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1、Erich Jiang 4 / 8页手机金属弹片设计建议一、 目的和范围目的：规范手机金属弹片的设计，给设计师提供参考。范围：适用于全部自主研发的机型金属弹片。二金属弹片的材质选择针对目前射频对于弹片接地电阻要求，建议弹片采用铍青铜，牌号 C17200,SMT金属弹片建议用厚度0.15mm,而热熔的金属弹片建议厚度0.2mm,需要镀金处理。2.1铍青铜的属性描述铍青铜是一种含铍铜基合金（Be0.22.75%wt%），在所有的铍合金中是用途最广的一种，其用量在当今世界已超过铍消费总量的70%。铍青铜是沉淀硬化型合金，固溶时效处理后具有很高强度、硬度、弹性极限和疲劳极限，弹性滞后小，并具有耐蚀（铍
2、青铜合金在海水中耐蚀速度：（1.1-1.4）10-2mm年。腐蚀深度：（10.9-13.8）10-3mm年。）腐蚀后，铍青铜合金强度、延伸率均无变化，故在还水中可保持40年以上，铍铜合金是海底电缆中继器构造体不可替代的材料。在硫酸介质中：铍青铜在小于80浓度的硫酸中（室温）年腐蚀深度为0.0012-0.1175mm，浓度大于80则腐蚀稍加快。 、耐磨、耐低温、无磁性、高的导电性、冲击无火花等特点。同时还具有较好的流动性和重现精细花纹的能力。由于铍铜合金的诸多优越性能，使其在制造业获得了广泛的应用。 铍青铜的牌号: 1.中国:QBe2, QBe1.7 2.美国(ASTM):C17200, C17
3、000 （厂商给我们的牌号就是ASTM命名规则）三金属弹片分类按贴片与否分为贴片的金属弹片和热熔的金属弹片，贴片金属弹片主要应用在FPC或者LDS天线的连接,目前弹片的工作高度有2.5mm、1.7mm和1.2mm3种，而热熔的金属弹片主要用来和金属部件接地。四 贴片金属弹片结构形式和设计注意事项目前结构形态主要有两种，在高度较高的需要弹片在预压机构和防止过压的机构，低的弹片需要做最大压缩量的保护。目前公司规格没有1mm以下的，一般这个高度也不会用于电源和天线类的连接，建议用PCB GASKET来实现。图1 带预压角的贴片弹片图2右端压下弹片提供预压角的机构同样也是过压保护的机构，弹片最多只能压
4、缩到2.1就被挡住了，不能继续往下按。序号高度料号名称图片1H2.5*1天线弹片2H1.7*2 接地弹片3H1.2*3天线弹片图4四 金属热熔弹片设计注意事项4.1 主板侧接地点选择尽量选择主板，第一是接地效果比较好，另外便于统一弹片，减少种类，第二选择是屏蔽罩，其它主板上面的器件请尽量减少使用，不容易统一高度。 4.2金属件侧的接地点选择尽量选择从顶面接地而不是侧面（最好是平面，如果有的话），侧面的接触，电池盖装配时候多了横向的干涉，接触点只能是凸出球面，才能在装配时候顺利将弹片压缩至工作位置，金属件弹片滑动区域需要做光滑处理。4.3. 热熔金属弹片结构设计设计建议按照功能我们先将弹片分为三
5、个部分：连接主板或者固定金属部分，弹片固定部分和连接活动金属部分。4.3.1 连接主板或者固定金属部分连接主板部分设计相对比较简易，从固定端开始做个勾，如果距离到板子的距离比较远，导致弹片需要做很长，空间不够，可以做一段直的，然后再做变形臂的部分；如果弹片到板子距离太近，可以先往远离主板方向做一段，然后折回。A角度推荐值30-60度（最好小于45度，），如果弹片到主板距离非常近，而不能往回折，材料建议使用不锈钢，铍铜容易失效；B角度推荐值60-90度，顶部最好做凸包，避免因为主板有赃物影响接地。弹片工作状态，角度A不能压平或者为负值，与主板干涉量在0.3-0.8mm。图44.3.2中间固定部分
6、固定部分，建议使用2个以上的圆形热熔柱， 图64.3.3 连接活动金属件部分连接活动部分是弹片设计中目前最大的问题是接触不可靠，在对比其他家的弹片后，觉得原因在于不锈钢弹片的变形部分的角度太大，不容易压变形，导致滑动时候刮擦很厉害，另外和电池盖接触点不是平面，实际是弹片的折弯尖角和电池盖接触，滑动时候特别刺耳；再就是我们没有设计预压角，很多弹片热熔后，弹片顶部没有达到设计的预定位置，或者是在位置也是比较松垮，建议设计3-5度的预压角，在预压下，弹片行程推荐0.4-0.8mm,另外也可以阻止弹片向外过多弹出；铍青铜的弹片热熔后，如果顶部是开放的(接地弹片上一般都是被后盖挡住，不存在这个问题)，建
7、议增加最大压缩量的一个止位，不让弹片过多的变形，以保证使用的寿命。4.3.3.1顶面接触形式：滑动为保障其可靠性建议由以下部分构成：1. 变形部分2. 预压角部分如图7所示， 图7勾形和金属件接触。如果是不锈钢材质，建议角度A比较小30-45度，而铍青铜可以从45-60度，角度B在45-75度，而角度C在60-120的，角度A端的变形臂长度在1.5mm以上，干涉量建议在0.3-1.0mm,不锈钢取较小值，铍铜取大值。除了固定部分外，弹片其他地方的臂宽度不大于1.5mm，外露部分宽度甚至可以到1mm以下，推荐顶面接触弹片臂的宽度在1和1.5mm。最常用1mm，1.5用于弹片对应电池盖有弧面，需要
8、做凸包的情形，建议做条线凸包0.2-0.3mm。1mm宽的弹片不建议做凸包，加工处理容易比较尖锐，容易导致刮擦问题。 图10中弹片和电池盖接触的实际为尖点，而弹片到电池仓的距离只有0.1的间隙，而电池盖在该处弧度很大，不建议做顶面接触的弹片。4.3.3.1侧面方式的接地侧面接地方式作为第二选择，如果侧边距离不够做顶面接触方式时候，才能使用，因为需要从左右和上下两个方向让开电池盖，接触点必须是平面上的球形面（不能做勾形做凸包，容易干涉），需要足够的高度，接触点附件的弹片有足够大的面积，弹片接触点的宽度C需要在2mm以上，凸点的高度A建议至少做0.5mm以上的球形，高度需要小于球径，这样避免加工出
9、来比较尖锐，从而滑动时候很大的刮擦声。弹片可以根据电池盖的外形成一定的倾角，弹片的折弯方向需要顺着扣和电池盖的方向，任何其他方向需要做预压角，一个起提供初始压力，另外也是防止弹片向外拱起，导致电池盖无法下扣，不推荐，弹片会复杂很多。后盖拔模角小于10度的，电池盖接地弹片尽量做在顶面。图11图12图13五其他类连接方式5.1 POGPINPOGPIN推荐可以使用在掀开式的电池盖上的接地，滑动的电池盖不建议使用POGPIN，POGPIN会在滑动时候有很多摩擦力，会将POGPIN弄松，从而影响寿命。而放在电池盖刚装入未滑动时的电池盖和后盖中间，是绝对不允许。5.2 PCB GASKET可以贴片用的导
10、电cushion,目前已经在*4和*5上用来连接扬声器。适合我们的使用的主要有两种规格SMR_TS和JSM-TSS两种，尺寸件图13和图14图14图15六 总结1. 材料选择上，除了铝件接地和SMT弹片以外，建议使用不锈钢，降低成本2. 热熔弹片接地建议两种形式顶面的和侧面，顶面的采用勾形去接触金属件，弹片需要顺着电池阖上的方向，需要有一定的预压角和合适的备压行程，臂的宽度在1或者1.5mm，1.5宽的建议加条形凸包；侧面形式的采用平面上球形凸包和金属件接触，弹片倾角需要顺着电池盖扣下方向，弹片宽度建议取2mm，凸包高度在0.5mm以上，凸包高度小于球径。3. 如果可能出现过压，需要设计过压保护。4
