專利名稱：用于連接電氣部件的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于使一個(gè)電氣部件與另一個(gè)電氣部件相連接的系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種具有利用張力加載纖維的接觸界面的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
電氣系統(tǒng)中的一些部件有時(shí)需要利用電氣連接器連接在一起，從而形成一個(gè)完整的功能系統(tǒng)。這些部件的尺寸大小和復(fù)雜程度可因系統(tǒng)類型的不同而不同。例如，參照?qǐng)D1，系統(tǒng)可包括一底板組件，該底板組件又包括一底板或主板30和多個(gè)子插件板32，它們可利用連接器34連接在一起，而且在這些板上還可包括一組用于不同軌道上的多個(gè)單獨(dú)的插針連接。例如，在電信領(lǐng)域內(nèi)，連接器將一子插件板與一底板連接在一起，而且每個(gè)連接器都可包括多達(dá)2000個(gè)或更多的插針?；蛘?，該系統(tǒng)可包括多個(gè)利用單插針同軸式連接器或其它類型的連接器連接在一起的部件，而且在它們之間還存在許多變化。不論電氣系統(tǒng)為何種類型，技術(shù)的發(fā)展都將使電路和電氣部件的體積變得越來(lái)越小，功率也更加強(qiáng)大。但是，從整體上說(shuō)，與電路軌道和部件相比，各個(gè)連接器的體積仍然很大。
參照?qǐng)D2a和2b，圖中示出了圖1所示的底板組件的透視圖。圖2a還示出了連接器34的插件部分的放大截面，該連接器34的插件部分包括一殼體36和多個(gè)安裝在該殼體36內(nèi)的插針38。圖2b示出了連接器34的插槽部分的放大截面，該連接器34的插槽部分包括一個(gè)殼體40，該殼體限定有多個(gè)開(kāi)口42，而這些開(kāi)口適合于容納連接器插件部分的插針38。
連接器34的一部分已經(jīng)在圖3a中詳細(xì)示出。該連接器的插槽部分的每個(gè)觸點(diǎn)都包括一被安裝在其中一個(gè)開(kāi)口(圖2b中的附圖標(biāo)記42)內(nèi)的主體部分44。連接器插針部分的對(duì)應(yīng)插針38適合于與主體部分44相配合。每個(gè)插針38和主體部分44都包括一端接觸點(diǎn)48。如圖3b所示，主體部分44包括兩個(gè)懸臂46，這種懸臂適合于為對(duì)應(yīng)插針38提供“干涉配合(interference fit)”。為在插針38與主體部分44之間形成合格的電氣連接，懸臂46被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生一個(gè)較大夾緊力的結(jié)構(gòu)形式。這樣，就需要一個(gè)很高的垂直力使連接器的插件部分與連接器的插槽部分相配合。但在許多應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)都不希望出現(xiàn)這種情況，具體如下文所述。
當(dāng)傳統(tǒng)型連接器的插件部分與插槽部分相接合時(shí)，插針38在懸臂46之間滑動(dòng)時(shí)做“摩擦接觸”動(dòng)作，這樣就需要很高的法向力來(lái)克服懸臂的夾緊力并將插針38插入到主體部分44內(nèi)。在處于接觸狀態(tài)下的兩個(gè)滑動(dòng)表面(銷和懸臂)之間存在三個(gè)摩擦力分量，即粗糙干擾(asperity interactions)、附著力(adhesion)和表面開(kāi)槽力(surfaceplowing)。在肉眼看起來(lái)很平整光滑的那些表面，例如插針38和懸臂46，實(shí)際上在放大狀態(tài)下是不平整和粗糙的。粗糙干擾是這些表面彼此滑動(dòng)時(shí)因表面不規(guī)則部之間的干擾而導(dǎo)致的。粗糙干擾既是摩擦產(chǎn)生的原因，也是產(chǎn)生顆粒的原因。類似地，附著力是指位于粗糙表面上的微觀接觸點(diǎn)的局部焊接，是由于在這些點(diǎn)上的高應(yīng)力集中造成的。當(dāng)這些表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，這些焊接點(diǎn)的斷裂就成為一摩擦源。
此外，微?？赡鼙粖A在連接器的接觸表面之間。例如，參照?qǐng)D4a，圖中示出了圖3b所示的傳統(tǒng)連接器的放大部分，而且圖中示出了一顆粒50被夾在插針38與連接器34的懸臂46之間的情形。由懸臂施加的夾緊力52必須足以使微粒局部嵌入一個(gè)或兩個(gè)表面內(nèi)，如圖4b所示，這樣就可以在插針38與懸臂46之間仍然保持電氣接觸。如果夾緊力52不夠大，那么微粒50就可能阻礙在插針38與懸臂46之間形成電氣連接，這樣就可能導(dǎo)致連接器34失效。但是，夾緊力52越高，那么將插針38插入到連接器34插槽部分的主體部分44內(nèi)所需的法向力就必須越高。當(dāng)銷相對(duì)懸臂滑動(dòng)時(shí)，微粒就會(huì)在這些表面上切出溝槽。這種現(xiàn)象就被稱為“表面開(kāi)槽”，而且是第三個(gè)摩擦分量。
現(xiàn)參照?qǐng)D5，圖中示出了插針38與其中一個(gè)懸臂46之間的接觸點(diǎn)的放大部分，而且有一顆粒50被夾在銷38與懸臂46之間。當(dāng)銷沿箭頭54所示的方向相對(duì)懸臂滑動(dòng)時(shí)，微粒50將在懸臂的表面58和/或銷的表面60上開(kāi)出一溝槽56。該溝槽56使連接器產(chǎn)生磨損，而且尤其對(duì)鍍金連接器不利，因?yàn)榻鹗且环N較軟的金屬，顆粒可能將鍍金層切穿，從而使連接器的下面基底露出。這樣就會(huì)加速連接器的磨損，因?yàn)槁冻龅倪B接器基底例如可能是銅，易于氧化。氧化會(huì)使連接器的磨損更加嚴(yán)重，因?yàn)榇嬖诰哂懈吣ノg性的氧化顆粒。此外，隨著時(shí)間的推移，氧化會(huì)使電氣接觸老化，即使沒(méi)有將連接器拆卸下來(lái)并將其重新插入也是如此。
一種能夠解決顆粒被夾在表面之間的問(wèn)題的技術(shù)方案就是要提供一種設(shè)置有“顆粒收集器”的表面。參照?qǐng)D6a-c，第一表面62可沿箭頭66所示的方向相對(duì)第二表面64移動(dòng)。當(dāng)該表面64沒(méi)有設(shè)置顆粒收集器時(shí)，一種被叫做結(jié)塊的過(guò)程會(huì)在這些表面的移動(dòng)過(guò)程中使小顆粒68按照?qǐng)D6a-c所示的順序結(jié)合起來(lái)并形成一個(gè)巨大的塊狀顆粒70。形成塊狀顆粒是非常不利的，因?yàn)轭w粒較大則意味著需要夾緊力才能穿透該顆粒，或者使顆粒嵌在一個(gè)或兩個(gè)表面內(nèi)，這樣才能夠使在表面62和表面64之間形成的電氣連接較高。因此，表面64可設(shè)置有如圖6d-6g所示的顆粒收集器72，該收集器可以是一些設(shè)置在表面上的小凹槽，如圖所示。當(dāng)表面62從表面64上方移過(guò)時(shí)，顆粒68會(huì)被推入顆粒收集器72內(nèi)，這樣，就不會(huì)發(fā)生開(kāi)槽現(xiàn)象或干涉表面62和64之間的電氣連接。但是，這些傳統(tǒng)型顆粒收集器的缺陷在于在表面64上加工出收集器是一項(xiàng)非常困難的工作，這樣就會(huì)增加連接器的成本。這些顆粒收集器還形成了易于增加應(yīng)力和產(chǎn)生破斷的特征，這樣，與不存在顆粒收集器的情況相比，連接器更加有可能出現(xiàn)非常嚴(yán)重的故障。
另一種電氣連接器是插座。插座的獨(dú)特之處在于在插入/取下的過(guò)程中兩個(gè)接觸面之間極少滑動(dòng)，從而也極少有擦拭動(dòng)作。盡管插座也可用于電路板-電路板連接、電路板-裝置連接、裝置-裝置連接以及電纜-電路板連接，但是其通常用來(lái)在電路板和電氣部件之間形成臨時(shí)連接。插座一般分為兩種(1)便于測(cè)試電氣部件(或裝置)的插座；和(2)用于使一個(gè)電氣部件(或裝置)與另一個(gè)電氣部件(或裝置)相連的端部應(yīng)用的插座。諸如測(cè)試插座和老化插座(Burn-inSocket)之類用于測(cè)試電氣部件的插座，例如可用于與裝置或電氣部件形成連接，從而完成裝置的功能性測(cè)試或電完整性測(cè)試。此類插座通常設(shè)計(jì)為僅通過(guò)短期連接(例如每個(gè)被插入裝置只不過(guò)為幾天)來(lái)用于高周期計(jì)數(shù)(即其設(shè)計(jì)壽命使其在損壞之前與很多裝置接合及脫離)。插座也可用于安裝在諸如個(gè)人電腦和服務(wù)器一類的終端應(yīng)用場(chǎng)合中的裝置。用于該終端應(yīng)用的插座在電氣部件之間形成電氣連接，其中，至少一個(gè)電氣部件在產(chǎn)品壽命期間可能需要更換或升級(jí)。在這種情況下使用插座使得一個(gè)部件易于拆除，并且無(wú)需進(jìn)行費(fèi)用高或耗時(shí)長(zhǎng)的解焊工序。
目前的插座技術(shù)是基于pogo插針、彈簧臂、凸輪驅(qū)動(dòng)裝置，有時(shí)是基于可壓縮的導(dǎo)電聚合物。Pogo插針采用安裝在圓筒內(nèi)的小型彈簧，從而當(dāng)裝置受壓時(shí)在觸針上形成法向力。彈簧臂利用懸臂梁以便在從默認(rèn)位置上偏斜時(shí)形成法向力。在試圖維持小型化工藝時(shí)此兩種裝置均存在問(wèn)題。很難制造出越來(lái)越小的pogo插針用彈簧，并且成本也很昂貴，而且難以制造出尺寸極小的圓筒和插針。當(dāng)彈簧臂做得越來(lái)越小時(shí)，它們會(huì)出現(xiàn)過(guò)于嚴(yán)格的公差堆疊問(wèn)題?？紤]到接觸界面的變化(即插針格柵陣列中的高度不同的插針或某些裝置的非平面性)，多個(gè)接觸點(diǎn)應(yīng)當(dāng)能夠利用較小的作用力來(lái)應(yīng)付較大的撓度。彈簧梁的小型化存在缺陷，其原因在于，當(dāng)彈簧梁較小時(shí)，規(guī)定荷載的偏差相應(yīng)減小。當(dāng)在大型陣列范圍內(nèi)組合多個(gè)梁時(shí)，小型梁的公差堆疊要求可能會(huì)過(guò)嚴(yán)，導(dǎo)致在某一點(diǎn)處接觸較輕，而在另一點(diǎn)處接觸非常重，從而可能會(huì)導(dǎo)致接觸點(diǎn)受損。凸輪驅(qū)動(dòng)裝置采用凸輪運(yùn)動(dòng)在插座與裝置之間強(qiáng)制接觸。因?yàn)樵O(shè)有許多活動(dòng)部件，故而非常復(fù)雜，而這些活動(dòng)部件價(jià)格昂貴，并且難以保持制作得較小以跟上裝置技術(shù)。導(dǎo)電聚合物可能需要極高的壓應(yīng)力來(lái)通過(guò)分界面接觸，并且很難獲得可重復(fù)且穩(wěn)定的電特性，例如電阻抗和電阻。由于具有可壓縮聚合物，所以總有可能越過(guò)觸點(diǎn)而短接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種利用接觸界面建立與電氣部件的電氣連接的方法及裝置。在某些示例性實(shí)施方式中，裝置的接觸界面包括至少一個(gè)加載纖維和至少一個(gè)具有至少一個(gè)接觸點(diǎn)的導(dǎo)體。導(dǎo)體(一個(gè)或多個(gè))與加載纖維連接，從而當(dāng)裝置與電氣部件接合時(shí)可在導(dǎo)體(一個(gè)或多個(gè))的接觸點(diǎn)(一個(gè)或多個(gè))與電氣部件之間建立電氣連接。在某些示例性實(shí)施方式中，導(dǎo)體由加載纖維編織而成，或纏繞在加載纖維上。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)體由成型觸點(diǎn)和導(dǎo)線構(gòu)成。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，裝置包括一老化插座裝置。在另一實(shí)施例中，該裝置包括測(cè)試插座裝置。在另一實(shí)施例中，裝置包括一電路板。在另一實(shí)施例中，裝置包括處理元件、存儲(chǔ)元件或擴(kuò)展卡。
在某些實(shí)施例中，可在裝置與多個(gè)電氣部件之間建立電氣連接。
在另一實(shí)施例中，裝置的接觸界面可包括第一和第二導(dǎo)體、一加載纖維和一張力導(dǎo)向件。第一和第二導(dǎo)體可與加載纖維連接，而張力導(dǎo)向件可置于第一和第二導(dǎo)體之間，從而當(dāng)裝置與電氣部件接合時(shí)，加載纖維與張力導(dǎo)向件相接觸。張力導(dǎo)向件可為實(shí)心或空心支承柱，或者可為面板的局部。
在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)加載纖維形成具有多個(gè)交點(diǎn)的格柵，導(dǎo)體(一個(gè)或多個(gè))在格柵的交點(diǎn)處或其附近可與至少一個(gè)加載纖維相連接。
在一可選擇的實(shí)施例中，多個(gè)加載纖維形成具有至少兩層加載纖維的陣列，至少一個(gè)導(dǎo)體可與第一層加載纖維和第二層加載纖維相連接。
某些實(shí)施例中的接觸界面還包括一張力彈簧，導(dǎo)體的一端可與張力彈簧相連接。
在一些實(shí)施例中，示例性的裝置還可包括一與加載纖維(一個(gè)或多個(gè))相連接的高頻調(diào)制器，高頻調(diào)制器能以基頻激發(fā)加載纖維(一個(gè)或多個(gè))。
在某些實(shí)施例中，裝置的接觸界面包括多個(gè)加載纖維和多個(gè)導(dǎo)體，其中每一導(dǎo)體與至少一個(gè)加載纖維相連接，從而當(dāng)裝置與電氣部件接合時(shí)，可在至少一部分多個(gè)導(dǎo)體與電氣部件之間建立起電氣連接。在許多實(shí)施例中，電氣部件包括多個(gè)觸點(diǎn)，其中，當(dāng)裝置與電氣部件接合時(shí)，可在接觸界面的多個(gè)導(dǎo)體的至少一部分與電氣部件的多個(gè)觸點(diǎn)之間建立起電氣連接。在某些實(shí)施例中，電氣部件的多個(gè)觸點(diǎn)可包括一球狀格柵陣列、一表面安裝陣列或一插針格柵陣列。
本發(fā)明還涉及一種用于檢測(cè)電氣部件的電完整性(electricalintegrity)或功能性的方法及裝置。在某些實(shí)施例中，裝置包括多個(gè)加載纖維、多個(gè)導(dǎo)體和多個(gè)張力導(dǎo)向件。各導(dǎo)體可與至少一個(gè)加載纖維相連接。張力導(dǎo)向件可置于各所述導(dǎo)體的至少一側(cè)。在該實(shí)施方式中，當(dāng)裝置與電氣部件接合時(shí)，可在多個(gè)導(dǎo)體的至少一部分與電氣部件之間建立起電氣連接。當(dāng)裝置與電氣部件接合時(shí)，多個(gè)加載纖維的至少一部分可與多個(gè)張力導(dǎo)向件相接觸。
在一個(gè)實(shí)施例中，該裝置包括一老化插座裝置。在另一實(shí)施例中，該裝置包括測(cè)試插座裝置。


參照附圖，通過(guò)對(duì)下述多個(gè)非限制性實(shí)施例所做的說(shuō)明，將會(huì)清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，其中在不同的附圖中，類似的附圖標(biāo)記表示類似的元件。這些附圖僅用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行圖示和說(shuō)明，并非是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
圖1為一傳統(tǒng)底板組件的透視圖；圖2a為一傳統(tǒng)底板組件的透視圖，圖中示出了傳統(tǒng)的插入連接器元件的放大部分；圖2b為一傳統(tǒng)底板組件的透視圖，圖中示出了傳統(tǒng)的插槽連接器元件的放大部分；
圖3a為可與圖1、2a和2b所示的底板組件一起使用的傳統(tǒng)連接器的橫剖面視圖；圖3b為圖3a所示的傳統(tǒng)連接器的單個(gè)連接的放大橫剖面視圖；圖4a為圖3b所示的傳統(tǒng)連接器的放大部分的說(shuō)明圖，圖中示出了一個(gè)被卡住的顆粒；圖4b為圖4a所示的連接器放大部分的說(shuō)明圖，其中上述顆粒嵌入在連接器的表面內(nèi)；圖5為一示意圖，圖中示出了開(kāi)槽現(xiàn)象(plowing phenomenon)的一個(gè)實(shí)例；圖6a-g為顆粒結(jié)塊的示意圖，示出了在連接器中存在和不存在顆粒收集器的情形；圖7為根據(jù)本發(fā)明的編織型連接器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖8為圖7所示的編織型連接器放大部分的一個(gè)例子的透視圖；圖9a和9b為圖8所示的連接器局部的放大橫剖面視圖；圖10為圖7所示的連接器的簡(jiǎn)化橫剖面視圖，其中該連接器具有多個(gè)可移動(dòng)的拉伸端壁；圖11為圖7所示的連接器的簡(jiǎn)化橫剖面視圖，其中該連接器包括多個(gè)彈簧部件，這些彈簧部件將非導(dǎo)電性織物纖維連接到端壁上；圖12為拉伸底座的另一實(shí)例的透視圖；圖13a為圖7和8所示的編織型連接器的放大橫剖面視圖；圖13b為具有一個(gè)顆粒的圖7和8所示的編織型連接器的放大橫剖面視圖；圖14為圖7所示的編織型連接器的放大部分的平面圖；圖15a為圖7所示的連接器在與一配合連接器元件相配合時(shí)的透視圖；圖15b為圖7所示的連接器在與一配合連接器元件相配合時(shí)的透視圖；圖16a為根據(jù)本發(fā)明的連接器的另一實(shí)施例的透視圖；圖16b為圖16所示的連接器在與一配合連接器元件脫開(kāi)后的透視圖；圖17a為根據(jù)本發(fā)明的連接器的另一實(shí)施例的透視圖；圖17b為圖17a所示的連接器的透視圖；圖18為根據(jù)本發(fā)明的編織型連接器的另一實(shí)施例的透視圖；圖19為圖18所示的連接器的局部放大橫剖面視圖；圖20a為一配合連接器元件的一個(gè)實(shí)例的透視圖；圖20b為配合連接器元件的另一實(shí)例的橫剖面視圖；圖21為一配合連接器元件的另一實(shí)例的透視圖，其中該配合連接器元件可以構(gòu)成圖18所示連接器的一部分；圖22為一配合連接器元件的另一實(shí)例的透視圖，其中該配合連接器元件包括一屏蔽件，該屏蔽件可構(gòu)成圖18所示連接器的一部分；圖23為根據(jù)本發(fā)明的一組編織型連接器的透視圖；圖24為一個(gè)示例性編織型連接器實(shí)施例的橫剖面視圖，圖中示出了導(dǎo)體和加載纖維的方位；圖25a-b示出了導(dǎo)體編織型連接器的實(shí)施例；圖26a-c示出了設(shè)置有自動(dòng)端接導(dǎo)體的編織型連接器的實(shí)施例；圖27示出了幾種不同的編織型連接器實(shí)施例的電阻與正常接觸力之間的關(guān)系；28a和28b為根據(jù)本發(fā)明啟示的一種編織型連接器實(shí)施例的橫剖面視圖；圖29為一種編織型連接器的實(shí)施例的放大橫剖面視圖，該連接器設(shè)置有一個(gè)凸起的接觸配合表面；圖30示出了根據(jù)本發(fā)明啟示的一種編織型電力連接器的示例性實(shí)施例；圖31為圖30所示的編織型連接器實(shí)施例的后視圖；圖32示出了幾種示例性彈簧臂的實(shí)施例；圖33示出了圖30所示的編織型連接器實(shí)施例的導(dǎo)體配合導(dǎo)體的接合；圖34示出了根據(jù)本發(fā)明啟示的編織型電力連接器的另一示例性實(shí)施例；圖35示出了圖34中的連接器的另一視圖；圖36示出了圖34所示的編織型連接器實(shí)施例，該連接器設(shè)置有多個(gè)能夠在加載纖維內(nèi)產(chǎn)生負(fù)載的彈簧臂；圖37a和37b示出了根據(jù)本發(fā)明啟示的編織型數(shù)據(jù)連接器的一個(gè)示例性實(shí)施例；圖38示出了具有典型球狀格柵陣列的裝置；圖39示出了具有典型表面安裝墊的裝置；圖40示出了根據(jù)本發(fā)明啟示的一示例性裝置；圖41示出了根據(jù)本發(fā)明啟示的一裝置的示例性導(dǎo)體；圖42示出了根據(jù)本發(fā)明啟示的一裝置的另一示例性導(dǎo)體；圖43示出了根據(jù)本發(fā)明啟示的一示例性導(dǎo)體陣列；圖44示出了另一示例性導(dǎo)體陣列；圖45示出了根據(jù)本發(fā)明啟示的另一示例性裝置；以及圖46示出了根據(jù)本發(fā)明啟示的又一示例性裝置。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種能夠克服現(xiàn)有連接器的缺陷的電力連接器。本發(fā)明包括一導(dǎo)電體，該導(dǎo)電體具有極高的密度，而且僅利用一較低的法向力就能夠使連接器元件與配合連接器元件相互接合。應(yīng)該知道本發(fā)明的應(yīng)用并非局限于如下述說(shuō)明書(shū)所述或如圖所示的部件結(jié)構(gòu)和排列方式的細(xì)節(jié)。本發(fā)明還可以通過(guò)其它實(shí)施例和方式來(lái)實(shí)施。另外，還應(yīng)該知道在本文中所采用的用語(yǔ)和術(shù)語(yǔ)僅用于說(shuō)明，而不具有限制意義?！鞍ā薄ⅰ鞍ㄓ小被颉熬哂小奔捌渥冃问侵赴笫龅乃胁考捌涞韧鎿Q和其它部件。此外，還應(yīng)該知道在本文中所用的術(shù)語(yǔ)“連接器”是指每個(gè)插針和插座式連接器元件及插針和插座式連接器元件的組合，以及任何類型的連接器的各個(gè)配合連接器元件及其組合。應(yīng)該知道術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)體”是指所有導(dǎo)電元件，例如導(dǎo)線、導(dǎo)電纖維、金屬帶、金屬導(dǎo)電芯或其它導(dǎo)電芯等，但并不限于此。
參照?qǐng)D7，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的連接器的一個(gè)實(shí)施例。該連接器80包括一個(gè)殼體82，該殼體可包括一個(gè)底座部件84和兩個(gè)端壁86。多個(gè)非導(dǎo)電纖維88可設(shè)置在兩個(gè)端壁86之間。多個(gè)導(dǎo)體90可基本沿垂直于多個(gè)非導(dǎo)電纖維88的方向從底座部件84伸出。這些導(dǎo)體90可與多個(gè)非導(dǎo)電纖維編織在一起，從而沿各個(gè)導(dǎo)體的長(zhǎng)度方向形成多個(gè)隆起和凹入部分，這樣就形成了一種編織型連接器結(jié)構(gòu)。通過(guò)編織，使每個(gè)導(dǎo)體都具有多個(gè)觸點(diǎn)，而且這些觸點(diǎn)設(shè)置在各個(gè)導(dǎo)體的長(zhǎng)度方向上，具體如下所述。
在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)導(dǎo)體90a，例如四個(gè)導(dǎo)體，可一起構(gòu)成一個(gè)電氣觸點(diǎn)。但是，應(yīng)該知道每個(gè)導(dǎo)體都可以單獨(dú)構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的電氣觸點(diǎn)，或者，也可將任意數(shù)量的導(dǎo)體組合在一起形成一個(gè)單一電氣觸點(diǎn)。圖7所示的連接器可包括多個(gè)端接觸點(diǎn)91，這些端接觸點(diǎn)例如可以永久性或可拆卸地連接到底板或子插件板上。在圖示的實(shí)例中，端接觸點(diǎn)91被安裝到一個(gè)板102上，而該板又可被安裝到殼體82的底座部件84上?；蛘撸私硬糠忠部芍苯优c殼體82的底座部件84相連接。該底座部件84和/或端壁86也可用于將連接器80固定到底板或子插件板上。圖7所示的連接器適合與一個(gè)或多個(gè)配合連接器元件相接合，具體如下所述。
圖8示出了連接器80的一個(gè)放大部分的實(shí)例，圖中示出了一個(gè)電氣觸點(diǎn)，該電氣觸點(diǎn)包括四個(gè)導(dǎo)體90a。這四個(gè)導(dǎo)體90a可與一個(gè)公共的端接觸點(diǎn)91連接在一起。應(yīng)該知道端接觸點(diǎn)91無(wú)需具有圖示的形狀，而是可以具有任何適合于與例如半導(dǎo)體裝置、電路板、電纜等端接的合適結(jié)構(gòu)。根據(jù)一個(gè)實(shí)例，多個(gè)導(dǎo)體90a可包括一個(gè)第一導(dǎo)體90b和一個(gè)設(shè)置在第一導(dǎo)體90b附近的第二導(dǎo)體90c。第一和第二導(dǎo)體可按照下述方式與多個(gè)非導(dǎo)電纖維88編織在一起使第一根非導(dǎo)電纖維88從第一導(dǎo)體90b的凹入部分92上方和第二導(dǎo)體90c的隆起部分94下方通過(guò)。這樣，位于導(dǎo)體長(zhǎng)度方向上的多個(gè)觸點(diǎn)就可根據(jù)與之接觸的配合連接器所在的位置而由凹入部分或隆起部分構(gòu)成。圖8所示的配合觸點(diǎn)96可構(gòu)成配合連接器元件97的一部分，該配合連接器元件97與圖15b所示的連接器80相接合。如圖8所示，導(dǎo)體90a的凹入部分中的至少一些在導(dǎo)體90a和配合觸點(diǎn)96之間形成了多個(gè)觸點(diǎn)。還應(yīng)該知道配合觸點(diǎn)無(wú)需具有圖示的形狀，而且可以具有用來(lái)與例如半導(dǎo)體裝置、電路板、電纜等相端接的任何合適結(jié)構(gòu)。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，存在于連接器80的編織部分中的張力可在連接器80的導(dǎo)體與配合連接器96之間產(chǎn)生接觸力。在一個(gè)實(shí)例中，多個(gè)非導(dǎo)電纖維88可包括彈性材料。通過(guò)對(duì)彈性纖維進(jìn)行拉伸就可以在非導(dǎo)電纖維88中產(chǎn)生彈性張力，該彈性張力可用于在連接器80與配合觸點(diǎn)96之間產(chǎn)生接觸力。這種彈性的非導(dǎo)電纖維可預(yù)先受到拉伸處理，以產(chǎn)生彈性力；或者，也可以將其安裝到拉伸底座上，具體如下所述。
現(xiàn)參照?qǐng)D9a，圖中示出了圖8所示的連接器沿圖8中的剖面線A-A的放大剖視圖。這種彈性的非導(dǎo)電纖維88可沿箭頭93a和93b所示的方向受到拉伸，這樣就可以在非導(dǎo)電纖維中產(chǎn)生預(yù)定的張力，而該張力就可以在導(dǎo)體90與配合觸點(diǎn)96之間產(chǎn)生預(yù)定的接觸力。在圖9a所示的實(shí)例中，非導(dǎo)電纖維88可按照下述方式進(jìn)行拉伸使非導(dǎo)電纖維88相對(duì)配合導(dǎo)體96的剖面99形成一個(gè)角度95，以將導(dǎo)體90抵壓到配合觸點(diǎn)96上。在該實(shí)施例中，一個(gè)以上的導(dǎo)體90可與配合導(dǎo)體96相接觸?；蛘?，如圖9b所示，單個(gè)導(dǎo)體90可與任何一個(gè)單個(gè)配合導(dǎo)體96相接觸，以形成上述的電氣接觸。與前一實(shí)例相同，非導(dǎo)電纖維86沿箭頭93a和93b的方向受到拉伸并相對(duì)位于導(dǎo)體90任意一側(cè)的配合觸點(diǎn)96的平面形成一個(gè)角度97。
如上所述，彈性非導(dǎo)電纖維88可與拉伸底座(tensioning mount)連接在一起。例如，殼體的端壁86可被用作拉伸底座，以在非導(dǎo)電纖維88上產(chǎn)生張力。這一點(diǎn)可例如通過(guò)將端壁86設(shè)置成能夠在第一位置或停止位置250和第二位置或拉伸位置252之間移動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式而得以實(shí)現(xiàn)，如圖10所示。端壁86從停止位置250向拉伸位置252的移動(dòng)將使彈性非導(dǎo)電纖維88受到拉伸，這樣就產(chǎn)生了張力。如圖所示，非導(dǎo)電纖維88的長(zhǎng)度可在當(dāng)拉伸底座處于停止位置250上時(shí)(當(dāng)無(wú)配合連接器與連接器80接合時(shí))的纖維的第一長(zhǎng)度251與當(dāng)拉伸底座處于拉伸位置252上時(shí)(當(dāng)一個(gè)配合連接器與連接器80相接合時(shí))的第二長(zhǎng)度253之間變化。當(dāng)配合連接器與連接器元件相接合時(shí)，非導(dǎo)電纖維88的拉伸和張緊又可以在導(dǎo)電織物(為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，未在圖10中示出)和配合觸點(diǎn)之間產(chǎn)生接觸力。
根據(jù)另一實(shí)例，如圖11所示，彈簧254可與非導(dǎo)電纖維88的一端或兩端連接在一起并與對(duì)應(yīng)的一個(gè)或兩個(gè)端壁86相連接，這樣就使這些彈簧產(chǎn)生了彈性力。在該實(shí)例中，非導(dǎo)電纖維88可以不具有彈性，而且可包括非彈性材料，例如聚酰胺纖維、芳香尼龍纖維等。非導(dǎo)電織物上的張力可由彈簧254的彈性力來(lái)提供，而該張力又在導(dǎo)電織物(為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，未在圖中示出)和配合連接器元件的導(dǎo)體之間產(chǎn)生接觸力。在又一實(shí)例中，非導(dǎo)電纖維88可為彈性或非彈性，而且可被安裝到拉伸板256(見(jiàn)圖12)上，該拉伸板又被安裝到端壁86上，或者也可以就是端壁86。該拉伸板可包括多個(gè)彈簧部件262，每個(gè)彈簧部件都限定了一個(gè)開(kāi)口260，而且每個(gè)彈簧部件262都通過(guò)一個(gè)狹槽264與相鄰的彈簧部件隔開(kāi)。每個(gè)非導(dǎo)電纖維都可通過(guò)相應(yīng)的孔260擰入到拉伸板256內(nèi)，而且例如還可通過(guò)粘接到拉伸板上，或者按照使非導(dǎo)電纖維的一個(gè)端部不能松脫通過(guò)開(kāi)口260的方式進(jìn)行連接，而將其安裝到拉伸板上。狹槽264能夠使每個(gè)彈簧部件262獨(dú)立于相鄰的彈簧部件進(jìn)行操作，同時(shí)還能夠?qū)⒍鄠€(gè)彈簧部件安裝到同一個(gè)拉伸底座256上。每個(gè)彈簧部件262都可允許少量的位移，這樣就可以在非導(dǎo)電纖維中產(chǎn)生拉伸力。在一個(gè)實(shí)例中，拉伸底座256可具有一種弧形結(jié)構(gòu)，如圖12所示。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，在連接器和配合連接器的長(zhǎng)度上設(shè)置了多個(gè)不連續(xù)的觸點(diǎn)，這樣，與傳統(tǒng)連接器(如圖3a、3b和4所示)的單個(gè)連續(xù)觸點(diǎn)相比，這種設(shè)置方式具有一些優(yōu)點(diǎn)。例如，當(dāng)有一個(gè)顆粒被夾在傳統(tǒng)連接器的表面之間時(shí)，如圖4所示，該顆粒能夠阻止在這些表面之間形成電氣連接，而且還會(huì)產(chǎn)生開(kāi)槽問(wèn)題，這種開(kāi)槽問(wèn)題將會(huì)加速連接器的磨損。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)由夾帶顆粒產(chǎn)生的開(kāi)槽問(wèn)題是傳統(tǒng)連接器的主要磨損來(lái)源。開(kāi)槽問(wèn)題及由此產(chǎn)生的電氣連接不良問(wèn)題可由本發(fā)明的編織型連接器來(lái)克服。編織型連接器具有“局部適應(yīng)性”的特征，在本文中，應(yīng)該將“局部適應(yīng)性”理解為能夠容忍存在小顆粒，而且不會(huì)影響連接器表面之間形成的電氣連接。參照?qǐng)D13a和13b，圖中示出了圖7和8所示的連接器的放大橫剖面視圖，圖中還示出了多個(gè)導(dǎo)體90a，這些導(dǎo)體在配合連接器元件96的長(zhǎng)度方向上形成了多個(gè)不連續(xù)的觸點(diǎn)。當(dāng)沒(méi)有顆粒存在時(shí)，導(dǎo)體90a的每個(gè)隆起部分/凹入部分都與配合觸點(diǎn)96相接觸，如圖13a所示。當(dāng)顆粒98被夾在連接器表面之間時(shí)，顆粒所在的隆起部分/凹入部分100允許該顆粒的存在，而且可在顆粒的作用下偏轉(zhuǎn)并不與配合觸點(diǎn)96相接觸，如圖13b所示。但是，導(dǎo)體90a的其它隆起部分/凹入部分則與配合觸點(diǎn)96保持接觸，從而在導(dǎo)體和配合觸點(diǎn)96之間形成電氣連接。利用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置，就可以使非常微小的力作用于顆粒上，這樣，當(dāng)連接器的編織表面相對(duì)其它表面移動(dòng)時(shí)，顆粒就不會(huì)在其它表面上開(kāi)出溝槽，而且編織型連接器的每個(gè)觸點(diǎn)都可以在遇到顆粒時(shí)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。因此，編織型連接器可防止出現(xiàn)開(kāi)槽現(xiàn)象，從而減少連接器的磨損并延長(zhǎng)連接器的使用壽命。
現(xiàn)參照?qǐng)D7，連接器80還可包括一個(gè)或多個(gè)絕緣纖維104，這些絕緣纖維可與多個(gè)非導(dǎo)電纖維88編織在一起并可定位在構(gòu)成電氣觸點(diǎn)的多組導(dǎo)體之間。絕緣纖維104可用于將一個(gè)電氣觸點(diǎn)與其它電氣觸點(diǎn)以絕緣方式隔開(kāi)，從而防止一個(gè)電氣觸點(diǎn)的導(dǎo)體與其它電氣觸點(diǎn)的導(dǎo)體發(fā)生接觸并在觸點(diǎn)之間產(chǎn)生短路。圖14示出了一個(gè)連接器實(shí)例的放大部分。如圖所示，連接器80可包括第一組導(dǎo)體110a和第二組導(dǎo)體110b，這兩組導(dǎo)體被一個(gè)或多個(gè)絕緣纖維104a隔開(kāi)并與非導(dǎo)電纖維88編織在一起。如上所述，第一組導(dǎo)體110a可與第一端接觸點(diǎn)112a相連接，從而形成一個(gè)第一電氣觸點(diǎn)。類似地，第二組導(dǎo)體110b可與第二端接觸點(diǎn)112b相連接，從而形成一個(gè)第二電氣觸點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)例中，端接觸點(diǎn)112a和112b可一起形成一個(gè)單獨(dú)的差動(dòng)信號(hào)觸點(diǎn)對(duì)。作為一種替換，每個(gè)端接觸點(diǎn)都可形成一個(gè)單獨(dú)的、分開(kāi)的電信號(hào)觸點(diǎn)。根據(jù)另一實(shí)例，該連接器80還可包括一個(gè)電氣屏蔽件106，該部件可按照?qǐng)D7所示的方式進(jìn)行定位，以將差動(dòng)信號(hào)觸點(diǎn)對(duì)彼此隔開(kāi)。當(dāng)然，應(yīng)該知道電氣屏蔽件還可以包括在不具有差動(dòng)信號(hào)觸點(diǎn)對(duì)的連接器80的其它實(shí)例中。
圖15a和15b示出了與一個(gè)配合連接器97組合在一起的連接器80。這種配合連接器97可包括一個(gè)或多個(gè)配合觸點(diǎn)96(見(jiàn)圖8)，而且還可包括一個(gè)配合殼體116，該殼體可具有頂板和底板組件118a、118b，該頂板部件與底板組件被一個(gè)隔墊120隔開(kāi)。配合觸點(diǎn)96可被安裝到頂板和/或底板組件118a和118b上，從而當(dāng)連接器80與配合連接器97相接合時(shí)，使多個(gè)導(dǎo)體90的至少一些觸點(diǎn)與配合觸點(diǎn)96相接觸，以在連接器80與配合連接器97之間形成電氣連接。在一個(gè)實(shí)例中，配合觸點(diǎn)96也可以沿頂板和底板組件118a、118b間隔分布，如圖15a所示。隔墊120可按照下述方式進(jìn)行構(gòu)造使隔墊120的高度基本等于或略小于連接器80的端壁86的高度，以在連接器80與配合連接器97之間形成干涉配合并在配合導(dǎo)體與多個(gè)導(dǎo)體90的接觸點(diǎn)之間產(chǎn)生接觸力。在一個(gè)實(shí)例中，該隔墊可被構(gòu)造成能夠容納連接器80的活動(dòng)拉伸端壁86的結(jié)構(gòu)形式，如上所述。
應(yīng)該知道這些導(dǎo)體和構(gòu)成織物的非導(dǎo)電絕緣纖維可以非常細(xì)，例如，其直徑可介于約0.0001英寸到約0.020英寸之間，這樣，采用編織結(jié)構(gòu)就能夠使連接器的密度非常高。由于編織型導(dǎo)體具有如上所述的局部適應(yīng)性，因此，僅需要很少的能量來(lái)克服摩擦力，這樣，這種連接器僅需要較小的法向力就能夠?qū)⒁粋€(gè)連接器與一個(gè)配合連接器元件結(jié)合在一起。這樣還可以提高連接器的有效壽命，因?yàn)楫?dāng)連接器元件與配合連接器元件相接合時(shí)，導(dǎo)體出現(xiàn)斷裂或彎曲的可能性較小。在將導(dǎo)體、絕緣纖維與非導(dǎo)電性纖維編織在一起后而在織物內(nèi)形成的空袋或空間也可起到顆粒收集器的作用。與傳統(tǒng)的顆粒收集器不同，這些顆粒收集器可存在于織物中，而且無(wú)需考慮采用特殊的制造工藝，另外，還不會(huì)象傳統(tǒng)的顆粒收集器那樣產(chǎn)生應(yīng)力特征。
現(xiàn)參照?qǐng)D16a和16b，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的編織型連接器的另一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，連接器130可包括一個(gè)第一連接器元件132和一個(gè)配合連接器元件134。第一連接器元件可包括第一和第二導(dǎo)體136a、136b，這些導(dǎo)體可被安裝到一個(gè)絕緣的殼體塊138上。應(yīng)該知道盡管在圖示的實(shí)例中第一連接器元件包括兩個(gè)導(dǎo)體，但是本發(fā)明并非局限于此，而且第一連接器元件還可包括兩個(gè)以上的導(dǎo)體。第一和第二導(dǎo)體可沿第一和第二導(dǎo)體的長(zhǎng)度方向具有波形結(jié)構(gòu)，如圖所示，這樣就使其沿導(dǎo)體的長(zhǎng)度方向具有多個(gè)觸點(diǎn)139。在該實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例中，織物是由多個(gè)環(huán)繞在第一和第二導(dǎo)體136a、136b周圍的彈性帶140構(gòu)成的。根據(jù)該實(shí)例，第一彈性帶可從第一導(dǎo)體136a的第一隆起部分的下方穿過(guò)并從第二導(dǎo)體136b的第一凹入部分上方穿過(guò)，從而形成一種具有與上述連接器80(圖7-15b)相似的優(yōu)點(diǎn)和特性的編織結(jié)構(gòu)。該彈性帶140可包括一個(gè)彈性體，或者由其它絕緣材料制成。還應(yīng)該知道該帶140無(wú)需具有彈性，而且可包括非彈性材料。第一連接器元件的第一和第二導(dǎo)體可以端接于相應(yīng)的第一和第二端接觸點(diǎn)146處，而第一和第二端接觸點(diǎn)例如可以永久性或可拆卸地連接到例如底板、電路板、半導(dǎo)體裝置、電纜等上。
如上所述，連接器130還可包括一個(gè)配合連接器元件(桿狀部件)134，該部件可包括被一個(gè)絕緣部件144隔開(kāi)的第三和第四導(dǎo)體142a、142b。當(dāng)配合連接器元件134與第一連接器元件132相接合時(shí)，第一和第二導(dǎo)體的至少一些觸點(diǎn)139可與第三和第四導(dǎo)體相接觸，并在第一連接器元件與配合連接器元件之間形成電氣連接。接觸力可由彈性帶140上的拉伸力來(lái)提供。應(yīng)該知道配合連接器元件134可包括其它適合于與第一連接器元件的其它導(dǎo)體相接觸的導(dǎo)體，而且并非局限于圖示的兩個(gè)導(dǎo)體。類似地，配合連接器元件134可以包括端接觸點(diǎn)148，這些端接觸點(diǎn)148例如可以永久性或可拆卸地與例如底板、電路板、半導(dǎo)體裝置、電纜等連接在一起。
在圖17a和17b中示出根據(jù)本發(fā)明另一編織型連接器的實(shí)例。在該實(shí)施例中，連接器150可包括一個(gè)第一連接器元件152和一個(gè)配合連接器元件154。第一連接器元件152可包括一個(gè)殼體156，該殼體156可包括一個(gè)底座部件158和兩個(gè)相對(duì)的端壁160。第一連接器元件可包括多個(gè)導(dǎo)體162，這些導(dǎo)體可被安裝到底座部件上，而且與上述連接器130的導(dǎo)體136a和136b相似，這些導(dǎo)體可沿其的長(zhǎng)度方向具有波浪形結(jié)構(gòu)。具有波浪形結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體沿其長(zhǎng)度方向形成了多個(gè)觸點(diǎn)。在兩個(gè)相對(duì)的端壁160之間可設(shè)置多個(gè)非導(dǎo)電纖維164，而且這些非導(dǎo)電纖維可與多個(gè)導(dǎo)體162編織在一起，從而形成一種編織型連接器結(jié)構(gòu)。配合連接器元件154可包括多個(gè)安裝在一個(gè)絕緣塊166上的導(dǎo)體168。當(dāng)配合連接器元件154與第一連接器元件152相接合時(shí)，如圖17b所示，位于第一連接器元件的多個(gè)導(dǎo)體長(zhǎng)度方向上多個(gè)觸點(diǎn)中的至少一些觸點(diǎn)可與配合連接器元件的導(dǎo)體相互接觸，從而在它們之間形成電氣連接。在一個(gè)實(shí)例中，這些非導(dǎo)電纖維164可以具有彈性，而且可在第一連接器元件的導(dǎo)體與配合連接器元件之間產(chǎn)生接觸力，參照附圖9a和9b，如上所述。此外，連接器150可包括任何參照附圖10a-12的上述的其它拉伸結(jié)構(gòu)。該連接器150還可相對(duì)其它編織型連接器的實(shí)施例具有上述優(yōu)點(diǎn)。具體而言，連接器150可防止夾帶的顆粒按照與圖13所示的相同方式在導(dǎo)體表面上開(kāi)出溝槽。
參照?qǐng)D18，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的一種編織型連接器的又一實(shí)施例。該連接器170可包括一種編織型結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括多個(gè)非導(dǎo)電性纖維(帶)172和至少一個(gè)與這些非導(dǎo)電纖維172編織在一起的導(dǎo)體174。在一個(gè)實(shí)例中，該連接器可包括多個(gè)導(dǎo)體174，其中一些導(dǎo)體可被一個(gè)或多個(gè)絕緣纖維176彼此隔開(kāi)。該導(dǎo)體174或這些導(dǎo)體174可與多個(gè)非導(dǎo)電纖維172編織在一起，從而沿導(dǎo)體的長(zhǎng)度方向形成多個(gè)隆起部分和凹入部分，這樣就可以沿導(dǎo)體的長(zhǎng)度方向形成多個(gè)觸點(diǎn)。該編織結(jié)構(gòu)可以為如圖所示的管狀，同時(shí)織物的一端與一個(gè)殼體部件178連接在一起。但是，應(yīng)該知道該編織型結(jié)構(gòu)并非局限于管狀結(jié)構(gòu)，而是可以具有任何所需的形狀。殼體部件178可包括一個(gè)端接觸點(diǎn)180，該端接觸點(diǎn)例如可以永久性或可拆卸地連接到例如電路板、底板、半導(dǎo)體裝置、電纜等上。應(yīng)該知道端接觸點(diǎn)180無(wú)需為圖示的圓形，而是可具有適合與采用該連接器的部件的連接關(guān)系的任何形狀。
連接器170還可包括一個(gè)能夠與編織型管體相接合的配合連接器元件(桿狀部件)182。該配合連接器元件182可以具有圖示的環(huán)形橫截面，但應(yīng)該知道該配合連接器元件無(wú)需為圓形，而是可以具有所需的其它形狀。該配合連接器元件182可包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體184，導(dǎo)體184可沿圓周方向間隔分布在配合連接器元件182上并可沿配合連接器元件182的長(zhǎng)度方向延伸。當(dāng)配合連接器元件182被插入到編織型管體內(nèi)時(shí)，織物的導(dǎo)體174可與配合連接器元件182的導(dǎo)體184相接觸，從而在織物的導(dǎo)體與配合連接器元件之間形成電氣連接。根據(jù)一個(gè)實(shí)例，該配合連接器元件182和/或編織型管體可包括對(duì)位結(jié)構(gòu)(未示出)，這樣就能夠在插裝時(shí)使配合連接器元件182與編織型管體相對(duì)對(duì)準(zhǔn)。
在一個(gè)實(shí)例中，非導(dǎo)電纖維172可以具有彈性，而且其周長(zhǎng)基本等于或略小于配合連接器元件182的周長(zhǎng)，這樣就能夠在配合連接器元件與編織型管體之間形成干涉配合。參照?qǐng)D19，圖中示出了連接器170的一部分放大橫剖面視圖，而且圖中還示出了非導(dǎo)電纖維172可沿箭頭258的方向受到拉伸。處于拉伸狀態(tài)下的非導(dǎo)電纖維172可提供接觸力，該接觸力可使位于織物的導(dǎo)體174長(zhǎng)度方向上的多個(gè)觸點(diǎn)中的至少一些觸點(diǎn)與配合連接器元件的導(dǎo)體184相接觸。在另一實(shí)例中，非導(dǎo)電纖維172可以不具有彈性，而且可包括多個(gè)彈簧部件(未示出)，這樣，當(dāng)將配合連接器元件182插入時(shí)，這些彈簧部件就能夠使管體的周長(zhǎng)變大。因此，這些彈簧部件可在編織型管體上提供彈性力/拉伸力，而該力又在多個(gè)觸點(diǎn)中的至少一些觸點(diǎn)與配合連接器元件182的導(dǎo)體184之間提供接觸力。
如上所述，織物具有局部適應(yīng)性，而且也可在被用作顆粒收集器的織物纖維之間包括多個(gè)空間或空袋。此外，織物的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體174可以集合在一起(在圖18和19所示的實(shí)例中，導(dǎo)體174成對(duì)集合)，從而形成一個(gè)單獨(dú)的電氣觸點(diǎn)。將導(dǎo)體集合在一起還可以通過(guò)在每個(gè)電氣接觸上提供更多的接點(diǎn)來(lái)提高連接器的可靠性，這樣就可以減小整體接觸電阻并能夠在不影響電氣連接的前提下容納多個(gè)顆粒。
現(xiàn)參照?qǐng)D20a和20b，圖中分別用透視圖和橫剖面視圖示出了可與連接器170一起使用的配合連接器元件182的兩個(gè)實(shí)例。根據(jù)一個(gè)實(shí)例，如圖20a所示，配合連接器元件182可包括一個(gè)絕緣芯或其它非導(dǎo)電芯188，該芯體全部或至少局部被一個(gè)導(dǎo)電層190所包圍。導(dǎo)體184可通過(guò)絕緣部件192與導(dǎo)電層190隔開(kāi)。這些絕緣部件可以是獨(dú)立于每個(gè)導(dǎo)體184的部件，如圖所示，或者也可以包括一個(gè)至少局部包圍著導(dǎo)電層190的絕緣層。該配合連接器元件還可包括一個(gè)絕緣的殼體部件186。
根據(jù)另一實(shí)例，如圖20b所示，配合連接器元件182可包括一個(gè)導(dǎo)電芯194，在該導(dǎo)電芯內(nèi)限定有一個(gè)腔體196。在該腔體196內(nèi)，可設(shè)置光導(dǎo)纖維、能夠提高桿狀部件的整體強(qiáng)度和耐用性的加強(qiáng)部件和傳熱部件中的任何一個(gè)或多個(gè)，其中傳熱部件可用于將在連接器內(nèi)產(chǎn)生的熱量通過(guò)在導(dǎo)體內(nèi)傳播的電信號(hào)散發(fā)出去。在一個(gè)實(shí)例中，一個(gè)排擾線可被設(shè)置在該腔體內(nèi)并可與導(dǎo)電芯相連接，這樣就可以將其用作連接器的接地線。如圖20a所示，殼體部件186可以為圓形，以增加配合連接器元件的周長(zhǎng)，而且還可以包括一個(gè)或多個(gè)切槽198，切槽198可被用作連接器的對(duì)位點(diǎn)，以利于配合連接器元件與編織管體的導(dǎo)體對(duì)準(zhǔn)?；蛘撸摎んw部件可包括扁平部分200，如圖20b所示，該扁平部分可被用作對(duì)位導(dǎo)向件。還應(yīng)該知道殼體部件還可以具有所需的其它形狀，而且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何對(duì)位結(jié)構(gòu)。
圖21示出了可與連接器170一起使用的配合連接器元件182的再一實(shí)例。在該實(shí)例中，這種配合連接器元件可包括一個(gè)絕緣芯或其它非導(dǎo)電芯202，該芯體可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)能夠容納導(dǎo)體184的溝槽，這樣，導(dǎo)體184的頂面就基本與配合連接器元件的外表面相平齊。
根據(jù)另一實(shí)例，如圖22所示，連接器170還可包括一個(gè)電氣屏蔽件204，該屏蔽件204可以被安裝在基本包圍編織管周圍的位置上。該屏蔽件可包括一個(gè)非導(dǎo)電內(nèi)層106，該內(nèi)層可防止導(dǎo)體174與屏蔽件相接觸，而避免由此將其短接在一起。在一個(gè)實(shí)例中，桿狀部件可包括一排擾線，該排擾線設(shè)置在配合連接器元件的腔體內(nèi)，如上所述，而且該排擾線可與電氣屏蔽件204電氣連接。該屏蔽件204例如可包括箔片、金屬編織層或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它類型的屏蔽結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)參照?qǐng)D23，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的一組編織型連接器的實(shí)例。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該連接器組210可包括一個(gè)或多個(gè)第一種類型的編織型連接器212和一個(gè)或多個(gè)第二種類型的編織型連接器214。在一個(gè)實(shí)例中，編織型連接器212可以是如圖7-15b所示的上述連接器80，而且可用來(lái)將設(shè)置在不同電路板上的信號(hào)軌道或元件相互連接起來(lái)。該編織型連接器214可以是如圖18-22所示的上述連接器170，而且可用于將設(shè)置在不同電路板上的連接器動(dòng)力軌道或部件連接起來(lái)。在一個(gè)可采用連接器170來(lái)提供電源供給連接的實(shí)例中，桿狀部件180可以基本上完全導(dǎo)電。此外，在該實(shí)例中，無(wú)需包括絕緣纖維176和先前所述的不導(dǎo)電的纖維172，而且實(shí)際上它們可以是導(dǎo)電的，這樣就能夠在編織管與桿狀部件之間形成更大的電氣通路。這些連接器可被安裝在一個(gè)如圖所示的板件216上，該板件例如可以是一底板、電路板等，而且可包括多個(gè)被安裝在背面上或設(shè)置在連接器(未示出)之間的電氣軌道和部件。
如本文所述，采用與加載纖維例如非導(dǎo)電纖維進(jìn)行編織或纏繞在一起的導(dǎo)體能夠?yàn)殡姎膺B接器系統(tǒng)提供很多優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)人員一直在努力開(kāi)發(fā)(1)更小的電氣連接器和(2)具有最小電阻的電氣連接器。在本文中描述的編織型連接器能夠在這兩個(gè)領(lǐng)域內(nèi)提供很多優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)裝配好的電氣連接器的總電阻基本上是該連接器插入側(cè)的電阻特性、該連接器插槽側(cè)的電阻特性和位于該連接器之上述兩側(cè)之間的界面的電阻的函數(shù)。該電氣連接器的插入側(cè)和插槽側(cè)的電阻特性基本上取決于其各個(gè)電導(dǎo)體的物理幾何形狀和材料特性。插入側(cè)連接器的電阻例如一般是其導(dǎo)體(或多個(gè)導(dǎo)體)的橫截面面積、長(zhǎng)度和材料特性的函數(shù)。這些導(dǎo)體的物理幾何形狀和材料的選取通常由電氣連接器的負(fù)載能力、尺寸限制、結(jié)構(gòu)和環(huán)境因素及加工能力來(lái)加以規(guī)定。
電氣連接器的另一個(gè)重要參數(shù)就是要得到一種低且穩(wěn)定、可分離的電阻接口，即，電接觸電阻。在特定的加載區(qū)域內(nèi)，導(dǎo)體與配合導(dǎo)體之間的電接觸電阻可以是作用于兩個(gè)導(dǎo)電表面之間的法向接觸力的函數(shù)。如圖24所示，編織型連接器的法向接觸力310是加載纖維304所施加的拉伸力T、在加載纖維304和配合導(dǎo)體306的接觸配合表面308之間形成的角度312、和受到拉伸力T作用的導(dǎo)體302的數(shù)量的函數(shù)。當(dāng)拉伸力T和/或角度312變大時(shí)，法向接觸力310也變大。此外，對(duì)于所需的法向接觸力310而言，拉伸力T/角度312可在很大范圍內(nèi)進(jìn)行組合，這樣就能夠產(chǎn)生所需的法向接觸力310。
圖25a-b示出了用于對(duì)被編織在加載纖維304上的導(dǎo)體302進(jìn)行端接的方法。參照?qǐng)D25a，導(dǎo)體302被卷繞在第一加載纖維304a、第二加載纖維304b和最后加載纖維304z上。由導(dǎo)體302與加載纖維304構(gòu)成的織物的方位和/或圖案在其它實(shí)施例中是可變的，例如由導(dǎo)體302構(gòu)成的凹入部分可圍繞多于一個(gè)的加載纖維304等。位于一側(cè)的導(dǎo)體302端接于一個(gè)端接點(diǎn)340處。端接點(diǎn)340一般包括如上所述的端接觸點(diǎn)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，導(dǎo)體302還可在另一個(gè)端接點(diǎn)(未示出)上與織物的相對(duì)側(cè)端接，與端接點(diǎn)340不同，該端接點(diǎn)一般不包括端接觸點(diǎn)。圖25b示出了用于將導(dǎo)體302編織到加載纖維304a-z上的優(yōu)選實(shí)施例。在圖25b中，導(dǎo)體302按照與上述相同的方式被編織在第一和第二加載纖維304a、304b周圍。但在該優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)體302被卷繞在最后加載纖維304z上，接著被編織在第二加載纖維304b上，然后被編織在第一加載纖維304a上。這樣，導(dǎo)體302就在端接點(diǎn)340處開(kāi)始編織在導(dǎo)體304a、304b上，而后又被纏繞在加載纖維304z上，接著，導(dǎo)體302(再次)編織在加載纖維304b、304a上并端接于端接點(diǎn)340處。由于已經(jīng)將導(dǎo)體302纏繞在最后那個(gè)加載纖維304z上并使其成為織物的下一個(gè)導(dǎo)體(細(xì)絲)，因此也就無(wú)需第二個(gè)端接點(diǎn)。因此，當(dāng)按照這種方式將導(dǎo)體302纏繞在最后那個(gè)加載纖維304z上時(shí)，導(dǎo)體302就被稱為自動(dòng)端接型導(dǎo)體。
圖26a-c示出了將導(dǎo)體302編織到加載纖維304上的方式的一些示例性實(shí)施例。圖26a-c所示的導(dǎo)體302為自動(dòng)端接型導(dǎo)體，而且盡管在附圖中僅僅示出了一個(gè)導(dǎo)體302，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員立刻會(huì)知道在圖示的實(shí)施例中還可以設(shè)置其它導(dǎo)體302。圖26a示出了一個(gè)作為直線狀織物設(shè)置的導(dǎo)體302。該導(dǎo)體302形成了第一組自相纏繞的(即自動(dòng)端接的)隆起部分364和凹入部分366，然后形成了第二組隆起部分364和凹入部分366，第二組隆起部分和凹入部分位于第一組隆起部分364和凹入部分366附近并相對(duì)第一組隆起部分和凹入部分偏移。第一組的隆起部分364和第二組的凹入部分366(或者，第一組的凹入部分366和第二組的隆起部分364)一起形成了一個(gè)環(huán)圈362。加載纖維304可設(shè)置在這些環(huán)圈362內(nèi)(即，與這些環(huán)圈362相接合)。盡管圖26a-c的導(dǎo)體302被表示成自動(dòng)端接型導(dǎo)體，但在其它實(shí)施例中，導(dǎo)體302無(wú)需為自動(dòng)端接型導(dǎo)體。當(dāng)采用非自動(dòng)端接型導(dǎo)體302制成與圖26a所示織物相似的直線狀織物時(shí)，第一導(dǎo)體302形成了第一組隆起部分364和凹入部分366，而第二導(dǎo)體302則形成了第二組隆起部分364和凹入部分366，其中第二組隆起和凹入部分位于第一組附近并相對(duì)第一組偏移。環(huán)圈362以類似方式由相應(yīng)的隆起部分364和凹入部分366構(gòu)成。圖26b示出了被排列成交叉型織物的導(dǎo)體302。圖26b的導(dǎo)體302形成了第一組隆起部分364和凹入部分366，而且向后纏繞在其自身上，然后形成了相互編織在一起的第二組隆起部分364和凹入部分366，而且第二組相對(duì)第一組隆起部分364和凹入部分366偏移。類似地，第一組的隆起部分364和第二組的凹入部分366(或者，第一組的凹入部分366和第二組的隆起部分364)一起形成了環(huán)圈362，而環(huán)圈362可被加載纖維304所占用。非自動(dòng)端接型導(dǎo)體302還可被排列成交叉型織物。
圖26c示出了一種自動(dòng)端接型導(dǎo)體302，該導(dǎo)體被交叉編織到四個(gè)加載纖維304上。圖26c的導(dǎo)體302形成了五個(gè)環(huán)圈362a-e。在某些示例性實(shí)施例中，加載纖維304設(shè)置在各個(gè)由導(dǎo)體302構(gòu)成的環(huán)圈362內(nèi)。但是，不是所有的環(huán)圈362都需要被加載纖維304所占用。例如，圖26c示出了一個(gè)示例性實(shí)施例，在該實(shí)施例中，環(huán)圈362c內(nèi)沒(méi)有容納加載纖維304。在某些由導(dǎo)體302和加載纖維304構(gòu)成的織物實(shí)施例中，希望包括未被占用的環(huán)圈362，這樣就可以使該織物的整體剛性(和柔韌性)達(dá)到所需的程度。在織物內(nèi)具有未被占用的環(huán)圈362還有利于進(jìn)行操作并降低制造成本。例如，當(dāng)該織物結(jié)構(gòu)被安裝到一個(gè)底座上時(shí)，織物就可能相對(duì)配合導(dǎo)體略微錯(cuò)開(kāi)。由于存在未被占用的環(huán)圈362，因此這種錯(cuò)開(kāi)可以得到補(bǔ)償。這樣，通過(guò)利用未被占用或未被“縫合”的環(huán)圈，即加載纖維304沒(méi)有接觸到環(huán)圈，就能夠利用織物結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性來(lái)保證導(dǎo)體/配合導(dǎo)體具有更好的導(dǎo)電性，同時(shí)還可以將織物的拉伸力保持最小。利用未被占用的環(huán)圈362還允許在裝配過(guò)程中存在更大的間隙公差。此外，采用未被縫合的環(huán)圈362還允許利用同一工具對(duì)不同的連接器實(shí)施例進(jìn)行加工(例如，采用同一工具可以對(duì)具有八個(gè)環(huán)圈362和六個(gè)“縫合”加載纖維304的織物8及具有八個(gè)環(huán)圈362和八個(gè)加載纖維304的織物進(jìn)行處理)。當(dāng)采用未被縫合的環(huán)圈362時(shí)，還可以采用直線狀(非編織)導(dǎo)體302。
對(duì)多種由導(dǎo)體302和加載纖維304構(gòu)成的織物的幾何形狀進(jìn)行檢測(cè)，以確定出法向接觸力310和接觸電阻之間的關(guān)系。現(xiàn)參照?qǐng)D27，在不同的編織型連接器的實(shí)施例(在圖例中列出)中，被測(cè)編織型連接器實(shí)施例的總電阻在Y軸314上表示出來(lái)，而且該總電阻是在X軸316上表示出來(lái)的法向接觸力范圍內(nèi)確定出來(lái)的。如圖27所示，整體趨勢(shì)318示出了當(dāng)法向接觸力(單位為牛頓(N))變大時(shí)，總電阻的接觸阻力分量(以毫歐姆為單位(mOhms))一般會(huì)下降。但本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易地知道接觸阻力的下降僅僅在法向接觸力的一定范圍內(nèi)延伸；在臨界法向接觸力范圍外的繼續(xù)增加將不會(huì)使接觸電阻繼續(xù)減小。換言之，趨勢(shì)318會(huì)隨著沿X軸316的逐漸移動(dòng)而趨向于平緩。
例如，由圖27的數(shù)據(jù)可以確定出足以使編織型連接器的接觸電阻達(dá)到最小的法向接觸力(或其范圍)。為了能夠產(chǎn)生這些法向接觸力，就要為指定的編織型連接器的實(shí)施例確定出將要施加在加載纖維304上的拉伸力T的最佳操作范圍和角度312(該角度表示加載纖維304相對(duì)導(dǎo)體302的方位)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易知道目前已有的大部分傳統(tǒng)電氣連接器能夠通過(guò)介于約0.35至0.5N或更高范圍內(nèi)的法向接觸力而操作。圖27所示的數(shù)據(jù)顯示出通過(guò)在編織型連接器系統(tǒng)的導(dǎo)體302上產(chǎn)生多個(gè)接觸點(diǎn)，就能夠利用非常小的加載水平(即，法向接觸力)來(lái)產(chǎn)生非常低且可重復(fù)的接觸電阻。例如，圖27的數(shù)據(jù)表明對(duì)于許多被測(cè)編織型連接器的實(shí)施例而言，介于約0.020和0.045N之間的法向接觸力足以使接觸電阻達(dá)到最小。這樣，這種法向接觸力就表示傳統(tǒng)電氣連接器的法向接觸力的減小幅度。
當(dāng)認(rèn)識(shí)到可在這些編織型多觸點(diǎn)連接器中采用非常低的法向接觸力時(shí)，如何在各個(gè)導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)上可靠地產(chǎn)生這些法向接觸力就成為一種挑戰(zhàn)。導(dǎo)體302的這些接觸點(diǎn)就是在導(dǎo)體302和配合導(dǎo)體306的接觸配合表面308之間形成電氣連接的位置。圖28a和28b示出了能夠在每個(gè)接觸點(diǎn)上產(chǎn)生所需法向接觸力的編織型多觸點(diǎn)連接器400的一個(gè)示例性實(shí)施例。圖26a和26b示出了一種編織型連接器400的橫剖面視圖，該連接器具有一編織型連接器元件410和一配合連接器元件420。該編織型連接器元件410由加載纖維304和導(dǎo)體302構(gòu)成。加載纖維304的端部一般被固定到端板(未示出)或其它固定結(jié)構(gòu)上，具體如下所述。在編織型連接器元件410與配合連接器元件420相接合之前，加載纖維304可處于無(wú)載荷(未被拉伸)或加載的狀態(tài)下。盡管在這些橫剖面視圖中僅僅示出了一個(gè)加載纖維304，但應(yīng)該知道最好在圖示加載纖維304的后方(或前方)還設(shè)置有其它加載纖維304。編織型連接器元件410具有三束或組被編織在各個(gè)加載纖維304周圍的導(dǎo)體302。導(dǎo)體302的虛線部分反映出編織型連接器302的隆起部分和凹入部分位于圖示的特定橫截面之外的情形。一般情況下，第二加載纖維304(未示出)可與這些位于平面外的隆起部分和凹入部分接合使用。盡管未在圖中示出，但是，導(dǎo)體302可被直接安裝在靠著臨近導(dǎo)體302的位置上，以使相鄰的導(dǎo)體302之間具有導(dǎo)電性。
圖28b示出了圖28a所示的編織型連接器元件410在與配合連接器元件420接合后的狀態(tài)。為了能夠與編織型連接器元件410相接合，將編織型連接器元件410插裝到配合連接器元件420的腔體422內(nèi)。在某些實(shí)施例中，配合導(dǎo)體306的前表面(未示出)可被倒角，目的是更好地容納插裝到其中的編織型連接器元件410。當(dāng)插入到配合連接器元件420內(nèi)時(shí)，加載纖維304將產(chǎn)生位移，以適應(yīng)腔體422的輪廓形狀和配合導(dǎo)體306的存在。在某些實(shí)施例中，可通過(guò)對(duì)加載纖維304進(jìn)行拉伸的方式來(lái)便于加載纖維304的位移。在其它實(shí)施例中，可通過(guò)對(duì)處于松弛狀態(tài)(預(yù)先接合狀態(tài))下的加載纖維304拉緊，或者通過(guò)拉伸和拉緊的組合，來(lái)適應(yīng)這種位移，其中拉伸和拉緊將使加載纖維304上存在拉伸力T。如上所述，由于加載纖維304和導(dǎo)體302構(gòu)成的織物的方位和排列方式，加載纖維304上的拉伸力T將使某些法向接觸力存在于接觸點(diǎn)上。如圖28b所示，編織型連接器400設(shè)置有配合導(dǎo)體306，這些導(dǎo)體可以設(shè)置在配合連接器元件420的內(nèi)表面(該內(nèi)表面限定了腔體422)上。這種交錯(cuò)式的接觸排列能夠在相對(duì)且平行的平面狀接觸配合表面308上形成交錯(cuò)排列的觸點(diǎn)。
另一實(shí)施例用一種曲面狀(例如凸形)接觸配合表面308替代如圖28b所示的平面狀(例如基本為平面狀)接觸配合表面308。接觸配合表面308的曲率能夠提高對(duì)導(dǎo)體302與配合導(dǎo)體306沿法向的接觸點(diǎn)之間的接觸的公差進(jìn)行控制。(接觸配合表面308)的曲面表面有利于在兩個(gè)獨(dú)立的接觸表面之間保持被非常緊密控制的法向力。但是，曲面表面本身一般不會(huì)有利于保持導(dǎo)體302與配合導(dǎo)體306之間的側(cè)向?qū)?zhǔn)。采用平行于導(dǎo)體302的分段并設(shè)置在這些分段之間的絕緣纖維(例如如圖7所示的絕緣纖維104)來(lái)幫助相鄰導(dǎo)體302進(jìn)行側(cè)向?qū)ξ弧＝佑|配合表面308的曲率無(wú)需這樣大；利用較小的曲率可以改善位置公差。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，具有較大曲率半徑的接觸配合表面308可用于實(shí)現(xiàn)某些所需的制造位置公差。圖29示出了另一種配合導(dǎo)體306，該導(dǎo)體具有一個(gè)曲面狀的接觸配合表面308，該表面308可用于圖28所示的編織型連接器400上。接觸配合表面308的曲率能夠在制造和操作過(guò)程中允許存在很大的定位公差。
參照?qǐng)D29，通常通過(guò)采用曲率半徑R336大于配合導(dǎo)體306寬度W309的接觸配合表面308來(lái)提高位置公差。具體而言，兩個(gè)導(dǎo)體302之間的側(cè)向間距L332、兩個(gè)導(dǎo)體302之間的角度α334、以及接觸配合表面308的曲率半徑R336之間的關(guān)系由公式L≈αR確定。最小的側(cè)向間距L332由導(dǎo)體302的直徑來(lái)設(shè)定，這樣，就可以通過(guò)使導(dǎo)體302直接靠在一起的方式而對(duì)側(cè)向間距L332進(jìn)行緊密控制。換言之，在某些示例性實(shí)施例中，導(dǎo)體302按照下述方式進(jìn)行設(shè)置使相鄰導(dǎo)體302之間不存在間隙。這樣，對(duì)于非常小的角度α334而言，可以確定出所需的曲率半徑R336。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，例如角度α334為0.25度，導(dǎo)體302的直徑為0.005英寸，那么優(yōu)選接觸配合表面308的曲率半徑為R336就應(yīng)該約為2.29英寸。其公差也可以非常大，因?yàn)榻嵌圈?34與曲率半徑R336直接相關(guān)。例如，如果曲率半徑R336的公差被設(shè)定為±0.10英寸，那么角度α334可在0.261度與0.239度之間變化。為了示出采用曲面形接觸配合表面308使圖28所示的按平面狀進(jìn)行排列的實(shí)施例保持0.03度公差的好處，就需要使偏移高度H324的公差為0.0000105英寸。此外，引入曲面形接觸配合表面308不會(huì)在本質(zhì)上影響編織型連接器的整體高度。例如，當(dāng)曲率半徑R336為2.29英寸，配合導(dǎo)體306的寬度W309為0.50英寸，那么圓弧的總高度311就僅僅約為0.014英寸，即接觸配合表面308幾乎為平面。
對(duì)于多觸點(diǎn)電氣連接器、尤其是多觸點(diǎn)電源連接器而言，載荷平衡是一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。電氣連接器內(nèi)的載荷不平衡將使這些連接器被燒壞并且變得不能操作。對(duì)于其基本結(jié)構(gòu)而言，電氣連接器僅僅在突出和凹入型導(dǎo)電插針之間提供多個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)。對(duì)于載荷平衡的電氣連接器而言，輸入電流會(huì)通過(guò)每個(gè)觸點(diǎn)被均勻分配。這樣，對(duì)于具有四個(gè)觸點(diǎn)的10安培連接器而言，如果通過(guò)每個(gè)觸點(diǎn)輸送2.5安培的電流，那么該連接器就處于平衡狀態(tài)。如果連接器的載荷不平衡，那么流過(guò)一個(gè)觸點(diǎn)的電流就會(huì)大于另一觸點(diǎn)流過(guò)的電流。電流的不平衡可能會(huì)在其中一個(gè)“過(guò)載”觸點(diǎn)處產(chǎn)生過(guò)載，這樣就會(huì)導(dǎo)致局部熔接，局部出現(xiàn)溫度峰值和導(dǎo)體板的損壞，所有這些都會(huì)增加連接器的磨損和/或迅速使系統(tǒng)出現(xiàn)故障。連接器系統(tǒng)內(nèi)的導(dǎo)電路線的長(zhǎng)度不同、在一個(gè)點(diǎn)處可拆式接口的接觸電阻過(guò)高(例如，由于觸點(diǎn)幾何形狀不合適)或在連接器內(nèi)存在很大的熱梯度都能夠?qū)е螺d荷不均衡。本發(fā)明提供的電源連接器的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于它們完全(或基本上)能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)多個(gè)觸點(diǎn)的載荷平衡。對(duì)于每個(gè)導(dǎo)體302(例如導(dǎo)電纖維)而言，能夠與配合導(dǎo)體306導(dǎo)電接觸的第一觸點(diǎn)可被設(shè)計(jì)成能夠傳送全電流載荷的結(jié)構(gòu)形式，其中全電流載荷將被分配給導(dǎo)體302。沿導(dǎo)體302設(shè)置的后續(xù)觸點(diǎn)也可被整體設(shè)計(jì)成當(dāng)在第一觸點(diǎn)出現(xiàn)故障的情況下能夠傳送全電流載荷(從而形成電氣觸點(diǎn))的結(jié)構(gòu)形式。因此，設(shè)置在各個(gè)導(dǎo)體302的第一觸點(diǎn)下游側(cè)的其它觸點(diǎn)就能夠傳送所有或部分分配電流，但其主要用途一般就是備用觸點(diǎn)。此外，如上所述，多個(gè)觸點(diǎn)可通過(guò)形成多個(gè)熱通道而有利于防止出現(xiàn)局部熱點(diǎn)。
在大部分示例性實(shí)施例中，連接器的導(dǎo)體302一般具有相似的幾何形狀、電學(xué)特性和導(dǎo)電線路長(zhǎng)度。但在某些實(shí)施例中，連接器的導(dǎo)體302可具有不同的幾何形狀、電學(xué)特性和/或?qū)щ娋€路長(zhǎng)度。此外，在某些優(yōu)選的電源連接器實(shí)施例中，連接器的每個(gè)導(dǎo)體302都與相鄰的導(dǎo)體302導(dǎo)電接觸。在每個(gè)導(dǎo)體302的長(zhǎng)度方向上設(shè)置多個(gè)觸點(diǎn)并在相鄰的導(dǎo)體302之間建立電氣連接還可以保證多觸點(diǎn)編織型電力連接器的實(shí)施例充分實(shí)現(xiàn)載荷平衡。此外，編織型連接器的幾何形狀和結(jié)構(gòu)還可防止出現(xiàn)單觸點(diǎn)接口故障。如果設(shè)置在第一導(dǎo)體302附近的導(dǎo)體302與配合導(dǎo)體306導(dǎo)電接觸，那么第一導(dǎo)體302就不會(huì)出現(xiàn)故障(不論第一導(dǎo)體302的觸點(diǎn)是否與配合導(dǎo)體306相接觸)，因?yàn)榈谝粚?dǎo)體302內(nèi)的載荷能夠通過(guò)相鄰的導(dǎo)體302傳輸給配合導(dǎo)體306。
圖30示出了處于載荷平衡狀態(tài)下的多觸點(diǎn)編織型連接器500的一個(gè)示例性實(shí)施例。該電力連接器500由兩個(gè)伸長(zhǎng)的組件構(gòu)成一個(gè)電源組件和一個(gè)返回組件。這些組件在一個(gè)很寬的區(qū)域內(nèi)形成了多個(gè)觸點(diǎn)，這樣就能夠使超靜電性能很高、可分的接觸電阻較低，而且使寄生性電損耗的散熱性能更好。圖示的電力連接器500是一個(gè)30安培的直流連接器，該連接器具有一個(gè)電源電路512和一個(gè)返回(接地)電路514。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易知道在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，還可以構(gòu)造出具有不同結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)性能的電力連接器。電力連接器500的負(fù)載性能例如可通過(guò)添加另外的導(dǎo)體302而得以提高。參照?qǐng)D30，該電力連接器500由一個(gè)編織型連接器元件510和一個(gè)配合連接器元件520構(gòu)成。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，在這些附圖中，省略了配合連接器元件520的外部殼體。編織型連接器元件510包括一個(gè)殼體530、一個(gè)電源電路512、一個(gè)返回電路514、端板536、對(duì)位銷534和多個(gè)加載纖維304。殼體530設(shè)置有多個(gè)凹槽532，這些凹槽能夠有利于將配合連接器元件的外部殼體(未示出)裝配到編織型連接器元件510的殼體530上。這些凹槽532可容納一個(gè)對(duì)位銷(未示出)或一個(gè)緊固件(未示出)。電源電路512由多個(gè)按照本發(fā)明所述的方式編織在多個(gè)個(gè)加載纖維304上的導(dǎo)體302構(gòu)成。為了能夠達(dá)到30安培的所需負(fù)載能力，根據(jù)導(dǎo)體302的直徑及其電學(xué)性能的不同，電源電路512例如可具有20-40個(gè)導(dǎo)體302。
在某些示例性實(shí)施例中，這些導(dǎo)體302可由直徑介于0.0002至0.010英寸之間的銅或銅合金(例如，C110銅，C172銅鈹合金)線構(gòu)成?；蛘?，這些導(dǎo)體也可由具有類似矩形橫截面尺寸的扁平帶狀銅或銅合金線構(gòu)成。這些導(dǎo)體302還可被電鍍，以防止或減少氧化，例如可以鍍鎳或鍍金。對(duì)于指定的編織型連接器實(shí)施例而言，合適的導(dǎo)體302應(yīng)該根據(jù)所用連接器的所需負(fù)載能力、候選導(dǎo)體302的機(jī)械強(qiáng)度、如果采用候選導(dǎo)體302而可能出現(xiàn)的制造問(wèn)題和其它系統(tǒng)要求、例如所需的拉伸力T來(lái)確定。電源電路512的導(dǎo)體302從殼體530的背部伸出并可與一個(gè)端接觸點(diǎn)或其它導(dǎo)體元件相連接，通過(guò)該端接觸點(diǎn)或其它導(dǎo)體元件就可以將電力傳輸給電力連接器500。如下所述，電源電路512的加載纖維304能夠傳送拉伸力T，該拉伸力最終轉(zhuǎn)換成在導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)處確定的法向接觸力。在示例性實(shí)施例中，加載纖維304可由尼龍、碳氟化合物、聚芳族酰胺(polyaramids)和對(duì)芳族酰胺(paraaramids)(例如，Kevlar，Spectra，Vectran)、聚酰胺(polyamids)、導(dǎo)電金屬和天然纖維(例如棉)構(gòu)成。在大部分示例性實(shí)施例中，加載纖維304的直徑(或?qū)挾?約為0.010至0.002英寸。但是，在某些實(shí)施例中，當(dāng)采用高性能的工程纖維(例如，Kevlar)時(shí)，加載纖維304的直徑/寬度可以低至18微米。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，加載纖維304由非導(dǎo)電材料制成。返回電路514按照與電源電路512相同的方式進(jìn)行設(shè)置，除了電源電路512與一個(gè)端接觸點(diǎn)相連接外，其中該端接觸點(diǎn)能夠與返回電路相連接。
電源連接器500的配合連接器元件520由一個(gè)外部殼體(未示出)、一個(gè)絕緣殼體526、兩個(gè)配合導(dǎo)體522和兩個(gè)彈簧臂528構(gòu)成。配合導(dǎo)體522與絕緣殼體526的相對(duì)的兩側(cè)連接在一起，從而當(dāng)配合連接器元件520與編織型連接器元件510相接合時(shí)，導(dǎo)體302(電路512和514)的接觸點(diǎn)將與配合導(dǎo)體522電氣接觸。絕緣殼體526用于為配合導(dǎo)體522提供結(jié)構(gòu)基架，而且還可用于將配合導(dǎo)體522彼此絕緣隔開(kāi)。絕緣殼體526設(shè)置有多個(gè)能夠容納對(duì)位銷534的孔523，這樣就會(huì)有利于將配合連接器元件520連接到編織型連接器元件510上(反之亦然)。彈簧臂528可用于將配合連接器元件520可靠地固定到編織型連接器元件510上。此外，在某些優(yōu)選實(shí)施例中，彈簧臂528還與編織型連接器元件510的端板536接合操作，以將拉伸負(fù)載T施加到編織型連接器元件510的加載纖維304上。
圖31示出了一種編織型連接器元件510的示例性實(shí)施例，該連接器元件具有浮動(dòng)端板536，其能夠在加載纖維304上產(chǎn)生拉伸力T。圖31示出了圖30的編織型連接器元件510的后視圖，其中為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，殼體530的背部部分已經(jīng)被拆除。加載纖維304可與電源電路512及返回電路514的導(dǎo)體302編織在一起。加載纖維304的端部與兩個(gè)相對(duì)的浮動(dòng)端板536相連接。加載纖維304的端部可通過(guò)多種本領(lǐng)域公知的部件、例如通過(guò)機(jī)械式緊固件或粘接裝置與浮動(dòng)端板連接在一起。浮動(dòng)端板536能夠在安裝配合連接器元件520之前進(jìn)行浮動(dòng)(即，保持在不受約束的狀態(tài)下)，或在一個(gè)可替代的實(shí)施例中，與殼體530及端板536連接在一起的第二彈簧機(jī)構(gòu)(未示出)可用于控制端板536的側(cè)向(向外)位移，即在遠(yuǎn)離電路512、514的方向。在某些示例性實(shí)施例中，在安裝配合連接器元件520之前，加載纖維304將處于未被拉伸的狀態(tài)下。但在其它示例性實(shí)施例中，在安裝配合連接器520之前，加載纖維304上可存在一定的拉伸載荷(通常小于產(chǎn)生所需法向接觸力所需的拉伸力T)。這種預(yù)裝的拉伸載荷可由第二彈簧機(jī)構(gòu)產(chǎn)生，或者也可在將加載纖維304與端板536連接在一起之前預(yù)先施加到加載纖維304上。
當(dāng)將配合連接器元件520插入到編織型連接器元件510內(nèi)(反之亦然)時(shí)，配合連接器元件520的彈簧臂528與編織型連接器元件510的浮動(dòng)端板536相接合。根據(jù)彈簧臂528的剛度、導(dǎo)體302的剛性和/或彈性、第二彈簧機(jī)構(gòu)(如果存在)的剛性和彈簧臂528與端板536的預(yù)裝尺寸/位置的不同，端板536將會(huì)由于設(shè)置了彈簧臂528而在一定程度內(nèi)(向外移動(dòng))產(chǎn)生位移。當(dāng)然，在該過(guò)程中，彈簧臂528還可以產(chǎn)生一定的偏轉(zhuǎn)。浮動(dòng)端板536的向外移動(dòng)能夠在加載纖維304上產(chǎn)生拉伸力T。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，加載纖維304由彈性材料構(gòu)成。在這樣的示例性實(shí)施例中，兩個(gè)端板536的相對(duì)位移將在加載纖維304上產(chǎn)生基本相等的拉伸量。在其它示例性實(shí)施例中，彈簧臂528可被直接安裝到編織型連接器元件510的浮動(dòng)端板536上，而不是安裝在配合連接器元件520上，如圖30所示。
圖32a-c示出了根據(jù)本發(fā)明的啟示制成的彈簧臂528的某些示例性實(shí)施例。通過(guò)將彈簧臂528的一部分嵌裝在配合連接器元件520的絕緣殼體526內(nèi)的方式來(lái)提高彈簧臂528的有效彈簧高度529。當(dāng)將配合連接器元件520插裝到編織型連接器元件510內(nèi)時(shí)，對(duì)于給定載荷，彈簧臂528最好能夠產(chǎn)生一個(gè)大的相對(duì)偏轉(zhuǎn)量(例如約0.020英寸)。通過(guò)產(chǎn)生大的相對(duì)移動(dòng)，就可以放松在裝配過(guò)程中的制造和對(duì)位公差(例如，加載纖維304的長(zhǎng)度公差可在±0.005至±0.015英寸的范圍內(nèi)進(jìn)行改變)，同時(shí)仍然將最終的裝配線公差保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。圖32a示出了彈簧臂528的一個(gè)示例性實(shí)施例，其中彈簧臂528的很小一部分被嵌裝在配合連接器元件520的絕緣殼體526內(nèi)，或者彈簧臂528根本就沒(méi)有嵌裝在該絕緣殼體內(nèi)。圖32b-c示出了彈簧臂528的兩個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該彈簧臂528的絕大部分都被嵌裝在配合連接器元件520的絕緣殼體526內(nèi)。嵌裝在絕緣殼體526內(nèi)的彈簧臂528的部分除了錨固點(diǎn)525外應(yīng)該能夠(在絕緣殼體526內(nèi))自由移動(dòng)，其中彈簧臂被固定在錨固點(diǎn)525上。圖32b的彈簧臂528基本上沿著一個(gè)半圓移動(dòng)并端接于錨固點(diǎn)525處，而且基本平行于末端偏轉(zhuǎn)的有效方向527。圖32c的彈簧臂528基本沿著四分之三圓移動(dòng)并端接于錨固點(diǎn)525處，而且基本上垂直于末端偏轉(zhuǎn)有效方向527。在圖32b-c中示出的彈簧臂528的實(shí)施例具有較長(zhǎng)的有效彈簧高度529，與圖32a所示的“短”彈簧臂528的實(shí)施例相比，對(duì)于相同的力而言，有效彈簧高度較大能夠相應(yīng)地產(chǎn)生較大的末端偏轉(zhuǎn)移動(dòng)527。
在某些示例性實(shí)施例中，彈簧臂528可由金屬或金屬合金、例如鎳鈦合金構(gòu)成，而且可以是金屬絲彈簧或帶狀彈簧等。根據(jù)彈簧臂528和連接器500直徑尺寸的不同，也可以采用多匝彈簧臂528。
圖33為電力連接器500在配合連接器元件520已經(jīng)與編織型連接器元件510相接合后的前視圖。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，已經(jīng)將配合連接器元件520的外部殼體和彈簧臂528與編織型連接器元件510的殼體從其它結(jié)構(gòu)中拆掉。從圖33中可以看到，在配合連接器元件520接合后，電路512、514的導(dǎo)體302的觸點(diǎn)將與配合連接器522的接觸配合表面524電氣接觸。如上所述，盡管接觸配合表面524基本為平面狀，但在優(yōu)選實(shí)施例中，接觸配合表面524可由一定的曲率半徑R(未示出)例如R336限定而成。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，該曲率半徑R336將大于配合導(dǎo)體522的寬度W(未示出)，例如W309。
圖34示出了具有良好平衡性的多觸點(diǎn)編織型電力連接器600的另一示例性實(shí)施例。該電力連接器600由兩個(gè)伸長(zhǎng)的組件構(gòu)成一個(gè)電源組件612和一個(gè)返回組件614。這些組件在一個(gè)很寬的區(qū)域內(nèi)形成了多個(gè)觸點(diǎn)，這樣就能夠使超靜定性更高、可分的接觸電阻較低，而且使寄生性電損耗的散熱性能更好。該電力連接器600可以是一個(gè)30安培的直流連接器。該電力連接器600由一個(gè)編織型連接器元件610和一個(gè)配合連接器元件620構(gòu)成。這種經(jīng)過(guò)編織而成的連接器元件610由一個(gè)殼體630、一個(gè)電源電路612、一個(gè)返回電路614、兩個(gè)彈簧架634、一個(gè)導(dǎo)向部件636和多個(gè)個(gè)加載纖維304構(gòu)成。殼體630設(shè)置有多個(gè)孔632，這些孔能夠容納配合連接器元件620的對(duì)位銷642。電源電路612由多個(gè)個(gè)根據(jù)本發(fā)明的啟示編織在多個(gè)個(gè)加載纖維304周圍的導(dǎo)體302構(gòu)成。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，這些導(dǎo)體302被設(shè)置成自動(dòng)端接的結(jié)構(gòu)形式。電源電路612的導(dǎo)體302從殼體630的背部伸出并可形成一個(gè)端接點(diǎn)，電力通過(guò)該端接點(diǎn)被輸送到電力連接器600。如下所述，驅(qū)動(dòng)回路612(和返回電路614)的加載纖維304能夠承受一個(gè)拉伸力T，該拉伸力T最終將轉(zhuǎn)化成一個(gè)法向接觸力，該法向接觸力是在導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)上確定的。返回電路614按照與驅(qū)動(dòng)回路612相同的方式進(jìn)行設(shè)置。電力連接器600的加載纖維304由非導(dǎo)電材料構(gòu)成，該非導(dǎo)電材料可具有彈性或不具有彈性。導(dǎo)向部件636被安裝在殼體630的內(nèi)壁上并定位在能夠直接為加載纖維304提供結(jié)構(gòu)支撐、間接為電源電路612和返回電路614提供結(jié)構(gòu)支撐的位置上。加載纖維304的端部被固定到彈簧架634上。如下所述，這些彈簧架634能夠在編織型連接器元件610的處于連接狀態(tài)下的加載纖維304上產(chǎn)生拉伸載荷T。
電力連接器600的配合連接器元件620由一個(gè)殼體640、兩個(gè)配合導(dǎo)體622和多個(gè)對(duì)位銷642構(gòu)成。配合導(dǎo)體622被固定到殼體640的內(nèi)壁上，從而當(dāng)配合連接器元件620與編織型連接器元件610相接合時(shí)，(電路612和614的)導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)將與配合導(dǎo)體622導(dǎo)電接觸。對(duì)位銷642與編織型連接器元件610的孔632對(duì)準(zhǔn)，這樣就有利于將配合連接器元件620與編織型連接器元件610連接在一起(反之亦然)。
電力連接器600具有與電力連接器500相同的一些特征，但采用了不同的機(jī)構(gòu)，以在導(dǎo)體302-加載纖維304的織物內(nèi)產(chǎn)生拉伸力T(和法向接觸力)。電力連接器600沒(méi)有采用電力連接器500的浮動(dòng)端板536，而是采用了預(yù)拉伸彈簧部件634，以在(電路612、614的)導(dǎo)體302與配合導(dǎo)體622的接觸點(diǎn)之間產(chǎn)生并保持所需的法向接觸力。圖35示出了在配合連接器620與編織型連接器元件610接合在一起后的電力連接器600。接合后，電源電路612和返回電路614的導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)與配合導(dǎo)體622的接觸配合表面624導(dǎo)電接觸。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，接觸配合表面624為多個(gè)由曲率半徑R限定而成的凸形表面。如圖35所示，這些凸形接觸配合表面624定位在配合導(dǎo)體622的底側(cè)，即，在接合后，導(dǎo)體302定位在配合導(dǎo)體622的下方。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，導(dǎo)向部件636按照下述方式進(jìn)行定位使導(dǎo)向部件636的上部部分定位在接觸配合表面624的上方。接合后，加載纖維304從第一彈簧部件634的一端638延伸出來(lái)并抵靠在與電源電路612相對(duì)應(yīng)的凸形接觸配合表面624上，跨過(guò)導(dǎo)向部件636的頂部部分而抵靠在與返回電路612相對(duì)應(yīng)的凸形接觸配合表面624上，然后端接于第二彈簧部件634的端部639處。在其它示例性實(shí)施例中，該接觸配合表面624可設(shè)置在配合導(dǎo)體622的頂側(cè)，這樣，加載纖維304就會(huì)在這些頂置的凸形接觸配合表面624的上方延伸。端部638、導(dǎo)向部件636、接觸配合表面624和端部639的位置與在加載纖維304內(nèi)產(chǎn)生的拉伸力T相互配合，以利于在導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)處傳送法向接觸力。
圖36a-c示出了可應(yīng)用到電力連接器600上的一對(duì)彈簧部件634的示例性實(shí)施例。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，圖中省略了加載纖維304，但應(yīng)該知道每個(gè)加載纖維304都將與端部638、639相連接。在接合前，加載纖維304支撐在支撐銷(未示出)上，該支撐銷例如可以是導(dǎo)向部件636。在接合過(guò)程中，加載纖維304與接觸配合表面624對(duì)準(zhǔn)。圖36a-c示出了彈簧部件638是如何在電力連接器600中發(fā)揮作用的情形。圖36a示出了在將加載纖維與端部638、639連接在一起之前彈簧部件634處于無(wú)載荷狀態(tài)下的情形。參照?qǐng)D36b，為將加載纖維304連接到端部638、639上，端部638、639略微向里移動(dòng)，接著將加載纖維304固定到端部638、639上。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以很容易地認(rèn)識(shí)到可以采用多種方式將加載纖維304固定到端部638、639上，例如采用狹槽、錨固點(diǎn)、緊固件、夾子、焊接、釬焊、粘接等方式。在將加載纖維304固定到彈簧部件634的端部638、639上之后，一般會(huì)在加載纖維304內(nèi)存在一個(gè)很小的拉伸力。參照?qǐng)D36c，在將配合連接器元件620插裝到編織型連接器元件610內(nèi)的過(guò)程中，加載纖維304被推動(dòng)到接觸配合表面624的下方(或者，如果表面624位于配合導(dǎo)體622的頂側(cè)，那么將其推到接觸配合表面624的上方)，接著，就完成了電力連接器600的配合。為便于加載纖維304與接觸配合表面624相互接合，彈簧部件634的端部638、639一般要作出一定程度的附加偏轉(zhuǎn)。這樣，加載纖維304將受到額外拉伸載荷的作用，這樣，就會(huì)在加載纖維304內(nèi)存在合成拉伸力T(這樣，就會(huì)在導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)處存在法向接觸力)。
根據(jù)本發(fā)明的啟示構(gòu)造的電力連接器本質(zhì)上是多余的。如果這些實(shí)施例的加載纖維304中的任何一個(gè)破壞或失去了拉伸力，那么剩余的加載纖維304就能夠繼續(xù)保證存在足夠的拉伸力T，以在導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)上保持電氣接觸，這樣，這些連接器就能夠繼續(xù)傳輸額定電流。在某些示例性實(shí)施例中，當(dāng)所有的加載纖維304完全失效時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)連接器失去電氣接觸的情況。當(dāng)在系統(tǒng)中存在塵土或污染物時(shí)，多個(gè)觸點(diǎn)能夠比傳統(tǒng)的單觸點(diǎn)或雙觸點(diǎn)連接器在保持接觸方面發(fā)揮更加有效的作用。如果單個(gè)觸點(diǎn)出現(xiàn)故障(由于塵土或機(jī)械故障)，那么一般情況下會(huì)有至少三個(gè)位于周圍的局部觸點(diǎn)能夠處理這種轉(zhuǎn)移電流沿直線(或在前的直線)在同一導(dǎo)體302上找到下一個(gè)觸點(diǎn)，而且因?yàn)槊總€(gè)導(dǎo)體302最好都與相鄰的導(dǎo)體302保持電氣接觸，因此，電流還能夠流入到這些相鄰的導(dǎo)體302內(nèi)，接著從這些導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)流過(guò)。此外，本發(fā)明的技術(shù)啟示還可以應(yīng)用到許多編織型多觸點(diǎn)數(shù)據(jù)連接器的實(shí)施例中。在設(shè)計(jì)這種編織型多觸點(diǎn)數(shù)據(jù)連接器的實(shí)施例時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)連接器時(shí)通常想到的問(wèn)題，例如阻抗匹配問(wèn)題，射頻屏蔽和串音問(wèn)題等都需要加以考慮。在數(shù)據(jù)連接器的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)信號(hào)通道可通過(guò)編織型連接器元件的導(dǎo)體和配合連接器元件的配合導(dǎo)體構(gòu)成。編織型數(shù)據(jù)連接器與電力連接器實(shí)施例之間的主要差別在于單個(gè)電路的尺寸。在編織型電力連接器的實(shí)施例中，由于對(duì)電流存在更高的要求，因此那些接觸表面(即，導(dǎo)體的觸點(diǎn)與相應(yīng)的接觸配合表面)將會(huì)比編織型數(shù)據(jù)連接器實(shí)施例的大許多。此外，編織型數(shù)據(jù)連接器的實(shí)施例更有可能包括多個(gè)絕緣電路(信號(hào))通道，這些通道被安裝在一個(gè)由導(dǎo)體302和加載纖維304構(gòu)成的織物上。這樣就允許在編織型數(shù)據(jù)連接器實(shí)施例中存在高密度的信號(hào)通道。此外，由于為產(chǎn)生所需的阻抗、串音和信號(hào)失真特性而可能要將不同的銷/接地/信號(hào)/電力組合起來(lái)，因此這樣就能夠在實(shí)施數(shù)據(jù)連接器實(shí)施例的過(guò)程中具有更大的靈活性。
與采用經(jīng)沖壓制成的彈簧臂觸點(diǎn)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)連接器相比，本發(fā)明的數(shù)據(jù)連接器實(shí)施例還具有下述優(yōu)點(diǎn)。首先，與傳統(tǒng)的沖壓型彈簧臂接觸的方法相比，利用編織型數(shù)據(jù)連接器更容易在非常小的尺寸下保持非常緊密的公差。第二，即使尺寸非常小，也能夠以低成本獲得拉制線(例如用于導(dǎo)體302的拉制線)，而具有類似公差的同尺寸的傳統(tǒng)沖壓件則非常昂貴。第三，在本發(fā)明的編織型數(shù)據(jù)連接器中，可以縮小或省掉位于連接器接口處的信號(hào)通道短柱(stub)。當(dāng)通過(guò)部分電路進(jìn)行傳播的能量無(wú)處可去并可能在該電路中進(jìn)行反射時(shí)，電路中就會(huì)存在短柱。在高頻的情況下，這些接口短柱能夠產(chǎn)生顫動(dòng)、信號(hào)失真和衰減，而且這些短柱與電路中的其它信號(hào)中斷的相互作用還可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失、速度減小和其它問(wèn)題。傳統(tǒng)的叉子和刀片型連接器很自然都會(huì)具有一短柱。該短柱的長(zhǎng)度一般取決于該系統(tǒng)的累積公差(例如，連接器公差，底板/子插件卡的平面度，沖壓公差，板件的對(duì)位公差，等等)，而且該短柱的長(zhǎng)度也可以在一定的幅度范圍內(nèi)相對(duì)單個(gè)連接器而變化。對(duì)于本發(fā)明的編織型數(shù)據(jù)連接器的實(shí)施例而言，在從完全插入到部分插入的任何時(shí)間內(nèi)，由于沿一個(gè)導(dǎo)體302上設(shè)置有多個(gè)觸點(diǎn)，因此電路中都幾乎不存在短柱。最后，這些編織型數(shù)據(jù)連接器的實(shí)施例在調(diào)整軌道阻抗方面具有更大的靈活性，因?yàn)槌私拥匚恢猛?，還可以對(duì)構(gòu)成導(dǎo)體302-加載纖維304(現(xiàn)在的話，絕緣纖維104)的織物所用的材料進(jìn)行更換，這樣就可以得到更加靈活的阻抗特性，而且無(wú)需對(duì)生產(chǎn)線作出重大重組。
圖37a-c示出了一種多觸點(diǎn)編織型數(shù)據(jù)連接器700的示例性實(shí)施例。該數(shù)據(jù)連接器700包括一個(gè)編織型連接器元件710和一個(gè)配合連接器元件720。從圖37a中可以看出這種編織型連接器元件710包括一個(gè)殼體714、三組加載纖維304(其中每組都具有六根加載纖維304)和被編織在每組加載纖維304上的導(dǎo)體302。在某些示例性實(shí)施例中，編織型連接器元件710還可包括接地屏蔽件712和多個(gè)對(duì)位銷和/或多個(gè)用于容納對(duì)位銷的孔。在這些數(shù)據(jù)連接器的實(shí)施例中，每個(gè)信號(hào)通道都可由一單個(gè)導(dǎo)體302或多個(gè)導(dǎo)體302構(gòu)成。但是，為達(dá)到某種所需的信號(hào)通道電學(xué)特性，例如電容、電感和阻抗特性，在大部分優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)信號(hào)通道都由一到四個(gè)導(dǎo)體302構(gòu)成。這些導(dǎo)體302可以是自動(dòng)端接型導(dǎo)體。在更加優(yōu)選的實(shí)施例中，信號(hào)通道將由兩個(gè)自動(dòng)端接的導(dǎo)體302構(gòu)成。當(dāng)采用一個(gè)以上的(自動(dòng)端接或非自動(dòng)端接型)導(dǎo)體302制成信號(hào)通道時(shí)，構(gòu)成信號(hào)通道的這些導(dǎo)體302最好彼此電氣接觸。包括單個(gè)信號(hào)通道的導(dǎo)體302一般情況下都將構(gòu)成一個(gè)可設(shè)置在殼體714背側(cè)的端接點(diǎn)。編織型連接器元件710具有12條獨(dú)立的信號(hào)通道，在三組加載纖維304的每一組上都設(shè)置有四個(gè)信號(hào)通道。
這種編織型連接器元件710還包括多個(gè)絕緣纖維104，這些絕緣纖維被編織到介于電信號(hào)通道(即導(dǎo)體302)之間的加載纖維304上。這些絕緣纖維104用于沿加載纖維304的方向以絕緣方式將信號(hào)通道彼此隔開(kāi)。圖37a所示的編織型連接器元件710僅僅示出了三組絕緣纖維104，在每組加載纖維304上都設(shè)置有一組絕緣纖維104。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，已經(jīng)將這些絕緣纖維104省掉。在某些示例性實(shí)施例中，還可以在設(shè)置在每組加載纖維304上的其它信號(hào)通道之間設(shè)置(即編織)額外多組絕緣纖維104。在某些示例性實(shí)施例中，絕緣纖維104可以是自動(dòng)端接型的纖維。此外，在某些示例性實(shí)施例中，編織型連接器元件710還可包括設(shè)置在加載纖維304端部上或設(shè)置在加載纖維304端部附近的拉伸機(jī)構(gòu)(未示出)，例如彈簧臂，浮動(dòng)板，彈簧部件等。這些拉伸機(jī)構(gòu)能夠在加載纖維304中產(chǎn)生所需的拉伸載荷，如上所述。
如圖37b所示，數(shù)據(jù)連接器700的配合連接器元件720包括一個(gè)殼體730、多個(gè)接地屏蔽件732和三個(gè)絕緣殼體728。接地屏蔽件732可設(shè)置在絕緣殼體728的背側(cè)，即與表面726相對(duì)的那側(cè)。在某些示例性實(shí)施例中，配合連接器元件720還可包括多個(gè)對(duì)位銷和/或用于容納這些對(duì)位銷的孔。每個(gè)絕緣殼體728都具有四個(gè)設(shè)置在表面726上的配合導(dǎo)體722。這些配合導(dǎo)體722設(shè)置在表面726上，從而當(dāng)編織型連接器元件710與配合連接器元件720相接合時(shí)(反之亦然)，就能夠在導(dǎo)體302的觸點(diǎn)與配合導(dǎo)體722之間形成電氣連接。這樣，通過(guò)編織型連接器元件710的導(dǎo)體302和配合連接器元件720的相應(yīng)配合導(dǎo)體722形成了數(shù)據(jù)連接器700的信號(hào)通道。配合導(dǎo)體722一般將形成一個(gè)端接點(diǎn)，例如板件端接插針，其可設(shè)置在殼體730的背側(cè)。在示例性實(shí)施例中，當(dāng)定位在表面726上時(shí)，配合導(dǎo)體722的形狀和方位與形成電氣連接的導(dǎo)體302的形狀和方位緊密地相匹配。在接合過(guò)程中，絕緣殼體728的表面726與編織型連接器元件710的由導(dǎo)體302-加載纖維304構(gòu)成的織物相接合。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，表面726和/或配合導(dǎo)體722的接觸配合表面形成了一個(gè)連續(xù)的凸面。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該凸面可由一個(gè)恒定不變的曲率半徑限定而成。
在圖示的示例性實(shí)施例中，殼體730形成了多個(gè)狹槽734，當(dāng)編織型連接器元件710與配合連接器元件720相接合時(shí)，這些狹槽能夠容納多組加載纖維304。在接合后，編織型連接器元件710的接地屏蔽件712有利于對(duì)配合連接器元件720的配合導(dǎo)體722進(jìn)行電氣屏蔽，同時(shí)配合連接器元件720的接地屏蔽件732也以類似方式對(duì)編織型連接器元件710的導(dǎo)體302進(jìn)行電氣屏蔽。接地屏蔽件712、732的安裝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠改變信號(hào)軌道的電學(xué)特性(例如電容和電感)并提供一種防止相鄰的信號(hào)線(或相鄰的差動(dòng)對(duì))產(chǎn)生串音和電磁干擾(EMI)。通過(guò)在特定點(diǎn)或區(qū)域內(nèi)改變信號(hào)軌道的電容和電感，就能夠控制信號(hào)通道的阻抗。信號(hào)的速度越高，那么完成阻抗匹配和EMI屏蔽所需的控制就越好。數(shù)據(jù)連接器700的接地平面可位于匹配連接器元件720的絕緣殼體728的背面和編織型連接器元件710的獨(dú)立金屬屏蔽件712上。接地插針/平面必須是一種導(dǎo)電材料，而且最好為固態(tài)，但也并非必須為固態(tài)。在優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)信號(hào)通道都被容納在一個(gè)導(dǎo)電的接地屏蔽(同軸或雙軸)結(jié)構(gòu)中。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的信號(hào)隔離，同時(shí)還可以降低信號(hào)衰減和失真。編織型連接器元件710和配合連接器元件720的接地屏蔽件712、732在接合后可以相互接觸或不相互接觸，但是，在連接器700的兩個(gè)對(duì)拼部分之間優(yōu)選建立某些連續(xù)的接地連接。這一點(diǎn)可通過(guò)迫使接地屏蔽件712和732彼此接觸，或者在兩個(gè)對(duì)拼部分之間采用一個(gè)或多個(gè)被用作接地連接的數(shù)據(jù)插針，而得以實(shí)現(xiàn)。
除上述實(shí)施例之外，本文所述的以及在下列美國(guó)專利申請(qǐng)中所描述的編織技術(shù)也可用在電氣連接的新型插座類型中，所述的美國(guó)專利申請(qǐng)為2003年6月24日申請(qǐng)的、序列號(hào)為T(mén)BD(發(fā)明人MatthewSweetland和James Moran)、發(fā)明名稱為多觸點(diǎn)編織型電氣連接器的美國(guó)專利申請(qǐng)，2003年2月27日申請(qǐng)的序列號(hào)為10/375,481的美國(guó)專利申請(qǐng)，2002年10月17日申請(qǐng)的序列號(hào)為10/273,241的美國(guó)專利申請(qǐng)，以及2002年1月15日申請(qǐng)的序列號(hào)為60/348,588的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)，在此它們?nèi)孔鳛閰⒖急灰搿８鶕?jù)本發(fā)明的啟示，文中所述的新型插座可用于使一個(gè)電氣部件(或裝置)與另一電氣部件(或裝置)電氣連接。上述新型插座可用于各種場(chǎng)合(例如個(gè)人電腦、便攜式電腦、PDA、移動(dòng)電話、電信系統(tǒng)、運(yùn)輸交通工具、航空電子設(shè)備等等)，并且可用于例如將處理器元件、存儲(chǔ)元件和小型擴(kuò)展卡(通常稱為夾層卡(mezzanine cards))安裝至其他電氣部件或裝置。本文所述的新型接觸界面對(duì)用于可拆卸或可更換的電氣部件(或裝置)具有特別的好處。
本文所述的新型接觸界面還可使用在測(cè)試電氣部件的電完整性或功能性的裝置中。在電氣裝置的制造過(guò)程中，常常需要將裝置的一個(gè)電氣部件的電觸點(diǎn)連接到另一部件的電觸點(diǎn)。但是，與連接器不同，在裝置的最后組裝時(shí)，這些電觸點(diǎn)可能會(huì)永久地連接在一起，即，這些觸點(diǎn)可通過(guò)焊合(soldering)、焊接(welding)、粘合、壓接等方式連接在一起。待觸點(diǎn)永久性地連接之后發(fā)現(xiàn)組裝裝置出現(xiàn)電氣問(wèn)題或功能問(wèn)題必需拆卸連接好的電觸點(diǎn)。拆卸先前裝配好的電觸點(diǎn)可能意味著浪費(fèi)大量的時(shí)間和制造費(fèi)用，并且可能對(duì)其下方的電氣部件造成連帶損失。因此，在將組裝裝置的電氣部件與另一電氣部件的觸點(diǎn)永久配合之前需要測(cè)試其電完整性和功能性。用于在電氣部件的觸點(diǎn)永久地裝配至另一部件的觸點(diǎn)之前對(duì)電氣部件的電完整性進(jìn)行測(cè)試的裝置在本領(lǐng)域是眾所周知的。這種測(cè)試裝置的常用例子包括老化插座和測(cè)試插座。
老化插座用于電氣部件或裝置的擴(kuò)展測(cè)試(extended testing)，以便檢測(cè)電子線路的早期故障缺陷。之后將被測(cè)裝置(DUT)(一個(gè)或多個(gè))插入測(cè)試板上的老化插座中，并將其插入例如烘箱之類的受控環(huán)境中一定期限的時(shí)間，同時(shí)進(jìn)行初級(jí)實(shí)時(shí)電氣測(cè)試。舉例來(lái)說(shuō)，預(yù)燒測(cè)試可進(jìn)行2～48小時(shí)。多重測(cè)試板通常在任一時(shí)刻被置于測(cè)試室內(nèi)。測(cè)試之后，將電氣部件從測(cè)試裝置上取下，然后插入用于測(cè)試的新電氣部件。老化插座一類的測(cè)試裝置須與被測(cè)裝置的觸點(diǎn)具有高周期、可靠的連接。被測(cè)裝置可使用下文將更為詳細(xì)地描述的插針格柵陣列、球形格柵陣列(BGA)或表面安裝技術(shù)(SMT)墊(有時(shí)稱為地格柵陣列-LGA’s)，其被設(shè)置于DUT的底板上。該測(cè)試裝置不會(huì)損壞或不會(huì)對(duì)DUT產(chǎn)生不利影響，并且還能夠與DUT的觸點(diǎn)保持可靠的電接觸。常規(guī)的老化插座一般使用彈簧插針、pogo插針、針式觸點(diǎn)等，以便與DUT的觸點(diǎn)形成單獨(dú)的接觸。老化插座往往具有某種鎖緊裝置以便在進(jìn)行測(cè)試時(shí)將DUT保持在插座內(nèi)。
測(cè)試插座與老化插座類似，但在使用上稍有不同測(cè)試插座用于電氣部件或裝置的功能性測(cè)試。電氣部件可在幾秒鐘至幾分鐘內(nèi)完成一輪功能性測(cè)試，而不需要花上幾個(gè)小時(shí)。被測(cè)的電氣部件通常由測(cè)試處理者固定就位，通常不使用鎖緊機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的新型接觸界面可用于使一個(gè)電氣部件(或裝置)與另一電氣部件(或裝置)電氣連接。一種示例性裝置的加載纖維可在導(dǎo)體的接觸點(diǎn)處產(chǎn)生法向接觸力。法向接觸力將裝置的觸點(diǎn)保持在例如被測(cè)部件一類的電氣部件的觸點(diǎn)上。在示例性實(shí)施例中，裝置具有一接觸界面，該接觸界面具有與裝置待連接到的電氣部件相同的接觸電路節(jié)距(即相同的導(dǎo)體的布置及間隔)。加載纖維可穿過(guò)格柵結(jié)構(gòu)而導(dǎo)體可在要求的接觸位置處與加載纖維(一個(gè)或多個(gè))相連接。加載纖維可利用例如拉伸彈簧、懸臂、凸輪機(jī)構(gòu)、張力彈簧、浮動(dòng)端板等外部機(jī)構(gòu)拉緊，并且可在制造過(guò)程中處于拉緊狀態(tài)，或可在裝置與電氣部件接合時(shí)被拉緊。采用所述接觸界面的裝置與傳統(tǒng)裝置和電氣部件相比可具有一定優(yōu)勢(shì)接觸界面提供一觸點(diǎn)陣列，該觸點(diǎn)陣列是局部適應(yīng)的、高度冗余的，然而仍能在相連接的電氣部件的觸點(diǎn)上施加較低的法向接觸力。由于這種裝置施加較低的法向接觸力，因此本發(fā)明的裝置較不易于損壞電氣部件的觸點(diǎn)或不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生不利影響。另外，本發(fā)明的裝置通常能夠保持較高標(biāo)準(zhǔn)的小型化而不存在由于電氣部件的接觸界面的非平面性而導(dǎo)致的觸點(diǎn)彎曲或公差堆積的問(wèn)題，例如可能是分配給電氣部件的觸點(diǎn)的制造公差。
圖38和39分別示出了具有設(shè)置成如球狀格柵陣列和如表面安裝陣列的電觸點(diǎn)的電氣部件。圖38和39中所示的電氣部件可與作為制造工序的一部分的裝置相連，或者在最后組裝之前可用老化插座或測(cè)試插座一類的測(cè)試裝置進(jìn)行測(cè)試。參見(jiàn)圖38，電氣部件270包括電觸點(diǎn)球狀格柵陣列(BGA)272，該陣列置于電氣部件270的底板275之上。BGA272由多個(gè)焊球觸點(diǎn)274構(gòu)成。圖39的電氣部件276包括置于電氣部件276的底板281之上的電觸點(diǎn)表面安裝(SMT)陣列278。SMT陣列278由多個(gè)觸點(diǎn)墊280構(gòu)成。
除球狀格柵陣列和表面安裝陣列之外，還有其他類型的連接界面，例如本領(lǐng)域眾所周知的插針格柵陣列等。插針格柵陣列與BGA界面類似，只是用實(shí)心插針來(lái)代替焊球觸點(diǎn)274。插針格柵陣列界面通常用于安裝可能因例如修理或升級(jí)而需要拆除的部件，但不必為了解焊而將整個(gè)系統(tǒng)拆開(kāi)，或不必讓零件通過(guò)反流烘箱。插針格柵陣列通常用于連接與各插針單獨(dú)連接的蛤-殼型插座(clam-shell type socket)。與BGA或SMT裝置的硬安裝相比，這些插座通常較大并且昂貴。本發(fā)明的測(cè)試裝置可用于檢測(cè)采用各種多觸點(diǎn)連接器布置的電氣部件和裝置，所述連接器布置包括具有BGA、SMT和插針格柵陣列的電氣部件，但并不限于此。
圖40示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的示例性裝置800。裝置800包括外殼810、導(dǎo)體302、加載纖維304、張力彈簧812和面板814。裝置800還可包括下文將更為詳細(xì)地描述的張力導(dǎo)向件，或作為可選擇的實(shí)施例，面板814本身也可作為張力導(dǎo)向件。裝置800的加載纖維304從外殼810的一側(cè)設(shè)置至設(shè)有張力彈簧812的外殼810的相對(duì)側(cè)。從而，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，加載纖維304的一端與外殼810的一部分相連接，而加載纖維304的另一端與張力彈簧812相連接，張力彈簧812本身可與外殼810相連接。張力彈簧812在加載纖維304內(nèi)產(chǎn)生或保持張力荷載。雖然圖40的裝置800對(duì)于每一加載纖維304均使用了張力彈簧812，但在其他示例性實(shí)施例中，測(cè)試裝置可使用或少或多(或不使用)張力彈簧812。例如，在另一示例性實(shí)施例中，加載纖維304的每一端可與張力彈簧812相連接。張力彈簧812可為各種形式和形狀。另外，在某些示例性實(shí)施例中，張力彈簧812可與凸輪裝置(未示出)相連接，該凸輪裝置在例如電氣部件270或276的電氣部件與裝置800接合，例如鎖住時(shí)，可拉緊加載纖維304。
示例性裝置800的各導(dǎo)體302向上穿過(guò)面板814，并纏繞在加載纖維304上，然后終止于面板814下方。因而，圖40的面板814上方所示的各導(dǎo)體302表現(xiàn)出可處于與電氣部件的電觸點(diǎn)相接觸的狀態(tài)的單電路。裝置800按12×12方成型觸點(diǎn)格柵陣列(總共144個(gè)分離且獨(dú)立的導(dǎo)體302)的形式配置，其中十二個(gè)導(dǎo)體302纏繞在各加載纖維304上。確定裝置800的觸點(diǎn)即導(dǎo)體302的節(jié)距和配置，以便與電氣部件(一個(gè)或多個(gè))的觸點(diǎn)的節(jié)距和配置匹配。裝置800可同時(shí)與單個(gè)電氣部件或一些電氣部件相連接。當(dāng)裝置800與電氣部件(一個(gè)或多個(gè))接合時(shí)，并非需要使用所有的導(dǎo)體302。
在測(cè)試裝置的一個(gè)實(shí)施例中，裝置800為老化插座。在另一實(shí)施例中，裝置800為測(cè)試插座。在其他的示例性實(shí)施例中，裝置800為在制造工序期間要與電氣部件(一個(gè)或多個(gè))相連接的裝置。
如下文詳述，當(dāng)電氣部件與裝置800接合時(shí)，電氣部件的觸點(diǎn)被向下壓入織物并且與導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)相接觸。導(dǎo)體302的向下偏斜與加載纖維304內(nèi)的張力荷載結(jié)合而在導(dǎo)體302的各接觸點(diǎn)處產(chǎn)生法向接觸力。導(dǎo)體302的觸點(diǎn)(一個(gè)或多個(gè))處的法向接觸力的存在使得導(dǎo)體302與被測(cè)電氣部件的相應(yīng)觸點(diǎn)保持電氣接觸。在導(dǎo)體302的各接觸點(diǎn)與被測(cè)部件上的關(guān)聯(lián)觸點(diǎn)之間產(chǎn)生的法向接觸力可為加載纖維張力T、觸點(diǎn)形狀以及電氣部件插入裝置800的織物的深度(實(shí)際上由加載纖維104的偏轉(zhuǎn)角表示)的函數(shù)。通過(guò)改變這些參數(shù)，可控制作用于接觸點(diǎn)處的法向接觸力以形成可靠的電氣連接，并將裝置800的接觸界面損壞電氣部件270或276的觸點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)率降至最小(例如測(cè)試工序期間)。
圖41示出了導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)如何能得以保持在電氣部件的觸點(diǎn)上的方式。圖41示出了裝置800與電氣部件270或276接合前后的一實(shí)施方式。如圖41所示，導(dǎo)體302纏繞在加載纖維304上。然后，將導(dǎo)體302的兩端被下拉至裝置800的底板(未示出)，在底板它們可終止于壓配合插針、焊合插針、或表面安裝終端(BGA、SMT)等內(nèi)。這些終端可與裝置800的其他部件(未示出)相連接。在某些示例性的實(shí)施例中，導(dǎo)體302位于加載纖維304之下的部分涂有絕緣體。導(dǎo)體302可由圓線、扁線、花線電路(flex circuit)、或可與加載纖維304相連接或纏繞在加載纖維304上的任何其他合適的導(dǎo)體構(gòu)成?；ň€電路可包括由柔性絕緣材料制成的任意柔性薄膜(例如Kapton或聚酯薄膜)，其中采用類似于敷設(shè)印刷電路板的技術(shù)，例如光刻法、蝕刻法等，在薄膜的一側(cè)或兩側(cè)形成電路痕。然后通常在大部分電路痕上用另一層絕緣膜覆蓋電路痕。一小部分可保持開(kāi)放以便連接到其他部件上。產(chǎn)生的電路為柔性，并且由于處理技術(shù)而可具有非常復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)。加載纖維304由兩個(gè)距離導(dǎo)體302一定距離地被放置的張力導(dǎo)向件816支承。張力導(dǎo)向件816可對(duì)在導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)附近的加載纖維304提供局部支承。
在該實(shí)施例中，張力導(dǎo)向件816在電氣部件270與裝置800接合之前支承著加載纖維304。但在其他的示例性實(shí)施例中，張力導(dǎo)向件816不對(duì)加載纖維304進(jìn)行支承，直至電氣部件270與裝置800接合。加載纖維304可具有彈性，或無(wú)彈性。在所述實(shí)施例中，加載纖維304中在接合之前幾乎沒(méi)有或沒(méi)有張力。而在其他示例性實(shí)施例中，在測(cè)試裝置與電氣部件接合之前，加載纖維(一個(gè)或多個(gè))304中可存在大量的張力。
當(dāng)電氣部件270與裝置800相連接時(shí)，電氣部件270的焊球觸點(diǎn)274使得織物的一部分向下進(jìn)入裝置800。具體而言，由于焊球觸點(diǎn)274的位置與導(dǎo)體302的位置一致，因此焊球觸點(diǎn)274的存在使得導(dǎo)體302以及置于兩個(gè)張力導(dǎo)向件816之間的那部分加載纖維304向下偏轉(zhuǎn)，即偏離電氣部件270。此部分加載纖維304的偏轉(zhuǎn)使得在導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)處出現(xiàn)所希望的法向接觸力。
圖42示出了可與加載纖維304相連接的導(dǎo)體的另一示例性實(shí)施例。圖42的導(dǎo)體由導(dǎo)線822和成型觸點(diǎn)824構(gòu)成。導(dǎo)線822的一端與成型觸點(diǎn)824相連接，而導(dǎo)線822的另一端可終止于位于裝置800的底板(未示出)的壓配合插針、焊合插針、或表面安裝終端(例如BGA、SMT)等內(nèi)。這些終端可與裝置800的其他部件(未示出)相連接。在某些示例性實(shí)施例中，導(dǎo)線822由絕緣材料覆蓋。成型觸點(diǎn)824與加載纖維304相連接。成型觸點(diǎn)824的接觸面的形狀適于與電氣部件270的觸點(diǎn)的接觸面相配合。因此，當(dāng)用裝置800來(lái)檢測(cè)具有焊球觸點(diǎn)274(例如BGA裝置中采用的)的電氣部件270時(shí)，成型觸點(diǎn)824接觸面的優(yōu)選形狀為與焊球觸點(diǎn)274的直徑緊密配合。同樣，當(dāng)測(cè)試具有平面接觸墊280(例如SMT裝置中使用的)的電氣部件276時(shí)，成型觸點(diǎn)824的接觸面優(yōu)選為平面。當(dāng)使用成型觸點(diǎn)824時(shí)，優(yōu)選成型觸點(diǎn)824的接觸面位于加載纖維304和張力導(dǎo)向件816(如果有的話)之上。否則，當(dāng)電氣部件與裝置800接合時(shí)，加載纖維304可能不會(huì)經(jīng)受足夠的向下偏轉(zhuǎn)量。采用合適的成型觸點(diǎn)824能夠使得當(dāng)電氣部件與裝置800接合和脫離時(shí)電氣部件(待測(cè)試)的觸點(diǎn)受損風(fēng)險(xiǎn)降至最低。如圖42所示，一旦接合，焊球觸點(diǎn)274的存在使得成型觸點(diǎn)824和置于兩個(gè)張力導(dǎo)向件816之間的那部分加載纖維304向下偏轉(zhuǎn)。加載纖維304的偏轉(zhuǎn)使得在成型觸點(diǎn)824的接觸點(diǎn)處出現(xiàn)所希望的法向接觸力。
在利用由線圈構(gòu)成的導(dǎo)體302的實(shí)施例中，例如圖41所示的實(shí)施例，可用直徑較大的線圈來(lái)將被測(cè)電氣部件的觸點(diǎn)的損壞風(fēng)險(xiǎn)降至最低。但是使用直徑較大的導(dǎo)體會(huì)對(duì)織物的形成產(chǎn)生不利影響。例如，直徑較大的導(dǎo)體可能較硬，因此可能需要更大的法向接觸力以保持觸點(diǎn)之間的電氣連接。
下面將詳細(xì)地描述張力導(dǎo)向件816。參見(jiàn)圖43，圖43的張力導(dǎo)向件816置于各導(dǎo)體302之間，從而形成支承在張力導(dǎo)向件816上方布置的加載纖維304用的格柵結(jié)構(gòu)。在圖43所示的實(shí)施例中，張力導(dǎo)向件816為支承加載纖維304的實(shí)心支承柱。當(dāng)允許加載纖維304完全平行于被測(cè)裝置例如電氣部件270的方向而延伸時(shí)，可能為這種情況，如果裝置800中無(wú)張力導(dǎo)向件816的話，則通過(guò)加載纖維304中的張力荷載T可能幾乎不產(chǎn)生或不產(chǎn)生法向接觸力部件。因此，張力導(dǎo)向件816確保加載纖維304不會(huì)完全沿被測(cè)裝置的平行方向延伸，從而確保加載纖維304能夠在導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)處產(chǎn)生常規(guī)接觸壓力。
比較圖43所示的實(shí)施例和圖44所示的實(shí)施例無(wú)疑證明了這一點(diǎn)。在圖43和44所示的兩個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)裝置的一部分與具有三個(gè)焊球觸點(diǎn)274的電氣部件270接合。在兩個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體302與每一個(gè)焊球觸點(diǎn)274保持電接觸。三個(gè)導(dǎo)體302纏繞在單個(gè)加載纖維304上。但是，圖43的檢測(cè)裝置包括四個(gè)張力導(dǎo)向件816，而圖44的檢測(cè)裝置僅包括兩個(gè)張力導(dǎo)向件816。在圖43中，在加載纖維304的端部以及在導(dǎo)體302之間均設(shè)置張力導(dǎo)向件816。圖44的張力導(dǎo)向件816僅置于加載纖維304的端部。在圖43中，由各導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)之間的加載纖維304施加的有效法向接觸力(Fn)與相應(yīng)的焊球觸點(diǎn)274是相等的(因?yàn)楦鹘佑|點(diǎn)處的幾何形狀是相等的)，并可按下式計(jì)算F1＝F2＝F3＝Fn＝2Tsin(α)其中，F(xiàn)1為第一焊球觸點(diǎn)274及其相應(yīng)導(dǎo)體302等的界面處存在的法向接觸力，T為加載纖維304中的張力，而α為加載纖維304(在接觸點(diǎn)的區(qū)域內(nèi))與平行于電氣部件270的方向的平面之間的角度826。
如圖44所示，若在第一和第二導(dǎo)體302之間以及在第二和第三導(dǎo)體302之間不設(shè)置張力導(dǎo)向件816，則由各導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)與其相應(yīng)的焊球接點(diǎn)274之間的加載纖維304施加的有效法向接觸力(Fn)不再相等。在圖44所示的實(shí)施例中，各接觸界面處的有效法向接觸力則變?yōu)镕1＝F3＝Tsin(α)F2＝0這樣，由于第一和第三導(dǎo)體302附近僅設(shè)有一個(gè)張力導(dǎo)向件816，因此由加載纖維304在這些導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)與相應(yīng)的焊球觸點(diǎn)274之間施加著觸點(diǎn)法向力。舉例來(lái)說(shuō)，如果圖43和44中的加載纖維304的拉力荷載T及角度826一樣，則圖43的第一導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)處所維持的觸點(diǎn)法向力將約為圖44的第一導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)處所維持的觸點(diǎn)法向力的兩倍。但是，由于圖44的第二導(dǎo)體302附近沒(méi)有張力導(dǎo)向件816(或壁)，因此由加載纖維304在該導(dǎo)體302的接觸點(diǎn)與相應(yīng)的焊球觸點(diǎn)274之間所施加的觸點(diǎn)法向力實(shí)際上變成零。由于此處幾乎沒(méi)有或沒(méi)有觸點(diǎn)法向力，因此不會(huì)保持穿過(guò)該接觸界面的電氣連接。因此，在某些示例性實(shí)施例中，裝置800包括在各導(dǎo)體302的至少一側(cè)上設(shè)置的張力彈簧816。但是在優(yōu)選實(shí)施例中，裝置800包括靠近各導(dǎo)體302布置的和在各導(dǎo)體302之間布置的亦即布置于導(dǎo)體302兩側(cè)的張力導(dǎo)向件816。
除上述優(yōu)點(diǎn)之外，張力導(dǎo)向件816也能夠有助于導(dǎo)體302的排列和布置，從而確保導(dǎo)體302在恰當(dāng)?shù)奈恢门c加載纖維304相連接。在大多數(shù)示例性實(shí)施例中，張力導(dǎo)向件816由非導(dǎo)體材料構(gòu)成。在某些示例性實(shí)施例中，由張力導(dǎo)向件形成的格柵結(jié)構(gòu)可由例如與加載纖維304相似的多個(gè)高拉力纖維構(gòu)成，而不是使用支承柱。格柵結(jié)構(gòu)的高拉力纖維位于加載纖維304之下，并且通常與上部的加載纖維304的方向(一個(gè)或多個(gè))成一定角度布置。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，舉例來(lái)說(shuō)，格柵結(jié)構(gòu)的高拉力纖維的方向與加載纖維304的方向正交。在一可選擇的的示例性實(shí)施例中，格柵結(jié)構(gòu)的高拉力纖維的方向與加載纖維304的方向(一個(gè)或多個(gè))成45°。由于在電氣部件與裝置800接合時(shí)格柵結(jié)構(gòu)需支承加載纖維304，格柵結(jié)構(gòu)的高拉力纖維所具有的張力荷載應(yīng)大于加載纖維304的，即高拉力纖維應(yīng)當(dāng)比加載纖維304更能抵抗向下偏轉(zhuǎn)。
在一個(gè)可選擇的示例性實(shí)施例中，由張力導(dǎo)向件形成的格柵結(jié)構(gòu)是由支承柱(舉例來(lái)說(shuō)，諸如張力導(dǎo)向件816)和高拉力纖維的組合構(gòu)成的。在其中一個(gè)此類實(shí)施例中，例如，導(dǎo)體302每隔兩行可使用實(shí)心支承柱(其中，行可由與加載纖維304置于同一方向的導(dǎo)體302限定而成)，并且該實(shí)心支承柱可靠近置于這些行內(nèi)的每隔一個(gè)的導(dǎo)體302附近布置。然后，高拉力纖維可從一個(gè)實(shí)心支承柱延伸至另一個(gè)(例如與其相連接或靠在其上)，從而高拉力纖維與加載纖維304的方向成一定的角度(即非平行)定向。
圖40的裝置800的加載纖維304僅沿單方向延伸。但在其他的示例性實(shí)施例中，裝置800可包括沿一個(gè)以上方向延伸的加載纖維304。圖45所示的實(shí)施例具有沿第一方向延伸的第一組加載纖維304和沿第二方向延伸的第二組加載纖維304。這樣，兩組加載纖維304形成具有多個(gè)交叉點(diǎn)832的格柵830。其他的實(shí)施例可采用兩組以上的加載纖維304。在優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)體302在交叉點(diǎn)832處纏繞在加載纖維304(一個(gè)或多個(gè))上或與其相連接。如圖45所示，導(dǎo)體302可在交叉點(diǎn)832處纏繞在單個(gè)加載纖維304或兩個(gè)加載纖維304上?？蛇x擇的，導(dǎo)體的成型觸點(diǎn)824(參見(jiàn)圖42)可在交叉點(diǎn)832處或附近與加載纖維304(一個(gè)或多個(gè)加載纖維304)相連接。由于特定的交叉點(diǎn)832處的兩個(gè)加載纖維304在位于交叉點(diǎn)832處的導(dǎo)體與其相應(yīng)的(被測(cè)電氣部件的)觸點(diǎn)失去電接觸之前將失效，故格柵830設(shè)有觸點(diǎn)冗余附加層。格柵830的交叉點(diǎn)832也可用作確定裝置800的導(dǎo)體用的定位點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一組加載纖維304與第二組加載纖維304正交布置。但在其他的示例性實(shí)施例中，第一組加載纖維304不必設(shè)置成與第二組加載纖維304正交。在某些示例性實(shí)施例中，第一組加載纖維304與第二組加載纖維304交織，而在其他的示例性實(shí)施例中，兩組加載纖維304不交織。此外，格柵830的加載纖維304可與張力彈簧812相連接(參見(jiàn)圖40)。
圖46示出了加載纖維304和導(dǎo)體302在裝置800中的布置的另一實(shí)施例。與圖45一樣，圖46中所示的實(shí)施例包括兩組加載纖維304。但是，與圖45不同，兩組加載纖維304不是按格柵形式布置而是按具有兩個(gè)不同層的加載纖維304的豎向陣列840布置。如圖46所示，導(dǎo)體302纏繞在第一層加載纖維304和第二層加載纖維304上或與之相連接。多層豎向陣列840能夠在加載纖維失效的情況下提供精確的接觸界面的縱向定位和觸點(diǎn)壓力冗余度。該多層陣列840還可有助于與成型觸點(diǎn)824的正對(duì)準(zhǔn)(參見(jiàn)圖42)，并且陣列840可在水平方向以及圖示的豎向設(shè)置多層。例如，對(duì)于相同的有效法向接觸力而言，橫向陣列840可在每個(gè)相鄰的加載纖維304中提供更大的冗余量和更小的張力(二者均與導(dǎo)體302相連接)。
接觸插座的一個(gè)固有問(wèn)題是在接觸界面上的污物和焊料雜質(zhì)勢(shì)必增加。該界面的清潔非常困難并且耗時(shí)。在某些示例性實(shí)施例中，裝置800的加載纖維304以基頻與能夠激活加載纖維304(并進(jìn)而激活與加載纖維304相連接的導(dǎo)體302)的高頻調(diào)制器相連接。舉例來(lái)說(shuō)，高頻調(diào)制器可由與小型壓電致動(dòng)器相連接的頻率發(fā)生器構(gòu)成。結(jié)果產(chǎn)生的振動(dòng)可清理由裝置800的接觸點(diǎn)形成的雜質(zhì)。根據(jù)裝置的類型和界面性質(zhì)，該清理可在定數(shù)循環(huán)之后完成。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)啟示，裝置具體可作為老化插座、測(cè)試插座實(shí)施，或用于可能需要頻繁更換電氣部件的任何場(chǎng)合。此外，本發(fā)明的裝置可用于檢測(cè)和/或裝配集成電路以及電纜-電路板和電路板-電路板連接系統(tǒng)，以及其他。
上面已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的不同示例性實(shí)施例和多個(gè)方面作出了說(shuō)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)其作出修改和變型。這些修改和變型都將包括在公開(kāi)文件中，但該公開(kāi)文件僅僅用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，而并非具有限制性。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該由所附權(quán)利要求書(shū)及其等同替換來(lái)確定。
權(quán)利要求
1.一種裝置，具有用于與一電氣部件建立電氣連接的一接觸界面，所述接觸界面包括至少一個(gè)加載纖維；至少一個(gè)具有至少一個(gè)接觸點(diǎn)的導(dǎo)體，其中所述至少一個(gè)導(dǎo)體與一加載纖維相連接；并且其中，當(dāng)所述裝置與所述電氣部件接合時(shí)，在所述至少一個(gè)導(dǎo)體的所述至少一個(gè)接觸點(diǎn)與所述電氣部件之間可建立起電氣連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一老化插座裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一測(cè)試插座裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一電路板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一處理元件、一存儲(chǔ)元件或一擴(kuò)展卡中的至少一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，可在所述裝置與多個(gè)電氣部件之間建立電氣連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述裝置的所述接觸界面還包括一第一導(dǎo)體和一第二導(dǎo)體；一第一加載纖維，其中，所述第一和第二導(dǎo)體與所述第一加載纖維相連接；以及一置于所述第一和第二導(dǎo)體之間的張力導(dǎo)向件，其中，當(dāng)所述裝置與所述電氣部件接合時(shí)，所述加載纖維與所述張力導(dǎo)向件接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述張力導(dǎo)向件由一支承柱構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述張力導(dǎo)向件由一面板構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)體與所述加載纖維編織在一起。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)體包括一成型觸點(diǎn)和一導(dǎo)線。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，多個(gè)加載纖維形成一具有多個(gè)交叉點(diǎn)的格柵，并且在所述格柵的交點(diǎn)處或其附近，所述至少一個(gè)導(dǎo)體與所述至少一個(gè)加載纖維相連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，多個(gè)加載纖維形成一具有至少兩層加載纖維的陣列，并且所述至少一個(gè)導(dǎo)體與所述陣列的第一層加載纖維相連接，以及與所述陣列的第二層加載纖維相連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)加載纖維由非導(dǎo)體材料構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)加載纖維由彈性材料構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)加載纖維由下列至少一種成分構(gòu)成尼龍，碳氟化合物，聚芳族酰胺(polyaramids)，聚酰胺(polyamids)，導(dǎo)電金屬或天然橡膠。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)體具有在約為0.0002至約0.0100英寸范圍內(nèi)的直徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述裝置的所述接觸界面還包括一置于第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體之間的絕緣體，以便將所述第一導(dǎo)體與所述第二導(dǎo)體電隔離。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述裝置的所述接觸界面還包括至少一個(gè)張力彈簧；以及其中，所述至少一個(gè)加載纖維的一端與所述至少一個(gè)張力彈簧相連接。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述裝置的所述接觸界面還包括至少一個(gè)浮動(dòng)端板；以及其中，所述至少一個(gè)加載纖維的一端與所述至少一個(gè)浮動(dòng)端板相連接，并且，當(dāng)所述裝置與所述電氣部件接合時(shí)，所述電氣部件的一部分與所述至少一個(gè)浮動(dòng)端板接合。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一與所述至少一個(gè)加載纖維相連接的高頻調(diào)制器，其特征在于，所述高頻調(diào)制器能夠以基頻激活所述至少一個(gè)加載纖維。
22.一種裝置，具有用于與一電氣部件建立電氣連接的一接觸界面，所述接觸界面包括多個(gè)加載纖維；多個(gè)導(dǎo)體，其中各導(dǎo)體與至少一個(gè)加載纖維相連接；以及其中，當(dāng)所述裝置與所述電氣部件接合時(shí)，在至少一部分所述多個(gè)導(dǎo)體與所述電氣部件之間可建立電氣連接。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一老化插座裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一測(cè)試插座裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一電路板。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一處理元件、一存儲(chǔ)元件或一擴(kuò)展卡中的至少一個(gè)。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述電氣部件包括多個(gè)觸點(diǎn)，其中，當(dāng)所述裝置與所述電氣部件接合時(shí)，可在至少一部分所述多個(gè)導(dǎo)體與所述電氣部件的所述多個(gè)觸點(diǎn)之間建立電氣連接。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述電氣部件的所述多個(gè)觸點(diǎn)包括一球狀格柵陣列。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述電氣部件的所述多個(gè)觸點(diǎn)包括一表面安裝陣列。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述電氣部件的所述多個(gè)觸點(diǎn)包括一插針格柵陣列。
31.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，所述裝置的所述接觸界面還包括多個(gè)張力導(dǎo)向件，其特征在于，在各導(dǎo)體的至少一側(cè)上布置一張力導(dǎo)向件，并且，當(dāng)所述裝置與所述電氣部件接合時(shí)，至少一部分所述多個(gè)加載纖維與所述多個(gè)張力導(dǎo)向件接觸。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，所述張力導(dǎo)向件布置于各導(dǎo)體的兩側(cè)。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，所述多個(gè)張力導(dǎo)向件由多個(gè)支承柱構(gòu)成。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，所述多個(gè)張力導(dǎo)向件形成一由多個(gè)高拉力纖維構(gòu)成的格柵結(jié)構(gòu)。
35.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，所述裝置的所述接觸界面還包括多個(gè)張力彈簧；以及其中，各加載纖維與一張力彈簧相連接。
36.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，所述裝置的所述接觸界面還包括至少一個(gè)浮動(dòng)端板；以及其中，各加載纖維的一端與所述浮動(dòng)端板相連接。
37.一種裝置，用于測(cè)試一電氣部件的電完整性或功能性，所述裝置包括至少一個(gè)加載纖維；多個(gè)導(dǎo)體，其中各導(dǎo)體與至少一個(gè)加載纖維相連接；多個(gè)張力導(dǎo)向件，所述多個(gè)張力導(dǎo)向件被布置于各所述導(dǎo)體的至少一側(cè)；其中，當(dāng)所述裝置與所述電氣部件接合時(shí)，在至少一部分所述多個(gè)導(dǎo)體與所述電氣部件之間可建立電氣連接；以及其中，當(dāng)所述裝置與所述電氣部件接合時(shí)，至少一部分所述至少一個(gè)加載纖維接觸所述多個(gè)張力導(dǎo)向件。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一老化插座裝置。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一測(cè)試插座裝置。
40.一種方法，用于在一第一電氣部件與一第二電氣部件之間建立電氣連接，其特征在于，所述第一電氣部件包括至少一個(gè)導(dǎo)體和至少一個(gè)加載纖維，而所述第二電氣部件包括至少一個(gè)觸點(diǎn)，所述方法包括將所述至少一個(gè)導(dǎo)體與所述至少一個(gè)加載纖維相連接；將所述第一電氣部件與所述第二電氣部件接合，從而所述第二電氣連接器的所述至少一個(gè)觸點(diǎn)使得所述第一電氣部件的至少一部分所述至少一個(gè)加載纖維偏轉(zhuǎn)，其中，所述偏轉(zhuǎn)使得所述至少一個(gè)加載纖維施加一作用力，該作用力保持所述至少一個(gè)導(dǎo)體靠在所述至少一個(gè)觸點(diǎn)上。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，將所述至少一個(gè)導(dǎo)體接合至所述至少一個(gè)加載纖維的接合工序包括將所述至少一個(gè)導(dǎo)體纏繞在一部分所述至少一個(gè)加載纖維上的纏繞工序。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，還包括在一第一導(dǎo)體與一第二導(dǎo)體之間放置一張力導(dǎo)向件，其中，當(dāng)所述第一電氣部件與所述第二電氣部件接合時(shí)，所述至少一個(gè)加載纖維與所述張力導(dǎo)向件接觸。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，還包括將所述至少一個(gè)加載纖維的一端連接到一張力彈簧上。
44.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，還包括將多個(gè)加載纖維布置成一具有多個(gè)交叉點(diǎn)的格柵，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)體在一交叉點(diǎn)處或附近連接至至少一個(gè)加載纖維。
45.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，還包括將多個(gè)加載纖維布置成一具有至少兩層加載纖維的陣列，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)體與第一層加載纖維以及第二層加載纖維相連接。
46.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，還包括在一第一導(dǎo)體與一第二導(dǎo)體之間布置一絕緣體。
47.一種方法，用于在一測(cè)試裝置與一電氣部件之間建立電氣連接，其中，所述測(cè)試裝置包括多個(gè)導(dǎo)體和至少一個(gè)加載纖維，而所述電氣部件包括多個(gè)觸點(diǎn)，所述方法包括將所述多個(gè)導(dǎo)體與所述至少一個(gè)加載纖維相連接；將所述測(cè)試裝置與所述電氣部件接合，從而所述電氣連接器的所述多個(gè)觸點(diǎn)使得所述測(cè)試裝置的所述至少一個(gè)加載纖維的至少一部分偏轉(zhuǎn)，其中，所述偏轉(zhuǎn)使得所述至少一個(gè)加載纖維施加一作用力，該作用力保持所述多個(gè)導(dǎo)體靠在所述多個(gè)觸點(diǎn)上。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述測(cè)試裝置可測(cè)試所述電氣部件的電完整性或功能性。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，將所述多個(gè)導(dǎo)體接合至所述至少一個(gè)加載纖維的接合工序包括將所述多個(gè)導(dǎo)體纏繞在一部分所述至少一個(gè)加載纖維上的纏繞工序。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，還包括在一第一導(dǎo)體與一第二導(dǎo)體之間放置一張力導(dǎo)向件，其特征在于，當(dāng)所述測(cè)試裝置與所述電氣部件接合時(shí)，所述至少一個(gè)加載纖維與所述張力導(dǎo)向件接觸。
51.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，還包括將所述至少一個(gè)加載纖維的一端連接到一張力彈簧上。
52.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，還包括將多個(gè)加載纖維布置成一具有多個(gè)交叉點(diǎn)的格柵，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)體在一交叉點(diǎn)處或附近與至少一個(gè)加載纖維相連接。
53.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，還包括將多個(gè)加載纖維布置成一具有至少兩層加載纖維的陣列，其特征在于，各導(dǎo)體與第一層加載纖維以及第二層加載纖維相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用接觸界面建立與電氣部件的電氣連接的方法及裝置。在某些示例性實(shí)施方式中，裝置的接觸界面包括至少一個(gè)加載纖維和至少一個(gè)具有至少一個(gè)接觸點(diǎn)的導(dǎo)體。導(dǎo)體(或多個(gè))與加載纖維連接，從而當(dāng)裝置與電氣部件接合時(shí)可在導(dǎo)體(或多個(gè))的接觸點(diǎn)(多個(gè))與電氣部件之間建立起電氣連接。在某些示范性實(shí)施方式中，導(dǎo)體用加載纖維編織而成，或纏繞在加載纖維上。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)體由成型觸點(diǎn)和導(dǎo)線構(gòu)成。本發(fā)明還涉及一種用于測(cè)試電氣部件的電完整性或功能性的方法和裝置。在某些示范性實(shí)施方式中，裝置包括多個(gè)加載纖維，多個(gè)導(dǎo)體和多個(gè)張力導(dǎo)向件。各導(dǎo)體可與至少一個(gè)加載纖維相連接。張力導(dǎo)向件可置于各所述導(dǎo)體的至少一側(cè)。在該實(shí)施方式中，當(dāng)裝置與電氣部件接合時(shí)，在多個(gè)導(dǎo)體的至少一部分與電氣部件之間可建立電氣連接。當(dāng)裝置與電氣部件接合時(shí)，多個(gè)加載纖維的至少一部分可與多個(gè)張力導(dǎo)向件接觸。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，裝置包括老化插座裝置。在另一示例性實(shí)施方式中，裝置包括測(cè)試插座裝置。
文檔編號(hào)H05K1/00GK1894588SQ200480020077
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2004年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月14日
發(fā)明者M·斯威特蘭 申請(qǐng)人:特里博泰克公司