用於垂直電連接的順應針和包括順應針的電子組件的製作方法

2023-10-11 21:59:04 1

專利名稱：用於垂直電連接的順應針和包括順應針的電子組件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於垂直電連接的順應針和包括順應針的電子組件。
背景技術：
對於垂直安裝的電子組件而言，可用的連接方式主要包括板邊連接、通孔-插 針連接和SMT (表面貼裝技術)插針連接。在板邊連接的情況下，客戶板上需要在合適的位置焊接大型的連接器。另外， 印刷電路板上需要設置昂貴的金手指。通孔-插針連接和SMT插針連接都需要在客戶場址進行焊接。目前的各種環保 規定要求通孔-插針連接和SMT插針連接使用無鉛焊接，這需要更高的焊接溫度，因此 可能導致電子部件和塑料部件出現問題。SMT插針連接對共面性要求緊密度公差以確保焊接的一致性。另外，在SMT插 針連接中，還需要使用自動選放帽(pick-n-place cap)，這些自動選放帽在焊接之後要被 去除。這額外增加了成本，造成了浪費，並且需要特殊的包裝。此外，當試圖對電子組件進行返工時，通孔-插針連接和SMT插針連接都會遇 到問題。對焊料進行加熱常常會損壞電子組件或周圍的部件。已經有一些通孔-插針連接使用了順應特徵進行連接，但是這種順應連接應用 於諸如轉換器、連接器之類的電子組件一側(或電子組件內)而非應用於客戶板一側。例如，美國專利US6,106,308公開了一種用於連接器的觸頭。如該文獻的圖1 和圖4所示，該觸頭3包括用於與匹配的其他連接器實現電連接的夾緊部31 (等同於母插 頭)和用於連接到連接器4內的電路板5的順應針32。順應針32相對於夾緊部31彎曲 90度並且包括順應部320。順應部320可插入電路板5的通孔50中實現機械連接和電連 接。如上所述，美國專利US6,106,308中公開的順應針32僅用於連接器內部的電連 接。此外由於直角彎曲，這種包括順應針32的觸頭不能採用插針機自動插入電子組件的 電路板中，因此效率難以提高。而且，由於順應針插入電路板和從電路板上拆下都需要 一定的力，在美國專利US6,106,308的情況下，順應針仍然存在變形或偏離位置的問題。因此，需要一種能夠採用目前常用的插針機自動插入並且能夠方便地連接到客 戶板和從客戶板拆下的順應針。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種採用目前常用的插針機自動插入並且能夠方便地 連接到客戶板和從客戶板拆下的順應針以及包括這種順應針的電子組件。為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種用於垂直電連接 的順應針，包括大致呈矩形的基部，所述基部包括相對的第一側和第二側以及相對的 第三側和第四側；從所述基部的第一側和第二側中的一側延伸出的順應部，所述順應部適於插入客戶板上的插入孔中；其特徵在於，所述順應針進一步包括從所述基部的第三 側和第四側中的一側延伸出的插針部，所述插針部適於插入電路板的通孔中；所述基 部、所述插針部和所述順應部形成在相同的平面中並且形成為一體使得所述順應針形成 為扁平狀。優選地，所述基部進一步包括從所述第三側和所述第四側中的另一側延伸出的 連接凸部，所述連接凸部適於與另一個順應針的插針部連接而形成順應針的條或卷。優選地，所述基部在所述第一側和所述第二側中的另一側包括力接收部。優選地，所述基部在中部形成有對準孔。優選地，所述插針部包括兩個插針。優選地，所述順應部具有弧形的外輪廓使得所述順應部的寬度從尖端部朝向根 部首先逐漸變大然後逐漸變小。優選地，所述順應部的中部形成有沿所述順應部的軸向延伸的長孔。優選地，所述順應部的最大寬度稍大於所述客戶板上的插入孔的直徑。根據本實用新型的另一方面，提供了一種電子組件，其特徵在於所述電子組件 包括至少一個如上所述的順應針。優選地，所述順應針的插針部插入所述電子組件的電路板上的通孔中並且通過 焊接固定至所述電路板。本實用新型的有益效果如下。(1)由於順應針的基部、插針部和順應部形成在同一個平面中並且形成為一體使 得順應針形成為扁平狀，因此現有的插針機無需進行任何改動就可以直接使用本實用新 型的順應針。因此能夠自動地將順應針插入電子組件的電路板的通孔中，此後可以通過 回流焊、波峰焊、手工焊等方式將順應針的插針焊接到電路板上，形成可靠地電連接和 機械連接。提高了順應針的插入效率、改善了順應針的插入和焊接質量、降低了成本。(2)根據本實用新型的順應針可以通過衝壓簡單地形成，並且通過順應針上的連 接凸部可以將順應針形成為條或卷，便於自動插針機使用，進一步提供了順應針的插入 效率。(3)根據本實用新型的順應針形成有力接收部，在將固定有順應針的電子組件插 入客戶板時，可以通過整平工具在力接收部上施加力，從而能夠更好地避免順應針的插 針與電子組件的電路板之間的焊接部出現裂紋。相反，在包括現有的順應針的電子組件 中，當通過在電子組件上施加力而將順應針插入客戶板時，很容易由於所施加的力導致 順應針的插針與電路板之間的焊接部出現裂紋。(4)根據本實用新型的順應針的插針部可以設計成適用於與現有的通孔-插針 連接以及SMT插針連接中所使用的通孔相同，因此本實用新型的順應針可以與現有的通 孔_插針連接以及SMT插針連接互換使用，進一步提高了本實用新型的順應針的適應 性。(5)僅通過將順應針插入客戶板的插入孔就可以在電子組件與客戶板之間實現可 靠地電連接和機械連接，無需額外的焊接處理等，因此電子部件也不會受到無鉛焊接處
理的高溫影響。(6)客戶板上僅需要設置插入孔就可以使用包括了本實用新型順應針的電子組件，無需使用比如在SMT插針連接中使用的自動選放帽、託盤或特殊包裝。這最小化了 材料的使用和浪費，進一步減小了製造成本。[0029](7)將順應針的插針插入和焊接在電子組件的電路板上的處理可以在獨立的生產 線上進行了，減少了對昂貴的SMT生產線的佔用時間。


[0030]通過以下參照附圖的描述，本實用新型的上述和其它特徵和優點將變得更加容 易理解，其中[0031]圖1是根據本實用新型的實施方式的順應針的主視圖；[0032]圖2是根據本實用新型的實施方式的順應針的側視圖；[0033]圖3是根據本實用新型的實施方式的包括順應針的電子組件的立體圖；[0034]圖4是採用安裝工具安裝根據本實用新型的實施方式的包括順應針的電子組件 的示意圖；以及[0035]圖5是根據本實用新型的實施方式的形成為帶或卷的順應針的示意圖。
具體實施方式
[0036]下面將參照圖1-2描述根據本實用新型的實施方式的順應針。[0037]圖1是根據本實用新型的實施方式的順應針的主視圖，圖2是根據本實用新型的 實施方式的順應針的側視圖。[0038]如圖1所示，根據本實施方式的順應針1包括基部10、從基部10的左側和右側 中的一個側面延伸出的插針部20和從基部10的上側和下側中的一個側面延伸出的順應部 30。基部10、插針部20和順應部30形成為一體並且形成在同一個平面中。順應針1可 以通過對金屬(例如銅、鐵、鋁等)板材進行衝壓而形成。[0039]在圖1所述的實施方式中，基部10大致呈矩形形狀。在基部10的其中一個側 面形成有插針部20，在基部10的與形成插針部20的相反的側面形成有連接凸部12和 13。在製造過程中，連接凸部12和13可以分別與相鄰的另一個順應針的插針21和22 連接而形成一個順應針的帶或卷(見圖幻，從而便於使用插針機進行自動插針。基部10 的尺寸例如可以為長0.143英寸(3.6322毫米)、寬0.088英寸(2.235毫米)、厚0.020英 寸(0.508毫米)。在基部10中還可以形成對準孔14用於在自動插針的過程中實現自動 對準。在基部10的另外兩個側面中的一個側面形成有順應部30，在基部10的與順應部 30相反的側面形成有平坦的力接收部11，用於在將順應針1插入客戶板時接收來自整平 工具200的插入力(見圖4)。[0040]在圖1所述的實施方式中，插針部20包括兩個插針21和22。這兩個插針彼此 隔開，並且這兩個插針的高度可以彼此相同或者不同，這取決於實際的應用。另外，插 針部20可以包括任意數量的插針，比如1個、3個或更多個，這也取決於實際應用。在 一種應用中，插針21的高度例如可以為0.0 英寸(0.7112毫米)，長度可以為0.072英寸 (1.8288毫米)。插針22的高度例如可以為0.023英寸(0.5842毫米)，長度可以為0.072 英寸(1.8288毫米)。插針21和插針22可以隔開0.037英寸(0.9398毫米)。[0041]在圖1所述的實施方式中，順應部30具有漸變的外輪廓，例如如圖1所示的弧形邊31和32，使得順應部30的寬度從尖端部33朝向根部34首先逐漸變大然後逐漸變 小。順應部30的最大寬度一般稍大於客戶板上的插入孔的直徑。另外，順應部30中還 設置有沿順應部30的軸向延伸的長孔35以使得順應部30能夠沿寬度方向彈性變形。順 應部30的外輪廓和長孔35的形狀和尺寸可根據實際應用而任意改變，只要當順應部30 插入客戶板上的插入孔之後能夠提供合適的保持力即可。[0042]本領域技術人員應該理解，基部10、插針部20和順應部30的形狀、構造和尺寸 可以根據實際應用來確定，並不局限於上文所述和圖中所示的形狀、構造和尺寸。[0043]下面參照圖3描述將順應針插入到電子組件中的過程。[0044]圖3是根據本實用新型的實施方式的包括順應針的電子組件的立體圖。如圖3 所示，圖示的電子組件為一種直流轉換器，其包括電路板101、安裝在電路板101上的各 種電子器件110以及形成電路板上的通孔102。如上所述，順應針1可以製成如圖5所示 的順應針帶或順應針卷。通過使用自動插針機(例如歐多貝思(Autosplice)公司生產的 插針機)將順應針1的插針21和22自動插入電路板101中的通孔102。之後，可以通過 回流焊、波峰焊或手工焊的方式將插針21和22焊接到電路板，從而實現可靠地電連接和 機械連接。上述操作可以在生產商的工廠完成。[0045]當包括順應針的電子組件製造完成後，可以將該電子組件提供了客戶。當客戶 需要將該電子組件安裝到客戶板時，僅需要使用圖4所示的整平工具200在順應針1的力 接收部11上施加向下的壓力將順應針1的順應部30壓入客戶板中的插入孔即可，無需進 行額外的焊接等操作。因此，在電子組件和客戶板之間建立了可靠地和可拆卸地電連接 和機械連接。[0046]與現有技術的順應針相比，本實用新型的順應針具有如下有益效果。[0047](1)由於順應針的基部、插針部和順應部形成在同一個平面中並且形成為一體使 得順應針形成為扁平狀，因此現有的插針機無需進行任何改動就可以直接使用本實用新 型的順應針。因此能夠自動地將順應針插入電子組件的電路板的通孔中，此後可以通過 回流焊、波峰焊、手工焊等方式將順應針的插針焊接到電路板上，形成可靠地電連接和 機械連接。提高了順應針的插入效率、改善了順應針的插入和焊接質量、降低了成本。[0048](2)根據本實用新型的順應針可以通過衝壓簡單地形成，並且通過順應針上的連 接凸部可以將順應針形成為條或卷，便於自動插針機使用，進一步提供了順應針的插入 效率。[0049](3)根據本實用新型的順應針形成有力接收部，在將固定有順應針的電子組件插 入客戶板時，可以通過整平工具在力接收部上施加力，從而能夠更好地避免順應針的插 針與電子組件的電路板之間的焊接部出現裂紋。相反，在包括現有的順應針的電子組件 中，當通過在電子組件上施加力而將順應針插入客戶板時，很容易由於所施加的力導致 順應針的插針與電路板之間的焊接部出現裂紋。[0050](4)根據本實用新型的順應針的插針部可以設計成適用於與現有的通孔-插針 連接以及SMT插針連接中所使用的通孔相同，因此本實用新型的順應針可以與現有的通 孔-插針連接以及SMT插針連接互換使用，進一步提高了本實用新型的順應針的適應 性。[0051](5)僅通過將順應針插入客戶板的插入孔就可以在電子組件與客戶板之間實現可靠地電連接和機械連接，無需額外的焊接處理等，因此電子部件也不會受到無鉛焊接處理的高溫影響。[0052](6)客戶板上僅需要設置插入孔就可以使用包括了本實用新型順應針的電子組 件，無需使用比如在SMT插針連接中使用的自動選放帽、託盤或特殊包裝。這最小化了 材料的使用和浪費，進一步減小了製造成本。[0053](7)將順應針的插針插入和焊接在電子組件的電路板上的處理可以在獨立的生產 線上進行了，減少了對昂貴的SMT生產線的佔用時間。[0054]以上已經參照附圖結合實施方式對本實用新型進行了詳細說明。本領域技術人 員應該理解，在不背離權利要求中所限定的本實用新型的範圍和精神的前提下，可以對 本實用新型作出各種變化和改進。[0055]工業實用性[0056]根據本實用新型的順應針能夠應用於很多電子設備的垂直電連接，並且能夠與 現有的通孔-插針連接以及SMT插針連接互換使用。
權利要求1.一種用於垂直電連接的順應針(1)，包括大致呈矩形的基部(10)，所述基部(10)包括相對的第一側和第二側以及相對的第三 側和第四側；從所述基部(10)的第一側和第二側中的一側延伸出的順應部(30)，所述順應部(30) 適於插入客戶板上的插入孔中；其特徵在於，所述順應針(1)進一步包括從所述基部(10)的第三側和第四側中的一 側延伸出的插針部(20)，所述插針部(20)適於插入電路板的通孔中；所述基部(10)、所述插針部(20)和所述順應部(30)形成在相同的平面中並且形成為 一體使得所述順應針(1)形成為扁平狀。
2.如權利要求1所述的順應針(1)，其特徵在於，所述基部(10)進一步包括從所述第 三側和所述第四側中的另一側延伸出的連接凸部(12，13)，所述連接凸部(12，13)適於 與另一個順應針的插針部連接而形成順應針的條或卷。
3.如權利要求1所述的順應針(1)，其特徵在於，所述基部(10)在所述第一側和所述 第二側中的另一側包括力接收部(11)。
4.如權利要求1所述的順應針(1)，其特徵在於，所述基部(10)在中部形成有對準孔 (14)。
5.如權利要求1所述的順應針(1)，其特徵在於，所述插針部(20)包括兩個插針 (21，22)。
6.如權利要求1所述的順應針(1)，其特徵在於，所述順應部(30)具有弧形的外輪廓 (31，32)使得所述順應部(30)的寬度從尖端部(33)朝向根部(34)首先逐漸變大然後逐 漸變小。
7.如權利要求6所述的順應針(1)，其特徵在於，所述順應部(30)的中部形成有沿所 述順應部(30)的軸向延伸的長孔(35)。
8.如權利要求6所述的順應針(1)，其特徵在於，所述順應部(30)的最大寬度稍大於 所述客戶板上的插入孔的直徑。
9.一種電子組件(100)，其特徵在於所述電子組件包括至少一個如權利要求1-8中任 一項所述的順應針(1)。
10.如權利要求9所述的電子組件(100)，其特徵在於所述順應針(1)的插針部(20) 插入所述電子組件(100)的電路板(101)上的通孔(102)中並且通過焊接固定至所述電路 板(101)。
專利摘要本實用新型涉及一種用於垂直電連接的順應針(1)和包括該順應針的電子組件(100)。所述順應針(1)包括大致呈矩形的基部(10)，所述基部(10)包括相對的第一側和第二側以及相對的第三側和第四側；從所述基部(10)的第一側和第二側中的一側延伸出的順應部(30)，所述順應部(30)適於插入客戶板上的插入孔中；其特徵在於，所述順應針(1)進一步包括從所述基部(10)的第三側和第四側中的一側延伸出的插針部(20)，所述插針部(20)適於插入電路板的通孔中；所述基部(10)、所述插針部(20)和所述順應部(30)形成在相同的平面中並且形成為一體使得所述順應針(1)形成為扁平狀。本實用新型的目的是提供一種採用目前常用的插針機自動插入並且能夠方便地連接到客戶板和從客戶板拆下的順應針以及包括這種順應針的電子組件。
文檔編號H01R12/71GK201805043SQ201020285358
公開日2011年4月20日 申請日期2010年8月4日 優先權日2010年8月4日
發明者特雷弗·託德 申請人:雅達電子國際有限公司