CN1117659A - 无焊料柔软电路载体与印刷电路板的互连 - Google Patents

无焊料柔软电路载体与印刷电路板的互连 Download PDF

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Abstract

用以将一个印刷电路板(106)到与一个柔软电路载体(104)电气互连的组件包括一个固位夹子(102)，用于将印刷电路板(106)对着柔软电路载体(104)机械加压。印刷电路板(106)包括一组与位于柔软电路(104)上的定位装置(116)匹配的定位件(110)。一组固位件(114)与位于固位夹子上的侧部锁(122)匹配，并保持夹子(102)与印刷电路板(106)以机械偏压状态啮合。

Description

无焊料柔软电路载体与印刷 电路板的互连
本发明涉及互连装置，特别涉及用以将柔软电路载体与印刷电路板电气互连的互连夹子和组件。
用以将柔软电路载体(以下称作“柔软电路”)与印刷电路板(以下称作“PCB”)电气互连的典型的现有技术的方法成本高，这是由于现有技术互连方法中涉及的零件数量多又费工的缘故。通常采用的用以将PCB电气与柔软电路互连的方法有以下三种方案。
第一种方案：柔软电路具一个有热塑性插头(header)，该插头过模压(overmolded)或在焊接到柔软电路连接件端部。PCB具有一个配对的连接件插头，然后将两端压在一起或卡在一起，使PCB与柔软电路之间电气互连。为使已配对的部件不会因冲击或震动而松动，这种互连技术有时要求使用螺丝或其他紧固件固紧连接的两边，以确保互连的机械稳定性。
第二种现有技术的互连方案：依靠露在柔软电路上的(pad)与位于PCB上的插头(header)接触。为使柔软电路不致与该插头松开，该插头可以有一个弹簧片，在柔软电路插入之后，由该弹簧片压紧或卡住，像一个无插入力的连接件。
现有技术中典型使用的第三种互连方案涉及将柔软电路焊接到PCB上。虽然这种方案是可靠的并且价格可行但这种方案制成一个组件，若该组件因任何原因而失效时，则不能使用。据此，一旦进行互连，就须使一个新组件或一个新的柔软电路，因而增加了总维修费用。
上述第一、二两种方案的主要缺陷是价格和可靠性。插头的直接材料费用加上将连接件装配到PCB柔软电路上所需的工时。第三种方案的主要问题是，一旦柔软电路焊在PCB上，在试图将焊接的柔软电路从PCB上分开需要大量的劳动才不会损坏该组件，故该组件只得更换。
为此，现在需要一种用以将柔软电路与PCB电气互连的方案，该方案不仅要在PCB与柔软电路之间提供良好的电气连接，而且还要简化该组件的制造。
图1示出本发明的互连组件的分解图。
图2示出本发明的互连夹子的立体图。
图3示出互连在一起的图1所示的组件的示意图。
现在参照附图，特别是图1，图1示出了本发明的互连组件的分解图。该组件包括一个基板，例如PCB106。该PCB包括一组互连插头108，在优选实施例中，互连插头108位于PCB106的第一和第二主表面上，位于PCB106上的互连插头从一个插头的中心到相邻接头中心的间距为1.27mm(0.05英寸)，每个插头的宽度为0.635mm(0.025英寸)，长度为2.032mm(0.08英寸)。从第一个插头开始到最后一个插头的总长度为14.605mm(0.575英寸)。配对的互连插头130设置在柔软电路载体104上，并且构形得可使柔软电路104一旦放到印刷电路板106上，柔软电路104上的一个相应插头130就与印刷电路板106上的每个互连插头108配准。互连插头108和130上用的电镀材料最好是相互兼容，以使腐蚀的可能性减至最小。例如插头108和130可以镀金，以在相应的插头之间提供改善的电气互连。
印刷电路板106包括两个PCB定位件，例如位于PCB表面边缘上的对准突起110，它帮助柔软电路104和夹子102与印刷电路板106对准。柔软电路载体104和夹子102均包括一组定位件，例如对准孔116和118，它们分别与PCB106上的对准突起110适配。因柔软电路104和夹子102用同样的定位件来定位，故插头到插头的总公差减到最小。提供一组槽112用以接纳侧部件120。在槽区112中设置一组固位件114，每个固位件具有一个导入斜面132，使夹子端部件120很容易地插入槽区112内。导入斜面132最初有助于夹子102的“侧到侧”定位，直到侧部的锁或锁定孔122与印刷电路板106上设置的固位件114相啮合时为止。固位件114最好是钩形突件，可与夹子102上的端部锁122相啮合。在优选实施例中，侧部锁是位于每个悬臂件120上的孔。夹子102还包括两排接触弹簧124，在优选实施例中，该接触弹簧取弯曲的弹性指状物的形式，并从夹子主要部分134的顶部延伸到底部边缘。悬臂夹的端部件120相应地从主要部分134的侧边缘延伸出来。
现在参看图2，该图示出本发明的固位夹子102。如上所述，夹子102包括两排接触弹簧或弹簧接触指124。每个弹簧接触指124都具有弯曲的端部件126，每个夹子端部件120都包括一个侧部锁122，它与位于印刷电路板106上的一个相应的固位件114相啮合。夹子端部件120是悬臂式的，以在固位夹子102开始与每个固位装置114上设置的导入斜面132相啮合时，夹子端部件120能朝弹簧指124向内压入。悬臂件120的端部也可以向里弯曲，以帮助夹子102引到印刷电路板106上。弯曲的端部件依靠导入斜面部分132滑动，使悬臂件120直入，使孔122锁住固位件114。
每个接触指具有一个突出的端部126，以对着位于柔软电路载体104上的插夹128施加一个很好的机械偏压力，使其与位于PCB106上的相应插头108依次电接触。
夹子102最好是用不锈钢、铍青铜、或任何其他的金属、或金属合金整体制成，这些金属或合金应有足够高的屈服强度，以保证夹子102能无数次的装夹和拆卸，每次都具有可靠的连接。在优选实施例中，夹子102是用不锈钢整体构成的。
图3示出了完全连接的固位夹子102。固位夹子102在互连插头108与位于柔软电路载体104上的相应插头128之间提供良好的电气互连。在优选实施例中，每个弹簧指124的宽度应能使压力施加在两个相邻的互连插头108与柔软电路104上的相应插头128上。一旦PCB插头108与柔软电路插头128彼此对准时，弹簧指124有助于确保每个配对的PCB插头108与柔软电路插头128具有足够的、彼此对抗的力，以在每组配对的插头上呈现低电阻的连接。当固位夹子压入PCB106上的固位件114中时，上排指与下排指124的突出端部126之间有缝隙，有益于加压装配。
为了进一步说明本发明，现在描述组装和拆卸工艺过程。为使PCB106互连到柔软电路104上，应用位于PCB106上的定位件110将柔软电路载体104压入PCB106的边缘。对着PCB106给柔软电路104加压，直到它碰到位于PCB106的表面边缘上的停止边缘130时为止。停止边缘130和定位件110保证PCB106上的互连插头108与位于柔软电路104上的插头128相互对准，并立即相互对着压紧。下一步骤要求将固位夹子102置入位于固位件114导入边缘上的导入斜面132中。最后，固位夹子102压到PCB106上，直到固位夹子固位器122啮合到位于PCB106上的带有固位装置114的一侧为止。固位夹102压到PCB106上使其端部120向里偏移，使悬臂端部分120与固位件114之间压配合。一旦夹子102插到PCB106上，多个弹簧指124被机械偏置，对着pCB插头108压下柔软电路插头128。
为拆卸已互连的组件，给每个端部120加压，使夹子102上的两个侧部锁120向里压。这使固位件114从夹子的PCB侧部锁122中脱出。然后，可从组件中拉出夹子102。最后，柔软电路载体104可从PCB106脱除。
总而言之，本发明有助于减少PCB106与柔软电路载体104互连所需的费用。本发明提供的互连方案还提供了无数次的容易地装配和拆卸该连接的能力，并同时保持机械和电气的完整性。由于对柔软电路载体104和PCB106设有必要的细节和特征性的部件，并且仅承担一个价廉的夹子102的费用，因而用于互连每根线的费用明显地降低了。

Claims (10)

1.一种互连夹子，其特征在于包括：
一个主要部分，具有顶部、底部、第一和第二侧边边缘；
第一和第二排弹簧接触指，第一排弹簧接触指从主要部分的顶部边缘伸出，第二排弹簧接触指从主要部分的底部边缘伸出；
第一和第二悬臂端部，第一悬臂端部从主要部分的第一例部边缘伸出，第二悬臂端部从主要部分的第二侧部边缘伸出；和
一个孔，位于主要部分上。
2.按权利要求1的夹子，其特征是，第一和第二排弹簧指接触朝着彼此弯曲。
3.按权利要求2的夹子，其特征在于还包括一个孔，在第一和第二悬臂端部分之中每一个之上。
4.按权利要求3的夹子，其特征是，每个第一和第二排的弹簧指上有突起的端部件。
5.按权利要求4的夹子，其特征是，每个第一和第二悬臂端部有弯曲的端部。
6.按权利要求1的夹子，其特征是，该夹子是用不锈钢制造的。
7.按权利要求1的夹子，其特征是，该夹子是用铍青铜制造的。
8.一种用固位夹子将柔软电路载体互连到印刷电路板上的互连组件，其特征在于包括：
印刷电路板，包括：
第一和第二主要表面和一边缘表面；
多个互连插头，位于第一主表面上；和
柔软电路载体，包括：
第一和第二主表面，和
多个插头位于第二表面上；
固位夹子，包括：
一个主要部分，具有顶部、底部、第一和第二侧部边缘，
第一和第二排弹簧接触指，第一排弹簧接触指从主要部分的顶部边缘伸出，第二排弹簧接触指从主要部分的底部边缘伸出；和
利用第一和第二排弹簧接触指使柔软电路载体上的多个插头与位于印刷电路板上的多个互连插头的每一个插头电气耦合，第一和第二排弹簧指接触头使柔软电路板上的多个插头对着印刷电路板上的互连插头机械偏移。
9.按权利要求8的互连组件，其特征在于还包括：
在印刷电路板处：
一个定位件、第一和第二固定件，位于边缘表面上；
在柔软电路载体处：
一个孔，穿过所述第一和第二主表面；和
在柔软电路载体的孔，接纳印刷电路板定位件，以使柔软电路与印刷电路对准，因此，柔软电路载体上的多个插头与印刷电路板上的多个插头相互基本上配准。
10.按权利要求9的互连组件，其特征是，柔软电路载体沿印刷电路板的边缘表面折叠。
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