一种导热导电多功能连接器制造技术

本发明专利技术涉及一种新型导热导电多功能连接器，属于电路技术领域。包括金属外壳和弹性连接器，金属外壳内设有多个弹性连接器，弹性连接器包括导热绝缘介质、硬针、毛纽扣，毛纽扣上下分别连接一个金属硬针构成弹性连接器的内芯，导热绝缘介质包裹在硬针和毛纽扣四周。利用弹性连接器实现两层之间的连接，利用导热绝缘介质实现对金属弹性针的支撑，金属壳实现与外部的连接和对内部支撑的保护。多种结构形式实现多种信号的传输，保证了连接器的多功能；高导热率的半导体填充材料实现了比传统连接器更高的导热能力。器更高的导热能力。器更高的导热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种导热导电多功能连接器


[0001]本专利技术属于电路
，涉及一种新型导热导电多功能连接器。

技术介绍

[0002]随着MMCI、SOC、SIP以及MCM技术的发展，电路向着更高密度集成、更多功能组合的方向快速发展，因而单位面积电路的热密度也越来越大。但是连接器的尺寸是远远赶不上电路的集合速度，随着工作频率的不断提高，单元电路的尺寸越来越小，这使得只有一个面同时实现信号连接和散热的难度越来越大。
[0003]传统的连接器(J30J矩形连接器)内部填充高绝缘的塑料、树脂、玻璃等材料，而这些连接器的金属针和间距受到机械加工的限制，最小也得保证1mm，因此连接器的尺寸不能随着系统集成度增加而不断减小，最终导致连接器在导热面中占去的比例越来越高，而连接器本振导热率极低，这就大大减小了散热面积，使得传导入后端的多功能冷板的传导能力降低，因而降低了系统的散热效率、提高了散热难度，如图1所示，这使得热聚集成为系统进一步提高性能的主要障碍。

技术实现思路

[0004]要解决的技术问题
[0005]为了解决提高现有技术中的连接器的散热问题，本专利技术提出了一种导热导电多功能连接器。
[0006]技术方案
[0007]一种导热导电多功能连接器，其特征在于包括金属外壳和弹性连接器，金属外壳内设有多个弹性连接器，所述的弹性连接器包括导热绝缘介质、硬针、毛纽扣，毛纽扣上下分别连接一个金属硬针构成弹性连接器的内芯，导热绝缘介质包裹在硬针和毛纽扣四周。
[0008]优选地：所述的金属外壳为可伐合金。
[0009]优选地：所述的金属外壳为长方体结构。
[0010]优选地：所述的导热绝缘介质为纯硅、氧化铍、氮化铝或碳化硅。
[0011]优选地：所述的弹性连接器采用矩形阵列排布或类同轴结构排布。
[0012]优选地：所述的类同轴结构为以一个弹性连接器为中心，周向分布8个弹性连接器。
[0013]有益效果
[0014]本专利技术提出的一种导热导电多功能连接器，利用毛纽扣结构和具有良好导热率的半导体填充材料，制作出能完成低频或者高频信号互联以及热传导的多功能连接器，改进现有高密度射频组件的信号传输和散热方式。
[0015]采用高导热率的半导体材料作为填充材料，与弹性毛纽扣或金属针组合的新型连接器，相当于增大了向后端多功能冷板传导能力增加，因而可以有效提高小尺寸高密度集成系统的散热效率，如图2所示，增强系统可扩展能力。
[0016]本专利技术提出的导热导电多功能连接器，既可以保证各类电信号的高密度传输，也可以保证热量的高效传导。使用在只有单面安装连接器和散热器的系统中，具有更好的纵向传导能力，能够高效的将底层电路中的热源的发热量传导至后端的多功能冷板(散热与信号传导)，可使得高密度、高频率、小尺寸集成系统单元面积具有更大的功率容量、提高子系统的综合性能，并使其具有横向的可扩展功能。
[0017]本专利技术具有以下几个特点：
[0018][1]高导热率的半导体材料作为连接器中的非金属填充材料。
[0019][2]利用弹性针或毛纽扣作为连接器的金属连接针。
[0020][3]可进行低频和高频信号的连接的混装。
附图说明
[0021]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0022]图1普通导电连接器应用图，层叠结构的高集成度组件，具有单一的散热面和连接面，热量只从金属冷板纵向流动，连接器不参与散热，有效散热面积百分比低。
[0023]图2导热导电多功能连接器应用图，层叠结构的高集成度组件，具有单一的散热面和连接面，热量经过金属冷板和连接器纵向流动，连接器参与散热，有效散热面积百分比高。
[0024]图3导热导电多功能连接器组成图，高导热系数半导体作为填充介质，内部传输信号的金属针为弹性针或毛纽扣，外壁为低膨胀系数的金属或合金材料。
[0025]图4导热导电多功能连接器中内部连接针示意图。
[0026]图中，1
‑
金属外壳、2
‑
导热绝缘介质、3
‑
硬针、4
‑
毛纽扣。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0028]现有常用连接器的内部非金属填充物大多采用塑料、聚四氟乙烯、玻璃等材料，这些材料的导热系数均小于1W/mK，是常用金属材料的几百分之一，虽然绝缘性很好，但导热能力极低。
[0029]常见的金属材料导热系数如表1所示，非金属材料导热系数如表2所示。
[0030]表1常见金属导热系数
[0031][0032][0033]表2常见金属导热系数
[0034][0035]从表2中可以看出，纯硅、氧化铍、氮化铝，碳化硅等均可作为连接器中的非金属填充材料使用，其导热系数与常用的铝材差距也不大，大大优于常用的导热垫。若连接器需要如图3中所示的壳体化，可采用膨胀率处于半导体和金属之间的硅铝、可伐、钨铜等材料实现，缓解外部散热冷板形变对内部低膨胀系数填充材料的影响。内部的金属针采用弹性针或毛纽扣，如图4所示，可实现与其它单元电路中直流和低频信号的连接和传输，射频信号则需要利用类同轴来实现，为提高隔离度和抗干扰能力，则可以采用金属圆柱桶和毛纽扣结合的方式实现。
[0036]本专利技术提出利用高导热率半导体材料与弹性毛纽扣或金属针制作而成的连接器，以便实现信号与热同时高效传导的功能，结构形式如图3所示。长方体金属外壳1内分布多个弹性连接器2，弹性连接采用矩形阵列排布或类同轴结构排布，其中利用矩形阵列排布实现低频信号传输，采用类同轴结构实现高频信号的传输。类同轴结构为以一个弹性连接器为中心，周向分布8个弹性连接器。
[0037]内部结构图如图4是，金属外壳1内设有多个弹性连接器，所述的弹性连接器包括导热绝缘介质2、硬针3、毛纽扣4，毛纽扣4上下分别连接一个金属硬针3构成弹性连接器的内芯，导热绝缘介质2包裹在硬针3和毛纽扣4四周。金属外壳1为可伐合金。导热绝缘介质2为纯硅、氧化铍、氮化铝或碳化硅。
[0038]这种形式的多功能连接器，既可以保证各类电信号的高密度传输，也可以保证热量的高效传导。使用在只有单面安装连接器和散热器的系统中，则会如图2所示，具有更好的纵向传导能力，能够高效的将底层电路中的热源的发热量传导至后端的多功能冷板(散热与信号传导)，可使得高密度、高频率、小尺寸集成系统单元面积具有更大的功率容量、提高子系统的综合性能，并使其具有横向的可扩展功能。
[0039]以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导热导电多功能连接器，其特征在于包括金属外壳(1)和弹性连接器，金属外壳(1)内设有多个弹性连接器，所述的弹性连接器包括导热绝缘介质(2)、硬针(3)、毛纽扣(4)，毛纽扣(4)上下分别连接一个金属硬针(3)构成弹性连接器的内芯，导热绝缘介质(2)包裹在硬针(3)和毛纽扣(4)四周。2.根据权利要求1所述的一种导热导电多功能连接器，其特征在于所述的金属外壳(1)为可伐合金。3.根据权利要求2所述的一种导热导电多...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，雷国忠，康颖，张国强，张思明，马云柱，湛婷，
申请(专利权)人：西安电子工程研究所，
类型：新型
国别省市：