果，彈片可靠度因而提升；加以，若經過上述滾鍍製程，護框段及止高限位段又可以進一步阻擋加工件之間彼此勾結難解。

此外，當彈片逐漸微型化而縮小體積，使得結構強度逐漸縮 減時，若需要較堅固的彈片結構，本發明也進一步提供一種具有單片式表面安裝伸縮彈片的表面安裝組件，以單片式表面安裝伸縮彈片配合絕緣殼體，提供更高的機械強度，讓使用場合更具彈性；而且此種組件也是可以配合全面自動化，仍然保有較高的產出效率及較佳的製造良率，一舉達成上述各項目的。

1‧‧‧單片式表面安裝伸縮彈片

10‧‧‧單片金屬

11‧‧‧焊接段

110‧‧‧外側緣

12‧‧‧伸縮段

122‧‧‧第一端部

124‧‧‧第二端部

126‧‧‧間隔區

128‧‧‧撓性進退區

13、33‧‧‧接觸段

130‧‧‧抽拉凸部

132‧‧‧抗拉緣

14‧‧‧護框段

142‧‧‧第三端部

144‧‧‧第四端部

140‧‧‧凸肋

15‧‧‧止高限位段

2‧‧‧絕緣殼體

150‧‧‧限位孔

22、24‧‧‧組合半部

220、240‧‧‧保護側壁

222、242‧‧‧銜接臂部

33‧‧‧限制接觸段

34‧‧‧單一護框段

35‧‧‧單一止高限位段

36‧‧‧輔助護框段

80‧‧‧安裝段

82‧‧‧彈性反折段

84‧‧‧彈性臂段

86‧‧‧支撐段

88‧‧‧遮阻吸附段

92‧‧‧頂針

94‧‧‧彈簧

96‧‧‧後蓋

90‧‧‧殼體

圖1是本案申請人的前案的表面安裝彈片結構立體示意圖。

圖2和圖3是現有可直線進退伸縮彈片的立體分解及側面剖視示意圖，主要由金屬材質的頂針和彈簧，組設在殼體和後蓋之中。

圖4是本案單片式表面安裝伸縮彈片第一較佳實施例的立體示意圖；圖5是圖4實施例的金屬片展開示意圖； 圖6是圖4實施例的側視示意圖，說明受壓時，止高限位段如何保護位於中央的接觸段不致過度受壓而損壞；圖7是圖4實施例的俯視示意圖，說明止高限位段如何保護接觸端不會偏移；圖8是圖4實施例的的底視圖，說明各間隔區投影對應至焊接段的位置關係；圖9是應用圖4彈片在表面安裝組件第一較佳實施例的分解示意圖；及圖10是本案表面安裝組件的第二較佳實施例立體示意圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現；相同或相似的元件，將以相似的標號標示。

本發明的單片式表面安裝伸縮彈片1，如圖4及圖5所示，是由單片金屬10製成，在本例中，此單片式表面安裝伸縮彈片1包括一個焊接段11、一段由焊接段11外側緣110彎折延伸的伸縮段12、由伸縮段12彎折延伸的接觸段13、兩段由焊接段11外側緣110彎折並朝遠離該焊接段方向延伸的護框段14、以及兩段分別由前述護框段14彎折延伸的止高限位段15。

焊接段11是供焊接至電路板上的焊墊，因此具有大致平坦的底面以及與焊錫的表面能相近的金屬表面，在本例中，焊接段11的外部輪廓大致呈圓形，為便於說明，稱此大致呈圓周的部分為外側緣110。本例中的外側緣110向外延伸有一個伸縮段12，當然，如熟悉本技術領域人士所能輕易理解，當焊接段11面積較大時，亦可設置多個伸縮段無礙。

為便於說明，在本例中由上述外側緣110彎折延伸的一端稱 為伸縮段12的第一端部122、與該第一端部122相反而遠離焊接段11的端部則稱為第二端部124，本例在第一端部122和第二端部124之間，存在有三段彼此間隔的間隔區126以及兩段分別以兩端彎折連結前述間隔區126的撓性進退區128；由於在本例中，間隔區126與焊接段11、以及間隔區126與撓性進退區128之間都是例釋為直角彎折，使得各撓性進退區128彼此大致平行，也分別大致平行於焊接段11。伸縮段12的第二端部124則進一步彎折延伸出接觸段13。

由焊接段11的外側緣110，另彎折並且朝遠離焊接段11方向 延伸有例如兩護框段14，由於本例中的每一段撓性進退區128都是規劃為例如3/4圓周，且外徑略小於焊接段11，使得護框段14以大致垂直方向彎折後，將位於所有上述撓性進退區128的外側。因此在彈片製造過程進行例如上述滾鍍或是彈片成品裝袋搬運時，護框段14將由外保護各撓性進退區128間的開口部分，避免尺寸僅1、2公釐的彈片彼此相互干涉卡制，降低相互干涉後難以解開、甚至以人力分離時拉扯損壞產品的風險，從而提升產品自動化時的產出良率。當然，在空間許可下，設置三、四個護框段亦無不可；且即使撓性進退區的外廓不小於焊接段，也可以藉由擴大護框段的尺寸而達到保護撓性進退區間開口的效果。

為便於說明，此處將上述護框段14從外側緣110彎折延伸的一端稱為第三端部142、而相反於第三端部142的端部則稱為第四端部144。本例中的兩個第四端部144再度分別彎折延伸出一段止高限位段15，因此請一併參考圖6-8所示，前述兩段止高限位段15可以共同界定出一個供前述接 觸段13伸縮移動的限位孔150，使得當接觸段13受到下壓力而向下退縮時，會受到止高限位段15的侷限而無法輕易偏離中心位置，藉此確保上方元件裝置下壓時的良好定位導接。

另方面，當下壓達到止高限位段15的高度位置時，除原本的 伸縮段12會受力形變退縮外，兩側的護框段14也會分攤承受下壓力，使得過度下壓而損壞伸縮段12或接觸段13的風險降低，提高產品結構強度及使用時的可靠度。

再另方面，本例中的接觸段13可以進一步區分包括一個延伸 自伸縮段12第二端部124的抗拉緣132，及一個位於前述抗拉緣132中的抽拉凸部130，其中該抗拉緣132在該伸縮段12被過度拉伸至對應於上述護框段14時，會受到上述止高限位段15的阻擋，如果仍有其他導線或電路元件不慎勾結到間隔區126與撓性進退區128的開口，並欲拉扯伸縮段12和接觸段13過度伸展時，同樣可以藉由止高限位段15的內徑，阻擋接觸段13不致輕易過度拉伸而造成永久形變。

由於本例的各撓性進退區128分別環繞約3/4圓周，使得連接 各撓性進退區128的間隔區126在圖8的底視圖中，可以看出會分別對應至焊接段11的不同位置，此種投影方向相互錯開的空間關係，也使得接觸段13受下壓力作用而讓伸縮段12退縮時，各撓性進退區128會分別彎折退縮，接觸段13因而可以大致維持直線下壓，不會大幅偏向。如前所述，當彎折完畢後，即可將此時由單片之鈹銅或不銹鋼材料沖壓彎折而成的半成品作為基礎層，經過例如加熱處理而定型，再置入滾鍍，使得該基礎層外包覆一層例如數微米的金作為輔助層，達成上述防鏽、增加導電性或易焊的效果。

進一步，由於目前的電路元件不斷微型化，當整體彈片尺寸 極小化時，所運用的金屬材料無法具有以往的厚度，否則將不易彎折製造，但相反地，電路設計中卻有時需要較佳的機械強度，則本案的單片式表面安裝伸縮彈片1可以如圖9所示，配合例如一組絕緣殼體2使用，在本例中，此絕緣殼體2包括兩個塑膠射出成形的組合半部22、24，每一前述組合半部22、24分別具有一個保護側壁220、240及由前述保護側壁220、240延伸且彼此對應銜接的銜接臂部222、242，本例中銜接臂部222、242相互對應銜接的位置，是位於上述止高限位段15的下方，使得當下壓力過大而造成接觸段13完全退至止高限位段15時，止高限位段15可以獲得銜接臂部222、242的支撐，更難於受壓損壞；尤其為提高護框段14的結構強度，每一護框段14中更分別形成有一道沿著高度方向延伸的凸肋140。

因為每一前述組合半部22、24分別具有一個保護側壁220、 240，平坦的保護側壁220、240仍可以供自動化機械臂吸附或汲取，讓單片式表面安裝伸縮彈片1和絕緣殼體2的組合仍然可以列入自動化流程，提升產出效率且降低製造成本。

當然，熟悉本技術人士可以輕易理解，上述護框段並非侷限 於兩個，當彈片較小時，亦可如圖10所示，單獨設置單一護框段34及單一止高限位段35，並且由單一止高限位段35再進一步彎折向下，形成對應於單一護框段34的輔助護框段36，並且單獨由單一止高限位段35限制接觸段33的位置。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，不能以此限 定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作 之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧單片式表面安裝伸縮彈片

11‧‧‧焊接段

13‧‧‧接觸段

14‧‧‧護框段

15‧‧‧止高限位段

126‧‧‧間隔區

128‧‧‧撓性進退區

142‧‧‧第三端部

144‧‧‧第四端部

Claims (6)

1. 一種單片式表面安裝伸縮彈片，是由單片金屬製成，並供焊接至一電路板，該單片式表面安裝伸縮彈片包括：具有一個外側緣的焊接段；至少一伸縮段，具有由上述外側緣彎折延伸的一第一端部、與該第一端部相反的第二端部、多個與上述焊接段夾一角度延伸的間隔區、及多個分別以兩端彎折連結前述間隔區的撓性進退區；其中，每一前述撓性進退區是使其兩端所連接的前述間隔區的投影，是對應至該焊接段的相異位置；至少一個由上述伸縮段第二端部彎折的接觸段；至少一個由上述外側緣彎折、並朝遠離該焊接段方向延伸的護框段，該護框段是位於上述撓性進退區的外側，並具有由上述外側緣彎折延伸的一第三端部、及與該第三端部相反的第四端部；及至少一個由上述護框段第四端部彎折延伸的止高限位段，用以限位上述接觸段，使上述接觸段在相對該焊接段伸縮時，是被限位而無法偏離。
2. 如申請專利範圍第1項所述的單片式表面安裝伸縮彈片，其中上述護框段是至少兩個，且每一前述護框段分別彎折延伸有一個止高限位段，以及前述止高限位段共同界定出一個供前述接觸段伸縮移動的限位孔。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的單片式表面安裝伸縮彈片，其中前述接觸段進一步包括一個延伸自該伸縮段第二端部的抗拉緣，及一個位於前述抗拉緣中的抽拉凸部，其中該抗拉緣在該伸縮段被過度拉伸至對應於上述護框段時，會受到上述止高限位段的阻擋。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述的單片式表面安裝伸縮彈片，其中上述單片金屬進一步包括一基礎層、及電鍍於該基礎層外的輔助層。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述的單片式表面安裝伸縮彈片，更包括彎折延伸自上述止高限位段的輔助護框段。
6. 一種具有單片式表面安裝伸縮彈片的表面安裝組件，供焊接至一電路板，該表面安裝組件包括：至少一個單片式表面安裝伸縮彈片，是由單片金屬製成，並供焊接至一電路板，該單片式表面安裝伸縮彈片包括具有一個外側緣的焊接段；至少一伸縮段，具有由上述外側緣彎折延伸的一第一端部、與該第一端部相反的第二端部、多個與上述焊接段夾一角度延伸的間隔區、及多個分別以兩端彎折連結前述間隔區的撓性進退區；其中，每一前述撓性進退區是使其兩端所連接的前述間隔區的投影，是對應至該焊接段的相異位置；至少一個由上述伸縮段第二端部彎折的接觸段；至少一個由上述外側緣彎折、並朝遠離該焊接段方向延伸的護框段，該護框段是位於上述撓性進退區的外側，並具有由上述外側緣彎折延伸的一第三端部、及與該第三端部相反的第四端部；及至少一個由上述護框段第四端部彎折延伸的止高限位段，用以限位上述接觸段，使上述接觸段在相對該焊接段伸縮時，是被限位而無法偏離；以及一組絕緣殼體，包括兩個組合半部，每一前述組合半部分別具有一個保護 側壁及由前述保護側壁延伸且彼此對應銜接的銜接臂部，以及前述銜接臂部至少部分是對應支撐上述止高限位段。