專(zhuān)利名稱(chēng)：具有適應(yīng)性端接引線的電氣接觸件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種插座，該插座具有為兩個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件之間提供電連接的接觸件，其中這些接觸件是焊接在所述導(dǎo)電構(gòu)件之一上的。
背景技術(shù)：
接觸件容納在座體中并與導(dǎo)電構(gòu)件相連接的一種應(yīng)用是在電子插座中，這種電子插座通常用于連接處理器和電路板。典型的插座包括一個(gè)具有空腔陣列的主體，這些空腔用于承載接觸件。一種類(lèi)型的插座是針柵陣列(PGA)插座，這種插座具有這樣的接觸件各自具有一個(gè)柔性的平面體，在其一端連接有一個(gè)焊料球，而在另一端連接有半圓形的環(huán)。焊料球伸出插座空腔之外并低于插座的底面，并且焊接在電路板上的電氣走線上。所述環(huán)位于接近主體頂面的位置，并且低于主體的頂面，容納并接合從處理器伸出的管腳，以便將處理器與電路板電連接。
另一種類(lèi)型的插座是焊盤(pán)柵陣列(LGA)插座，這種插座容納著接觸件，這些接觸件各自具有一個(gè)柔性的主體，在其一端形成有接觸梁，而在另一端有焊料球。這些接觸梁向上延伸超出插座空腔的頂面，同時(shí)焊料球向下延伸超出插座的底面。焊料球?qū)⒔佑|件與電路板上的電氣走線連接起來(lái)。在處理器底部上具有若干的接觸墊，這些接觸墊位于插座上，與接觸梁相接合。處理器垂直地向下壓接觸梁，以便將處理器的接觸墊與電路板電連接。
傳統(tǒng)插座的接觸件具有若干的缺點(diǎn)。接觸件、插座和電路板大小不同并且由不同的材料制成，因此具有不同的熱膨脹系數(shù)。當(dāng)材料受熱和冷卻時(shí)，熱膨脹系數(shù)決定該材料的膨脹和收縮量。因此，隨著周?chē)h(huán)境溫度的變化，比如當(dāng)接通電子設(shè)備開(kāi)始暖機(jī)的時(shí)候，接觸件、插座和電路板將會(huì)以不同的速度膨脹和收縮。
還有，在組裝過(guò)程中，一旦將插座放在了電路板上，但在插入處理器之前，必須要使焊料球充分地熔化，以將每個(gè)接觸件與電路板上相應(yīng)的走線焊接起來(lái)。這是通過(guò)回流焊接處理來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在回流焊接處理期間，使插座和電路板穿過(guò)一個(gè)加熱室，并且將它們加熱到較高的溫度。一旦完成了回流焊接，焊料球就直接形成到了接觸件的主體上，而接觸件牢固地保持在插座的空腔中。焊料球?qū)⒔佑|件與電路板上的走線牢固地結(jié)合在一起。這樣，當(dāng)電路板、接觸件和插座以不同的速度膨脹時(shí)，接觸件與電路板之間的焊接點(diǎn)將會(huì)受到應(yīng)力作用。當(dāng)這些應(yīng)力很大時(shí)，焊接點(diǎn)將會(huì)斷裂。
使用帶有大型接觸件陣列的大型插座，熱膨脹系數(shù)不匹配的影響被放大。插座在所有的方向上均勻地膨脹和收縮。這樣，靠近插座中心的空腔向側(cè)面的運(yùn)動(dòng)或平移要小于靠近插座的外周的空腔。而且，對(duì)于具有貫穿中央的開(kāi)口的插座來(lái)說(shuō)，在插座的每一邊的中央部分的空腔的移動(dòng)或平移要小于靠近每邊的端部或拐角處的空腔。因此，雖然熱膨脹系數(shù)的不同對(duì)靠近大插座的中央的焊接點(diǎn)僅會(huì)造成輕微的影響，但是熱膨脹系數(shù)的不同會(huì)對(duì)靠近端部、拐角處的焊接點(diǎn)造成很大的影響。因此，最大的應(yīng)力出現(xiàn)在靠近插座的外周且靠近拐角的焊接點(diǎn)。無(wú)法適應(yīng)接觸件、插座和電路板之間的熱膨脹系數(shù)的差異，會(huì)限制大型插座的應(yīng)用。
于是，需要一種能夠克服上面指出的問(wèn)題的插座和接觸件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種電子插座，該插座包括一個(gè)容納接觸件的座體。每一個(gè)接觸件包括一個(gè)主梁，該主梁沿著縱軸延伸并且與相對(duì)的端壁相連接。多個(gè)端接引線從主梁的相反兩側(cè)側(cè)向伸出，每個(gè)端接引線具有一個(gè)外端，該外端構(gòu)成為能夠與第一導(dǎo)電構(gòu)件焊接的形狀。至少一個(gè)接觸梁，所述至少一個(gè)接觸梁從每一個(gè)端壁向另一個(gè)端壁延伸，并且每個(gè)接觸梁具有一個(gè)接觸拱，該接觸拱設(shè)置為用于與第二導(dǎo)電構(gòu)件相接觸。


現(xiàn)在將通過(guò)實(shí)例參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行介紹，其中附圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例形成的接觸件的側(cè)視立體圖；附圖2是附圖1的接觸件的頂視立體圖；附圖3是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包含多個(gè)接觸件的插座的立體圖；附圖4是附圖3中的插座的局部的放大圖，其中從座體中的空腔內(nèi)取出了接觸件；和附圖5是按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例形成的接觸件。
具體實(shí)施例方式
附圖1表示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例形成的接觸件10的立體圖。接觸件10包括位于其相對(duì)兩端的矩形端壁14，通常是由諸如銅合金之類(lèi)的導(dǎo)電材料制成的。這兩個(gè)端壁14各自包括由間隙22分開(kāi)的腿18。這兩個(gè)端壁14具有位于相反的外表面30上的圓形保持倒鉤26。每個(gè)端壁14具有至少一個(gè)彈性的接觸梁34，這些接觸梁從端壁14的頂部邊緣38伸出。接觸梁34從每個(gè)端壁處彎折成朝向相對(duì)的端壁14延伸。如附圖1所示，接觸梁34是沿著接觸件10的縱軸78相互平行地定向的。每個(gè)接觸梁34在與端壁一起形成的一個(gè)端部具有一個(gè)肘彎46，并且在另一端上具有一個(gè)接觸拱42。每個(gè)接觸梁34可以圍繞著肘彎46在箭頭A和B所示的方向上彎曲。從相對(duì)的兩個(gè)端壁14伸出的接觸梁34是彼此交叉的，從而從一個(gè)端壁伸出的接觸梁34位于從另一個(gè)端壁14伸出接觸梁34之間，反之亦然。
根據(jù)需要，接觸件10可以?xún)H包括單獨(dú)一個(gè)接觸梁34和單獨(dú)一個(gè)端壁14。另外，可以在端壁14上形成多于兩個(gè)的接觸梁34。另外，也可以使用不對(duì)等數(shù)量的接觸梁(例如，一個(gè)端壁14上有一個(gè)接觸梁34，而相對(duì)的端壁14上有兩個(gè)或三個(gè)接觸梁34)。每個(gè)端壁14具有一個(gè)從底端52伸出的曲臂50，該曲臂50位于腿18之間。曲臂50形成有薄的主梁54。主梁54平行于縱軸78在端壁14之間延伸。主梁54包括在其中央開(kāi)出的槽56，在槽56的相對(duì)兩側(cè)上形成了薄的側(cè)壁60。主梁54包括沿著橫軸82垂直地從主梁54的相反兩側(cè)伸出的中央端接引線58和59。中央端接引線58和59具有形成為焊盤(pán)狀的外端62，這些外端用于攜帶焊料球66(在附圖1中只示出了一個(gè))。在主梁54的相反兩端接近端壁14的地方設(shè)置有端部端接引線70和71。端部端接引線70和71從主梁54上與縱軸成一個(gè)銳角(比如大致45度角)朝向最接近的端壁14側(cè)向伸出。端部端接引線70和71也具有形成為焊盤(pán)形狀的外端62，用于攜帶焊料球66(附圖2)。這樣，接觸件10帶有數(shù)個(gè)焊料球66，用于與印刷電路板74上相應(yīng)的焊盤(pán)或走線(未示出回流焊接)形成焊接連接。中央端接引線58和59以及端部端接引線70和71將這些焊料球66保持為遠(yuǎn)離主梁54和端壁14。
附圖2從不同的方向進(jìn)一步展示了附圖1的接觸件10，以更好地表示出接觸梁34的相對(duì)定位關(guān)系。如附圖2所示，每個(gè)接觸梁34是錐形的，它具有接近肘彎46的寬的底部和接近接觸拱42的窄的端部。這些接觸梁34是以朝向相反的方向的接觸對(duì)35和37的形式排列的。
附圖3表示電子插座80的立體圖，該電子插座80具有一個(gè)貫穿其中央的開(kāi)口82。該插座80包括一個(gè)座體84，該主體84是由邊緣部分86組成的。每個(gè)邊緣部分86包括至少一行空腔88，這些空腔88并排排列并且將它們定向?yàn)槌蚪咏遄?0的中央的開(kāi)口80延伸。每個(gè)空腔88容納一個(gè)相應(yīng)的接觸件10。
附圖4表示插座80的局部放大，以更好地表現(xiàn)空腔88和已經(jīng)安裝到空腔88中的接觸件10。每個(gè)空腔88定向成垂直于插座80的邊緣90?？涨?8包括側(cè)壁92，該側(cè)壁上具有在其上切出的凹口94。凹口94成對(duì)地設(shè)置并且彼此面對(duì)著對(duì)齊。凹口94定位在接近空腔88的相反兩端96和98的位置上。這些凹口94構(gòu)成為能夠容納沿著接觸件10的端壁14的相反外表面30形成的保持倒鉤26(附圖1)的形狀。保持倒鉤26穩(wěn)固地與凹口94的壁嚙合，以將接觸件10保持在空腔88中。
一旦將接觸件10插入到了這些空腔中，就可以將插座80安放在一個(gè)電路板上并且將焊料球66(附圖2)焊接到電路板上的電氣走線中了。然后將一個(gè)處理器(未示出)安放到插座80上，從而處理器上的接觸墊就會(huì)與接觸拱42對(duì)齊并接合。
再回到附圖1，處理器對(duì)接觸拱42沿著箭頭A所示方向所造成的壓力使得接觸梁34圍繞著肘彎46彎曲。這樣，由于電信號(hào)從接觸拱42沿著接觸梁34到達(dá)端壁14，并且通過(guò)主梁54、中央和端部端接引線58、59、70和71以及焊料球66，從而處理器與電路板構(gòu)成了間接的電連接。
因?yàn)椴遄?0和電路板是由諸如塑料這樣的絕緣材料制成的，并且接觸件10是由諸如銅之類(lèi)的導(dǎo)電材料制成的，因此插座80和電路板以及接觸件10具有不同的熱膨脹系數(shù)。隨著環(huán)境溫度的變化，接觸件10、插座80以及電路板以不同的速度膨脹或收縮，并且膨脹或收縮的量互不相同。這樣，接觸件10將會(huì)沿著縱軸和橫軸78和82(附圖1)相對(duì)于電路板發(fā)生位移。
參照附圖2，中央端接引線58和59起到懸臂梁的作用，隨著接觸件10與電路板之間在沿著縱軸78的任一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)或平移，它可以在箭頭D所示的方向上發(fā)生彎曲。槽56使得側(cè)壁60能夠在箭頭G所示的方向上發(fā)生弓形形變或伸縮。這樣，就使得中央端接引線58和59能夠隨著側(cè)壁60的弓形形變，在箭頭G所示的方向上沿著它們的長(zhǎng)度方向發(fā)生形變或平移，從而使得電路板與中央端接引線58和59的外端62之間能夠發(fā)生橫向或側(cè)向的移動(dòng)或平移。因此，當(dāng)接觸件10、插座80和電路板沿著縱軸78和/或橫軸82膨脹或收縮不同的量時(shí)，對(duì)外端62處的焊接接點(diǎn)施加的張力變小了。端部端接引線70和71也起到懸臂梁的作用，隨著接觸件10與電路板之間的縱向或橫向移動(dòng)或平移，它會(huì)在箭頭E和F所示的方向上彎曲。端部端接引線70和71的方向?yàn)榕c主梁52成銳角，因此允許接觸件10與電路板之間沿著縱軸78發(fā)生移動(dòng)，同樣也允許沿著橫軸82發(fā)生移動(dòng)。
根據(jù)需要，可以將中央端接引線58和59修改為與主梁54成一個(gè)銳角向外伸出，同時(shí)可以保留或去掉槽56。另外，可以將端部端接引線70和71的方向設(shè)定為與主梁54成直角，同時(shí)在主梁54中設(shè)置一個(gè)槽(類(lèi)似于槽56)，以允許在端部端接引線70和71處發(fā)生橫向移動(dòng)或平移。
根據(jù)需要，可以以另外的角度或其它的組合方式(例如，少于6個(gè)引線或多余6個(gè)引線)來(lái)形成中央和端部端接引線58、59、70和71。另外，也可以設(shè)置奇數(shù)個(gè)端接引線。另外，可以沿著主梁54的長(zhǎng)度將端接引線設(shè)置在不同的位置上。
附圖5表示按照另一種實(shí)施方式形成的接觸件110。該接觸件110包括通過(guò)主梁154連接的端壁114。端壁114還包括接觸梁134，這些接觸梁134從端壁114的頂端138伸出，并且朝向?qū)Ψ綇澱郏⑶蚁嗷テ?，以交叉的方式重疊。每個(gè)接觸梁134包括一個(gè)接觸拱142，位于接近其外端的地方。主梁154包括從主梁154的相反兩側(cè)沿側(cè)向伸出的端接引線158和159。端接引線158和159位于主梁154長(zhǎng)度的中間位置上，并且彼此稍稍偏離開(kāi)來(lái)，并平行于接觸件110的縱軸178朝向相反的方向彎折成L形。端接引線170和171也設(shè)置在主梁154的相反兩端上，并且它們從主梁154的相反兩側(cè)側(cè)向向外伸出。端接引線170和171彎折成L形并且它們的方向?yàn)槌蚨吮?14。
在附圖5的實(shí)施例中，端接引線158、159、170和171都形成為L(zhǎng)形，L形的底部部分與主梁154的側(cè)面相連接。端接引線158、159、170和171的L形的外端部分包括圓形的外端162，這些外端162以與上文中結(jié)合附圖1中的接觸件所介紹的方式相同的方式構(gòu)成為保持焊料球(未示出)的形狀。通過(guò)將各個(gè)端接引線158、159、170和171形成為L(zhǎng)形，它們能夠在兩個(gè)方向上彎曲(即，由箭頭H和I表示的橫向和縱向)，以允許電路板(未示出)與接觸件110之間在縱軸178和橫軸182的方向上發(fā)生移動(dòng)。
應(yīng)當(dāng)理解，除了電路板、插座和處理器外，接觸件10和110還可以用于很多其它的導(dǎo)電構(gòu)件。
權(quán)利要求
1.一種電子插座，包括一個(gè)容納接觸件的座體，其特征在于每一個(gè)接觸件包括一個(gè)主梁，該主梁沿著縱軸延伸并且與相對(duì)的端壁相連接；多個(gè)端接引線，這些端接引線從主梁的相反兩側(cè)沿側(cè)向伸出，每個(gè)端接引線的外端能夠與第一導(dǎo)電構(gòu)件焊接；至少一個(gè)接觸梁，所述至少一個(gè)接觸梁從每一個(gè)端壁向另一個(gè)端壁延伸，并且每個(gè)接觸梁具有用于與第二導(dǎo)電構(gòu)件相接觸的接觸拱。
2.按照權(quán)利要求1所述的電子插座，其中，端接引線中的至少一個(gè)垂直于所述主梁伸出。
3.按照權(quán)利要求1所述的電子插座，其中，端接引線中的至少一個(gè)與所述主梁成銳角伸出。
4.按照權(quán)利要求1所述的電子插座，其中，端接引線中的至少一個(gè)是L形的。
5.按照權(quán)利要求1所述的電子插座，其中，所述主梁中有槽，在該槽的相對(duì)兩側(cè)形成了側(cè)壁，一個(gè)所述端接引線從每一個(gè)側(cè)壁伸出。
6.按照權(quán)利要求1所述的電子插座，其中，多個(gè)所述接觸梁從端壁中的每一個(gè)朝向端壁中的另一個(gè)延伸，并且相互交錯(cuò)。
全文摘要
一種電子插座，包括容納接觸件的座體。每一個(gè)接觸件包括主梁(54)，所述主梁沿著縱軸延伸并且與相對(duì)的端壁(14)相連接；多個(gè)端接引線(58，59，70，71)，這些端接引線從主梁的相反兩側(cè)沿側(cè)向伸出，每個(gè)端接引線具有能夠與第一導(dǎo)電構(gòu)件焊接的外端(62)。至少一個(gè)接觸梁(34)從每一個(gè)端壁向另一個(gè)端壁延伸，并且每個(gè)接觸梁具有一個(gè)接觸拱(42)，該接觸拱設(shè)置用于與第二導(dǎo)電構(gòu)件相接觸。
文檔編號(hào)H01R13/24GK1577997SQ20041005449
公開(kāi)日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月22日
發(fā)明者約翰·B·布朗第三, 馬修·R·麥卡洛尼斯, 賈斯廷·S·麥克萊倫, 戴維·C·馬丁, 阿塔利·S·泰勒, 特洛伊·E·康納 申請(qǐng)人:蒂科電子公司