CN101156281A - 具有保持肋的连接器 - Google Patents

Abstract

一种连接器，包括插入到壳体上的孔中的导电引脚。引脚可包括单个沟槽或成对的相对沟槽，其中布置有壳体的肋。肋可与沟槽的形状一致以便将引脚保持在壳体的孔中。孔可包括开口到壳体上表面上的延伸侧孔，以使接触梁和罩杆从上面插入。焊球可布置在连接器的下面上。

Description

具有保持肋的连接器

技术领域

本发明涉及一种电力或电子连接器，更具体地，本发明涉及具有固定至壳体的引脚列的连接器。

背景技术

在绝缘壳体中具有二维阵列导电引脚的连接器通常包括设置于壳体下面上的焊球。焊球被连接至或设置于引脚的端部上以便电连接至印刷线路板。

通常，通过将引脚压配合到连接器壳体的孔中以使引脚在阵列中保持就位。在各列引脚之间通常设置平罩以限制串扰(crosstalk)或类似缺陷。上述罩对于紧包装或高速连接器尤其有用，但也可以用于其它情形。在一些引脚阵列，例如通过压配合保持的引脚中，残余应力可能会积累从而使应力和/或应变从壳体的一部分(接近引脚)传递到相邻部分。这样，应力可积累或聚集，这将消除触头和/或焊球的平面或具有其它缺陷。

发明内容

本发明提供一种连接器，其包括具有多个孔的壳体，所述多个孔中布置有多个引脚。至少一个引脚包括形成在其中的纵向沟槽，并且至少所述孔包括至少部分由肋限定的间隙。处于模制状态(as-molded state)的肋具有与相应沟槽的横截面轮廓不同的横截面轮廓。因此，在将引脚插入所述孔中时，肋的轮廓与沟槽轮廓的至少一部分相匹配。在一个实施例中，引脚的安装部是实心的，安装部的外表面限定凹陷沟槽。安装部的横截面限定为大致沙漏状。沟槽的深度没有肋的高度大，因此肋挤压沟槽。

孔可具有一对相对的肋，所述肋布置在每个引脚的成对相反沟槽中并与所述沟槽相接触。可选地，孔可具有单个布置在引脚的沟槽中并与所述沟槽相接触的肋。与单个肋相反，壳体可以是平的，或具有不构成肋的其它形状。优选地，间隙的尺寸小于在沟槽处测量的引脚的宽度或在成对沟槽之间测量的引脚的宽度，其中肋的顶端靠着沟槽的底部变形以形成干涉配合。肋与沟槽的一致消除了传递到壳体上与肋相邻的部分的应力，并消除了壳体上与肋相邻的部分的应变。

引脚可具有从壳体向上延伸的接触部，焊球被布置在壳体下面的凹陷上，并且焊球在与接触部相反的方向接合至引脚。引脚可包括至少一个形成在沟槽中的隆起部以增强引脚和相应肋之间的配合。并且，肋可包括至少一个形成在其上的隆起部，以增强肋与相应引脚之间的配合。

孔优选包括沿着与相应肋的中心线大致垂直的方向延伸的细长部，或沿着与由相应肋的中心线限定的平面相垂直的方向延伸。接触梁被布置在孔细长部，并接触相应肋。优选地，沿着引脚列布置罩，所述罩接合至接触梁。

还提供一种球栅阵列连接器，其包括引脚列、壳体、焊球列以及多个接触梁。布置在壳体上孔的相应列中的引脚包括相反的纵向槽。

壳体具有上面、下面和孔列。至少孔的一部分包括在壳体的上面开口的细长部。孔包括至少部分由成对的相对肋限定的间隙，在将引脚插入孔时肋是一致的以固定引脚。被布置在壳体下面上的焊球接近所述引脚的端部。接触梁至少部分布置在孔的细长部中以使接触梁可从壳体的上面插入孔中。

处于模制状态的肋优选具有与相应沟槽的横截面轮廓不同的横截面轮廓，使得在将引脚插入所述孔中时，肋的轮廓与沟槽轮廓的至少一部分相匹配。优选地，肋与引脚干涉配合。连接器还可包括开口在壳体上面的狭槽和布置在狭槽中的罩杆。罩杆与所述接触梁的至少一部分相接触。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的连接器的透视图；

图2是图1的连接器的另一透视图；

图3是图1所示的连接器的一部分的局部放大图；

图4是图3所示的连接器的一部分的局部放大图；

图5是图1所示的连接器的引脚元件放大透视图；

图6是图1所示的连接器上的一部分的放大剖视图，示出引脚的一部分置于连接器的孔中。

图7是图1所示的连接器的一部分通过图6所示的线7-7的放大剖视图，其中引脚靠近插入连接器的孔的位置。

图8是图1所示的连接器的一部分的放大剖视图；

图9是图8所示的连接器的一部分的、垂直于图8的视图的俯视图或平面图。

具体实施方式

参照本发明的一个实施例的附图，球栅阵列(ball grid array)连接器10包括绝缘壳体12、多个保持在壳体12中或被壳体12保持的引脚14以及焊球16。壳体12优选包括一对由基部22连接起来的相对壁20，基部22具有上表面或上面23a和相反的下面或底面23b。在一些附图中示出坐标系以便于理解部件的方位。

壳体12包括从上面23a至下面23b的孔24的阵列。引脚14被平行于z轴地布置在孔24中，以使引脚以一对一的关系置于每个孔中。如图8清楚地显示，孔23包括上部32和位于上部32下方的中间部34，其中，图8是在引脚14的面处截取的x-y面的剖视图。中间部34开口到面向底部的球窝36中。因此，孔24优选从壳体上面23a延伸过基部22以便开口在下面23b上。如图3、4、7和9清楚地显示，孔24包括优选开口在壳体上面23a上的放大或延长侧孔38。

细长的防护杆26布置在形成于壳体12的上表面23a上的细长凹部27中。优选地，防护杆26是平的以便在引脚的相邻列之间提供防护。接触梁28被连接至防护杆26，并至少部分置于延长部38中。防护杆26和接触梁28可由一整块导体片形成，使得接触梁弯曲以便从防护杆26延伸。

优选地，接触梁28从防护杆26以倾斜角度向外延伸，且包括远端弯曲部以形成接触引脚14的弯曲外圆接触面29，下面将详细介绍。由于凹部27和孔延伸部38向上开口到壳体上表面23a上(如图中公开的实施例所示)，防护杆26和接触梁28可从壳体12的、与焊球16相反的上面插入。

接触梁28可应用在每个用作供电触头或接地触头的引脚14处。通常，为了方便，供电触头和/或接地触头被布置成一列或多列。因此，一些防护杆可在供电引脚列或接地引脚列的每个引脚14处装配接触梁，并且其它防护杆可没有接触梁以减少沿着信号引脚列的串扰或其它缺陷。图8示出接触梁28和可选实施例的接触梁28′。

如图3、4和6所示，壳体12的一对相对肋30伸入孔24。优选地，肋30被布置在(或主要布置在)孔上部32中。肋30(在平面图或横向剖视图中)优选具有弯曲形状并在梢端44处终止。如图7(其是沿通过引脚1 4的沟槽54的中心所截取得剖视图，显示壳体12的肋梢端44的区域中的剖视图)所示，每个肋30包括引入部42，引入部42产生从壳体上面23a朝向孔24向下延伸的坡面。肋30之间的空间(优选肋梢端44之间的空间)形成间隙G(见图7)。优选地，间隙G在图7所示的剖视图上具有均匀尺寸。因此，尺寸G是沿着平行于x轴的方向截取的。

引脚14包括接触部48、基部50和支柱部52，它们优选一体形成。每个引脚14包括形成在引脚14的相反侧上的成对纵向槽54。优选地，沟槽54形成在支柱部52和/或基部50的一部分上。但是，本发明并不限于图中所示的沟槽54的范围或长度，本发明包括延伸过引脚长度(图中未示出)或沿引脚的任何部分的沟槽。优选地，沟槽54大致延伸至只接近引脚14的终端。引脚14包括与具有沟槽54的侧面55b相邻的成对未开槽侧面55a。

引脚14优选包括一或多个形成在沟槽54中的隆起部或突出部60，或没有隆起部或突出部。图5示出突出部60形成为从沟槽54的底部延伸的矩形结构。隆起部或突出部61还可或可选地置于肋梢端44上，如图4中的虚线所示。本发明不限于任何特定的结构、量和位置的隆起部60和/或突出部61。

引脚14的宽度W1在沟槽主部的底部死点之间测量，以使得W1平行于x方向测量。如图5和7所示，引脚14包括倾斜或锥形以减小其尺寸的梢部56。具有沟槽的侧面55b倾斜以使沟槽55光滑地融入梢部56以形成引入部58。因此，引脚14在其梢部56处的宽度W2小于其整个宽度W1。引脚梢部宽度W2优选小于间隙G以帮助将引脚14对中并初始插入孔24中。

未开槽的侧面55a还可在梢部56处成锥形。图中显示引脚支柱部54除了靠近梢部56的部分外为非锥形。但是本发明包括具有锥形部分的引脚和对沿着其长度的截面形状和/或尺寸的其它变化。

图6是引脚14和肋30在上述壳体上表面23a上方和通过引脚14的视图，但省略了引脚接触部48和基部50以便更好地显示沟槽54和肋30之间的关系。图6中清楚地显示了壳体上表面23a、防护杆26、接触梁28、延伸的开口部38以及引脚14的截面。球囊36以部分剖视图的方式示出，显示其设置于下表面23b上。孔24的一部分形成部分由向上表面23c限定的腔或中空部。在这点上，腔壁23c可被认为限定了孔中间部34的下边界。

在这点上，腔壁23c和球囊36之间的部分可被认为构成孔下部，其在图中没有编号。在引脚支柱部52和腔壁23c的最内边缘、孔下部以及一直围绕引脚支柱部52的球囊36的最内边缘中的每个之间优选具有通孔或窄隙25。可选地，孔最下部可接触引脚支柱部52以增强引脚14在壳体中的刚度。

在引脚锥形梢部56和肋引入部42帮助将引脚沟槽54相对于肋30定位后将引脚14插入孔24的过程中，引脚14向下压入孔24中。在一些条件下，引脚14可插入孔24中，同时通过金属引脚14消除或去除由肋材料生成的毛刺。肋30延伸入沟槽54中。肋30的横向剖面形状与沟槽54的横向剖面形状不匹配。图6示出肋30在变形(插入时可能发生变形)前处于模制状态的肋。在这点上，图6是示意性的。

肋30在其基部处的表面比沟槽54的相应尺寸稍窄。肋梢部44之间的间隙G小于沟槽之间的引脚宽度W1。图6在肋梢部44处以实线示出模制状态的肋30，并以虚线示出沟槽54靠近底部死点处的部分。优选地，肋30在其梢部44的区域变形以便与沟槽54的形状一致。引脚14通过肋30与沟槽54的干涉配合和一致性而被保持入沟槽54中。可应用隆起部60(和/或突出部61)，所述隆起部用于增强引脚14沿z方向在壳体12中的保持力。

沟槽54、肋30和类似结构的精确尺寸取决于所选择的材料、所期望的引脚接触部48的整体尺寸、期望的机械性能例如插入力、抵抗在x-y面上变形的阻力和类似参数。通常，引脚14可由任何现有的通常用于这种引脚的导体材料制成，并可通过包括现有技术例如模锻和/或模压的方式制成。

壳体12可由现有的液晶聚合物或类似的通常适用于采用焊球16的实施例和用于再流焊温度的工程塑料制成。壳体12的硬度、屈服点(yield point)、弹性模量以及类似的材料特性可具体考虑肋30和沟槽54之间期望的干涉和一致性的相应程度。基于引脚14的材料和结构，期望引脚14具有相当的刚性。优选地，为了使引脚14在x-y面上具有足够的稳定性，肋梢部44在沟槽54中的部分大概在0.060至0.080英寸的范围内(即，在z方向上)。

一旦组装，接触部48从壳体基部22向上延伸。壳体12可接附于印刷线路板9(见图3)以使得焊球16在再流焊工艺中被结合到其上。从上面插入防护杆26和接触梁28的能力使得在一些条件下消除了嵌入成型或类似工艺的必要性，因此可简化制造过程。壳体12的基部22的整体高度还可减小，同时确保通过肋30将引脚保持在侧面(即，带沟槽的侧面55a)以及使不具有沟槽的侧面55b开口供接触梁28进入。

肋30在沟槽54内的一致性消除了将被传递至壳体的相邻单元或区域的压应力。因为肋的一致性，应力不在整个引脚排或引脚列上积累。在这点上，此处公开的结构和/或功能隔离通过引脚14的压配合或干涉配合产生的、局部靠近特定引脚或(此术语在一些地方使用)单元内的应力和应变。

术语“上”、“下”、“底部”在此处使用只是提供相对方位以帮助解释所描述的实施例，并不用于将本发明的实施例的范围限定在任何特定的方位。另外，本发明并不限于任何特定的结构。例如，术语引脚不仅包括此处所示的单个的线性触头，而且包括对应的阴触头、叉状容座等。所描述的引脚具有设置在支柱部52上的沟槽54，本发明涵盖包括例如形成在整个引脚长度上的相反沟槽的任何结构，在一些情况下这可以使制造过程简单。壳体可形成有一对形成于引脚14的相反侧面上的延长侧开口。类似地，本发明不限于此处所示的特定类型的连接器，例如，本发明涵盖阳连接器和阴连接器，它们具有或不具有焊球，并且连接器不管它们的目的，由权利要求限定。本发明不限于解决任何特定的问题，例如背景部分讨论了应力在引脚排或引脚列之间聚集，但本发明不限于发生应力聚集的结构或情况。根据前面所述，应该根据权利要求来限定本发明的范围。

Claims (30)

1.一种连接器，包括：

壳体，其限定其中布置引脚的孔，引脚包括形成在其上的纵向沟槽；

所述孔中的至少一个包括至少部分由肋限定的间隙，处于模制状态的肋具有与相应沟槽的横截面轮廓不同的横截面轮廓，其中，在将引脚插入所述孔中时，肋的轮廓与沟槽轮廓的至少一部分相匹配。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述间隙的尺寸小于在所述沟槽处测量的引脚的宽度，其中，肋的顶端靠着沟槽的底部变形。

3.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，沟槽的轮廓是弯曲的，并且肋与引脚干涉配合。

4.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于，肋的轮廓是弯曲的，肋的梢端与引脚沟槽干涉配合。

5.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述至少一个引脚具有从壳体向上延伸的接触部，并且，焊球在与接触部相反的方向接合至引脚。

6.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，壳体包括凹陷，在所述凹陷中，焊球被布置在壳体的下面上。

7.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述至少一个引脚包括至少一个形成在沟槽中的隆起部，以增强引脚和相应肋之间的配合。

8.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，肋包括至少一个形成在其上的隆起部，以增强肋与相应引脚之间的配合。

9.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，肋的构造消除了传递到壳体上与肋相邻的部分的应力。

10.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，肋的构造消除了壳体上与肋相邻的部分的应变。

11.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述孔的至少一部分包括沿着与相应肋的中心线相垂直的方向延伸的细长部。

12.根据权利要求11所述的连接器，其特征在于，还包括至少一个至少部分布置在所述孔细长部中的接触梁，所述接触梁与相应引脚相接触。

13.根据权利要求12所述的连接器，其特征在于，还包括至少一个沿着引脚列布置的罩，所述罩与接触梁相接合。

14.根据权利要求13所述的连接器，其特征在于，壳体包括布置在其上面的囊，所述罩至少部分布置在所述壳体中。

15.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述纵向沟槽构成第一沟槽，所述肋构成第一肋，所述至少一个引脚还包括与第一沟槽相反的第二纵向沟槽，所述孔包括至少部分由第一肋和相对的第二肋限定的间隙，处于模制状态的第二肋具有与相应的第二引脚沟槽的横截面轮廓不同的横截面轮廓，其中，在将引脚插入所述孔中时，第二肋的轮廓与第二沟槽轮廓的至少一部分相匹配。

16.根据权利要求15所述的连接器，其特征在于，所述间隙的尺寸小于所述相反的沟槽的底部之间的引脚的宽度，其中，肋的顶端靠着沟槽的底部变形。

17.根据权利要求16所述的连接器，其特征在于，沟槽的轮廓是弯曲的，并且肋与引脚干涉配合。

18.根据权利要求17所述的连接器，其特征在于，肋的轮廓是弯曲的，肋的梢端与引脚干涉配合。

19.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述多个引脚中的每一个具有从壳体向上延伸的接触部，并且，焊球在与接触部相反的方向接合至引脚。

20.根据权利要求19所述的连接器，其特征在于，壳体包括多个凹陷，在所述凹陷中，焊球被布置在壳体的下面上。

21.根据权利要求15所述的连接器，其特征在于，所述引脚中的每一个包括形成在沟槽中的隆起部，以增强引脚和相应肋之间的配合。

22.根据权利要求15所述的连接器，其特征在于，每个肋包括形成在其上的隆起部，以增强肋与相应引脚之间的配合。

23.根据权利要求15所述的连接器，其特征在于，肋的构造消除了传递到壳体上与肋相邻的部分的应力。

24.根据权利要求15所述的连接器，其特征在于，肋的构造消除了壳体上与肋相邻的部分的应变。

25.根据权利要求15所述的连接器，其特征在于，所述孔中的每一个包括细长部，所述细长部沿着与由相应肋的中心线限定的平面相垂直的方向延伸。

26.根据权利要求25所述的连接器，其特征在于，还包括至少部分布置在所述孔细长部中的多个接触梁，所述接触梁中的每一个与相应引脚相接触。

27.根据权利要求26所述的连接器，其特征在于，还包括沿着引脚列布置的至少一个罩，所述罩与接触梁相接合。

28.根据权利要求27所述的连接器，其特征在于，壳体包括布置在其上面的囊，所述罩至少部分布置在所述壳体中。

29.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，引脚限定实心安装部，安装部具有沙漏状的截面形状。

30.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，引脚限定实心安装部，所述实心安装部限定纵向沟槽。

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