本公开涉及表面安装接触件。
背景技术：
本节提供了与本公开有关的背景信息，其不一定是现有技术。
印刷电路板(PCB)通常包括辐射电磁波的电部件，这些电磁波会导致噪声或不希望的信号出现在辐射电部件的特定接近范围内的电装置中。因此，并不少见的是为发射电磁辐射或易受电磁辐射影响的电路提供接地，从而允许在不中断操作的情况下耗散攻击性的电荷和电场。
为了实现该接地，一些印刷电路板设置有塑料封装微电路(pem)型支架。另外的接地解决方案可以包括为特定应用专门设计的定制接触件，例如，衬垫。在这种应用中，定制设计例如通常依赖于确切的印刷电路板布局和构造。其他示例接地解决方案包括金属弹簧指接触件(例如，簧片接触件)或使用螺母的硬紧固件。
技术实现要素：
实用新型提供一种表面安装接触件，该表面安装接触件包括：导电弹性层，该导电弹性层包括多个侧面；和能够焊接的导电层，该能够焊接的导电层附接到所述导电弹性层的所述多个侧面中的至少一个侧面，所述能够焊接的导电层包括玻璃织物。
所述导电弹性层包括在所述导电弹性层中散布的多个导电颗粒。
所述导电弹性层包括在其侧面中的一个侧面上的导电涂覆物。
所述导电弹性层限定一个或更多个开口。
所述一个或更多个开口包括矩形开口。
所述表面安装接触件还包括所述导电弹性层与所述能够焊接的导电层之间的导电粘结层。
所述玻璃织物包括多个玻璃纤维。
所述多个玻璃纤维被编织。
所述能够焊接的导电层包括在所述玻璃织物的至少一部分上的能够焊接的材料。
所述能够焊接的材料被镀覆在所述玻璃织物上。
所述导电弹性层的外表面与所述能够焊接的导电层的外表面之间的距离小于或等于一毫米。
附图说明
这里所描述的附图仅用于例示所选实施方式而不是所有可能的实施，并且不旨在限制本公开的范围。
图1是根据本公开的一个示例实施方式的包括弹性层和附接到弹性层的可焊接层的表面安装接触件的正视图。
图2是图1的表面安装接触件的等距视图。
图3是根据另一个示例实施方式的包括在导电弹性层中散布有导电颗粒的弹性层和经由粘合剂附接到该弹性层的可焊接层的表面安装接触件的正视图。
图4是根据又一个示例实施方式的包括具有矩形开口的弹性层的表面安装接触件的正视图。
图5是根据另一个示例实施方式的包括具有两个椭圆形开口的弹性层的表面安装接触件的正视图。
图6是根据又一个示例实施方式的包括被定位在PCB上的、图1的表面安装接触件的系统的正视图。
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述示例实施方式。
表面安装接触件通常焊接到诸如电子装置的PCB的基板，以提供电磁屏蔽、接地等。但发明人于此已经认识到，至少一些传统表面安装接触件在它们在回焊处理期间焊接到基板时可能击穿。例如，发明人于此已经认识到，包括塑料、尼龙等织物的传统表面安装接触件往往由于长时间的高温而在回焊处理期间击穿。
另外，表面安装接触件在被设置在电子装置中时通常用膜织物包裹和/或附接到箔(例如，铜箔)层。采用表面安装接触件的这些电子装置例如由于行业需求而在尺寸上变小。当然，该尺寸减小也迫使在装置内采用的接触件变小。但发明人于此已经认识到，随着接触件尺寸减小，用膜织物包裹表面安装接触件和/或将接触件附接到箔层变得较困难。这转而会导致接触故障。
在认识到上述缺陷之后，本发明人于此开发被构造为用作表面安装装置(SMD)的表面安装接触件的示例实施方式。接触件可以人工和/或利用表面安装技术(SMT)(例如，经由诸如夹钳、气动头、真空拾取和设置头、吸盘拾取和设置头等的合适拾取和设置设备)设置在基板表面上。例如，如以下进一步说明的，接触件可以通过焊接等表面安装到PCB表面(例如，到PCB的焊接焊盘、PCB的接地迹线等)。进一步地，表面安装接触件的示例实施方式可以保持与传统接触件关联的各种优点(例如，良好的弹性等)以及与簧片接触件关联的各种优点(例如，可焊接性等)，同时避免了诸如焊接接触件的无能力的上述缺陷。
根据各种方面，这里公开了适于提供接地和/或屏蔽功能的表面安装接触件的示例实施方式。表面安装接触件总体上包括弹性层(例如，芯)，该弹性层具有围绕弹性芯定位、设置、沉积、涂覆、镀覆、包裹等的导电层和布置在弹性芯内的导电颗粒等。该接触件可以用于期望应用，诸如例如，机柜(例如，远程通信机柜等)、电视、医疗设备、服务器、打印机、计算机、联网设备、投影仪等。
如以下进一步说明的，接触件的示例实施方式可以用作PCB的接地电路，例如在用于构造电子电路等的SMT处理中(例如，作为SMD接触件等)。在这些实施方式中，接触件被构造为安装到PCB的期望表面(例如，直接安装到PCB表面，安装到耦接于PCB表面的焊盘等)，以将接触件电连接到PCB(例如，以提供接地功能等)。为了实现这一点，表面安装接触件可以包括可焊接层，该可焊接层由玻璃织物形成，玻璃织物允许接触件例如由焊料来附接到PCB表面。
现在将参照附图较充分地描述表面安装接触件的示例实施方式。例如，图1和图2中例示了根据本公开的一个示例实施方式的表面安装接触件(例如，表面安装衬垫)，并且总体上由附图标记100来指示表面安装接触件。如图1和图2所示，表面安装接触件100包括导电弹性层102和可焊接导电层104。导电弹性层102包括多个侧面，其中，示出了侧面106、108、110、112、114。如图1和图2所示，可焊接导电层104附接到导电弹性层102的侧面112。
可焊接导电层104(以及本文公开的另一个可焊接导电层)包括玻璃织物。在一些优选实施方式中，可焊接导电层(包括导电层104)不包括塑料(例如，有机塑料材料)。通过这样，由玻璃织物形成的导电层可以具有比包括基于塑料的织物的层提高的耐温性。
导电层104的玻璃织物可以包括玻璃纤维和/或其他合适的玻璃材料。玻璃纤维可以为基于二氧化硅的。例如，大致纯二氧化硅可以用于玻璃纤维中。在其他示例中，基于二氧化硅的玻璃纤维可以包括硼铝硅酸盐、具有极小的或没有氧化硼含量的碱石灰玻璃、具有高氧化硼含量的碱石灰玻璃、铝石灰硅酸盐、硼硅酸盐玻璃、没有氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)的铝硅酸盐玻璃、具有高MgO含量的铝硅酸盐玻璃等、和/或其组合。
在一些实施方式中，层104的玻璃织物由编制在一起的多个玻璃纤维形成。玻璃纤维的该编织结构与其他非编织结构相比提供改进的抗拉强度。另选地，如果期望，则玻璃纤维可以不被编织。
导电层104还可以包括在玻璃织物的至少一部分上的可焊接材料。例如，该可焊接材料可以在玻璃织物的一个或更多个侧面，以确保层104导电且可焊接。可焊接材料可以以任意合适的方式设置在玻璃织物的侧面，包括例如镀覆(例如，电镀)、涂覆、溅射(例如，膜沉积、气相沉积等)等。例如，如果包括玻璃织物的导电层104如图1和图2所示的为矩形，则可焊接材料可以镀覆、涂覆等在玻璃织物的所有六个侧面上，以确保层104导电且可焊接。在其他实施方式中，可焊接材料可以镀覆、涂覆等在玻璃织物的三个侧面、四个侧面、五个侧面等。
可焊接材料可以包括一个或更多个合适的金属材料。例如，可焊接材料可以包括锡、铜、金、镍、铝、钯铝、银等、和/或其组合。在一些优选实施方式中，可焊接材料包括锡。
在一些示例中，玻璃织物可以起热绝缘体的作用。由此可见，在导电层104用可焊接材料焊接到基板(如以下进一步说明的)时，接触件100可以能够在不被击穿的情况下通过回焊处理。例如，在回焊处理期间，接触件100可以在长时间内经受从大约20摄氏度(室温)一直到大约265摄氏度范围内的各种温度。在该回焊处理期间，包括其玻璃织物层104的接触件100能够在不被击穿的情况下承受这些变化的温度。例如，测试已经示出包括其玻璃织物层104的接触件100可以承受至少265摄氏度的回焊温度大约30秒。由此可见，接触件100可以将其结构(例如，在层102、104之间的接合不失效的情况下)、性能等方面的操作完整性维持为遵循回焊处理。
如以上所说明的，可焊接导电层104附接到弹性层102。例如，可焊接导电层104包括多个侧面，其中，图1和图2中示出了侧面116、118、120、122、124。在如图1和图2的示例实施方式中，可焊接导电层104的侧面118附接到弹性层102的侧面112。在其他示例实施方式中，可焊接导电层104的侧面中的任一个或更多个可以附接到弹性层102的一个或更多个侧面。例如，可焊接导电层104的侧面122可以附接到弹性层102的侧面108，可焊接导电层104的侧面116可以附接到弹性层102的侧面110，等等。
可焊接导电层104可以以任意合适的方式附接到导电弹性层102。例如，在图1和图2的具体实施方式中，导电弹性层102直接涂覆到可焊接导电层104上。比如，可焊接导电层104可以被设置在基板上(例如，如以下进一步说明的焊接到PCB)。接着，可以将导电弹性层102涂覆到可焊接导电层104上，以创建现场成形(FIP)型接触件。在这种示例中，将可焊接导电层104和导电弹性层102附接在一起不需要粘合剂。
在其他示例实施方式中，可焊接导电层104可以以经由导电粘合剂附接到导电弹性层102。例如，图3例示了另一个表面安装接触件300，该表面安装接触件300与图1的表面安装接触件100大致类似，但包括将导电弹性层和可焊接导电层焊接在一起的导电粘合剂。
如图3所示，表面安装接触件300包括：导电弹性层302，该导电弹性层与图1和图2的导电弹性层102类似；图1和图2的可焊接导电层104；以及导电粘结层304，其在导电弹性层302与可焊接导电层104之间。
导电粘结层304可以为将导电弹性层302和可焊接导电层104接合在一起的任意合适导电粘合剂。这可以确保表面安装接触件300呈现弹性层302与导电层104之间的良好导电性能。例如，导电粘结层304可以包括基于硅酮的导电粘合剂(例如，硅酮压敏粘合剂(PSA)等)。在其他实施方式中，导电粘结层304可以包括具有带有导电PSA的金属化(例如，镍、铜等)膜的双面胶(例如，一条或更多条)。在另一些其他实施方式中，导电粘结层304可以包括粘合剂，诸如基于溶剂的聚酯粘合剂、基于环氧树脂的粘合剂、热熔胶、其组合等。
在一些示例实施方式中，本文所公开的导电弹性层可以限定一个或更多个开口。例如，图4和图5例示了表面安装接触件400、500，该表面安装接触件与图1至图3的表面安装接触件100、300大致类似，但各在其导电弹性层中包括一个或更多个开口。与其他弹性层(包括本文所公开的弹性层)相比，该开口可以降低其各弹性层的硬度，提高可压缩性等。与其他弹性层相比，该降低的硬度、提高的可压缩性等可以引起弹性层与其他部件之间的改善的表面接触。
开口可以从弹性层的一侧延伸到弹性层的另一侧，使得开口完全穿过弹性层。在其他示例实施方式中，开口可以不完全延伸穿过弹性层。
具体地且如图4所示，表面安装接触件400包括限定了开口404的导电弹性层402和附接到弹性层402的、图1和图2的可焊接导电层104。弹性层402可以如以上所说明的直接涂覆在导电层104上。开口404可以根据期望来定尺寸、成形等。例如，开口404为矩形开口。在其他示例实施方式中，除了矩形开口404之外或代替矩形开口404，弹性层402还可以限定其他开口(具有相同或不同形状)。
如图5所示，表面安装接触件500包括限定两个开口504A、504B的导电弹性层502以及图3的可焊接导电层104和导电粘结层304。在图5的特定示例中，开口504A、504B是椭圆形开口。另选地，开口504A、504B中的一个或两个可以为不同形状、尺寸等。
本文所公开的表面安装接触件中的任一个或更多个可以安装、附接等到电路板(例如，PCB等)或其他合适基板的表面。例如，图6例示了包括PCB 602和附接到PCB 602的图1的表面安装接触件100的系统600。在图6的特定实施方式中，导电层104(例如，经由回焊处理)焊接到PCB 602，使得借助导电层104在印刷电路板与导电弹性层102之间建立电通路。
在一些示例中，导电层104可以焊接到PCB 602的基准电势连接(例如，接地迹线、接地端子等)。在这种示例中，可以将焊膏、焊盘等设置在基准电势连接上。焊膏、焊盘等例如可以包括诸如锡、铜等的金属材料。导电层104可以(例如，经由SMT机、人工等)设置在焊膏、焊盘等上，并且用回焊处理焊接到基准电势连接。另选地，表面安装接触件100可以以另一种合适的方式(例如包括经由机械紧固件、摩擦配合等)附接到PCB 602、定位在PCB 602上等。
另外，表面安装接触件100(和/或本文所公开的表面安装接触件中的另一个)可以被定位在PCB 602与另一个部件之间。例如且如图6所示，表面安装接触件100可以被定位在PCB 602与EMI屏蔽件604的一部分之间。在这种示例中，屏蔽件604的该部分可以包括板级屏蔽件的盖、罩等。在导电层104被定位(例如，夹在等)PCB602的基准电势连接与屏蔽件之间时，表面安装接触件100可以辅助电磁干扰屏蔽(包括射频屏蔽)。在一些示例中，表面安装接触件100可以辅助PCB 602和/或屏蔽件604(和/或另一个合适的部件)之间的热传递。
本文所公开的导电弹性层可以由任意合适的材料来形成。例如，在一些实施方式中，导电弹性层可以由泡沫材料(例如，硅胶泡沫材料、聚合弹性体材料、诸如开孔泡沫这样的多孔聚合泡沫、闭孔泡沫、氯丁橡胶泡沫、氨基甲酸乙酯泡沫(例如，聚酯泡沫、聚醚泡沫、其组合等)、聚氨酯泡沫等)、硅酮橡胶材料等形成。在一些示例实施方式中，导电弹性层可以被挤出。
另外，导电弹性层可以包括在导电弹性层中散布的导电颗粒(例如，填料等)、在其侧面中的一个或更多个上的导电涂覆物(例如，金属化膜)等。在弹性层中和/或上采用导电颗粒、导电涂覆物等确保弹性层导电。由此，当导电弹性层和可焊接层附接在一起时，可以在接触件的一侧(例如，弹性层)与接触件的另一侧(例如，可焊接层)之间形成导电路径。
例如，图3所示的导电弹性层302由在导电弹性层中散布有导电颗粒306的聚合弹性体材料形成。这有时被称为导电弹性体(EcE)。导电颗粒306可以由诸如金属材料的各种不同材料形成。例如，导电颗粒306可以由镍、铜、银、金、铝、镍/石墨组合、银/铜组合、银/铝组合、银/镍组合等、和/或其组合形成。弹性层302中的颗粒306的尺寸、形状、密度等例如可以基于期望的热特性、导电特性、电磁屏蔽特性、压缩性等。
另外，图4的导电弹性层402由在侧面上具有导电涂覆物406的聚合弹性体材料形成。具体地，导电涂覆物406可以被设置在弹性层402的各外侧面(例如，六个侧面)。在其他示例实施方式中，导电涂覆物406和/或另一个合适涂覆物(例如，导电涂覆物、非导电涂覆物等)可以在限定开口404的弹性层402的内侧面上，导电涂覆物406可以设置在弹性层402的四个侧面上等。导电涂覆物406可以涂覆、镀覆(例如，经由电镀处理)等在弹性层402的表面上。导电涂覆物406可以由各种不同金属材料形成。例如，导电涂覆物406可以包括锡、镍、金、银、铜等、和/或其组合。
虽然图3和图4的导电弹性层302、402被示出为分别包括导电颗粒306和导电涂覆物406，但对本领域技术人员应显而易见的是，本文所公开的导电弹性层中的任一个可以包括导电颗粒、导电涂覆物等。例如，图1和图2的弹性层102可以包括导电颗粒，图3的弹性层302可以包括导电涂覆物，图4的弹性层402可以包括导电颗粒等。
表面安装接触件可以具有任意合适的形状。例如，本文所公开的任一个表面安装接触件可以具有如图1至图6所示的矩形横截面形状。另选地，任一个接触件可以具有梯形横截面形状、大体沙漏横截面形状、三角形横截面形状等。在这种实施方式中，接触件的下表面可以大体为平坦的，以安装到PCB(如这里所说明的)。
另外，在一些示例实施方式中，表面安装接触件总体上可以是阻燃的。例如，如上所述，弹性层(例如，芯)可以包括阻燃材料，诸如硅酮材料，硅酮泡沫材料等。在其他实施方式中，弹性层可以由非阻燃并且没有添加阻燃剂(终端产品中材料没有添加阻燃添加剂，并且在材料制造之前或期间没有添加阻燃添加剂)(例如，材料不含铵化合物，无论在制造之前或制造期间或在最终产品中添加等)。此外，本文所公开的导电粘合剂可以包括加载了有效量的阻燃剂的粘合剂(例如不含诸如溴，氯等的卤素灯无卤阻燃剂等)。
本文所公开的金属材料可以包括纯金属材料或其合金。例如，当如以上所说明的采用锡作为可焊接材料时，该可焊接材料可以由纯锡和/或一种或更多种锡合金来形成。
通过采用本文所公开的接触件特征中的任一个或更多个，表面安装接触件可以具有比传统接触件小的总占位。在一些实施方式中，任一个表面安装接触件可以具有小于或等于一毫米的高度。例如且参照图2，Z方向上的高度(H)可以小于或等于一毫米。在这种示例中，弹性层102的外表面(例如，侧面108)与可焊接导电层104的外表面(例如，侧面122)之间的距离可以小于或等于一毫米。在其他实施方式中，如果期望，则任一个表面安装接触件的高度可以超过一毫米。
本文所公开的导电弹性层、导电层和/或导电粘合剂的高度(例如厚度)可以是任何合适的高度。例如，导电层104和导电粘合剂(如果被采用)各自可以具有0.1毫米的厚度。在其他实施方式中，导电层104和/或导电粘合剂的厚度可以大于或小于0.1毫米。
另外，本文所公开的弹性层可具有任何合适的密度。在一些实施方式中，弹性层可具有约2g/cm3的密度。在其他实施方式中，密度可以大于或小于2g/cm3。
此外，本文所公开的导电层可以具有任何合适的重量。例如，导电层104可具有约115g/m2的重量。在其他实施方式中，导电层104可具有大于或小于115g/m2的重量。
在一些实施方式中，测试示出了通过将导电弹性层附接到可焊接导电层而不用粘合剂(如以上所说明的)可以改善接触件的电阻。例如，以下的表1示出了用于图1的表面安装接触件100的三个示例性压缩测试(测试1、测试2以及测试3)以及三个测试的平均。在该示例性测试中，接触件100在其未压缩状态下具有1毫米长度(Y方向上)、2毫米宽度(X方向上)以及1.3毫米高度(Z方向上)。如图所示，在向接触件100施加1.0牛顿(N)的平均力时，接触件压缩到1.2毫米高度。在该压缩高度(CH)，接触件具有平均电阻0.2747Ω。在施加8.2N的平均力时，接触件100压缩到0.70毫米。在该压缩高度(CH)，接触件具有电阻0.0150Ω。
表1
另外，与包括用膜织物包裹和/或附接到箔层的表面安装接触件的传统接触件相比，通过采用本文所公开的接触件特征中的任一个或更多个，表面安装接触件的生产可以较容易且较高效。与传统接触件相比，这些生产益处转而可以提供本文所公开的接触件的尺寸上的较大灵活性。
示例实施方式被提供为使得本公开将彻底，并且将向本领域技术人员完全传达范围。阐述大量具体细节，诸如具体部件、装置以及方法的示例，以提供本公开的实施方式的彻底理解。将对本领域技术人员显而易见的是，不必须采用具体细节，示例实施方式可以以许多不同的形式来具体实施，并且没有内容应被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施方式中，未详细描述已知的处理、公知装置结构以及公知技术。
本文所公开的具体维数、具体材料和/或具体形状在本质上是示例，并且不限制本公开的范围。这里用于给定参数的特定值和特定值范围的公开不是可以用于本文所公开示例中的一个或更多个中的其他值和值范围的穷尽。而且，预想的是用于这里叙述的具体参数的任意两个特定值可以限定可以适于给定参数的值范围的端点(即，用于给定参数的第一值和第二值的公开可以被解释为公开还可以对于给定参数采用第一和第二值之间的任意值)。类似地，预想的是，用于参数的值的两个或更多个范围(不管这种范围是嵌套、重叠还是不同)的公开把可以使用所公开范围的端点来要求保护的值的范围的所有可能组合包括在内。
这里所用的术语仅是为了描述特定示例实施方式的目的且不旨在限制。如这里所用的，单数形式“一”、“一个”以及“所述”可以旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚指示。术语“包括”和“具有”是包括的，因此指定所叙述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或增加。这里所述的方法步骤、处理以及操作不被解释为必须需要以所讨论或例示的特定顺序进行它们的执行，除非特别识别为执行顺序。还要理解，可以采用另外或另选步骤。
当元件或层被称为在另一个元件或层“上”、“啮合到”、“连接到”或“耦接到”另一个元件或层时，元件或层可以直接在另一个元件或层上、直接啮合、连接或耦接到另一个元件或层，或者介入元件或层可以存在。相反，当元件被称为“直接在”另一个元件或层上、“直接啮合到”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一个元件或层时，可以没有介入元件或层存在。用于描述元件之间的关系的其他词应以同样的样式来解释(例如，“在……之间”对“直接在……之间”、“相邻”对“直接相邻”等)。如这里所用的，术语“和/或”包括关联所列项中一个或更多个的任意和所有组合。
虽然术语第一、第二、第三等在这里可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅可以用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分。诸如“第一”、“第二”以及其他数字术语的术语在用于这里时不暗示顺序，除非上下文清楚指示。由此，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以在不偏离示例实施方式的示教的情况下被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
空间上相对的术语(诸如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等)在这里为了描述方便可以用于如附图例示的描述一个元件或特征到另一个元件或特征的关系。空间上相对的术语可以旨在除了包含附图中描绘的方位之外还包含使用或操作中装置的不同方位。例如，如果翻转附图中的装置，那么被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件然后将被定向为在其他元件或特征“上方”。由此，示例术语“下方”可以包含上方和下方方位这两者。装置可以以其他方式来定向(旋转90度或处于其他方位)，因此解释这里所用的空间上相对的描述符。
已经为了例示和描述的目的而提供了实施方式的前面描述。不旨在穷尽或限制本公开。特定实施方式的独立元件或特征通常不限于该特定实施方式，反而在适当的情况下可互换，并且可以用于所选实施方式(即使未具体示出或描述该实施方式)。同样的内容还可以以许多方式来改变。这种变化不被认为是本公开的偏离，并且所有这种修改旨在被包括在本公开的范围内。