專利名稱：具有對正導向件的電連接器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電連接器。具體地講，本發明涉及這樣的
電連接器，其通過使用適宜尺寸的對正導向件而可以改變堆疊高度和
觸頭配合滑觸距離(wipe distance )。
背景技術：
夾層(mezzanine)連接器系統典型地包括插頭連接器和與插頭連接器配合的插座連接器。這種連接器的一個例子公開于授予McNamara的美國專利No. 6,152,747。夾層連接器系統在配合方向上的總高度通常稱作連接器系統的堆疊高度(stack height)。特定的應用通常需要有特定的堆疊高度。如有必要，可通過使用墊片來增加堆疊高度。例如，參看授予Johnescu等的美國專利No. 6,869,292。
發明內容
本發明包括對正導向件，其可提供連接器的粗略(大體)對正，改變電觸頭配合滑觸距離，并且提供兩個配合電連接器之間的局部分離。電連接器的優選實施方式包括電絕緣殼體以及由殼體承載的兩個或更多個電觸頭。所述兩個或更多個電觸頭具有相對于殼體沿著第一方向延伸的自由配合部分和沿著第二方向延伸穿過由殼體限定的孔的安裝部分。所述電連接器還包括對正導向件，其連接著殼體。所述兩個或更多個電觸頭的自由配合部分限定了觸頭滑觸距離，所述對正導向件將所述滑觸距離限制在最大滑觸距離。夾層連接器系統的優選實施方式包括插座連接器，包括插座連接器，其包括電絕緣的第一殼體和安裝在第一殼體上的導電的
6第一觸頭；以及插頭連接器，其包括電絕緣的第二殼體和安裝在第二殼體上的導電的第二觸頭。插頭連接器可在第一和第二配合位置與插座連接器配合。當插頭連接器和插座連接器配合于第一配合位置時，第二觸頭沿著第一觸頭的第一長度滑觸第一觸頭。當插頭連接器和插座連接器配合于第二配合位置，第二觸頭沿著大于第一觸頭第一長度的第一觸頭第二長度滑觸第一觸頭。第一和第二殼體中的至少一個上安裝著對正導向件，當插頭連接器和插座連接器到達第一配合位置時。所述對正導向件防止插頭連接器和插座連接器之間沿配合方向的相對運動。可與第二電連接器配合的電連接器的優選實施方式包括-電絕緣殼體；導電的第一觸頭，其安裝在殼體上；以及對正導向件，其在所述電連接器的配合過程中阻止它們之間的相對運動。當所述對正導向件被配置在第一狀態時，所述電連接器具有第一堆疊高度，第一觸頭被第二電連接器的觸頭滑觸第一距離。當所述對正導向件被配置在第二狀態時，所述電連接器具有第二堆疊高度，第一觸頭在配合過程中被第二電連接器的觸頭滑觸第二距離。
結合示意性的附圖，可以更好地理解前面的概括描述以及下面對優選實施方式的詳細描述。為了解釋本發明，顯示了當前優選的實施方式。然而，本發明并不局限于附圖中公開的特定配置。在附
圖中圖1為根據本發明的具有對正和可變滑觸距離特征的夾層連接器系統的透視圖；圖2為示于圖1的插頭連接器的透視圖3為示于圖1的插座連接器的透視圖4為示于圖1的連接器系統沿著剖面線I-I所作的剖視
圖；圖5為根據本發明第二實施方式的夾層連接器系統的剖視
圖6為根據本發明第三實施方式的夾層連接器系統的透視
圖；圖7為圖6中的區域"A"的放大圖。
具體實施例方式如示于圖1，根據本發明的一個實施方式的夾層連接器系統10包括插頭連接器12和與插頭連接器12配合的插座連接器14。插頭連接器12可以安裝在第一基板上，插座連接器14可以安裝在第二基板上。為了清楚起見，第一和第二基板未被示于圖中。插頭和插座連接器12、 14通過配合而將第一和第二基板電連接。插頭和插座連接器12、 14可以安裝在兩個平行基板上，并且可以通過表面安裝、球柵陣列、壓配或其它適宜類型的端子安裝在基板上。本發明包括一體形成的或可拆下的對正導向件，其提供粗略對正，增大插頭和插座連接器12、 14之間的空間，并且有助于調節觸頭滑觸距離。所述對正導向件優選為容納在一個或多個對應中空容置部16B中的一個或多個立柱16A。每個立柱16A或容置部16B優選限定出內螺紋，或者可以具有PEM螺母18和對應的基板緊固件(未示出)，用于相對于基板保持立柱16A、插頭連接器12和插座連接器14。立柱16A優選可從插頭殼體20拆下，并且可以具有錐形或其它適宜的形狀，以有助于將插頭連接器12和插座連接器14粗略對正。如示于圖2，插頭連接器12包括一個或多個可拆下的插頭鑲嵌成型引線框組件(IMLA) 22，其優選在插頭殼體20內彼此平行定位。每個插頭IMLA22包括電插頭觸頭24，它們通過介電材料例如塑料包覆成型件26A而彼此電絕緣。插頭IMLA22可以通過與插頭殼體20干涉配合、或通過舌槽結構28或其它適宜的連接方式而安裝在插頭殼體20上。插頭IMLA22優選彼此相隔一至二毫米。插頭觸頭24彼此相隔著間隙距離GD。間隙距離GD為定位在間隙距離GD中的介電材料和插頭觸頭24本身的材料厚度MT的函數。例如，如果插頭觸頭24的材料厚度為大約0.1至0.4mm，則空氣中的間隙距離GD為大約O.l至0.4 mm，以便實現高速差分信號傳輸。材料厚度MT和對應的空氣中間隙距離GD優選為大約0.2 mm。 在塑料中，材料厚度MT通常減小，而間隙距離GD增加。高速信號 傳輸在這里一般定義為2 GB/秒以上，例如3-20 GB/秒。這樣的字節 傳輸速率大體上對應于大約200-30ps的上升時間，其中復合作用或更 差的串擾為百分之六或以下。插頭觸頭24還可以配置成承載單端信 號。繼續參看圖2，在每個插頭IMLA 22中插頭觸頭24可以 以線性陣列的形式布置，觸頭間距CP為大約0.7至1.5 mm，優選大 約lmm。每個插頭觸頭24包括自由端插頭配合部分30，與插頭配合 部分30相連的插頭中間部分32，和與插頭中間部分32相連的插頭安 裝部分34。插頭配合部分30、插頭中間部分32和插頭安裝部分34 基本上沿z軸方向排列。如下面結合圖3所指出，插頭配合部分30在 第一方向FD上相對于塑料包覆成型件26A設置尺寸，以當連接器系 統10布置在不同堆疊高度時，允許與插座連接器14中的插座觸頭機 械和電互補配合。插頭安裝部分34沿第二方向SD延伸穿過插頭殼體 20，焊球、壓配尾端或其它適宜的端子靠近插頭殼體20的安裝表面定 位。現在參看圖1和3，插座連接器14被設計成與插頭連接器 12電和機械配合。如示于圖3，插座連接器14包括插座殼體36，其 帶有一個或多個容置部16B和一個或多個可拆下的插座IMLA38，所 述插座優選在插座殼體36內彼此平行定位。每個插座IMLA 38包括 自由端電插座觸頭40，它們通過介電材料例如塑料包覆成型件26B而 彼此電絕緣。插座IMLA 38可以通過與插座殼體36干涉配合、通過 舌槽結構或其它適宜的連接方式安裝在插座殼體36上。插座IMLA38 優選彼此相隔1至2mm。插座觸頭40優選沿第二方向SD從塑料包覆成型件26B 延伸固定距離，并且彼此相隔著間隙距離GD，如前面針對插頭連接 器12所作描述。繼續參看圖3，在每個插座IMLA 38中插座觸頭40可以 以線性陣列的形式布置，觸頭間距為0.7至1.5 mm，優選一毫米。每
9個插座觸頭40包括插座配合部分42，與插座配合部分42相連的插座 中間部分44，和與插座中間部分44相連的插座安裝部分46。每個插 座配合部分42在第二方向SD上沿著z軸延伸。插座配合部分42的 尺寸被設置成允許與示于圖2的插頭觸頭24的插頭配合部分30機械 和電互補配合。如示于圖3，每隔一個的插座觸頭40的插座配合部分 42可以沿著x軸延伸。這允許每隔一個交替表面分別與各個相鄰插頭 觸頭24的相反側配合。插座安裝部分46沿第一方向延伸穿過插座殼 體，并且終止于焊球或某種其它適宜的基板連接部。IMLA22、 38和觸頭24、 40的特定細節的描述僅僅是出于 解釋的目的。本發明的原理可以應用于包括其它類型的IMLA和觸頭 的連接器系統，以及應用于不使用IMLA的連接器系統。轉到圖4并簡要地回顧圖1-3，插頭連接器12的插頭殼體 20被配置成保持一個或多個可拆下的立柱16A。插座殼體36限定出 一個或多個容置部16B，當插頭連接器12沿著第一方向FD朝向插座 連接器14移動時，所述容置部接收相應的立柱16A。立柱16A和容 置部16B用于插頭連接器12和插座連接器14之間的初始粗略對正， 以及在插頭和插座連接器12、 14的配合過程中最終約束插頭連接器 12沿第一方向FD相對于插座連接器14的運動。立柱或立柱16A可 以沿第一方向FD設置尺寸，以便為夾層連接器系統IO產生特定的堆 疊高度SH和滑觸距離WD1。兩個基本相同的立柱16A示于圖4。如果容置部的深度 Dl保持恒定，則立柱16A的長度L將限定相應插頭和插座觸頭24、 40的插頭配合部分30和插座配合部分40之間的第一滑觸距離WD1。 因此，立柱16A具有兩個功能對正和設定特定的配合部分滑觸距離 WD1。滑觸距離WD1可以為大約1-5 mm，優選大約2-4 mm。通過改 變一或多個導向件16A的長度L并且保持容置部深度Dl恒定，可以 實現滑觸距離的改變。本發明的另一實施方式示于圖5。在該實施方式中，容置 部16B沿第一方向FD具有不同深度D1、 D2。因此，如果立柱16A長 度L恒定的話，具有不同深度的容置部16B還可以用于實現對正和預
10期的滑觸距離。換言之，本發明可以減小容置部基壁48的深度Dl、 D2，而非增大導向件16A的長度。還是示于圖5，深度Dl小于深度 D2。因此，立柱16A在具有深度D2的容置部16B中更長。本發明并不局限于實心導向件16A。在不同總長度之間伸 展和收縮的伸縮式導向件也可被使用。每個伸縮式導向件可以由兩個 或更多個元件構成。這些元件可以通過螺柱或其它適宜的裝置相連， 以便于伸縮運動。由互鎖元件構成的導向件也可被使用。互鎖元件可 以疊加以形成導向件。通過向/從疊夾體添加/拆下一個或多個互鎖元 件，導向件的總長度L可以增加或減小。圖6和7描繪了替代性實施方式，其形式為連接器100。 連接器100包括容置部102，每個容置部上裝有對正導向件104。容置 部102通過適宜的裝置以可拆下的方式安裝在連接器100的殼體106 上。例如，殼體106可以包括燕尾塊110，每個容置部102中可以形 成有槽112，以接收相關的一個燕尾塊110。前面描述的配置允許連接器100被安裝在其安裝基板上， 而不使所述對正導向件104接觸基板。所述對正導向件104可以與殼 體106配合，或者可以在殼體106上向下移動并且在連接器100通過 回流連接工藝被安裝后接觸基板。所述對正導向件104可以通過下述 方式安裝在基板上例如，采用鎖定螺釘硬件，其從基板的相反側觸 及所述對正銷104;或者對基板進行壓配處理。所述對正導向件104和基板之間的接觸可以在連接器100 上產生機械力，該力會干擾在回流連接過程中自動對中的能力，從而 潛在地降低所產生的焊料連接部的可靠性。在所述對正導向件104和 基板之間不接觸的情況下安裝連接器100的功能可以消除產生這種力 的可能性。
ii
權利要求
1、一種電連接器，包括電絕緣殼體以及由殼體承載的兩個或更多個電觸頭，所述兩個或更多個電觸頭具有相對于殼體沿著第一方向延伸的自由配合部分和沿著第二方向延伸穿過由殼體限定的孔的安裝部分；以及對正導向件，其連接著殼體，其中，所述兩個或更多個電觸頭的自由配合部分限定了觸頭滑觸距離，所述對正導向件將所述滑觸距離限制在最大滑觸距離。
2、 如權利要求1所述的電連接器，其中，所述對正導向件為電絕 緣的立柱，其沿著第一方向延伸超出所述兩個或更多個電觸頭的配合 部分。
3、 如權利要求2所述的電連接器，其中，所述電絕緣的立柱可在 第一方向和與第一方向相反的第二方向上調節長度。
4、 如權利要求1所述的電連接器，其中，所述對正導向件可在第 一方向和與第一方向相反的第二方向上調節長度。
5、 如權利要求1所述的電連接器，進一步包括電絕緣的第二殼體 以及由第二殼體承載的兩個或更多個配合電觸頭，所述兩個或更多個 配合電觸頭具有第二配合部分，其沿著滑觸距離與所述電觸頭的配合 部分電配合。
6、 如權利要求5所述的電連接器，其中，所述對正導向件為所述 電絕緣殼體和電絕緣的第二殼體提供粗略對正。
7、 如權利要求l所述的電連接器，其中，所述對正導向件為中空 容置部，所述中空容置部限定了基壁，所述基壁可在與第一方向相反的第二方向上調節高度。
8、 一種夾層連接器系統，包括插座連接器，其包括電絕緣的第一殼體和安裝在第一殼體上的導 電的第一觸頭；以及插頭連接器，其包括電絕緣的第二殼體和安裝在第二殼體上的導 電的第二觸頭，插頭連接器可在第一和第二配合位置與插座連接器配 合，其中，當插頭連接器和插座連接器配合于第一配合位置時，第二觸頭沿著第一觸頭的第一長度滑觸第一觸頭，當插頭連接器和插座連 接器配合于第二配合位置，第二觸頭沿著大于第一觸頭第一長度的第 一觸頭第二長度滑觸第一觸頭，第一和第二殼體中的至少一個上安裝 著對正導向件，當插頭連接器和插座連接器到達第一配合位置時，所 述對正導向件防止插頭連接器和插座連接器之間沿配合方向的相對運 動。
9、 如權利要求8所述的電連接器系統，其中，當插頭連接器和插 座連接器配合于第一配合位置時，插頭連接器和插座連接器具有第一 堆疊高度，當插頭連接器和插座連接器配合于第二位置時，插頭連接 器和插座連接器具有比第一堆疊高度小的第二堆疊高度。
10、 如權利要求8所述的電連接器系統，其中，所述對正導向件 為電絕緣立柱。
11、 如權利要求IO所述的電連接器系統，其中，所述立柱以可拆 下的方式安裝在第一和第二殼體中的至少一個上。
12、 如權利要求11所述的電連接器系統，其中，只有當立柱不被 安裝時，插頭連接器和插座連接器可從第一配合位置移動至第二配合 位置，從而可以通過拆下立柱而改變第一和第二觸頭的滑觸距離。
13、 如權利要求IO所述的電連接器系統，其中，立柱在配合方向 上的長度可調。
14、 如權利要求8所述的電連接器系統，其中，所述對正導向件 為第一和第二殼體提供粗略對正。
15、 如權利要求8所述的電連接器系統，其中，所述對正導向件 為中空容置部，所述中空容置部限定了基壁，所述基壁可在配合方向 上調節高度。
16、 一種電連接器，其可與第二電連接器配合，包括-電絕緣殼體；導電的第一觸頭，其安裝在殼體上；以及對正導向件，其在所述電連接器的配合過程中阻止它們之間的相對運動，其中，當所述對正導向件被配置在第一狀態時，所述電連接 器具有第一堆疊高度，第一觸頭被第二電連接器的觸頭滑觸第一距離，當所述對正導向件被配置在第二狀態時，所述電連接器具有第二堆疊 高度，第一觸頭在配合過程中被第二電連接器的觸頭滑觸第二距離。
17、 如權利要求16所述的電連接器，其中，所述對正導向件為電 絕緣立柱。
18、 如權利要求17所述的電連接器，其中，當所述對正導向件被 配置在第一狀態時，立柱被安裝在殼體上，當所述對正導向件被配置 在第二狀態時，立柱不被安裝在殼體上。
19、 如權利要求17所述的電連接器，其中，立柱的長度可調，當 所述對正導向件被配置在第一狀態時，立柱具有第一長度，當所述對 正導向件被配置在第二狀態時，立柱具有第二長度。
20、 如權利要求16所述的電連接器，其中，所述對正導向件為中 空容置部，所述中空容置部限定了基壁，所述基壁可在配合方向上調 節高度，從而當所述對正導向件被配置在第一狀態時基壁具有第一高 度，并且當所述對正導向件被配置在第二狀態時基壁具有第二高度。
21、 如權利要求1所述的電連接器，其中，所述容置部被以可拆 下的方式安裝在殼體上。
全文摘要
本發明包括對正導向件(16A)，其提供連接器的粗略對正，改變電觸頭(24)配合滑觸距離，并且提供兩個配合電連接器(12，14)之間的局部分離。
文檔編號H01R13/64GK101467310SQ200780021111
公開日2009年6月24日 申請日期2007年5月10日 優先權日2006年6月9日
發明者D·K·小哈珀, J·E·巴克, J·斯皮克勒, L·W·波特格 申請人:Fci公司