CN1823452A - 用于将同轴插头与印刷电路板上的高频传输线相连接的高频连接器 - Google Patents

用于将同轴插头与印刷电路板上的高频传输线相连接的高频连接器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于将同轴插头(38)与印刷电路板(32)上的高频传输线相连接的高频连接器。高频连接器具有至少一个设置和构造用来电接触同轴插头(38)的一中间导体(40)的第一对弹簧片(12,14),以及至少一个设置和构造用来电接触同轴插头(38)的一外导体(42)的第二对弹簧片(16,18),其中第一对弹簧片的至少一个弹簧片(12,14)在一背向同轴插头(38)的末端上具有一个用于将高频连接器与印刷电路板(32)上的高频传输线电连接以及用于与印刷电路板(32)机械连接的接触面(24),而第二对弹簧片的至少一个弹簧片(16,18)在一背向同轴插头(38)的末端上具有一个用于将高频连接器与印刷电路板(32)上的接地触点电连接以及用于与印刷电路板(32)机械连接的接触面(22,26)。

Description

用于将同轴插头与印刷电路板上 的高频传输线相连接的高频连接器
本发明涉及一种按权利要求1前序部分的用于将同轴插头与印刷电路板上的高频传输线相连接的高频连接器。
在制造装在一用来屏蔽的金属壳体内的带有穿过壳体的高频接头的印刷电路板时,首先将装备好的在一高温空气炉内钎焊的印刷电路板装在打开的壳体内,并在接着的手工工序内将高频同轴插头通过壳体缺口插入。这样,在可以安装封闭壳体的盖子之前,必须将高频同轴插头上相应的焊片与印刷电路板单独地焊接。这个制造过程有以下缺点,即,附加的手工钎焊过程需要高的费用,并且不像构件在高温空气炉中钎焊那样提供高的过程可靠性。此外印刷电路板或高频同轴插头在可能的损坏情况下不容易更换。
本发明的目的是,将上述类型的高频连接器改进如下,使得可以过程可靠地和用少的费用实现自动化的制造过程。
按照本发明,这个目的通过具有在权利要求1中表示的特征的上述类型的高频连接器实现。本发明优良的结构在其他权利要求中记述。
按照本发明,对于上述类型的高频连接器规定,高频连接器具有至少一个设置和构造用来电接触同轴插头的一中心导线的第一对弹簧片,以及至少一个设置和构造用来电接触同轴插头的一外导线的第二对弹簧片,其中第一对弹簧片的至少一个弹簧片在一背向同轴插头的末端上具有一个用于将高频连接器与印刷电路板上的高频传输线电连接以及用于与印刷电路板机械连接的接触面,而第二对弹簧片的至少一个弹簧片在一背向同轴插头的末端上具有一个用于将高频连接器与印刷电路板上的接地触点电连接以及用于与印刷电路板机械连接的接触面。
这有这样的优点,即,在装备和钎焊印刷电路板上的构件的同时可以装备和钎焊高频连接器,其中,为了建立与印刷电路板的高频连接或电接触,只须将同轴插头例如穿过壳体插入弹簧片内,而不需要附加的为了建立高频同轴插头和印刷电路板之间的电接触的钎焊工作。此外由此可以在任何时候拆下和更换同轴插头,而不必为此打开包围印刷电路板的壳体和进行钎焊作业。
通过将弹簧片的接触面设置在一平行于印刷电路板的平面内,可以方便和机械化地将这种可安装在表面上的构件形式的高频连接器装备给印刷电路板。
同轴插头适宜于具有一用于包围印刷电路板的壳体的壳体穿引段。
在一种优选实施形式中,所有弹簧片在一个平行于印刷电路板的平面中延伸。
为了良好和可靠的信号传输,第一对的各弹簧片在接触面区域内做成一体。
为了形成用于同轴插头的接触区的规定接收区,一对弹簧片的各弹簧片在其朝向同轴插头的末端处相互背向折弯。
为了在一自动装配设备(Bestückungsautomat)上使高频连接器在印刷电路板上的自动安装更方便,高频连接器具有一壳体,它支承着所有弹簧片。因此自动装配设备的抓指只需抓住壳体,并将它固定在印刷电路板上,因此自动地正确安装和固定所有的弹簧片。壳体适宜于做成平面构件并具有至少一个销子,它背向壳体延伸,以便嵌入印刷电路板内。
壳体适宜于具有一缺口,弹簧片朝向同轴插头的自由端伸入此缺口内。因此同轴插头不需要与高频连接器的壳体严格匹配便可插入到弹簧片之间。
在本发明一种优良的改进结构中,销子构造得用来嵌入印刷电路板的孔内,其中销子具有至少一个卡锁凸台,它沿销子的径向突出于其外周,这里销子上的卡锁凸台这样地设置和构造,使得销子的外周在卡锁凸台区域内小于印刷电路板上的孔的直径,其中销子伸入印刷电路板上的孔内的这一段的外周设计成这样,使得在这一段的外周与印刷电路板的孔的内壁之间至少在外周的一部分上形成一种具有用于焊料的毛细作用的中间空腔,使得在焊接过程中位于印刷电路板表面上的焊料通过毛细作用渗入中间空腔内,并将它填满。
这有这样的优点,即构件在印刷电路板上的装配和卡紧不需要特别大的力,因此这个工作可以用自动装配设备和高温空气炉在印刷电路板生产线上自动化地机动进行,其中在钎焊过程以后,在高温空气炉内用渗入印刷电路板的孔内的焊料自动建立起构件的锁紧。同时造成在印刷电路板平面内销子和印刷电路板孔的内圆周之间无误差地形锁合。因此,可以在大的固定力和小的误差的同时,非常经济地实现带有锁紧连接的构件的装配。
沿印刷电路板孔的纵轴方向无误差的形锁合连接通过这样的方式实现,即,这样地设置和构造销子上的卡锁凸台,使得在构件完全装到印刷电路板上时卡锁凸台设在印刷电路板的孔内部。
为了进一步加强毛细作用,销子圆周在位于印刷电路板的孔内的整个段上做有至少一个凹槽。
通过印刷电路板的孔的金属化(金属敷涂),实现渗入印刷电路板孔内的焊料与印刷电路板特别良好的形锁合。
下面借助于附图详细说明本发明。附图表示:
图1本发明高频连接器一种优选实施形式从上方的透视图,
图2按图1的高频连接器从下方的透视图,
图3按图1的高频连接器在安装状态连同插在上面的高频同轴插头从上方的透视图,
图4按图1的高频连接器在安装状态连同插在上面的高频同轴插头局部剖底视图,
图5构件的一种优选实施形式插在印刷电路板上的俯视图,
图6在钎焊过程前图5的X局部视图,
图7沿图6的A-A线的剖视图,
图8在钎焊过程后图5的X局部视图,
图9沿图8的B-B线的剖视图。
在图1和2中,所示的本发明高频连接器的优选实施形式设计成可安装在表面上的构件(SMD-Surface Mount Devide),并包括一壳体10,在它里面安装一第一对弹簧片12、14和一第二对弹簧片16、18。壳体10在一侧具有一缺口20,弹簧片12、14、16、18在此缺口内自由悬伸。弹簧片12、14、16、18这样设置并且是弹性的,使得第一对弹簧片12、14与高频同轴插头的内导体、第二对弹簧片16,18与高频同轴插头的外导体分别以其在缺口20区域内的自由端电接触,就像后面还要详细说明的那样。一对的弹簧片12、14或16、18在位于缺口20内的自由端处分别相互背向折弯,从而产生一定的接收区,因此当高频同轴插头和高频连接器之间由于有误差而没有正确对齐时,也能保证使高频同轴插头插入弹簧片12、14、16、18之间。
特别是如由图2所见,每个弹簧片12、14、16、18在背向缺口20或高频同轴插头的末端上具有一接触面22、24、28,其中第一对的弹簧片12、14在接触面24区域内做成一体。这些接触面设置在一个平面内,并分别构成与印刷电路板上的触点电接触的焊接面,并用来和印刷电路板机械连接,如下面还要详细说明的那样。壳体10侧面设有销子28,它们与壳体10做成一体,并基本上垂直于接触面22、24、26的平面延伸。这些销子用来嵌入印刷电路板上相应的孔内,以便使高频连接器相对于印刷电路板精确定位和机械固定。
在图3和图4中举例表示本发明高频连接器的安装状态。销子28嵌入印刷电路板32上的孔30内。该印刷电路板32已经装在壳体34内。此壳体34具有一用于带内导体40和外导体42的高频同轴插头38的缺口36。如特别是由图4可见,即使在壳体34完全封闭后同心插头也可以通过缺口36方便地从外面插入,这时第一对弹簧片12、14与内导体40、第二对弹簧片16、18与外导体42电接触。这里一个对的弹簧片12、14和16、18相互离开这样的距离,使得内导体40和外导体42将弹簧片12、14、16、18弹性的自由端相互挤开,从而产生相应的接触力,它与接触面协同建立起电接触。
带有壳体和用于高频接头的缺口的印刷电路板的制造方法表述如下:首先用机械方法将焊膏涂在印刷电路板上,并且将所有构件包括高频连接器机械安装(机械装配)。接着在高温空气炉内进行钎焊过程(reflow lten)。这时本发明的高频连接器的接触面22、24、26与印刷电路板32上相应的接触部位钎焊。接触高频同轴插头的中心导体40的第一对弹簧片12、14的接触面24与印刷电路板32上的高频信号线电连接。同时第二对弹簧片16、18的接触面22和26分别与印刷电路板32上的接地触点(机壳触点)电连接。如在SMD-构件中常见的那样,钎焊连接同时造成与印刷电路板32的机械连接。两个销子28提供附加的机械固定,这里销子28承受以后在高频同轴插头插入时出现的侧向力,使它不损坏钎焊连接。接着将印刷电路板32装入壳体43内并封闭壳体34。然后通过缺口36插入高频同轴插头38,这时,通过弹簧片12、14、16、18的布局和结构,在印刷电路板32上的高频信号线和高频同轴插头38的中心导线40之间、以及在印刷电路板34上的相应接地触点和高频同轴插头38的外导体42之间通过将高频同轴插头38插入而不后续地进行焊接,经高频连接器自动地建立了相应的导电接触。将高频同轴插头38压入壳体34内,这同样可以在生产线上机动地进行。
图5表示用于印刷电路板32的构件的优选改进结构。构件包括壳体10和两个销子28。在图1中构件插在印刷电路板32上,这里每个销子28嵌在印刷电路板上金属化(敷涂金属)的孔30内。
图6和7附加地表示在钎焊前插在上面的构件的状态,这里可以看到孔30的金属化层56。环绕孔30圆周的一部分涂抹了焊膏50,销子28插入孔30内。销子28在其自由端上形成一卡锁凸台52,其中在卡锁凸台52区域内销子28的直径小于孔30的内径。在嵌入到孔30内的销子28的剩余段内销子28的直径也小于孔30的内径。此外,销子28的长度这样选择,使得在构件完全插在印刷电路板32上时卡锁凸台52还位于孔30之内,如特别是由图7可见。此外,销子28沿纵向设有凹槽54,如特别是由图6可见。与孔30相比销子28较小的直径和凹槽54这样选择,使得在销子28的外周和孔30的内圆周之间形成一具有毛细管性能的中间空腔。
在首先由自动装配设备将所有构件插在印刷电路板32上并接着在高温空气炉内进行钎焊过程的制造方法中,焊料50被加热并转变成液相。然后液态焊料50通过毛细作用渗入销子28的外周和孔30的内圆周之间的中间空腔内,并基本上完全填满此空腔。
图8和9表示在焊料50冷却和硬化后的状态。中间空腔被焊料填满,焊料50与孔30的金属化层56形锁合连接。这已经造成印刷电路板32和销子28之间在印刷电路板32平面内的形锁合连接。此外通过卡锁凸台52形成沿孔30纵轴方向的亦即在垂直于印刷电路板32方向的形锁合。总而言之,由此使销子28在空间的所有三个方向与印刷电路板32牢固连接或者说锁紧。显而易见,为此不必花费插入力或锁紧力。锁紧在钎焊过程中自动建立。此外,很显然销子28和印刷电路板32之间的连接是无误差的。

Claims (14)

1.用于将同轴插头(38)与印刷电路板(32)上的高频传输线相连接的高频连接器,
其特征为:
高频连接器具有至少一个设置和构造用来电接触同轴插头(38)的一中间导体(40)的第一对弹簧片(12,14),以及至少一个设置和构造用来电接触同轴插头(38)的一外导体(42)的第二对弹簧片(16,18),其中第一对弹簧片的至少一个弹簧片(12,14)在一背向同轴插头(38)的末端上具有一个用于将高频连接器与印刷电路板(32)上的高频传输线电连接以及用于与印刷电路板(32)机械连接的接触面(24),而第二对弹簧片的至少一个弹簧片(16,18)在一背向同轴插头(38)的末端上具有一个用于将高频连接器与印刷电路板(32)上的接地触点电连接以及用于与印刷电路板(32)机械连接的接触面(22,26)。
2.按权利要求1的高频连接器,其特征为:弹簧片(12,14,16,18)的接触面(22,24,26)设置在一个平行于印刷电路板(32)的平面内。
3.按权利要求1或2的高频连接器,其特征为:同轴插头(38)具有一用于一个包围印刷电路板(32)的壳体的壳体穿引段。
4.按上述权利要求之至少一项的高频连接器,其特征为:所有弹簧片(12,14,16,18)在一个平行于印刷电路板(32)的平面内延伸。
5.按上述权利要求之至少一项的高频连接器,其特征为:第一对的各弹簧片(12,14)在接触面(24)区域内做成一体。
6.按上述权利要求之至少一项的高频连接器,其特征为:一对弹簧片的各弹簧片(12,14或16,18)在其朝向同轴插头(38)的末端处相互背向折弯。
7.按上述权利要求之至少一项的高频连接器,其特征为:它具有一支承所有弹簧片(12,14,16,18)的壳体(10)。
8.按权利要求7的高频连接器,其特征为:壳体(10)做成平面构件。
9.按权利要求7或8的高频连接器,其特征为:壳体(10)具有至少一个销子(28),它背向壳体(10)延伸,以嵌入印刷电路板(32)内。
10.按权利要求9的高频连接器,其特征为:销子(28)构造成用来嵌入印刷电路板(32)的一个孔(30)内,其中销子(28)具有至少一个卡锁凸台(52),它沿销子(28)的径向突出于其外周,其中销子(28)上的卡锁凸台(52)这样地设置和构造,使得销子(28)的外周在卡锁凸台(52)区域内小于印刷电路板(32)上的孔(30)的直径,其中销子(28)伸入印刷电路板(32)上的孔(30)内的那一段的外周设计成这样,使得在这一段的外周与印刷电路板(32)的孔(30)的内壁之间至少在部分外周上形成一种对于焊料有毛细作用的中间空腔,使得在钎焊过程中位于印刷电路板(32)表面上的焊料(50)通过毛细作用渗入中间空腔内并填满此中间空腔。
11.按权利要求10的高频连接器,其特征为:销子(28)上的卡锁凸台(52)这样地设置和构造,使得在构件完全装到印刷电路板(32)上时卡锁凸台(52)设在印刷电路板(32)中的孔(30)内部。
12.按权利要求10或11的高频连接器,其特征为:销子(28)圆周沿纵向在位于印刷电路板(32)的孔(30)内的整个段上做有至少一个凹槽(54)。
13.按权利要求10至12之至少一项的高频连接器,其特征为:印刷电路板(32)中的孔(30)是金属化的。
14.按权利要求7至13之至少一项的高频连接器,其特征为:壳体(10)具有一缺口(20),弹簧片(12,14,16,18)的朝向同轴插头(38)的自由端伸入到此缺口内。
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