扁平式接地端子和表面安裝這種端子的方法
2023-12-04 00:03:36 2
專利名稱：扁平式接地端子和表面安裝這種端子的方法
技術領域：
本發明涉及扁平式接地端子，該端子安裝在結合於電子設備底板中的印刷電路板上，用於電氣連接印刷電路板和底板。本發明還涉及將扁平式接地端子表面安裝到印刷電路板上的方法。
背景技術：
在各種類型的電子設備中，需要通過將印刷電路板的接地線連接至底板來穩定結合於底板的印刷電路板的基準電勢。對於這樣的接地連接，專用一種接地端子，該接地端子設計成表面安裝在印刷電路板上，並隨印刷電路板一起螺釘連接到底板上。
例如，在日本專利第2863981中揭示了這種類型的接地端子的典型例子。該專利中所揭示的接地端子包括中心設有螺釘插入孔(圓孔)的板狀主體部分和從主體部分的一端連續地延伸出的腿狀端子部分。端子部分是用來焊接到印刷電路板上的部分。具有這種特定結構的接地端子被稱作扁平式接地端子。
扁平式接地端子專門地通過將其焊接到預先設置在印刷電路板上的導電部分來表面安裝到印刷電路板上。具體地說，如下所述地進行扁平式接地端子的表面安裝在印刷電路板上，根據需要，在將要安裝接地端子的區域中預先設置導電部分，且使其與腿狀端子部分以及主體部分相對應；然後，將放置在印刷電路板上的扁平式接地端子的端子部分、或許主體部分的角部也一起焊接到導電部分上。
不過，在表面安裝的過程中，有時候焊料會流到扁平式接地端子的主體部分與印刷電路板之間。如果焊料流到了接地端子的主體部分的螺釘插入孔周圍的區域，該區域被稱作「螺釘連接區域」，接地端子與印刷電路板之間的接觸狀態在該螺紋區域中就會隨著焊料的實時變化而變化，這會降低該接地端子的接地效果。
發明內容
為了解決上述問題，本發明旨在提供一種結構簡單的扁平式接地端子，該端子能確實地防止焊料流到其主體部分的螺釘連接區域，從而保證接地端子與印刷電路板之間在螺釘連接區域的穩定電氣連接。
本發明還旨在提供一種表面安裝方法，該方法能將具有上述結構的扁平式接地端子穩定和可靠地表面安裝到印刷電路板上。
為了實現上述目的，根據本發明的扁平式接地端子呈平板形狀，包括帶有螺釘插入孔的主體部分和從主體部分的一端連續伸出的腿狀端子部分，其中，在扁平式接地端子要放置在印刷電路板上的安裝上形成有凹部，該凹部位於從主體部分連續伸出的端子部分的近端部分，以將端子部分的遠端部分與主體部分隔開。
較佳的是，通過在端子部分的近端部分的安裝側表面上執行壓力加工，以形成橫穿端子部分的近端部分凹槽形狀，而形成凹部。
在根據本發明的表面安裝扁平式接地端子的方法中，在將具有上述結構的扁平式接地端子表面安裝到印刷電路板之前，用焊料潤溼性差的樹脂墨水將焊料阻擋層絲網印刷到印刷電路板上扁平式接地端子所要表面安裝的區域中，且至少絲網印刷在要與形成在扁平式接地端子中的凹部對應的位置處。
較佳的是，焊料阻擋層呈框架狀圖案，該框架狀圖案適於圍繞扁平式接地端子的主體部分的螺釘插入孔周圍的區域，從而將主體部分的倒角與主體部分局部地隔開以及將端子部分與主體部分隔開。
在扁平式接地端子具有上述結構的情況下，在通過將焊料供應到端子部分和印刷電路板之間而將扁平式接地端子表面安裝到印刷電路板上時，由於凹部增加了扁平式接地端子與印刷電路板之間的空間，就防止焊料流到端子部分之外。換言之，凹部防止焊料從扁平式接地端子的端子部分流到主體部分。
這保證焊料僅供應到扁平式接地端子的端子部分與印刷電路板的導電部分之間，以使扁平式接地端子牢固地表面安裝在印刷電路板上，並且扁平式接地端子與印刷電路板在焊料接頭處可靠地電連接。由於防止焊料到達螺釘連接區域，也就是圍繞接地端子的主體部分的螺釘插入孔的區域，所以，通過將其上安裝有接地端子的印刷電路板螺釘連接到底板上，就可以在螺釘連接區域中在接地端子、印刷電路板以及底板之間形成穩定的接觸。換言之，由於在螺釘連接區域中不存在焊料，所以就能有效地消除現有技術中的問題，如螺釘連接區域中接觸狀態由於螺釘連接所施加的壓力下的焊料的實時變化而變化的問題。因此，就不會發生採用接地端子的印刷電路板接地效果降低的問題。
再者，預先用焊料潤溼性差的樹脂墨水在印刷電路板上、至少在與形成在扁平式接地端子中的凹部對應的位置處的絲網印刷焊料阻擋層，可以防止焊料的流出(流入)。由於焊料阻擋層防止焊料流出(流入)的功能，並結合凹部的共同作用，可以使扁平式接地端子表面安裝更加可靠。因此，可以長時間地保持接地端子、印刷電路板以及底板之間的穩定接觸。
在閱讀了下面的詳細說明和附圖之後，將會更完全地理解本發明。附圖僅是以舉例說明的方式給出的，並不對本發明加以限制。在諸附圖中圖1是示出根據本發明的扁平式接地端子的一個實施例的立體圖；圖2是示出圖1所示扁平式接地端子的橫截面結構的圖；圖3是有關表面安裝本發明的扁平式接地端子的方法的一個實施例的圖，該圖示出了在印刷電路板上形成導電部分和用樹脂墨水經絲網印刷的焊料阻擋層的一個例子，該印刷電路板上要安裝圖1所示的扁平式接地端子；圖4是示出如何將扁平式接地端子表面安裝在印刷電路板上的圖；圖5是示出如何將其上表面安裝有扁平式接地端子的印刷電路板螺釘連接到底板上的圖；以及圖6是示出將扁平式接地端子表面連接至印刷電路板上的另一種方式的圖。
具體實施例方式
參見附圖，下面將描述根據本發明的扁平式接地端子的實施例和表面安裝該端子的方法。
圖1是示出扁平式接地端子的一個實施例的示意性結構的立體圖。扁平式接地端子10是一個幾乎呈矩形平板形狀的元件，它通過例如將0.3mm厚的銅合金板切割成大致10mm×8mm的尺寸來形成。具體地說，扁平式接地端子10包括主體部分12和5條平行的腿狀端子部分13，所述主體部分12設有位於更靠近其長度的一端處的螺釘插入孔(圓孔)，該孔的直徑為4mm，所述腿狀端子部分13的厚度大致為1mm，通過提供4個切口形成在主體部分12的相對端部處。由於每個切口在靠近底部處形成類似橢圓的形狀，所以每個端子部分13在近端部分較窄。每個端子部分13的遠端部分由較窄的近端部分與主體部分12隔開，是用來焊接至印刷電路板的部分。
幾乎呈矩形的主體部分12設有倒角(大致45°地傾斜)，每個倒角通過切除兩相等側邊約為0.5mm的三角形來形成。倒角14是用來焊接至印刷電路板的部分，下文會加以描述。在主體部分12兩橫向側的凸部15是將用作連接部分的部分。具體地說，多個扁平式接地端子10在一個塊件中(通過壓力加工)來製造，在該塊件中，它們在連接部分15處側向連接。通過在連接部分處進行切割，可將各個的接地端子10分離。
在為形成端子部分13所設置的切口中，兩個內側的切口深度較淺。由於外側切口和內側切口的深度不同，就在內側切口與主體部分12的螺釘插入孔之間形成了區域16，在圖中以假想線示出了該區域。區域16用作為一部位，當使用晶片固定器將扁平式接地端子10表面安裝到印刷電路板上時，吸嘴(未示出)在該處吸住扁平式接地端子10。
具有上述基本結構的本發明扁平式接地端子的特點是通過壓力加工切去扁平式接地端子10的後側，從而將所謂的拉毛表面用作位於印刷電路板上的安裝側，並且，在該安裝側上，在每個端子部分13的近端部分處形成凹部17，且使凹部將每個端子部分13的遠端部分與主體部分12分隔開，如圖2中的橫截面結構所示。
例如，通過在每個端子部分13的近端部分的安裝側表面上進行壓力加工，以使其形成橫穿近端部分的凹槽形狀，從而形成凹部17。凹部17的尺寸例如為大致0.05mm深，大致0.4至1.0mm寬。在每個倒角14附近可以形成類似的凹部17，這些凹部沿著倒角14延伸。凹部17的功能是局部地增加扁平式接地端子10的安裝側表面與印刷電路板的表面之間的空間，從而防止焊料流入主體部分12，如下文將描述的那樣。
在根據本發明的表面安裝方法中，在將上述扁平式接地端子10表面安裝到印刷電路板20上之前，在印刷電路板上先設置扁平式接地端子10所要焊接至的導電部分21，這些導電部分21設置在要安裝接地端子10的區域中，特別是將對應扁平式接地端子10的端子部分13和倒角14的位置處。參見如圖3所示的印刷電路板20上的導電部分21布置的例子，矩形的導電部分21a設置成一排，以與扁平式接地端子10的5個端子部分13相對應，並且，導電部分21b設置成與扁平式接地端子10的主體部分12的2個倒角14相對應。這些導電部分21(21a，21b)的位置確定成滿足這樣的條件，即扁平式接地端子10應定位在印刷電路板20上，使螺釘插入孔11幾乎與設置在印刷電路板20上、用於固定至底板的圓孔22同軸。
然後，採用焊料潤溼性差的樹脂墨水，將焊料阻擋層絲網印刷在導電部分21(21a，21b)和設置扁平式接地端子10的主體部分12的區域之間更具體地說是橫穿與凹部17相對應的區域。如圖3所示的例子，焊料阻擋層(絲網印刷的阻擋層)23可以設置在印刷電路板20上、要表面安裝扁平式接地端子10的區域中，形成類似框架的圖案，適於圍繞扁平式接地端子10的主體部分12，並將倒角14與主體部分12局部地分隔開，以及將端子部分13與主體部分12分隔開。
換言之，焊料阻擋層(絲網印刷的阻擋層)23設置成限定圍繞用於固定至底板圓孔22的一個區域，該區域離開各個導電部分21(21a，21b)一段特定距離，而作為焊料排除區域。用於絲網印刷焊料阻擋層23的焊料潤溼性差的樹脂墨水例如可由電絕緣的環氧樹脂製成。
在印刷電路板20上形成導電部分21(21a，21b)和焊料阻擋層23之後，然後將扁平式接地端子10放置在印刷電路板20上，使螺釘插入孔11與用於固定至底板的圓孔22對齊，並使端子部分13位於導電部分21a上。然後，如圖4所示，將扁平式接地端子10的端子部分13焊接到導電部分21a上，並將主體部分12的倒角14焊接到導電部分21b上。這樣，將扁平式接地端子10表面安裝到印刷電路板20上。
具有表面安裝的扁平式接地端子10的印刷電路板20，例如利用帶有墊圈的螺釘30安裝至底板31上，如圖5所示。具體地，具有表面安裝扁平式接地端子10的印刷電路板20放置在設置於底板31上的板安裝凸部(突臺)32上。接著，帶有墊圈的螺釘30從表面安裝在印刷電路板20上的扁平式接地端子10的上方插入螺釘插入孔11和圓孔22。然後，通過將帶有墊圈的螺釘30緊固到設置在底板31上的板安裝凸部(突臺)32，從而將印刷電路板20連接至底板31。
在這種表面安裝到具有如上所述結構的印刷電路板20上的方法中，在將扁平式接地端子10的端子部分13和倒角14焊接到印刷電路板20的導電部分21(21a，21b)的步驟中，由於焊料的潤溼性和表面張力，供應到要焊接部分的熔化焊料僅流到扁平式接地端子10的下側與印刷電路板20的導電部分21之間。
此時，即使供應到導電部分21的熔化焊料想要進一步流到主體部分21和印刷電路板20之間，表面張力不允許熔化的焊料擴散超出端子部分13，這是由於主體部分12被凹部17隔開，該凹部增加扁平式接地端子和印刷電路板20之間的空間。此外，用焊料潤溼性差的樹脂墨水絲網印刷在印刷電路板20上、以與凹部17對應的焊料阻擋層23防止焊料從導電部分21(21a，21b)流出。
因此，凹部17和用焊料潤溼性差的樹脂墨水絲網印刷的焊料阻擋層23確實地防止焊料流到主體部分12的下側。因此，焊料僅在導電部分21(21a，21b)與扁平式接地端子10的端子部分13和倒角14之間擴散，從而電連接它們並使它們牢固地機械連接。
換言之，由於凹部17和焊料阻擋層23防止焊料擴散，焊料不會流到扁平式接地端子10的下側，具體地說，不流到其主體部分12的下側。因此，當表面安裝扁平式接地端子10的印刷電路板20利用帶有墊圈的螺釘30安裝至底板31時，在螺釘連接區域(主體部分12)沒有焊料。這樣就防止了螺釘連接區域中接觸狀態變化而導致扁平式接地端子10的接地效果降低的問題。因此，扁平式接地端子10可以實現印刷電路板20和底板31之間的穩定電連接。
本發明並不局限於上述實施例。儘管在所述的實施例中，印刷電路板20通過從焊接於印刷電路板20的扁平式接地端子10上方插入帶有墊圈的螺釘30來固定至底板31，但也改成將扁平式接地端子10安裝在印刷電路板20的後側上，如圖6所示。具體地說，可改成將扁平式接地端子10焊接至印刷電路板20面對底板的表面，並且，印刷電路板20放置在設置於底板31的凸緣33上並與之螺釘連接，扁平式接地端子10位於兩者之間。標號34標示了形成在凸緣33中的帶有螺紋的螺釘孔。
還有，當採用這種將印刷電路板20安裝至底板31的方式，根據本發明的扁平式接地端子10儘管設有位於主體部分12和端子部分的末端部分之間的凹部17，但它作為一個整體呈平板形狀。這樣就保證了扁平式接地端子10的主體部分12與印刷電路板20之間以及扁平式接地端子10的主體部分12與凸緣33之間的緊密接觸。由於如上所述地可防止焊料流到主體部分12，就令人滿意地保持了上述部分之間的機械式緊密接觸以及它們之間的電連接。因此，印刷電路板20可以很高的可靠度結合到底板31中。
焊料阻擋層(絲網印刷的阻擋層)23可以變化，例如，單獨地圍繞每個導電部分21(21a，21b)。或者，焊料阻擋層(絲網印刷的阻接層)23可以設置成特定長度的線條形線，這些線條將導電部分21(21a，21b)與扁平式接地端子10的主體部分12所要定位的區域隔開。扁平式接地端子10的形狀並不局限於上述例子。形成在扁平式接地端子10上的凹部17的深度、寬度等可以根據其具體要求進行設計。
儘管對本發明作了如此描述，但顯然，仍可以多種方式進行變化。這樣的變型並不被看作脫離了本發明的精神和範圍，對本領域的技術人員顯而易見的是，所有這樣的變型將被包含在下述權利要求的範圍之內。
權利要求
1.一種呈平板形狀的扁平式接地端子，包括主體部分；穿過所述主體部分的螺釘插入孔；從主體部分的一端連續伸出的腿狀端子部分；凹部，所述凹部形成在扁平式接地端子要放置在印刷電路板上的安裝側上，並且位於從主體連續伸出的端子部分的近端部分中，以將端子部分的遠端部分與主體部分隔開。
2.如權利要求1所述的扁平式接地端子，其特徵在於，所述凹部由通過在端子部分的近端部分的安裝側表面上進行壓力加工以形成橫穿端子部分的近端部分的凹槽形狀而形成。
3.一種表面安裝扁平式接地端子的方法，其中在將如權利要求1所述的扁平式接地端子表面安裝到印刷電路板之前，用焊料潤溼性差的樹脂墨水將焊料阻擋層絲網印刷到印刷電路板上扁平式接地端子所要表面安裝的區域中，且至少絲網印刷在要與形成在扁平式接地端子中的凹部對應的位置處。
4.如權利要求3所述的表面安裝扁平式接地端子的方法，其特徵在於，通過在端子部分的近端部分的安裝側表面上進行壓力加工，以形成橫穿端子部分的近端部分的凹槽形狀，而形成凹部。
5.如權利要求3所述的表面安裝扁平式接地端子的方法，其特徵在於，焊料阻擋層呈圍繞扁平式接地端子的主體部分的框架狀圖案，將主體部分的倒角與主體部分局部地隔開以及將端子部分與主體部分隔開。
全文摘要
一種呈平板形狀的扁平式接地端子，它包括帶有螺釘插入孔的主體部分和從主體部分的一端連續伸出的腿狀端子部分。其中，在扁平式接地端子要放置在印刷電路板上的安裝側上形成凹部，所述凹部位於從主體連續伸出的端子部分的近端部分中，以將端子部分的遠端部分與主體部分隔開。通過這種結構，確實地防止焊料從端子部分流到主體部分，從而保證主體部分與印刷電路板直接的穩定電連接。
文檔編號H05K3/34GK101026269SQ20071008408
公開日2007年8月29日 申請日期2007年2月15日 優先權日2006年2月20日
發明者北島芳一, 畠山壽弘 申請人:協伸工業株式會社