CN111641059B - 低成本高频电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低成本高频电连接器，可电性连接芯片模组至印刷电路板，包括绝缘座体和多根弹簧端子。绝缘座体开设有数量与弹簧端子相等且彼此间隔开的安装通孔，弹簧端子安装于安装通孔内；安装通孔的孔壁上电镀出与安装通孔内的弹簧端子保持接触的电镀层，安装通孔包含大孔段及分别位于大孔段相对两端处的小孔段，弹簧端子包含可做弹性伸缩变形的伸缩形变段及由伸缩形变段的两末端各自延伸出的接触段，伸缩形变段位于大孔段内，两接触段中至少一者位于小孔段内，两接触段中余下者位于大孔段内，大孔段的两端部孔壁共同阻挡弹簧端子滑出安装通孔。本发明的低成本高频电连接器具有整体电阻低、低成本和高频传输的优点。

Description

低成本高频电连接器

技术领域

本发明涉及一种高频电连接器，尤其涉及一种可电性连接芯片模组(例如 IC电路)至印刷电路板(PCB)的低成本高频电连接器。

背景技术

众所周知，电子产品正朝着小型化和高频的方向发展，相应地，要求应用 于电子产品上的电连接器中的端子的整体尺寸越做越小，以满足小型化的高频 的5G电子产品需求。

其中，在现有的用于电性连接IC电路至印刷电路板的电连接器中，由于其 用于电性连接IC电路和印刷电路板的导电端子因需满足高频要求而被做得复杂； 再结合导电端子一般数量众多，故使得现有的电连接器的成本过高。虽然采用 弹簧结构替换导电端子能降低成本，这是由于弹簧制造成本低，但是，由于弹 簧结构为螺旋状结构，导致高频信号差，故使得弹簧结构无法满足高频需要。

因此，急需要一种低成本高频电连接器来克服上述的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有整体电阻低、低成本且能满足高频传输需 要的低成本高频电连接器。

为实现上述的目的，本发明提供了一种低成本高频电连接器，可电性连接 芯片模组至印刷电路板，包括绝缘座体和多根弹簧端子。所述绝缘座体开设有 数量与所述弹簧端子相等且彼此间隔开的安装通孔，所述弹簧端子安装于所述 安装通孔内；所述安装通孔的孔壁上电镀出与所述安装通孔内的弹簧端子保持 接触的电镀层，所述安装通孔包含大孔段及分别位于所述大孔段相对两端处的 小孔段，所述弹簧端子包含可做弹性伸缩变形的伸缩形变段及由所述伸缩形变 段的两末端各自延伸出的接触段，所述伸缩形变段位于所述大孔段内，两所述 接触段中至少一者位于所述小孔段内，两所述接触段中余下者位于所述大孔段 内，所述大孔段的两端部孔壁共同阻挡所述弹簧端子滑出所述安装通孔。

较佳地，所述安装通孔上下贯穿所述绝缘座体。

较佳地，所述绝缘座体包含沿所述绝缘座体的上下方向层叠组装的第一绝 缘座体和第二绝缘座体，所述第一绝缘座体和第二绝缘座体两者的接合面分切 所述大孔段。

较佳地，所述绝缘座体还包含紧固件及定位件，所述紧固件沿所述绝缘座 体上下方向同时穿置于所述第一绝缘座体和第二绝缘座体内，所述紧固件还分 布于所述弹簧端子的外围，所述定位件沿所述绝缘座体的上下方向同时穿置于 所述第一绝缘座体和第二绝缘座体内。

较佳地，弹簧端子为一体式结构。

较佳地，伸缩形变段为片状弹簧结构。

较佳地，所述伸缩形变段为由圆柱形的线材且使该线材的中心线在同一平 面内做周期性折弯延伸的波形。

较佳地，所述接触段为中心线在该同一平面内的直线结构，所述接触段的 横截面为圆形。

较佳地，所述绅缩形变段为螺旋状结构，两所述接触段中至少一者为与所 述螺旋状结构的中心线相平行的直线结构。

较佳地，所述伸缩形变段及接触段各为螺旋状结构，所述伸缩形变段的螺 径大于所述接触段的螺径。

与现有技术相比，由于本发明的安装通孔的孔壁上电镀出与安装通孔内的 弹簧端子保持接触的电镀层，且安装通孔包含大孔段及分别位于大孔段相对两 端处的小孔段，弹簧端子包含可做弹性伸缩变形的伸缩形变段及由伸缩形变段 的两末端各自延伸出的接触段，伸缩形变段位于大孔段内，两接触段中至少一 者位于小孔段内，两接触段中余下者位于大孔段内，大孔段的两端部孔壁共同 阻挡弹簧端子滑出安装通孔；故在一接触段与芯片模组电性接触及另一接触段 与印刷电路板电性接触时，使得高频信号通过一接触段传输导入后，再经过电 镀层而最后导入另一接触段，这是由于高频信号走导体表面，这样就能避开伸 缩形变段，大大地提高高频性能，从而满足高频信号传输的需要；同时，借助 安装通孔内的电镀层，增加了电流传输路径(即数量)，并缩短电流传输距离， 因而使得整体电阻降低，具有低阻值的优点；再者，弹簧端子的采用可以大幅 度地降低成本，这是由于弹簧端子为一体式结构，不需要组装，相对探针(需 要将针管、针轴和弹簧组装在一起)来说成本更低，可以省去探针各零件的费 用及组装费用。

附图说明

图1是本发明的低成本高频电连接器的立体结构示意图。

图2是图1所示的低成本高频电连接器在俯视方向的平面结构示意图。

图3是沿图2中A-A线剖切且在隐藏紧固件后的内部结构示意图。

图4是图3所示的低成本高频电连接器在电性连接IC至印刷电路板的状态 示意图。

图5是本发明的低成本高频电连接器中的弹簧端子一实施结构的立体结构 示意图。

图6是图5所示的弹簧端子的平面结构示意图。

图7是图6所示的弹簧端子在沿图6中的箭头B所指方向投影后的平面结 构示意图。

图8是本发明低成本高频电连接器中的弹簧端子另一实施结构的立体结构 示意图。

图9是本发明低成本高频电连接器中的弹簧端子又一实施结构的立体结构 示意图。

图10是本发明低成本高频电连接器中的弹簧端子再一实施结构的立体结构 示意图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附 图作进一步说明。

请参阅图1至图4，本发明的低成本高频电连接器100用于电性连接芯片模 组200(例如但不限于此的IC电路)至印刷电路板300，以实现芯片模组200 与印刷电路板300的电性导通。其中，本发明的低成本高频电连接器100包括 绝缘座体10和多根弹簧端子20，而弹簧端子20的数量是与本发明的低成本高 频电连接器100的规格型号相对应，也是在实际生产中所熟知的，故在此不再 说明。

如图3及图4所示，绝缘座体10开设有数量与弹簧端子20相等且彼此间 隔开的安装通孔11，较优的是，在图1和图2中，安装通孔11呈等间距的矩阵 排列，以使得相邻两安装通孔11在绝缘座体10上的间距更小，但不以此为限； 弹簧端子20安装于安装通孔11内，较优的是，每个弹簧端子20安装于对应的 一个安装通孔11内，而安装通孔11的孔壁111上电镀出与安装通孔11内的弹 簧端子20保持接触的电镀层30。其中，如图3至图7所示，安装通孔11包含 大孔段11a及分别位于大孔段11a相对两端处的小孔段11b，弹簧端子20较优 为一体式结构，弹簧端子20包含可做弹性伸缩变形的伸缩形变段20a及由伸缩 形变段20a的两末端各自延伸出的接触段20b，伸缩形变段20a位于大孔段11a 内，两接触段20b位于小孔段11b内，即是说，在图3中，上方的接触段20b 位于上方的小孔段11b内，而下方的接触段20b位于下方的小孔段11b内，以 在伸缩形变段20a的作用下，使得上方的接触段20b与芯片模组200保持紧密 的接触，达到芯片模组200与上方的接触段20b免焊的目的，同时，还使得下 方的接触段20b与印刷电路板300保持紧密的接触，达到印刷电路板300与下 方的接触段20b免焊的目的；而大孔段11a的两端部孔壁111a共同阻挡弹簧端 子20滑出安装通孔11，具体是伸缩形变段20a的端部受到大孔段11a的两端部 孔壁111a共同阻挡，以确保安装通孔11内的弹簧端子20工作的可靠性。具体 地，在图3及图4中，安装通孔11上下贯穿绝缘座体10，这样设计使得安装通 孔11内的弹簧端子20在绝缘座体10的上下方向电性连接芯片模组200至印刷 电路板300，一方面能使得本发明的低成本高频电连接器100在上下方向做得更 薄，另一方面提高本发明的低成本高频电连接器100装配的容易性。需要说明 的是，根据实际需要，也可以将安装通孔11的一端开口设于绝缘座体10的上 端面或下端面上，而另一端开口设于绝缘座体10的侧面上，对应地，弹簧端子 20则被设计成“L”字形，这样也能实现本发明的低成本高频电连接器100用于 电性连接芯片模组200至印刷电路板300的目的；另，根据实际需要，上方的 接触段20b可用于与印刷电路板300电性连接，对应地，下方的接触段20b可 用于与芯片模组200电性连接，故不以上述的说明为限。更具体地，如下：

如图1、图3及图4所示，绝缘座体10包含沿绝缘座体10的上下方向层叠 组装的第一绝缘座体10a和第二绝缘座体10b，第一绝缘座体10a和第二绝缘座 体10b两者的接合面12分切大孔段11a，即，第一绝缘座体10a和第二绝缘座 10b两者的接合面12将大孔段11a分割成上下两部分，这样设计的好处是使得 弹簧端子20于绝缘座体10上的装配操作更容易，进一步地降低了整个低成本 高频电连接器100的装配成本。具体地，在图1和图2中，绝缘座体10还包含 紧固件10c及定位件10d，紧固件10c沿绝缘座体10上下方向同时穿置于第一绝缘座体10a和第二绝缘座体10b内，紧固件10c还分布于弹簧端子20的外围， 一方面与弹簧端子20错开，避免对弹簧端子20布置的影响，另一方面用于使 第一绝缘座体10a和第二绝缘座体10b固定在一起；而定位件10d沿绝缘座体 10的上下方向同时穿置于第一绝缘座体10a和第二绝缘座体10b内，较优的是， 定位件10d位于绝缘座体10相对两侧的中部处，以借助定位件10d去提高组装 精确性及效率。举例而言，定位件10d及紧固件10c可为销轴件，但不以此为 限。

如图5所示，伸缩形变段20a为片状弹簧，这样设计的目的是：在相同尺 寸下，可将线径做粗，使得材料的电阻降低。具体地，伸缩形变段20a为由圆 柱形的线材且使该线材的中心线C1在同一平面P内做周期性折弯延伸的波形， 例如，在一个周期里，包含一个半圆弧的波峰和一个半圆弧的波谷，两者合在 一起刚好围出一个完整的圆形，这相比于弹片结构来说，抗拉强度好，不容易 屈服，寿命好，压缩行程与压缩力度都较佳。更具体地，接触段20b为中心线 C1在该同一平面P内的直线结构，这样设计使得弹簧端子20整体的外形也为片状，对高频信号传输导入或传输导出更可靠，还使得接触段20b十分容易地 从小孔段11b伸出而凸设于绝缘座体10上，从而更便于上方的接触段20b与芯 片模组200的电性接触，以及下方的接触段20b与印刷电路板300的电性接触； 举例而言，接触段20b的横截面为圆形，即，接触段20b和伸缩形变段20a由 同一圆柱形的线材绕制而成，状态见图5及图7所示，这样使得弹簧端子20的 成本更低、压缩量更好和寿命更长，但不以此为限；另，波形例如但不限于此 的“S”字形。

如图8所示，展示了本发明的低成本高频电连接器中的弹簧端子另一实施 结构。在图8中，弹簧端子40包含可做弹性伸缩变形的伸缩形变段40a及由伸 缩形变段40a的两末端各自延伸出的接触段40b，伸缩形变段40a位于大孔段11a 内，以使得伸缩形变段40a的端部受大孔段11a的两端部孔壁111a共同阻挡； 而两接触段40b各位于小孔段11b内，即是说，在图8中，上方的接触段40b 位于上方的小孔段11b内，同时，下方的接触段40b位于下方的小孔段11b内。 具体地，伸缩形变段40a为螺旋状结构，两接触段40b为与螺旋状结构的中心线C2相平行的直线结构，这样使得接触段40b十分容易地从小孔段11b伸出而 凸设于绝缘座体10上，对高频信号传输导入或传输导出更可靠，从而更便于上 方的接触段40b与芯片模组200的电性接触，以及下方的接触段40b与印刷电 路板300的电性接触；举例而言，伸缩形变段40a及接触段40b两者的横截面 为圆形，即，接触段40b和伸缩形变段40a由同一圆柱形的线材绕制而成，这 样使得弹簧端子40的成本更低、压缩量更好和寿命更长，但不以此为限。

如图9所示，展示了本发明的低成本高频电连接器中的弹簧端子又一实施 结构。在图9中，弹簧端子50包含可做弹性伸缩变形的伸缩形变段50a及由伸 缩形变段50a的两末端各自延伸出的接触段50b，伸缩形变段50a位于大孔段11a 内，以使得伸缩形变段50a的端部受大孔段11a的两端部孔壁111a共同阻挡； 而两接触段50b中一者位于小孔段11b内，两接触段50b中的另一者位于大孔 段11a内，即是说，在图9中，上方的接触段50b位于上方的小孔段11b内，而 下方的接触段50b却位于大孔段11a内，以使得上方的接触段50b从上方的小孔 段11b伸出而凸设于绝缘座体10的上方，而下方的接触段50b却隐藏于绝缘座 体10内，由下方的小孔段11b露出。具体地，伸缩形变段50a为螺旋状结构， 两接触段50b中一者(例如上方者)为与螺旋状结构的中心线C3相平行的直线 结构，这样使得上方的接触段50b十分容易地从小孔段11b伸出，对高频信号 传输导入或传输导出更可靠，而两接触段50b中另一者(例如下方者)可为螺 旋状结构；举例而言，伸缩形变段50a及接触段50b两者的横截面为圆形，即， 接触段50b和伸缩形变段50a由同一圆柱形的线材绕制而成，这样使得弹簧端 子50的成本更低、压缩量更好和寿命更长，但不以此为限。

如图10所示，展示了本发明的低成本高频电连接器中的弹簧端子再一实施 结构。在图10中，弹簧端子60包含可做弹性伸缩变形的伸缩形变段60a及由 伸缩形变段60a的两末端各自延伸出的接触段60b，伸缩形变段60a位于大孔段 11a内，以使得伸缩形变段60a的端部受大孔段11a的两端部孔壁111a共同阻挡； 而两接触段60b各位于小孔段11b内，即是说，在图10中，上方的接触段60b 位于上方的小孔段11b内，而下方的接触段60b位于下方的小孔段11b内。具 体地，伸缩形变段60a及接触段60b各为螺旋状结构，伸缩形变段60a的螺径大 于接触段60b的螺径，这样设计便于接触段60b从小孔段11b处伸出，以及伸 缩形变段60a受到大孔段11a的两端孔壁111a阻挡限位；举例而言，伸缩形变 段60a及接触段60b两者的横截面为圆形，即，接触段60b和伸缩形变段60a 由同一圆柱形的线材绕制而成，这样使得弹簧端子60的成本更低、压缩量更好 和寿命更长，但不以此为限。

与现有技术相比，由于本发明的安装通孔11的孔壁111上电镀出与安装通 孔11内的弹簧端子20(40、50、60)保持接触的电镀层30，且安装通孔11包 含大孔段11a及分别位于大孔段11a相对两端处的小孔段11b，弹簧端子20(40、 50、60)包含可做弹性伸缩变形的伸缩形变段20a(40a、50a、60b)及由伸缩 形变段20a(40a、50a、60a)的两末端各自延伸出的接触段20b(40b、50b、60b)， 伸缩形变段20a(40a、50a、60a)位于大孔段11a内，两接触段20b(40b、50b、 60b)中至少一者位于小孔段11b内，两接触段20b(40b、50b、60b)中余下者 位于大孔段11a内，大孔段11a的两端部孔壁111a共同阻挡弹簧端子20滑出安 装通孔11；故在一接触段20b(40b、50b、60b)与芯片模组200电性接触及另 一接触段20b(40b、50b、60b)与印刷电路板300电性接触时，使得高频信号 通过一接触段20b(40b、50b、60b)传输导入后，再经过电镀层30而最后导入 另一接触段20b(40b、50b、60b)，这是由于高频信号走导体表面，这样就能避 开伸缩形变段20b(40b、50b、60b)，大大地提高高频性能，从而满足高频信号传输的需要；同时，借助安装通孔11内的电镀层30，增加了电流传输路径(即 数量)，并缩短电流传输距离，因而使得整体电阻降低，具有低阻值的优点；再 者，弹簧端子20(40、50、60)的采用可以大幅度地降低成本，这是由于弹簧 端子20(40、50、60)为一体式结构，不需要组装，相对探针(需要将针管、 针轴和弹簧组装在一起)来说成本更低，可以省去探针各零件的费用及组装费 用。

值得注意者，当安装通孔11上下贯穿绝缘座体10时，此时的伸缩形变段 20a(40a、50a、60a)是沿绝缘座体10的上下方向做伸缩变形；而当安装通孔 11的一端开口设于绝缘座体10的上端面或下端面，而另一端开口设于绝缘座体 10的侧面时，此时的伸缩形变段20a(40a、50a、60a)是沿“L”方向做伸缩变 形；另，由于电镀层30用于传输高频信号，故电镀层30是由具有高频信号传 输功能的材质形成，例如但不限于此的金、铜等等金属；同时，由于电镀层30 的设置是避开高频传输信号于伸缩形变段20a(40a、50a、60b)的传输，故整 个安装通孔11的孔壁111涂上有电镀层30，或者，整个大孔段11a的孔壁111 涂上电镀层30。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之 权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范 围。

Claims (10)

1.一种低成本高频电连接器，可电性连接芯片模组至印刷电路板，包括绝缘座体和多根弹簧端子，所述绝缘座体开设有数量与所述弹簧端子相等且彼此间隔开的安装通孔，所述弹簧端子安装于所述安装通孔内，其特征在于，所述安装通孔的孔壁上电镀出与所述安装通孔内的弹簧端子保持接触的电镀层，所述安装通孔包含大孔段及分别位于所述大孔段相对两端处的小孔段，所述弹簧端子包含可做弹性伸缩变形的伸缩形变段及由所述伸缩形变段的两末端各自延伸出的接触段，所述伸缩形变段位于所述大孔段内，两所述接触段中至少一者位于所述小孔段内，两所述接触段中余下者位于所述大孔段内，所述大孔段的两端部孔壁共同阻挡所述弹簧端子滑出所述安装通孔；

其中，在一接触段与所述芯片模组电性接触及另一接触段与所述印刷电路板电性接触时，高频信号通过该一接触段传输导入后，再经过所述电镀层而导入该另一接触段，所述安装通孔内的电镀层可增加电流传输路径并缩短电流传输距离。

2.根据权利要求1所述的低成本高频电连接器，其特征在于，所述安装通孔上下贯穿所述绝缘座体。

3.根据权利要求2所述的低成本高频电连接器，其特征在于，所述绝缘座体包含沿所述绝缘座体的上下方向层叠组装的第一绝缘座体和第二绝缘座体，所述第一绝缘座体和第二绝缘座体两者的接合面分切所述大孔段。

4.根据权利要求3所述的低成本高频电连接器，其特征在于，所述绝缘座体还包含紧固件及定位件，所述紧固件沿所述绝缘座体上下方向同时穿置于所述第一绝缘座体和第二绝缘座体内，所述紧固件还分布于所述弹簧端子的外围，所述定位件沿所述绝缘座体的上下方向同时穿置于所述第一绝缘座体和第二绝缘座体内。

5.根据权利要求1所述的低成本高频电连接器，其特征在于，所述弹簧端子为一体式结构。

6.根据权利要求1所述的低成本高频电连接器，其特征在于，所述伸缩形变段为片状弹簧结构。

7.根据权利要求6所述的低成本高频电连接器，其特征在于，所述伸缩形变段为由圆柱形的线材且使该线材的中心线在同一平面内做周期性折弯延伸的波形。

8.根据权利要求7所述的低成本高频电连接器，其特征在于，所述接触段为中心线在该同一平面内的直线结构，所述接触段的横截面为圆形。

9.根据权利要求1所述的低成本高频电连接器，其特征在于，所述伸缩形变段为螺旋状结构，两所述接触段中至少一者为与所述螺旋状结构的中心线相平行的直线结构。

10.根据权利要求1所述的低成本高频电连接器，其特征在于，所述伸缩形变段及接触段各为螺旋状结构，所述伸缩形变段的螺径大于所述接触段的螺径。