TW201906242A - 連接端子單元及電路板裝置 - Google Patents

Abstract

一種電路板裝置，包含一具有二定位孔的電路板，及一連接端子單元。該連接端子單元包括至少一L形的端子及一膠體。該膠體包覆該端子的部分，並使該端子的一針腳端部及一焊接端部露出。該膠體具有二定位柱。每一定位柱穿置入該電路板各別的定位孔，並具有一緊配在該定位孔的卡固段。該連接端子單元係透過該等定位柱進行緊配定位，因此該端子的焊接端部之長度可以任意調整，能用在一Z軸向空間較受限制的電子產品之中，適用的空間範圍較廣。

Description

連接端子單元及電路板裝置

本發明是有關於一種端子，特別是指一種用於電路板的連接端子單元及具有該端子連接單元的電路板裝置。

參閱圖1，一般習知用於電路板的端子(compliant pin)11，在組裝至一電路板12時，是直接將該端子11的一連接端111壓入該電路板12的一連接孔121之中。為了讓該連接端111能緊配在該連接孔121之中，是在其上鑿出一孔洞112，使該連接端111能向中央彈性壓縮。然而，為了要製成此種結構，該連接端111勢必要有足夠長度及寬度供該孔洞112開鑿，因此難以縮小其長度(慣稱Z軸向的高度)，難以用於Z軸向空間較小的電子產品之中。因此習知的端子適用的空間範圍較受限制。

因此，本發明之目的，即在提供一種適用空間較廣的連接端子單元。

於是，本發明連接端子單元，用於安裝在一具有二定位孔的電路板。該連接端子單元包含至少一端子及一膠體。

該至少一端子概呈L形，並包括一針腳端部及一焊接端部。該焊接端部用於電連接於該電路板。

該膠體包括一本體部及二定位柱。該本體部包覆該至少一端子的部分，並使該針腳端部及該焊接端部露出。每一定位柱用於穿置入該電路板各別的定位孔，並具有一用於緊配在該定位孔的卡固段。

本發明的另一目的，即在提供一種容易達成自動化生產並確保生產的組配及焊接精準度的電路板裝置。

於是，本發明電路板裝置包含一包括二定位孔的電路板，及一如前述的連接端子單元。

本發明之功效在於：該連接端子單元係透過該等定位柱進行緊配定位，因此該端子的焊接端部之長度可以任意調整，能用在一Z軸向空間較受限制的電子產品之中，適用的空間範圍較廣。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2、圖3及圖4，本發明電路板裝置2之一第一實施例，包含一電路板3及一連接端子單元4。

該電路板3包括二焊接孔31及二定位孔32。該等焊接孔31及該等定位孔32是為了用來供該連接端子單元4裝設。其中，該等焊接孔31及該等定位孔32的數量，並不以二個為限制，如該電路板3有多個位置需要裝設該連接端子單元4，則可於對應之位置鑽設其他焊接孔31及定位孔32，其等的數量並不以本發明所揭露者為限。

該連接端子單元4包含二端子41及一膠體42。每一端子41皆概呈L形，並包括一針腳端部411及一焊接端部412。該等針腳端部411係用於與其他電子裝置(圖未示)或電源(圖未示)進行電連接。該等焊接端部412係用於電連接於該電路板3。在本實施例中，該等端子41係用於對外電連接至電源中，因此數量為二，然而，該等端子41的數量可依據需要進行改變，可以為一個，或者三個以上，端視需要而定，並沒有限制。

該膠體42包括一本體部43及二定位柱44。該膠體42的材質選自高耐熱的塑料，如：聚碳酸酯(PC)、聚環己二甲醇對苯二甲酸酯(PCT)、聚苯硫醚(PPS)、液晶高分子聚合物(LCP)、尼龍6T、尼龍 46…等。材料的選用端視後續焊接程序(如：迴流焊程序)中不因溫度過高而毀損者。在本實施例中，該膠體42採用尼龍6T(PA6T)。

該本體部43包覆該等端子41的部分，並使該等針腳端部411及該等焊接端部412露出。該膠體42的該本體部43具有一頂面431、一傾斜面432，及一相反於該頂面431的底面433。該頂面431朝遠離該針腳端部411的方向延伸。該傾斜面432是傾斜地自鄰近該底面433的一側向外並向上延伸。在本實施例中，該傾斜面432由該底面433遠離該針腳端部411的一側向外並向上傾斜地延伸。

該等定位柱44形成於該本體部43的底面。每一定位柱44用於穿置入該電路板3各別的定位孔32，並具有一用於緊配在該定位孔32的卡固段441，及一形成在該卡固段441末端的導引段442。在本實施例中，每一定位柱44概呈截頭圓錐形，其中與該電路板3干涉的區段即為該卡固段441，其直徑略大於該等定位孔32，藉此能緊密壓抵在該等定位孔32的內壁面，以緊配固定。該等卡固段441的長度大於該電路板3之板厚的1/10(10%)，較佳地為介於該電路板3之板厚的1/10(10%)至4/5(80%)，更佳者為1/5(20%)至1/2(50%)，其長度之調整是配合實際需求而調整，應當不以此為限制，在本實施例中，該等卡固段441的最大長度為該電路板3板厚的39%。該等引導段直徑小於該等定位孔32，藉此能將每一定位柱44引導入每一定位孔32。

以上為本實施例各元件構造的概述，接著，再將本實施例之組配說明如後：

取該電路板3至一預定位置，並在該等焊接孔31上塗覆一層錫焊料7，之後再以一吸盤9吸附該連接端子單元4的該膠體42的該頂面431，驅動該吸盤9移動，帶動連接端子單元4移動到該電路板3的上方，並使該等焊接端部412及該等定位柱44分別對準該等焊接孔31及該等定位孔32。接著，再次驅動該吸盤9，使該吸盤9帶動該膠體42朝該電路板3移動，並讓每一導引段442進入各別的定位孔32，此時，每一焊接端部412將會對準各別的焊接孔31。繼續驅動該吸盤9，將該等卡固段441壓迫進入該等定位孔32中，完成該電路板裝置2的組配。

接著，該電路板裝置2將續行焊接的程序，在此同時，該吸盤9能吸取另一連接端子單元4，並將其組配至另一電路板3上。因為該連接端子單元4已緊固於該電路板3上，且二個該等定位柱44的設計能避免該連接端子單元4旋轉，因此移動該電路板裝置2時，該等端子41不會因為晃動而倒塌、側翻或旋轉偏離預定的位置。

進入焊接程序的該電路板裝置2，是將該電路板裝置2放入迴焊爐(圖未示)中，經迴火加熱使錫焊料7融化並滲入該等焊接孔31之中，以將該等端子41的該等焊接端部412電連接至該電路板3中，接著，再灌膠披覆該電路板3相反於該連接端子單元4的一側，完成該電路板裝置2的製作。後續該電路板裝置2能再與其他物件進行組配，以完成一個電子裝置的整體，然而此部分並非為本發明之技術特徵，在此不予贅述。

因為該連接端子單元4係透過該等定位柱44進行緊配定位，而非透過該端子41直接卡合至該電路板3，因此該等焊接端部412的長度可以任意調整，能縮短其沿一Z軸向的長度，以用在一Z軸向空間較小的電子產品之中，適用的空間範圍更廣。

值得一提的是，本發明連接端子單元4能直接應用於傳統的迴流焊程序之中，而不需要再另外添購其他專用機台以進行組配，有利於自動化生產。

如此，本發明能用在該Z軸向空間較受限制的電子產品之中中，適用的空間範圍較廣，且容易達成自動化生產，並確保組配及焊接的精準度，有效提升生產效能及良率。

值得一提的是，該本體部43遠離該等針腳端部411的一側並非是完整的切齊面，其為向外凸伸的結構。因此該頂面431是朝著遠離該等針腳端部411的方向延伸，並超過該等定位柱44的上方。透過此種結構設計，讓該吸盤9在吸取該膠體42時，吸附的位置能夠較為鄰近該等定位柱44的正上方，在壓迫該等卡固段441進入該等定位孔32時，該吸盤9能更有效地對該等定位柱44施力，有利組配地進行。如果該膠體42沒有前述向外凸伸的結構，則該吸盤9的吸附位置將會朝該等焊接端部412靠近(如圖3一點鍊線所示)，在推壓該等定位柱44時，該膠體42容易向著圖3的左側傾斜，此時可透過在該膠體42上形成一擋腳45，該擋腳45形成在該本體部43的該底面433，並使該等焊接端部412位於該擋腳45與該等定位柱44之間，如此，當該膠體42往左傾倒時，該擋腳45會靠抵在該電路板3上，避免該等針腳端部41繼續偏移，藉此能防止組裝時該膠體42朝該等針腳端部411傾倒的問題發生。

另外，該膠體42的立體結構能夠降低安裝其他電子零件6的立體障礙。因為該膠體42遠離該等針腳端部411的一端被部分地截除，使該本體部43具有一個傾斜面432，如此，該傾斜面432能與該電路板3相配合界定出一容置空間5，用以容納其他電子零件6，提高電路設計的自由度。

每一定位柱44的長度隨著該電路板3的厚度而對應調整，使得每一定位柱44對應設置於各別的定位孔32後，遠離該本體部43的一端露出該電路板3的長度視灌膠之膠厚而定，其小於膠厚的15%，較佳地是小於膠厚的10%，更佳地是與該電路板3切齊而不露出。如灌膠的膠厚為1mm，則每一定位柱44露出於各別定位孔32的長度小於0.1mm。如此，可以確保當灌膠披覆該電路板3相反於該連接端子單元4的一側時，能夠被膠完整披覆並降低該等定位柱44對流體阻礙所導致的問題，如：氣泡、分隔線、陰影…等，藉以提高良率。需注意的是，灌膠並非必要之製作程序，端視需要而定。

為了避免在組裝時該等定位柱44沾黏到該錫焊料7而影響組配，該等焊接端部412至該等定位柱44的距離較佳為大於該等焊接端部412至該錫焊料7最外緣的長度。

藉由上述說明可將本新型的優點歸納如下：

一、該連接端子單元4係透過該等定位柱44進行緊配定位，因此該端子41的該等焊接端部412之長度可以任意調整，能用在該Z軸向空間較受限制的電子產品中，適用的空間範圍較廣。

二、該等定位柱44的材質為膠體，不需要極大的壓力即可緊配在該等定位孔32中，並能避免該端子41偏轉、垂墜、晃動而偏離預定的位置，使該連接端子單元4精準定位在該電路板3上，藉此容易達成自動化生產，並確保後續組配及焊接製程的精準度，有效提升生產效能及良率。

三、該膠體42的該頂面431是往遠離該等針腳端部411的方向延伸，並超過該等定位柱44的上方，此結構讓該吸盤9在吸取該膠體42時，吸附的位置能夠較為鄰近該等定位柱44的正上方，如此，在壓迫該等定位柱44子進入該等定位孔32時，該吸盤9能更有效地對該等定位柱44施力。

四、該膠體42的該傾斜面432能與該電路板3相配合界定出該容置空間5，用以容納其他的電子零件6，提高電路設計的自由度。

五、每一定位柱44的長度係經過調整，當該電路板裝置2需要進行灌膠時，因每一定位柱44遠離該本體部43的一端露出該電路板3的長度小於膠厚的15%，故能降低對流體阻礙所導致的問題，藉以提升良率。

參閱圖5及圖6，本發明電路板裝置2之一第二實施例，大致與該第一實施例相同，差異僅在於該等定位柱44的該等定位柱44的結構。

每一定位柱44具有一柱體段443及一卡固段441。該卡固段441具有一形成在該柱體段443一側的凸塊444。每一凸塊444朝遠離該本體部43的方向逐漸收束，其中，每一凸塊444的一部份能緊迫干涉在對應的定位孔32上，此部分的長度大於該電路板3之板厚的1/10(10%)，較佳地為介於該電路板3之板厚的1/10(10%)至4/5(80%)，更佳者為1/5(20%)至1/2(50%)。該等凸塊444形成在該柱體段443同向的一側。當該等定位柱44壓入該等定位孔32時，該等柱體段443及該等凸塊444皆會靠抵在該等定位孔32的內壁面，藉此緊固至該等定位孔32之中。且因每一柱體段443的直徑小於該等定位孔32，因此具有導引的作用，能引導每一定位柱44進入對應的定位孔32。

如此，本實施例不僅具有與該第一實施例相同的功效外，還揭露出另一種卡固段441的結構，使用者能夠依據其需要進行調整。

參閱圖7及圖8，本發明電路板裝置2之一第三實施例，大致與該第二實施例相同，差異僅在於該等定位柱44的該等卡固段441的結構。

每一卡固段441具有二凸塊444，其等形成在該柱體段443的二相反側並用於緊配於該定位孔32。每一凸塊444的形狀及長度與該第二實施例相同。當該等定位柱44分別壓入該等定位孔32時，該等凸塊444會分別靠抵在該等定位孔32的內壁面，藉此緊固至該等定位孔32之中。

本實施例相較於該第二實施例係為每一卡固段441還具有另一凸塊444，藉著位於相反側的該等凸塊444的相配合，讓該等卡固段441分別緊固於該等定位孔32中，如此，本實施例不僅具有與該第一實施例相同的功效外，還揭露出另一種卡固段441的結構，使用者能夠依據其需要進行調整。

參閱圖9，本發明電路板裝置2之一第四實施例，大致與該第一實施例相同，差異僅在於該膠體42的該傾斜面432位在該本體部43的側面，亦即，該膠體42對應該等針腳端部411自身長軸線的左右兩相反側的其中一側。值得一提的是，該本體部43依據電路設計中組裝其他電子零件6的需要，該傾斜面432的數量可以超過一個，並依據所安裝電子零件6的位置不同，而對應調整該傾斜面432所處之位置。如該膠體42的左右兩相反測都要安裝電子零件6時，則能在該本體部43的左右兩相反側分別形成一傾斜面432。

本實施例除了具有與該第一實施例相同的功效外，還例示出該傾斜面432所處的其他位置，使用者能夠依據其需要進行調整。

參閱圖10及圖11，本發明電路板裝置2之一第五實施例，大致與該第一實施例相同，差異僅在於該等端子41及該膠體42的結構。

每一端子41為長直形。該膠體42概呈一端被截角的長方體。該膠體42的其中一端部包覆該等端子41，另一端部的該底面433形成該等定位柱44。該傾斜面432可形成在該本體部43外圍的任一側。可以形成在長邊上，亦可在短邊上，端視電路設計的需要而定。在本實施例中，是形成在短邊上。

此種排列使該等端子41與該等定位柱44沿該膠體42的長方向排列。在安裝時，使驅動該吸盤9吸附在該等定位柱44上方的該頂面431，後再依據實施例1所述之流程進行組配。

如此，本實施例揭示了另一種態樣的端子41及膠體42，由此得知，該等端子41及該等定位住44可以如第一實施例般採用矩陣型態的方式排列，亦可以如本實施例般此用直線型態的方式進行排列，其排列的方式視電路設計之需要而定，使用者可以依實際需求進行調整。

綜上所述，該等定位柱44能定位該連接端子單元4，因此該等焊接端部412之長度可以任意調整，能用在該Z軸向空間較受限制的電子產品中，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

11‧‧‧端子

111‧‧‧連接端

112‧‧‧孔洞

12‧‧‧電路板

121‧‧‧連接孔

2‧‧‧電路板裝置

3‧‧‧電路板

31‧‧‧焊接孔

32‧‧‧定位孔

4‧‧‧連接端子單元

41‧‧‧端子

411‧‧‧針腳端部

412‧‧‧焊接端部

42‧‧‧膠體

43‧‧‧本體部

431‧‧‧頂面

432‧‧‧傾斜面

433‧‧‧底面

44‧‧‧定位柱

441‧‧‧卡固段

442‧‧‧導引段

443‧‧‧柱體段

444‧‧‧凸塊

45‧‧‧擋腳

5‧‧‧容置空間

6‧‧‧電子零件

7‧‧‧錫焊料

9‧‧‧吸盤

Z‧‧‧軸向

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一立體分解圖，說明習知的一端子及一電路板； 圖2是一立體圖，說明本發明電路板裝置的一第一實施例的一連接端子單元； 圖3是一部分剖視圖，說明該第一實施例的該連接端子單元裝設到一電路板，且一端子壓迫錫焊料使其部分的進入一焊接孔中； 圖4是一部分仰視圖，說明該第一實施例的二卡固段分別緊配在二定位孔； 圖5是一部分剖視圖，說明本發明電路板裝置的一第二實施例的該連接端子單元裝設到該電路板； 圖6是一部分仰視圖，說明該第二實施例的該等卡固段分別緊配在該等定位孔； 圖7一部分剖視圖，說明本發明電路板裝置的一第三實施例的該連接端子單元裝設到該電路板； 圖8是部分仰視圖，說明該第三實施例的該等卡固段分別緊配在該等定位孔； 圖9是一前視圖，說明本發明電路板裝置的一第四實施例； 圖10是一部分剖視圖，說明本發明電路板裝置的一第五實施例的該連接端子單元裝設到該電路板；及 圖11是一部分仰視圖，說明該第五實施例的該連接端子單元。

Claims (10)

1. 一種連接端子單元，用於安裝在一具有二定位孔的電路板，該連接端子單元包含： 至少一端子，包括一針腳端部及一焊接端部，該焊接端部用於電連接於該電路板；及 一膠體，包括一本體部及二定位柱，該本體部包覆該至少一端子的部分，並使該針腳端部及該焊接端部露出，每一定位柱用於穿置入該電路板各別的定位孔，並具有一用於緊配在該定位孔的卡固段。
2. 如請求項1所述的連接端子單元，其中，該膠體的該本體部具有一頂面，該頂面朝遠離該針腳端部的方向延伸。
3. 如請求項1所述的連接端子單元，其中，定義該等定位柱位於該本體的那一側為一底面，該本體部還具有一形成於外圍的傾斜面，該傾斜面是傾斜地自鄰近該底面的一側向外並向上延伸。
4. 如請求項1所述的連接端子單元，其中，該膠體還具有一擋腳，該擋腳形成在該本體部與該等定位柱相同的一側，並使該等焊接端部位於該擋腳與該等定位柱之間。
5. 如請求項1所述的連接端子單元，其中，每一定位柱還具有一柱體段，該卡固段具有一形成在該柱體段一側的凸塊。
6. 如請求項5所述的連接端子單元，其中，該等卡固段的該等凸塊形成在該柱體段同向的一側。
7. 如請求項5所述的連接端子單元，其中，每一卡固段還具有另一凸塊，每一卡固段的該等凸塊形成在該柱體段的二相反側並用於緊配於該定位孔。
8. 如請求項1所述的連接端子單元，其中，該等卡固段的長度介於該電路板板厚的1/5至1/2。
9. 一種電路板裝置，包含： 一電路板，包括二定位孔；及 一如請求項1至8任一項所述的連接端子單元。
10. 如請求項9所述的電路板裝置，其中，每一定位柱遠離該本體部的一端露出該電路板的長度小於該電路板外層膠厚的15%。