用于连接电气部件的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种利用接触界面建立与电气部件的电气连接的方法及装置。在某些示例性实施方式中，装置的接触界面包括至少一个加载纤维和至少一个具有至少一个接触点的导体。导体（或多个）与加载纤维连接，从而当装置与电气部件接合时可在导体（或多个）的接触点（多个）与电气部件之间建立起电气连接。在某些示范性实施方式中，导体用加载纤维编织而成，或缠绕在加载纤维上。在一些实施例中，导体由成型触点和导线构成。本发明专利技术还涉及一种用于测试电气部件的电完整性或功能性的方法和装置。在某些示范性实施方式中，装置包括多个加载纤维，多个导体和多个张力导向件。各导体可与至少一个加载纤维相连接。张力导向件可置于各所述导体的至少一侧。在该实施方式中，当装置与电气部件接合时，在多个导体的至少一部分与电气部件之间可建立电气连接。当装置与电气部件接合时，多个加载纤维的至少一部分可与多个张力导向件接触。在一个示例性实施方式中，装置包括老化插座装置。在另一示例性实施方式中，装置包括测试插座装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于使一个电气部件与另一个电气部件相连接的系统及方法，尤其涉及一种具有利用张力加载纤维的接触界面的系统及方法。
技术介绍
电气系统中的一些部件有时需要利用电气连接器连接在一起，从而形成一个完整的功能系统。这些部件的尺寸大小和复杂程度可因系统类型的不同而不同。例如，参照图1，系统可包括一底板组件，该底板组件又包括一底板或主板30和多个子插件板32，它们可利用连接器34连接在一起，而且在这些板上还可包括一组用于不同轨道上的多个单独的插针连接。例如，在电信领域内，连接器将一子插件板与一底板连接在一起，而且每个连接器都可包括多达2000个或更多的插针。或者，该系统可包括多个利用单插针同轴式连接器或其它类型的连接器连接在一起的部件，而且在它们之间还存在许多变化。不论电气系统为何种类型，技术的发展都将使电路和电气部件的体积变得越来越小，功率也更加强大。但是，从整体上说，与电路轨道和部件相比，各个连接器的体积仍然很大。参照图2a和2b，图中示出了图1所示的底板组件的透视图。图2a还示出了连接器34的插件部分的放大截面，该连接器34的插件部分包括一壳体36和多个安装在该壳体36内的插针38。图2b示出了连接器34的插槽部分的放大截面，该连接器34的插槽部分包括一个壳体40，该壳体限定有多个开口42，而这些开口适合于容纳连接器插件部分的插针38。连接器34的一部分已经在图3a中详细示出。该连接器的插槽部分的每个触点都包括一被安装在其中一个开口(图2b中的附图标记42)内的主体部分44。连接器插针部分的对应插针38适合于与主体部分44相配合。每个插针38和主体部分44都包括一端接触点48。如图3b所示，主体部分44包括两个悬臂46，这种悬臂适合于为对应插针38提供“干涉配合(interference fit)”。为在插针38与主体部分44之间形成合格的电气连接，悬臂46被构造成能够产生一个较大夹紧力的结构形式。这样，就需要一个很高的垂直力使连接器的插件部分与连接器的插槽部分相配合。但在许多应用领域内都不希望出现这种情况，具体如下文所述。当传统型连接器的插件部分与插槽部分相接合时，插针38在悬臂46之间滑动时做“摩擦接触”动作，这样就需要很高的法向力来克服悬臂的夹紧力并将插针38插入到主体部分44内。在处于接触状态下的两个滑动表面(销和悬臂)之间存在三个摩擦力分量，即粗糙干扰(asperity interactions)、附着力(adhesion)和表面开槽力(surfaceplowing)。在肉眼看起来很平整光滑的那些表面，例如插针38和悬臂46，实际上在放大状态下是不平整和粗糙的。粗糙干扰是这些表面彼此滑动时因表面不规则部之间的干扰而导致的。粗糙干扰既是摩擦产生的原因，也是产生颗粒的原因。类似地，附着力是指位于粗糙表面上的微观接触点的局部焊接，是由于在这些点上的高应力集中造成的。当这些表面相对滑动时，这些焊接点的断裂就成为一摩擦源。此外，微粒可能被夹在连接器的接触表面之间。例如，参照图4a，图中示出了图3b所示的传统连接器的放大部分，而且图中示出了一颗粒50被夹在插针38与连接器34的悬臂46之间的情形。由悬臂施加的夹紧力52必须足以使微粒局部嵌入一个或两个表面内，如图4b所示，这样就可以在插针38与悬臂46之间仍然保持电气接触。如果夹紧力52不够大，那么微粒50就可能阻碍在插针38与悬臂46之间形成电气连接，这样就可能导致连接器34失效。但是，夹紧力52越高，那么将插针38插入到连接器34插槽部分的主体部分44内所需的法向力就必须越高。当销相对悬臂滑动时，微粒就会在这些表面上切出沟槽。这种现象就被称为“表面开槽”，而且是第三个摩擦分量。现参照图5，图中示出了插针38与其中一个悬臂46之间的接触点的放大部分，而且有一颗粒50被夹在销38与悬臂46之间。当销沿箭头54所示的方向相对悬臂滑动时，微粒50将在悬臂的表面58和/或销的表面60上开出一沟槽56。该沟槽56使连接器产生磨损，而且尤其对镀金连接器不利，因为金是一种较软的金属，颗粒可能将镀金层切穿，从而使连接器的下面基底露出。这样就会加速连接器的磨损，因为露出的连接器基底例如可能是铜，易于氧化。氧化会使连接器的磨损更加严重，因为存在具有高磨蚀性的氧化颗粒。此外，随着时间的推移，氧化会使电气接触老化，即使没有将连接器拆卸下来并将其重新插入也是如此。一种能够解决颗粒被夹在表面之间的问题的技术方案就是要提供一种设置有“颗粒收集器”的表面。参照图6a-c，第一表面62可沿箭头66所示的方向相对第二表面64移动。当该表面64没有设置颗粒收集器时，一种被叫做结块的过程会在这些表面的移动过程中使小颗粒68按照图6a-c所示的顺序结合起来并形成一个巨大的块状颗粒70。形成块状颗粒是非常不利的，因为颗粒较大则意味着需要夹紧力才能穿透该颗粒，或者使颗粒嵌在一个或两个表面内，这样才能够使在表面62和表面64之间形成的电气连接较高。因此，表面64可设置有如图6d-6g所示的颗粒收集器72，该收集器可以是一些设置在表面上的小凹槽，如图所示。当表面62从表面64上方移过时，颗粒68会被推入颗粒收集器72内，这样，就不会发生开槽现象或干涉表面62和64之间的电气连接。但是，这些传统型颗粒收集器的缺陷在于在表面64上加工出收集器是一项非常困难的工作，这样就会增加连接器的成本。这些颗粒收集器还形成了易于增加应力和产生破断的特征，这样，与不存在颗粒收集器的情况相比，连接器更加有可能出现非常严重的故障。另一种电气连接器是插座。插座的独特之处在于在插入/取下的过程中两个接触面之间极少滑动，从而也极少有擦拭动作。尽管插座也可用于电路板-电路板连接、电路板-装置连接、装置-装置连接以及电缆-电路板连接，但是其通常用来在电路板和电气部件之间形成临时连接。插座一般分为两种(1)便于测试电气部件(或装置)的插座；和(2)用于使一个电气部件(或装置)与另一个电气部件(或装置)相连的端部应用的插座。诸如测试插座和老化插座(Burn-inSocket)之类用于测试电气部件的插座，例如可用于与装置或电气部件形成连接，从而完成装置的功能性测试或电完整性测试。此类插座通常设计为仅通过短期连接(例如每个被插入装置只不过为几天)来用于高周期计数(即其设计寿命使其在损坏之前与很多装置接合及脱离)。插座也可用于安装在诸如个人电脑和服务器一类的终端应用场合中的装置。用于该终端应用的插座在电气部件之间形成电气连接，其中，至少一个电气部件在产品寿命期间可能需要更换或升级。在这种情况下使用插座使得一个部件易于拆除，并且无需进行费用高或耗时长的解焊工序。目前的插座技术是基于pogo插针、弹簧臂、凸轮驱动装置，有时是基于可压缩的导电聚合物。Pogo插针采用安装在圆筒内的小型弹簧，从而当装置受压时在触针上形成法向力。弹簧臂利用悬臂梁以便在从默认位置上偏斜时形成法向力。在试图维持小型化工艺时此两种装置均存在问题。很难制造出越来越小的pogo插针用弹簧，并且成本也很昂贵，而且难以制造出尺寸极小的圆筒和插针。当弹簧臂做得越来越小时，它们会出现过于严格的公差堆叠问题。考虑到接触界面的变化(即插针格栅阵列中的高度不同的插针或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，具有用于与一电气部件建立电气连接的一接触界面，所述接触界面包括：至少一个加载纤维；至少一个具有至少一个接触点的导体，其中所述至少一个导体与一加载纤维相连接；并且其中，当所述装置与所述电气部件接合时，在所述至 少一个导体的所述至少一个接触点与所述电气部件之间可建立起电气连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M斯威特兰，
申请(专利权)人：迈索德电子公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]