双向等高升降的抗压防勾型表面安装弹片的制作方法

1.本实用新型涉及一种表面安装弹片，尤其是一种双向等高升降的抗压防勾型表面安装(surface mount)弹片。


背景技术：

2.表面安装弹片在电子的电路装置中的运用范围相当广泛，如供讯号传输、接地、或导热等之用，亦可作为电路导接或机械结构接触位置的缓冲。随着各种电子产品的功能复杂化、轻量化以及微型化，弹片尺寸相对也被要求日趋微型化，除此之外，更要顾及到弹片的结构强度是否会影响其功能的稳定。
3.常见的弹片多由一片极薄的金属片，例如铍铜、磷青铜、不锈钢等片材，经过冲压弯折而成，制造过程由精密机器裁切成所需的尺寸，随后经由精密机具加工，将裁切好的金属片经多次弯折成型。如图1所示，中国专利cn2692970y于2005年04月13日公开的8字形弹片结构，由于要供应表面安装，因此在弹片7底侧具有供焊接至电路板9的安装段70，以及一个位于顶侧、供吸嘴吸附搬移的顶壁74，两者往往以对应的方式平行延伸，但在安装段70与顶壁74之间仅有连结前述安装段和吸附段的弹性臂72作为弹性支撑，此种单向弹性臂结构，必然会因为受力下压形变而产生如图2的偏向倾倒，也使得顶底两侧的结构会因下压形变而偏移，甚至必须在安装这类表面安装弹片时，在电路板9上预留弹性臂72偏向倾倒的容纳空间，使得电路板和电子装置的微型化受到限制。
4.因此，如图3，中国台湾新型专利第m253955号所示，亦有业者提出双向弹性臂72’、73’，让正反双向弯折的弹性臂72’、73’在底壁70’处额外增加一个辅助底壁76’，并且反折一反折段78’而相互重迭固定，因此当顶壁74’受压馈缩时，不会歪斜而可以直接下压，然而，此种结构一方面结构仍然不强，一旦受压馈缩至超过弹性回复范围，就会产生永久形变而损坏。另一方面，由于此种弹片结构在底壁的焊接侧需要重迭配置，要避免重迭的部分相互滑动偏移，就需要额外反折段78’或铆接连节，这部分的额外加工又必须在不足1mm的狭小区域内完成，使得产出效率及产品良率都无法提升。
5.尤其在弹片刚被冲压、弯折后，由于整体结构还没真正定型，且对某些特殊要求的弹片，还需要额外镀锡或金，甚至再经热处理而定型，待加工完成后，才会逐一被安放进入料带，供表面安装机台使用。因此在被逐一安放前，同一形状尺寸的弹片常会被大量存放于料盘或塑料袋中，尤其是尺寸越小的弹片，彼此纠结后极难用人力解开，而此种弹片设计在侧面方向留下相当大的开口，也造成该种弹片无法避免弹片间的彼此勾缠。
6.因此，如图4中国台湾新型专利第m271351号揭露一种交叉型弹片7”，试图解决底壁70”需要铆接或反向弯折而难加工的问题，但这种改良又回复原始设计的下压后偏斜歪倒问题，更糟的是，由于仅剩单一弹性臂72”链接顶壁74”和底壁70”，此种弹片结构的整体机械性能更弱，一旦微型化后，完全不具有良好的支撑效果，很容易受压过度形变而损坏。随后还有众多同业提出探针式的下压馈缩弹片，但因结构复杂，市场接受度并不高。
7.基于上述问题，本实用新型要努力减少下压时弹性臂的偏移，让弹片顶壁下降过
程中，保持双向等高的升降模式，减少电路板上规划安装设置时所需保留的面积，让弹片体积的微型化优点，可以充分展现于电路板的布局规画。此外，如何在缩小弹片尺寸情况下，提升上下方向的结构强度，使弹片可保持弹性形变，抵抗额外拉扯与压缩而不易变形损坏；并且，在众多微型弹片共同被加温定型或镀金等加工过程中，仍能避免相互干涉纠结，是本领域中的研发设计必须考虑的因素之一；尤其，即使在弹片微型化的情况下，仍然要保持在制造过程中的便利，即使弹片整体长宽高均被限制在仅1mm的体积中，仍能让所有弯折过程中的模具顺利进出，才能达成理想弯折加工，让产品在加工过程中的产出效率高、且产品良率保持良好。此外，还可以依照使用者需求，让弹片上下方向对调，增加使用弹性。


技术实现要素：

8.针对现有技术的上述不足，根据本实用新型的实施例，本实用新型的主要目的在提供一种可依客户需求双向使用，增加产品应用范围的双向等高升降的抗压防勾型表面安装弹片；本实用新型的另一目的在于提供一种受力下压和回弹升降过程中，偏移量低的双向等高升降的抗压防勾型表面安装弹片，借此减少电路板上的占用规划面积，充分展现微型化优势；本实用新型的又一目的在于提供一种受力下压过程中，可以借由两侧弹臂段分担压力、甚至在抵达预定高度时还保有止高段抗压的双向等高升降的抗压防勾型表面安装弹片，借此确保微型化弹片的整体结构强度；本实用新型的再一目的在于提供一种弹臂段开口被有效遮蔽的双向等高升降的抗压防勾型表面安装弹片，借以避免在分装进入料带前的互相纠结勾缠，让弹片分装方便；本实用新型的又另一目的在于提供一种结构简单而易加工的双向等高升降的抗压防勾型表面安装弹片，使得加工过程中，所有折弯用的模具进出便利，确保产出效率及产品良率。
9.根据实施例，本实用新型提供的一种双向等高升降的抗压防勾型表面安装弹片，包括：一矩形的核心段，具有彼此平行的两延伸侧和两止高侧，其中前述两延伸侧分别垂直于前述两止高侧；由上述两延伸侧分别延伸的两弹臂段，每一前述弹臂段分别具有一小于前述止高侧全宽一半的宽度，且每一前述弹臂段分别包括一由前述延伸侧朝远离该核心段有角度地弯折延伸一预定距离的架高部；一由前述架高部远离前述核心段的端缘弯折、且彼此相向延伸的横向部；以及一由前述横向部远离前述架高部的端缘弯折、且朝远离前述核心段方向延伸的挠弯部；由上述两挠弯部分别相向弯折延伸的一外露段和位置对应前述外露段的一支撑段，使得当前述核心段和前述外露段其中一者被表面安装至一电路板、且其中另一者被按压时，前述支撑段是被前述外露段所抵压而共同承受上述按压的施力；以及分别由前述两止高侧弯折、并且沿与上述架高部同方向延伸的止高段。
10.相对于现有技术，由于本实用新型双向等高升降的抗压防勾型表面安装弹片具有两彼此反向的双向往复弹臂段，一方面在受力下压过程中彼此分担下压力，并且借由支撑段挡止弹臂段的外倾，让弹臂段受力馈缩时均衡受力不会偏向，确保下压和回弹时的等高升降；此外，双弹臂段共同承担所受压力，更进一步下压时还有支撑段和止高段的协同作用，确保弹片结构强度不易过度馈缩损坏，使得弹片微型化可以被缩减至约一毫米见方而强度丝毫不减损；并且可以顶底交换双向使用，保有更广泛的使用弹性；以及在放入料带前，可以借由部份遮蔽弹臂段开口的架高部和止高段而减少弹片之间彼此纠结，让加工和分装过程中不会造成无谓损耗；尤其是结构简单，使得产品易于折弯成型，确保产出效率及
产品良率，一举解决上述问题。
附图说明
11.图1为一种常见的八字型弹片立体图。
12.图2为图1八字型弹片受压偏斜的侧视示意图。
13.图3为另一种常见的具有双向弹臂段的导电弹片立体示意图。
14.图4为又另一种常见的交叉式弹片的立体示意图。
15.图5为本实用新型第一较佳实施例的立体示意图(由底视角度说明弹片结构)。
16.图6为图5实施例的a-a线侧面剖视示意图(说明本实用新型正立使用状态的两弹臂段结构)。
17.图7为图5实施例受压状态的侧视示意图(说明止高段的抗压保护功能)。
18.图8为图5实施例的顶视图(说明止高段及补强段的抗压功能)。
19.图9为本实用新型第二较佳实施例的侧视图(说明相对图6实施例反向设置时的弹片结构)。
20.其中：1、1’为核心段；10为焊接穿孔；10’为接触凸点；12为延伸侧；14为止高侧；16为凹陷焊固埠；2为弹臂段；22为架高部；220为端缘；24为横向部；240为远程缘；26为挠弯部；3、3’为外露段；4、4’为支撑段；5为止高段；6为补强段；7、7”为弹片；70、70’、70”为底壁；72、72’、72”、73’为弹性臂；74、74’、74”为顶壁；76’为辅助底壁；78’为反折段；9为电路板；a-a为剖面线。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本实用新型。这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型记载的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修改同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。
22.第一较佳实施例
23.如图5-6所示，本实用新型第一较佳实施例提供的一种双向等高升降的抗压防勾型表面安装弹片，具有一个平坦的核心段1，为便于说明，本实施例中，核心段1具有四个略呈正方形配置的侧缘，上述侧缘两两相互对应；其中一对上述侧缘称为延伸侧12，并且分别对应弯折形成一个弹臂段2，核心段1的另外两侧缘则称为止高侧14。每一个弹臂段2的宽度小于前述止高侧14宽度的一半，且每一弹臂段2分别包括一个由延伸侧12朝远离核心段1有角度地弯折延伸一预定距离的架高部22；从架高部22远离核心段1的端缘220弯折、且彼此相向延伸的横向部24；以及由横向部24远离架高部22的远程缘240弯折、且朝远离核心段1方向延伸的挠弯部26。在本实施例中，架高部22和挠弯部26的高度略相等。
24.由两挠弯部26分别相向弯折延伸出在高度方向投影相迭合且大致平行核心段1的两个水平段，为便于说明，在此称暴露于外侧的是一个外露段3，另一个位置对应外露段3的则称为支撑段4，在本实施例中，是以核心段1作为表面安装焊接至电路板(图中未标示)上的焊接底壁，外露段3则作为承受下压力的顶壁。因此当外露段3被按压时，支撑段4会立即被外露段3所抵压，使得两个弹臂段2共同承受按压的施力，这是第一段的辅助支撑，也因为
外露段3和支撑段4被相对迫紧，所以在向下受迫挠曲馈缩的过程中，两个弹臂段2侧向弹性力被摩擦力拮抗抵销，整体弹片不易因下压溃缩而偏斜，成功避免因弹片受压馈缩而偏斜所需要的电路板预留空间，使得弹片整体微型化的优势完全呈现，符合轻薄短小的电子装置设计潮流。
25.进一步，从两止高侧14也分别弯折延伸出两个止高段5，止高段5的弯折延伸方向也同样大致垂直于核心段1，因此同样是沿与架高部22呈同方向延伸，本实施例中的止高段5的高度，略等于架高部，也就是略等于整体弹片高度的一半左右，当弹片全高是约1mm，止高段5的高度就略等于0.5mm；因此如图7所示，当弹片受到压力馈缩到0.5mm时，上方下压的元件就会抵靠到止高段5的顶端，使得第二段的支撑补强开始运作，由于压力方向和止高段5弯折馈缩方向互相垂直，顶抵支撑的力会更大于弹臂段2。当然，如熟悉本技术领域人士所能轻易理解，此处所叙述的高度都是举例，实际制造时，亦可依照最终使用者的要求，将止高段高度更改为全高的三成或七成，且弹臂段2的架高部22和挠弯部26高度比例也可以更改。
26.尤其为担心单独直立的止高段5仍然不足以抵挡充分强大的下压力，本实施例中如图8所示，更进一步分别从两个止高段5邻接止高侧的侧向挠弯延伸出一补强段6，由于补强段6和止高段5都是相对直立于核心段上，当外露段3被按压达到止高段5的同等高度时，就符合本弹片的预订馈缩程度，使得止高段5的协助抗压可以受到补强段6的侧向辅助，共同分担弹臂段2压力。此外，由图5核心段1的四面观察，可以发现架高部22和止高段5、以及额外设置的补强段6，会共同将核心段1的四面间歇地达成遮蔽，也避免在一大堆尚未包装的弹片在高温和电镀的滚动翻搅制程中，与相邻弹片勾缠卡接，造成大批废料，从而可以确保产出效率。
27.何况本实用新型的弹片在冲压弯折过程中是先弯折弹臂段2和支撑段4、外露段3，所有过程都在单一轴向弯折，随后弯折补强段6和止高段5时，模具的出入方向完全和已经成形在中央的外露段3、补强段6、弹臂段2、核心段1不相干扰，也让产品制造过程相当简便可靠，加工容易、有效提升产品良率。
28.在本实施例中，由于是以核心段1作为焊固至电路板的底壁，因此在核心段1中还形成有一焊接穿孔10、以及在延伸侧12和止高侧14分别形成有凹陷焊固埠16，借由焊接穿孔10的设计，使得电路板上的焊锡可以穿入其中，有效避免弹片因不预期的外力拉扯而从电路板上剥离，而且一般焊接穿孔10都是位于中央，虽然可以协助弹片抗拉扯，却不能抵抗不预期外力拉扯而相对电路板旋转位移，当在各延伸侧12和止高侧14中至少成形一个凹陷焊固埠16供爬锡，也可以有效杜绝弹片焊接至电路板后的旋转位移。
29.第二较佳实施例
30.另一方面，如图9所示，当电路工程师要采用相反方向安装时，将会以核心段1’朝上，用外露段3’作为焊接至电路板的底壁，支撑段4’同样位于外露段3’的内侧辅助支撑。此时，为确保核心段1’受压时的良好接触，也可以在核心段1’中央设计一个接触凸点10’而非焊接穿孔，延伸侧和止高侧也不需要成形任何凹陷焊固端口，让整体结构更加简化而且借由大致相同的模具与制造流程，提供相当的使用弹性，符合不同的客户需求。
31.借由上述结构设计，不仅可以避免弹片馈缩时的偏移、维持结构微型化后的抗压结构强度、尤其制造过程简便而弹片间不易相互勾缠，而且在制造过程中弯折方向易于模
具出入，使得产品的产出效率及产品良率都极佳，制造成本因而降低，达成本实用新型的上述功效。