CN102324633A - 具有配置成利用轴向力接合通孔的触头的电元件 - Google Patents
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Abstract
一种电元件(102)被配置成用于安装在具有通孔(112)的电路板(106)上,通孔具有包括朝向外面的接触垫(132)的导电材料(120)的电镀部(125)。电元件包括具有配置成安装到电路板的安装表面(109)的壳体(103),以及耦接到壳体并从安装表面突出出来的触头(200)。触头配置成与电路板的通孔接合。触头包括沿接触轴(208)延伸到前端(204)的伸长的主体(202),该前端(204)配置成插入通孔的电镀部的通道(258)中,以及接合突起(220),该接合突起(220)远离该主体延伸并配置成偏靠接触垫以保持触头和电路板之间的电连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有与电路板电连接的触头的电元件。
背景技术
利用形成与电路板的机械和电气耦接的电触头可以将电连接器和元件互连到电路板。例如,电路板通常包括基片,该基片具有多个贯穿基片厚度的统一直径的通孔。典型地,通孔电镀有,即覆盖有导电材料。迹线或其他导电路径可耦接到通孔的导电材料以形成从通孔贯穿电路板的电路径。为了将电路板连接到电元件,例如连接器,连接器的电触头被插入到通孔中。每个触头在通孔的通道形成干涉配合。例如,针眼型的挠性触头包括抵靠通道的内表面施加径向朝外的力的一对构件。
然而,挠性触头可能需要通孔的通道至少延长一预定长度(如,1.2毫米),以达到充分地机械和电气接触。这样长度可能对穿过通孔的传输有不利影响。此外,当用于某些的应用,例如高速应用中时,挠性触头和通道的内表面之间的互连可能具有电气限制。
因此,需要具有可与具有相对短的长度的通孔机械地且电气地连接的触头的电元件。
发明内容
根据本发明,电元件配置成用于安装到具有通孔的电路板,该通孔具有包括朝外的接触垫的导电材料的电镀部。该电元件包括具有配置成安装到电路板的安装表面的壳体,和耦接到壳体并从安装表面突起的触头。该触头配置成接合电路板的通孔。该触头包括沿接触轴延伸到前端的伸长的主体,该伸长的主体配置成插入通孔的电镀部的通道中,以及接合突起,该接合突起远离该主体延伸并配置成偏靠该接触垫以保持在触头和电路板之间的电气连接。
附图说明
图1是根据一个实施例形成的电组件的一部分的侧面横截面视图;
图2是根据实施例形成的电触头的侧视图;
图3是与图2中的该触头机械并电气接合的通孔的横截面侧视图;
图4是根据另一实施例形成的电触头的侧视图;
图5是与图4中的该触头机械并电气接合的通孔的横截面侧视图;
图6是根据另一实施例形成的电触头的侧视图;
图7是表示图6中的该触头在松弛和压缩状态下的自上而下的视图;
图8是与图6中的该触头电气接合的通孔的横截面侧视图;
图9是对电路板实施一次钻孔处理后且电镀前的电路板的横截面侧视图;
图10是图9中的电路板在第二次钻孔处理和第一次电镀后的横截面侧视图;
图11是根据一个实施例形成的电路板的横截面侧视图;
图12是根据另一个实施例形成的电路板的横截面侧视图;
图13是根据另一个实施例形成的电路板的横截面侧视图。
具体实施方式
图1是电组件100的一部分的侧面横截面视图,该电组件100包括安装到电路板106的电元件102。该电元件102具有壳体103和多个耦接到该壳体103并配置成接合电路板106的电触头104。在示出的实施例中,该电元件102包括电连接器108和对触头104和连接器108提供结构支撑的组织器110。该连接器108可具有配置成接合其他电路板或其他电元件(未示出)的附加电触头105(由虚线表示)。然而,构件102没有限定为是或包括连接器,而可以是任何电气设备,模块或系统。还示出了,触头104从构件102突起并机械和电气地接合到电路板106内的对应的通孔或通路112。
电路板106具有带相对侧面140和150的基片116。每个通孔112具有贯穿侧面140和150之间的基片116沿纵向或钻孔轴190延伸的钻孔114。该侧面140包括配置成与电元件102的安装表面109接合的基片表面142和当钻孔114成型时形成的钻孔表面144。该侧面150包括基片表面152和当钻孔114成型时形成的钻孔表面154。该通孔112还具有被电镀到钻孔表面144和154的一部分或多个部分之上的导电材料120。在替代的实施例中,导电材料120可被电镀到基片表面142和152之上。还示出了,触头104机械和电气地接合到通孔112的导电材料120。具体地,每个触头104与电镀在侧面140的对应的钻孔表面144上的导电材料120接合,以及还与电镀在侧面150的对应的钻孔表面154上的导电材料120接合。尽管未示出,导电材料120可耦接到延伸到基片116内或沿基片116延伸的焊垫或迹线(未示出)。
这里描述的实施例提供了电触头,其产生配置为保持电触头和对应通孔间的机械和电气连接或接合的轴向力。例如,每个通孔112可具有电镀部125,该电镀部包括配置为接合触头104的导电材料120。该电镀部125可具有向外的配合表面130和132,其限定了接触垫在其之间的轴向距离Dx。配合表面130被电镀在对应的通孔112的钻孔表面144上并接近和面对元件102的壳体103。配合表面132被电镀在钻孔表面154上并与壳体103背离。配合表面130和132沿纵轴190朝向基本上相反的方向并且其尺寸和形状适于接合触头104。在替代的实施例中,电镀部125完全贯穿基片116延伸以使轴向距离Dx就是基片116的厚度,并且沿着基片表面142和152电镀配合表面130和132。在一些实施例中,轴向距离Dx小于1毫米,但在其他实施例中可能更长。
如图1中所示,每个触头104可具有一个或多个接合突起122,其配置成通过沿纵轴190延伸的轴向力FA5压靠电镀部125的配合表面132。如此,可使配合表面132的尺寸和形状接合对应的接合突起122从而可穿过其传输电流。可选地,触头104可包括配置成接合配合表面130以施加相对轴向力FA6的尾部元件124。例如,该元件124可以是另一个接合突起或卡圈。相对的轴向力FA5和FA6配置成压靠配合表面130和132并保持触头104和对应通孔112的导电材料120之间的电气接合。此处描述的实施例还提供了电路板,如具有配置成电接合触头104的通孔的电路板106。如图1所示的和下面将更加详细地描述的,通孔可电镀有形成配合表面的导电材料,配合表面相对于对应的基片表面凹入。
图2是用于电组件100(图1)的电触头200的侧视图。此处描述的触头通常由金属薄板冲压而成,但是,可利用其他方法制造触头。如图2所示,触头200具有伸长的主体202,其包括前端204,尾部206和在二者之间延伸的接触轴208。该接触轴208可并行于纵轴290延伸。该主体202包括前端204,接近尾部206或从尾部206延伸的基部210,以及在基部210和前端204之间延伸的中间或接触部212。
该主体202可包括一个或多个接合突起220,其连接到前端204且从前端204远离该主体202并且朝向尾部206延伸。正如以下将更详细地描述,接合突起220配置为偏靠对应的通孔的接触垫以保持电气连接或接合。该接合突起220以相对于接触轴208的锐角θ1从该主体202向外延伸。在图示的实施例中,触头200具有从公共轴向位置P沿主体202的接触轴208彼此突起分离的一对接合突起220。在轴向位置P,该对接合突起220彼此分开主体202的直径或宽度W。在替代的实施例中,主体202可具有从主体202向外延伸的仅一个接合突起220或者三个或多个接合突起220。
每个接合突起220具有远端末梢222。如图2所示,接合突起220在松弛状态或条件下使得每个远端末梢222位于远离主体202的径向距离RD1处。接合突起220的形状可使得接合突起220在接近主体202时基本沿接触轴208延伸,并且当接近远端末梢222时基本沿着径向直线或横轴291延伸。例如,当接合突起220延伸到远端末梢222时,接合突起220可远离主体202弯曲。还示出了,远端末梢222可形成配置为接合通孔的接触表面226。接触表面226可配置成当接合到通孔时基本上沿着横轴291延伸。
接合突起220配置成朝向或远离主体202弹性地弯曲(即,抵抗从松弛状态移开)。因此,当接合突起220在径向朝内的方向上向接触轴208移动时,接合突起220抵抗因径向朝外的力FR1的偏移。当接合突起220向前端204移动使得远端末梢222沿纵轴290移动时,远端末梢222可弧形远离主体202并接近前端204。而且,接合突起220可抵抗因轴向力FA1而朝向尾部206(即,在沿接触轴208延伸的方向上)的偏移。
触头200还可包括一个或多个接合突起230,其从主体202在沿着接触轴208接近前端204并远离主体202的方向上延伸。接合突起230还可以锐角θ2从主体202向外延伸到接触轴208。每个接合突起220可从主体202向对应的接合突起230张开。同样,每个接合突起230可从主体202向对应的接合突起220张开。还示出了,每个接合突起230延伸到对应的远端末梢232。当接合突起230在松弛状态或条件下时,每个远端末梢232位于远离主体202的径向距离RD2处。接合突起230的形状可使得当接合突起230接近主体202时基本上沿着接触轴208延伸并当接近远端末梢232时基本上沿着横轴291延伸。例如,接合突起230还可曲线远离接触轴208。远端末梢232可形成配置为接合通孔表面的接触表面236。与接合突起220类似,接合突起230配置成抵抗远离主体202的弯曲。更具体地,当接合突起230的远端末梢232通过一力朝向尾部206移动时,远端末梢232可弧形地远离主体202并接近尾部206。接合突起230还可抵抗因轴向力FA2而朝向前端204的偏转。还示出了,当接合突起220和230在松弛状态下时,接合突起230和220的远端末梢232和222分开或间隔开一轴向距离Z1。
图3示出了触头200,其与电路板(未示出)的基片244中的通孔240的一部分电接合。基片244具有相对的侧面270和280。通孔240包括贯穿基片244延伸的钻孔242。钻孔242具有钻孔表面243和245,以及可具有底座直径D11。通孔240还包括电镀到钻孔242的钻孔表面243和245上的导电材料246。例如,钻孔242可具有包括接触垫254和256以及在二者之间延伸的通道258的导电材料246的电镀部252。接触垫254和256具有分别面向彼此相反方向的向外的配合表面255和257。通道258在通道258的一对端部271和273之间延伸。接触垫254围绕端部271以及接触垫256围绕端部273。还示出了,接触垫254和256的配合表面255和257分开一轴向距离Z2。通道258的导电材料246可形成接触垫254和256之间的电气路径以及还可与基片244中的迹线或其他垫(未示出)电气耦接。通道258具有比钻孔242的底座直径D11小的通道直径D12。还示出了,接触垫254和256具有基本上等于底座直径D11的直径。
触头200配置成与基片244的侧面270和280都机械并电气地接合。侧面270包括钻孔表面243,接触垫254,和基片表面272,并且侧面280包括钻孔表面245,接触垫256,和基片表面282。还示出了,接触垫254和256分别电镀到钻孔表面243和245。然而,在替代的实施例中,接触垫254和256可分别沿侧面270和280的基片表面272和282电镀。另外,在替代的实施例中,电镀部252只具有一个接触垫254或256以使触头200只与一个侧面电接合。然而,在这些实施例中,触头200可仍与侧面270和280都机械接合。
当触头200耦接到通孔240时,前端204首先被插入通道258并且沿着纵轴290在配合方向M1移动。当接合突起220处于松弛状态时,接合突起220跨过比直径D12(即,两倍的径向距离RD1(图2)加上主体202的宽度W(图2))更大的距离。因此,接合突起220向主体202偏转以使前端204通过其前进。在示出的实施例中,在远端末梢222在端部271处进入通道258之前,前端204在端部271处进入通道258。
在通过通道258的端部273之后,前端204可沿着纵轴290继续前进。当远端末梢222通过通道258时,接合突起220可径向朝外、离开主体202向松弛状态弯曲。在远端末梢222通过接触垫256之前或当时,接合突起230的远端末梢232可接合接触垫254的导电材料246并且在接合状态下施加抵靠接触垫254的力FA2。当接合到电镀部252时,接合突起220和230分别偏靠配合表面257和255,以保持电气连接。接合突起220的形状和取向可在接合状态时抵抗在与配合方向M1相对的方向上移动,并向接触垫256施加力FA1。当接合突起220和230分别处于接合状态时,接合突起220和230可彼此分开可能大于轴向距离Z1(图2)的轴向距离Z2。因此,当触头200与通孔240机械并电气地接合时,触头200可分别向接触垫256和254施加面向彼此的相对的轴向力FA1和FA2。相对的轴向力FA1和FA2可有助于保持触头200的接合突起220和230与对应的通孔240的接触垫254和256之间的电连接。
当触头200与通孔240接合时,接触部212被通道258所包围,前端204从基片244的侧面280上的钻孔242中的接触垫256突出出来,并且基部210突入到基片244的侧面270上的钻孔242中。还示出了,前端204与接触部212和基部210相比较而言相对较短。然而,在其他实施例中,前端204可以更长些。
而且,通道258可具有比如大约等于轴向距离Z2的长度L1。还示出了,在示出的实施例中,长度L1比钻孔242的底座直径D11更大。然而,在其他实施例中,可减小长度L1以改善通孔240的电特性或特征。比如,长度L1可小于底座直径D11。在一些实施例中,长度L1可小于大约1.0mm,在其他实施例中小于大约0.75mm,以及在其他实施例中小于大约0.50mm。长度L1可小于公知的针眼型的挠性触头所需要的通孔或通路的长度。
图4是还用于电组件100(图1)的电触头300的侧视图。触头300具有伸长的主体302,其包括前端304,尾部306和在二者之间延伸的接触轴308。接触轴308可平行于纵轴390延伸。主体302包括前端304,接近尾部306的基部310,以及在基部310和前端304之间延伸的中间或接触部312。
主体302可包括一个或多个从前端304向各自的远端末梢322延伸的接合突起320。接合突起320从主体302以锐角θ3向外延伸到接触轴308。如图所示,每个接合突起320可远离主体302并向尾部306延伸。接合突起320和前端304可与接合突起220(图2)和前端204(图2)相似。而且,接合突起320可配置成朝向且远离主体302弹性弯曲。因此,当远端末梢322在径向朝内的方向向接触轴308移动时,接合突起320抵抗因径向朝外的力FR2而远离接触轴308的偏移。当远端末梢322通过一力朝向前端304移动时,接合突起320抵抗因轴向力FA3而朝向尾部306的偏移。
图4中还示出了,主体302还可具有从基部310径向朝外并远离接触轴308延伸的接合突起330。触头300还可包括卡圈332,卡圈332在接触轴308周围围绕主体302并可位于接合突起330附近。卡圈332可由可压缩材料制造,例如弹性材料。在替代的实施例中,卡圈332可是弹簧线圈。如图4所示,卡圈332处于松弛状态。当卡圈332和接合突起320处在松弛状态时,接合突起320的远端末梢322和卡圈332可间隔或分开一轴向距离Z3。
图5表示与通孔340接合的触头300。通孔340可具有与通孔240(图3)相似的特性,包括形成通过通道358而电耦接的接触垫354和356的导电材料346。通道358可在一对端部370和372之间延伸,在该处接触垫354围绕端部370且接触垫356围绕端部372。端部370和372与接触垫354和356的对应表面可分开一轴向距离Z4。为了接合触头300和通孔340,主体302的前端304可沿配合方向M2穿过通道358插入。当端部370或通道358的内部表面使接合突起320向主体302偏移时,接合突起320可抵抗朝向主体302的移动。当接合突起320通过接触垫356时,接合突起320可径向向外并远离主体302弯曲或弹起。在接合突起320通过接触垫356之前或当时,卡圈332可在接合突起330和接触垫354之间被压缩。可代替地,主体302只具有一个围绕接触轴308的接合突起330。如图5所示当卡圈332处于接合状态时,卡圈332向接触垫354施加一轴向力FA4。
接合突起320可定形和取向成当处在接合状态时抵抗在与配合方向M2相反的方向上的移动,并向接触垫356施加力FA3。当接合突起320和卡圈332分别处在接合状态时,接合突起320和卡圈332可彼此相隔开轴向距离Z4,轴向距离Z4可大于轴向距离Z3(图4)。因此,当触头300电接合到通孔340时,触头300可向接触垫356和354分别施加彼此相对的轴向力FA3和FA4。相对的轴向力FA3和FA4有助于保持接合突起320和接触垫356之间的电连接。
图6-8示出了根据其他实施例形成的、也可用于电组件100(图1)的电触头400。图6是触头400的侧视图,触头400包括具有前端404、尾部406和在二者之间延伸的接触轴408的伸长的主体402。接触轴408可平行于纵轴490延伸。主体402包括从尾部406延伸到前端404的基部410。
主体402的前端404可形成一对基本上平行于接触轴408延伸的腿419。该对腿419可沿横轴491彼此分隔开空隙G。如图所示,该对腿419处于松弛状态并设置成距离接触轴408为径向距离RD3。每个腿419包括从接触轴408向远端末梢422径向朝外延伸的接合突起420。每个接合突起420可具有向前的前沿423和向后的夹持沿425。前沿和夹持沿423和425远离接触轴408并朝向彼此延伸。具体地,前沿423在朝向尾部406的方向上从前端404延伸到远端末梢422。夹持沿425可在朝向前端404的方向上延伸到远端末梢422。夹持沿和前沿425和423都可分别相对于接触轴408以角θ7和θ8(图8所示)延伸。前沿和夹持沿423和425在远端末梢422处彼此接合。例如,接合突起420可具有基本上三角形的形状。
图7是触头400沿接触轴408的自上而下的视图,其示出了腿419处在松弛状态460和压缩或接合状态462。如图所示,接合突起420的夹持沿425面向尾部406(图6)。在一些实施例中,腿419沿垂直于横轴491和纵轴490(图6)的另一轴492远离接触轴408弯曲。因此,在松弛状态460,腿419不仅沿横轴491分开空隙G,还沿轴492分开距离Y。当腿419移动进入压缩状态462时,腿419沿横轴491移向彼此以使空隙G减小。如图所示,空隙G可被减小到使得接合突起420彼此重叠。在替代的实施例中,当腿419从松弛状态460移动到压缩状态462时,距离Y也可被减小。
图8是当电接合到通孔440(只示出了部分的通孔440)时触头400的一部分的侧视图。通孔440可包括形成接触垫456和通道458的导电材料446。通道458可电耦接到迹线和其他接触垫(未示出)。接触垫456成形并取向成接合触头400的前端404,以及可包括尺寸和形状适于接合夹持沿425的配合表面465。接触垫456背向在尾部406(图6)与触头400耦接的连接器(未示出),并且接触垫456相对于纵轴490形成非正交角θ4以使接触垫456的导电材料446远离通道458的导电材料446形成燕尾形。更具体地,通道458可具有通道直径D13并且通孔440的钻孔442可具有钻孔直径D14,其中钻孔直径D14大于通道直径D13。由于通孔440沿接触垫456的配合表面465从钻孔直径D14过渡为通道直径D13,配合表面465面向主体402的接触轴408。
在一些实施例中,连接器产生用于保持触头400和接触垫456之间的电气和机械接合的力的一部分。例如,连接器可具有以固定关系耦接的触头400。为了使触头400和通孔440接合,主体402的前端404可沿配合方向M3贯穿通道458插入。当通道458的内表面使接合突起420朝向彼此和接触轴408偏转以使接合突起处于压缩状态462(图7)时,接合突起420可抵抗朝向彼此的移动。腿419的前端404比远端末梢422先退出通道458。
当接合突起420的远端末梢422通过通道458时,每个腿419的径向朝外的力FR3将远端末梢422推离接触轴408并进入到接触垫456的配合表面465中。接合突起420和夹持沿425可成形为与接触垫456的取向互补。这样,远端末梢422和夹持沿425沿配合表面465动滑直到被配合表面465停止。在图8中所示的接合状态,腿419远离接触轴408为一径向距离RD4。径向距离RD4可小于径向距离RD3(图6)。接合突起420可成形并取向成在接合突起420通过并与接触垫456接合之后抵抗在与配合方向M3相反的方向上沿纵轴490移动。因此,由于配合表面465的非正交角θ4,径向朝外的力FR3可转换为向接触垫456施加的轴向力FTA。径向朝外的力和轴向力FR3和FTA有助于保持触头400和接触垫456之间的电连接。
图9-11是电路板506的侧面横截面视图,其示出了在电路板506制造时通孔512的各种实施例。(通孔512的不同实施例表示为通孔512A-512C。)每个通孔512A-512C和电路板506可用于电组件100(图1),在一些例子中,用于触头200(图2),300(图4)和400(图6)。而且,尽管以下描述了制造电路板506的一个方法或过程,电路板506和,更具体地,通孔512A-512C可在替代的实施例中进行制造。
图9示出了具有包括钻孔514A和电镀到钻孔514A内表面上的导电材料520A的通孔512A的电路板506。因此,钻孔514A可具有直径D1,并且由于电镀的导电材料520A的厚度,通孔512A可具有较小的直径D2。如图所示,电路板506具有由介电材料形成的基片516。基片516可有两层或多层(未示出)和一条或多条在其间或其内延伸的迹线(未示出)。基片516具有配合侧530(也称为第一侧)和相对的安装侧532(也称为第二侧)以及二者之间延伸的厚度T1。如在这里使用的,“配合”和“安装”用于区分电路板506的相对侧并且可以互换。因此,配合侧530和/或安装侧532可具有安装在其上的电元件,并且配合侧530和/或安装侧532可安装到包括另一个电元件或电路板的任何对象或表面上。如图所示,配合侧530包括基片表面531,以及固定侧532包括基片表面533。尽管基片表面531和533被表示为基本上是平面的,但基片表面531和533(还有对应的侧530和532)可以是具有不同水平,平台,支架,脊,通道,沟槽和类似的非平面。
如图9中所示,整个厚度T1范围内的通孔512A的直径D2是相同的。可选择的,通孔512A可包括沿基片表面531围绕开口540A延伸的接触垫(未示出)和/或沿基片表面533围绕开口542A延伸的接触垫(未示出)。为了制造钻孔514A,具有直径D1的钻头可钻过基片516的整个厚度T1。钻头可穿过整个厚度T1或其一部分前进。在钻完钻孔514A之后,基片516可经历电镀处理,其中导电材料520A被涂覆到钻孔514A的内部或钻孔表面,并且可选择地,基片表面531和533的部分。在涂覆导电材料520A之后,通孔512A形成。通孔512A可具有小于钻孔514A的直径D1的直径D2。
图10是电路板506在附加的钻孔处理和附加的电镀处理之后的侧面横截面视图。更具体地,具有大于直径D1的直径的钻头可在轴向上沿钻孔514A(图9)从安装侧532前进一轴向距离X1以形成钻孔514B。如图所示,钻孔514B的从基片表面531延伸的一部分具有直径D1并且从基片表面533延伸轴向距离X1的一部分具有直径D3。基片516可接受另一次电镀处理以使钻孔514B在沿着从基片表面533延伸轴向距离X1的那部分具有导电材料520B。如图10所示,通孔512B沿钻孔514B的具有导电材料520A的部分具有直径D2,并且沿钻孔514B延伸轴向距离X1的具有导电材料520B的那部分具有直径D4。正如所描述的,导电材料520A和520B应用于不同的过程中。然而,钻孔514B首先可由两个单独的钻孔处理形成,然后整个电镀有同一的导电材料。另外,导电材料520A和520B可是同一的材料或不同材料。
如图10所示,配合表面570由导电材料520A和520B形成并且面向外(即,在沿钻孔轴572的方向上面向电路板506的外部)。配合表面570的尺寸和形状与电触头充分地接合以经此传递电信号。更具体地,配合表面570可面对基片表面533且平行于基片表面533延伸。另外,配合表面可位于离基片表面533基本上等于轴向距离X1的深度处。如此,配合表面570可相对于基片表面533凹进。
图11是电路板506在相对于图10中所示电路板506的另一次钻孔处理之后的横截面侧视图。更具体地,具有大于直径D3的直径的钻头可在轴向方向上沿钻孔514B(图10)从基片表面533前进以形成钻孔514C。钻孔514C具有从基片表面533延伸轴向距离X3进入基片516内的部分550。轴向距离X3小于轴向距离X1以使形成钻孔514C的中间部552。如图所示,部分550不具有沿钻孔514C的内表面的导电材料。因此,钻孔512C包括从基片表面533延伸且直径为D5的部分550;从基片表面531延伸轴向距离X2的部分554;以及在部分550和554之间延伸且具有轴向距离X4的部分552,其中轴向距离X4等于电路板506的厚度T1(图9中所示)减去轴向距离X2和X3。图11还示出了,钻孔512C的配合表面570和部分552具有基本上等于直径D3的直径D15(即,直径D3减去电镀的导电材料520B(图10)的厚度),但小于直径D5。
图12是使用与上述相对于图9-11所描述的类似的钻孔和电镀处理形成的电路板606的横截面侧视图。更具体地,最初电路板606可具有一通孔,例如如图9所示的512A,该通孔分别在配合侧630和固定侧632的基片表面631和633之间延伸过整个基片616的厚度T2。可在轴向方向上从基片表面631和633都对电路板606钻孔,然后经受另一次电镀处理。随后,可从基片表面631和633都对电路板606再次钻孔以形成如图12中所示的通孔612。
更具体地,通孔612可具有在其部分上电镀有导电材料的钻孔614。通孔612可具有一系列沿通孔612的纵轴690延伸的部分641-645。部分641-645可以具有或不具有沿着其的导电材料。例如,通孔612可具有从基片表面631延伸轴向距离X6且具有直径D6的非电镀部641;从部分641延伸轴向距离X7且具有直径D7的电镀部分642,直径D7小于直径D6;从部分642延伸轴向距离X8且具有直径D8的电镀部分643,直径D8小于直径D7;从部分643延伸轴向距离X9且具有直径D9的电镀部分644,直径D9大于直径D8;以及从基片表面633到部分644延伸轴向距离X10且具有直径D10的非电镀部分645,直径D10大于直径D9。在示出的实施例中,直径D9和D7相等且直径D6和D10相等。然而,也可采用其他尺寸的直径以及不要求任一个直径等于其他直径。同样地,在所示出的实施例中,轴向距离X9和X7相等且轴向距离X6和X10相等。然而,也可采用其他长度的轴向距离以及不要求任一个轴向距离等于其他轴向距离。
通孔612可具有大小和形状适于接合电触头的一对向外且相对的配合表面670和671。配合表面670可相对于基片表面631凹进,且配合表面671可相对于基片表面633凹进。
此外,如图12中的局部图,通孔612可形成具有导电材料620的电镀支架部分660。更具体地,支架部分660包括沿纵轴690延伸的基本上纵向段661和沿横轴691延伸的基本上径向段663。径向段663包括配合表面670。纵向段661从配合表面670延伸到位于钻孔614内一深度的中间基片表面673。当触头与导电材料620电接合时,纵向段661和径向段663中的至少一个配置为有助于触头的接合突起(未示出)之间的电接合。例如,如果触头的接合突起向纵向段661弯曲,接合突起可与纵向段661和径向段663的导电材料接合。在特定的实施例中,触头的接合突起主要接合或只接合径向段663的导电材料。
如图12所示,纵向段和径向段661和663基本上垂直。图13示出了替代的实施例,其中纵向段和径向段761和763以及纵向段和径向段771和773彼此不垂直。例如,纵向段和径向段761和763可形成非正交的角θ5,且纵向段和径向段771和773形成非正交的角θ6。非正交的角θ5和θ6可以是,例如60°,100°,或135°。如图所示,非正交的角θ5和θ6基本上相等,但是,非正交的角θ5和θ6可根据期望的机械或电气特性而不相同。
Claims (8)
1.一种配置成用于安装在具有通孔(112)的电路板(106)上的电元件(102),所述通孔具有导电材料的电镀部(125),该电镀部包括朝向外的接触垫(132),该电元件包含具有配置成安装到所述电路板的安装表面(109)的壳体(103),和耦接到所述壳体并且远离所述安装表面突起的触头(104,200,300,400),该触头配置成接合所述电路板的通孔,其特征在于:
所述触头包含伸长的主体(202,302,402),该伸长的主体沿接触轴(208,308,408)延伸到配置成插入到所述通孔的电镀部的通道(258,358,458)中的前端(204,304,404),和接合突起(220,320,420),该接合突起远离该主体延伸并配置成偏靠接触垫以保持所述触头和所述电路板之间的电连接。
2.根据权利要求1所述的电元件,其中所述接合突起在沿所述接触轴延伸的方向上向所述接触垫保持一轴向力。
3.根据权利要求1所述的电元件,其中所述接合突起配置成当将该主体插入所述电镀部的通道中时朝向该主体弯曲,以及当所述接合突起已经通过接触垫时远离该主体弯曲。
4.根据权利要求1所述的电元件,其中所述接合突起相对于所述接触轴以锐角从该主体延伸到所述接合突起的远端末梢(222,322,422)。
5.根据权利要求1所述的电元件,其中所述接合突起包括一对接合突起(422),该主体进一步包含彼此并排向前端延伸且分开一空隙(G)的一对腿(419),该对腿中的每一个包括一个所述接合突起,其中,当所述接合突起进入所述通道时该对腿向彼此弯曲,并且当所述接合突起通过通道时该对腿远离彼此弯曲。
6.根据权利要求1所述的电元件,其中所述接合突起是第一接合突起(220,320),以及所述触头进一步包括远离该主体延伸的第二接合突起(230,330),该第一和第二接合突起彼此分开一轴向距离(Z1)且配置成当接合到所述通孔时提供相反的轴向力。
7.根据权利要求1所述的电元件,其中所述触头进一步包括在所述接触轴周围围绕该主体延伸的卡圈(332),该卡圈和所述接合突起彼此分开一轴向距离(Z3)且当接合到所述通孔时提供相反的轴向力。
8.根据权利要求1所述的电元件,其中所述接合突起从该主体延伸到所述接合突起的远端末梢(222,322),当所述接合突起延伸到所述远端末梢时,所述接合突起远离该主体弯曲。
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