CN101964457A - 弹臂具弯折增强部的表面安装金属弹片 - Google Patents

Abstract

本发明是一种弹臂具弯折增强部的表面安装金属弹片，包括：一段供焊接至一片基板的安装段及一段弹臂段；其中，该弹臂段是由该安装段的一端缘延伸并包括至少一段弯折增强部；该段弯折增强部可使弹臂段受力形变时，减少最脆弱部分的形变量，并将应力分散至其他部分，不仅藉此延长具有该段弯折增强部弹片的使用寿命，且维持弹片结构可达到预期弹性效能。

Description

弹臂具弯折增强部的表面安装金属弹片

【技术领域】

本发明所属的技术领域是关于一种表面安装弹片，尤其是一种弹臂具有弯折增强部的表面安装金属弹片。

【背景技术】

电子业界所常用的弹片，是以一金属，例如铍铜、磷青铜等金属片材弯折制成，并可以表面黏着法，焊固在一基板上，利用该弹片本身的金属材质，以及弯折后所具有的弹力，做为其它元件与基板电性连接时，接地(grounding)、缓冲或电磁防护(EMI，electro-magnetic interference)的连结，或供电池电性连接、天线电性连接、防电磁干扰接地...等等之用。一种公知弹片6构造如图1所示，是由一片薄铜片弯折制成，具有一段安装段61、及一段弹臂段62，以及自弹臂段62较远离安装段61、且大致平行于安装段61的吸附部63。

所谓表面安装技术，是藉由吸嘴等吸取吸附部63而搬移公知弹片6，将公知弹片6置放在基板上的预定焊垫(pad)处，并在经过回焊机时，以加热、超音波等方式，将压印于焊垫处的焊锡熔融，并于冷却后将安装段61焊接于基板上。由于公知弹片6的机械结构与导电性能，使其能在上方所顶接的元件(图未示)与基板间作为机械式的缓冲，并且亦可将上方的元件与焊垫及基板上的其它线路有效地电性连结。

然而，在公知弹片6成型过程中，弹臂段62与安装段61相邻处需经冲压造成弯折，其中的金属原子排列较为紊乱，虽经后续热处理等过程重整，仍可能留有些许排列瑕疵，因而会在此产生应力集中的效应，使该处成为弹臂段62弯折时受力最为剧烈的部位，而若受力过大至超过虎克定律的线性范围，导致变形超乎预期而不可回复，常降低使用功能或致使公知弹片6丧失原先功效；甚至若装置有公知弹片6的电子装置遭受不当撞击，有极大机率在弹臂段62弯折处受应力折断而不堪使用，该电子装置因此产生故障。

根据实际测试，当弹片如图2所示，本身高度为2mm，且下压强迫形变量为1mm时，经过1000、2000、3000、5000、及10000次压迫及释压往返后公知弹片6’的永久形变量分别为0.05、0.09、0.15、0.2及0.369mm。亦即，当受压并释放达3000次时，永久形变量已经达到下压量的一成五，远超过一般可接受范围。所以，如何确保弹片原有功能的有效发挥，并改良上述公知弹片的缺陷，使其克服在弹臂段各弯折处易于断裂的问题，藉以提高弹片可接受的最大下压力上限，并延长弹片使用寿命，是业界应再进一步思考、努力突破的重要课题。

【发明内容】

本发明之一目的，是提供一种提高弹臂段所承受下压力上限的弹臂具弯折增强部的表面安装金属弹片。

本发明另一目的，是提供一种弥补弹臂段因弯折而降低的结构强度的弹臂具弯折增强部的表面安装金属弹片。

本发明再一目的，是提供一种延长弹片的使用寿命，减少弹臂段断裂可能的弹臂具弯折增强部的表面安装金属弹片。

因此，本发明揭示一种弹臂具弯折增强部的表面安装金属弹片，包括：一段供焊接至一片基板的安装段；及一段自该安装段的一端缘延伸的弹臂段；其中，该弹臂段包括至少一段沿着一个预定走向弯折延伸、且其中形成一个具有沿该走向的分量的加强肋，致使该弹臂段受力形变时，较沿该受力方向的其余部分形变量小的弯折增强部。

综上所述，本发明的揭示将可达到避免弹片轻易变形，进而失其效用，有效延长弹片的使用寿命，进而降低装设弹片的电子装置故障机率。

【图式简单说明】

图1是第一公知弹片的立体示意图；

图2是第二公知弹片的立体示意图；

图3是第一实施例的立体示意图；

图4是第一实施例的侧视示意图；

图5是第二实施例的立体示意图；

图6是第三实施例的立体示意图；

图7是第四实施例的立体示意图；

图8是第五实施例的侧视示意图；

图9是第五实施例的立体示意图；

图10是第五实施例中，分别具有沿其走向的受力分量的两道肋条正视示意图。

【主要元件符号说明】

1...基板                              2、2’，2”，2”’，2””...弹片

21，21’，21”，21”’...安装段       23，23’，23”’...弹臂段

24，241”、242”...弯折增强部         210’...焊固孔

231’，231”，231”’...吸附部        232’，232”’...主弹臂部

233’...抵接部                        234”...卡制段

235，235”...供挠曲臂部               236”’...凹肋

237””...肋条                        238”...限位部

242，242’...加强肋                   6，6’...公知弹片

61...安装段                           62...弹臂段

63...吸附部

【具体实施方式】

本发明可用于电性连结一基板与其它适配元件，并可作为电磁防护之用。有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合说明书附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。且为便于说明起见，以下各种弹片除供焊接至电路基板的安装段外，安装段以上的各种复杂变形，均以弹臂段称之，至于各种弹片弹臂段彼此差异，在本发明中并未一一罗列。

请参照图3、4所示的弹片2，该弹片2是以铜片弯折制成，并供利用表面黏着法焊固至基板1上，而利用该弹片2本身的导电材质供进行电性连结；其包括一段安装段21及一段弯折后具有可回复弹性的弹臂段23，且该弹臂段23具有一段按照弹臂段23延伸方向弯折的弯折增强部24。该段弯折增强部24不仅紧邻安装段21，于本例中更例示为两道加强肋242，当弹臂段23受到一个沿着图4所示向下方向施加的下压力时，由于弯折增强部24具有加强肋242作为支撑，不易受力形变，该等形变量将由弹臂段23的供挠曲臂部235承担，且因型体为一长臂状的供挠曲臂部235本身长度较弯折增强部24长，每单位长度中所需均摊承受的形变量较低，较不易超过虎克定律的极限。

当然，如熟悉本技术领域者所能轻易理解，上述弯折增强部的加强肋数目不宜限制，请参照图5所示的弹片2’，安装段21’亦是供焊接至基板上，其中并形成有一个供焊锡透过、藉此增加焊固效果的焊固孔210’。本例中，弹臂段23’具有一段主弹臂部232’及例示为一道加强肋242’的弯折增强部，虽然本例中，弹片2’只有一道加强肋242’，但同样可达成前例弯折增强部的功效，利用上述大致平行于下方安装段21’的平坦吸附部231’，用以供吸附而方便准确地移动弹片2’到预置处，并透过抵接部233’连结基板与其它适配元件。

且在实际测试中，经由上述结构增强部的作用，如图5所示的弹片在与图2相同条件下，下压强迫形变量为1mm时，经过1000、2000、3000、5000、及10000次压迫及释压往返后，弹片的永久形变量分别为0.05、0.06、0.09、0.13及0.145mm。相形之下，增加结构增强部后，即使反覆施压及释放达一万次，其形变量仍少于没有此增强部时，压-放三千次后的变形，尤其在弹片逐渐微型化下，弯折部分的结构往往更小，结构脆弱情况更甚以往，经由本案的揭示，将可大幅提升弹片产品的耐用性、确保其寿命与结构符合预期。

当然，如熟悉本技术领域者所能轻易理解，本发明中，用以增强弹臂段弯折或其余易形变部位的弯折增强部亦可利用于其它多种形态的弹片结构。故如图6所示，本例的弹片为一种封口导引式弹片2”，且当被焊接至电路板后，位于顶部的吸附部231”就成为该弹片2”承受下压力量并与上方元件接触的抵接部，而顶部的吸附部231”朝向安装段21”延伸出一段弯折增强部241”，再持续向下延伸出一个形成有穿孔的限位部238”。

相对地，安装段21”对应于限位部238”的方向则向上延伸一段卡制段234”，卡制段234”在穿过该限位部238”的穿孔后向下反折，返回该安装段21”中的焊接孔位置供与安装段21”一同被焊接至电路板上的焊垫。如此，藉由卡制段234”与限位部238”相互干涉使该吸附部231”仅可沿垂直方向移动而无法朝向平行该安装段21”方向自由偏转。在本例中，弹片的整体弹臂包括一段供挠曲臂部235”，并在介于该供挠曲臂部235”及安装段21”间，也形成有一段弯折增强部242”，藉由两处弯折增强部241”、242”，使得弹片2”受力下压而形变时，应力及应变分散至预定的供挠曲臂部235”等处，从而减缓该弹片原本已经大幅弯折而在结构上较脆弱处的形变量，从而延长弹片本身的使用寿命。

同样地，参照图7、8、9所示的第四及第五实施例，此两种实施例中仅有些微差异，第四实施例中，弹片2”’的弹臂段23”’亦具有一段主弹臂部232”’并有一道作为加强肋的凹肋236”’自一个平坦吸附部231”’朝安装段21”’延伸。图9及图10所示第五实施例，该弹片2””的加强肋系两道彼此夹一个角度交叉的肋条237””，同样地，由于肋条237””在图10虚线所示的弹片走向方向，仍具有沿该走向的加强结构而可增加受力，使得弹片在沿其走向的方向具有结构增强，避免在其最脆弱部分轻易发生永久形变的风险，可达成前例的功效而无碍。

综上所述，本发明所揭示的弹臂具弯折增强部的表面安装金属弹片，不仅可以减缓弹臂段承受下压力的形变、延长弹片的使用寿命，更可避免弹片因受外力撞击而扭曲变形；亦可选择增强弹片与其它适配元件接合顶部的结构强度。然而以上所述仅为本发明实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围。即，凡依本发明权利要求书及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种弹臂具弯折增强部的表面安装金属弹片，其特征在于，包括：

一段供焊接至一片基板的安装段；及

一段自该安装段的一端缘延伸的弹臂段；

其中，该弹臂段包括至少一段沿着一个预定走向弯折延伸、且其中形成一个具有沿该走向的分量的加强肋，致使该弹臂段受力形变时，较沿该受力方向的其余部分形变量小的弯折增强部。

2.如权利要求1所述的表面安装金属弹片，其特征在于，其中该弹臂段包括一段平行于该安装段的平坦吸附部。

3.如权利要求2所述的表面安装金属弹片，其特征在于，其中该弹臂段更包括一段连结并介于该平坦吸附部与该安装段间的主弹臂部，且该弯折增强部是自该平坦吸附部远离该主弹臂部端缘朝向该安装段弯折延伸。

4.如权利要求3所述的表面安装金属弹片，其特征在于，其中该弹臂段更包括一段由该弯折增强部远离该平坦吸附部端缘朝向该安装段延伸的抵接部；且该弹片更包含一段由该安装段远离延伸有该弹臂段的端缘朝该平坦吸附部方向延伸、并与该抵接部相互干涉、使该平坦吸附部可沿接近与远离该安装段方向移动而无法朝向平行该安装段方向偏转的卡制段。

5.如权利要求1所述的表面安装金属弹片，其特征在于，其中该弹臂段包括一段供挠曲臂部，且该弯折增强部是连结并介于该供挠曲臂部及该安装段间。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述的表面安装金属弹片，其特征在于，其中该加强肋是至少一道沿该走向延伸的凹肋。

7.如权利要求1、2、3、4或5所述的表面安装金属弹片，其特征在于，其中该加强肋是两道分别具有沿该走向的分量、且彼此夹一个角度交叉的肋条。

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