微型多导体电连接器制造技术

技术编号:3285633 阅读:267 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
二个具有小间距引线阵列的电子器件可以用一个由一对可相互咬合构件所组成的多导体电连接器可卸拆地相互连接起来。每个构件都有一个绝缘基体,它有一个包括一组楔形圆的结构表面。当这二个构件经相互咬合时,这些圆的倾斜面就相互贴合,并且,如果所述倾斜侧面的半角β的正切不大于接触表面的材料的摩擦系数,则这二个构件就会牢牢地粘结在一起。每个构件在适当位置都有一组导电段,使得在二个构件相互咬合时形成良好的电接触。(*该技术在2011年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术与能用来将二个具有大量引线的电子器件互相电连接的多导体电连接器有关。具体地说,本专利技术与将靠得很近的引线阵列(如微芯片和微芯片互连)互相连接起来的多导体电连接器有关。为了将二个电引线阵列电连接起来,可以将一个阵列的各条引线分别与一组插针的各插针相接,各插针插入与另一阵列各引线分别相连的装有弹簧的各插孔内。当引线为小间距时,也就是说靠得很近时,如微芯片的引线和微芯片连接引线那样,插针插孔式连接器就非常昂贵,而且制造起来十分困难。欧洲专利No.0,223,464(Reylek等申请,1987年5月27日出版)涉及了一些用于小间距电子器件(如相邻引线的中心之间距离为0.1毫米)的多导体电连接器。该欧洲专利提到二种将二个电子器件的相对面引线阵列电连接起来的原有技术。一种技术是应用“倒装晶片(flip  chip)”装置,而另一种技术是利用一片含有一些导电颗粒的聚合物。这片聚合物在受到二个器件紧压时发生形变,使得每个受形变的颗粒提供一条相对引线之间的电通路。如果聚合物是粘性的,那末就可将这二个器件粘贴在一起。如果聚合物是非粘性的,那就要用一个夹子以保持电连接,这个夹子必需能对器件施加足够的压力,从而保证各连接处有良好的电接触。无论聚合物是否具有粘性,相邻的颗粒间应该是互相绝缘的。与用第二种技术所制成的含导电颗粒的聚合物片相似,Reylek的EPO专利可推出的连接器是一片含有导电元的聚合物,然而在-->Reylek的连接器内各导电元是一层导电材料的涂层,而且可以均匀相隔。一个Reylek连接器可以这样制成:型模开在一片硬塑料内,在型模上涂一层金属,再将聚合物填料覆盖在这金属涂层上,揭下硬塑料片,因此而露出的金属涂层的那侧再用聚合物填料加以覆盖,然后磨去两侧面上的聚合物,直至只在聚合物填料的二个平整的正面之间留有金属涂层段。金属段可以具有各种形状,如平短形、圆柱、圆錐、棱錐、半球、正方形和一端或两端都敞开的立方形。如果聚合物填料是粘性填料,它就可以将二个电子器件粘贴在一起,但这使这二个器件不能随意折开和重新连接。Appeldorn的美国专利No.4,875,259没有提及电连接器,可是推出了几种可以成对用作机械扣件的可互相咬合的构件。每个构件有一个包含一组楔形元的结构表面,每个元至少有一个侧面对公共平面来说倾斜一个足以形成一个楔形的角度。将二个元的倾斜侧面贴合咬住后,如果倾斜侧面半角的正切不大于接触表面材料摩擦系数,则这对构件就被摩擦互锁。各单个楔形元都可以是十分小的。本专利技术推出一些可将二个小间距引线阵列的电子器件电连接起来的多导体电连接器。与插针插孔式电连接器不同,本专利技术的这些连接器可以说是首先推出的可以不用夹具进行连接和再次连接的电连接器。一个本专利技术的多导体电连接器包括一对互相可咬合的制品,它具有:一个至少有一个主表面和至少一部分所述主表面是一个结构表面的第一构件;一个至少有一个主表面和至少一部分所述主表面是一个结构表面的第二构件;-->所述第一构件和所述第二构件的所述结构表面每个都包含一组实心楔形元,每个元至少有一个侧面相对所属构件的一个公共平面倾斜一个足够形成一个楔的角度,这样,所述第一构件的元和所述第二构件的元在相互接触时可以相互咬住,由于所述元倾斜侧面的半角的正切不大于所接触表面材料的摩擦系数,因而所产生的所述第一构件各元和第二构件各元的接触面的贴附摩擦力使第一构件至少可以部分粘附在第二构件上。本专利技术的多导体电连接器与Appeldorn的可互相咬合的制品不同,表现在:每个所述构件都有一个电绝缘的本体;当二个构件相互咬合时,在一个构件的一个元的至少一个接触侧面的表面上的导电段处于与另一构件的一个导电段接触的位置。对于大多数情况而言,每个导电段上有一根引线,而有些引线可以用来散去由于电流通过电连接器和电连接器所连接的电子器件所产生的热量。为了同样的目的,可相互咬合构件中的一个或二个都安上与散热器相接的导热体,它们不必是导电的。这种新颖的多导体电连接器主要用于对靠得很近的引线阵列进行电互连的微型连接器。通常,一对可相互咬合构件的每个构件都含有至少10个多到500个甚至更多楔形元,其密度与要互相连接的器件的引线相同。例如,每毫米有0.5至20个导电段,其高度可以为0.1至10毫米,以便适应目前市场上的多引线器件。将这种新颖连接器的二个构件做成相同的可以简化所需的设备。然而,一些可相互咬合构件却是在一个新颖连接器的一个构件上有阳楔形元,而在另一个构件上有阴楔形元。例如由图11、21、23、-->24和25所示的那样。如果一个新颖连接器的每个构件都有阴阳二种楔形元,就可以将构件做成相同的。这种新颖连接器的每个可互相咬合的构件的绝缘基体最好用对一个可反复使用的母模的表面进行拷贝的方法制造,这母模表面是所要制造的楔形元的阴模。为了高速拷贝,用来制造这种新颖连接器基体的绝缘材料是一种热塑树脂,这种热塑树脂可以用浇注、模压或注射、或其它方法在母模表面成型,而母模最好是能导热的,以便提供迅速固化、冷却和再使用。一种值得推荐的母模材料是不锈钢。有许多商品化的热塑树脂可以对母模表面进行精确和稳定的拷贝,因此可以用来制造这种新颖连接器的绝缘基体。制成的绝缘基体应该耐热和经得住在使用中所遇到的各种其它情况的考验;并且选择基体材料应该考虑到在制出成千上万个可相互咬合的构件之前要求避免对母模作任何改动或更新。用来制造绝缘基体的热塑树脂值得推荐的有诸如聚乙烯对苯二酸脂和一些液体结晶聚合物之类的商品化聚脂。其它一些有用的热塑树脂有聚丙烯、聚乙烯和聚碳酸脂,这些树脂价格合理乐于采用。其它一些能精确对母模拷贝的有用绝缘材料有其它一些聚合材料、陶瓷和玻璃。在可相互咬合构件的绝缘基体成形以后,就可以按下列程序在其楔形元的表面形成一些导电段:(a)沉积一层导电金属薄膜(如用蒸汽沉积法);(b)电镀上一层比较厚的相同或不同的导电金属层;(c)除去部分金属层,将金属层分割成一些互相绝缘的片段。这些导电金属段可以基本上完全覆盖住每个元的各个倾斜侧面,或者是其中选出的一些部分。某些或所有倾斜侧面也可以完全没有-->被覆盖。由于一些聚合物材料相互接触时的摩擦系数比廉价的导电材料要高得多,因此某些元的各倾斜侧面有较大一部分留下,不用导电材料覆盖,从而给这种新颖连接器的设计提供了较大的灵活余地。例如,本专利技术的一种多导体电连接器的每个可相互咬合构件可以具有第一和第二倾斜侧面,而只有第一倾斜侧面上有导电段覆盖。一种新颖电连接器的每个可相互咬合构件可以用一种在与本材料接触时具有非常高的摩擦系数的聚合物材料制成,使得未覆盖的倾斜侧面可以粘结得非常牢固,以致在室温下不能无损地将这个连接器折开,但在冷却到某一温度时折开,却不会损坏这连接器。一种具有较高的Tg(如从40°至80℃)在室温下不粘的聚合物在与本身相接触时可以具有极高的摩擦系数。铜成本低导电率高,对于制造这种新颖连接器的导电段十分有用。如果成本问题不大,则最好采用银或金。金的导电段容易做成具有十分光滑的表面。在表面光滑的情况下,金与金接触的摩擦系数非常高。虽然这种新颖连接器的导电段与绝缘基体相比是非常薄的,但在有些使用场合(如电流较大)这些导电段应该做得厚一些。为了适应大电流,也可以将几个相邻的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多导体电连接器,它包括第一和第二构件22,每个构件都有一个主面,至少一部分主面是一个包括一组实心的楔形元26的结构表面。每个元26至少有一个相对每个所述构件22中的一个公共平面倾斜一个角度的侧面,足以形成一个在这二个构件相互咬合时与另一构件22上一个元26的一个倾斜侧面贴合的楔,并且所述倾斜侧面半角β的正切不大于接触表面的材料的摩擦系数,这种多导体电连接器的特征是:所述第一和第二构件22都有一个绝缘基体23;以及一个导电段15A、15B处在一个构件22的一个元26 的至少一个所述连接侧面的一个表面上,其位置是在构件咬合时与另一构件22上的一个导电段15A、15B接触处。

【技术特征摘要】
US 1990-4-18 07/510,5731、一种多导体电连接器,它包括第一和第二构件22,每个构件都有一个主面,至少一部分主面是一个包括一组实心的楔形元26的结构表面。每个元26至少有一个相对每个所述构件22中的一个公共平面倾斜一个角度的侧面,足以形成一个在这二个构件相互咬合时与另一构件22上一个元26的一个倾斜侧面贴合的楔,并且所述倾斜侧面半角β的正切不大于接触表面的材料的摩擦系数,这种多导体电连接器的特征是:所述第一和第二构件22都有一个绝缘基体23;以及一个导电段15A、15B处在一个构件22的一个元26的至少一个所述连接侧面的一个表面上,其位置是在构件咬合时与另一构件22上的一个导电段15A、15B接触处。2、一种如在权利要求1内所定义的多导体电连接器,其中某些所述元26的所述一个倾斜侧面没有所述导电段15A、15B。3、一种如在权利要求1内所定义的多导体电连接器,其中每个元26有一个相对公共平面倾斜一个角度β的第二侧面,足以形成一个在这二个构件22相互咬合时与另一构件22上一个元26的一个倾斜侧面贴合的楔。4、一种如在权利要求3内所定义的多导体电连接器,其中有一个仅覆盖一组所述倾斜侧面中每个倾斜侧面的一部分的导电段35A、35B。5、一种如在权利要求3内所定义的多导体电连接器,其中在每个首次提到的倾斜侧面上至少有一个所述导电段45、55A,而每-->个第二倾斜侧面基本上没有所述导电段45、55A。6、一种如在权利要求1内所定义的多导体电连接器,其中所述元26形成脊26和沟,当构件22相互咬合时,每个构件22的脊26嵌入另一构件22的沟内。7、一种如在权利要求6内所定义的多导体电连接器,其中在一个构件上的所述元形成凸台226、235,每个凸台有二个倾斜侧面225,在这二个构件互相咬合时与另一个构件上的槽的倾斜侧面贴合。8、一种如在权利要求1内所定义...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗伯特S瑞雷克肯尼斯C汤普森
申请(专利权)人:明尼苏达州采矿制造公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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