关于薄型弹片结构组件的专利技术分析

张若含 王润楠

（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南 郑州 450002）

关于薄型弹片结构组件的专利技术分析

张若含 王润楠

（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南 郑州 450002）

弹片在电子产品中应用范围相当广泛，构造虽简单，但起着绝对关键的作用，随着各种电子产品的轻、薄、精发展趋势，弹片也被设计成各种结构形式。本文就弹片的发展情况进行概述，对相关领域的专利申请情况和主要申请人进行梳理，对弹片结构的改进进行讨论，对该行业未来的走势进行预测。

薄型弹片结构组件；专利技术；导电弹片

随着技术的发展，电子设备的体积做得越来越小，如移动设备做得越来越薄、越来越小，其内部的电路板和电子元件排布越来越紧凑，设备内部空间也变得越来越小。弹片应用于很多领域，如将手机上的操作部与手机内部的电路板之间导通、将电池模块与主板之间实现连接、电子设备内部的电路模块之间、电路模块与电源等电路的触点之间都会采用导电弹片以实现导电功能。现有的导电弹片一般包括基部和弹性臂，利用基部和弹性臂之间的折弯夹角提供用于复位的弹力，基部焊接于电路上，另一电路压于弹性臂上，即可导通两电路。

目前，电池模块与主板之间都是通过电池连接器来实现连接，现有的电池连接器一般是通过在一个塑胶体组装进去三个金属弹片，再将电池连接器通过印刷电路板贴到主板上，然后再通过上述三个金属弹片与电池上的三个金属指接触，与电池连接器充分接触，从而达到供电的目的［1］。当前，应用较为普遍的弹片连接器为C型结构，该弹片采用磷青铜或不锈钢板材弯折而成，一端敞开，上端接触，呈“C”型构造。通常弹片以导电硅的金属片弯折形成，以金属片弯折后具弹性的金属特性，焊固于电路板上。业界常见的弹片为具有呈平板状的一基部，自所述基部的一端向上弯折延伸形成弹性臂，所述弹性臂上具有一接触部。弹片制成后用以将该电子元件与电路板电性连接，基部焊接至电路板上，接触部与电子元件压接或焊接接触。

1 现有技术的缺点

上述现有导电弹片的工作高度（即使用时弹性臂顶端到基部的距离）比较大，都在1.0mm以上，而且长度在3.30mm以上，此类导电弹片已无法适用于超薄手机或其他体积较小的电子设备上。若要将现有结构的导电弹片制造得更小以减小工作难度，则需要花费非常高的成本购买制造设备。而且，现有导电弹片由于没有设计保护结构，当受到过大的压力时，容易造成塑性变形。

为了节省空间，通常在电池正下方的主板区域安装硬件和射频器件，这样就会使电池被抬高，这样电池连接器上的三个金属弹片与电池端部金属指的塑胶间隙就会非常小，电池连接器上的金属弹片就会被电池端部的塑胶挤压变形，导致电池与电池连接器金属弹片接触不可靠，从而导致电池掉电。

目前，已知弹片式连接器缺陷如下：单通道设计，传输阻抗大；单点力反馈，弹力小，接触稳定性差；无保护墙，弹片易永久变形；无止焊槽设计，焊接时容易爬锡到弯折区域，造成弯折失效；吸盘区域为弹性可变形结构，易导致吸料不准，不适合高速表面贴装。

2 薄型弹片结构组件的技术发展路线

早期弹片结构比较简单，有两个弹臂的导电端子，该导电端子可将分别处于互相正交平面内的两个元件电性接触。代表专利为CN2442400Y，申请人为富士康（昆山）电脑接插件有限公司，申请日为2000年9月1日，公开日为2001年8月8日。

将第一元件与可相对第一元件移动的第二元件相连接的导电端子，其包括安装于支撑框的基体部。从基体部的一端延伸而出第一弹臂，该第一弹臂形成第一接触端，以与第一元件作选择性电性接触；从基体部与前述一端相正交的另一端延伸而出第二弹臂，第二弹臂形成第二接触端，以与第二元件作持续性电性接触。当第二元件动作至第一位置时，第一及第二元件间并未形成电性连接，而当第二元件动作至第二位置时，第一及第二元件间则形成电性连接。

随着电子技术的发展，电子装置的电池室内设有多个电池弹片，该电池弹片适当地电性连接于电子装置的电路单元，当电池（如锂电池等）放置于电池室内时，该电池的电性接点即与电池弹片接触，使电池的电力可通过电池弹片传导至电子装置的电路单元，以提供电子装置所需的电力。一种电池弹片结构，具有良好的接触力量及接触阻抗，可避免变形及回复性差等情况的发生。

电池弹片结构包括固定部、第一弹性臂及第二弹性臂，第一弹性臂由固定部一侧延伸形成，第一弹性臂一端形成接触部，第二弹性臂由固定部另一侧延伸形成，第二弹性臂一端形成顶抵部，顶抵部顶抵于第一弹性臂内缘。

到2008年，现有导电弹片虽然可提供电路板的连接导电之用，但是其接触板在长时间及频繁按压之下，容易产生疲劳而失去弹性，导致电性接触不良，无法确保良好的导电讯号传递效果，出现了使用寿命降低的问题。

导电弹片，弹性臂底端具有第一及第二弯折部，第一弯折部由基部的其中一侧端沿与基部呈垂直的方向形成弯折圆弧段，第二弯折部由第一弯折部与基部的其中一侧端呈相对的一端朝向基部的方向延伸弯折形成圆弧段。

技术发展到2009年，出现了一种电性弹片结构，其在同一接点上形成多点接触导通，可以得到良好的弹性支撑力，不会有永久形变或弹性回复力差的情况发生，同时增加了弹性臂与接点之间的接触面积，减小了接触阻抗。

电性弹片结构，设置于电子装置的电池室中，电池室装设计有至少一个接点的电池。电性弹片结构包括：固定部，具有相对的第一侧边与第二侧边，还具有面向电池的一侧面；第一弹性臂，自第一侧边朝向第二侧边的方向弯折延伸，且第一弹性臂位于侧面上，并间隔一定距离；第二弹性臂，自第二侧边朝向第一侧边的方向弯折延伸，且第二弹性臂位于侧面上并间隔一定距离，其中第一弹性臂及第二弹性臂同时电性接触于电池。

随着微电子技术不断发展，各种电子元器件的体积变得越来越小。在电子线路板中，弹片经常被用作为间断连接器件，利用弹片的一端与电路板上的一负极点保持固定电连接，但是弹片另一端折弯部与电路板保持有一定的间隙，因此主要将弹片的折弯部朝着电路板下压。

一种弹片，包括固定于电路板上的固定部，所述固定部沿远离电路板的方向弯折并延伸形成弹性部，所述弹性部延伸形成接触部，所述弹性部沿远离所述固定部的方向并朝所述电路板的方向突伸出增压臂，所述增压臂与所述固定部之间形成缓冲空隙。

随着技术的发展，电子设备的体积做得越来越小，为了克服现有技术的缺陷，产生了一种体积小、不易发生塑性变形的导电弹片，该导电弹片适用于内部间隙较小的电子设备。

一种导电弹片，包括基部、弹性臂及第一折弯部，所述弹性臂一端通过所述第一折弯部与所述基部的一端连接，所述弹性臂位于所述基部上方且与所述基部形成一间隙；所述基部两侧分别垂直设有位于所述弹性臂两侧的挡板，所述挡板设有压于所述弹性臂上的钩块，所述弹性臂具有与所述第一折弯部连接的连接段、用于与外界电路接触的接触段以及连接该连接段与接触段的第二折弯部，所述接触段与所述连接段形成一开口朝外的钝角，所述弹性臂的连接段与所述基部平行，所述钩块压于所述弹性臂的连接段上。

3 电子卡连接器领域的重要申请人及发展前景

国内外在弹片领域的重要厂商有富士康、富港电子、日本压着端子等都在弹片端子领域有很多专利申请。随着电子科技的发展，起导通作用的端子弹片的需求也越来越多，端子弹片的改进，尤其是在小型化方面的需求越来越明显，所以端子弹片还有很大的发展空间。

［1］高辉.手机电池连接器的设计应用于发展趋势［J］.机电元件，2014（1）：9-54.

Analysis on the Patent Technology of the Ultra-Thin Spring Plate Structure Member

Zhang Ruohan Wang Runnan
（Patent Examination Cooperation Center of the Patent Office,SIPO,Henan，Zhengzhou Henan 450002）

Splinter has been widely used in electronic products,and plays an absolutely important role,although its structure is simple.With the development trend of light,thin,fine of electronic products,and these requirements are also added to the splinter.This paper summarized the development of splinter,sorted out the patent applications and the main applicants of this area,discussed the improvement of the splinter's structure,and predicted the future trend of the industry.

thin shrapnel structural assembly；patent technology；conductive shrapnel

TJ411.+9

A

1003-5168（2017）07-0056-02

2017-06-02

张若含（1988-），女，硕士，研究实习员，研究方向：电连接器领域发明专利审查；王润楠（1989-），女，硕士，研究实习员，研究方向：变压器领域发明专利审查。