TWM462374U - 用於接觸電路板之裝置 - Google Patents

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TWM462374U
TWM462374U TW102203123U TW102203123U TWM462374U TW M462374 U TWM462374 U TW M462374U TW 102203123 U TW102203123 U TW 102203123U TW 102203123 U TW102203123 U TW 102203123U TW M462374 U TWM462374 U TW M462374U
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Steffen Thies
Manfred Rahberger
Frank Tatzel
Roland Neuhauser
Tobias Oberhauser
Hauke Schutt
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Rosenberger Hochfrequenztech
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Description

用於接觸電路板之裝置
本創作係關於一種用於接觸電路板之裝置，其可與至少一測量儀器或任意線路做暫時性連結。
目前習知之方法為，將電路板藉與至少一個連結體接觸，該方法具有需要相對較大之插接力量的缺點，而該插接力量主要是由連結體藉由彈簧元件形成的機械性鎖固而成，因此，藉由連結體之接觸在具有可活動式載板之電路板上並不適用，因為個別連結體的插接可造成錯接，而導致電路板或是與其連結之電子系統之損壞。
有鑒於目前技術之缺失，本創作主要目的在於提供電路板一種簡易、快速的接觸，且特別當電路板需安裝於一可活動式之載板時，可避免使用到高插接力量以及接觸力量。
本創作之基礎概念在於，使一電路板可快速、簡易、確實、且特別是利用一對應接點僅需要些微接觸力即可接觸，使得該電路板以及電路板上相對應之接觸部位固定於一插接部位上，再利用電路板以及導引部位可引導之移動或是滑移，造成一電路板與接觸元件之接觸。
本創作用於接觸電路板之裝置，包括有：至少一接觸元件，係固定於本裝置內，且係安裝於本裝置之外殼內；至少一插接部位，係可供至少一電路板之一部分插入，該插接部位係包覆於該電路板，或是環繞於該電路板之外緣，使得該電路板與該插接部位互相聯結，而該插接部位上設有可用於接觸之電路；可供該電路板相對於該接觸元件移動或是滑移至與該接觸元件接觸之元件，經由將該電路板引導移動，可確保電路板以固定方式朝該接觸元件移 動，藉此可排除誤接，且可避免該電路板於該接觸元件上鬆脫，可產生高接觸力。
本創作用於接觸電路板之裝置，可供電路板固定或是嵌固於與該接觸元件接觸之位置上的元件，藉此可確保該接觸之長期穩定性。
本創作用於接觸電路板之裝置，該裝置具有至少一定位元件，藉該定位元件可將電路板在與該接觸元件接觸之前先行定位，為此，可導引電路板相對於接觸元件上之移動或是滑移。
例如，可使用(至少)一(特別是於一區塊上漸細)定位元件，電路板之一開口可滑移至該定位元件上，而達到中心定位，藉此可確保電路板上的電路準確對齊個別所屬之接觸元件。
本創作用於接觸電路板之裝置，特別優先作法可為，具有至少二定位元件，兩者之形狀、排列與/或尺寸不同，且可分別插入電路板上所相對應之適當大小與排列之定位孔中，藉此可形成一可防止電路板錯誤安裝的編碼。
電路板與插接部位移動或是滑移在一起，以及與接觸元件接觸，藉此使得移動所需之施力可作用於插接部位上，非電路板上，而該力量由插接部位向電路板方向之傳遞可在一大面積範圍上，並且不會造成過大壓力。
此外，該插接部位之安裝為具有彈性，藉此可使得插接部位在未受力狀態下(也就是未受到因滑移結構之移動所產生的作用力時)，可由彈性安裝歸位至一起始位置，在此位置上不會與接觸元件接觸；藉此可確保當電路板插接入插接部位之初，還不會與接觸元件產生接觸，此一與接觸元件接觸為目的之電路板以及插接部位之滑移，可藉由插接部位彈性安裝所產生的反作用力而產生，此時所產生之彈簧預力可應用於將電路板固定於接觸元件接觸之位置上。
電路板可由一開關來滑移，其中開關移動方向與電路板之移動方向為非平行(含非同軸)，此種開關與電路板之非平行移動具有之優點為，可以簡單方式形成一高傳動比，使得電路板由起始位置開始朝接觸位置之一短距離移動，須要一明顯較大之移動方可達成，藉此可使得開關的 手動操作便利性大為提升。
開關與電路板之非平行移動可藉由簡易方式達成，亦即使開關之接觸面於電路板與/或插接部位之接觸面上滑移，其中兩接觸面在相對移動方向上相互形成介於0~90度之夾角，藉此(相當於“斜面“功能)可以簡易方式達到開關與電路板間之非平行移動，而且可經由接觸面間夾角之簡易構造調整兩移動間之傳動比。
此外，此種設計可將開關於電路板與接觸元件之接觸位置上以嚙合方式固定，可利用電路板因開關沿著彈性恢復力作用方向上移動而產生的偏移來達成，此一恢復力可提高兩接觸面間之摩擦力，也因此可達到開關於本裝置上接觸位置之嚙合固定，只要插接部位與電路板推移在一起時，可由該插接部位之彈性安裝提供一彈性恢復力；另一種方式為，利用接觸元件彈性安裝，或是利用一型變自行產生一恢復力，使接觸元件可施加一恢復力。
本創作用於接觸電路板之裝置，其一外殼具有一構成插接部位之第一部分之外殼，以及一構成可容納接觸元件之第二部分之外殼，其中兩個部分之外殼均為可動式。
此時該兩部分之外殼係為相互樞接之可旋轉構造，特別是其相互間之連結於第一轉動位置時，插接於插接部位中之一電路板與接觸元件即將接觸或是接觸，且於第二轉動位置時，插接於插接部位中之一電路板與接觸元件即將不接觸或是不接觸。
此外，兩部分之外殼可藉由一彈簧元件抵持於第一轉動位置，為了插接入電路板，兩部分之外殼可相互轉動至第二轉動位置(如手動)，使得電路板插入時不與接觸元件接觸；兩部分之外殼的脫離則可利用彈性回復作用而自動回到第一轉動位置，且藉由彈性回復而固定於該位置上。
此外，由於在第一轉動位置將電路板插入插接部位時可能導致接觸元件以及/或電路板的損壞，故本裝置可具有一可防止電路板於第一轉動位置時插入插接部位之元件，該元件可為一定位元件，在第一轉動位置時位於一插接部位之導引間隙中，且藉此可防止電路板插入插接部位內。
本創作用於接觸電路板之裝置，可具有至少一用於傳輸高頻訊號之高頻接觸元件，以及至少一用於傳輸直流電之直流電接觸元件；其中較佳者為，高頻接觸元件可包含一與二外部接觸部位同平面之中心接觸部位。
此外，由於同軸電纜特別適用於傳輸高頻訊號上，故中心接觸部位可與一由本創作裝置伸出之同軸電纜的內導線連結，而外部接觸部位則與該電纜之外導線接觸，本裝置或是高頻接觸元件可藉由同軸電纜與一測量裝置連結。
相對地，直流電接觸元件則可與一由本裝置伸出之彈性扁平導體做導電接觸，其特色在於低成本與低空間需求，亦可與至少一銅絞線接觸。
利用本創作裝置中電路板與接觸元件之接觸，特別是可傳輸高頻訊號。
1‧‧‧外殼
10‧‧‧突塊
11‧‧‧外殼本體
12‧‧‧上蓋
13‧‧‧連接件
14‧‧‧高頻接觸元件
15‧‧‧中心接觸部位
16‧‧‧外接觸部位
17‧‧‧絕緣體
18‧‧‧電路板
19‧‧‧同軸電纜
2‧‧‧載板
20‧‧‧內導線
21‧‧‧定位榫
22‧‧‧定位孔
23‧‧‧彈性元件
24‧‧‧彈性片
25‧‧‧支撐臂
26‧‧‧插接部位
27‧‧‧導引間隙
28‧‧‧撓性電路板
29‧‧‧電路
3‧‧‧接觸元件
30‧‧‧直流電接觸元件
31‧‧‧電路
32‧‧‧定位榫
33‧‧‧彈簧元件
34‧‧‧彈性片
35‧‧‧鉚釘
36‧‧‧止動塊
37‧‧‧缺口
38‧‧‧高頻接觸位置
39‧‧‧外導線
4‧‧‧訊號線路
5‧‧‧電路板
6‧‧‧插接部位
7‧‧‧容納元件
8‧‧‧固定板
9‧‧‧開關
第一圖所示係為本創作第一實施例之立體透視圖。
第二圖所示係為本創作第一實施例電路板插設於外殼內之立體示意圖。
第三圖所示係為本創作第一實施例推動開關之立體示意圖。
第四圖所示係為本創作第一實施例之立體剖視圖。
第五圖所示係為本創作第一實施例容納元件之立體圖。
第六圖所示係為本創作第二實施例外殼本體與上蓋呈閉合狀態之立體圖。
第七圖所示係為本創作第二實施例外殼本體與上蓋呈開啟狀態之立體圖。
第八圖所示係為本創作第二實施例電路板之立體圖。
第九圖所示係為本創作第二實施例電路板插設於外殼本體內之示意圖。
第十圖所示係為本創作第二實施例之立體剖視圖。
第十一圖所示係為本創作第二實施例外殼本體之立體圖。
第十二圖所示係為本創作第二實施例外殼本體內裝設有彈性元件之立體圖。
第十三圖所示係為本創作第二實施例上蓋之立體圖。
有關本創作為達上述之使用目的與功效，所採用之技術手段，茲舉出較佳可行之實施例，並配合圖式所示，詳述如下：本創作之第一實施例，請參閱第一圖至第五圖中所示之裝置，包含有一外殼1，該外殼1中設有一載板2，於該載板2上裝有數個接觸元件3，該每一接觸元件3均連接至一經由該外殼1一側上之開口引出之訊號線路4，該訊號線路4可連接至例如測量裝置上(圖中未標示)，以進行電路板5之功能測試，為了進行功能測試，該電路板5需與該接觸元件3穩定接觸，以便每個接觸元件3均可接觸於電路板5上的電路之一預定位置上。
為了與接觸元件3接觸，電路板5之一端滑移入一由位於外殼1內之容納元件7所構成之插接部位6內，如第五圖所示，此一優先為塑膠材質之容納元件7係包含兩部分，一部分為插接部位6，另一部分為與其彈性連結之固定板8，該固定板8為固定於該外殼1內，該插接部位6可將該電路板5插接之部分至少包覆於五個面上(該插接之部分為一端面、上側面、兩側面及下側面)，且僅保留該插接部位6之下端面為具開口，欲接觸之電路即位於該面上，將該電路板5插接入該插接部位6所形成之容納間隙內，直到其端面抵達容納間隙之底部。
此外，本裝置上包含一開關9構造之操控元件，該開關9形成一突塊10，該突塊10係向外延伸並凸設於該外殼1之滑槽上，利用該突塊10可將該開關9以手動方式朝由該外殼1之滑槽所定義之方向移動；當以手拇指來操作開關9時，該突塊10上端面上平行之凹槽可提供一足夠的抗滑強度。
當開關9移動時，會於容納元件7之上側面上滑動，依據第一、二、四圖中所示之起始狀態，該開關9之下側面僅與該容納元件7中之固定板8的上側面接觸，該插接部位6之上側面在未受力之起使狀態時，係與固定板8之上側面為不同之平面上，而當該開關9移動時，其前端會滑動至該插接部位6之上側面上，該插接部位6則受開關9之移動抵持而逐漸向下移動；如此，該插接部位6由於與該固定板8彈性連結可產生一 恢復力，該插接部位6可利用其移動連同容納於其中的電路板5之部位朝向接觸元件3移動。
在這整個移動過程中，會由數個尖狀的定位針(圖中未標示)將電路板5準確定位於接觸元件3上，使得該數個尖狀的定位針可對應於該電路板5之定位點上(如第一圖所示)，只有當定位針抵達定位點，以及電路板5定位完成後(亦即插接部位6以及容納於其內的電路板5之部位移動足夠)，才會使得位於電路板5下側面之電路與接觸元件3接觸，藉此可確保個別電路位於事先預設之定位上。
該開關9於第三圖所示之狀態下，亦即當開關9盡可能沿著插接部位6之開放端推移時，該電路板5會與位於其下方之接觸元件3接觸，本裝置在該接觸狀態下時，該開關9是處於嚙合固定狀態(即為鎖定)，必須手動推回開關9，方可解除該接觸狀態。
開關9之嚙合固定係由其接觸面與所屬之外殼1的接觸面以及容納元件7間的摩擦力所導致；因開關9利用插接部位6之彈性安裝而支撐於插接部位6與外殼1之間，故此一摩擦力可簡易提升，以達到嚙合固定之所需；此一彈性預力不僅是由插接部位6於固定板8上連接部的形變所產生，另由接觸元件3作用於電路板5上，所產生之彈性恢復力進而傳遞至插接部位6上，緣此，該接觸元件3可為彈簧探針構造，可彈性安裝，該彈簧探針上設有至少兩部分可壓縮的彈簧元件。
一高頻訊號需要藉由電路板5與接觸元件3之接觸來傳輸時，該接觸元件3可為傳統之共面LIGA-接點；相對地，若需傳輸一直流電流，該接觸元件3則可為傳統式彈簧探針構造；當然，也可將此二種構造(LIGA-接點與彈簧探針)合併使用。
本創作之第二實施例，請參閱第六圖至第十三圖所示，本裝置中包含一兩件式之外殼，其中之一為外殼本體11(第二部分外殼)，係為本裝置之下半部的一部分，另一為上蓋12(第一部分外殼)，係為本裝置上半部的一部分，該外殼本體11與該上蓋12藉由二圓柱狀連接件13連結，並為樞接式的轉動。
該外殼本體11構成一插接部位，其內安裝有二(可導電的) 高頻接觸元件14，該高頻接觸元件14為金屬材質之共面接觸元件，並分別包含一中心接觸部位15，以及二鄰近於該中心接觸部位15之外接觸部位16，以所謂的LIGA流程生產之中心接觸部位15與外接觸部位16，其間形成一導電絕緣之間隙；兩部位之相對位置分別利用二固定於高頻接觸元件14電纜端附近之絕緣體17定位(例如藉由黏合)，該高頻接觸元件14分別藉由絕緣體17與外殼本體11連結(例如黏合)。
該絕緣體17之間的空間可供該高頻接觸元件14之接觸端插入，藉此，該高頻接觸元件14於接觸端所構成之接觸位置與一待測電路板18(如第八圖所示)之接觸部位接觸時，可因彈簧應力而偏移，此可產生固定之接觸壓力以及彌補公差等功能。
該高頻接觸元件14於電纜端上分別與一同軸電纜19連結，緣此，每個同軸電纜19之內導線20的尖端與所屬之高頻接觸元件14之中心接觸部位15接觸，而每個高頻接觸元件14之二外接觸部位16則(由可導電構造之外殼本體11)與所屬同軸電纜19之外導線39做導電連結。
高頻訊號可經由高頻接觸元件14以及同軸電纜19於電路板18與未於圖中標示之測量裝置之間傳輸，為了高頻訊號之良好屏蔽效果，外殼本體11為可導電構造，例如由金屬材質或是金屬塑膠製成，並且，高頻接觸元件14之共面接觸元件設計以及經由同軸電纜19傳輸訊號，亦可對高頻訊號之良好屏蔽具有貢獻。
該外殼本體11設有二定位榫21，可分別插入於電路板上相對應之二定位孔22中，以使得電路板可精準定位並固定於本裝置內，該二組定位榫與定位孔之尺寸係為不同的尺寸大小，可確保電路板18準確安裝於本裝置內的正確位置上。
此外，本裝置之下半部包含一形狀為彈性元件23(如第十二圖所示)之彈簧元件，該部分為一主體，該彈性元件23可經由該主體固定於該外殼本體11上，該彈性元件23上設有數個彈性片24，該彈性片24由該主體伸出，該彈性元件23可確保電路板18與本裝置上半部構成之接觸區域(直流電接觸元件)間之接觸，其中於側面之二支撐臂25可防止彈性元件23之彈性片24受到應力時傾倒，該彈性元件23係為塑膠材質。
該上蓋12構成一電路板18之插接部位26，其中兩個位於插接部位26二側面之導引間隙27係供導引電路板18之插入與拔除動作，一撓性電路板28(扁平導體)其一端係插入該插接部位26內，朝向電路板18之撓性電路板28上或是撓性電路板28之下半部設有數個電路29，形成端點之接觸區域(直流電接觸元件30)，該區域需與電路板18上相對應之電路31接觸，經由電路29、31可於本裝置運轉時僅傳輸直流電，故無需任何屏蔽措施，上蓋12因此可以塑膠材質製成(如熱塑膠)，撓性電路板28具有可供定位與固定用之定位孔，上蓋12之定位榫32可插入撓性電路板28之定位孔中，接著，撓性電路板28則可藉由上蓋12的緊摯以及一彈性片34之彈簧元件33定位於上蓋12上，該彈簧元件33由鉚釘35來與上蓋12連結，該鉚釘35可穿過該彈簧元件33上之定位孔，鉚釘35之開放端可利用熱或壓力加以型變，而使其開放端尺寸擴大，藉此可與彈簧元件33形成一嚙合連結，同時加壓於彈簧元件33及彈性片34上而形成壓縮，造成鉚釘35的型變，而該型變在鉚釘35成型後會維持不變，藉此可將撓性電路板28穩固固定於上蓋12上。
於本裝置之組裝狀態下，其彈簧元件33之側邊係抵持於外殼上，抑或是該裝置在關閉狀態下(第一轉動位置)，如第十圖所示，因定位榫21插入插接部位26內，故電路板18無法插入插接部位26內。
電路板18推移入插接部位26內，僅可於如第七圖所示之開放狀態(第二轉動位置)方可進行，為了將裝置打開，必須以手動方式壓持同軸電纜19與撓性電路板28所伸出之部位，藉此外殼本體11與上蓋12可在插入端上分離一小段距離，而定位榫21可離開插接部位26，電路板18則可推入插接部位26內，其中二位於電路板18前端面漸尖之缺口37與上蓋12之定位榫32可確保電路板18插入之準確角度方向，缺口37沿電路板18長軸方向之非對稱性排列，與定位榫21同樣可防止電路板18側面錯誤推移入插接部位26中。
在電路板18完全插入後，外殼上之應力可被解除，彈簧元件33將二部分之外殼再度移動至關閉狀態，並維持該狀態，此時，下半面之定位榫21插入電路板18之定位孔22內，電路板18因此可準確定位並固 定，同時，高頻接觸元件14接觸至電路板18下半面上之高頻接觸位置38，其中高頻接觸元件14會些微彈性型變，以產生足夠之接觸壓力與彌補公差；為此，位於電路板18下方的二個止動塊36，可限制高頻接觸元件14的形變，進而，藉由該止動塊36的阻擋可避免該高頻接觸元件14過度伸出，相同地，撓性電路板28之直流電接觸元件30接觸至電路板18上半面之電路31(直流電接點)，彈性元件23之彈性片24因關閉本裝置所產生之彈性型變，提供足夠之接觸壓力與彌補公差，在所示之實施例中，每個直流電接點均配有一彈性片24，藉此可確保每個直流電接點在電路板18上之高頻接觸位置38時仍施有足夠之接觸壓力，且針對每個直流電接點均有個別之彌補公差。
相同之功能亦可使用彈簧元件(未於圖中標示)來取代彈性元件23，該彈簧元件構成一共同彈簧基本體(例如一扭轉彈簧)，其中在朝電路板18方向之邊緣上(作為連貫之施壓邊緣)安置有個別彈性材質之接觸凸點；該彈簧基本體主要可提供一接觸壓力，而該接觸凸點則可確實確保個別彌補公差。
綜上所述，本創作確實已達到所預期之使用目的與功效，且更較習知者為之理想、實用，惟，上述實施例僅係針對本創作之較佳實施例進行具體說明而已，該實施例並非用以限定本創作之申請專利範圍，舉凡其它未脫離本創作所揭示之技術手段下所完成之均等變化與修飾，均應包含於本創作所涵蓋之申請專利範圍中。
1‧‧‧外殼
2‧‧‧載板
3‧‧‧接觸元件
4‧‧‧訊號線路
5‧‧‧電路板
6‧‧‧插接部位
7‧‧‧容納元件
8‧‧‧固定板
9‧‧‧開關
10‧‧‧突塊

Claims (17)

  1. 一種用於接觸電路板之裝置，其包含：至少一接觸元件；至少一插接部位，係供至少一電路板之一部分插入；一可將該電路板移動至與該接觸元件接觸之元件；一可將該電路板定位於該接觸元件上之元件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述用於接觸電路板之裝置，其中，該電路板移動時可與該接觸元件在接觸前定位。
  3. 如申請專利範圍第1項所述用於接觸電路板之裝置，其中，該裝置上設有至少一定位榫，該電路板上設有可與該定位榫相互插接之定位孔。
  4. 如申請專利範圍第1項所述用於接觸電路板之裝置，其中，該裝置上設有至少二定位榫，該二定位榫在形狀或尺寸上有所差異。
  5. 如申請專利範圍第1項所述用於接觸電路板之裝置，其中，該電路板與該插接部位插接在一起以達到與接觸元件接觸之目的。
  6. 如申請專利範圍第1項所述用於接觸電路板之裝置，其中，該插接部位為彈性安裝。
  7. 如申請專利範圍第1項所述用於接觸電路板之裝置，其中，該電路板可利用一開關進行推移，該開關之移動以及該電路板之移動為非平行。
  8. 如申請專利範圍第7項所述用於接觸電路板之裝置，其中，該開關之一接觸面於該插接部位之一接觸面上滑移，其中兩接觸面在相對移動方向上形成0到90度之間的夾角。
  9. 如申請專利範圍第7項所述用於接觸電路板之裝置，其中，該開關在該電 路板與接觸元件接觸時，為嚙合固定。
  10. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述用於接觸電路板之裝置，其中，設有一外殼，該外殼具有一構成該插接部位之第一部分的外殼，以及一包含至少一接觸元件之第二部分的外殼，其中該兩部分的外殼可相對轉動。
  11. 如申請專利範圍第10項所述用於接觸電路板之裝置，其中，該兩部分的外殼可相對轉動，於第一轉動位置時，插入該插接部位之該電路板與該接觸元件接觸，而於第二轉動位置時，插入該插接部位之該電路板不與該接觸元件接觸。
  12. 如申請專利範圍第11項所述用於接觸電路板之裝置，其中，該兩部分的外殼藉由一彈簧元件抵持於第一轉動位置。
  13. 如申請專利範圍第11項所述用於接觸電路板之裝置，其中，於該第一轉動位置時，可防止該電路板插入該插接部位內。
  14. 如申請專利範圍第1項所述用於接觸電路板之裝置，其中，設有至少一可用於傳輸高頻訊號之高頻接觸元件，以及至少一可用於傳輸直流電之直流電接觸元件。
  15. 如申請專利範圍第14項所述用於接觸電路板之裝置，其中，該高頻接觸元件包含一中心接觸部位及兩外接觸部位，該中心接觸部位其為共面設於兩外接觸部位之間。
  16. 如申請專利範圍第15項所述用於接觸電路板之裝置，其中，該中心接觸部位與由本裝置伸出之同軸電纜之內導線導電連結，且該外接觸部位與該同軸電纜之外導線導電連結。
  17. 如申請專利範圍第14項所述用於接觸電路板之裝置，其中，該直流電接觸元件與一由本裝置伸出之扁平導體有導電連結。
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