CN108574152B - Pcb子连接器 - Google Patents

Abstract

本发明题为“PCB子连接器”。用于导管的连接器具有带有至少一个配对表面的凹形连接器主体。配对表面是凹形连接器主体的内表面，该内表面适于其上具有导电凸形连接器端子的凸形连接器主体的外表面。一个或多个印刷电路板联接到凹形连接器主体的内表面。印刷电路板具有导电凹形连接器端子，该导电凹形连接器端子在凸形连接器主体位于凹形连接器主体内时接触凸形连接器端子中的相应的一个。印刷电路板具有链接到凹形连接器端子的终端，其中终端分别包括与印刷电路板电流接触并被配置成与第二子连接器配对的第一子连接器。

Description

PCB子连接器

版权声明

本专利文献的公开内容的一部分包括受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人照专利和商标办公室专利文件或记录原样复制本专利文件或专利公开内容，但除此之外版权所有者保留所有相关的版权。

技术领域

本发明涉及导电连接器。更特别地，本发明涉及具有多个互相绝缘的连接元件的联接装置，该连接元件适于与大体平面的结构诸如印刷电路板接触。

背景技术

在一些应用中，在其远侧端部处具有多个电极的导管用于感测和/或消融心脏组织。在此类应用中，需要提供足够的布线用于在导管的近侧端部和远侧端部之间传送电信号。

在美国专利申请公布号20060228922中公开了使用印刷电路板的连接器的一个示例。公开的电连接器包括第一柔性印刷电路板和在至少一个方向上偏置第一电接触区域的弹性偏置元件，该第一柔性印刷电路板包括第一电接触区域。第二印刷电路板包括第二电接触区域，其中弹性偏置元件朝向第二电接触区域偏置第一电接触区域，以在第一电接触区域和第二电接触区域之间形成大体共面的电连接。

以引用方式并入本文的共同转让的共同未决申请号14/978,479描述了用于心脏导管的连接器。连接器包括连接器主体，该连接器主体包括至少一个配对表面，该配对表面具有第一纵向端部和比第一纵向端部更窄的第二纵向端部。多个导电端子联接到连接器主体的配对表面。

发明内容

信号的测量是从心室中的大量的电极中同时采集的。电极位于导管诸如篮状导管、PentaRay^®导管或气囊导管上。信号实际上是基带，并且因此必须将相等数量的导体连接到电极。这需要能够处理如此大量的导体（在一些应用中，大约400个导体）的连接器。另外，重要的是简化连接器的单个终端的组装。

根据本发明的实施方案提供具有带有至少一个配对表面的凹形连接器主体的连接器。凹形连接器主体具有第一纵向端部和比所述第一纵向端部更窄的第二纵向端部。配对表面是凹形连接器主体的内表面，该内表面适于其上具有导电凸形连接器端子的凸形连接器主体的外表面。一个或多个印刷电路板联接到凹形连接器主体的内表面。印刷电路板具有导电凹形连接器端子，该导电凹形连接器端子在凸形连接器主体位于凹形连接器主体内时接触凸形连接器端子中的相应的一个。印刷电路板具有链接到凹形连接器端子的终端，其中该终端分别包括与印刷电路板电流接触并被配置成与第二子连接器配对的第一子连接器。

设备的一个方面包括链接到凹形连接器端子中的相应多个的印刷电路板的终端上的PCB触点，其中第一子连接器具有多个与PCB触点中的相应多个接触的第一电触点和多个第二电触点。当第一子连接器与第二子连接器配对时，第二电触点电连接到第一电触点，以将电信号传导到第二子连接器的分别对准的元件。

根据设备的又一个方面，第一子连接器的第二电触点是尺寸被设计为接收第二子连接器的相应销的槽。

根据设备的另外的方面，第一子连接器是凹形子连接器和凸形子连接器中的一个，并且第二子连接器是凹形子连接器和凸形子连接器中的另一个。

根据设备的一个方面，凹形连接器主体成形为限定至少一个突出部，该至少一个突出部从凹形连接器主体的第二纵向端部朝向凹形连接器主体的第一纵向端部突出，其中突出部不在凹形连接器主体的横向中心处。

根据本发明的实施方案还提供制造方法，该制造方法通过提供具有至少一个配对表面、第一纵向端部和比第一纵向端部更窄的第二纵向端部的凹形连接器主体来进行。方法还通过提供适于配对表面并具有多个导电凹形连接器端子的印刷电路板来进行，该多个导电凹形连接器端子被设置以便接触凸形连接器主体的凸形电连接器端子。印刷电路板具有终端和链接到凹形连接器端子中的相应多个的终端上的PCB触点。方法还通过将印刷电路板插入到凹形连接器主体中并在插入印刷电路板之前将相应的第一子连接器与终端的PCB触点电流接触地附接来进行，其中第一子连接器被配置成与第二子连接器配对。

附图说明

为更好地理解本发明，就本发明的详细说明以举例的方式做出参考，该详细说明应结合以下附图来阅读，其中类似的元件用类似的附图标号来表示，并且其中：

图1是在本发明的一些实施方案中采用的凸形连接器和凹形连接器的示意图；

图2是根据本发明的一些实施方案的处于配对位置的图1所示的凸形连接器和凹形连接器的示意图；

图3是在本发明的实施方案中采用的PCB的示意图；

图4是根据本发明的实施方案的连接器中的PCB的一部分的示意性侧视图；

图5是根据本发明的实施方案的凹形连接器的PCB的终端的复合示意图；以及

图6是根据本发明的另选的实施方案的凹形连接器的PCB的终端的示意性俯视图。

具体实施方式

在以下描述中，列出了许多具体细节，以便提供对本发明的各种原理的全面理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，并非所有这些细节都是实践本发明所必需的。在这种情况下，未详细示出熟知的电路、控制逻辑部件以及用于常规算法和过程的计算机程序指令的细节，以免不必要地使一般概念模糊不清。

以引用方式并入本文的文献将被视作本申请的整体部分，不同的是，就任何术语在这些并入文件中以与本说明书中明确或隐含地作出的定义矛盾的方式定义而言，应仅考虑本说明书中的定义。

术语“链接”、“链接的”、“联接”和“联接的”旨在意指间接连接或直接连接。因此，如果第一装置联接到第二装置，则连接可通过直接连接或经由其它装置和连接部通过间接连接完成。

在其远侧端部处具有多个电极的导管通常需要终止于导管近侧端部处的相应连接器中的多根连接导线。一些导管例如篮状导管可具有多达100个电极，并且对应地具有相对大量的连接导线。

一种可能是使导线端接在导管近侧端部处的凹形连接器中的插座的单个二维直线布置中，该插座与对应的凸形连接器的销配对（或反之亦然）。然而，为了容纳所需的大量的销和插座，凸形连接器和凹形连接器可需要在两个维度中的一者或两者中不期望地大。尽管可密集地压紧销和插座，但这样的解决方案可为相对昂贵的。

本发明的实施方案通过提供圆锥形或其它合适形状的连接器来容纳大量的连接导线。多个导电连接端子联接到连接器的纵向端部之间的连接器的至少一个配对表面。例如，对于凹形连接器，端子联接到连接器的内表面。这样的配置有利地利用了在上述单个二维直线布置中未利用的连接器的第三纵向维度。因此，相对大量的端子可联接到连接器，而不在任何维度上过度增加连接器的长度，并且不需要太密集地压紧端子。例如，在一些实施方案中，连接器可包括多于100个（例如100个至500个）或甚至多于500个（例如500个至700个）端子。

在一些实施方案中，柔性印刷电路板(PCB)联接到连接器的配对表面，并且PCB上的端子用作连接端子。在一些实施方案中，可压缩材料层在PCB下方联接到连接器主体。可压缩材料层将PCB从连接器推向互补连接器，从而改善相应端子组之间的接触。

本文所述的一些连接器被配置成在凸形连接器处于插入到凹形连接器的过程中时极大地防止端子之间的任何不希望的接触。例如，在一些实施方案中，电绝缘连接器护套抑制端子之间的接触，直到凸形连接器完全插入到凹形连接器中（并且相对于凹形连接器正确取向）。在其它实施方案中，连接器的形状和/或尺寸被设计成允许凸形连接器完全插入到凹形连接器中而在端子之间无任何接触。只有当完全插入凸形连接器时，凸形连接器的端子才与凹形连接器的端子接触。

现在转到附图，首先参见图1，该图1是根据本发明的一些实施方案的凸形连接器20和凹形连接器22的示意图。

连接器中的每个包括连接器主体26，该连接器主体26包括至少一个配对表面34，该至少一个配对表面34具有第一纵向端部28和比第一纵向端部28更窄的第二纵向端部30。例如，如图1所示，表面34可为圆锥形的，即成形为限定圆锥的至少一部分。对于连接器中的每个，多个导电端子36联接到连接器主体的第一纵向端部和第二纵向端部之间的表面34。连接器主体的相应形状是互补的，使得凹形连接器主体成形为适配地接收凸形连接器。

相应的表面34在本文中被称为“配对表面”，其中连接器通过配对表面中的一个上的端子接触配对表面中的另一个上的端子而彼此配对。连接器22在本文中被称为凹形连接器，其中连接器22的端子联接到连接器22的主体的内表面；换句话说，连接器22的配对表面是连接器的内表面。相反地，连接器20在本文中被称为凸形连接器，其中连接器20的端子联接到连接器20的主体的外表面；换句话说，连接器20的配对表面是连接器的外表面。当凸形连接器位于凹形连接器内时，凹形连接器端子中的每个定位成接触凸形连接器端子中的相应的一个。

通常，端子36属于联接到表面34的一个或多个PCB 38。印刷电路板38通常为相对柔性的，使得它们适形于连接器主体的配对表面。PCB 38可成形为限定端子或端子可附接（例如，焊接）到PCB。在另选的实施方案中，端子不属于PCB。例如，在一些实施方案中，将端子涂绘或3D印刷到连接器主体的配对表面上。

在一些实施方案中，连接器中的至少一个包括连接器主体的至少一部分和端子之间的材料的可压缩材料层50。层50提供促进互补端子组之间的接触的推力。层50可包含例如聚酯、微孔聚氨酯诸如PORON^®微孔聚氨酯泡沫或有机硅。通常将层50包覆模制到连接器主体上。

现在参考图2，该图2是根据本发明的一些实施方案的处于配对位置的凸形连接器20和凹形连接器22的示意图。如图2所示，在一些实施方案中，凹形连接器22设置在导管24的近侧端部处诸如位于导管24内或部分地位于导管24内。如上所述，导管24可在其远侧端部处包括多个电极（未示出），电极中的每个连接到凹形连接器上的端子。例如，电极中的每个可连接到端子中的相应的一个。另选地，使用例如复用技术，端子中的一个或多个可被多个电极“共享”。

例如，凸形连接器上的端子中的每个可连接到例如设置在导管的近侧处的控制台内的射频发生器（用于消融）和/或心电图监测器。

在另选的实施方案中，凸形连接器设置在导管的近侧端部处诸如在导管内或部分地在导管内，并且凹形连接器设置在导管外部。

在一些实施方案中，凹形连接器主体成形为限定至少一个突出部，该至少一个突出部从凹形连接器主体的第二纵向端部30朝向凹形连接器主体的第一纵向端部28突出。例如，图1示出不接触凹形连接器主体的内表面（即，端子联接到的配对表面）的第一突出部40和接触内表面的第二突出部42。在此类实施方案中，凸形连接器的第二纵向端部30成形为限定至少一个互补孔。例如，图1示出接收第一突出部40的第一孔44和接收第二突出部42的第二孔46。（第一孔44完全被凸形连接器主体的第二纵向端部包围，而第二孔46不完全被凸形连接器主体的第二纵向端部包围）。

第一突出部42不在凹形连接器主体的横向中心处（并且同样地，第一孔不在凸形连接器主体的横向中心处）。因此，第一突出部42和第一孔44“破坏连接器的对称性”，使得仅一个配对位置是可以的。换句话说，第一突出部42和第一孔44有助于使连接器对准，使得每个凸形连接器端子与适当的凹形连接器端子接触。此外，第一突出部40有助于防止手指意外接触凹形连接器端子中的一个。

当连接器彼此配对时，第二突出部42连同第二孔46有助于防止连接器的不希望的“抖动”（并且因此防止端子之间的不希望的接触）。第二突出部42和第二孔46还提供连接器之间的适当对准，如上面针对第一突出部和第一孔所述。在一些实施方案中，第二突出部42和第二孔46还充当防止错误的一对连接器彼此配对的“钥匙”。

现在参见图3，该图3是适合于与本发明的实施方案一起使用的PCB 38的示意图。PCB 38具有设置有一排连接元件60的远侧区段62和设置有两排连接元件66的近侧区段64。术语“远侧”和“近侧”在本文中任意地用于区分PCB的两个不同区段。这些术语相对于连接器中的PCB和连接元件的实际配置无物理意义。

在一些实施方案中，PCB 38中的至少一个在至少一对相邻端子36之间包括与该对端子36齐平的间隔元件48（也在图1中示出），即间隔元件48从PCB突出与端子36突出相同的距离。（通常，如图3所示，在每对相邻端子之间存在相应的间隔元件48）。间隔元件48通过填充端子之间的空间而促进连接器的彼此配对，该空间可以以其它方式“捕捉”互补连接器的端子。在图3所示的特定实施方案中，与端子36相对的PCB 38的端部包括连接元件60，该连接元件60促进将端子连接到延伸到电极的连接导线（未示出），或连接到导管的近侧端部处的射频发生器、心电图监测器和/或其它设备。

在一些实施方案中，连接器中的一个上的端子中的至少一些是销，并且连接器中的另一个上的端子中的至少一些是成形为接收销的插座。

在上面提及的申请号14/978,479中公开了连接器20、连接器22和PCB 38（图1）的另外的细节。

如上面提及，信号的测量将从心室中的大量的（〜400）电极中同时采集并且被引导穿过连接器20、连接器22。根据本发明的实施方案，连接导线（未示出）与端子36之间的连接的组装通过附接到端子36的子连接器来促进。端子36和子连接器被构造以便以稳定的电流接触互锁。

现在参见图4，该图4是根据本发明的实施方案的连接器中的PCB 68的一部分的示意性侧视图。PCB 68表示连接元件60的部分和在PCB 38（图3）的区段中所示的端子36。电触点70的阵列通过上述方法中的一种附接到PCB 68。凹形子连接器74的销72例如通过焊接固定成与电触点70电流接触，以从导管电极经由导线76通过子连接器74经由连接器20、连接器22（图1）传导相应的信号，如虚线代表性地所示。电触点70通过PCB 68上的导体（未示出）链接到连接元件66（图3）。

子连接器74具有插座部分78，该插座部分78具有插座触点，例如用于接收凸形子连接器84的销82的槽80，该销82如箭头所示接合插座部分78。销82进入槽80并且经由从槽80通向导线短插芯86的导线88传导信号，如虚线代表性地指示。

现在参见图5，该图5是根据本发明的实施方案的凹形连接器92的PCB 68的终端90的复合示意性俯视图。凹形子连接器94在终端90处附接到PCB 68。凸形子连接器96在凹形子连接器94中被接收。从凸形子连接器96延伸的导线短插芯98可连接到导管电极（未示出）。在制造期间，凹形子连接器94可在PCB 68插入到凹形连接器92中之前自动附接到PCB68。这简化了凹形连接器92及其终端的整体组装。

另选的实施方案

现在参考图6，该图6是根据本发明的另选实施方案的具有终端102的PCB 100的俯视图。此实施方案与先前的实施方案的不同之处在于凸形子连接器104附接到PCB 100。凹形子连接器106适配在凸形子连接器104上以与其配对。导线短插芯108从凹形子连接器106延伸并且连接到导管电极（未示出）。

本领域技术人员应当理解，本发明不限于上文具体示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文所述各种特征的组合与子组合两者，以及本领域的技术人员在阅读上述说明书时可想到的未在现有技术范围内的上述各种特征的变型和修改。

Claims (10)

1.一种导电连接器，包括：

凹形连接器主体，所述凹形连接器主体包括至少一个配对表面，所述至少一个配对表面具有第一纵向端部和比所述第一纵向端部更窄的第二纵向端部，其中所述配对表面是所述凹形连接器主体的内表面，所述内表面适于具有导电凸形连接器端子的凸形连接器主体的外表面；

电绝缘连接器护套，其抑制端子之间的接触，直到凸形连接器完全插入到凹形连接器中，以及

一个或多个印刷电路板，所述一个或多个印刷电路板联接到所述凹形连接器主体的所述内表面，所述印刷电路板具有在所述凸形连接器主体位于所述凹形连接器主体内时接触所述凸形连接器端子中的相应一个的导电凹形连接器端子，所述印刷电路板具有链接到所述凹形连接器端子的终端，其中所述终端包括与所述印刷电路板电流接触并被配置成与第二子连接器配对的第一子连接器。

2.根据权利要求1所述的导电连接器，还包括链接到所述凹形连接器端子中的相应多个的所述印刷电路板的所述终端上的PCB触点，其中所述第一子连接器具有多个与所述PCB触点中的相应多个接触的第一电触点和多个第二电触点，其中当所述第一子连接器与所述第二子连接器配对时，所述第二电触点电连接到所述第一电触点，以将电信号传导到所述第二子连接器的分别对准的元件。

3.根据权利要求2所述的导电连接器，其中所述第一子连接器的所述第二电触点是尺寸被设计为接收所述第二子连接器的相应销的槽。

4.根据权利要求1所述的导电连接器，其中所述第一子连接器是凹形子连接器和凸形子连接器中的一个，并且所述第二子连接器是所述凹形子连接器和所述凸形子连接器中的另一个。

5.根据权利要求1所述的导电连接器，其中所述凹形连接器主体成形为限定至少一个突出部，所述至少一个突出部从所述凹形连接器主体的所述第二纵向端部朝向所述凹形连接器主体的所述第一纵向端部突出，所述突出部不在所述凹形连接器主体的横向中心处。

6.一种制造导电连接器的方法，包括以下步骤：

提供凹形连接器主体，所述凹形连接器主体包括至少一个配对表面，所述至少一个配对表面具有第一纵向端部和比所述第一纵向端部更窄的第二纵向端部，

提供适于所述配对表面并具有多个导电凹形连接器端子的印刷电路板，所述多个导电凹形连接器端子被设置以便接触凸形连接器主体的凸形电连接器端子，所述印刷电路板具有终端和链接到所述凹形连接器端子中的相应多个的所述终端上的PCB触点；

将所述印刷电路板插入到所述凹形连接器主体中；

提供抑制端子之间的接触的电绝缘连接器护套，直到凸形连接器完全插入到凹形连接器中，以及

在插入所述印刷电路板之前，将相应的第一子连接器与所述终端的所述PCB触点电流接触地附接，所述第一子连接器被配置成与第二子连接器配对。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一子连接器具有多个与所述PCB触点中的相应多个接触的第一电触点和多个第二电触点，其中当所述第一子连接器与所述第二子连接器配对时，所述第二电触点电连接到所述第一电触点，以将电信号传导到所述第二子连接器的分别对准的元件。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一子连接器的所述第二电触点是尺寸被设计为接收所述第二子连接器的相应销的槽。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一子连接器是凹形子连接器和凸形子连接器中的一个，并且所述第二子连接器是所述凹形子连接器和所述凸形子连接器中的另一个。

10.根据权利要求6所述的方法，还包括使所述凹形连接器主体成形为限定至少一个突出部，所述至少一个突出部从所述凹形连接器主体的所述第二纵向端部朝向所述凹形连接器主体的所述第一纵向端部突出，所述突出部不在所述凹形连接器主体的横向中心处。

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