使金属层的裂纹产生最小化的弹性电接触端子

技术领域

本发明涉及一种弹性电接触端子，尤其，涉及一种即使在弹性电接触端子被外力在垂直方向上按压的情况下也能够使金属层的裂纹产生最小化的弹性电接触端子。

背景技术

通常，可焊接的弹性电接触端子需要能够实现用于表面贴装的真空拾取，电阻低，借由弹性的恢复力优秀，能够承受焊接温度，并且焊接后的焊接强度大。

并且，优选地，需要在尽可能宽的范围内被按压，按压的力小，被按压后恢复力好。

尤其，当夹设于沿上下方向对向的具有导电性的对象物之间且对象物沿垂直方向按压电接触端子时，电接触端子以具有低电阻的方式电连接上下的对象物。

这种电接触端子有本申请人的韩国授权专利10-1001354号。

若上述的电接触端子受到来自上部的对象物沿垂直方向的加压的力而被按压，则芯在由所施加的力沿两侧容易扩散或应力集中的部位被折叠或应力集中。

在反复发生由这种按压引起的折叠而产生应力集中的情况下，在这些部位的金属层可能会产生裂纹(crack)等损伤。

例如，应力容易集中在焊料或焊接的部位，并且在膜和芯整体上被粘合的情况下，位于应力或力施加得多的芯部分的金属层的变形较严重。

为了解决这些问题，如本申请人的韩国授权专利10-0993253号所示，在包围耐热聚合物膜的侧面而弯曲成圆弧形状的部分中，只有耐热聚合物膜粘合在绝缘非发泡橡胶涂层上，从而在绝缘非发泡橡胶涂层和绝缘弹性芯之间形成空间，或如本申请人的韩国授权专利10-2212351所示，在包围芯的两侧面而弯曲成圆弧形状的部分中，聚合物膜或金属箔不粘合到芯的两侧面而形成空间。

并且，如韩国授权专利10-2324261所示，非导电性涂层形成为包围弹性芯的上下表面和两侧侧面，并且在弹性芯的两侧侧面，使弹性芯和非导电性涂层之间形成空间。尤其，从该专利的附图2来看，在一部分形成空间，但是，为此非导电性涂层(即，粘合层)在该部分中不粘合到芯，而凸出地突出。

如上所述，存在如下缺点：在制造过程中，在一部分，难以执行防止非导电性涂层凸出而粘合到芯的操作。

例如，在聚合物膜上以均匀的厚度浇铸液态的非导电性涂层后，在连续通过模具的同时包围芯的侧壁，因此，存在制造成芯的侧壁的一部分凸出地突出而不粘合到芯，并且空间大小和位置难以调节的缺点。

并且，从该专利的图3来看，记载了当电接触端子从上向下被按压时，在与空间相对应的芯部分向侧面膨胀，从而填充到空间中，但实际上，若芯被按压，则不仅是特定部分会膨胀，而且两侧整体上向两侧延伸，因此，存在难以只填充到空间而使金属层容易受损的缺点。

并且，若电接触端子被按压的程度较大，则限制在一部分中的非导电性涂层凸出地突出而形成的空间难以全部收容沿多个方向展开的芯，从而存在金属层容易受损的缺点。

并且，存在只应用形成有贯通孔的芯的缺点。

并且，由于聚合物膜和金属层之间的粘合强度不够充分，从而存在如下缺点：在长度较短的电接触端子的金属层通过焊料膏焊接在电路基板的情况下，电接触端子由于外部的力容易从金属层分离。

发明内容

本发明的目的是提供一种如下的弹性电接触端子：即使电接触端子借由外力焊接至电路基板后芯沿垂直方向被按压，也能够将对金属层产生的影响最小化，使得金属层的裂纹能够最小化。

本发明的另一目的是提供一种如下的弹性电接触端子：在最大程度上提供芯的侧壁与聚合物膜不粘合的空间的同时，能够具有可靠性及经济性地提供空间。

本发明的另一目的是提供一种如下的弹性电接触端子：在聚合物膜的部分使弹性和机械性强度提高，以使在芯从外部被按压时的金属层的裂纹或变形最小化。

本发明的另一目的是提供一种如下的弹性电接触端子：当芯从外部被按压时，使与空间对应而设置的聚合物膜可以很好地朝侧壁的外侧展开。

本发明的另一目的是提供一种如下的弹性电接触端子：恢复力好，电接触端子的重量的中心位于电接触端子被焊接的下部。

本发明的另一目的是提供一种芯的拐角难以被外力向上方展开的弹性电接触端子。

本发明的另一目的是提供一种即使在电接触端子的长度短时也能够增加焊接强度的弹性电接触端子。

根据本发明的一侧面，提供了一种弹性电接触端子，包括：芯，具有弹性；聚合物膜，沿长度方向连续地包围所述芯，通过夹设具有弹性的粘合剂层而粘合在所述芯的上表面和下表面，并具有耐热性；；以及金属层，形成于所述聚合物膜的外表面，其中，在所述芯的内部形成有沿长度方向贯通的贯通孔，在所述芯的上表面上提供有用于真空拾取的表面，在所述芯的上表面与下表面之间的所述芯的侧壁朝向所述芯在宽度方向上的中心轴弯曲而形成折叠部，借由折叠部在所述聚合物膜的内表面与所述芯的侧壁之间形成有空间。

优选地，所述折叠部可以形成为在所述芯的两侧侧壁上相互对称，也可以形成于所述芯在高度方向上的中间部分。

优选地，在所述折叠部沿水平方向突出形成有与所述芯形成为一体的限位器。

优选地，所述折叠部的垂直截面可以是沙漏形状或X字形状。

优选地，所述粘合剂层可以形成于所述聚合物膜的内表面的整体上，所述聚合物膜的内表面借由所述折叠部不与所述芯的侧壁粘合。

优选地，所述芯的下表面的宽度可以大于所述芯的上表面的宽度，或所述芯的下壁的壁厚可以大于所述芯的上壁的壁厚，或所述芯的下壁的体积可以大于所述芯的上壁的体积。

优选地，在所述聚合物膜与所述粘合剂层之间以均匀的厚度形成有与所述聚合物膜形成为一体的聚合物材质的弹性增强层。

优选地，当所述电接触端子被焊接后从上表面向下方被按压时，所述聚合物膜可以沿着与所述折叠部折叠的方向相反的方向展开。

优选地，覆盖所述空间的所述聚合物膜保持扁平的形状，使得所述空间具有恒定的大小，并且所述芯借由所述聚合物膜而具有不会产生变形程度的张力。

根据本发明的另一侧面，提供了一种弹性电接触端子，其特征在于，包括：芯，具有弹性；聚合物膜，沿长度方向上连续地包围所述芯，通过夹设具有弹性地粘合剂层而粘合在所属芯的上表面和下表面，并具有耐热性；以及金属层，形成于所述聚合物膜的外表面，其中，所述芯的垂直截面为Σ(sigma)字形状，在所述芯的上表面上提供有用于真空拾取的表面，在所述芯的上表面与下表面之间的所述芯的侧壁借由所述芯的垂直截面的形状而形成有折叠部，并且借由所述折叠部在所述聚合物膜的内表面与所述芯的侧壁之间形成有空间。

根据本发明的另一侧面，提供了一种弹性电接触端子，其特征在于，包括：芯，具有弹性；聚合物膜，沿长度方向上连续地包围所述芯，通过夹设具有弹性的粘合剂层而粘合在所述芯的上表面和下表面，并具有耐热性；以及金属层，形成于所述聚合物膜的外表面，其中，所述芯的垂直截面为Z字形状，在所述芯的上表面上提供有用于真空拾取的表面，在所述芯的上壁与下壁之间的所述芯的侧壁地上端和下端借由所述芯的垂直截面地形状而分别形成有折叠部，并且借由所述折叠部在所述聚合物膜的内表面与所述芯的侧壁之间形成空间。

优选地，弹性电接触端子还包括：金属夹，设置为夹在所述芯的下部而与所述芯的下表面接触，并能够进行回流焊接，其中，所述金属夹包括：基座，沿所述长度方向延伸，并与所述芯的下表面接触；以及桥接件，在所述基座的两端弯曲，从而在长度方向上的两端拾取所述芯的下壁。

根据本发明，电接触端子被焊接在电路基板之后，当电接触端子被外部的力从上朝下被按压时，由于与折叠部对向而设置的聚合物膜可靠地向侧壁的外侧展开，使得对金属层产生的影响较小，从而可以最小化金属层的变形或裂纹。

并且，由于芯的形状，易于最大限度地提供由芯的侧壁与聚合物膜所提供的空间，并且易于具有可靠性且经济性地制造空间。

并且，芯的上表面的宽度小于下表面的宽度，并且聚合物膜的间隔距离位于芯的下表面，使得因外部的力损伤较小。

并且，通过在聚合物膜形成弹性增强层以确保弹性和强度，从而保护金属层和聚合物膜免受从外部提供的力的影响，并且沿垂直方向被按压时，位于折叠部的聚合物膜容易形成为曲线。

并且，本发明的电接触端子能防止覆盖折叠部的聚合物膜受到外力而使芯的拐角向上展开。

并且，电接触端子的重量的中心位于电接触端子进行回流焊接的下部，从而提供可靠的表面贴装。

并且，可回流焊接的金属夹夹在芯的下部，从而即使在电接触端子的长度较短时也可以增加焊接强度。

附图说明

图1示出了根据本发明的一实施例的弹性电接触端子。

图2示出了电接触端子被贴装而被按压的状态。

图3a至3c示出了具有贯通孔的变形的芯。

图4a至4c示出了根据另一实施例的弹性电接触端子。

图5a和5b示出了分别应用金属夹的情形。

具体实施方式

需要注意的是，本发明中使用的技术术语仅用于对特定实施例进行说明，而非用于限定本发明的意图。并且，在本发明中使用的技术术语在本发明中没有其他特别的定义的情况下，应解释为本发明所属技术领域中具有普通知识的人员通常理解的含义，不应解释为过度概括性的含义或者过度缩小的含义。

以下，参照附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

图1示出了根据本发明的一实施例的弹性电接触端子，图2示出了电接触端子被贴装而被按压的状态。

电接触端子100构成为包括：弹性芯110，在内部沿长度方向形成有贯通孔111并具有管状；聚合物膜130，通过夹设具有弹性的粘合剂层120而粘合于芯110的上表面和下表面，沿宽度方向包围芯110，以沿长度方向连续，并具有耐热性；以及金属层140，形成于聚合物膜130的外表面，其中，覆盖芯110的侧壁的聚合物膜130不粘合在芯110的侧壁而形成空间101。

因根据此实施例的芯110的垂直截面大致为沙漏形状，在与芯110在高度方向上的大致中间部分对应的两侧侧壁形成有构成朝向芯110在宽度方向上的虚拟的中心轴(两点虚线)凹陷形状的折叠部112。

在此，折叠部112意味着当芯110从上朝下被按压时，芯110的两侧侧壁向内侧移动而折叠的部位。

优选地，折叠部112在两侧的侧壁上对称，从而可以均匀地受到从上部朝下方施加的力。

在此，“中间部分”意味着是大致与中间对应的位置，并不意味着在尺寸上准确的中间，为了结构性的稳定，优选地，可以形成在略高于芯110的高度的中间的位置。

如上所述，在芯110的内部沿长度方向形成贯通孔111，在该实施例中，贯通孔111的截面形状形成为与芯110的截面形状相似的沙漏形状。

虽然折叠部112借由从上朝下沿垂直方向按压的力而朝内侧凹陷的距离并未限定，但是当芯110受到来自上方的力而被按压时，折叠部112彼此接近的同时不在贯通孔111内相接的程度就足够，但也可以在一部分彼此相接。

在与芯110的两侧侧壁对应的聚合物膜130部分的内表面形成的粘合剂层120不与芯110的两侧侧壁接触，从而形成空间101。

参照图1，由于聚合物膜130夹设粘合剂层120而包围芯110的上表面和下表面，并且粘合剂层120粘合在芯110的上表面和下表面，因此，空间101借由芯110的折叠部112在结构上自然地形成。

在聚合物膜130的表面整体上形成有粘合剂层120，从而在与空间101对应而设置的聚合物膜130上也形成有粘合剂层120。

借由粘合在与空间101对应而设置的聚合物膜130的具有弹性的粘合剂层120提高了位于空间101的聚合物膜130的弹性强度和机械性强度，使得金属层140和聚合物膜130由外力受到的损伤或变形较小。

在本发明中，当聚合物膜130夹设粘合剂层120而包围芯110的上表面和下表面时，当然也会粘合芯110的上表面和下表面的两侧拐角部分，两侧拐角部分包括短距离的侧面。

如上所述，由于在芯110的上表面和下表面的两侧拐角部分中包括的侧面部分对应于芯110的上壁和下壁的壁部分，因此不包括在芯110的侧壁中。

空间101的大小可以与芯110的折叠部112向内侧推进的距离成正比。

当芯110从上向下被按压时，为了能够充分收容芯110的变形，优选地，尽量形成大的空间101。

在该实施例中，贯通孔111借由折叠部112构成为沙漏形状，使得芯110容易借由较小的力按压或被按压的程度较大，但并不限于此，。

根据本发明的目的，折叠部112和贯通孔111的形状和尺寸等可以根据芯110的按压范围及按压力而多样地提供。

例如，芯110的下表面的宽度可以大于芯110的上表面的宽度，或芯110的下壁的壁厚可以大于芯110的上壁的壁厚，或芯110的下壁的体积可以大于芯110的上壁的体积，因此，电接触端子100可以构成为恢复力良好，并且可以使表面贴装具有可靠性。

并且，贯通孔111的大小和形状具有能够容易地使芯110被按压的程度较大的形状和大小。

为了使电接触端子100在表面贴装时的移动较少且焊接后的焊接强度好，芯110的上表面的宽度可以小于芯110的下表面的宽度，并且为了使回流焊接容易，聚合物膜130从芯110的下表面的中央部分隔开。

并且，在芯110的上表面的宽度小于芯110的下表面的宽度的情况下，可以减少焊接后外部与电接触端子100的接触。

并且，由于芯110的上表面和下表面的两侧拐角部分是曲线，从而较少了焊接后因外部的力而引起的电接触端子100的损伤。

电接触端子100在位于芯110的上表面的金属层140进行真空拾取，使得下表面的金属层140借由焊料膏进行回流焊接。

众所周知，芯110和粘合剂层120是弹性好的硅橡胶，聚合物膜130是聚酰亚胺等的具有耐热性和柔韧性的材料，并且全部对应于焊接温度。

形成有贯通孔111的芯110借由挤压提供为多种形状，并且粘合剂层120通过液态的硅胶固化而提供。

并且，形成于聚合物膜130的外表面的金属层140可以通过在聚合物膜130上溅射金属之后镀铜而形成，或可以通过在铜箔上浇铸液态的聚合物树脂后硬化而形成，或可以利用其他粘合剂在聚合物膜130上粘合铜箔而形成。优选地，金属层140可以通过在所述铜箔上依次涂覆锡、镍和金而形成。

虽然没有特别限制，但是聚合物膜130的厚度可以是5μm至25μm，粘合剂层120的厚度可以是10μm至50μm，金属层140的厚度可以是2μm到20μm左右，这些尺寸以符合电接触端子100的特性而多样地设计并提供。

选择性地，如图1在圆圈B中放大示出，在聚合物膜130的内表面可以粘合有具有柔韧性的聚合物材质的弹性增强层150而形成。

优选地，弹性增强层150与粘合剂层120一样是粘合力好且具有弹性的硅橡胶层。

弹性增强层150在芯110的上表面和下表面中夹设粘合剂层120而粘合在芯110上，并且在芯110的两侧侧壁的空间101中被粘合剂层120覆盖。

与芯110的两侧壁的空间101对应的弹性增强层150部分为聚合物膜130提供弹性和机械强度，从而保护位于这个部位的聚合物膜130和金属层140，并且借由从芯110的上部朝下部施加的力而使聚合物膜130朝两侧壁的外侧方向很好地展开。

作为一示例，假设弹性增强层150的厚度可以是10μm至50μm左右，并且通过浇铸工序以均匀的厚度形成在在聚合物膜130上。

参照图2，若从电接触端子100的上表面向下表面施加力而使芯110向下方被按压，则两侧侧壁的折叠部112向彼此面向的方向移动(在图2中用虚线箭头表示)的同时，芯110的高度降低。

优选地，在这个过程中，对应于空间101的聚合物膜130部分如图2中用实线箭头所示的一样向两侧外侧展开。

此时，如上所述，在与空间101对应的位置的聚合物膜130的内表面形成有粘合剂层120，使得聚合物膜130的弹性和机械强度借由粘合剂层120而提高，从而可靠地使聚合物膜130向空间101的外侧容易地展开，并且使因外部的力导致的聚合物膜130或金属层140的损伤较少。

再次参照图1，覆盖空间101的聚合物膜130保持平坦，使得空间101具有恒定的大小，并借由聚合物膜130使芯110具有不会引起变形的程度的张力。

图3a至3c示出了具有贯通孔的变形的芯。

参照图3a，在芯110的折叠部112中，限制聚合物膜130移动的限位器115与芯110形成为一体，并且限位器115形成为以预定的长度在水平方向(即，与底面水平的方向)上突出并在长度方向(即，与底面垂直的方向)上具有预定的厚度。

如后所述，当从上方按压电接触端子100时，限位器115不会使聚合物膜130向外侧展开，并且限制聚合物膜130向内侧推进的深度，从而可以防止金属层140因折叠而受损。

在挤压工序时，限位器115与芯110制造为一体，优选地，限位器115的突出长度小于芯110的下表面的宽度，并且限位器115的突出长度大于上表面的宽度。

并且，参照图3b，芯110的贯通孔111构成为矩形形状，使得与折叠部112对应的贯通孔111的宽度大于所述一实施例中与折叠部112对应的贯通孔111的宽度，其结果，当电接触端子100被按压时，电接触端子100能够折叠的程度较大，从而具有折叠程度较大的优点。

参照图3c，芯110的垂直截面大致形成为X字形状，并且在两侧侧壁的中间部分形成有折叠部112。

根据该实施例，在形成有折叠部112的部分构成单一的交叉部114，并且贯通孔111形成为以交叉部114为中心上下分离。

根据这样的结构，在芯110从上方被按压的情况下，由于交叉部114向下方移动，并且折叠部112在左右侧被折叠，因此具有能够稳定且可靠地执行操作的优点。

在图3a至3c的3种实施例中，为了使电接触端子100的荷重位于下部，并且使电接触端子100与外部接触少，优选地，形成为芯110的上表面的宽度小于下表面的宽度。

通常，位于折叠部112的聚合物膜130在芯110从上方被按压时朝空间101的外侧推出，很少能被推入空间101，本发明可以包括所有这些情形。

被推入空间101的情况与被推出的情况相比，聚合物膜130折叠的曲率半径小，因此金属层140被施加更多的力，使得金属层140损伤的可能性大，相反，在向空间101外侧推出的情况下，聚合物膜130弯曲的曲率半径较大，因此金属层140被施加较小的力，使得金属层140损伤的可能性减少。

因此，在芯110的上表面的宽度形成为小于下表面的宽度的情况下，聚合物膜130被推入空间101的可能性变小，使得金属层140被折叠而损伤的可能性减小。

在本实施例的电接触端子100中，众所周知，若在金属层140的上表面进行真空拾取而将金属层140的下表面按压在形成在电路基板10上的导电图案20上的焊料膏上，则液态的熔融的焊料膏在金属层140的下表面与导电图案20之间冷却而形成固态的焊料层30的同时安装在电路基板10。

如上所述，当焊接的电接触端子100从上朝下垂直地被按压时，由于空间101的存在，聚合物膜130的截面形状的改变不会遵循芯110的截面形状的改变，因此具有可以最小化由按压引起的金属层140的损伤或裂纹的优点。

图4a至4c示出了根据另一实施例的弹性电接触端子。

参照图4a，芯110的垂直截面构成为Σ(sigma)字形状，并且在一侧侧壁的中间部分形成有折叠部112。

根据该实施例，在从上部按压芯110的情况下，折叠部112可以比图1的实施例更深入地进入内侧，可以使芯110被按压的距离变大。

这种形状的电接触端子100具有能够减小按压的整体力的优点。

参照图4b，芯110的垂直截面构成为Z字形状，使得上壁、下壁以及连接上壁与下壁的倾斜侧壁形成为一体，并且在倾斜的侧壁的上端和下端分别形成有折叠部112、113。

根据该实施例子，在芯110从上朝下被按压的情况下，贴装在电路基板10而固定的折叠部113可以直接折叠，相反，上部右侧的折叠部112可以被按压的同时被推动，以使聚合物膜130可以向外侧展开。

在该实施例子中，优选地，形成为芯110的下壁的壁厚大于上壁的壁厚的一部分，因此可以提高恢复力的同时在焊接时保持稳定的姿势，如后所述，在应用金属夹的情况下，使金属夹可以稳定地夹住。

图4c作为图4b的变形例，芯110的上表面的端部向下弯曲并延伸。以形成弯曲部116，并且下表面的端部向上弯曲并延伸，以形成弯曲部117。

根据这样的结构，当电接触端子100从上朝下被按压时，具有借由弯曲部116、117而不会进一步被按压的优点。

在图4a至图4c的各实施例中，共同地，在芯110的至少一个侧壁形成有被按压的折叠部112、113，并且借由折叠部112、113在聚合物膜130的内表面与芯110的侧壁之间形成有空间101。

优选地，当电接触端子100被按压时，聚合物膜130向空间101的外侧展开。

并且，如图4c所示，为了使电接触端子100在进行表面贴装时产生的移动少且焊接后的焊接强度好，芯110的上表面的宽度可以小于芯的下表面的宽度。

由于芯110的两侧侧壁和拐角部分被聚合物膜130包围，因此具有能够防止芯110的拐角部分因外部的力而被掀起的现象发生的优点。

在图4a至图4c的各实施例中，如上所述，芯110利用弹性好的硅橡胶构成，但并不限定于此，可以利用机械强度大的铜合金或不锈钢等金属材质构成。

在应用金属材料的情况下，由于机械强度大于硅橡胶，因此容易制作成薄的厚度。

优选地，金属材质是强度高、弹性好的弹簧用金属材料。

图5a和5b示出了分别应用可焊接的金属夹200的情形。

虽然在本实施例中，以应用金属夹200的芯110呈Z字形状的情形作为示例，但可以同样适用于上述的其他实施例。

金属夹200以与芯110的下表面紧贴的方式夹设在芯110的下部，并且包括沿长度方向延伸并与芯110的下表面接触的基座210以及在基座210的两端弯曲以在长度方向上的两端拾取芯110的下壁的桥接件220、222。

根据这种结构，当在金属层140未能完成焊接而进行反复按压时，借由金属夹200而防止金属层140的损伤，并且借由金属夹200而提高焊接强度。

并且，具有即使在电接触端子的长度较短时，也可以通过金属夹200来增加焊接强度的优点。

适用于本发明的电接触端子的金属夹的其他变形例可以参照由本申请人申请并授权的韩国专利2340421号。

根据如上所述的结构或形状，本发明的电接触端子具有如下优点：可以利用较小的力按压且按压更多次数；当被按压多次或反复按压多次时，使得金属层的变形或裂纹较少。

并且，电接触端子具有能够容易制造成各种形状，并且能够可靠地进行回流焊接的优点。

以上，以本发明的实施例为中心进行了说明，但是显然可以以本领域技术人员的水准进行多样的变更。因此，本发明的权利范围不应解释为限定于上述的实施例，应由权利要求书的范围来解释。