專利名稱：組合的疊層連接器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及板疊層型連接器用的組合板。
背景技術(shù)：
球柵陣列(BGA)連接器在本領域中已經(jīng)一般性公開，這種連接器的一般性討論可以查閱美國專利No.5,730,606。在這些類型的連接器中，集成電路安裝在帶有球柵陣列的塑料或陶瓷基片上，它通常具有圓的釬焊球，位于電路基片的電觸點墊上。這些類型的連接器可以安裝在集成電路上，而不使用由集成電路延伸出的外導線。球柵陣列連接器的優(yōu)點之中包括較小的封裝尺寸，良好的電性能和較低的型面。
在現(xiàn)有疊層型連接器內(nèi)，對于每種連接器疊層高度和性別(陽和陰性)要求單一的部件。本發(fā)明具有板連接器用的組合的疊層型板，它可以借助選擇不同的公共部件制成選擇的疊層高度，這些部件可以混合或組配以提供希望的疊層高度。不考慮疊層高度，插頭和插座可以使用至少一些相同的部件制造。如果需要較大的疊層高度，可以增加補充的部件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明具有組合的疊層連接器，它具有插頭組件和插座組件，它們每個具有公共基板。插頭組件和插座組件可以相互配合以形成組合的連接器，用于各種電部件的連接，其中包括印刷電路板。由于插頭和插座組件具有公共基板，在制造兩種組件時僅需要大量生產(chǎn)一種基板。這樣做的優(yōu)點是因為它簡化了制造以及降低了制造費用。
插頭和插座組件的公共基板可以具有一組凹口和一組以間隙形狀設置的菱形袋囊。希望，在這里袋囊位于每個凹口下面，從而觸點可以通過凹口之一延伸進入袋囊之一。一組凹口希望實質(zhì)上是矩形的，從而通過凹口延伸進入菱形袋囊的觸點可以接收可熔化元件，比如釬料，它圍繞延伸進入袋囊的觸點的部分周邊。
插頭組件還可以具有插頭蓋和一組插頭觸點組件。插頭蓋可以借助包括快速離合件的任何器件連接至基板。觸點組件可以每個具有一組接地和信號觸點，它們是模塑在塑料載體上。為了保持插頭觸點組件在插頭組件內(nèi)，塑料載體被插入基板的縫隙內(nèi)。
插頭蓋可以具有一組縫隙，插頭觸點組件的每個插頭觸點的一端通過此縫隙延伸。插頭觸點的另一端通過基板內(nèi)的凹口延伸進入袋囊，以及圍繞袋囊內(nèi)的觸點未端形成釬料球。
插座組件也可以具有插座蓋和一組插座觸點組件。插座蓋可以連接至基板。與插頭觸點組件類似，插座觸點組件希望在基板袋囊內(nèi)的一末端處釬焊。同樣與插頭觸點組件類似，插座觸點組件希望具有一組觸點，它們是模塑在塑料載體上。塑料載體可以插入基板的縫隙內(nèi)。
插座蓋希望具有一組縫隙，并且插座觸點設置在每個縫隙的下面。插座組件和插頭組件借助插座蓋和插頭蓋的配合匹配到一起。希望，它們可以借助滑動配合匹配，當匹配到一起時，插頭觸點通過插座蓋內(nèi)每個縫隙延伸，以及與相應的插座觸點配合。
插頭和插座組件兩者可以使用公共墊片，以獲得較大的疊層高度，墊片可以連接至任何組件的基板，以及相應的插頭或插座蓋可以連接至墊片。任何適當?shù)钠骷梢允褂糜谶B接部件，包括快速離合件。
本發(fā)明的其它特點見下述。


圖1是按照本發(fā)明的最佳實施例的插頭組件的等尺寸頂視圖；圖2是按照本發(fā)明的最佳實施例的插頭組件的等尺寸底視圖；圖3是圖1插頭組件的裝配圖，插頭蓋已除去；圖4是公共基板的最佳實施例的頂透視圖，它用于圖1和2的插頭組件以及圖17和18的插座組件；圖5是公共基板的最佳實施例的底透視圖，它用于圖1和2的插頭組件以及圖17和18的插座組件；圖6是圖4的公共基板頂面一部分的透視圖；
圖7是圖5的公共基板底面一部分的透視圖；圖8是沿圖1直線8-8切取的橫剖面圖；圖9是沿圖1直線9-9切取的橫剖面圖；圖10是按照本發(fā)明的最佳實施例的圖1的插頭組件的插頭蓋的頂透視圖；圖11是按照本發(fā)明的最佳實施例的圖1的插頭組件的插頭蓋的底透視圖；圖12是沿圖10的直線12-12切取的橫剖面圖；圖13是沿圖10的直線13-13切取的橫剖面圖；圖14是按照本發(fā)明的最佳實施例的墊片的頂透視圖；圖15是按照本發(fā)明的最佳實施例的墊片的底透視圖；圖16是在特定處理(Singulated)前插頭觸點組件的透視圖；圖17是按照本發(fā)明的最佳實施例的插座組件的頂透視圖；圖18是按照本發(fā)明的最佳實施例的插座組件的底透視圖；圖19是圖17和18的插座組件的裝配圖，插座蓋已除去；圖20是按照本發(fā)明的最佳實施例的圖17和18的插座組件的插座蓋的頂透視圖；圖21是按照本發(fā)明的最佳實施例的圖17和18的插座組件的插座蓋的底透視圖；圖22是沿圖17的直線22-22切取的橫剖面圖；圖23是沿圖17的直線23-23切取的橫剖面圖；圖24是特定處理前插座觸點組件的透視圖；圖24A是優(yōu)選的接地和信號觸點形狀的示意圖；圖24B是第二優(yōu)選的信號和接地觸點形狀的示意圖；圖25是插頭組件的第二最佳實施例一部分的透視圖；圖26是插座組件的第二最佳實施例一部分的透視圖；圖27是公共基板的第二最佳實施例的頂透視圖，它用于圖25和26的插頭和插座組件；圖28是公共基板的第二最佳實施例的底透視圖，它用于圖25和26的插頭和插座組件；圖29是插座觸點組件的第二最佳實施例的透視圖；圖30是圖29的插座觸點組件一部分的側(cè)視圖；圖31是適配器最佳實施例的透視圖；以及圖32是用于第二最佳實施例的優(yōu)選的接地平面和信號觸點的示意圖。
具體實施例方式
電連接器可以是板疊層球柵陣列(BGA)連接器的板，它具有由插頭組件12和插座組件13組成的配合的組件，插頭組件12的最佳實施例示于圖1和2，以及插座組件13的最佳實施例示于圖17和18。插頭組件12與插座組件13配合以形成連接器。如下所述，插頭組件12和插座組件13具有公共基板14。因此，插頭組件12和插座組件13的制造可以簡化，因為插頭組件12和插座組件13可以制造成公共基板14。這樣做還有利于降低制造費用。
插頭組件按照本發(fā)明的最佳實施例的插頭組件12的頂面和底面的透視圖分別示于圖1和圖2。插頭組件12希望具有公共基板14，一組觸點組件16和插頭蓋18。插頭組件12可以根據(jù)觸點的高度具有圖14和15所示的墊片20。如圖1所示，插頭蓋18希望借助任何適當?shù)钠骷?，包括，但不局限于使用機械連接和粘接劑匹配至墊片20。墊片20安裝在基板14上。這種結(jié)構(gòu)可以參見圖3了解，圖中示出插頭組件12的一部分，并且插頭蓋18由墊片20拆除。(圖3僅示出安裝的插頭觸點組件的一部分，但是應該理解，插頭組件12充填許多這樣的插頭觸點組件)。代替的方案是，對于較低的疊層高度，插頭蓋18可以直接安裝在基板14上，而不需要使用墊片20。(雖然圖1所示的插頭組件12和圖17所示的插座組件13每個具有帽罩12a和13a，應該理解這些帽罩12a和13a(它們可以是相同的帽罩)是用于制造的目的，并不組成上述連接器的一部分。這些帽罩12a、13a是在搬運和制造時提升組件用的。例如，組件12、13可以借助施加吸附至帽罩12a、13a而被真空提升)。
插頭組件12和插座組件13用的公共基板14的最佳實施例示于圖4和5?；?4是同時用于插頭和插座的公共部件。圖4是基板14頂面14a的頂透視圖，以及圖5是基板14的底面14b的底透視圖?；?4可以用任何適當?shù)牟牧现圃欤约跋Ｍ蔷酆衔锊牧?。此外，基板可以制成單件，如最佳實施例所示，它是模塑的塑料單件或者任何?shù)目多件。
如圖4所示，基板14的頂面14a具有許多凹口22。凹口22的最佳實施例的近視圖示于圖6的透視圖。每個凹口22希望被一對相對的傾斜壁24、26限定。傾斜壁24、26相互接近，但不接觸，從而它們部分地限定凹口22。如同下面較詳細的解釋和如圖8所示，插頭觸點組件16的插頭觸點的一端配合進入每個凹口22內(nèi)，如果這時基板14準備用作插頭組件的一部分。代替地，如果這時基板14準備用作插座組件的基板，插座觸點組件的插座可以被插入凹口22內(nèi)。觸點插頭組件16的結(jié)構(gòu)進一步說明如下。
圖5示出基板14的底透視圖，以及圖7示出基板14的底面14b的一部分的放大圖。如圖7所示，凹口22被這樣限定，它們希望實質(zhì)上是矩形的。基板14的底面14b具有許多袋囊25，它們被壁27限定。壁27希望成形為限制袋囊為菱形，如圖7所示。
此外，球柵陣列連接器，它希望為可熔化的元件，以及更希望為釬料，它可以放置在每個袋囊25內(nèi)，從而使每個可熔化的元件與通過凹口22延伸的觸點保持電接觸。參見圖8和9可以很好地理解此點，圖8和9是通過圖1插頭組件12的橫剖面圖。在實施例中示出均可熔化的元件是釬料球。術(shù)語球并不意味局限于釬料的特定的幾何形狀。如圖8和9所示，釬料球29設置在袋囊25內(nèi)，以及插頭觸點通過基極凹口22延伸進入袋囊25。每個插頭被相應的袋囊內(nèi)的釬料球29浸潤?；?4可以與電部件配合，以便形成釬料球29和電路之間的電連接。例如，基板14可以配合至具有集成電路的板以便形成釬料球和電路之間的電連接。
如圖5和7所示，袋囊25通常設置成交替行列的圖案，這樣使每個袋囊25的中心線對準另一個袋囊25的中心線，這就是兩個行列離開袋囊25。代替的方案是，上述袋囊25希望設置成間隙的菱形圖案。這種菱形間隙的圖案允許觸點更緊密地封裝，而同時保持標準的商業(yè)袋囊尺寸以及使用標準的球柵陣列(BGA)釬料球。這種菱形取向還為觸點提供了補充的間隙。特別是對于圖7的菱形袋囊25，這里經(jīng)常具有間隙圍繞通過切口延伸的觸點的末端的整個周邊，即使觸點在凹口內(nèi)沒有對準中心也是如此。與此相反，在某些現(xiàn)有設計中，凹口22和袋囊25都是矩形的，如果觸點沒有對準中心，它就可能推頂限定凹口或袋囊的雙壁。在這種設計中，如果觸點在凹口22內(nèi)沒有對準中心，潛在的可能是釬料不能圍繞觸點的整個周邊延伸。如果釬料不能圍繞觸點的整個周邊，隨后在釬料、觸點和其它電部件之間的力學整體性可能降低。
通常應該理解，插頭和插座組件12、13將經(jīng)受通電和熱循環(huán)，它在觸點和釬料處引起熱應力。具有釬料圍繞觸點末端的整個周邊是有利的，因為未被釬料浸潤的觸點末端的區(qū)域(釬料連接至觸點)對這些應力更敏感。因此，具有釬料圍繞觸點的整個周邊可以增強焊球的保持力和熱循環(huán)壽命。
如圖4和5所示，基板14可以具有許多凸片28，由相對的側(cè)面伸出。這些凸件28的解釋見下文，它們與位于插頭蓋18內(nèi)的通道38(見圖10、11)，墊片20內(nèi)的通道43(見圖14和15)或插座蓋70內(nèi)的通道80(見圖20和21)配合，以便將基板14連接至插頭蓋18、墊片20、或者插座蓋70。雖然凸片28和通道38、43、80用作最佳實施例中的連接器件，任何適當?shù)倪B接器件均可以使用。例如，其它連接器件可以使用包括，但不局限于緊固件和粘接劑。
圖4還示出縫隙30，它可設置在基板14內(nèi)?？p隙30設計用于接收觸點組件，或者是插頭觸點組件16，或者是插座觸點組件72(它的詳細討論見下文和示于圖19和24)，從而使觸點組件16、72可以安裝到基板14內(nèi)。觸點組件、基板和插座組件兩者的連接詳見下文。
插頭蓋18的最佳實施例示于圖10和11。圖10示出插頭蓋18的等尺寸頂視圖，以及圖11示出插頭蓋18的等尺寸底視圖。如圖所示，插頭蓋18希望是單獨的模塑件，但是代替的方案是也可由一組單件組成。插頭蓋18可以用任何適當?shù)牟牧现圃欤Ｍ褂镁酆衔镄筒牧稀?br> 如圖3和10所示，插頭蓋18可以具有一組縫隙32，每個用于接收插頭觸點，可以參見圖1和3很好地理解。圖1示出插頭觸點延伸向上通過縫隙32和圖3示出縫隙32用于供插頭觸點59、61插入。在所示的最佳實施例中，縫隙32排列成行列，以及每行有10個尖齒。然而，這里可以有任何數(shù)目的縫隙32以及尖齒35可以排列成其它數(shù)目形狀。
在每行中的縫隙32的下側(cè)面是兩條連續(xù)的縫隙34，如圖11所示。圖12是沿圖10的直線12-12通過幾個縫隙32切取的橫剖面圖。如圖所示，在最佳實施例中的縫隙32被一對相對的側(cè)面31限定，它們希望是傾斜相互分離的，以便觸點插入在其中。壁33還實質(zhì)上限定縫隙32的垂直段?？p隙32可以繼續(xù)被尖齒35限定，它們?nèi)鐖D10和12所示，延伸超出外表面36。這些尖齒35為插頭觸點提供了補充的支承，以及進一步使縫隙32變狹窄，如圖9所示?？梢岳斫猓幌盗衅渌Y(jié)構(gòu)可以使用以形成縫隙32。支承元件33a，它在最佳實施例中與插頭蓋18制成整體，如圖11和13所示，它縱向延伸通過插頭蓋18的中部以提供插頭觸點組件的對準。
元件37可以由插頭蓋18的相對的側(cè)面伸出，它限定通道38?；?4的凸片28配合進入通道38，以便使基板14快速配合至插頭蓋18。代替的方案是，墊片20的凸片44配合進入通道38，以便連接插頭蓋18至墊片20，詳見下文。這種結(jié)構(gòu)示于圖1的最佳實施例。在所示的最佳實施例中，每個元件37上具有8個通道38，它們與基板14或墊片20的8個凸片28配合，但是可以使用任何適當?shù)臄?shù)目。代替的器件可以用于連接插頭蓋18至基板14或墊片20。
插頭蓋18具有壁39，它希望定尺寸和成形以限定內(nèi)腔40，用以接收插座組件。希望，插座組件13整潔地配合進入內(nèi)腔40，從而產(chǎn)生滑動配合。壁39的隅角42希望定尺寸和成形為能使插座組件整潔地配合進入壁39。詳見下文。應該理解，插頭組件12和插座組件13可以使用許多其它結(jié)構(gòu)配合到一起，以及這僅是連接兩個組件12、13最佳方式的一個實例。插頭組件的一個或多個隅角可以定尺寸或成形為這些隅角僅能與插座蓋的相應定尺寸或成形的隅角中特定的隅角配合。這樣保證了蓋以正確的取向配合。
圖14和15示出墊片20的最佳實施例的透視圖。圖14和15分別是頂和底透視圖。希望，墊片20是單獨的模塑件。代替的方案是墊片20可以由一組單件組成。墊片20可以用聚合物材料制造，但可以使用任何適當?shù)牟牧?。不同高度的墊片20可以與插頭組件12或者插座組件13配合使用，以便達到希望疊層高度的連接器。對于較大的疊層高度，使用較高的或較多的墊片，而對于較小的疊層高度，使用較低的或較少的墊片。在最佳實施例中，在插頭組件12中使用單獨的墊片20，以及連接至基板14和插頭蓋18，如圖1所示。
墊片20希望具有任何適當?shù)钠骷?，用于連接墊片20至基板14或插頭蓋18。在所示的最佳實施例中，連接器件是機械型連接器件，以及具有通道43，它可與基板14的凸片28配合。墊片也可以具有凸片44，用于快速配合墊片至插頭蓋18的通道38。希望，墊片20在它的兩個相對的側(cè)面上具有通道43和凸片44。雖然在圖15內(nèi)僅示出一個側(cè)面，可以理解，另一側(cè)面也是類似結(jié)構(gòu)的。
在墊片20內(nèi)可以設置系列的溝槽45，用于接收觸點組件。溝槽45希望被一組向內(nèi)延伸的隔板47限定，它支承觸點組件的橫端。
墊片20還可以具有一組向下延伸的腳柱49。當墊片放置在基板14上時，如圖1和3所示，以及對比圖14和4可以理解，腳柱49停留在基板14的上表面51。墊片20具有表面53，當與基板14配合時，它產(chǎn)生窗口55，如圖3所示。這些窗口55用于減少墊片20的重量，以及提供進入插頭組件的空氣流動通道，用于冷卻。窗口55希望相對于中心線不對稱。這樣有助于插頭組件的制造以及墊片20在振動供給系統(tǒng)內(nèi)的取向。
圖16示出插頭觸點組件16的最佳實施例，在觸點組件16特定清除部分57之前用于圖1的插頭組件。插頭觸點組件16具有一組交替的接地觸點59和信號觸點61。任何數(shù)目的這種觸點可以用于組成插頭觸點組件。在最佳實施例中，使用了10個接地和8個信號觸點。
觸點59、61不需要，但可以是在末端63鍍金，它與圖8和9所示的釬料球連接，以改進觸點59、61的浸潤。觸點59、61的配合端也可鍍金，以提供高的可靠性和低的配合力。觸點59、61的其余部分可以鍍鎳，以防止釬料向上移動至觸點59、61。圖8是橫剖面圖，描繪出插頭觸點組件16已插入插頭組件12內(nèi)以及示出信號觸點的末端63連接至基板14的球袋囊25內(nèi)的釬料球29?？梢岳斫猓镜挠|點組件的接地觸點59的末端處于不同的平面，但以類似方法浸潤至基板14的球囊袋中的釬料球。如圖所示，觸點的末端63通過基板14內(nèi)的凹口22延伸至菱形囊袋25，在這里釬料29用于形成釬料球，用于另一個電部件的電連接，這點也示于圖9，它描繪出通過插頭組件12的縱剖面圖。如圖所示，每個觸點59浸潤至基板14的袋囊25內(nèi)的釬料29。
觸點59、61可以沖壓和模塑入塑料載體65，它的實施例示于圖16。載體65的末端67希望定尺寸和成形，使它們能較整潔地配合入基板14的縫隙30和墊片20的溝槽45。這點可以參見圖3很好地理解，它示出一組觸點組件16已插入墊片20的溝槽45內(nèi)，以及圖8，它是橫剖面圖，描繪出插頭觸點組件16已插入基板14的縫隙30和墊片20的溝槽45內(nèi)。
插頭組件12的組裝可以由基板14開始很好地理解，如圖4和5所示。如果使用墊片20，可以借助基板14的凸片28快速接合進入墊片20的通道43而快速配合基板14，如圖15所示。觸點組件16隨后可以插入基板14的每個縫隙30和墊片20的溝槽45內(nèi)。隨后如圖3所示，插頭蓋18可以借助凸片44和通道38快速配合至墊片20。釬料可隨后插入每個袋囊，圍繞觸點59、61的觸點末端63，以產(chǎn)生釬料球連接，袋囊25的菱形結(jié)構(gòu)保證了如上所述的圍繞觸點周邊的浸潤。
如果使用較小高度的觸點，隨后可能不需要墊片20。在此種情況下，插頭蓋18可以借助基板凸片28和插頭蓋通道38直接連接至基板14。
插座組件可以與插頭組件12配合的插座組件13的最佳實施例示于圖17和18。圖17是插座組件13的頂透視圖，以及圖18是插座組件13的底透視圖。插座組件13通常具有基板14，插座蓋70和插座觸點組件72，它們的一組示于圖19。雖然在實施例中沒有示出，如果根據(jù)觸點高度需要，墊片20可以使用在基板14和蓋70之間。圖19示出插頭組件13的結(jié)構(gòu)，它帶有一組插座觸點組件72，插入在基板14內(nèi)，以及插座蓋70連接至基板14。
插座組件13的基板14希望是與圖4-7所示的插頭組件12相同的基板。因此，插座基板14的結(jié)構(gòu)可以參考上述討論了解。借助使用插頭組件12和插座組件13公共的基板，與生產(chǎn)插頭和插座組件用的兩個不同的基板14比較，制造可以簡化，費用可以降低。
圖20和21描繪出插座蓋70的最佳實施例，它與插頭蓋18交界。圖20是插座蓋70的等尺寸頂視圖，以及圖21是等尺寸底視圖。插座蓋70希望是單獨的模塑件，但插座蓋70也可由一組單件組成。任何適當?shù)牟牧希Ｍ蔷酆衔锟捎糜谥圃觳遄w70。插座蓋70希望具有第一部分74，它成形為對應于插頭蓋18的內(nèi)腔40，從而使插座蓋70滑動配合進入插頭蓋18的內(nèi)腔40，參見圖1和17可以很好地了解。由圖1可以理解，插頭組件12的插頭蓋18可以配合在插座蓋70上，以連接此兩個組件和形成連接器。插座蓋70的隅角76可以制鍵或定尺寸和成形為與插頭組件12的隅角42滑動接合，從而使兩個組件以較整潔的滑動配合滑動到一起。
在最佳實施例中，插座蓋70具有橫向延伸部分78，每個具有一組通道80用于接收基板14的凸片28。在最佳實施例中，在每個橫向延伸部分78內(nèi)具有8個通道80。插座蓋70快速配合至基板14的凸片28，以便形成插座組件13，如圖17和18所示。
插座蓋70的頂面希望具有一組橫向延伸縫隙82。橫向延伸縫隙82用于接收插頭觸點59、61。如圖1和圖17所見，插頭觸點可以向下延伸通過縫隙82和與圖19所示相應的插座觸點84配合。圖22也描繪出插座觸點84，它位于縫隙82的下面。縫隙82希望被相對的壁88部分地限定，它們是每個傾斜指向插頭觸點59、61，指向相應的插座觸點84、86。
希望支承元件90沿插座蓋70的底面縱向延伸。支承元件90希望具有一組脊嶺92和溝槽94，用以接收插座觸點組件的元件96，如圖23的橫剖面圖所示。
圖24描繪出插座觸點組件72的最佳實施例的透視圖，在特定清除部分98之前可以用于本發(fā)明。插座觸點組件72具有交替的接地觸點84和信號觸點86和塑料載體100。雖然這些觸點的結(jié)構(gòu)不同，插座觸點組件72可以參照有關插頭觸點組件16的討論了解。插座觸點希望是沖壓的和隨后模塑入塑料載體100。它們隨后特定清除不希望的部分98。插座觸點的末端102，可以是，但不需要是鍍金的，以便當放置在圖22和23所示的基板袋囊25內(nèi)時，保證用釬料29浸潤。觸點的配合末端也可以鍍金以提供高的可靠性和減少配合力。塑料載體100的末端104希望定尺寸和成形為可使它們插入基板14的縫隙30內(nèi)，如圖19所示。
插座觸點組件72可以還具有支承元件96，它以橫剖面圖示于圖23，可以較整潔地配合在插座蓋70的支承元件90的兩個脊嶺92限定的溝槽94內(nèi)。這樣對插座組件13提供了穩(wěn)定性。
如圖19、22和24所示，插座觸點106的一端具有一組相對叉108，用于接收插頭觸點59、61。觀察圖3內(nèi)的插頭觸點59、61可以理解，插頭觸點59、61可以配合在插座觸點84、86的叉末端108之間，以便提供電連接。
插座組件13可以借助插入一組插座觸點組件72至基板14的縫隙30內(nèi)而形成，參見圖19可很好地理解。如上所述，塑料載體100的末端104定尺寸和成形為可較整潔地配合在縫隙30內(nèi)。插座蓋70快速配合在基板14上，這時借助快速接合基板14的凸片28進入插座蓋70的通道80，如圖19所示。當插座蓋70連接至基板14時，插座觸點組件72的支承元件96配合在插座蓋支承元件90的溝槽94內(nèi)。
插頭和插座組件的配合插頭和插座組件12、13的配合是借助插入插座蓋70至插頭蓋18的內(nèi)腔40。插座蓋70的插座隅角76較整潔地配合進入插頭蓋18的隅角42，以形成滑動和銷鍵配合。當接合到一起時，圖3所示的插頭觸點59、61延伸通過插座蓋70的縫隙82以及與相應的插座觸點84、86配合，以形成每個觸點之間的電連接。連接器可以配合至其它電部件，比如印刷電路板，它具有電路，能與插頭觸點59、61，以及插座觸點84、86和圍繞它們的釬料球29保持電接觸。
圖24A是第一最佳實施例中信號和接地觸點排列的示意圖。信號和接地觸點的取向為被稱為“一列式條線”形狀。在這種形狀中，接地觸點59、84位于每個信號觸點61、86的任意側(cè)面，這點也可以參照圖3和19了解。由圖3和19可以理解，單獨的接地觸點59，84設置在信號觸點61、86的任意側(cè)面，以便為信號觸點提供電接地基準以及提供電條線形狀。信號和接地觸點之間的幾何形狀關系，包括間隙H，厚度t，寬度w和節(jié)距p，可以改變以達到希望的連接器阻抗和電性能。
雖然本發(fā)明不局限于這種一列式條線形狀，一列式條線形狀具有若干優(yōu)點(與I字梁條線形狀比較，詳見下述)，包括價格和制造方面的優(yōu)點。例如，相同的觸點可以使用于全部位置，以及觸點可以連續(xù)地沖壓，它產(chǎn)生較穩(wěn)定的觸點間隙(H)。這樣有利于達到希望的最佳電性能。此外，全部連接器觸點可以使用于差動或單端信號或它們的任何組合。圖24所示的載體104的模塑也較容易，因為觸點可以模塑為垂直行，并且觸點這樣取向，使薄的寬度位于模具接近方向。另外的優(yōu)點是由于不使用接地平面，連接器的重量(包括熱重量)較低，它導致易于在用戶的印刷電路板(PCB)上使用。
圖24B描繪出疊層一列式條線形狀，在其中信號觸點被接地觸點包圍。這種形狀的優(yōu)點是降低了串音。
代替的實施例在不脫離上述本發(fā)明精神的條件下，可以做出插頭插座組件的許多改變。這些改變的實例包括，但不局限于插頭和插座組件和它們的部件的連接方式，在組件中觸點的排列，觸點組件的形狀，觸點用的支承，以及組件形狀和尺寸。
一個代替的實施例示于圖25-30內(nèi)。圖25描繪出插頭蓋518的實施例，它連接至墊片520，它可以用于形成插頭組件512。一組插頭觸點組件安裝在插頭蓋518和墊片520內(nèi)(雖然僅有幾個插頭觸點組件516被安裝，應該理解，組件可以充填許多組件516)。圖26示出的插座蓋570已由墊片520拆開，以及一組插座觸點組件572安裝在墊片520內(nèi)。插座蓋570和插頭蓋518可以快速配合至墊片520。雖然圖25和26描繪的墊片520使用于插頭和插座組件內(nèi)，應該理解，任何組件可以制成帶有或不帶有墊片520。如果觸點高度確定其用途，可以使用墊片520。
圖27和28分別示出公共基板514的實施例的頂透視圖和底透視圖，它可以兼用于圖25所示的插頭組件和圖26所示的插座組件。公共基板514可以連接至任何組件內(nèi)使用的墊片520。在此實施例中，基板514的凸片528快速配合至墊片520內(nèi)的通道內(nèi)(圖中未示出)。
公共基板514具有縫隙530用于接收任何插頭或插座組件516、572。如圖27所示，它是基板514的頂視圖，凹口522設置在基板514的頂面514a上，與上述第一實施例所述類似。一對相對的傾斜壁524、526產(chǎn)生每個凹口522以及使凹口522變狹窄，以便于通過凹口522插入觸點末端。菱形的袋囊525設置在基板514的底面514b每個凹口522的下面。菱形袋囊525按第一實施例成形，從而使通過凹口522延伸的觸點的末端具有間隙，以便接收圍繞其周邊的釬料529。
圖29和30描繪出插座觸點組件572的實施例。插座觸點組件572具有一組插座觸點584，一對接地板606和一對塑料載體608。插座觸點可以借助沖壓成形以及隨后模塑至塑料載體608。塑料載體608可以具有橫向延伸的凸塊610，用于插入接地板606的相應的孔612內(nèi)，如圖29所示。
雖然圖29和30描繪出插座觸點組件572，應該理解，插頭型觸點可以用于代替插座觸點，以及插頭觸點組件516應與圖29和30描繪的有所不同。觸點組件516、572安裝在插頭512和插座513內(nèi)，方法是配合觸點組件516的接地板606的任何末端至基板514的縫隙530和墊片520的溝槽(圖中未示出)。這點可參見圖26很好地了解。
第二實施例的插頭和插座可以借助插入插座蓋570至插頭蓋518的內(nèi)部而配合到一起。應該理解，插座和插頭蓋518、570定尺寸和成形從而形成較整潔的滑動配合。當配合時，插頭觸點延伸通過插座蓋內(nèi)的縫隙以產(chǎn)生觸點之間的電連接。
圖32是第二實施例中觸點形狀的說明示意圖。這種排列被稱為條線I字梁形狀。在此種形狀中接地板606提供信號觸點用的接地基準。這點與上述一列式條線形狀不同，它使用單獨的接地觸點。這種幾何形狀關系，包括節(jié)距p，厚度t，間隙H和寬度w可以控制以獲得希望的連接器阻抗和電性能。雖然一列式條線形狀具有某些優(yōu)點，如上所述，應該理解，無論一列式條線或I字梁條線形狀都可以用于獲得希望的電性能。
適配器可以用于插頭和插座的不同的組合，例如，圖31描繪出適配器610的實施例，它可以用于形成插頭至適配器至插頭組件。適配器610可以由塑料或任何適當?shù)牟牧现圃?。適配器610這樣設計，當需要比插頭512至插座513更長的電連接時，它與兩個插頭512配合。適配器610可以用其一端612連接至插頭512和另一端614連接至另一個插頭512。適配器610可以在任何端由插座蓋570組成，用以與插頭組件512配合。適配器610可以沒有，有一個或多個墊片520，它取決于所需連接的長度。一組觸點可以安裝在適配器內(nèi)，它具有與插頭觸點配合的末端。雖然所示的實施例的適配器610使用于第二實施例，應該理解，適配器610可以具有其它實施例，包括上述第一實施例的配合。雖然說明了插頭至插頭的適配器，應該理解，也可以形成插座至插座的適配器，以及插頭和插座適配器的各種其它組合。
概要如果需要，可以借助使用插頭12，插座13，墊片20和適配器110形成組合的連接器組件，它可適應選擇的疊層高度。在選擇疊層高度之后，可以選擇用于插頭12和插座13的觸點組件的正確的觸點高度。選擇的疊層高度的插頭和插座觸點組件16、72可以插入和接合至相應的插頭12和插座13的基板14。如果疊層高度需要，一個或多個墊片20可以連接至插座基板14和插頭基板14中任何一個或兩者。對于插頭，插頭蓋18可以隨后接合至基板14。另一方面，對于較大的疊層高度，一個或多個墊片20可以連接至插頭基板14，以及插頭蓋18可以安裝至頂墊片20。對于插座13，插座蓋70可以接合至基板14。類似地，對于較大的疊層高度，一個或多個墊片20可以連接至插座基板14，以及插座蓋70可以隨后安裝至最頂上的墊片20。隨后插頭12和插座13可以借助連接插頭蓋18至插座蓋70而配合。如果需要，根據(jù)連接長度，適配器110可以連接至插座13和插頭12，或者至兩個插頭或插座，以代替直接連接插座至插頭12。插頭基板14隨后連接至電路板或其它電部件，以及插座基板14同樣連接至電路板或其它電部件。
使用基板14，墊片20，蓋18、70和適配器110，可以組成組合的連接器，以適應選擇的疊層高度。組合的連接器僅需要具有給定的疊層高度需要的這些部件。這樣做的優(yōu)點是組合的連接器可以使用給定的部件建造成任何希望的疊層高度。對于每個疊層高度，不需要設計新型的連接器。這樣做簡化了制造過程，因為各種部件可以制造用于組成各種連接器，以代替特定的部件用于不同高度的連接器。例如，公共的基板14可用于插頭和插座組件12、13兩者。此外，適配器110可以與公共的部件一起使用，包括插座蓋和插頭蓋，以及每個組件可以使用公共的墊片。
雖然本發(fā)明具有各種應用，一種應用是具有疊層高度在約10-35mm范圍內(nèi)的連接器，以及每個連接器具有數(shù)量約100至400單獨的觸點。本發(fā)明的連接器的一個優(yōu)點是基板14內(nèi)間隙的菱形袋囊25。這樣保證了觸點緊密的封裝，以保持連接器的尺寸較小，而同時保持良好的信號和低的串音。菱形的袋囊25也保證了良好的觸點浸潤或圍繞觸點末端整個周邊連接的釬料。如上所述，這樣保證了良好的電性能。
應該理解，即使本發(fā)明的許多特點和優(yōu)點已列于上述說明中，并結(jié)合了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)，然而所公開內(nèi)容僅是說明性的，以及可以做出細節(jié)的改變，特別是關于部件的形狀、尺寸和排列，但這些改變應在本發(fā)明的原則內(nèi)，直至所附權(quán)利要求書表達的廣泛的一般意義術(shù)語指出的全部范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種組合的疊層連接器系統(tǒng)，包括(a)插頭組件，它具有(a1)第一公共基板，它具有一組可熔化的元件，每個設置在第一公共基板內(nèi)限定的袋囊內(nèi)；(a2)插頭觸點組件，它安裝在插頭組件內(nèi)，具有一組插頭觸點，每個插頭觸點具有一端，它固定至第一公共基板的一個袋囊內(nèi)的一個可熔化的元件；(a3)插頭蓋，它接合至第一公共基板；(b)插座組件，它與插頭組件配合，它具有(b1)第二公共基板，它具有一組可熔化的元件，每個設置在第二公共基板內(nèi)限定的袋囊內(nèi)，以及在這里第一公共基板和第二公共基板實質(zhì)上是相同的；(b2)插座觸點組件，它安裝在插座組件內(nèi)，具有一組插座觸點，每個插座觸點具有一端，它固定至第二公共基板的一個袋囊內(nèi)的一個可熔化的元件；(b3)插座蓋，它接合至第二公共基板以及它與插頭蓋配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合的疊層連接器系統(tǒng)，其特征在于，插頭組件還具有墊片，它安裝在插頭蓋和第一公共基板之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的組合的疊層連接器系統(tǒng)，其特征在于，插座組件還具有墊片，它安裝在插座蓋和第二公共基板之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的組合的疊層連接器系統(tǒng)，其特征在于，插頭組件還具有墊片，它安裝在插頭蓋和第一公共基板之間，以及插座組件還具有墊片，它安裝在插座蓋和第二公共基板之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的組合的疊層連接器系統(tǒng)，其特征在于，第一和第二公共基板的袋囊設置成間隙的菱形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的組合的疊層連接器系統(tǒng)，其特征在于，第一和第二公共基板的袋囊設置成間隙的菱形，以及第一和第二公共基板還具有凹口，它設置在每個袋囊上面，通過它觸點可以插入。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的組合的疊層連接器系統(tǒng)，其特征在于，一組插頭和插座觸點設置為一列式條線形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的組合的疊層連接器系統(tǒng)，其特征在于，一組插頭和插座觸點設置為條線I字梁形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的組合的疊層連接器系統(tǒng)，它還具有適配器，它配合至插頭蓋和插座蓋。
10.一種將組合的疊層連接器系統(tǒng)制造至要求的疊層高度的方法，包括插入一組插頭觸點至第一公共基板，接合插頭蓋至第一公共基板，以及如果需要滿足希望的疊層高度，連接一個墊片在插頭基板和插頭蓋之間；插入一組插座觸點至第二公共基板；接合插座蓋至第二公共基板；以及接合插頭蓋至插座蓋，以及從而使一組插頭觸點與一組插座觸點進入電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，每個可熔化元件具有釬料球。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，插入一組插頭觸點還包括插入一組插頭觸點成為一列式條線形狀以及在這里插入一組插座觸點還包括插入插座觸點成為一列式條線形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，插入一組插頭觸點還包括插入一組插頭組件成為條線I字梁形狀以及在這里插入一組插座觸點還包括插入插座觸點成為條線I字梁形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，第一和第二公共基板每個具有一組袋囊，它設置成間隙的菱形。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，接合插頭蓋至第一公共基板包括插入一組凸片，它由第一公共基板延伸進入插頭蓋內(nèi)的一組通道內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，接合插座蓋至第二公共基板包括插入一組凸片，它由第二公共基板延伸進入插頭蓋內(nèi)的一組通道內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，接合插頭蓋至插座蓋包括插入插座蓋至插頭蓋的內(nèi)腔，形成干涉配合。
18.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，接合插頭蓋至插座蓋包括插入一組插頭觸點通過插頭蓋內(nèi)的縫隙，進入與相應的插座觸點接觸。
19.一種組合的疊層連接器系統(tǒng)，包括插頭組件和插座組件，它與插頭組件配合，插頭組件和插座組件每個具有基板，它具有一組凹口；一組菱形袋囊，設置成間隙的菱形以及在這里袋囊位于每個凹口的下面，從而使觸點可以延伸通過凹口之一進入袋囊之一；一組凹口實質(zhì)上是矩形的，從而使觸點延伸通過凹口和進入菱形袋囊，它可以接收圍繞延伸進入袋囊的觸點的部分周邊的可熔化元件。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的組合的疊層連接器系統(tǒng)，其特征在于，它還具有插頭蓋，與插頭組件的基板接合，以及插座蓋，與插座組件的基板接合。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的組合的疊層連接器系統(tǒng)，其特征在于，插頭組件還具有一組插頭觸點，設置成為一列式條線形狀，以及插座組件還具有一組插座觸點，設置成為一列式條線形狀。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的組合的疊層連接器系統(tǒng)，其特征在于，插頭組件還具有一組插頭觸點組件，設置成為條線I字梁形狀，以及插座組件還具有一組插座觸點組件，設置成為條線I字梁形狀。
全文摘要
一種板疊層型球柵陣列(BGA)連接器用的組合板，它具有插頭、插座和如果需要的適配器。插頭和插座可以由相同的基板件制成，以適應不同的疊層高度。如果需要較大的疊層高度，可以在插頭和插座內(nèi)使用墊片，以便適應較大的選擇疊層高度。插頭和插座都具有帶有間隙的菱形凹口的基板，在凹口中設置釬料球，以及觸點的一端可以插入其中。插頭還可具有插頭蓋，它可以連接至基板，以及插座也可具有插座蓋，它配合在它的基板上。插頭可以具有插頭觸點組件，以及插座可以具有插座觸點組件。插頭和插座可以借助配合插頭蓋至插座蓋和插座觸點至插頭觸點而配合。如果希望較大的疊層高度，墊片可以連接至插頭或插座中任何一個或兩者的基板，以達到較大的疊層高度。
文檔編號H01R33/76GK1400688SQ02127300
公開日2003年3月5日 申請日期2002年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月31日
發(fā)明者克雷格·W·克盧爾, 劉易斯·R·約翰遜, 道格拉斯·M·喬那斯庫 申請人:Fci公司