TW201822411A - 壓接連接器及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種能夠使包括兩個螺旋部之螺旋構造部之尺寸精度穩定且亦提高螺旋構造部之強度之壓接連接器及其製造方法。 藉由導電性之板材而形成螺旋構造部。螺旋構造部具有第1螺旋部10與第2螺旋部20。於第1螺旋部10之前部形成有接觸部18，且於第2螺旋部20之前部形成有自基部側與接觸部18對向之支持部28。可藉由將接觸部18與支持部28熔接固定，而將第1螺旋部10與第2螺旋部20高度維持著相對位置地連結。

Description

壓接連接器及其製造方法

本發明係關於一種利用導電性之板材形成有螺旋構造部之壓接連接器，尤其關於一種能夠發揮穩定之彈性斥力，又容易防止螺旋構造部之變形之構造之壓接連接器及其製造方法。

於專利文獻1中記載有由導電性之板材形成之壓接連接器。 該壓接連接器具有下側平板部、上側平板部、及位於上側平板部之下側之輔助上側平板部。於下側平板部與上側平板部之間設置有第1彈簧部，且於下側平板部與輔助上側平板部之間設置有第2彈簧部。第1彈簧部與第2彈簧部均以自下側平板部立起之方式彎折而螺旋狀形成，且形成有各個彈簧部之平板部之板面與沿負載作用方向延伸之中心線大致平行地朝向。 若負載作用於上側平板部，則具有上側平板部之第1彈簧部朝向下側平板部壓縮變形，並且藉由上側平板部按壓輔助上側平板部，從而具有輔助上側平板部之第2彈簧部亦朝向下側平板部壓縮變形。因此，可藉由第1彈簧部與第2彈簧部發揮較大之彈性斥力。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2016-1583號公報 專利文獻1中記載之壓接連接器係第1彈簧部與第2彈簧部自下側平板部相互獨立地彎折，故而，因各個彈簧部之變形後之回彈而難以高精度地確保上側平板部與輔助上側平板部之相對位置。因此，容易產生螺旋構造之尺寸之不均，從而難以於每個壓接連接器中確保壓縮時之彈性斥力之不均為最小限度。又，第1彈簧部與第2彈簧部未被相互拘束，故於壓接連接器之保管時、或將壓接連接器安裝於電子機器等之步驟中，無意中對於壓接連接器作用過度之外力時，亦存在產生各彈簧部相互展開等變形之虞。

[發明所欲解決之問題] 本發明係解決上述先前之課題，且目的在於提供一種壓接連接器及其製造方法，該壓接連接器係可藉由使構成螺旋構造部之第1螺旋部與第2螺旋部相互拘束而得到常時穩定之接觸壓力，且亦不易產生螺旋構造之變形。 [解決問題之技術手段] 本發明係一種壓接連接器，其係藉由導電性之板材形成有基部導通部、及自上述基部導通部立起之螺旋構造部者，其特徵在於： 上述螺旋構造部具有自上述基部導通部之不同位置立起之第1螺旋部與第2螺旋部，且於上述第1螺旋部之前部設置有接觸部，於上述第2螺旋部之前部設置有自基部側與上述接觸部對向之支持部， 上述接觸部與上述支持部被固定。 本發明之壓接連接器係上述接觸部與上述支持部被熔接而固定。 本發明之壓接連接器較佳為上述第1螺旋部與上述第2螺旋部自上述基部導通部之對向之位置立起。 本發明之壓接連接器係上述第1螺旋部與上述第2螺旋部之自上述基部導通部朝向前部之周繞方向為相同之方向。 又，本發明之壓接連接器較佳為上述第1螺旋部自上述接觸部延伸而出之方向與上述第2螺旋部自上述支持部延伸而出之方向彼此為反方向。 本發明係上述基部導通部之平面形狀為矩形狀，且 上述第1螺旋部與上述第2螺旋部於上述基部導通部之平面形狀之上述矩形狀之角部彎曲，以追隨上述基部導通部之平面形狀之方式形成。 繼而，本發明係一種壓接連接器之製造方法，上述壓接連接器係藉由導電性之板材形成有基部導通部、及自上述基部導通部立起之第1螺旋部以及第2螺旋部，且該壓接連接器之製造方法之特徵在於： 自上述基部導通部之不同位置使上述第1螺旋部與上述第2螺旋部立起，分別形成為螺旋狀，並且於上述第1螺旋部之前部形成接觸部，於上述第2螺旋部之前部形成自基部側與上述接觸部對向之支持部， 將上述接觸部與上述支持部熔接固定。 本發明之壓接連接器之製造方法較佳為對上述接觸部與上述基部導通部朝向相互接近之方向加壓，至少使上述第1螺旋部變形，且於使上述接觸部與上述支持部相互抵接之狀態下，對上述接觸部與上述支持部進行雷射熔接。 進而，本發明之壓接連接器之製造方法係於上述基部導通部形成有孔或切口，且自上述孔或切口朝向上述接觸部與上述支持部之接觸部位照射雷射進行熔接。 於該情形時，較佳為上述孔或切口形成於自上述基部導通部之中心位置偏向雷射之照射側之位置。 [發明之效果] 本發明之壓接連接器係將板材以自基部導通部立起之方式彎曲，形成第1螺旋部與第2螺旋部，且將設置於第1螺旋部之前部之接觸部、及設置於第2螺旋部之前部之支持部固定。藉此，能夠高精度地確定第1螺旋部與第2螺旋部之相對位置，從而能夠規制螺旋構造部之尺寸之不均。又，第1螺旋部與第2螺旋部係相互連結著進行壓縮變形，因此，於將第1螺旋部之前部之接觸部加壓時，能夠以第1螺旋部之彈簧常數與第2螺旋部之彈簧常數相加所得之彈簧常數，對接觸部發揮彈性斥力。 因自基部導通部相互獨立地彎曲之第1螺旋部與第2螺旋部被相互拘束，故於保管壓接連接器時、及組裝於電子部件等之步驟等，當外力作用於螺旋構造部時，容易防止第1螺旋部與第2螺旋部獨立地變形。 又，本發明之壓接連接器之製造方法能夠藉由雷射熔接等而將設置於第1螺旋部之前部之接觸部、及設置於第2螺旋部之前部之支持部可靠地固定。

本發明之實施形態之壓接連接器1係利用衝壓加工將導電性之金屬板材彎折而成形。金屬板材係銅或銅合金，於實施形態中由卡遜合金(Cu-Ni-Si合金)形成。 壓接連接器1係圖1所示之平面形狀中之X方向與Y方向之尺寸分別為2 mm×2 mm以下，較佳為1.5 mm×1.5 mm以下，且如圖2所示未作用負載之自由狀態下之Z方向之高度尺寸為1.5 mm以下，較佳為1 mm左右。 該壓接連接器1係於電路基板安裝有多個等，用於電路基板彼此之連接部、電路基板與IC等電子元件之連接部、或者電路基板與配線電纜(柔性配線電纜)之連接部等。 於圖2與圖3中表示未作用有負載之自由狀態之壓接連接器1。壓接連接器1係於基部側(Z1側)設置有基部導通部2。基部導通部2係與X-Y平面平行，且其下表面2a熔接於電路基板之導電性之焊墊部等。基部導通部2係平面形狀為矩形狀，且如圖1所示，X方向之尺寸與Y方向之尺寸大致相同。但，X方向之尺寸與Y方向之尺寸亦可不同。 如圖1與圖2所示，第1螺旋部10自基部導通部2之朝向X1側之邊立起，且第2螺旋部20自朝向X2側之邊立起。第1螺旋部10與第2螺旋部20係自基部導通部2之相互對向之側部立起。於本實施形態中，螺旋構造部包括第1螺旋部10與第2螺旋部20。 如圖1與圖2所示，第1螺旋部10係連續地形成有自基部導通部2之X1側之邊朝向前部側(Z2側)垂直彎折地立起之螺旋基部11、自螺旋基部11於彎曲部12彎曲後沿X2方向延伸之Y2側板部13、自Y2側板部13於彎曲部14彎曲後沿Y1方向延伸之X2側板部15、及自X2側板部15於彎曲部16彎曲後沿X1方向延伸之Y1側板部17。 第1螺旋部10係自螺旋基部11至Y1側板部17由細長地連續延伸之板部形成。如圖2所示，第1螺旋部10係如下螺旋構造，該螺旋構造係將構成該第1螺旋部10之板部之寬度尺寸一分為二之中心線WO1隨著自螺旋基部11朝向Y1側板部17而向前部側(Z2側)立起。 於第1螺旋部10之前部側(Z2側)設置有自Y1側板部17彎折之接觸部18。於接觸部18一體地形成有與X-Y平面大致平行之上表面部18a、及自上表面部18a之三個邊向基部方向(Z1方向)彎曲之凸緣部18b，且於上表面部18a之中央部形成有接觸凸部18c。於各圖中通過接觸凸部18c之中心於螺旋構造部之壓縮方向(Z方向)上延伸之假想線係以中心線O表示。 若朝向基部方向之負載作用於接觸部18，則第1螺旋部10於自螺旋基部11之一部分至Y1側板部17之範圍內產生扭轉變形與板寬方向之撓曲變形，從而朝向Z1方向彈性地壓縮變形。但，形成有凸緣部18b之接觸部18則不易歪曲，從而能夠持續承受負載。 第2螺旋部20連續地形成有自基部導通部2之X2側之邊朝向Z2方向垂直彎折地立起之螺旋基部21、自螺旋基部21於彎曲部22彎曲後於X1方向延伸之Y1側板部23、自Y1側板部23於彎曲部24彎曲後於Y2方向延伸之X1側板部25、及自X1側板部25於彎曲部26彎曲後於X2方向延伸之Y2側板部27。 第2螺旋部20係自螺旋基部21至Y2側板部27由細長地連續延伸之板部形成。如圖2所示，第2螺旋部20係採用如下螺旋構造，即，將構成該第2螺旋部20之板部之寬度尺寸一分為二之中心線WO2隨著自螺旋基部21朝向Y2側板部27而不斷朝向前部側(Z2側)立起。 如圖1所示，第1螺旋部10之彎曲部12、14、16與第2螺旋部20之彎曲部22、24、26均沿著矩形狀之基部導通部2之角部大致直角地彎曲，因此，第1螺旋部10與第2螺旋部20俯視時形成為沿著基部導通部2之外形之矩形狀。若如此地將螺旋構造部設為矩形狀，則即使X方向與Y方向之尺寸設為有限之大小，仍能夠確保螺旋軌跡較長，從而容易設定第1螺旋部10與第2螺旋部20之彈簧常數。 如圖3所示，於第2螺旋部20之前部側(Z2側)設置有自Y2側板部27彎折而成之支持部28。支持部28係與X-Y平面大致平行之平板部。於未對上述接觸部18賦予基部方向之負載之自由狀態下，將支持部28熔接固定於接觸部18之上表面部18a之下表面。 上述構造之壓接連接器1係將第1螺旋部10之前部之接觸部18與第2螺旋部20之前部之支持部28相互固定，因此，第1螺旋部10與第2螺旋部20之相對位置中不易產生不均。如圖5所示，於接觸部18與支持部28被固定前之狀態下，於剛自基部導通部2將第1螺旋部10與第2螺旋部20彎折分別成形為螺旋狀後，第1螺旋部10與第2螺旋部20因回彈而即將相互遠離，從而第1螺旋部10與第2螺旋部20之相對位置中容易產生不均。但，實施形態之壓接連接器1係將接觸部18與支持部28固定，因此能夠使第1螺旋部10與第2螺旋部20之相對位置成為均一，從而能夠規制壓接連接器1之尺寸之不均。 又，於保管壓接連接器1時、或者將壓接連接器1安裝於電子機器等之步驟中，若與螺旋構造部誤接觸，則如圖5所示，存在接觸部18與支持部28未固定者中，第1螺旋部10與第2螺旋部20分別獨立地變形之虞。尤其，第1螺旋部10與第2螺旋部20容易於相互遠離之方向變形。相對於此，實施形態之壓接連接器1係將接觸部18與支持部28固定，因此，第1螺旋部10與第2螺旋部20不會相互遠離而變形。即，螺旋構造部之強度變高，從而螺旋構造部不易變形。 繼而，上述構造之壓接連接器1之接觸動作係如下所述。 若朝向基部方向之負載作用於接觸部18，則於第1螺旋部10中，於自螺旋基部11至Y1側板部17之範圍內產生扭轉變形與板寬方向之撓曲變形，從而朝向Z1方向彈性地壓縮變形。此時，固定於接觸部18之支持部28亦於基部方向上被按壓，因此，亦於第2螺旋部20中，於自螺旋基部21之一部分至Y2側板部27之範圍內產生扭轉變形與板寬方向之撓曲變形，從而朝向Z1方向彈性地壓縮變形。於圖4中表示有第1螺旋部10與第2螺旋部20壓縮變形後之狀態。 螺旋構造部係將第1螺旋部10與第2螺旋部20固定，因此於對接觸部18施加朝向Z1方向之負載時，第1螺旋部10與第2螺旋部20能夠一同地朝向Z1方向壓縮變形相同之距離。如圖5所示，於接觸部18與支持部28未被連結之狀態下，將接觸部18向Z1方向按壓時，存在於接觸部18與支持部28之間產生滑動等，無法使Z1方向之負載準確地作用於第2螺旋部20之情形。相對於此，實施形態之壓接連接器1係第1螺旋部10與第2螺旋部20始終成為一體而變形，因此，能夠以第1螺旋部10之彈簧常數與第2螺旋部20之彈簧常數相加所得之彈簧常數，對接觸部18發揮彈性斥力。由此，能夠使每個壓接連接器1之彈性斥力均一化。 繼而，對上述壓接連接器1之製造方法進行說明。 藉由衝壓加工對卡遜合金等導電性之金屬板材進行沖裁，成形基部導通部2、及自基部導通部2一體地延伸之一對窄幅之板材，且將該板材朝向Z2方向彎折，分別變形為螺旋狀，成形第1螺旋部10及第2螺旋部20，並且於第1螺旋部10之前部一體地形成連接部18，於第2螺旋部20之前部一體地形成支持部28。再者，對於沖裁後之彎折成形所進行之第1螺旋部10、第2螺旋部20、連接部18、支持部28之製造步驟而言，順序並無特別限制。 於圖5中表示有完成前之壓接連接器1a。於該壓接連接器1a形成有基部導通部2、第1螺旋部10及第2螺旋部20，但第1螺旋部10之前部之接觸部18與第2螺旋部20之前部之支持部28尚未固定。此時，支持部28自接觸部18朝向Z1方向略微分離。或者，支持部28亦可與接觸部18之下表面接觸。 熔接接觸部18與支持部28之步驟係如圖6所示，使用第1治具31與第2治具32。於第1治具31在中央部形成有定位凹部31a。定位凹部31a係隨著朝向Z2方向，直徑逐漸變小之錐面。如圖5所示，經彎曲加工之完成前之壓接連接器1a係使前部向下，使接觸部18之凸緣部18b抵住定位凹部31a之錐面，於第1治具31上將壓接連接器1a進行定位。此時，以壓接連接器1a之中心線O成為與第1治具31之下表面或上表面垂直之朝向之方式進行定位。 如圖6所示，將第2治具32抵住基部導通部2之下表面2a，朝向Z2方向按壓第2治具32，使壓接連接器1a朝向基部導通部2與接觸部18接近之方向略微壓縮變形。其結果，至少使第1螺旋部10壓縮變形，較佳為亦使第2螺旋部20壓縮變形，使支持部28抵接於接觸部18之下表面。 於該狀態下，接觸部18與支持部28藉由雷射熔接(雷射點焊)而相互接合地固定。於基部導通部2之中央部開口有孔2b。或者於基部導通部2形成有凹部。進而，亦於第2治具32形成有孔32a，或者形成有凹部。經由第2治具32之孔32a及基部導通部2之孔2b，朝向接觸部18與支持部28之抵接部照射雷射束LB。藉由該雷射束LB之能量，而於接觸部18與支持部28之抵接部熔融金屬板材，將接觸部18與支持部28熔接固定。 藉由經由基部導通部2之孔2b對支持部28照射雷射束LB進行雷射熔接，而不易於接觸部18之朝向Z2方向之上表面部18a出現變形、凹陷或者突部等缺陷部。由此，接觸部18之上表面部18a與對向之電極等之接觸與導通性變得良好。進而，如圖6所示，可藉由將雷射束LB於相對中心線O傾斜角度θ之狀態下對支持部28進行照射，而防止雷射束LB之反射折回，使能量高效集中地進行熔接作業。 又，為了於使雷射束LB相對中心線O傾斜之狀態下，對接觸部18與支持部28之抵接部高效地賦予雷射能量，較佳為使孔2b或切口部之開口中心與中心線O相比偏向雷射束LB之照射側。若如此地構成，則能夠儘可能地增大照射至接觸部18與支持部28之抵接部之雷射點徑，從而以充分之能量進行熔接。又，無需過度增大孔2b或切口部之開口面積，因此能夠抑制基部導通部2之強度低下。 再者，上述實施形態係藉由雷射束LB之能量，而於接觸部18與支持部28之抵接部使金屬板材熔融進行熔接固定，但本發明不限於上述熔接，亦可藉由接著劑、焊料來固定接觸部18與支持部28，或者實施鉚接加工等藉由機械結合來固定接觸部18與支持部28。 亦可如圖6所示，使用第1治具31與第2治具32，使壓接連接器1a之螺旋構造部壓縮，藉此，以於接觸部18之下表面確實地調節支持部28之狀態進行熔接作業。

1‧‧‧壓接連接器

2‧‧‧基部導通部

2a‧‧‧下表面

2b‧‧‧孔

10‧‧‧第1螺旋部(螺旋構造部)

11‧‧‧螺旋基部

12‧‧‧彎曲部

13‧‧‧Y2側板部

14‧‧‧彎曲部

15‧‧‧X2側板部

16‧‧‧彎曲部

17‧‧‧Y1側板部

18‧‧‧接觸部

18a‧‧‧上表面部

18b‧‧‧凸緣部

18c‧‧‧接觸凸部

20‧‧‧第2螺旋部(螺旋構造部)

21‧‧‧螺旋基部

22‧‧‧彎曲部

23‧‧‧Y1側板部

24‧‧‧彎曲部

25‧‧‧X1側板部

26‧‧‧彎曲部

27‧‧‧Y2側板部

28‧‧‧支持部

31‧‧‧第1治具

31a‧‧‧定位凹部

32‧‧‧第2治具

32a‧‧‧孔

O、WO1‧‧‧中心線

LB‧‧‧雷射束

θ‧‧‧傾斜角度

圖1係自前部側觀察本發明之實施形態之壓縮連接器所得之俯視圖。 圖2係於未作用負載之狀態下表示本發明之實施形態之壓縮連接器之立體圖。 圖3係以III-III線將圖2所示之壓接連接器切斷所得之半剖視立體圖。 圖4係於負載作用之狀態下表示本發明之實施形態之壓縮連接器之立體圖。 圖5係表示由導電性之板材彎曲加工本發明之實施形態之壓接連接器而成之狀態之剖視圖。 圖6係說明將圖5所示之彎曲加工後之壓接連接器之接觸部與支持部進行熔接之步驟之剖視圖。

Claims (10)

1. 一種壓接連接器，其係藉由具有彈性之導電性之板材形成有基部導通部、及自上述基部導通部立起之螺旋構造部，且其特徵在於： 上述螺旋構造部具有自上述基部導通部之不同位置立起之第1螺旋部與第2螺旋部，且於上述第1螺旋部之前部設置有接觸部，於上述第2螺旋部之前部設置有自基部側與上述接觸部對向之支持部， 上述接觸部與上述支持部被固定。
2. 如請求項1之壓接連接器，其中上述接觸部與上述支持部係熔接固定。
3. 如請求項1或2之壓接連接器，其中上述第1螺旋部與上述第2螺旋部係自上述基部導通部對向之位置立起。
4. 如請求項3之壓接連接器，其中上述第1螺旋部與上述第2螺旋部係自上述基部導通部朝向前部之周繞方向為相同之方向。
5. 如請求項1之壓接連接器，其中上述第1螺旋部自上述接觸部延伸而出之方向與上述第2螺旋部自上述支持部延伸而出之方向彼此為反方向。
6. 如請求項1之壓接連接器，其中上述基部導通部其平面形狀為矩形狀，且 上述第1螺旋部與上述第2螺旋部於上述基部導通部之平面形狀之上述矩形狀之角部彎曲，且以追隨上述基部導通部之平面形狀之方式形成。
7. 一種壓接連接器之製造方法，上述壓接連接器係藉由導電性之板材形成有基部導通部、及自上述基部導通部立起之第1螺旋部及第2螺旋部；其特徵在於： 自上述基部導通部之不同位置使上述第1螺旋部與上述第2螺旋部立起，分別形成為螺旋狀，並且於上述第1螺旋部之前部形成接觸部，於上述第2螺旋部之前部形成自基部側與上述接觸部對向之支持部，且 將上述接觸部與上述支持部熔接固定。
8. 如請求項7之壓接連接器之製造方法，其中將上述接觸部與上述基部導通部於相互接近之方向上加壓，至少使上述第1螺旋部變形，且於使上述接觸部與上述支持部相互抵接之狀態下，對上述接觸部與上述支持部進行雷射熔接。
9. 如請求項8之壓接連接器之製造方法，其中於上述基部導通部形成有孔或切口，且自上述孔或切口朝向上述接觸部與上述支持部之接觸部位照射雷射進行熔接。
10. 如請求項9之壓接連接器之製造方法，其中上述孔或切口係形成於自上述基部導通部之中心位置偏向雷射之照射側之位置。