專利名稱：無焊料柔軟電路載體與印刷電路板的互連的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互連裝置，特別涉及用以將柔軟電路載體與印刷電路板電氣互連的互連夾子和組件。
用以將柔軟電路載體(以下稱作“柔軟電路”)與印刷電路板(以下稱作“PCB”)電氣互連的典型的現(xiàn)有技術(shù)的方法成本高，這是由于現(xiàn)有技術(shù)互連方法中涉及的零件數(shù)量多又費(fèi)工的緣故。通常采用的用以將PCB電氣與柔軟電路互連的方法有以下三種方案。
第一種方案柔軟電路具一個(gè)有熱塑性插頭(header)，該插頭過模壓(overmolded)或在焊接到柔軟電路連接件端部。PCB具有一個(gè)配對(duì)的連接件插頭，然后將兩端壓在一起或卡在一起，使PCB與柔軟電路之間電氣互連。為使已配對(duì)的部件不會(huì)因沖擊或震動(dòng)而松動(dòng)，這種互連技術(shù)有時(shí)要求使用螺絲或其他緊固件固緊連接的兩邊，以確?；ミB的機(jī)械穩(wěn)定性。
第二種現(xiàn)有技術(shù)的互連方案依靠露在柔軟電路上的(pad)與位于PCB上的插頭(header)接觸。為使柔軟電路不致與該插頭松開，該插頭可以有一個(gè)彈簧片，在柔軟電路插入之后，由該彈簧片壓緊或卡住，像一個(gè)無插入力的連接件。
現(xiàn)有技術(shù)中典型使用的第三種互連方案涉及將柔軟電路焊接到PCB上。雖然這種方案是可靠的并且價(jià)格可行但這種方案制成一個(gè)組件，若該組件因任何原因而失效時(shí)，則不能使用。據(jù)此，一旦進(jìn)行互連，就須使一個(gè)新組件或一個(gè)新的柔軟電路，因而增加了總維修費(fèi)用。
上述第一、二兩種方案的主要缺陷是價(jià)格和可靠性。插頭的直接材料費(fèi)用加上將連接件裝配到PCB柔軟電路上所需的工時(shí)。第三種方案的主要問題是，一旦柔軟電路焊在PCB上，在試圖將焊接的柔軟電路從PCB上分開需要大量的勞動(dòng)才不會(huì)損壞該組件，故該組件只得更換。
為此，現(xiàn)在需要一種用以將柔軟電路與PCB電氣互連的方案，該方案不僅要在PCB與柔軟電路之間提供良好的電氣連接，而且還要簡(jiǎn)化該組件的制造。


圖1示出本發(fā)明的互連組件的分解圖。
圖2示出本發(fā)明的互連夾子的立體圖。
圖3示出互連在一起的圖1所示的組件的示意圖。
現(xiàn)在參照附圖，特別是圖1，圖1示出了本發(fā)明的互連組件的分解圖。該組件包括一個(gè)基板，例如PCB106。該P(yáng)CB包括一組互連插頭108，在優(yōu)選實(shí)施例中，互連插頭108位于PCB106的第一和第二主表面上，位于PCB106上的互連插頭從一個(gè)插頭的中心到相鄰接頭中心的間距為1.27mm(0.05英寸)，每個(gè)插頭的寬度為0.635mm(0.025英寸)，長(zhǎng)度為2.032mm(0.08英寸)。從第一個(gè)插頭開始到最后一個(gè)插頭的總長(zhǎng)度為14.605mm(0.575英寸)。配對(duì)的互連插頭130設(shè)置在柔軟電路載體104上，并且構(gòu)形得可使柔軟電路104一旦放到印刷電路板106上，柔軟電路104上的一個(gè)相應(yīng)插頭130就與印刷電路板106上的每個(gè)互連插頭108配準(zhǔn)?；ミB插頭108和130上用的電鍍材料最好是相互兼容，以使腐蝕的可能性減至最小。例如插頭108和130可以鍍金，以在相應(yīng)的插頭之間提供改善的電氣互連。
印刷電路板106包括兩個(gè)PCB定位件，例如位于PCB表面邊緣上的對(duì)準(zhǔn)突起110，它幫助柔軟電路104和夾子102與印刷電路板106對(duì)準(zhǔn)。柔軟電路載體104和夾子102均包括一組定位件，例如對(duì)準(zhǔn)孔116和118，它們分別與PCB106上的對(duì)準(zhǔn)突起110適配。因柔軟電路104和夾子102用同樣的定位件來定位，故插頭到插頭的總公差減到最小。提供一組槽112用以接納側(cè)部件120。在槽區(qū)112中設(shè)置一組固位件114，每個(gè)固位件具有一個(gè)導(dǎo)入斜面132，使夾子端部件120很容易地插入槽區(qū)112內(nèi)。導(dǎo)入斜面132最初有助于夾子102的“側(cè)到側(cè)”定位，直到側(cè)部的鎖或鎖定孔122與印刷電路板106上設(shè)置的固位件114相嚙合時(shí)為止。固位件114最好是鉤形突件，可與夾子102上的端部鎖122相嚙合。在優(yōu)選實(shí)施例中，側(cè)部鎖是位于每個(gè)懸臂件120上的孔。夾子102還包括兩排接觸彈簧124，在優(yōu)選實(shí)施例中，該接觸彈簧取彎曲的彈性指狀物的形式，并從夾子主要部分134的頂部延伸到底部邊緣。懸臂夾的端部件120相應(yīng)地從主要部分134的側(cè)邊緣延伸出來。
現(xiàn)在參看圖2，該圖示出本發(fā)明的固位夾子102。如上所述，夾子102包括兩排接觸彈簧或彈簧接觸指124。每個(gè)彈簧接觸指124都具有彎曲的端部件126，每個(gè)夾子端部件120都包括一個(gè)側(cè)部鎖122，它與位于印刷電路板106上的一個(gè)相應(yīng)的固位件114相嚙合。夾子端部件120是懸臂式的，以在固位夾子102開始與每個(gè)固位裝置114上設(shè)置的導(dǎo)入斜面132相嚙合時(shí)，夾子端部件120能朝彈簧指124向內(nèi)壓入。懸臂件120的端部也可以向里彎曲，以幫助夾子102引到印刷電路板106上。彎曲的端部件依靠導(dǎo)入斜面部分132滑動(dòng)，使懸臂件120直入，使孔122鎖住固位件114。
每個(gè)接觸指具有一個(gè)突出的端部126，以對(duì)著位于柔軟電路載體104上的插夾128施加一個(gè)很好的機(jī)械偏壓力，使其與位于PCB106上的相應(yīng)插頭108依次電接觸。
夾子102最好是用不銹鋼、鈹青銅、或任何其他的金屬、或金屬合金整體制成，這些金屬或合金應(yīng)有足夠高的屈服強(qiáng)度，以保證夾子102能無數(shù)次的裝夾和拆卸，每次都具有可靠的連接。在優(yōu)選實(shí)施例中，夾子102是用不銹鋼整體構(gòu)成的。
圖3示出了完全連接的固位夾子102。固位夾子102在互連插頭108與位于柔軟電路載體104上的相應(yīng)插頭128之間提供良好的電氣互連。在優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)彈簧指124的寬度應(yīng)能使壓力施加在兩個(gè)相鄰的互連插頭108與柔軟電路104上的相應(yīng)插頭128上。一旦PCB插頭108與柔軟電路插頭128彼此對(duì)準(zhǔn)時(shí)，彈簧指124有助于確保每個(gè)配對(duì)的PCB插頭108與柔軟電路插頭128具有足夠的、彼此對(duì)抗的力，以在每組配對(duì)的插頭上呈現(xiàn)低電阻的連接。當(dāng)固位夾子壓入PCB106上的固位件114中時(shí)，上排指與下排指124的突出端部126之間有縫隙，有益于加壓裝配。
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，現(xiàn)在描述組裝和拆卸工藝過程。為使PCB106互連到柔軟電路104上，應(yīng)用位于PCB106上的定位件110將柔軟電路載體104壓入PCB106的邊緣。對(duì)著PCB106給柔軟電路104加壓，直到它碰到位于PCB106的表面邊緣上的停止邊緣130時(shí)為止。停止邊緣130和定位件110保證PCB106上的互連插頭108與位于柔軟電路104上的插頭128相互對(duì)準(zhǔn)，并立即相互對(duì)著壓緊。下一步驟要求將固位夾子102置入位于固位件114導(dǎo)入邊緣上的導(dǎo)入斜面132中。最后，固位夾子102壓到PCB106上，直到固位夾子固位器122嚙合到位于PCB106上的帶有固位裝置114的一側(cè)為止。固位夾102壓到PCB106上使其端部120向里偏移，使懸臂端部分120與固位件114之間壓配合。一旦夾子102插到PCB106上，多個(gè)彈簧指124被機(jī)械偏置，對(duì)著pCB插頭108壓下柔軟電路插頭128。
為拆卸已互連的組件，給每個(gè)端部120加壓，使夾子102上的兩個(gè)側(cè)部鎖120向里壓。這使固位件114從夾子的PCB側(cè)部鎖122中脫出。然后，可從組件中拉出夾子102。最后，柔軟電路載體104可從PCB106脫除。
總而言之，本發(fā)明有助于減少PCB106與柔軟電路載體104互連所需的費(fèi)用。本發(fā)明提供的互連方案還提供了無數(shù)次的容易地裝配和拆卸該連接的能力，并同時(shí)保持機(jī)械和電氣的完整性。由于對(duì)柔軟電路載體104和PCB106設(shè)有必要的細(xì)節(jié)和特征性的部件，并且僅承擔(dān)一個(gè)價(jià)廉的夾子102的費(fèi)用，因而用于互連每根線的費(fèi)用明顯地降低了。
權(quán)利要求
1.一種互連夾子，其特征在于包括一個(gè)主要部分，具有頂部、底部、第一和第二側(cè)邊邊緣；第一和第二排彈簧接觸指，第一排彈簧接觸指從主要部分的頂部邊緣伸出，第二排彈簧接觸指從主要部分的底部邊緣伸出；第一和第二懸臂端部，第一懸臂端部從主要部分的第一例部邊緣伸出，第二懸臂端部從主要部分的第二側(cè)部邊緣伸出；和一個(gè)孔，位于主要部分上。
2.按權(quán)利要求1的夾子，其特征是，第一和第二排彈簧指接觸朝著彼此彎曲。
3.按權(quán)利要求2的夾子，其特征在于還包括一個(gè)孔，在第一和第二懸臂端部分之中每一個(gè)之上。
4.按權(quán)利要求3的夾子，其特征是，每個(gè)第一和第二排的彈簧指上有突起的端部件。
5.按權(quán)利要求4的夾子，其特征是，每個(gè)第一和第二懸臂端部有彎曲的端部。
6.按權(quán)利要求1的夾子，其特征是，該夾子是用不銹鋼制造的。
7.按權(quán)利要求1的夾子，其特征是，該夾子是用鈹青銅制造的。
8.一種用固位夾子將柔軟電路載體互連到印刷電路板上的互連組件，其特征在于包括印刷電路板，包括第一和第二主要表面和一邊緣表面；多個(gè)互連插頭，位于第一主表面上；和柔軟電路載體，包括第一和第二主表面，和多個(gè)插頭位于第二表面上；固位夾子，包括一個(gè)主要部分，具有頂部、底部、第一和第二側(cè)部邊緣，第一和第二排彈簧接觸指，第一排彈簧接觸指從主要部分的頂部邊緣伸出，第二排彈簧接觸指從主要部分的底部邊緣伸出；和利用第一和第二排彈簧接觸指使柔軟電路載體上的多個(gè)插頭與位于印刷電路板上的多個(gè)互連插頭的每一個(gè)插頭電氣耦合，第一和第二排彈簧指接觸頭使柔軟電路板上的多個(gè)插頭對(duì)著印刷電路板上的互連插頭機(jī)械偏移。
9.按權(quán)利要求8的互連組件，其特征在于還包括在印刷電路板處一個(gè)定位件、第一和第二固定件，位于邊緣表面上；在柔軟電路載體處一個(gè)孔，穿過所述第一和第二主表面；和在柔軟電路載體的孔，接納印刷電路板定位件，以使柔軟電路與印刷電路對(duì)準(zhǔn)，因此，柔軟電路載體上的多個(gè)插頭與印刷電路板上的多個(gè)插頭相互基本上配準(zhǔn)。
10.按權(quán)利要求9的互連組件，其特征是，柔軟電路載體沿印刷電路板的邊緣表面折疊。
全文摘要
用以將一個(gè)印刷電路板(106)到與一個(gè)柔軟電路載體(104)電氣互連的組件包括一個(gè)固位夾子(102)，用于將印刷電路板(106)對(duì)著柔軟電路載體(104)機(jī)械加壓。印刷電路板(106)包括一組與位于柔軟電路(104)上的定位裝置(116)匹配的定位件(110)。一組固位件(114)與位于固位夾子上的側(cè)部鎖(122)匹配，并保持夾子(102)與印刷電路板(106)以機(jī)械偏壓狀態(tài)嚙合。
文檔編號(hào)H01R12/62GK1117659SQ9510731
公開日1996年2月28日 申請(qǐng)日期1995年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月1日
發(fā)明者馬克·R·佩爾蒂埃, 朱麗奧·C·卡斯塔達(dá), 斯圖爾特·A·海爾斯伯格 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司