用于互連印刷電路板的系統的制作方法
【專利摘要】用于多個電氣部件之間的通信的系統，包括第一印刷電路板(PCB)，該第一印刷電路板具有第一和第二對置層和在第一和第二對置層之間延伸的多個經鍍覆的通孔。所述系統還包括多個配合觸頭，其中多個配合觸頭中的每一個被保持在多個經鍍覆的通孔中的一個中。多個配合觸頭中的每一個可以包括從第一層向外延伸的第一端部和從第二層向外延伸的第二端部。所述系統可以還包括第一連接器組件，第一連接器組件中保持有多個互連觸頭。當第一連接器組件連接到第一PCB，多個互連觸頭與多個配合觸頭的第一端部配合。
【專利說明】用于互連印刷電路板的系統
【技術領域】
[0001]本文主題總體上涉及用于電氣地且機械地互連印刷電路板的系統。
【背景技術】
[0002]電連接器機械地且電氣地互連電路板和其它電氣部件。電連接器典型地安裝到電路板并且配合可能為板載或電纜安裝的配套連接器。典型地，電連接器包括保持有多個電觸頭的主殼體，多個電觸頭電氣地且機械地連接到在印刷電路板上或內的導電的過孔、跡線等等。電路板和電連接器安裝在電子裝置內的特定位置處。
[0003]在各種系統中，多個電路板構造成彼此通信。在一些構造中，電路板是與正交的背板相連的平行的子電路板。在其它構造中，平行的電路板通過堆疊連接器彼此相連。饋通連接器是堆疊容納有長的觸頭的連接器的示例，所述觸頭附接到印刷電路板的一側并且從印刷電路板的相反側凸出。通常，觸頭是較長的，且典型地要求觸頭突起部的尺寸設置成配合穿過印刷電路板內的經鍍覆的通孔。例如，為提供通過印刷電路板的連接，各觸頭形成為整體結構，其穿過印刷電路板以便一個配合端延伸出印刷電路板的表面，而相反的配合端延伸出印刷電路板的相反面。一個配合端然后被布置在第一連接器殼體內，而另一配合端則布置在第二連接器殼體內。但是，連接器觸頭典型地需要足夠大和長，以適應板之間的長距離，由此限制了可用于該系統的連接器類型。另外，已經發現長觸頭在連接器殼體內和/或在配合界面處的位置可移位或者以其它方式沒有保持適當定位。例如，當印刷電路板配合連接器殼體時，長觸頭可易受彎曲、反卷等等的影響。
【發明內容】
[0004]解決方案通過連接多個電氣部件的系統提供。所述系統包括第一印刷電路板(PCB)，第一印刷電路板具有第一和第二對置層和在第一和第二對置層之間延伸的多個經鍍覆的通孔。包括有多個配合觸頭，其中多個配合觸頭中的每一個被保持在多個經鍍覆的通孔的一個中，并且其中多個配合觸頭中的每一個包括從第一層向外延伸的第一端部和從第二層向外延伸的第二端部。最后，包括有第一連接器組件，該第一連接器組件中保持有多個互連觸頭(70)，其中當第一連接器組件連接到第一 PCB時，多個互連觸頭與多個配合觸頭的第一端部配合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]現在將參考附圖舉例說明本發明的實施例，在圖中:
[0006]圖1示出了根據一實施例的連接器系統的簡化透視圖。
[0007]圖2示出了根據一實施例的通過圖1的線2-2的連接器系統的橫截面圖。
[0008]圖3示出了根據一實施例的配合觸頭的透視圖。
[0009]圖4示出了根據一實施例的連接器系統的配合觸頭界面的橫截面圖。
[0010]圖5示出了根據一實施例的互連觸頭的透視圖。
【具體實施方式】
[0011]一些實施例提供了用于多個電氣部件之間的通信的系統。該系統可以包括第一印刷電路板(PCB)，該第一印刷電路板(PCB)具有第一和第二對置層和在第一和第二對置層之間延伸的多個經鍍覆的通孔。
[0012]該系統另外可以包括多個配合觸頭，其中多個配合觸頭中的每一個被保持在多個經鍍覆的通孔中的一個內。多個配合觸頭中的每一個可以包括從第一層或者第一PCB向外延伸的第一端部，和從第二層或者第二 PCB向外延伸的第二端部。
[0013]該系統另外可以包括第一連接器組件，該第一連接器組件中保持有多個互連觸頭。第一連接器組件構造成連接到第一 PCB。照此，在連接之前，第一連接器組件獨立于第一 PCB并且不同于第一 PCB。第一連接器組件隨后可從第一 PCB斷開，并且第一連接器組件可以用另一連接器組件替換。以此方式，第一連接器組件和第一 PCB可以互換或更換。當第一連接器組件連接到第一 PCB時，多個互連觸頭與多個配合觸頭的第一端部配合，并且當有人將第一連接器組件從第一 PCB斷開時，多個互連觸頭從多個配合觸頭的第一端部分離。
[0014]第一連接器組件另外可以包括連接到多個互連觸頭的多個連接器配合觸頭。多個連接器配合觸頭可以通過第一連接器組件內的鍍層(plating)連接到多個互連觸頭。可選地，多個連接器配合觸頭可以通過第一連接器組件內的對置(opposed)導體連接到多個互連觸頭。
[0015]多個互連觸頭中的每一個可以包括銷，該銷與配合第一端部的觸頭接合構件一體地形成。觸頭接合構件可以包括由尾部接合通道分開的對置叉股。多個配合觸頭的第一端部中的每一個可以包括針眼接觸部。
[0016]該系統可以還包括第二連接器組件。配合觸頭的第二端部可以保持在第二連接器組件內。
[0017]該系統可以還包括連接到第一連接器組件的第二 PCB。該系統可以還包括連接到第二連接器組件的第三PCB。
[0018]第一 PCB可以包括通路。第一連接器組件可以包括被保持在通路內的對準柱。以此方式，第一 PCB可以適當地與第一連接器組件配合。第一連接器組件可以包括與插頭連接器配合的插座連接器。
[0019]一些實施例提供了用于多個電氣部件之間的通信的系統。該系統可以包括第一印刷電路板(PCB)，該第一印刷電路板(PCB)具有第一和第二對置層和在第一和第二對置層之間延伸的多個經鍍覆的通孔。
[0020]該系統可以還包括多個PCB配合觸頭，其中多個PCB配合觸頭中的每一個被保持在多個經鍍覆的通孔中的一個內。所述多個PCB配合觸頭中的每一個可以包括通過居間的中間部彼此一體地連接的第一和第二端部。居間的中間部中的每一個可以被保持在其PCB中，每一第一端部可以從第一層向外延伸，并且每一第二端部可以從第二層向外延伸。
[0021]該系統可以還包括第一連接器組件，該第一連接器組件中保持有多個互連觸頭和多個PCB配合觸頭。當第一連接器組件連接到第一印刷電路板時，多個互連觸頭與多個配合觸頭的第一端部配合。當第一連接器組件從印刷電路板斷開時，多個互連觸頭從多個配合觸頭的第一端部分開并且不同于多個配合觸頭的第一端部。多個連接器配合觸頭連接到在第一連接器組件內的多個互連觸頭。
[0022]該系統可以還包括第二連接器組件。PCB配合觸頭的第二端部可以保持在第二連接器組件內。
[0023]該系統可以還包括連接到第一連接器組件的第二 PCB，和連接到第二連接器組件的第三PCB。
[0024]圖1示出了根據一實施例的連接器系統10的簡化透視圖。系統10包括通過連接器組件16連接到PCB 14的印刷電路板(PCB) 12。PCB 14又通過另一連接器組件20連接到另一 PCB 18。如所示的，PCB 12、14和18可以彼此平行。
[0025]各PCB12U4和16可以包括對置層，諸如通過絕緣殼體26連接在一起的對置層22和24。各層22和24可以包括用作接地表面的接地面。每個層22和24可以包括用于信號跡線的刻蝕。信號和接地過孔、通孔等等(未示出)可以穿過殼體26并且將層22和24彼此連接。過孔、通孔、等等可以電氣地連接可以布置在層22和24的外表面上的信號跡線(未示出)。過孔、通孔、等等構造成接收并且保持容納在連接器組件16和20內的配合觸頭的部分。
[0026]每個連接器殼體16和20可以包括與護罩(shroud)或者插頭連接器30配合的插孔或者插座連接器28。連接器殼體16和20可以保持與PCBs 12、14和18電氣連接的配合觸頭和/或銷。PCB 12、14和18彼此平行，并且如稍后所述的，被構造成不利用正交的底板而彼此通信。系統10可以包括比所示的那些更多的PCB和連接器組件。例如，另外的PCB可以通過另外的連接器組件連接到PCB 18，而另一 PCB可以通過另一連接器組件連接到 PCB 12。
[0027]圖2示出了根據一實施例的通過圖1中的線2-2的連接器系統10的橫截面圖。PCB 12包括經鍍覆的通孔32，該通孔32保持配合觸頭36的觸頭尾部、突起部等等34。
[0028]圖3示出了根據一實施例的配合觸頭36的透視圖。配合觸頭36可以由連接器組件16保持，并且照此，可以稱為連接器配合觸頭36。配合觸頭36由導電材料形成，諸如金屬。參考圖2和3，各配合觸頭36包括端部，諸如具有斜切的遠端頂部38的觸頭尾部34。斜切的遠端頂部38被構造成滑入通孔32。因為斜切的遠端頂部38的直徑或者寬度小于通孔32，所以觸頭尾部34能夠輕易地進入通孔32。遠端頂部38 —體地連接到梁40，梁40的寬度b大于頂部38的直徑。梁40構造成牢固地鄰接限定出通孔32的PCB12的經鍍覆的壁。梁40又一體地連接到膨脹的針眼接觸部42。接觸部42包括由內部開口 46分開的對置的向外彎曲的支腿44。支腿44牢固地鄰接到通孔32的導電壁部，以便信號可以從配合觸頭36傳送到PCB 12，反之亦然。
[0029]接觸部42又一體地連接到插座保持部件48，插座保持部件48的寬度W大于梁40的寬度。部件48構造成被牢固地保持在通過插頭連接器30形成的通道內。部件48又一體地連接到另一端部，諸如被保持在通過插座連接器28形成的通道內的延伸片50。如所示的，片50可以是相對于部件48通過彎曲的居間部53偏移的平面片。可選地，整個配合觸頭36可位于共同平面內。部件48可以將尺寸形成為比圖3中所示的更短或更長，從而具有一定的尺寸和形狀以由形成在插頭連接器30中的互補的通道牢固地保持。
[0030]被保持在連接器殼體16的插座連接器28內的各配合觸頭36的片50電氣連接到延伸至插座連接器28中以及從插座連接器28延伸出的另一配合觸頭52 (其可以由PCB 14或與PCB 14相連的連接器組件保持，因此可以稱為PCB配合觸頭52)。配合觸頭52可以直接連接到片50和/或通過形成為通過插座連接器28的各通道內的導電鍍層54。配合觸頭52可以以與配合觸頭36類似的方式構造成。但是，配合觸頭52可以包括長片54，例如。如圖2所示，各配合觸頭52的片50可以電氣連接到導電構件，諸如鍍層、內部導電路徑、過孔等等，而導電構件又連接到配合觸頭36的片50。此外，如所示的，各配合觸頭52可以定向成與配合觸頭36正交。可選地，各配合觸頭52可以與連接至配合觸頭52的相應配合觸頭36類似地對準。配合觸頭52的觸頭尾部56延伸出插座連接器28，進入且通過形成為通過PCB 14的通孔60。配合觸頭36和52可以被牢固地保持在連接器殼體16中，諸如通過焊接實現。
[0031]可選地，配合觸頭36和52可以是各種其它的導電接頭，這些導電接頭可以用在連接器殼體內。例如，配合觸頭可以包括與連接端部配合的球/承座、突片/槽口等等。
[0032]圖4示出了根據一實施例的連接器系統10的配合觸頭界面的橫截面圖。如指出的，配合觸頭52的觸頭尾部56延伸出插座連接器28，且通過PCB 14。配合觸頭52可以固定到PCB 14或固定在PCB 14內，并且連接器殼體16則可以設置在PCB 14上以便配合觸頭52配合到插座連接器28的相應通道64內。可選地，配合觸頭52可以首先固定在插座連接器28的相應通道64內，然后進入形成為通過PCB 14的相應經鍍覆的通孔60。
[0033]在配合過程中，配合觸頭52到插座連接器28的通道64和PCB 14的通孔60內的接合將PCB 14牢固地連接到連接器組件16。
[0034]觸頭尾部56的裸露端穿過PCB 14，并且延伸到連接器組件20的插頭連接器30中。觸頭尾部56連接到牢固保持在連接器殼體20內的互連觸頭70，且與之配合。
[0035]圖5示出了根據一實施例的互連觸頭70的透視圖。每個互連觸頭70包括銷72，銷72具有斜切的遠端頂部74。觸頭接合構件76 一體地連接到位于斜切的遠端頂部74的相反端處的銷72。觸頭接合構件76可以包括構造成與配合觸頭52的觸頭尾部56電氣配合的布置。例如，觸頭接合構件76可以是觸頭尾部56被可拆除地保持在其中的插孔。如圖5所示，但是，觸頭接合構件76包括對置叉股78和80，在兩者之間形成尾部接合通道82。在此方式，觸頭接合構件76類似音叉。叉股78和80的自由端84和86分別包括向內傾斜的表面88，該表面88構造成將配合觸頭52的觸頭尾部56引導到尾部接合通道82中。隨著觸頭尾部56進入尾部接合通道82，對置叉股78和80沿箭頭A的方向向外撓曲，以容納觸頭尾部56。照此，對置叉股78和80將相等但相反的力施加到觸頭尾部56中，從而確保固定且均勻的配合接合。自由端78和80可以撓曲到相應配合觸頭52的針眼觸頭部分42的內腔46中。可選地，自由端78和80可以壓縮地夾持相應配合觸頭52的平面梁部。
[0036]再次參考圖4，各互連觸頭70的觸頭接合構件76被保持在形成于插頭連接器30中的相應的鍍覆的通道90內。銷72從插頭連接器30的頂表面91向外延伸，進入插座連接器28內的對準通道90。
[0037]每個銷72可以壓縮地夾在被保持在通道90內的對置導體92 (諸如帶、梁等等)之間。對置導體92可以是彈簧偏壓的。因而，隨著銷72穿過對置導體92之間，導體92展開并且將保持力施加到銷72的任一橫向邊緣。至少其中一個對置導體92電氣連接到導電延伸梁94，導電延伸梁94向上延伸到通道90中。導電延伸梁94的相對端與配合觸頭100配合，其中配合觸頭100由PCB 18和連接器組件20的插座連接器28保持。此外，或者替代地，延伸梁94、各通道90可以包括將銷72與配合觸頭100電連接的導電鍍層。配合觸頭100可以類似于圖3中所示和說明的。配合觸頭36可以以類似方式電連接到配合觸頭52。
[0038]互連觸頭70可以被牢固地保持在連接器組件20內。在配合過程中，連接器組件20與PCB 14對準，以便觸頭接合構件76被布置在從PCB 14向上延伸的暴露的觸頭尾部56之上。另外，從連接器組件20的插頭連接器30的配合面103向下延伸的對準柱102與形成為通過PCB 14的通路104對準。柱102和通路104構造成彼此配合，以確保連接器組件20和PCB 14之間的正確對準。可以使用比所示的更多的柱102和通道104。
[0039]隨著連接器組件20配合PCB 14，配合觸頭52的觸頭尾部56與觸頭接合構件76配合。例如，配合觸頭52的觸頭尾部56進入限定在對置叉股78和80之間的尾部接合通道82。對置叉股78和80牢固地連接到觸頭尾部56。
[0040]如圖2和4所示，配合觸頭52和互連觸頭70在插頭連接器30的面103附近彼此配合。即，觸頭尾部56進入配合面僅短的距離，因為觸頭接合構件76的至少部分從面103向外延伸。因此，配合觸頭52和互連觸頭70之間的連接界面迅速且易于接觸到。另外，因為配合觸頭52不延伸到連接器組件20內明顯的距離，所以配合觸頭56不太可能在中點或中間部附近彎曲或卷曲。相反，僅僅觸頭尾部56的端部伸出PCB 14，離開居間的中間部，其否則可能易于彎曲，被保護在印刷電路板14內。
[0041]因而，不是使用穿過兩層的印刷電路板14并且進入連接器組件16和20較大距離的整體的長的觸頭，而是配合觸頭52被牢固地保持在PCB 14和PCB 16內。但是，互連觸頭70被牢固地保持在連接器組件20內，且與配合觸頭56配合。因而，配合觸頭52和互連配合觸頭70之間的配合連接是可分離的。
[0042]可選地，每個連接器組件16和20可以包括互連觸頭70。固定在PCB 14內的配合觸頭則可以包括從PCB 14的兩個層22和24延伸出的接觸構件，諸如觸頭尾部。在連接器組件20內的互連觸頭70的觸頭接合構件76可以配合從第一層22延伸的接觸構件，同時在連接器組件16內的互連觸頭70的觸頭接合構件76可以配合從第二層24延伸的接觸構件。
[0043]另夕卜，圖4中所示的配合界面也可相對于PCB 12和18使用，以將PCB12、14和18互連到另外的PCB。該圖案可以重復，由此使連續的電氣路徑通過多個平行堆疊的PCB。PCB可以在無正交背板或PCB可以其它方式被邊緣安裝在其中的其它這種部件的情況下彼此通信。
[0044]因此，系統10可以使用標準尺寸的連接器殼體和配合觸頭，與從一個連接器跨越PCB進入另一連接器的、定制的長且可能易損的配合觸頭相反。另外，配合觸頭52和互連觸頭70之間的分離配合界面提供了在觸頭52和70之間的穩定連接，與先前已知的更長的觸頭相比，該連接不易于偏移和卷曲。
[0045]實施例提供了 PCB饋通界面，其中配合觸頭延伸出PCB。但是，代替配合觸頭在PCB任一側上進入兩個連接器組件較大距離，配合觸頭與被保持在至少一個連接器組件內的獨立且不同的互連觸頭配合。以此方式，配合觸頭的長度減小。另外，實施例允許使用標準尺寸的連接器殼體，且提供了穩定的觸頭定位。即，由于各配合觸頭不需要進入兩個連接器組件較長距離，配合觸頭的長度、大小和尺寸可類似于標準觸頭的長度、大小和尺寸。
【權利要求】
1.用于連接多個電氣部件的系統(10)，所述系統(10)包括: 第一印刷電路板(PCB) (14)，具有第一和第二對置層(22和24)以及在所述第一和第二對置層(22和24)之間延伸的多個經鍍覆的通孔(32)； 多個配合觸頭(36或52)，其中所述多個配合觸頭(36或52)中的每一個被保持在所述多個經鍍覆的通孔(32)中的一個內，并且其中所述多個配合觸頭(36或52)中的每一個包括從所述第一層(22)向外延伸的第一端部和從所述第二層(24)向外延伸的第二端部；和 第一連接器組件(16)，所述第一連接器組件(16)中保持有多個互連觸頭(70)，其中當所述第一連接器組件(16)連接到所述第一 PCB(14)時，所述多個互連觸頭(70)與所述多個配合觸頭(36或52)的所述第一端部配合。
2.根據權利要求1所述的系統(10)，其中，所述多個互連觸頭(70)構造成當所述第一連接器組件(16)從所述第一 PCB (14)斷開時與所述多個配合觸頭(36或52)的第一端部分離。
3.根據權利要求1所述的系統(10)，其中，所述第一連接器組件(16)還包括連接至所述多個互連觸頭(70)的多個連接器配合觸頭(36或52)。
4.根據權利要求3所述的系統(10)，其中，所述多個連接器配合觸頭(36或52)通過所述第一連接器組件(16)內的鍍層連接到所述多個互連觸頭(70)。
5.根據權利要求3所述的系統(10)，其中，所述多個連接器配合觸頭(36或52)通過所述第一連接器組件(16)內的對置導體(92)連接到所述多個互連觸頭(70)。
6.根據權利要求1所述的系統(10)，進一步包括第二連接器組件(20)，其中所述配合觸頭(36或52)的所述第二端部被保持在所述第二連接器組件(20)內。
7.根據權利要求6所述的系統(10)，進一步包括連接到所述第一連接器組件(16)的第二 PCB (12 或 18)。
8.根據權利要求7所述的系統(10)，進一步包括連接到所述第二連接器組件(20)的第三 PCB (12 或 18)。
9.根據權利要求1所述的系統(10)，其中，所述多個互連觸頭(70)中的每一個包括銷(72)，所述銷(72)與配合所述第一端部的觸頭接合構件(76) —體地形成。
10.根據權利要求9所述的系統(10)，其中，所述觸頭接合構件(76)包括由尾部接合通道(82)分開的對置叉股(78和80)。
11.根據權利要求1所述的系統(10)，其中，所述多個配合觸頭(36或52)的每一個所述第一端部包括針眼接觸部。
12.根據權利要求1所述的系統(10)，其中，所述第一PCB (14)還包括通路，并且其中所述第一連接器組件(16)還包括被保持在所述通路內的對準柱。
【文檔編號】H05K3/42GK104303369SQ201380024176
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年5月2日 優先權日:2012年5月9日
【發明者】A.曾, N.P.拉菲尼, K.M.撒克斯頓, M.R.麥卡洛尼斯 申請人:泰科電子公司