專利名稱：電連接器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種采用柔性印刷電路的電連接器。
背景技術(shù)：
電連接器通常用于電路或元件的相互連接。隨著電子組件越來越小，連接器的尺寸也必須變小，在許多情況下，傳統(tǒng)的連接器設計已經(jīng)變得不適合了。尤其是，不同元件的最小尺寸是有限制的。同時電子組件要求電連接器高速地工作。
上述關(guān)注已使得柔性印刷電路(FPC)在電連接器中的應用增加。FPC包括在FPC外表面上的一排觸頭。FPC容納在電連接器的外殼內(nèi)，以使得所述排的FPC觸頭嚙合于外殼中相應排的觸頭。然后，當電連接器與配合連接器配合時，外殼中的各觸頭嚙合于配合連接器的各配合觸頭。典型地，當FPC裝載入外殼中后，F(xiàn)PC通過旋轉(zhuǎn)到嚙合位置的夾具保持在外殼中?？商娲氖?，當FPC被裝載入外殼中后，F(xiàn)PC被裝載到外殼中嚙合位置處的插入件保持在外殼中。
但是，這些類型的電連接器具有一些缺點。采用夾具或插入件使各FPC觸頭和外殼中的各觸頭的負載不勻整和不充分。例如，由于夾具或插入件是剛性和連續(xù)的構(gòu)件，所以在FPC的各觸頭和外殼中的各觸頭之間會產(chǎn)生不勻整嚙合。另外，為了額外的柔性，這些電連接器的觸頭相對較長并且具有長的信號通道，因此將阻礙這些電連接器在高電氣速度應用中的使用。
需要一種低成本的電連接器，其能夠容易地被改變，以進行多種應用，并且其可以為外殼中的每個觸頭提供合適的嚙合力，并且其可以制造有具有短信號通道的觸頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電連接器，其包括具有配合界面和觸頭界面的外殼，所述觸頭界面構(gòu)造成接收具有至少一排FPC觸頭的柔性印刷電路(FPC)的一端。各觸頭安裝在外殼中并在配合界面和觸頭界面之間延伸，每個觸頭構(gòu)造成與各FPC觸頭中相應的一個嚙合。插入構(gòu)件可接收在外殼中。插入構(gòu)件包括底座和從該底座延伸出的多個指端。各指端相對于彼此可獨立地移動，其中，當插入構(gòu)件裝載到外殼中的配合位置時，每個指端與FPC分別地嚙合。


圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的電連接器的分解立體圖。
圖2是應用于圖1中所示的電連接器的示例性柔性印刷電路的俯視圖。
圖3是圖2中所示的示例性柔性印刷電路的一部分的剖視圖。
圖4是圖1中所示的電連接器在一個安裝狀態(tài)下的剖視圖。
圖5是圖1中所示的電連接器的另一個安裝狀態(tài)下的剖視圖。
圖6是應用于圖1中所示的電連接器的可替代觸頭的側(cè)視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明可替代實施例的電連接器的分解立體圖。
圖8是圖7中所示的可替代電連接器的剖視圖。
圖9是應用于圖7中所示的可替代電連接器的插入構(gòu)件的立體圖。
圖10是另一個可替代電連接器的分解立體圖。
圖11是圖10中所示的可替代電連接器的剖視圖。
圖12是又一可替代電連接器的分解立體圖。
圖13是圖12中所示的可替代電連接器的剖視圖。
具體實施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的電連接器100的分解立體圖。電連接器100采用柔性印刷電路(FPC)112，此柔性印刷電路將參照圖2和圖3進行進一步的描述。電連接器100構(gòu)造成與配合連接器116的配合表面114配合。在一個實施例中，配合連接器116是在配合表面114上具有多個觸頭118的電路板。但是，也可使用其它類型的配合連接器116。
電連接器100包括外殼120，該外殼具有形成插入腔124的多個壁122的。外殼120由絕緣材料制造，例如塑料材料?？商娲氖?，外殼120的部分可以由導電材料制造，例如金屬材料。各壁122中的一個的外表面形成配合界面126。配合界面126與配合連接器116連接。形成配合界面126的壁122的內(nèi)表面上形成有觸頭界面128。因此，觸頭界面128通常與配合界面126相背。多個觸頭孔130在觸頭界面128和配合界面126之間延伸通過壁122。觸頭孔130設置成第一排132和第二排134，但是，也可以設置成大于或小于兩排。各觸頭136接收在觸頭孔130中并且至少在觸頭界面128和配合界面126之間延伸?？商娲氖?，各觸頭136延伸出由觸頭和配合界面128和126所限定的表面。在一個實施例中，各觸頭136并不接收在所有的觸頭孔130中。
外殼120還包括插入窗口或包封138，以在其中接收插入構(gòu)件或填充件140。在一個實施例中，外殼120的壁122包括形成插入窗口138的開口?？商娲氖?，插入窗口138可以延伸大致為外殼120的整個長度。插入窗口138可以延伸大致等于或稍微長于觸頭孔一行132或134的長度。在一個實施例中，插入窗口138基本上垂直于外殼120的觸頭界面128延伸。插入窗口138提供了進入插入腔124的通道。
外殼120包括支撐元件142，用以在插入構(gòu)件140裝載入插入腔124時支撐插入構(gòu)件140。支撐元件142基本上是剛性的，基本上平行于觸頭界面128延伸并與觸頭界面分隔開。在一個實施例中，支撐元件142與殼體120分開地設置并連接到外殼120上。可替代的是，多個支撐元件142沿著插入腔124設置以形成插入腔124的邊界。例如，多個支撐元件142可接收于在外殼120的壁122中形成的凹槽或狹槽144所。凹槽144彼此分開，壁122的突出部分146在每個凹槽144之間延伸。在可替換的實施例中，外殼120的壁122可以形成支撐元件142，以使得插入構(gòu)件140嚙合于形成外殼120的支撐元件142的壁122?？商娲氖?，支撐元件142可由金屬材料制造。在一個實施例中，支撐元件142沿著外殼120的壁122延伸。例如通過焊接工藝或粘合工藝，支撐元件142可固定或連接在壁122和/或配合連接器116上。在一個實施例中，支撐元件142形成了電連接器100的接地通道，下面將會詳細描述。
由上所述，插入構(gòu)件140被裝載入插入腔124。附加的，如以下將詳細描述的，F(xiàn)PC 112也接收在插入腔124中。例如，F(xiàn)PC 112沿觸頭界面128接收在插入腔124中，以使得FPC 112嚙合觸頭136。當裝載時，插入構(gòu)件140嚙合支撐元件142和FPC 112。在示例性實施例中，支撐元件142將插入構(gòu)件140偏壓在FPC 112上。由此，嚙合力從FPC 112傳遞到觸頭136上，從而提供FPC 112和觸頭136之間的電連接。附加的，插入構(gòu)件140包括從底座152延伸出的多個獨立指端150。獨立指端150構(gòu)造成相對于彼此可獨立運動，以使得指端150分別地嚙合FPC 112并且沿著FPC 112提供獨立的偏壓力或嚙合力。
圖2是應用于電連接器100的示例性柔性印刷電路FPC 112的俯視圖，而圖3是FPC 112的部分剖視圖。FPC 112包括由柔性絕緣材料制造或制成的體部160，并且該體部在頂和底表面162和164之間延伸。FPC 112還包括負載或前端166和后端168。FPC 112在體部160的頂表面162上具有FPC觸頭170?？商娲氖牵現(xiàn)PC 112在底表面164上也可以具有FPC觸頭170。FPC觸頭170可以是從體部160的外表面突出的觸頭片?？商鎿Q的是，F(xiàn)PC觸頭170可以是沿著外表面布置的跡線。在一個實施例中，F(xiàn)PC包括接地面172，至少一些FPC觸頭170連接到接地面172上。
如圖2所示，F(xiàn)PC觸頭170沿頂表面162延伸為第一排174和第二排176。但是，F(xiàn)PC 112也可以包含多于或少于兩排的FPC觸頭170。在一個實施例中，第一排174形成了一排信號觸頭，第二排176形成了一排接地觸頭?？商鎿Q的是，兩排都可以包含信號觸頭和/或接地觸頭。在一個實施例中，鄰近的FPC觸頭170構(gòu)成了一個差分對。此差分對可以被接地觸頭分隔開。
圖4是電連接器100在一個安裝狀態(tài)下的剖視圖。圖5是電連接器100在另一個安裝狀態(tài)下的剖視圖。例如，圖4示出了在非配合狀態(tài)下的電連接器100，而圖5示出了在配合狀態(tài)下的電連接器。
在裝配期間，例如通過粘合劑、緊固件等將支撐元件142安裝到外殼120上?？商娲氖?，支撐元件142可過盈配合地安裝到外殼120上。為了更加的穩(wěn)固，支撐元件142也可以連接到配合連接器116(圖1中所示)上和/或?qū)⑼鈿ぐ惭b到配合連接器116。一旦定位后，支撐元件142和外殼120就形成了插入腔124。插入窗口138(圖1所示)向插入腔124敞開，并且在裝配時接收插入構(gòu)件140。附加地，觸頭136被裝載入觸頭孔130中，以使得每個觸頭136的配合端180突出超過或基本上齊平于外殼120的配合界面126，每個觸頭136的插入端182突出超過于或基本上齊平于外殼120的觸頭界面128。在示例性的實施例中，每個觸頭136是易彎的或柔性的，由此在裝配時，觸頭136可被偏壓。外殼120包括在各觸頭孔130內(nèi)的切口部分184，其用于在裝配時接收觸頭136的插入端182。在可替換的實施例中，剛性且固定的觸頭136接收在觸頭孔130中，以使得觸頭的插入端182延伸超出于或基本上齊平于觸頭界面128。另外，在裝配時，F(xiàn)PC 112的負載端166被裝載入插入腔124中，以使得FPC觸頭170(圖2和圖3所示)基本上與觸頭136對齊，如圖5中所示的。
在非配合狀態(tài)，如圖4中所示，插入構(gòu)件140定位在插入腔124的外面。通常與插入構(gòu)件140的底座152相對的前端186與插入窗口138對齊。在裝配時，前端186經(jīng)由插入窗口138裝載到插入腔124中。在配合狀態(tài)，如圖5所示，插入構(gòu)件140在插入腔124中定位。
插入構(gòu)件140的底座152包括唇緣188，并形成了將插入構(gòu)件140裝載入插入腔124的把手。指端150與底座152整體地形成并由底座152相互連接。每個指端150由底座152延伸至末端190，各指端150都具有折疊結(jié)構(gòu)，由此指端150形成彈性構(gòu)件。尤其是，末端190以及從末端190延伸出的各指端150的一部分，與各指端150的中間部分192分開并且可以被壓縮。每個指端150的前端186定位在末端190和中間部分192之間。另外，中間部分192包括沿著觸頭界面128延伸的嚙合表面194。當電連接器100被裝配時，嚙合表面194嚙合FPC 112。例如，F(xiàn)PC 112直接定位在插入構(gòu)件140的嚙合表面194和外殼120的觸頭界面128之間，以及/或FPC 112直接定位在嚙合表面194和觸頭136之間。
指端150的末端190構(gòu)造成在配合過程中末端190將嚙合支撐元件142。例如，在末端190和中間部分192之間的間隔大于插入腔124的高度。因此，當指端150裝載到插入腔124中時，指端150被折曲。例如，末端190從正常位置彎曲并且被支撐元件142偏壓。指端150的偏壓力迫使嚙合表面194壓在FPC 112上。另外，指端150的偏壓力還迫使每個觸頭136的插入端182插入每個觸頭孔130的切口部分184中。
通過設置獨立的指端150，F(xiàn)PC 112沿整個FPC 112精確和可靠地與觸頭136嚙合。通過選擇用于與預定數(shù)量的觸頭136嚙合的指端，所述的數(shù)量例如在大約兩個和大約十個觸頭136之間，與嚙合于所有觸頭136的剛性插入構(gòu)件140相比，指端150可以在FPC 112和觸頭136之間提供更可靠的嚙合?？商鎿Q的是，取決于特定的應用，可以將指端寬度選擇成與多于十個觸頭136或小于兩個觸頭136嚙合。
圖6是應用于電連接器100的可替代觸頭200的側(cè)視圖。觸頭200包括與圖4和圖5所示的易彎或柔性觸頭136相反的剛性體部202。觸頭200包括用于與配合連接器116(圖1中所示)嚙合的配合端204和用于與FPC 112(圖1-3和圖5中所示)，尤其是與FPC觸頭170(圖2和3中所示)嚙合的插入端206?？商娲氖?，觸頭200也可以包括凸出物208以更便利地嚙合FPC 112。在一個實施例中，觸頭包括從體部202延伸出的倒刺210，以與外殼120(圖1和圖4-5所示)，特別是與觸頭孔130(圖1和圖4-5所示)嚙合。
圖7是根據(jù)本發(fā)明可替代實施例形成的電連接器300的分解立體圖。圖8是可替代電連接器300的剖視圖。圖9是應用于可替代電連接器300的插入構(gòu)件302的立體圖。電連接器300與電連接器100(圖1中所示)類似，但是，電連接器300可以用于將FPC 304直接耦合或連接在配合連接器306上。由此，電連接器300不包括單個的觸頭，例如，包括在電連接器100中的觸頭136(圖1和圖4-5中所示)。而FPC 304直接耦合到配合連接器306上。通過不使用觸頭，可改善FPC 304和配合連接器306之間的連接。
電連接器300包括外殼310，該外殼具有形成插入腔314的多個壁312。壁312中的一個包括用于與配合連接器306連接的配合界面318。由此，外殼310沿配合界面318向配合連接器306敞開。可替代的是，配合界面318可以基本上在外殼310的整個長度上延伸。外殼310還包括插入窗口或包封320以在其中接收插入構(gòu)件302。在一個實施例中，插入窗口320基本上垂直于外殼310的配合界面318延伸。插入窗口320提供了到插入腔314的通道。外殼310包括支撐元件322，用于在插入構(gòu)件302裝載入插入腔314時支撐插入構(gòu)件302。支撐元件322基本上是剛性的并且基本上平行于配合界面318延伸并與配合界面318分離。在示例性實施例中，外殼310的壁312形成支撐元件322。
如圖9的最優(yōu)示出，插入構(gòu)件302包括從底座332延伸出的多個獨立的指端330。獨立的指端330構(gòu)造成彼此可以獨立的運動，由此，在裝配時，指端330分別地嚙合FPC 304并且沿著FPC 304提供獨立的偏壓力或嚙合力。底座332包括唇緣334，并形成了將插入構(gòu)件302裝載入插入腔314中的把手。指端330與底座332整體形成并通過底座332彼此互連。每個指端330由底座332延伸至末端336，并包括沿指端330在底座332和末端336之間的嚙合部分338。例如，每個指端330具由在底座332和嚙合部分338之間延伸的中間部分340。另外，每個指端330還具有在嚙合部分338和末端336之間延伸的末端部分342。在一個實施例中，每個嚙合部分338基本上沿插入構(gòu)件302排列成一排?？蛇x擇地，如圖9所示，插入構(gòu)件302的指端330形成為兩排，由此，至少一些指端330的嚙合部分338排列在第一排，剩下的嚙合部分338排列在第二排。在另一個實施例中，指端330可以形成兩排以上的嚙合部分338。例如，排數(shù)可以與FPC 304上的FPC觸頭的排數(shù)相關(guān)。
如圖8所示，當裝配電連接器300時，外殼310連接在配合連接器306上。FPC 304裝載入外殼310中并且沿配合界面318延伸。FPC觸頭350對齊并嚙合于配合連接器306的配合觸頭352(圖7中所示)。插入構(gòu)件302裝載入插入腔314并與支撐元件322和FPC 304嚙合。與插入構(gòu)件140(圖4和5中所示)的方式類似，插入構(gòu)件302在裝載時被折曲。例如，嚙合部分338和底座332之間的間距大于腔314的高度，以使得在裝載時指端330彎曲。指端330的偏壓力迫使嚙合部分338壓在FPC 304上。例如，F(xiàn)PC 304直接定位在嚙合部分338和配合連接器306和/或配合觸頭352之間。與通過單個嚙合表面嚙合于整個304的剛性插入構(gòu)件相比，通過設置獨立的指端330，F(xiàn)PC 304的FPC觸頭350沿整個FPC 304精確和可靠地嚙合于觸頭352。
圖10是另一個可替代的電連接器400的分解立體圖。圖11是可替代電連接器400的剖視圖。電連接器400與電連接器100(圖1中所示)類似，但是，電連接器400可以用于通過插入構(gòu)件402提供接地通道。
如圖11最佳所示，電連接器400采用FPC 404，該FPC 404具有第一或上排的FPC觸頭406和第二或下排的FPC觸頭408。第一和第二排的FPC觸頭406和408定位在FPC 404的相對表面上。在裝配時，F(xiàn)PC 404沿觸頭界面412裝載入外殼410。觸頭414接收在外殼410中并在觸頭界面412和外殼410的配合界面416之間延伸?？商鎿Q的是，電連接器400可以采用直接連接類型的FPC，其中該FPC直接與配合連接器(未示出)連接。在裝載時，第二排FPC觸頭408沿觸頭界面412嚙合于觸頭414?？蛇x擇地，大于一排的觸頭414可設置在外殼內(nèi)，相應地，F(xiàn)PC 404也應包括大于一排的FPC觸頭408。
當裝配時，包括底座420和多個指端422的插入構(gòu)件402裝載入外殼410中。插入構(gòu)件402嚙合于支撐元件424并由支撐元件424偏壓。另外，每個指端422的嚙合部分426嚙合于并偏壓FPC 404，尤其是，第一排FPC觸頭406。在示例性實施例中，插入構(gòu)件402和支撐元件424由導電材料制造，例如金屬材料。在使用時，接地通道在第一排的FPC觸頭406、插入構(gòu)件402和固定元件424之間產(chǎn)生。
圖12是又一可替代電連接器500的分解立體圖。圖13是可替代電連接器500的剖視圖。電連接器500與電連接器400(圖10和11中所示)類似，但是，電連接器500包括可替換的支撐元件502以提供接地通道。
每個支撐元件502包括具有底部506和支撐部508的體部504。底部506構(gòu)造成與外殼510和/或配合連接器(未示出)連接。底部506在底部512和頂部514之間延伸。例如通過焊接工藝，底部512可以與配合連接器連接。支撐部508構(gòu)造成向插入構(gòu)件(未示出)提供偏壓力，由此，插入構(gòu)件嚙合FPC 516。支撐部508通常垂直于底部506的頂部514延伸。
支撐元件502還包括從底部506向外延伸的接地片或臂518。接地片518基本上平行于支撐部508延伸。接地片518與支撐部508分開，由此接地片518的嚙合部分520嚙合FPC 516?？商娲氖牵迦霕?gòu)件還可以提供對接地片518的偏壓力，由此接地片518偏壓在FPC 516上。在示例性實施例中，F(xiàn)PC包括沿著FPC 516的上表面524的FPC觸頭522。接地片518定向為嚙合FPC觸頭522，并且偏壓在FPC觸頭522上。支撐元件502由例如金屬的導電材料制造，由此，接地通道由FPC觸頭522穿過支撐元件502形成。
以上詳細描述了電連接器的示例性實施例。電連接器并不局限于這里描述的特定實施例，而是，每個電連接器的元件可以與在此所述的其他元件獨立地和分開地使用。例如，一個實施例中的電連接器元件可以和其它實施例中的電連接器元件結(jié)合使用。
權(quán)利要求
1.一種電連接器，其包括具有配合界面(126，318，416)和觸頭界面(128，412)的外殼(120，310，410)，所述觸頭界面構(gòu)造成接收具有至少一排FPC觸頭(170，350，406，408)的柔性印刷電路(FPC)(112，304，404)的一端，各觸頭(136，352，414)安裝在所述外殼中并在所述配合界面和所述觸頭界面之間延伸，每個觸頭構(gòu)造成與各FPC觸頭中的相應一個嚙合，并且插入構(gòu)件(140，302，402)可接收在所述外殼中，其特征在于所述插入構(gòu)件包括底座(152，332，420)和從該底座延伸出的多個指端(150，330，422)，各指端相對于彼此可獨立地移動，其中，當所述插入構(gòu)件安裝在所述外殼中的配合位置時，每個指端與FPC分別地嚙合。
2.如權(quán)利要求1中所述的電連接器，其中，所述FPC包括第一排(174)FPC觸頭和第二排(176)FPC觸頭，并且其中，當所述插入構(gòu)件處于配合位置時，所述插入構(gòu)件的各指端構(gòu)造成與所述第一排和所述第二排FPC觸頭嚙合。
3.如權(quán)利要求1中所述的電連接器，其中，所述FPC包括沿FPC第一側(cè)的第一排(406)FPC觸頭和沿FPC相反側(cè)的第二排(408)FPC觸頭，所述插入構(gòu)件的各指端(422)構(gòu)造成與所述第一排FPC觸頭嚙合，各觸頭(414)構(gòu)造成與所述第二排FPC觸頭嚙合。
4.如權(quán)利要求1中所述的電連接器，還包括與所述外殼連接并與所述觸頭界面分開的支撐元件(142，322，424)，其中，當所述插入構(gòu)件處于配合位置時，所述插入構(gòu)件被所述支撐元件偏壓。
5.如權(quán)利要求4中所述的電連接器，其中，所述插入構(gòu)件和所述支撐元件由導電材料制造，并且其中，所述插入構(gòu)件在所述FPC和所述支撐元件之間形成了接地通道。
6.如權(quán)利要求4中所述的電連接器，其中，每個指端包括末端(190)，該末端構(gòu)造成，當所述播入構(gòu)件處于配合位置時，所述末端與所述支撐元件嚙合并被所述支撐元件彎曲。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電連接器，其包括具有配合界面(126)和觸頭界面(128)的外殼(120)，所述觸頭界面構(gòu)成為接收具有至少一排FPC觸頭(170)的柔性印刷電路(FPC)(112)的一端。各觸頭(136)安裝在外殼中并在配合界面和觸頭界面之間延伸，每個觸頭構(gòu)造成嚙合于各FPC觸頭中相應的一個。插入構(gòu)件(140)可接收在外殼中。插入構(gòu)件包括底座(152)和從該底座延伸出的多個指端(150)。各指端相對于彼此可獨立地移動，其中，當插入構(gòu)件安裝在外殼中的配合位置時，每個指端分別地與FPC嚙合。
文檔編號H01R13/42GK1988268SQ200610140370
公開日2007年6月27日 申請日期2006年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月11日
發(fā)明者內(nèi)森·J·諾里斯, 史蒂文·J·米勒德, 阿塔里·S·泰勒, 特洛伊·E·康納 申請人:蒂科電子公司