CN104752855A - 连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种连接器，其适于电性连接于电子元件与电路板之间。连接器包括绝缘本体及配置其内的多个第一导体片及多个第二导体片。绝缘本体具有呈阵列排列的多个插孔。电子元件以其多个导电端子可拆卸地插设于插孔，而使绝缘本体位在电子元件与电路板之间。第一导体片形成各插孔的侧壁并电性抵接于导电端子，其中部分第一导体片对应电性连接电路板的多个导电接垫。第二导体片对应于同一列或同一行的插孔且平行地对应于至少一第一导体片，而部分绝缘本体存在于第一导体片与第二导体片之间，以使该第一导体片与第二导体片之间保持间距。

Description

连接器

技术领域

本发明是有关于一种连接器，且特别是有关于一种用于集成电路封装的连接器。

背景技术

为增加电子系统的可靠度，通常是将电子模块利用连接器（Connector）以连接彼此间的信号传递，进而形成一个电子系统。这种作法有助于提升整个电子系统生产时的良率，且可对电子系统后续的维修保养或次系统的升级及更新提供便利性。

用来连接集成电路封装（IC Package）模块与电路板（PCB）的连接器（Connector）又称为插座（Socket）。一般而言，插座的用途可分为三类：（1）作为IC封装的「预烧」（Burn-In）测试用；（2）作为IC封的电路「测试」（Testing）用；（3）作为IC封装终端「产品」（Production）的「插座」。

以作为IC封装终端产品的插座为例说明，IC封装用的插座通常用于传送高速数位信号，且随着传送的数位信号量需求愈来愈大（即传输频率>10GHz），因此对插座的高速传输品质要求也更为严格。伴随着电子零组件尺寸愈趋小型化的设计趋势下，使得IC封装的插座内的各信号端子的设置距离更为接近（例如端子间距<0.4mm），而信号端子的距离过于接近使得各信号通路的噪声干扰更严重，影响高速信号传递的完整性。为提升日益微型化的IC封装终端产品性能及连接器的传输能力，「串音」（Crosstalk）的抑制有其必要性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连接器，其用以减少串音干扰与调整连接器的阻抗。

为达上述目的，本发明的连接器，适于电性连接于电子元件与电路板之间。连接器包括绝缘本体、多个第一导体片以及多个第二导体片。绝缘本体配置在电路板上且具有呈阵列排列的多个插孔。电子元件以其多个导电端子可拆卸地插设于插孔，而使绝缘本体位在电子元件与电路板之间。第一导体片配置于绝缘本体内且分别形成各插孔的一侧壁。第一导体片区分为第一群组与第二群组，其中第一导体片分别电性连接于电路板的多个导电接垫。当导电端子插设于插孔时，导电端子电性抵接于第一群组的第一导体片，而使电子元件电性连接至电路板。第二导体片配置于绝缘本体内，且各第二导体片对应于同一列或同一行的插孔，且各第二导体片平行地对应于至少一第一导体片。部分绝缘本体存在于第一导体片与第二导体片之间，以使第一导体片与第二导体片之间保持一间距。

基于上述，连接器通过第一导体片与第二导体片在绝缘本体的相互搭配关系，其中以第一导体片形成绝缘本体之各插孔的一侧壁，并使其连接至电路板的导电接垫，因此当电子元件以其导电端子插设于插孔时，导电端子能经由第一群组的第一导体片而电性连接至电路板的导电接垫。再者，第二导体片平行于第一导体片且对应同一行或同一列的多个插孔，亦即使第二导体片设置在位在任意相邻两排的插孔之间，因而在电子元件经由连接器电性连接至电路板时，第二导体片能对不同排列的导电端子与第一导体片产生屏蔽效果以阻挡其串音干扰。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本揭露的一种连接器电连接于电子元件及电路板之间的侧视图。

图2是图1的电子元件、电路板与连接器的局部示意图。

图3与图4分别是图2的电子元件、电路板与连接器的局部剖面图。

图5与图6分别绘示串音现象的示意图。

图7至图12分别绘示导体片于不同状态及与其对应的阻抗的示意图。

图13至图15分别绘示不同实施例的第二导体片的示意图。

符号说明

100：连接器

110：绝缘本体

112：插孔

120A、120B、120A1：第一导体片

130、130A、130B、130C：第二导体片

132、130A1、130B1、130C1：镂空部

140：导体盖板

142A：第一开口

142B：第二开口

200：电子元件

210A、210B：导电端子

300：电路板

310：导电接垫

A1、A2：尺寸

D1、D2、D3：间距

S1：第一表面

S2：第二表面

T1：角度

W1、W2：宽度

具体实施方式

图1是依照本揭露一实施例的一种连接器电连接于电子元件及电路板之间的侧视图。图2是以立体视角绘示图1的电子元件、电路板与连接器的局部示意图。在此同时提供一直角座标系以便于描述相关构件。图3与图4分别是图2的电子元件、电路板与连接器的局部剖面图，其中图3是沿Y-Z平面进行剖视，图4是沿X-Y平面进行剖视。另，在图2至图4中，部分构件予以虚线轮廓绘制以利于构件的辨识。后续图式中亦会以类似手法将部分构件予以透视，对应地示出或省略相关构件，以能够清楚地表现本案的特征需求。

请同时参考图1至图4，在本实施例中，连接器100适于电性连接于电子元件200与电路板300之间，如前所述，连接器100例如是配置在电路板300上的插座（socket），而电子元件200例如是集成电路封装（IC package），以通过插设于插座上而与电路板300达到电性连接的效果。

请参考图2至图4，连接器100包括绝缘本体110、多个第一导体片120A、120B与多个第二导体片130。绝缘本体110配置在电路板300上且具有呈阵列排列的多个插孔112。电子元件200具有多个导电端子210A、210B，其包括信号端子与接地端子，其中导电端子210A例如是信号端子，而导电端子210B例如是接地端子。导电端子210A、210B用以可拆卸地插设于这些插孔112，而使绝缘本体110位在电子元件200与电路板300之间。第一导体片120A、120B配置于绝缘本体110内且分别形成各插孔112的一侧壁，且这些第一导体片120A、120B区分为两个群组，在此将第一群组的第一导体片以120A标示之，而将第二群组的第一导体片以120B标示之。

在此值得注意的是，绝缘本体110具有面向电子元件200的第一表面S1与面向电路板300的第二表面S2，其中第一群组的第一导体片120A分别延伸至第二表面S2而电性连接于电路板300的多个导电接垫310上，如图3所示。当电子元件200以其导电端子210A、210B插设于对应的插孔112时，导电端子210A会抵接于第一群组的第一导体片120A，而使电子元件200经由连接器100的第一导体片120A电性连接至电路板300。

再者，第一导体片120A、120B与第二导体片130是沿插孔112所形成的阵列的一第一方向而交错排列，第二导体片130沿插孔112所形成的阵列的一第二方向延伸且对应于第一导体片120A、120B，第一方向正交于第二方向。如本实施例中，第二导体片130是配置于绝缘本体110内，且各第二导体片130会对应于同一列或同一行的插孔112，亦即同一行或同一列的插孔112与第一导体片120A、120B会与至少一个第二导体片130搭配。在本实施例中，仅以其中一排列方向为例，亦即第二导体片130的延伸方向平行Y轴，而插孔112、第一导体片120A、120B与第二导体片130是沿X轴彼此交错地排列。如图2所示，各第二导体片130配置在同一行的插孔112之间。

换句话说，若将沿Y轴排列的插孔112与第一导体片120A或120B视为同一通道上的构件，则第二导体片130能被视为配置在任意两个相邻的通道之间的间隔结构。另外，如图3所示，本实施例的各第二导体片130是平行地对应于至少一第一导体片120A、120B，且部分绝缘本体110存在于第一导体片120A或120B与第二导体片130之间，以使第一导体片120A或120B与第二导体片130之间保持一间距D1。如此一来，第二导体片130能被视为作为抑制噪声干扰的屏蔽，进而减少连接器100的串音现象。换句话说，第二导体片130能在前述不同通道之间形成类微带（microstrip-like）结构，以将导电端子210A进行高速信号传输时所产生的电磁场拘束在导电端子210A附近，因而能降低串音干扰的情形。图5与图6分别绘示串音现象的示意图，其中图6是采用本揭露所述的连接器，而图5则未采用本揭露所述的连接器以作为对照。由此能明显得知，本揭露的连接器100可以较习知的连接器确实地减少串音，进而达到高速且正确地传递信号的效果。在此，从图5未采用本揭露所述的连接器，其串音量范围在-1.2%～1.5%之间，反观图6采用本揭露的连接器100，则其串音量范围介于-0.5%～0.7%之间。换句话说，采用本案连接器100后的串音量能因此改善50%。

第一导体片120A、120B与第二导体片130相对于一轴向呈倾斜并夹一角度，而前述轴向为插孔112所在的阵列平面的法线。详细而言，在本实施例中，绝缘本体110例如是弹性体（elastomer），且绝缘本体110的插孔112形成平行X-Y平面的阵列平面，而电子元件200是沿Z轴向以其导电端子210A、210B插设至绝缘本体110的插孔112中，而前述第一导体片120A、120B与第二导体片130均相对于Z轴向呈倾斜状的配置状态。如图3所示，第一导体片120A、120B与第二导体片130彼此平行且相对于Z轴夹一角度T1，其中角度T1的范围介于45度至89度之间。

据此，第一导体片120A、120B通过前述的倾斜配置以及绝缘本体110的弹性特质，因而当电子元件200连接至连接器100时，插孔112与第一导体片120A、120B会因此提供导引且夹持导电端子210A、210B的效果，也能因此提供缓冲效果而避免导电端子210A、210B与第一导体片120A、120B因可能的撞击而损坏。进一步地说，此时导电端子210A、210B会施力于第一导体片120A、120B上，且此施力会促使绝缘本体110变形，让设置在绝缘本体110内的第一导体片120A、120B随着绝缘本体110的变形而产生移动。当导电端子210A、210B相对于连接器100的施力解除后，绝缘本体110会因其弹性而恢复成原本的形状，同样带动第一导体片120A、120B回复至原位。此举尚能通过第一导体片120A、120B与导电端子210A、210B相对移动时发生的摩擦，而将形成于第一导体片120A、120B或导电端子210A、210B的表面的氧化物摩擦以除去，进而达到使第一导体片120A、120B及导电端子210A、210B良好电性连接的效果。

另一方面，本实施例的连接器100还包括导体盖板140，覆盖在第一表面S1上。导体盖板140具有呈阵列排列的多个开口142A、142B，分别对应于绝缘本体110的插孔112。如图3所示，第二群组的第一导体片120B分别延伸至第一表面S1而电性接触于导体盖板140。据此，当电子元件200连接至连接器100时，电子元件200的导电端子210B（即前述接地端子）会对应地电性抵接于第二群组的第一导体片120B，因此使导电端子210B、第二群组的第一导体片120B、导体盖板140与第二导体片130形成接地回路。

请再参考图2与图3，在本实施例的连接器中100，导体盖板140的多个开口142A、142B进一步地区分为对应第一导体片120A的第一开口142A以及对应第一导体片120B的第二开口142B，亦即作为信号连接用的第一导体片120A，其并不会与导体盖板140接触，是故于图2中，第一开口142A沿X轴的尺寸A1大于第二开口142B沿X轴的尺寸A2。换句话说，各第一开口142A在插孔112所在的阵列平面（相当于X-Y平面）上的正投影尺寸大于各导电端子210A在该阵列平面上的正投影尺寸，而第一群组的第一导体片120A分别位于第一开口142A内。再者，各第二开口142B在该阵列平面上的正投影尺寸小于各导电端子210B在该阵列平面上的正投影尺寸，而第二群组的第一导体片120B分别位于第二开口142B内。

以下将举例简介本实施例的连接器100的形成方法，请参考图2与图3。简单地说，本揭露的第一导体片120A、120B，第二导体片130是嵌入注射成型于绝缘本体110内。

首先，将第一导体片120A、120B摆放于模具框架（未绘示）之中，并且使第一导体片120A、120B相互平行且相对于Z轴倾斜一角度T1排列，其中使第一导体片120A、120B倾斜角度T1的方式可以是用机械手臂挟持这些第一导体片120A、120B，或是使用错置的磁铁分别吸附第一导体片120A、120B的一侧，以使第一导体片120A、120B具有倾斜角度T1。所述排列的方式有多种，依照实际的需求决定，并不以本实施例为限制。接着，将第二导体片130以平行于第一导体片120A、120B的方式交错排列，并使每一成排且相邻的第一导体片120A、120B之间皆设置有第二导体片130。然后，将用以形成绝缘本体110的绝缘材料注入模具框架之中，并使绝缘材料固定成形，而让第一导体片120A、120B及第二导体片130固定于绝缘本体110中。

在上述制作工艺中，使用者可依据连接器100的使用环境及电子元件200而分配第一导体片120A、120B的位置，以使成型后的插孔112与其内的第一导体片120A、120B能对应电子元件200的导电端子210A、210B。再者，各第一导体片120A、120B与第二导体片130之间的间距D1亦能随使用需求而予以适当改变，进而藉此改变连接器100的阻抗，而达到连接器100与电路板300之间的阻抗能相互匹配的效果。图7至图12分别绘示导体片于不同状态及与其对应的阻抗的示意图，其中图7、图9、图11分别以不同状态绘示连接器中第一导体片与第二导体片，而图8、图10、图12分别绘示对应图7、图9、图11的阻抗图（Time Dependent Impedance,TDR）。比较图7与图9，其中图7所示第一导体片120A、120B相对于第二导体片130的间距D2小于图9所示第一导体片120A、120B相对于第二导体片130的间距D3，因而图10所示阻抗值能明显大于图8所示阻抗值。

此外，比较图9与图11，若欲进一步提高连接器100的阻抗值，则可进一步缩短第一导体片120A、120B的宽度。如图11所示，图11中第一导体片120A1的宽度W2小于图9所示第一导体片120A的宽度W1，故而从图10与图12能明显得知宽度较小的第一导体片120A1能产生较大的阻抗效果。在此仅以上述图7至图12的实施例说明使用者能通过调整相关构件的尺寸与间距而改变连接器的阻抗，以使所述连接器能达到所欲的效果，但本案并不以此为限。

另一方面，图13至图15分别绘示不同实施例的第二导体片的示意图。请参考图13至图15并同时对照图4，如图4所示，本揭露的第二导体片130并非完全遮蔽在相邻两排的插孔之间，其具有多个镂空部132以让部分绝缘本体110穿过，因而当灌注液态的绝缘材料时能使其通过这些镂空部132而流通于模具框架内的每一处，如此，能提高绝缘材料的流通性而让注入的绝缘材料能顺利地充满于所述模具框架内。再者，当绝缘本体110定型固化后，这些镂空部132所形成蜂巢式开孔结构亦能增加绝缘材料成形时的接触面积，让第二导体片130可以良好地与绝缘本体110附着在一起，增加稳固性。在此并未限制镂空部的外形与数量，其能如图13所示，第二导体片130A具有呈圆形开孔的镂空部130A1，也能如图14所示，第二导体片130B具有栅状开孔的镂空部130B1，还能如图15所示，第二导体片130C是沿其延伸方向（即图4所示的Y轴轴向）而呈多个部件的间隔排列，即此时的镂空部130C1是沿Y轴任意相邻的两个部件间的间隙。此外，上述的第二导体片130A、130B与130C的顶部仍与导体盖板140接触，而得以维持其接地回路。据此，本揭露的导体盖板140亦能与第二导体片130为一体结构，但不以此为限。

综上所述，在本揭露的上述实施例中，连接器通过第一导体片与第二导体片的相互搭配，并以具弹性特质的绝缘本体灌注而成，其中以第一导体片形成绝缘本体的各插孔的一侧壁，且相对于电子元件的对接方向呈夹一角度的倾斜状态，而使电子元件的导电端子插设于插孔时能达到导引与被夹持的效果。再者，第二导体片平行于第一导体片且位在任意相邻两排的插孔之间，因而在电子元件以其导电端子插设于插孔而通过第一导体片电性连接至电路板时，第二导体片能对不同排列的导电端子与第一导体片产生屏蔽效果以阻挡其串音干扰。绝缘本体上表面还覆盖有导体盖板，其与接地的第一导体片和第二导体片形成接地回路，因此能提供电子元件与电路板于电性连接时的良好接地效果。

另一方面，使用者能进一步通过改变第一导体片与第二导体片之间的间距或第一导体片的相关尺寸（如前述的宽度），进而调整连接器的阻抗。换句话说，本揭露的第一导体片、第二导体片与其间的部分绝缘本体能形成类电路板结构，其中部分第一导体片通过导体盖板而与第二导体片形成接地回路。如此得以在成型时通过调整其间距或尺寸，达到具有适配于电路板的阻抗的连接器。

虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种连接器，适于电性连接于一电子元件与一电路板之间，该连接器包括：

绝缘本体，配置在该电路板上且具有呈阵列排列的多个插孔，该电子元件以其多个导电端子可拆卸地插设于该些插孔，而使该绝缘本体位在该电子元件与该电路板之间；

多个第一导体片，配置于该绝缘本体内且分别形成各该插孔的一侧壁，该些第一导体片区分为一第一群组与一第二群组，其中该第一群组的该些第一导体片分别电性连接于该电路板的多个导电接垫，当该些导电端子插设于该些插孔时，该些导电端子电性抵接于该第一群组的该些第一导体片，而使该电子元件电性连接至该电路板；以及

多个第二导体片，配置于该绝缘本体内，且各该第二导体片对应于同一列或同一行的该些插孔，其中各该第二导体片平行地对应于至少一该第一导体片，且部分该绝缘本体存在于该第一导体片与该第二导体片之间，以使该第一导体片与该第二导体片之间保持一间距。

2.如权利要求1所述的连接器，其中该电子元件沿一轴向插设至该绝缘本体，而该些第一导体片与该些第二导体片相对于该轴向呈倾斜并夹一角度，而该轴向为该些插孔所在的一阵列平面的法线。

3.如权利要求2所述的连接器，其中该角度范围介于45度至89度之间。

4.如权利要求1所述的连接器，其中该绝缘本体具有面向该电子元件的一第一表面与面向该电路板的一第二表面，该第一群组的该些第一导体片分别延伸至该第二表面而电性连接至该些导电接垫，而该连接器还包括：

导体盖板，覆盖在该第一表面上，该导体盖板具有呈阵列排列的多个开口，分别对应于该些插孔，该第二群组的该些第一导体片分别延伸至该第一表面而电性接触于该导体盖板，该电子元件的该些导电端子包括多个接地端子，当该电子元件插设于该绝缘本体时，该些接地端子电性抵接于该第二群组的该些第一导体片，以使该些接地端子、该第二群组的该些第一导体片、该导体盖板与该些第二导体片形成接地回路。

5.如权利要求4所述的连接器，其中在该些插孔所在的一阵列平面上，该些开口区分为多个第一开口与多个第二开口，各该第一开口在该阵列平面上的正投影尺寸大于各该导电端子在该阵列平面上的正投影尺寸，该第一群组的该些第一导体片分别位于该些第一开口内，各该第二开口在该阵列平面上的正投影尺寸小于各该导电端子在该阵列平面上的正投影尺寸，该第二群组的该些第一导体片分别位于该些第二开口内。

6.如权利要求1所述的连接器，其中该绝缘本体为一弹性体。

7.如权利要求1所述的连接器，其中该些第一导体片与该些第二导体片是沿该些插孔所形成的阵列的一第一方向而交错排列。

8.如权利要求7所述的连接器，其中各该第二导体片沿该些插孔所形成的阵列的一第二方向延伸且对应于多个第一导体片，该第一方向正交于该第二方向。

9.如权利要求8所述的连接器，其中各该第二导体片具有至少一镂空部，以让部分该绝缘本体穿过该镂空部。

10.如权利要求1所述的连接器，其中该些第一导体片、该些第二导体片是嵌入注射成型于该绝缘本体内。