CN219267928U - 一种垂直免焊互连的接触结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种垂直免焊互连的接触结构，包括封装壳体、金属插针和金属探针，封装壳体内设有第一绝缘子，以及金属压环，封装壳体和金属探针之间设有第一弹性件，金属压环内设有第二绝缘子，第二绝缘子的前端设有中心探针，中心探针和金属插针之间设有第二弹性件；本实用新型的优点：通过第一弹性件提供压紧力使金属探针紧密的贴合于印制电路板的接触点平面，以及通过第二弹性件提供压紧力使中心探针紧密的贴合于印制电路板的接触点平面，从而有效的保证了中心探针和印制电路板的有效接触，从而实现了与印制电路板的垂直免焊互连，而且整个连接工艺无需焊接工艺，有效的节约成本，降低了工艺的难度。

Description

一种垂直免焊互连的接触结构

技术领域

本实用新型涉及一种垂直免焊互连的接触结构。

背景技术

随着电子战技术的发展，对电子装备的性能要求大幅提高。特别是在无人机、作战飞机等灵活作战的武器平台中，体积和质量要求越来越小，但对更高指标和更多功能的设备需求却成倍提高。这对电子设备的小型化、轻量化、集成度和可靠性提出了更高的要求。

在传统的电子系统装备中，各个功能模块或单元之间的信号传递主要采用电缆连接、表贴焊接(SMT)或球栅阵列(BGA)焊接等互联方式。在射频微波系统中，由于信号通道多，高频传输要求高，各个模块之间的高频信号传输几乎全部通过电缆和高频连接器，使得其结构体积大，占用较多空间尺寸，当接口多达几十甚至上百时，其互联关系比较复杂，线缆盘绕，对系统的小型化和维护修理带来很大困难。

常规的表贴免焊的技术有两种：①一种是中心接触件通过弹性件来进行互联，连接器外壳与基板之间通过焊接实现外导体的屏蔽接触；②另一种是中心接触件通过弹性件来进行互联，连接器外壳与基板之间通过金属对金属直接贴合实现外导体的屏蔽接触。

第①种方法，对焊接的工艺和工艺人员要求比较高，焊接的质量对连接器的性能影响极大；不利于系统的调试和返修，多次返修焊接造成印制电路板的损坏，增加不必要的成本；

第②种方法，连接器外壳与基板之间还是通过金属对金属实现外导体的屏蔽接触，这对连接器外壳的端面和基板的平面度要求比较高，对加工精度要求也比较高，成本比较大，周期比较长。

实用新型内容

本实用新型的目的就是解决现有电缆和高频连接器的信号传输方式存在结构体积大和占用空间大的技术问题，提出一种垂直免焊互连的接触结构，通过第一弹性件和第二弹性件提供的压紧力分别使中心探针和金属探针的接触点紧密贴合于印制电路板的接触点平面，不仅能保证与印制电路板的有效接触，而且能实现了整个接触结构的小型化设置。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种垂直免焊互连的接触结构，包括封装壳体、金属插针和金属探针，所述封装壳体内设有安装金属插针的第一绝缘子，以及安装金属探针的金属压环，所述封装壳体和金属探针之间设有第一弹性件，所述金属压环内设有第二绝缘子，所述第二绝缘子的前端设有中心探针，所述中心探针和金属插针之间设有第二弹性件，所述中心探针和金属探针上均设有与印制电路板接触互连的接触点。

优选的，所述第一绝缘子上设有第一水平通孔，所述金属插针安装在第一水平通孔内。

优选的，所述第一水平通孔内设有台阶，所述金属插针的外侧壁上设有与台阶相抵的凸台，且所述凸台与金属插针为一体成型。

优选的，所述第二绝缘子上设有第二水平通孔，所述中心探针设置在第二水平通孔的一端，所述第二弹性件设置在第二水平通孔的另一端。

优选的，所述中心探针上设有与第二弹性件相抵的第一圆盘，所述金属插针上设有安装第二弹性件的安装槽。

优选的，所述金属压环上设有第三水平通孔，所述金探插针设置在第三水平通孔的一端，所述第一弹性件设置在第三水平通孔的另一端。

优选的，所述金属探针上设有与第一弹性件相抵的第二圆盘，所述封装壳体上设有安装第一弹性件的第一安装孔。

优选的，所述封装壳体上设有安装第一绝缘子的第二安装孔，以及安装金属压环的第三安装孔，且第二安装孔的水平轴线与第三安装孔的水平轴线重叠。

综上所述，本实用新型的优点：通过在金属探针和封装壳体内设置第一弹性件，在自然状态下，金属探针在第一弹性件的弹力作用下能高出封装壳体的端面，当金属探针与印制电路板贴合时，金属探针受压后后缩，并进一步压缩第一弹性件，压缩后的第一弹性件提供压紧力使金属探针紧密的贴合于印制电路板的接触点平面，从而有效的保证了金属探针和印制电路板的有效接触，同理，通过在中心探针和金属插针之间设有第二弹性件，在自然状态下，中心探针在第二弹性件的弹力作用下能高出封装壳体的端面，当中心探针与印制电路板贴合时，中心探针受压后后缩，并进一步压缩第二弹性件，压缩后的第二弹性件提供压紧力使中心探针紧密的贴合于印制电路板的接触点平面，从而有效的保证了中心探针和印制电路板的有效接触，因此，本实用新型通过第一弹性件提供压紧力使金属探针紧密的贴合于印制电路板的接触点平面，以及通过第二弹性件提供压紧力使中心探针紧密的贴合于印制电路板的接触点平面，从而实现了与印制电路板的垂直免焊互连，而且整个连接工艺无需焊接工艺，有效的节约成本，降低了工艺的难度，其次，在中心探针和金属探针上设置与印制电路板接触互连的接触点，由于金属探针和中心探针分别在第一弹性件和第二弹性件的作用下可实现浮动对接，可与印制电路板更好的屏蔽接触，克服因印制电路板加工误差造成的接触不良，然后，金属压环的设置，一方面能实现金属探针的安装固定，另一方面能防止零部件的轴向窜动，可保证在在剧烈的振动过程中使金属探针和中心探针具有稳定的弹性接触，最后，通过封装壳体实现金属插针、金属探针、第一弹性件、第二弹性件和中心探针的统一封装，大大降低了整个接触结构的占用空间，实现了小型化处理。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种垂直免焊互连的接触结构的结构示意图；

图2为本实用新型与印制电路板接触互连的结构示意图；

图3为本实用新型中封装壳体的结构示意图；

图4为本实用新型中金属插针的结构示意图；

图5为本实用新型中第一绝缘子的结构示意图；

图6为本实用新型中金属压环的结构示意图；

图7为本实用新型中第二绝缘子的结构示意图。

附图标记：

1封装壳体、11第一安装孔、12第二安装孔、13第三安装孔、2金属插针、21凸台、22安装槽、3金属探针、31第二圆盘、4第一绝缘子、41第一水平通孔、42台阶、5金属压环、51第三水平通孔、6第一弹性件、7第二绝缘子、71第二水平通孔、8中心探针、81第一圆盘、9第二弹性件、10接触点、100印制电路板。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，一种垂直免焊互连的接触结构，包括封装壳体1、金属插针2和金属探针3，所述封装壳体1的外侧壁上设有外螺纹，能实现封装壳体1与安装壳体的面板安装连接，所述封装壳体1内设有安装金属插针2的第一绝缘子4，以及安装金属探针3的金属压环5，所述封装壳体1和金属探针3之间设有第一弹性件6，所述金属压环5内设有第二绝缘子7，所述第二绝缘子7的前端设有中心探针8，所述中心探针8和金属插针2之间设有第二弹性件9，本实施例中的第一弹性件6和第二弹性件9均采用弹簧或毛纽扣，所述中心探针8和金属探针3上均设有与印制电路板100接触互连的接触点10。

通过在金属探针3和封装壳体1内设置第一弹性件6，在自然状态下，金属探针3在第一弹性件6的弹力作用下能高出封装壳体1的端面，当金属探针3与印制电路板100贴合时，金属探针3受压后后缩，并进一步压缩第一弹性件6，压缩后的第一弹性件6提供压紧力使金属探针3紧密的贴合于印制电路板100的接触点10平面，从而有效的保证了金属探针3和印制电路板100的有效接触，同理，通过在中心探针8和金属插针2之间设有第二弹性件9，在自然状态下，中心探针8在第二弹性件9的弹力作用下能高出封装壳体1的端面，当中心探针8与印制电路板100贴合时，中心探针8受压后后缩，并进一步压缩第二弹性件9，压缩后的第二弹性件9提供压紧力使中心探针8紧密的贴合于印制电路板100的接触点10平面，从而有效的保证了中心探针8和印制电路板100的有效接触，因此，本实用新型通过第一弹性件提供压紧力使金属探针紧密的贴合于印制电路板的接触点平面，以及通过第二弹性件提供压紧力使中心探针紧密的贴合于印制电路板的接触点平面，从而实现了与印制电路板100的垂直免焊互连，而且整个连接工艺无需焊接工艺，有效的节约成本，降低了工艺的难度，其次，在中心探针8和金属探针3上设置与印制电路板100接触互连的接触点10，由于金属探针3和中心探针8分别在第一弹性件6和第二弹性件9的作用下可实现浮动对接，可与印制电路板100更好的屏蔽接触，克服因印制电路板100加工误差造成的接触不良，然后，金属压环5的设置，一方面能实现金属探针3的安装固定，另一方面能防止零部件的轴向窜动，可保证在在剧烈的振动过程中使金属探针3和中心探针8具有稳定的弹性接触，最后，通过封装壳体实现金属插针、金属探针、第一弹性件、第二弹性件和中心探针的统一封装，大大降低了整个接触结构的占用空间，实现了小型化处理。

所述第一绝缘子4上设有第一水平通孔41，所述金属插针2安装在第一水平通孔41内，能实现金属插针2的快速安装固定，所述第一水平通孔41内设有台阶42，所述金属插针2的外侧壁上设有与台阶42相抵的凸台21，且所述凸台21与金属插针2为一体成型，通过台阶42和凸台21来限定金属插针2的安装位置，提高了金属插针2的固定质量，避免金属插针2的晃动，其次，将凸台21与金属插针2设置为一体成型，能简化凸台21与金属插针2之间的安装工艺，提高整个金属插针2的安装强度，有利于金属插针2的加工。

所述第二绝缘子7上设有第二水平通孔71，所述中心探针8设置在第二水平通孔71的一端，所述第二弹性件9设置在第二水平通孔71的另一端，能实现中心探针8和第二弹性件9的快速安装，保证第二弹性件9的轴向压缩。所述中心探针8上设有与第二弹性件9相抵的第一圆盘81，所述金属插针2上设有安装第二弹性件9的安装槽22，第一圆盘81的设置，能增大中心探针8与第二弹性件9的接触面积，保证第二弹性件9的压缩时的平稳性，本实施例中，第一圆盘81与中心探针8可设置成分体结构或一体式结构，本实施例优先采用一体式结构，能简化第一圆盘81与中心探针8的安装工艺，提高整个中心探针8的安装强度，安装槽22的设置，能方便第二弹性件9的安装固定，保证使用过程中第二弹性件9不脱落。

所述金属压环5上设有第三水平通孔51，所述金属探针3设置在第三水平通孔51的一端，所述第一弹性件6设置在第三水平通孔51的另一端，能快速的实现金属探针3和第一弹性件6的安装，保证第一弹性件6的轴向压缩。所述金属探针3上设有与第一弹性件6相抵的第二圆盘31，所述封装壳体1上设有安装第一弹性件6的第一安装孔11，第二圆盘31的设置，能增大金属探针3与第一弹性件6的接触面积，保证第一弹性件6的压缩时的平稳性，本实施例中的第二圆盘31与金属探针3可设置成分体式结构或一体式结构，本实施例优先采用一体式结构，能简化第二圆盘31与金属探针3的安装工艺，提高整个金属探针3的安装强度，第一安装孔11的设置，有利于第一弹性件6的安装固定，进一步优化整个封装壳体1的结构，保证使用过程中第一弹性件6不脱落。所述封装壳体1上设有安装第一绝缘子4的第二安装孔12，以及安装金属压环5的第三安装孔13，且第二安装孔12的水平轴线与第三安装孔13的水平轴线重叠，能实现第一绝缘子4和金属压环5的独立安装，而且能保证安装后的同轴度，有利于第一弹性件6和第二弹性件9的安装。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (8)

1.一种垂直免焊互连的接触结构，其特征在于：包括封装壳体、金属插针和金属探针，所述封装壳体内设有安装金属插针的第一绝缘子，以及安装金属探针的金属压环，所述封装壳体和金属探针之间设有第一弹性件，所述金属压环内设有第二绝缘子，所述第二绝缘子的前端设有中心探针，所述中心探针和金属插针之间设有第二弹性件，所述中心探针和金属探针上均设有与印制电路板接触互连的接触点。

2.根据权利要求1所述的一种垂直免焊互连的接触结构，其特征在于：所述第一绝缘子上设有第一水平通孔，所述金属插针安装在第一水平通孔内。

3.根据权利要求2所述的一种垂直免焊互连的接触结构，其特征在于：所述第一水平通孔内设有台阶，所述金属插针的外侧壁上设有与台阶相抵的凸台，且所述凸台与金属插针为一体成型。

4.根据权利要求1所述的一种垂直免焊互连的接触结构，其特征在于：所述第二绝缘子上设有第二水平通孔，所述中心探针设置在第二水平通孔的一端，所述第二弹性件设置在第二水平通孔的另一端。

5.根据权利要求4所述的一种垂直免焊互连的接触结构，其特征在于：所述中心探针上设有与第二弹性件相抵的第一圆盘，所述金属插针上设有安装第二弹性件的安装槽。

6.根据权利要求1所述的一种垂直免焊互连的接触结构，其特征在于：所述金属压环上设有第三水平通孔，所述金属探针设置在第三水平通孔的一端，所述第一弹性件设置在第三水平通孔的另一端。

7.根据权利要求6所述的一种垂直免焊互连的接触结构，其特征在于：所述金属探针上设有与第一弹性件相抵的第二圆盘，所述封装壳体上设有安装第一弹性件的第一安装孔。

8.根据权利要求1所述的一种垂直免焊互连的接触结构，其特征在于：所述封装壳体上设有安装第一绝缘子的第二安装孔，以及安装金属压环的第三安装孔，且第二安装孔的水平轴线与第三安装孔的水平轴线重叠。

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