高密度接插件系统技术方案

公开了以插头与插座为实施例的电接插件。其接插件之一包括有多个孔的基座。第一类接触元件定位于某些孔中，其尾部超过基座伸出一段距离。第二类接触元件定位于另一些孔中，其尾部可充分插入电路板，以夹持第一类接触元件尾部靠着电路板；且当施加压力时第二类接触件尾部可产生轴向移动。其另一接插件色括一框架和一接触元件层，其中每一接触元件包括一前端及一尾部。多个可变形元件如焊球定位于尾部末端，且其形状比大于１。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
高密度接插件系统本申请是申请号为98119795.7，专利技术名称为“高密度接插件系统”的申请的分案申请。本专利技术涉及电接插件，更准确地说，涉及供子插件与后面板(Backpanels)互连用的高密度接插件。用于数据处理及通信系统的电子器件构造的不断进步，对电接插件的设计寄予严格的要求。特别是，对于提高固体器件集成化及提高数据处理与通信速度的设计的进步，需要具有更高密度及插腿数量的电接插件。设计具有更高密度与更高插腿数量的接插件，要求仔细考虑由减小触点之间距离引出的问题。这在包含子插件/后面板互连的应用中是特别实际的，此处接插件起着建立电连接的作用与将子插件机械地夹持在适当位置的作用。密度与插腿数量常被认为是可互换的，但有显著的差别，密度指的是每单位长度所提供的触点数。可是，能够合理地经受插合与拔脱力的接触元件数才称为插腿数量。随着在半导体芯片或挠性电路基片上集合更多的功能以及在印刷电路板(PCBs)上安装更多的芯片，每个PCB或挠性电路必须提供更多的输入端与输出端(I/Os)。对于更多的I/Os的要求直接转换成不损失电气或机械性能条件下对更大密度的要求，尤其是当这样的器件与集成技术应用在具有后面板的装置中时是这样。高密度接插件电性能的重要性已在Lemke的No.4,824,383美国专利中认识到，并结合于此作为参考。该专利对用于多心线电缆或多迹线基片的插头与插座接插件的设计提出了建议。在这样的设计中，通过使用导电壁(conductive wall)来防止或尽量减小串音与信号衰减，使电气性能依靠对单个接触元件或成组接触元件进行电气上隔离而得到保障。虽然No.4,824,383美国专利中公开的接插件提高了触点元件的密度，但产业驱使对密度的要求继续增长。Lemke等人的5,057,028号美国专利及Lemke等人的5,169,324号专利(现在是Re，35.508美国专利)全部结合于此作为参考，它们公开了用于附加到印刷电路板(PCBs)上的双排插头与插座接插件，这种接插件通过使导电壁来提供隔离再次展示了良好-->的电气性能。高密度接插件的电气性能也是4,846,727、5,046,960、5,066,236、5,104,341、5,496,183、5,342,211和5,286,212号美国专利的关注点。这些专利公开了结合于插头与插座系统中的带状线结构的各种形式。在高密度带状线结构中，各列接触元件并排地排列成阵列，并带有配置在每列之间的导电板。该接插件设计成使插头与插座接地板彼此接触，借此提供各列之间的隔离。该系统的进一步情况是插座的模型化设计。每列插座接触元件依靠将这些接触元件模制成介电材料框架而构成。这些类型接插件的问题之一在于用作电气隔离的导电壁的使用需要空间。在某些应用中，这种隔离所必需的空间或容积是不现实的。在那些空间紧张的应用中，为达到所希望的电气性能，建议曾包括使用其中被选定用于信号传输的一个插腿定位在与地相连接的诸插腿中间的高密度接插件。这种模式被称作填隙式配置。这样的接触元件模式在5,174,770、5,197,893和5,525,067号美国专利中被提出。将会理解，在这种隔离方案能够在更紧凑的接插件中实现的同时，这种方案比以前描述的使用导电壁的接插件中可达到的相比需更大数量的插腿。在后面板应用中，增加插腿数量对机械完整性有直接影响。随着插腿数的增加，后面板与子插件中孔洞或通孔的数也在增加。随着印刷电路板中孔洞数量的增加，而与此同时每个孔洞之间的距离减少，与高密度应用的情况一样，印刷电路板的机械完整性在下降。随着机械完整性下降，后面板将子插件机械地夹持在适当位置的能力在降低。将会理解，在后面板的应用中，依靠使用将两者在电气上互连的接插件，使子插件被夹持在适当位置上，即垂直与水平方向，有时是唯一的。子插件尺寸、子插件数量及安装在子插件上的元件联合，导致组装后作用在后面板上的应力及力矩。如果由于较大数量密集间隔开的通孔使得后面板材料的量在个别位置上减小，则后面板的故障就可能发生，即后面板可能变形，甚至折断。一种可能的结论是，对后面板机械故障的解决将采用表面安装技术(surface mount technique)来建立对后面板的电连接。因为表面安装技术不要求使用通孔，故这种技术将提供使高密度接插件与后面板连接的-->能力而又不影响机械完整性。不幸，这种解决方案是不成功的。表面安装技术典型地包括使用胶糊将元件暂时固定在印刷电路板上。胶贴之后，板与暂时固定的元件被加热，以便使预先涂复在表面安装元件引线上的焊接材料软熔(reflow)。在后面板的应用中，许多接插件附加在该后面板上，该后面板典型地是一个相对大的电路板。为了确保充分的软熔，借此建立良好的电连接，对于遍布相对大的板面上的许多元件来说，后面板要经受显著的加热。遗憾地是，在持续时间内过高或过长的加热，实际上能够妨碍建立良好的表面安装终端。因此，表面安装技术不足以替代后面板应用中对高密度接插件的需要。因此，仍旧需要这样的接插件系统，它使对于接地/信号分配适用的接触元件的数量达到最大，并且既不危害后面板应用的电气完整性也不危害其机械完整性。当设计高密度接插件，尤其是对于后面板应用时，另一个必须考虑的意见是设计用于附加接插件插座部分的结构。插座附属件中的一个重要因素是对准。当单个插座接触元件对不准时，插接力增加一个微不足道的量。可是，当对不准发生在高密度接触插座中时，插接力可能增长到难以接受的水平。换句话说，在插座往电路板上安装的过程中如果发生对不准，对于待安装到插头上的板或反过来，这可能成为不现实的。因此，仍旧需要这样的高密度接插件系统，它在安装后提供充分的对准，致使插接力保持在可以接受的限度以内。在新颖的高密度电接插件中，上述问题得以解决并可获得其它的优点。在一个实施例中，该接插件包括一具有多个孔洞的基座构件。第一类许多接触元件定位在某些孔洞中。第二类许多接触元件定位在另一些孔洞中。每个接触元件的尾部超过该基座构件伸出一段距离。第二类许多接触元件的尾部通过孔洞充分地插入电路板，以便夹持第一类接触元件的尾部靠在电路板上。当施加压力时，最好第一类接触件的尾部能够轴向移动。在较后的实施例中，尤其是最好第二类触件的尾部包括一弯曲形结构。在另一实施例中，接插件包括一框架和一个附加在该框架上的接触元件层。每个接触元件包括一接收部分和一尾部。该尾部的末端靠近该-->框架底表面定位。多个可熔元件，例如焊球(solder ball)，放置在靠近该尾部的末端。在该实施例中，这些焊球在距该基座所希望的距离以内扩展。这一结果是通过使用具有可变形的球形的焊球来达到的。尤其是最好可变形的球形具有压扁的底表面。在更进一步的实施例中，凸出体附加在该框架的底部，用于将所述框架相对于印刷电路板进行锁定与限位。在该实施例中，再次优选焊球具有可变形的球形，其中可变形的球形是压扁的，即该焊球的形状比包括宽度大于高度。根据本专利技术构成的接插件，由于它只要求部分接触元件具有伸长的尾部，而另一部分使用可变形短尾部以建立连接，因此可保护后面板的机械完整性，同时，提供明显更高的接触元件密度。此外，本专利技术利用可熔元件将模件安装到板上，因此足以建立两者的电连接并提供足够的机械力以保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合于安装在基板上的电接插件，包括：　　　　主体；　　　　附加到所述主体上的多个接触元件，该接触元件的每一个具有一安装部分；以及　　　　多个成形体，每一个具有在固定到各个所述接触元件的所述安装部分之前的第一形状，以及具有在固定到所述接触元件的所述安装部分后的第二形状，该第二形状此时包括不存在于所述第一形状中的可变形部分，且所述第二形状不同于所述第一形状；　　　　其中所述可变形部分提供一个通常为平坦的表面，用于随后放置到所述基板上。

【技术特征摘要】
US 1997-10-10 08/948,7511.一种适合于安装在基板上的电接插件，包括：主体；附加到所述主体上的多个接触元件，该接触元件的每一个具有一安装部分；以及多个成形体，每一个具有在固定到各个所述接触元件的所述安装部分之前的第一形状，以及具有在固定到所述接触元件的所述安装部分后的第二形状，该第二形状此时包括不存在于所述第一形状中的可变形部分，且所述第二形状不同于所述第一形状；其中所述可变形部分提供一个通常为平坦的表面，用于随后放置到所述基板上。2.如权利要求1所述的电接插件，其中所述成形体包括大量焊料。3.如权利要求2所述的电接插件，其中所述大量焊料是焊球。4.如权利要求3所述的电接插件，其中所述可变形部分包括在所述焊球上被压扁平的底部。5.如权利要求1所述的电接插件，其中所述主体包括一个在位置上与基板邻近的安装面，所述成形体延伸通过所述安装面。6.如权利要求5所述的电接插件，其中所述接触元件凹进所述安装面中。7.如权利要求1所述的电接插件，其中所述成形体围绕所述接触元件的末端。8.一种适合于安装到电路基板上的电接插件，其中在安装到所述基板上之前，所述接插件包括：主体，该主体具有一面向所述基板的安装部分；多个附加到所述主体的接触元件；以及多个成形体，该成形体具有在固定到所述接触元件之前的第一形状，以及具有在固定到所述接触元件后的第二形状，该第二形状不同于所述第一形状，该第二形状此时包括不存在于所述第一形状中的且-->面对着所述安装部分离开的通常为平坦的区域，以便所述成形体除了所述通常为平坦的区域外一般为曲线形的。9.如权利要求8所述的电接插件，其中所述成形体为大量焊料。10.如权利要求9所述的电接插件，其中所述大量焊料为焊球。11.一种适合于安装到电路基板上的电接插件，其中在安装到所述基板上之前，所述接插件包括：主体，该主体具有一面向所述基板的安装部分；多个附加到所述主体并凹进所述安装部分中的接触元件；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫B舒伯，
申请(专利权)人：连接器系统工艺公司，
类型：发明
国别省市：AN[菏属安的列斯群岛]