專利名稱：組合的疊層連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(lǐng)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(diǎn)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(dǎo)線。球柵陣列連接器的優(yōu)點(diǎn)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類型(陽和陰型件)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(bǔ)充的部件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了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(gè)具有基板，它具有一組凹口；一組菱形袋囊，設(shè)置成間隙的菱形以及在這里袋囊位于每個(gè)凹口的下面，從而使觸點(diǎn)可以延伸通過凹口之一進(jìn)入袋囊之一；一組凹口實(shí)質(zhì)上是矩形的，從而使觸點(diǎn)延伸通過凹口和進(jìn)入菱形袋囊，它可以接收圍繞延伸進(jìn)入袋囊的觸點(diǎn)的部分周邊的可熔化元件。
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(gè)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(shí)僅需要大量生產(chǎn)一種基板。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)樗喕酥圃煲约敖档土酥圃熨M(fèi)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(shè)置的菱形袋囊。希望，在這里袋囊位于每個(gè)凹口下面，從而觸點(diǎn)可以通過凹口之一延伸進(jìn)入袋囊之一。一組凹口希望實(shí)質(zhì)上是矩形的，從而通過凹口延伸進(jìn)入菱形袋囊的觸點(diǎn)可以接收可熔化元件，比如釬料，它圍繞延伸進(jìn)入袋囊的觸點(diǎn)的部分周邊。
插頭組件還可以具有插頭蓋和一組插頭觸點(diǎn)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(diǎn)組件可以每個(gè)具有一組接地和信號(hào)觸點(diǎn)，它們是模塑在塑料載體上。為了保持插頭觸點(diǎn)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(diǎn)組件的每個(gè)插頭觸點(diǎn)的一端通過此縫隙延伸。插頭觸點(diǎn)的另一端通過基板內(nèi)的凹口延伸進(jìn)入袋囊，以及圍繞袋囊內(nèi)的觸點(diǎn)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(diǎn)組件。插座蓋可以連接至基板。與插頭觸點(diǎn)組件類似，插座觸點(diǎn)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(diǎn)組件類似，插座觸點(diǎn)組件希望具有一組觸點(diǎn)，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(diǎn)設(shè)置在每個(gè)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(dòng)配合匹配，當(dāng)匹配到一起時(shí)，插頭觸點(diǎn)通過插座蓋內(nèi)每個(gè)縫隙延伸，以及與相應(yīng)的插座觸點(diǎn)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(yīng)的插頭或插座蓋可以連接至墊片。任何適當(dāng)?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(diǎn)見下述。


圖1是按照本發(fā)明的最佳實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施例的墊片的頂透視圖；圖15是按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例的墊片的底透視圖；圖16是在特定處理(Singulated)前插頭觸點(diǎn)組件的透視圖；圖17是按照本發(fā)明的最佳實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(diǎn)組件的透視圖；圖24A是優(yōu)選的接地和信號(hào)觸點(diǎn)形狀的示意圖；
圖24B是第二優(yōu)選的信號(hào)和接地觸點(diǎn)形狀的示意圖；圖25是插頭組件的第二最佳實(shí)施例一部分的透視圖；圖26是插座組件的第二最佳實(shí)施例一部分的透視圖；圖27是公共基板的第二最佳實(shí)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(shí)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(diǎn)組件的第二最佳實(shí)施例的透視圖；圖30是圖29的插座觸點(diǎn)組件一部分的側(cè)視圖；圖31是適配器最佳實(shí)施例的透視圖；以及圖32是用于第二最佳實(shí)施例的優(yōu)選的接地平面和信號(hào)觸點(diǎn)的示意圖。
具體實(shí)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(shí)施例示于圖1和2，以及插座組件13的最佳實(shí)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?yàn)椴孱^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(fèi)用。
插頭組件按照本發(fā)明的最佳實(shí)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(diǎn)組件16和插頭蓋18。插頭組件12可以根據(jù)觸點(diǎn)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(dāng)?shù)钠骷?，包括，但不局限于使用機(jī)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(diǎn)組件的一部分，但是應(yīng)該理解，插頭組件12充填許多這樣的插頭觸點(diǎn)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(gè)具有帽罩12a和13a，應(yīng)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(yùn)和制造時(shí)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(shí)施例示于圖4和5?；?4是同時(shí)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(dāng)?shù)牟牧现圃?，以及希望是聚合物材料。此外，基板可以制成單件，如最佳?shí)施例所示，它是模塑的塑料單件或者任何數(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(shí)施例的近視圖示于圖6的透視圖。每個(gè)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(xì)的解釋和如圖8所示，插頭觸點(diǎn)組件16的插頭觸點(diǎn)的一端配合進(jìn)入每個(gè)凹口22內(nèi)，如果這時(shí)基板14準(zhǔn)備用作插頭組件的一部分。代替地，如果這時(shí)基板14準(zhǔn)備用作插座組件的基板，插座觸點(diǎn)組件的插座可以被插入凹口22內(nèi)。觸點(diǎn)插頭組件16的結(jié)構(gòu)進(jìn)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(shí)質(zhì)上是矩形的?；?4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(gè)袋囊25內(nèi)，從而使每個(gè)可熔化的元件與通過凹口22延伸的觸點(diǎn)保持電接觸。參見圖8和9可以很好地理解此點(diǎn)，圖8和9是通過圖1插頭組件12的橫剖面圖。在實(shí)施例中示出的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(shè)置在袋囊25內(nèi)，以及插頭觸點(diǎn)通過基極凹口22延伸進(jìn)入袋囊25。每個(gè)插頭被相應(yīng)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(shè)置成交替行列的圖案，這樣使每個(gè)袋囊25的中心線對準(zhǔn)另一個(gè)袋囊25的中心線，這就是兩個(gè)行列離開袋囊25。代替的方案是，上述袋囊25希望設(shè)置成間隙的菱形圖案。這種菱形間隙的圖案允許觸點(diǎn)更緊密地封裝，而同時(shí)保持標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)袋囊尺寸以及使用標(biāo)準(zhǔn)的球柵陣列(BGA)釬料球。這種菱形取向還為觸點(diǎn)提供了補(bǔ)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(diǎn)的末端的整個(gè)周邊，即使觸點(diǎn)在凹口內(nèi)沒有對準(zhǔn)中心也是如此。與此相反，在某些現(xiàn)有設(shè)計(jì)中，凹口22和袋囊25都是矩形的，如果觸點(diǎn)沒有對準(zhǔn)中心，它就可能推頂限定凹口或袋囊的雙壁。在這種設(shè)計(jì)中，如果觸點(diǎn)在凹口22內(nèi)沒有對準(zhǔn)中心，潛在的可能是釬料不能圍繞觸點(diǎn)的整個(gè)周邊延伸。如果釬料不能圍繞觸點(diǎn)的整個(gè)周邊，隨后在釬料、觸點(diǎn)和其它電部件之間的力學(xué)整體性可能降低。
通常應(yīng)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(diǎn)和釬料處引起熱應(yīng)力。具有釬料圍繞觸點(diǎn)末端的整個(gè)周邊是有利的，因?yàn)槲幢烩F料浸潤的觸點(diǎn)末端的區(qū)域(釬料連接至觸點(diǎn))對這些應(yīng)力更敏感。因此，具有釬料圍繞觸點(diǎn)的整個(gè)周邊可以增強(qiáng)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(shí)施例中的連接器件，任何適當(dāng)?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(shè)置在基板14內(nèi)。縫隙30設(shè)計(jì)用于接收觸點(diǎn)組件，或者是插頭觸點(diǎn)組件16，或者是插座觸點(diǎn)組件72(它的詳細(xì)討論見下文和示于圖19和24)，從而使觸點(diǎn)組件16、72可以安裝到基板14內(nèi)。觸點(diǎn)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(shí)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(dú)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(dāng)?shù)牟牧现圃?，但希望使用聚合物型材料?br> 如圖3和10所示，插頭蓋18可以具有一組縫隙32，每個(gè)用于接收插頭觸點(diǎn)，可以參見圖1和3很好地理解。圖1示出插頭觸點(diǎn)延伸向上通過縫隙32和圖3示出縫隙32用于供插頭觸點(diǎn)59、61插入。在所示的最佳實(shí)施例中，縫隙32排列成行列，以及每行有10個(gè)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(gè)縫隙32切取的橫剖面圖。如圖所示，在最佳實(shí)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(diǎn)插入在其中。壁33還實(shí)質(zhì)上限定縫隙32的垂直段。縫隙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(diǎn)提供了補(bǔ)充的支承，以及進(jìn)一步使縫隙32變狹窄，如圖9所示。可以理解，一系列其它結(jié)構(gòu)可以使用以形成縫隙32。支承元件33a，它在最佳實(shí)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(diǎn)組件的對準(zhǔn)。
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。基板14的凸片28配合進(jìn)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(jìn)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(shí)施例。在所示的最佳實(shí)施例中，每個(gè)元件37上具有8個(gè)通道38，它們與基板14或墊片20的8個(gè)凸片28配合，但是可以使用任何適當(dāng)?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(jìn)入內(nèi)腔40，從而產(chǎn)生滑動(dòng)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(jìn)入壁39。詳見下文。應(yīng)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(gè)組件12、13最佳方式的一個(gè)實(shí)例。插頭組件的一個(gè)或多個(gè)隅角可以定尺寸或成形為這些隅角僅能與插座蓋的相應(yīng)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(shí)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(dú)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(dāng)?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(dá)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(shí)施例中，在插頭組件12中使用單獨(dú)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(dāng)?shù)钠骷糜谶B接墊片20至基板14或插頭蓋18。在所示的最佳實(shí)施例中，連接器件是機(jī)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(gè)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(gè)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(shè)置系列的溝槽45，用于接收觸點(diǎn)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(diǎn)組件的橫端。
墊片20還可以具有一組向下延伸的腳柱49。當(dāng)墊片放置在基板14上時(shí)，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(dāng)與基板14配合時(shí)，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(jìn)入插頭組件的空氣流動(dòng)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(dòng)供給系統(tǒng)內(nèi)的取向。
圖16示出插頭觸點(diǎn)組件16的最佳實(shí)施例，在觸點(diǎn)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(diǎn)組件16具有一組交替的接地觸點(diǎn)59和信號(hào)觸點(diǎn)61。任何數(shù)目的這種觸點(diǎn)可以用于組成插頭觸點(diǎn)組件。在最佳實(shí)施例中，使用了10個(gè)接地和8個(gè)信號(hào)觸點(diǎn)。
觸點(diǎn)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(jìn)觸點(diǎn)59、61的浸潤。觸點(diǎn)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(diǎn)59、61的其余部分可以鍍鎳，以防止釬料向上移動(dòng)至觸點(diǎn)59、61。圖8是橫剖面圖，描繪出插頭觸點(diǎn)組件16已插入插頭組件12內(nèi)以及示出信號(hào)觸點(diǎn)的末端63連接至基板14的球袋囊25內(nèi)的釬料球29。可以理解，所示的觸點(diǎn)組件的接地觸點(diǎn)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(diǎn)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(gè)電部件的電連接，這點(diǎn)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(gè)觸點(diǎn)59浸潤至基板14的袋囊25內(nèi)的釬料29。
觸點(diǎn)59、61可以沖壓和模塑入塑料載體65，它的實(shí)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(diǎn)可以參見圖3很好地理解，它示出一組觸點(diǎn)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(diǎn)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(jìn)入墊片20的通道43而快速配合基板14，如圖15所示。觸點(diǎn)組件16隨后可以插入基板14的每個(gè)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(gè)袋囊，圍繞觸點(diǎn)59、61的觸點(diǎn)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(diǎn)周邊的浸潤。
如果使用較小高度的觸點(diǎn)，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(shí)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(diǎn)組件72，它們的一組示于圖19。雖然在實(shí)施例中沒有示出，如果根據(jù)觸點(diǎn)高度需要，墊片20可以使用在基板14和蓋70之間。圖19示出插座組件13的結(jié)構(gòu)，它帶有一組插座觸點(diǎn)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(gè)不同的基板14比較，制造可以簡化，費(fèi)用可以降低。
圖20和21描繪出插座蓋70的最佳實(shí)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(dú)的模塑件，但插座蓋70也可由一組單件組成。任何適當(dāng)?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(yīng)于插頭蓋18的內(nèi)腔40，從而使插座蓋70滑動(dòng)配合進(jìn)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(gè)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(dòng)接合，從而使兩個(gè)組件以較整潔的滑動(dòng)配合滑動(dòng)到一起。
在最佳實(shí)施例中，插座蓋70具有橫向延伸部分78，每個(gè)具有一組通道80用于接收基板14的凸片28。在最佳實(shí)施例中，在每個(gè)橫向延伸部分78內(nèi)具有8個(gè)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(diǎn)59、61。如圖1和圖17所見，插頭觸點(diǎn)可以向下延伸通過縫隙82和與圖19所示相應(yīng)的插座觸點(diǎn)84配合。圖22也描繪出插座觸點(diǎn)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(gè)傾斜指向插頭觸點(diǎn)59、61，指向相應(yīng)的插座觸點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)組件72的最佳實(shí)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(diǎn)組件72具有交替的接地觸點(diǎn)84和信號(hào)觸點(diǎn)86和塑料載體100。雖然這些觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)不同，插座觸點(diǎn)組件72可以參照有關(guān)插頭觸點(diǎn)組件16的討論了解。插座觸點(diǎn)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(diǎn)的末端102，可以是，但不需要是鍍金的，以便當(dāng)放置在圖22和23所示的基板袋囊25內(nèi)時(shí)，保證用釬料29浸潤。觸點(diǎn)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(diǎn)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(gè)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(diǎn)106的一端具有一組相對叉108，用于接收插頭觸點(diǎn)59、61。觀察圖3內(nèi)的插頭觸點(diǎn)59、61可以理解，插頭觸點(diǎn)59、61可以配合在插座觸點(diǎn)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(diǎn)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(shí)借助快速接合基板14的凸片28進(jìn)入插座蓋70的通道80，如圖19所示。當(dāng)插座蓋70連接至基板14時(shí)，插座觸點(diǎn)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(jìn)入插頭蓋18的隅角42，以形成滑動(dòng)和銷鍵配合。當(dāng)接合到一起時(shí)，圖3所示的插頭觸點(diǎn)59、61延伸通過插座蓋70的縫隙82以及與相應(yīng)的插座觸點(diǎn)84、86配合，以形成每個(gè)觸點(diǎn)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(diǎn)59、61，以及插座觸點(diǎn)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(shí)施例中信號(hào)和接地觸點(diǎn)排列的示意圖。信號(hào)和接地觸點(diǎn)的取向?yàn)楸环Q為“一列式條線”形狀。在這種形狀中，接地觸點(diǎn)59、84位于每個(gè)信號(hào)觸點(diǎn)61、86的任意側(cè)面，這點(diǎn)也可以參照圖3和19了解。由圖3和19可以理解，單獨(dú)的接地觸點(diǎn)59，84設(shè)置在信號(hào)觸點(diǎn)61、86的任意側(cè)面，以便為信號(hào)觸點(diǎn)提供電接地基準(zhǔn)以及提供電條線形狀。信號(hào)和接地觸點(diǎn)之間的幾何形狀關(guān)系，包括間隙H，厚度t，寬度w和節(jié)距p，可以改變以達(dá)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(diǎn)(與I字梁條線形狀比較，詳見下述)，包括價(jià)格和制造方面的優(yōu)點(diǎn)。例如，相同的觸點(diǎn)可以使用于全部位置，以及觸點(diǎn)可以連續(xù)地沖壓，它產(chǎn)生較穩(wěn)定的觸點(diǎn)間隙(H)。這樣有利于達(dá)到希望的最佳電性能。此外，全部連接器觸點(diǎn)可以使用于差動(dòng)或單端信號(hào)或它們的任何組合。圖24所示的載體104的模塑也較容易，因?yàn)橛|點(diǎn)可以模塑為垂直行，并且觸點(diǎn)這樣取向，使薄的寬度位于模具接近方向。另外的優(yōu)點(diǎn)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(dǎo)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(hào)觸點(diǎn)被接地觸點(diǎn)包圍。這種形狀的優(yōu)點(diǎn)是降低了串音。
代替的實(shí)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(shí)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(diǎn)的排列，觸點(diǎn)組件的形狀，觸點(diǎn)用的支承，以及組件形狀和尺寸。
一個(gè)代替的實(shí)施例示于圖2530內(nèi)。圖25描繪出插頭蓋518的實(shí)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(diǎn)組件安裝在插頭蓋518和墊片520內(nèi)(雖然僅有幾個(gè)插頭觸點(diǎn)組件516被安裝，應(yīng)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(diǎn)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(yīng)該理解，任何組件可以制成帶有或不帶有墊片520。如果觸點(diǎn)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(shí)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(shí)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(shè)置在基板514的頂面514a上，與上述第一實(shí)施例所述類似。一對相對的傾斜壁524、526產(chǎn)生每個(gè)凹口522以及使凹口522變狹窄，以便于通過凹口522插入觸點(diǎn)末端。菱形的袋囊525設(shè)置在基板514的底面514b每個(gè)凹口522的下面。菱形袋囊525按第一實(shí)施例成形，從而使通過凹口522延伸的觸點(diǎn)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(diǎn)組件572的實(shí)施例。插座觸點(diǎn)組件572具有一組插座觸點(diǎn)584，一對接地板606和一對塑料載體608。插座觸點(diǎn)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(yīng)的孔612內(nèi)，如圖29所示。
雖然圖29和30描繪出插座觸點(diǎn)組件572，應(yīng)該理解，插頭型觸點(diǎn)可以用于代替插座觸點(diǎn)，以及插頭觸點(diǎn)組件516應(yīng)與圖29和30描繪的有所不同。觸點(diǎn)組件516、572安裝在插頭512和插座513內(nèi)，方法是配合觸點(diǎn)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(diǎn)可參見圖26很好地了解。
第二實(shí)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(yīng)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(dòng)配合。當(dāng)配合時(shí)，插頭觸點(diǎn)延伸通過插座蓋內(nèi)的縫隙以產(chǎn)生觸點(diǎn)之間的電連接。
圖32是第二實(shí)施例中觸點(diǎn)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(hào)觸點(diǎn)用的接地基準(zhǔn)。這點(diǎn)與上述一列式條線形狀不同，它使用單獨(dú)的接地觸點(diǎn)。這種幾何形狀關(guān)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(diǎn)，如上所述，應(yīng)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(shí)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(dāng)?shù)牟牧现圃?。適配器610這樣設(shè)計(jì)，當(dāng)需要比插頭512至插座513更長的電連接時(shí)，它與兩個(gè)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(gè)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(gè)或多個(gè)墊片520，它取決于所需連接的長度。一組觸點(diǎn)可以安裝在適配器內(nèi)，它具有與插頭觸點(diǎn)配合的末端。雖然所示的實(shí)施例的適配器610使用于第二實(shí)施例，應(yīng)該理解，適配器610可以具有其它實(shí)施例，包括上述第一實(shí)施例的配合。雖然說明了插頭至插頭的適配器，應(yīng)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(yīng)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(diǎn)組件的正確的觸點(diǎn)高度。選擇的疊層高度的插頭和插座觸點(diǎn)組件16、72可以插入和接合至相應(yīng)的插頭12和插座13的基板14。如果疊層高度需要，一個(gè)或多個(gè)墊片20可以連接至插座基板14和插頭基板14中任何一個(gè)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(gè)或多個(gè)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(gè)或多個(gè)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(gè)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(yīng)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(diǎn)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(gè)疊層高度，不需要設(shè)計(jì)新型的連接器。這樣做簡化了制造過程，因?yàn)楦鞣N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(gè)組件可以使用公共的墊片。
雖然本發(fā)明具有各種應(yīng)用，一種應(yīng)用是具有疊層高度在約10-35mm范圍內(nèi)的連接器，以及每個(gè)連接器具有數(shù)量約100至400單獨(dú)的觸點(diǎn)。本發(fā)明的連接器的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是基板14內(nèi)間隙的菱形袋囊25。這樣保證了觸點(diǎn)緊密的封裝，以保持連接器的尺寸較小，而同時(shí)保持良好的信號(hào)和低的串音。菱形的袋囊25也保證了良好的觸點(diǎn)浸潤或圍繞觸點(diǎn)末端整個(gè)周邊連接的釬料。如上所述，這樣保證了良好的電性能。
應(yīng)該理解，即使本發(fā)明的許多特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)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(xì)節(jié)，然而所公開內(nèi)容僅是說明性的，以及可以做出細(xì)節(jié)的改變，特別是關(guān)于部件的形狀、尺寸和排列，但這些改變應(yīng)在本發(fā)明的原則內(nèi)，直至所附權(quán)利要求書表達(dá)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(gè)具有基板，它具有一組凹口；一組菱形袋囊，設(shè)置成間隙的菱形以及在這里袋囊位于每個(gè)凹口的下面，從而使觸點(diǎn)可以延伸通過凹口之一進(jìn)入袋囊之一；一組凹口實(shí)質(zhì)上是矩形的，從而使觸點(diǎn)延伸通過凹口和進(jìn)入菱形袋囊，它可以接收圍繞延伸進(jìn)入袋囊的觸點(diǎn)的部分周邊的可熔化元件。
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，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。
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，插頭組件還具有一組插頭觸點(diǎn)，設(shè)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(diǎn)，設(shè)置成為一列式條線形狀。
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，插頭組件還具有一組插頭觸點(diǎn)組件，設(shè)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(diǎn)組件，設(shè)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(yīng)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(yīng)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(shè)置釬料球，以及觸點(diǎn)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(diǎn)組件，以及插座可以具有插座觸點(diǎn)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(diǎn)至插頭觸點(diǎn)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(gè)或兩者的基板，以達(dá)到較大的疊層高度。
文檔編號(hào)H01R33/76GK1738099SQ200510088248
公開日2006年2月22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