專利名稱：帶壓縮觸頭的插座連接器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝在電路板上的插座連接器組件。
背景技術(shù)：
朝更小、更輕、和更高性能的電氣組件和更高密度的電路的發(fā)展趨勢已經(jīng)導(dǎo)致了在印刷電路板和電子封裝的設(shè)計中的表面安裝技術(shù)的發(fā)展。表面可安裝的封裝允許將封裝，例如計算機處理器，連接到電路板表面的襯墊上，而不是通過焊接在貫穿電路板的電鍍孔中的觸頭或銷。表面安裝技術(shù)可以使得電路板上的組件密度增加，因此節(jié)省了電路板上的空間。表面安裝技術(shù)的一種形式包括插座連接器。插座連接器可以包括安裝在電路板上的外殼，該電路板帶有連接到電路板上或連接到插座連接器的基片上并與電路板電耦接的觸頭陣列?？蓪⒉遄B接器和電路板稱為電路板組件?？梢詫㈥嚵兄械挠|頭設(shè)置成使得電子封裝，例如計算機處理器，降低到插座連接器的外殼內(nèi)部的觸頭上。觸頭在電子封裝和電路板組件之間傳遞功率和數(shù)據(jù)信號。觸頭可以是容納電子封裝的銷的導(dǎo)電插孔(反之亦然)，以在它們之間傳遞功率和數(shù)據(jù)信號。只要觸頭在插座連接器的基片或板上，它具有缺點。為了將電子封裝的銷與插座連接器的插孔配合(反之亦然)，必須朝向基片或板沿裝入的方向?qū)﹄娮臃庋b上施加一個相對大的力。如果太大，這個力可能引起插座連接器和電路板組件的結(jié)構(gòu)彎曲，從而降低電路板組件的性能。如果太小，這個力不可能將所有的銷和插孔配合。此外，將插座連接器的所有觸頭設(shè)置到基片或板上限制了可用于傳輸數(shù)據(jù)信號的觸頭的數(shù)量。例如，如果一些觸頭用于從電路板向電子封裝傳遞電流以給電子封裝供電，那么這些觸頭就不能也用于傳輸數(shù)據(jù)信號。需要一種插座連接器組件，其減小了將電子封裝配合到插座連接器組件所需要的力，而沒有減少可用于傳輸?shù)诫娮臃庋b和從電子封裝傳輸數(shù)據(jù)信號的觸頭的數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，一種插座連接器組件包括構(gòu)造為安裝到電路板上的外殼。該外殼包括具有內(nèi)表面的相對的壁。信號端子連接到該壁的內(nèi)表面。這些信號端子構(gòu)造為與沿收容在壁之間的外殼內(nèi)的電子封裝的側(cè)邊緣設(shè)置的導(dǎo)電構(gòu)件接合。功率模塊子組件構(gòu)造為與外殼的壁之間的電路板耦接。該功率模塊子組件包括功率觸頭，該功率觸頭構(gòu)造為與設(shè)置在電子封裝的表面上的在電子封裝的側(cè)邊緣之間延伸的電流傳送導(dǎo)體接合。


圖1示出了根據(jù)示例性的實施例所形成的具有插座連接器組件的電子系統(tǒng)；圖2是根據(jù)一個實施例的圖1所示的電子封裝的透視圖；圖3是根據(jù)一個實施例的圖1所示的功率模塊子組件的透視圖4是根據(jù)一個實施例的圖1所示的功率模塊子組件的另一個透視圖；圖5是根據(jù)一個實施例的圖1所示的信號端子的透視圖；圖6是根據(jù)一個實施例的圖1所示的插座連接器組件的一部分的透視
圖7是根據(jù)一個實施例的沿圖1中線A-A獲得的處于未配合狀態(tài)的圖1所示的插座連接器的截面圖；圖8是根據(jù)一個實施例的沿圖1中線A-A獲得的也如圖1所示的與電子封裝配合的如圖1所示的插座連接器組件的截面圖。
具體實施例方式圖1示出了根據(jù)示例性的實施例所形成的具有插座連接器組件102的電子系統(tǒng) 100。插座連接器組件102安裝在電路板104例如計算機母板上，并收納電子封裝106以將電子封裝106與電路板104電耦接。電子封裝106可以是電路板或其他電子設(shè)備，例如焊盤柵陣列(LGA)或球柵陣列(BGA)設(shè)備。LGA或BGA設(shè)備可以是芯片或模塊，例如，但不限于，中央處理單元(CPU)、微處理器、或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)，或類似的。插座連接器組件 102可以用于建立板到板、板到設(shè)備、和/或設(shè)備到設(shè)備的電氣連接。插座連接器組件102安裝在電路板104的表面108。插座連接器組件102包括與電路板104耦接的外殼110。外殼110可以是包括兩組相對的壁112的絕緣體。在示出的實施例中，壁112包括彼此面對并垂直于電路板104的表面108取向的內(nèi)表面114。外殼 110完全包圍插座連接器組件102的收納區(qū)域130，或替代地，可以具有設(shè)置在插座連接器組件102的預(yù)定部分上的單獨組件。例如，壁112可以繞插座連接器組件102的收納區(qū)域 130延伸，從而內(nèi)表面114彼此相交。當(dāng)電子封裝106與插座連接器組件102配合時，電子封裝106裝入到收納區(qū)域130之中。導(dǎo)電信號端子116沿外殼110的每一內(nèi)表面114并排設(shè)置。替代地，在相鄰信號端子116之間設(shè)置氣隙和/或在小于全部四個內(nèi)表面114上提供信號端子116。功率模塊子組件118安裝在外殼110中的電路板104上。例如，功率模塊子組件 118可以設(shè)置在兩組相對壁112的每一組中的相對壁112之間。在示出的實施例中，功率模塊子組件118包括帶兩個設(shè)置在其中的導(dǎo)電功率觸頭122的絕緣框架120。替代地，可以設(shè)置不同數(shù)量的功率觸頭122。電子封裝106包括沿電子封裝106的外側(cè)邊緣126并排設(shè)置的幾個導(dǎo)電構(gòu)件124。 導(dǎo)電構(gòu)件124沿外測邊緣126間隔開從而使得導(dǎo)電構(gòu)件124與插座連接器組件102的信號端子116接合。如下面所描述的，電子封裝106包括設(shè)置在電子封裝106的底表面128上的電流傳送導(dǎo)體200 (如圖2所示)。電子封裝106收納在位于壁112的內(nèi)表面114之間的插座連接器組件102的外殼110中。當(dāng)電子封裝106裝入到插座連接器組件102之中時， 沿電子封裝106的外側(cè)邊緣126的導(dǎo)電構(gòu)件124與插座連接器組件102的信號端子116接合，而沿表面128的電流傳送導(dǎo)體200與插座連接器組件102的功率觸頭122接合。在一個實施例中，數(shù)據(jù)信號在導(dǎo)電構(gòu)件124和信號端子116之間傳送，而功率，例如電流，在電流傳送導(dǎo)體200和功率觸頭122之間傳送。例如，采用導(dǎo)電構(gòu)件124和信號端子116，不給其他設(shè)備供電的數(shù)據(jù)信號，例如方向、指令和信息，可在電子封裝106和插座連接器組件102 之間傳輸，同時，為了激勵電子封裝106，電流可從功率觸頭122供給電流傳送導(dǎo)體200。
圖2是根據(jù)一個實施例的電子封裝106的透視圖。如圖2所示，表面128包括兩個電流傳送導(dǎo)體200。替代地，可以設(shè)置不同數(shù)量的電流傳送導(dǎo)體200。電流傳送導(dǎo)體200可以是導(dǎo)電的襯墊，其與功率觸頭122 (如圖1所示)配合以將電流從插座連接器組件102 (如圖1所示)傳遞到電子封裝106。圖3是根據(jù)一個實施例的功率模塊子組件118的透視圖。圖4是根據(jù)一個實施例的功率模塊子組件118的另一個透視圖。圖3可稱為為功率模塊子組件118的頂視圖，而圖4可稱為功率模塊子組件118的底視圖。功率模塊子 組件118包括在安裝側(cè)302和相對側(cè)304之間延伸的絕緣框架300?？蚣?00還在相對端306，308之間延伸，相對端306，308 在側(cè)302，304之間延伸。安裝側(cè)302與電路板104(如圖1所示)的表面108(如圖1所示)耦接。相對側(cè)304包括兩個窗口 310，312(如圖3所示)，這兩個窗口限定了容易從側(cè)面304夠到的框架300的開口區(qū)域或容積。替代地，可以設(shè)置不同數(shù)量的窗口 310，312。如圖3所示，在每個窗口 310，312中設(shè)置了一個功率觸頭122。功率觸頭122通過框架300從安裝端320延伸到外端316。安裝端320可以是插入到電路板104(如圖1所示)的導(dǎo)電通道(未示出)內(nèi)以將功率觸頭122電耦接到電路板104的銷。功率觸頭122 包括延伸出外端316的彈簧片或指狀件314。在示出的實施例中，功率觸頭122形成為具有從外端316延伸進入功率觸頭122以形成指狀件314的直線切口 318 (如圖3所示)的單個導(dǎo)電體。雖然在示出的實施例中示出了三個指狀件314，然而，替代地，可以設(shè)置不同數(shù)量的指狀件314。指狀件314可以相對于彼此獨立地變形。例如，當(dāng)電子封裝106裝入插座連接器組件102 (如圖1所示)之中時，電子封裝106 (如圖1所示)的電流傳送導(dǎo)體200 (如圖2 所示)可朝框架300的安裝側(cè)302壓縮指狀件314?；陔娏鱾魉蛯?dǎo)體200相對于指狀件 314的對齊，指狀件314可朝安裝側(cè)302偏斜不同的量。指狀件314可以是彈性的以確保指狀件314維持與電流傳送導(dǎo)體200的接觸。獨立地有彈性的指狀件314可確保指狀件314 維持與電流傳送導(dǎo)體200的接觸，不用考慮電流傳送導(dǎo)體200相對于功率觸頭122的取向。 替代地，指狀件314可以不形成在功率觸頭122中。例如，直線切口 318可以不存在于功率觸頭122中。圖5是根據(jù)一個實施例的一個信號端子116的透視圖。信號端子116包括近似平面的導(dǎo)電體500，導(dǎo)電體500具有通過配合側(cè)506互連的相對側(cè)502，504。在示出的實施例中，絕緣層508設(shè)置在側(cè)502，504中的每一個上。替代地，僅在側(cè)502，504的一個上設(shè)置單個絕緣層508。絕緣層508采用影印石版術(shù)或其他技術(shù)沉積在側(cè)502，504上。信號端子116 可沿插座連接器組件102 (如圖1所示)的內(nèi)表面114(如圖1所示)以相對小的間距尺寸設(shè)置。例如，可以沿內(nèi)表面114設(shè)置信號端子116，以便一個信號端子116的絕緣層508鄰接或接合相鄰信號端子116的絕緣層508。替代地，在相鄰信號端子116的絕緣層508之間提供小的空間或氣隙。絕緣層508將相鄰信號端子116的導(dǎo)電體500分隔開以避免兩個或多個信號端子116短路或電耦接。配合側(cè)506是未被絕緣層508覆蓋的導(dǎo)電體500的一部分。配合側(cè)506通過電子封裝106 (如圖1所示)的導(dǎo)電構(gòu)件124(如圖1所示)接合以將信號端子116與導(dǎo)電構(gòu)件124電耦接。如圖5所示，信號端子116具有從固定端510延伸到外端512的彎曲形狀。替代地，信號端子116可具有不同的形狀。當(dāng)電子封裝106(如圖1所示)的導(dǎo)電構(gòu)件124(如圖1所示)與信號端子116接合時，信號端子116的彎曲形狀允許抵靠插座連接器組件102 (如圖1所示)的外殼110 (如圖1所示)壓縮信號端子116。圖6是根據(jù)一個實施例的插座連接器組件102的一部分的透視圖。圖6示出了外殼110的安裝側(cè)600的視圖。安裝側(cè)600可采用球柵陣列602耦接到電路板104(如圖 1所示)。替代地，外殼110可以不同的方式安裝到電路板104。幾個信號端子116沿外殼 110的內(nèi)表面114設(shè)置。信號端子116包繞外殼110的內(nèi)表面114和安裝側(cè)6 00之間的界面。導(dǎo)電通路，例如電跡線(未示出)，可將信號端子116和球柵陣列602電耦接。球柵陣列602的導(dǎo)電焊點可與電路板104的表面108 (如圖1所示)上的導(dǎo)電襯墊(未示出)電耦接以將信號端子116與電路板104電耦接。信號端子116可如示出的實施例所示的那樣并排設(shè)置。替代地，信號端子116可彼此分隔開一氣隙。因為在相鄰信號端子116的導(dǎo)電體500之間設(shè)置了絕緣層508，所以防止了相鄰的信號端子116彼此電耦接或短路。依據(jù)導(dǎo)電體500的厚度，相鄰信號端子116 之間的絕緣體508的厚度、和/或絕緣層508的數(shù)量、間距尺寸622可相對地小一些。間距尺寸622代表相鄰信號端子116上的相同的點之間的距離。在一個實施例中，信號端子的間距尺寸622可是0. 20到0. 30毫米。替代地，間距尺寸622可是0. 10到0. 20毫米。在另一個實施例中，間距尺寸622可比上面的例子更小或更大。圖7是根據(jù)一個實施例的沿圖1中的線A-A獲得的處于未配合狀態(tài)的插座連接器組件102的截面圖。因為電子封裝106(如圖1所示)還沒安裝到插座連接器組件102中， 因此所示的信號端子116和功率觸頭122處在未壓縮狀態(tài)。如圖7所示，信號端子116和功率觸頭122彼此分隔開。信號端子116可與外殼110連接，同時功率觸頭122與框架300 連接。功率觸頭122不與外殼110耦接，信號端子116不與框架300連接，而且在示出的實施例中，外殼110和框架300在空間上彼此分開或隔開。例如，外殼110和框架300彼此不接合。信號端子116彎曲遠離外殼110的內(nèi)表面114。固定端510設(shè)置在外殼110的安裝側(cè)600和電路板104之間。固定端510可與外殼110耦接以將信號端子116固定到外殼 110上。外端512可與外殼110分開且可自由地沿外殼110的內(nèi)表面114移動或滑動。信號端子116的外端512設(shè)置在外殼110的內(nèi)部槽604中。外殼110包括在平行于電路板104的表面108的方向上從每個壁112延伸的突出部分606。例如，突出部分606 從每個壁112朝相對壁112延伸。內(nèi)部槽604是在遠離電路板104取向的方向上延伸進入突出部分606的凹槽。信號端子116在接近安裝側(cè)600和槽604的地方接合外殼110。例如，信號端子116在或接近內(nèi)表面114和安裝側(cè)600的交叉處和在或接近槽604的位置處與壁112接合。正如在插圖608中所示的，外端512在槽604中與外殼110分隔開一氣隙 610。在示出的實施例中，功率觸頭122具有近似C或U的形狀。每個功率觸頭122可以為從安裝端320延伸到外端316的整體的導(dǎo)電體。功率觸頭122可被分為包括耦接部分 612、接合部分614、彈性部分616和配合部分618的多個部分。如圖7所示，耦接部分612 從安裝端320延伸到接合部分614并且通常垂直于電路板104的表面108取向。耦接部分 612可裝入電路板104中以將功率觸頭122固定和電耦接到電路板104。接合部分614從耦接部分612延伸到彈性部分616。接合部分614可接合或依靠框架300的內(nèi)表面620。內(nèi)表面620可以是平行于側(cè)302，304取向并且設(shè)置在側(cè)302，304之間的表面。替代地，當(dāng)功率觸頭122通過電子封裝106(如圖1所示)的電流傳送導(dǎo)體200 (如圖2所示)被壓縮時，接合部分614可設(shè)置在框架300之上并與內(nèi)表面620接合。在示出的實施例中，接合部分614近似平行于側(cè)302，304和內(nèi)表面620取向。彈性部分616從接合部分614延伸到配合部分618。當(dāng)電子封裝106 (如圖1所示)的電流傳送導(dǎo)體200 (如圖2所示)與功率觸頭122接合時，彈性部分616朝電路板 104偏斜。配合部分618包括功率觸頭122的與電流傳送導(dǎo)體200接合的多個部分。在示出的實施例中，配合部分618包括功率觸頭122的在框架300的側(cè)304上延伸的彎曲部分。 功率觸頭122的彈性指狀件314可包括整個配合部分618和部分彈性部分616。
圖8是根據(jù)一個實施例的沿圖1中的線A-A獲得的與電子封裝106配合的插座連接器組件102的截面圖。電子封裝106沿垂直于電路板104的表面108取向的裝入方向 700裝入插座連接器組件102的外殼110中。電子封裝106插入到外殼110的相對壁112 之間，直到電流傳送導(dǎo)體200與功率觸頭122接合并且導(dǎo)電構(gòu)件124與信號端子116接合。 電流傳送導(dǎo)體200與功率觸頭122的配合部分618中的彈性指狀件314接合以將電流傳送導(dǎo)體200與功率觸頭122電耦接。導(dǎo)電構(gòu)件124與信號端子116的配合側(cè)506接合以將導(dǎo)電構(gòu)件124與信號端子116電耦接。如圖8所示，功率觸頭122被壓縮在電子封裝106的電流傳送導(dǎo)體200和框架300 的內(nèi)表面620之間。彈性部分616在平行于裝入方向700的方向上向下偏斜并且接合部分614與內(nèi)表面620接合，以使功率觸頭122在與裝入方向700相反的方向上提供一個彈性力。由功率觸頭122施加的彈性力可維持電流傳送導(dǎo)體200和功率觸頭122的配合部分 618之間的接合。信號端子116被壓縮在電子封裝106的導(dǎo)電構(gòu)件124和外殼110的內(nèi)表面114之間。如上面描述的，固定端510和外端512可與外殼110接合。固定端510可耦接到外殼 110且不能相對外殼110移動。外端512可沿內(nèi)表面114自由滑動或移動地與內(nèi)表面114 接合。例如，正如插圖702中所示的，外端512可沿內(nèi)表面114遠離安裝側(cè)600滑動，直到外端512在槽604內(nèi)接合外殼110。替代地，外端512可沿內(nèi)表面114滑動但不接合外殼 110，以使外端512和外殼110之間的氣隙610 (如圖7所示)被減小。信號端子116在或接近外端512的位置處和在或接近固定端510的位置處與外殼 110接合，以使彎曲的信號端子116被朝外殼110壓縮。信號端子116可通過電子封裝106 朝內(nèi)表面114稍微偏斜。例如，信號端子116可在配合方向704，706上朝內(nèi)表面114偏斜。 如圖8所示，配合方向704，706垂直于裝入方向700從電子封裝106的側(cè)邊緣126朝外殼 110的內(nèi)表面114取向。盡管在圖8中為了僅沿兩個內(nèi)表面114的信號端子116，示出了配合方向704，706，但是沿其他內(nèi)表面114的信號端子116也可在垂直于裝入方向700的配合方向(未示出)朝外殼110偏斜。信號端子116可在與配合方向704，706相反取向的方向上提供彈性力以將電子封裝106保持外殼110中。由信號端子116施加的力可避免電子封裝106在使用者沒有在與裝入力相反取向的方向上提供脫離力的情況下從外殼110脫離。如上所述，信號端子116和功率觸頭122彼此分開。將功率觸頭122和信號端子 116分隔開可減小將電子封裝106與插座連接器組件102配合所需要的插入力。例如，在示出的實施例中，僅沿裝入方向700壓縮功率觸頭122，同時沿配合方向704，706壓縮信號端子116。因此，在裝入方向需要較小的力700便可將導(dǎo)電構(gòu)件124配合到信號端子116并且將電流傳送導(dǎo)體200配合到功率觸頭122。 將功率觸頭122放置在外殼110的壁112之間的電路板106上可沿壁112的內(nèi)表面114釋放空間給額外的信號端子116。例如，電子封裝106的尺寸被工業(yè)或商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)固定 或設(shè)定。因此，沿內(nèi)表面114的用于放置信號端子116的空間可由工業(yè)或商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立或限制。為了增加插座連接器組件102和電子封裝106之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)量和/ 或速率，將功率觸頭122和信號端子116分隔開可增加沿內(nèi)表面114所提供的信號端子116 的數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種插座連接器組件(102)，包含構(gòu)造為安裝到電路板(104)的外殼(110)，該外殼包括具有內(nèi)表面(114)的相對的壁(112)，其特征在于信號端子(116)連接到所述壁的內(nèi)表面，該信號端子構(gòu)造為與沿電子封裝(106)的側(cè)邊緣(126)設(shè)置的導(dǎo)電構(gòu)件(124)接合，該電子封裝(106)被收納在所述壁之間的外殼中， 以及 功率模塊子組件(118)構(gòu)造為與所述外殼的壁之間的電路板耦接，該功率模塊子組件包括功率觸頭(122)，該功率觸頭構(gòu)造為與設(shè)置在電子封裝的表面(128)上的電流傳送導(dǎo)體(200)接合，該電子封裝的表面在所述電子封裝的側(cè)邊緣之間延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中所述信號端子包括細(xì)長的導(dǎo)電梁，該導(dǎo)電梁具有帶絕緣層(508)的相對側(cè)(502，504)，該絕緣層(508)設(shè)置在該相對側(cè)中的至少一側(cè)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中所述信號端子包括從固定端(510)延伸到外端(512)的細(xì)長梁，該固定端耦接到所述外殼，該外端構(gòu)造為當(dāng)所述信號端子與所述電子封裝的導(dǎo)電構(gòu)件接合時沿所述外殼的內(nèi)表面移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中所述信號端子包括遠離所述外殼的內(nèi)表面彎曲的彎曲梁，當(dāng)該梁被所述電子封裝的導(dǎo)電構(gòu)件接合時，該梁朝所述內(nèi)表面偏斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中所述信號端子包括可壓縮觸頭，該可壓縮觸頭在該信號端子被壓縮在所述外殼和所述電子封裝之間時將所述電子封裝電耦接到所述電路板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中所述信號端子和所述功率觸頭是可壓縮觸頭，該可壓縮觸頭在所述信號端子和所述功率觸頭被壓縮時將所述電子封裝電耦接到所述電路板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的插座連接器組件，其中所述功率觸頭在平行于裝入方向的方向上被壓縮，在該裝入方向上，所述電子封裝插入到所述外殼中，并且所述信號端子在垂直于所述裝入方向的方向上被壓縮。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶壓縮觸頭的插座連接器組件。一種插座連接器組件(102)包括構(gòu)造為安裝到電路板(104)上的外殼(110)。該外殼包括具有內(nèi)表面(114)的相對的壁(112)。信號端子(116)連接到該壁的內(nèi)表面。這些信號端子構(gòu)造為與沿收容在壁之間的外殼內(nèi)的電子封裝(106)的側(cè)邊緣(126)所設(shè)置的導(dǎo)電構(gòu)件(124)接合。功率模塊子組件(118)構(gòu)造為與外殼的壁之間的電路板耦接。該功率模塊子組件包括功率觸頭(122)，該功率觸頭構(gòu)造為與設(shè)置在電子封裝的表面(128)上的電流傳送導(dǎo)體(200)接合，該電子封裝的表面(128)在電子封裝的側(cè)邊緣之間延伸。
文檔編號H01R13/40GK102437446SQ201110214570
公開日2012年5月2日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者羅伯特·D·希爾蒂, 阿蘭·R·麥克道加爾 申請人:泰科電子公司