接觸部件的製作方法
2023-06-17 11:31:01
接觸部件的製作方法
【專利摘要】一種接觸部件，具有：第1連接部，其下面與第1基板接合；接點部，其與第2基板相接觸；第1接觸部，其面向所述第1連接部的上面，並與所述第1連接部的上面相接觸；第1屈曲部，其介於所述第1連接部和所述第1接觸部之間，並通過使板彈簧彎曲所形成；第2屈曲部，其介於所述第1接觸部和所述接點部之間，並通過沿與所述第1屈曲部的所述板彈簧相反的方向使所述板彈簧彎曲所形成；及吸著部，其從所述接點部延伸至與所述第2屈曲部相反的一側。
【專利說明】接觸部件
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種接觸(contact)部件。
【背景技術】
[0002]以可攜式電話和智慧型電話為首的電子機器正在趨於小形化和薄型化，與此相應地，將部件等實裝至機器內的印刷電路基板(以下，簡稱「基板」)的方式也大部分變化為對晶片部件等進行表面實裝的方式。
[0003]但是，在上述電子機器的基板中，基於對實裝至基板的電子部件進行保護和抗幹擾的觀點，實施了將基板的G N D (接地)線連接至框體的導體面板(panel)即所謂的框架接地線(frame ground)的連接方式(F G )。F G在基板之間被實施,在這種情況下，為了對基板的導體之間進行連接，需要使用表面實裝的接觸部件。
[0004]為了將電子部件以表面實裝的方式實裝至基板，通常使用自動實裝機。自動實裝機藉由基於爪部的夾持(夾入)對較大電子部件進行保持(hold)，並將其安裝至預定位置。另外，如果部件較小，則通過基於吸管嘴的吸著(吸引)進行保持。所以，對以使用自動實裝機為前提的電子部件而言，需要具有被吸管嘴進行吸著的吸著部。
[0005]另外，因為F G中所使用的接觸部件需要電氣穩定地與基板連接，所以，響應小型化的需求，彈簧部件的形狀設計也變得非常重要。
[0006]目前，現有技術中存在著如下幾種在上述表面實裝中應用的接觸部件。
[0007]例如，專利文獻I (特開2009 - 272237號公報)中公開了一種表面實裝接觸部件，其具有可被吸管嘴進行吸著的吸著面。
[0008]專利文獻2 (特開2002 - 015801號公報)中公開了一種接觸部件，其上設置了吸
著面部。
[0009][現有技術文獻]
[0010][專利文獻]
[0011][專利文獻I](日本)特開2009— 272237號公報
[0012][專利文獻2](日本)特開2002— 015801號公報
【發明內容】
[0013][發明要解決的課題]
[0014]但是，就上述專利文獻I及專利文獻2所記載的現有的接觸部件而言，因為吸著面是被配置在通過彈簧而進行位移的位置上，所以，當自動實裝機的吸管嘴按壓至部件的吸著面後，吸著面會隨著彈簧的屈曲發生傾斜，這樣，在吸管嘴前端和接觸部件之間就會產生空隙，引起真空洩露，進而導致吸著失敗。具體而言，在專利文獻I中，圖1中記載的表面實裝接觸部件I的上面11 a為吸著面，隨著第I折回部8的屈曲，吸著面會發生傾斜。同樣，在專利文獻2中，圖1等中記載的端子金屬零件I的吸著面部4 b通過第I彈簧部3的屈曲會發生傾斜，進而導致吸引性降低。[0015]本發明是鑑於現有的接觸部件所具有的上述問題而提出的，其目的在於提供一種不僅可以提高自動實裝機的吸引性，而且還具有優良的電氣特性的接觸部件。
[0016][用於解決課題的手段]
[0017]為了解決上述課題，本發明的接觸部件具有:第I連接部，其下面與第I基板接合；接點部，其與第2基板相接觸；第I接觸部，其面對所述第I連接部的上面，並與所述第I連接部的上面相接觸；第I屈曲部，其介於所述第I連接部和所述第I接觸部之間，並通過使板彈簧彎曲所形成；第2屈曲部，其介於所述第I接觸部和所述接點部之間，並通過沿與所述第I屈曲部的所述板彈簧相反的方向使所述板彈簧彎曲所形成；及吸著部，其從所述接點部延伸至所述第2屈曲部的相反側。
[0018][發明的效果]
[0019]根據本發明的實施方式，能夠提供一種不僅可以提高自動實裝機的吸引性，而且還具有優良電氣特性的接觸部件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020][圖1]第一實施方式的接觸部件的平面視圖(a)、左視圖(b )、正視圖(c )、右視圖(d )、仰視圖(e )及立體圖(f )。
[0021][圖2]A —A面的截面圖。
[0022][圖3]第一實施方式的接觸部件的位移說明圖。
[0023][圖4]接點部放大圖。
[0024][圖5]第二實施方式的接觸部件的平面視圖(a)、左視圖(b )、正視圖(c )、右視圖(d )、仰視圖(e )及立體圖(f )。
[0025][圖6]將第二實施方式的接觸部件實裝至基板的說明圖。
[0026][圖7]用於對第二實施方式的接觸部件的第I保護部的立起方法的變形例I進行說明的立體圖(a )和視圖(b )。
[0027][圖8]用於對第二實施方式的接觸部件的第I保護部的立起方法的變形例2進行說明的立體圖(a )和視圖(b )。
[0028][圖9]接觸部件的焊接說明圖。
[0029][符號說明]
[0030]1、1 a、1 b、1 C 接觸部件
[0031]2第I連接部
[0032]2 a 錐形(taper)部
[0033]2 b直線部
[0034]3翹起部
[0035]4游離部
[0036]4 a游離部4的空隙部
[0037]5第2連接部
[0038]6第I彎曲部
[0039]7第I彈簧部
[0040]8第2彎曲部[0041]9第2彈簧部
[0042]9 a第I接觸部
[0043]10第3彎曲部
[0044]11第3彈簧部
[0045]12第4彎曲部
[0046]13第5彈簧部
[0047]14第5彎曲部
[0048]15吸著部
[0049]15 a接點部
[0050]15 b平滑部
[0051]16第6彎曲部
[0052]17前端部
[0053]17 a第2接觸部
[0054]18保護部
[0055]100 第 I 基板
[0056]101 凹部
[0057]200 第 2 基板
【具體實施方式】
[0058]以下參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
[0059]〔第一實施方式〕
[0060]圖1及圖2示出了對接觸部件的第一實施方式進行說明的一個例子。圖1示出了第一實施方式的接觸部件I的平面視圖(a )、左視圖(b )、正視圖(c )、右視圖(d )、仰視圖(e)及立體圖(f)。圖2示出了沿圖1 (d)的A —A線所截得的截面圖。
[0061]本實施方式的接觸部件是對設置在2個基板等上的接點之間進行電氣連接的部件，並具有彈性。
[0062]作為接觸部件I中所使用的材料，例如可使用磷青銅、鈹銅、SUS等導電性彈性金屬板。接觸部件I的成型例如可藉由對0.08 mm?0.15 mm的板壓金屬的板彈簧進行壓力加工以得到圖示的形狀的方式而完成。另外，根據需要，還可以對接觸部件I的整體或部分進行鍍鎳、鍍銅或鍍金等。
[0063]這裡需要說明的是，為了對板彈簧的壓力加工的彎曲方向進行說明，在圖1中，將與吸著部15相同的板彈簧的面被彎向內側(谷折)的彎曲方向稱為「第I彎曲方向」，將與吸著部15相同的板彈簧的面被彎向外側(山折)的彎曲方向稱為「第2彎曲方向」，並在此基礎上進行說明。
[0064]在圖1中，接觸部件I具有:第I連接部2，其例如藉由焊接被接合在基板面上；翹起部3，其從第I連接部2開始被彎向(翹向)第I彎曲方向，從基板面上翹起；游離部4，其被形成為與翹起部3相連，並離開基板面；及第2連接部5，其從游離部4的空隙部4 a開始延伸，並與基板面相抵接。通過對游離部4進行基於壓力的衝壓加工並使連接部5殘留的方式所形成的空隙部分為空隙部4 a ;在圖1 (C)中，連接部5被彎折為從游離部4的面開始向下方向進行延伸。這裡需要說明的是，連接部5可以採用與第I連接部2相同的高度與基板面相抵接，也可以從基板面開始稍微浮起一點(即，與基板面之間僅有一點的距離)。
[0065]接觸部件I還具有:第I彎曲部6，其從游離部4開始沿圖1 ( c )所示的斜上方被彎向第I彎曲方向；第I彈簧部7，其與第I彎曲部6連接；第2彎曲部8，其與第I彈簧部7相連，並被彎向第I彎曲方向；及第2彈簧部9，其與第2彎曲部8相連。
[0066]這裡，將由第I彎曲部6?第2彈簧部9所形成的屈曲部稱為「第I屈曲部」。另夕卜，將第I屈曲部的彈簧常數稱為第I彈簧常數。該第I彈簧常數可根據第I屈曲部的形狀來進行設計。
[0067]第2彈簧部9具有第I接觸部9 a，其藉由第I屈曲部的屈曲，接近第I連接部2的上面並與之接觸。
[0068]接觸部件I還具有:第3彎曲部10，其被形成為與第2彈簧部9相連，並被彎向第2彎曲方向;第3彈簧部11，其與第3彎曲部10相連；第4彎曲部12，其與第3彈簧部11相連，並被彎向第2彎曲方向；第5彈簧部13，其與第4彎曲部12相連；及第5彎曲部14，其與第5彈簧部13相連，並被彎向第2彎曲方向。
[0069]這裡，將由第3彎曲部10?第5彈簧部13所構成的屈曲部稱為「第2屈曲部」。另外，將第2屈曲部的彈簧常數稱為第2彈簧常數。該第2彈簧常數可根據第2屈曲部的形狀來進行設計。
[0070]接觸部件I具有吸著部15，其被形成為與第5彎曲部14相連，與第I連接部2大致平行，並且，具有通過自動實裝機的吸管嘴的拾起(pickup)而被吸引的平面。另外，在吸著部15中還具有與基板框架的導體相接觸的接點部15 a。
[0071]這裡，接點部15 a是吸著部15的一部分，可藉由吸管嘴對接點部15 a進行吸引。
[0072]接觸部件I還具有:第6彎曲部16，其與吸著部15相連，並被彎向第2彎曲方向；及前端部17，其與第6彎曲部16相連，並與第2彈簧部9相接近、相接觸。前端部17具有第2接觸部17 a，其藉由第2屈曲部的屈曲與第2彈簧部9相接觸。但是，在接觸部件的使用中，第2接觸部17 a也可以不需要與第2彈簧部9相接觸，並可以將剛要進行接觸時的第2屈曲部使屈曲停止的位置作為第2屈曲部的最大屈曲。
[0073]接觸部件I還具有保護部18，其從第I連接部2處彎曲，並從連接部2的基板接合面立起。保護部18不僅可以發揮引導接觸部件I的第I屈曲部正確地進行屈曲的功能，而且還可以用作為自動實裝機的夾持裝置上的挾持位置。
[0074]在第一實施方式中，如上所述，儘管彎曲部和彈簧部是依次相連所形成的，但是，形成上述第I屈曲部及第2屈曲部的彎曲部和彈簧部並不限定於上述構成。例如，也可以將第I彎曲部6、第I彈簧部7、第2彎曲部8及第2彈簧部9形成為具有第I彈簧常數的一個彎曲部。同樣地,第2屈曲部的形狀也不限定於本實施方式。本實施方式的屈曲部的形狀僅是作為第一實施方式的接觸部件的形狀的一個例子。
[0075]接下來，參照圖3及圖4對第一實施方式的接觸部件I的位移進行說明。圖3是在第一實施方式中對表面實裝於第I基板100的接觸部件I被第2基板200押壓時的接觸部件I的位移按照圖3 (a)、圖3 (b)及圖3 (C)的順序進行說明的圖的一個例子。在圖3中，第I基板100的上面具有圖中未示的導電部。接觸部件I被實裝在第I基板100的表面，第I連接部2藉由焊接等被接合在基板面的導電部上。接觸部件I在其上部與第2基板200的下面所配置的圖中未示的導電部相接觸。據此，在第I基板100和第2基板200之間可實現F G (框架接地線連接方式)。
[0076]圖3 ( a )示出了第2基板200最初與接觸部件I相抵接時的狀態。此時，接觸部件I因為還沒有受到來自第2基板200的往下方向的力，所以沒有發生位移。因此，吸著部15為大致水平，能夠以較大的面積與第2基板200的基板面的導電部相接觸。
[0077]接下來，在圖3 (b)中，對第2基板被押下時的狀態進行說明。在本實施方式中，圖1中所說明的第I彈簧常數被設定為小於第2彈簧常數。為此，在第2基板200對吸著部15施加了朝向下方的力時，彈簧常數較小的第I屈曲部會發生較大的屈曲，而彈簧常數較大的第2屈曲部則會發生較小的屈曲。
[0078]參照圖3(b )，對第I屈曲部的屈曲和第2屈曲部的屈曲會怎樣影響吸引部15的傾斜進行說明。如果第I屈曲部發生屈曲，則吸引部15的面會發生順時針方向的旋轉。而如果第2屈曲部發生屈曲，則吸引部15的面這次會發生逆時針方向的旋轉。因此，因為在相互的旋轉方向上發生了抵消作用，所以，吸引部15的面即使在第2基板200的按壓導致接觸部件I整體發生了萎縮的情況下也會保持水平。也就是說，藉由在第I屈曲部和第2屈曲部的前端設置吸引部，可以獲得上述動作。接觸部件I的動作在自動實裝機的吸管嘴對吸引部15進行按下的情況下也是同樣的，即，即使將吸管嘴按壓並抵接至吸引部，吸引部15的面也難以發生傾斜，進而可減少吸引時的誤操作。
[0079]這裡需要說明的是，第I彈簧常數和第2彈簧常數可根據所要的接觸部件I的機械特性來進行適當的設計。例如，在將第I彈簧常數設定為比第2彈簧常數還小(更小)的值的情況下，至第I屈曲部進行屈曲以使第I接觸部9 a與第I連接部2相接觸並被系止(即，卡止、卡住或固定)為止，第2屈曲部可以不怎麼進行屈曲。另外，在第I彈簧常數和第2彈簧常數的值相近的情況下，在第I接觸部9 a被第I連接部2系止之前，第2屈曲部配合第2彈簧常數也進行相應(相當大)的屈曲。
[0080]這裡，在對第I屈曲部和第2屈曲部的形狀分別進行設計時，吸引部15因為是位於對各彈簧常數不產生影響的位置上，所以，吸引部15的形狀設計可以不考慮彈性能。
[0081]接下來，在圖3(c)中，對第I接觸部9 a與連接部2相接觸並被系止的狀況進行說明。通過與第I屈曲部(第I彈簧常數)和第I連接部2之間的距離相應的力，第I接觸部9 a到達連接部2並被系止。通過第I接觸部9 a與連接部2相接觸，可電氣地縮短導體的距離，使阻抗下降。該阻抗的下降在使用高頻率的基板的F G中尤其有效。
[0082]再繼續按下第2基板200使其向第I基板100移動後，這次則是第2屈曲部進行屈曲，第2接觸部17 a向彈簧部9進行接近。此時，因為吸著部15大致以第I接觸部9 a為中心進行逆時針旋轉並傾斜，所以，接點部15 a也隨著該傾斜逐漸變向與第2基板200的導電部相接觸的位置。據此，因為在接點部15 a處會發生與第2基板200的導電部之間的摩擦，所以，在接點部15 a處，可發揮「接點表面的氧化皮膜因摩擦力會發生脫落的、所謂的擦拭效應(wiping effect)」,進而可提高接點的性能。
[0083]圖4是對接點部進行放大並表示的圖的一個例子。在圖4中，如果將吸著部15的初始位置設為15 — I，則在位置15 — I處，吸著部15大致為水平(平行於第I基板100的基板面);然而，在第2基板200被按壓至位於最下位置15 — I I處，吸著部15隨著第2屈曲部的屈曲會發生逆時針方向的旋轉，在圖4中，發生了左側向下的傾斜。為此，在接點部15 a處，響應吸著面15的傾斜角度，接點部15 a與第2基板200的接觸位置向右側方向(第5彎曲部14的方向)移動。
[0084][第二實施方式]
[0085]圖5是用於對接觸部件的第二實施方式進行說明的一個例子。圖5示出了第二實施方式的接觸部件I a的平面視圖(a )、左視圖(b )、正視圖(c )、右視圖(d )、仰視圖(e )及立體圖(f)。在第二實施方式的接觸部件I a中，與第一實施方式的接觸部件I相同的部位被賦予了相同的符號，並省略了其說明。
[0086]在圖5中，接觸部件I a具有通過對吸著部15的上面進行了平滑加工而形成的平滑部15 b。這裡，平滑部15 b儘管藉由壓力加工被進行了平滑加工，但是，也可以使用其它方式例如研磨加工、噴射(blast)加工、鍍膜加工等來進行平滑加工。藉由該平滑部15 b ,自動實裝機的吸管嘴可以更確實地對接觸部件I a進行吸著。
[0087]另外，接觸部件I a具有接點部19。因為接點部19具有從吸著部15的面突出了的形狀，所以，圖3中的第2基板200被按下時，可提高接點部19的與基板面的接觸性。另夕卜，接點部19的彎曲半徑可被設定為小於第5彎曲部14的彎曲半徑，這樣，與第一實施方式的接觸部15 a相比，與基板200相接觸的面積變小了，因此，可產生較強的接觸壓力，進而可進一步提高擦拭效應。
[0088]圖6是用於說明將圖5中的第二實施方式的接觸部件I a實裝至基板的圖的一個例子。在圖6中，接觸部件I a被分別埋設在設置於基板100的多個(這裡需要說明的是，在本文中，多個是指2個以上)凹部101內。藉由該實裝方法，在與接點部19相接觸的基板和基板100相接合的情況下的實裝中，也可實施F G。
[0089]參照圖7及圖8，對從接觸部件的連接部2的面開始立起保護部18的方法的變形例進行說明。
[0090]圖7是對第二實施方式的接觸部件的保護部18的立起方法的變形例I進行說明的立體圖(a )及前視圖(b )。另外，圖8是對第一實施方式的接觸部件的保護部18的立起方法的變形例2進行說明的立體圖(a )及前視圖(b )。
[0091]在圖7中，接觸部件I b中的連接部2具有從翹起部3開始寬度逐漸變小、變窄的錐形部2 a。保護部18從錐形部2 a的寬度變窄了的部分開始被立起。據此，第I屈曲部的屈曲導致第2彈簧部9或第3彎曲部10上下移動時的保護部18的間隔也可被設計為較窄。
[0092]另一方面，在圖8中，接觸部件I c中的連接部2具有寬度與翹起部3的寬度相同的直線部2b。保護部8以比圖7中的保護部8的立起寬度還寬的寬度被立起。據此，可與比圖7中的保護部8的寬度還寬的第2彈簧部9或第3彎曲部10進行對應。另外，因為不需要設置錐形部，所以，可簡化接觸部件的壓力加工。
[0093]下面參照圖9對接觸部件的焊接方法進行說明。
[0094]圖9是對接觸部件的焊接進行說明的圖的一個例子。這裡需要說明的是，該圖中所例示的接觸部件是第二實施方式中所說明的接觸部件I C。在圖9中，接觸部件I c的第I連接部2和第2連接部5是藉由圖中未示的自動實裝機的吸管嘴被載置在印刷了焊料糊膏的第I基板100的導電部上。通過對第I基板100進行加熱，接觸部件I c在第I連接部2和第2連接部5處被焊接並被接合至第I基板100。
[0095]接觸部件I c具有:翹起部3，其從第I連接部2被彎曲，並從基板面翹起；游離部4，其與翹起部3相連，並被形成為與基板面相脫離(分離);及第2連接部5，其從游離部4的空隙部4 a延伸並接合至基板面。這樣，因為第I基板100和游離部4之間產生了空隙，所以，填充至該空隙內的焊料難以從第I基板100進入接觸部件I C。因此，可以防止焊料付著至接觸部件I c的面向基板面以外的部分，即，可以防止所謂的「焊料上升」的缺陷。
[0096]這裡需要說明的是，在本實施例中，第I連接部2的整個面上都實施了焊接。然而，也可以針對一部分進行點狀焊接。
[0097]另外，在本實施例中，第2連接部5被形成為以與第I連接部2的底面相同的高度與基板相接觸。但是，也可以將第2連接部5形成為比第I連接部2短(矮)一點。這裡，如果第2連接部5比第I連接部2長(高)，則第I連接部2的與基板相接觸的面上會產生浮起；然而，通過預先將第2連接部5設計為比第I連接部2短(矮)一點，即使在第2連接部5的長度(高度)上出現了加工誤差等的情況下，只要是第2連接部5比第I連接部2還短(矮)的範圍的誤差，也不會發生第I連接部2的浮起。
[0098]另外，在本實施例中，使第I連接部2和第2連接部5互相離開地進行了焊接。據此，與例如翹起部3、游離部4及第2連接部5不存在而第I連接部2與基板面的整面相接觸那樣的形狀相比，因為與基板接觸的面積較小，所以，可以減少所需的焊料使用量。再有，即使在焊接時的熱量導致基板與接觸部件I的膨張率發生了不同的情況下，具有延伸了的形狀的第2連接部5的延伸部分會發生變形，據此，可以吸收膨張差，並可以吸收接觸部件I c的變形。
[0099]以上對本發明的實施方式進行了詳述，但是，本發明並不限定於上述的特定實施方式，只要不脫離權利要求範圍內所記載的本發明的要旨的範圍，可以進行各種各樣的變形和變更。
[0100]例如，在接觸部件中，也可以配置多個具有與第2連接部5同樣地延伸至基板面的形狀的連接部。
[0101]另外，為了減小第I連接部2與基板之間的設置面積，也可以對第I連接部2的一部分實施中空加工(即，去除中間的一部分的加工)。
[0102](付記I)
[0103]一種接觸部件,具有:
[0104]第I連接部，其下面與第I基板接合；
[0105]接點部，其與第2基板相接觸；
[0106]翹起部，其從所述第I連接部翹起；
[0107]游離部，其與所述翹起部相連，並與所述第I基板分離；
[0108]第2連接部，其從所述游離部延伸，並與所述第I基板接合；
[0109]第I接觸部，其面向所述第I連接部的上面，並與所述第I連接部的上面相接觸；
[0110]第I屈曲部，其介於所述第I連接部和所述第I接觸部之間，通過所述第I接觸部與所述第I連接部的上面相接觸被卡止，並通過使板彈簧彎曲所形成；及
[0111]第2屈曲部，其介於所述第I接觸部和所述接點部之間，並通過沿與所述第I屈曲部的板彈簧相反的方向使板彈簧彎曲所形成。
【權利要求】
1.一種接觸部件，具有: 第I連接部，其下面與第I基板接合； 接點部，其與第2基板相接觸； 第I接觸部，其面向所述第I連接部的上面，並與所述第I連接部的上面相接觸； 第I屈曲部，其介於所述第I連接部和所述第I接觸部之間，並通過使板彈簧彎曲所形成； 第2屈曲部，其介於所述第I接觸部和所述接點部之間，並通過沿與所述第I屈曲部的所述板彈簧相反的方向使所述板彈簧彎曲所形成；及 吸著部，其從所述接點部延伸至與所述第2屈曲部相反的一側。
2.根據權利要求1所述的接觸部件，還具有: 游離部，其介於所述第I連接部和所述第I屈曲部之間，並在所述第I基板上設置了所述接觸部件時與所述第I基板相分離；及 第2連接部，其從所述游離部延伸，並與所述第I基板接合。
3.根據權利要求1或2所述的接觸部件，其中， 所述吸著部與所述第I連接部大致平行。
4.根據權利要求1或2所述的接觸部件，其中， 所述吸著部具有通過對表面進行平滑加工而形成的吸著面。
5.根據權利要求1或2所述的接觸部件，其中， 所述吸著部的寬度比所述第2屈曲部的板彈簧的寬度寬。
6.根據權利要求1或2所述的接觸部件，其中， 所述接點部具有從所述吸著部突出了的形狀。
【文檔編號】H01R13/24GK103515747SQ201310254278
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月25日 優先權日:2012年6月29日
【發明者】桐生幸一, 清水學 申請人:富士通電子零件有限公司