TW201707282A - 用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器 - Google Patents

Abstract

本發明係在提供一種用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器，係為一板對板連接器（2），其用於第一電路板與第二電路板的信號傳輸式連接，特別係用於核磁共振成像系統，其中，該板對板連接器（2）具有一基體（4），該基體具有一用於第一電路板接觸段的第一容納空間（6）和一用於第二電路板接觸段的第二容納空間（8），該第一容納空間（6）與該第二容納空間（8）之間設置有一具有複數彈性件（12）的彈性件載體 (10)，其中在彈簧壓力下每個該彈性件（12）與各該接觸段進行導電接觸。

Description

用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器

本發明係有關於一種用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器，特別係用於核磁共振成像系統。

板對板連接器(board-to-board connectors 或BTB connectors) 用於兩個印刷電路板(printed circuit board, PCB)的彼此連接，以使兩個電路板上的電子組件可以彼此交換電信號。

用於二電路板信號傳輸式連接，下述為已知：一連接件，例如一接觸銷與一對接件，例如一插口，通過插入而互相連接，其中例如該插口被焊接在其中之一電路板上；然而，此種焊接方式相當昂貴，且插入過程中，該接觸銷可能受損形成無可挽回的變形而不能再繼續進行插接，如此一來會導致受影響電路板的技術故障；此外，因電路板的彼此連接無額外機械支撐，因此，產生的衝擊和振動可能導致電接觸或接觸的中斷。

緣此，本發明之目的係為提供一方法，藉此可簡化二電路板的信號傳輸式連接，並同時可減少錯誤的發生。

本發明用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器，主要係設有一基體，該基體具有一用於第一電路板接觸段的第一容納空間和一用於第二電路板接觸段的第二容納空間，其中該第一容納空間與該第二容納空間之間設置有一具有複數彈性件的彈性件載體，其中在彈簧壓力下每個該彈性件與各該接觸段進行導電接觸。

本發明之優點係在：一方面，不必形成複雜耗時的焊接而可降低生產成本；另一方面，則可以藉由彈簧按壓力而取消敏感的引脚連接而可降低製造成本，並同時降低製造的不良率；此外，藉此可實現用於二電路板連接、不需外力的平順插入，並可延長電路板表面的使用壽命；此外，藉由機械式固定可避免插接過程中二電路板接觸點的接觸表面的損毀；更進一步地，藉由機械式固定，由該二電路板與該板對板連接器共同組成的組件較不易受撞擊或震動的影響；最後的優點為，具有該板對板連接器的二電路板的彼此連接，可以不需藉由任何工具而進行。

本發明於該第一容納空間形成一假設的第一插入方向予第一電路板接觸段，於該第二容納空間形成一假設的第二插入方向予第二電路板接觸段，其中該第一插入方向和該第二插入方向為不同向，例如，該第一插入方向與該第二插入方向可以幾乎為反向；藉此，可以提供一特別容易使用操作的板對板連接器。

本發明該第一容納空間與該第二容納空間各以插入式盒體樣式成型；因此該板對板連接器的結構特別簡單，且易於安裝，藉此並可再次簡化其生產製造。

本發明該第一容納空間被賦予該彈性件載體，該第一容納空間可以經由一成型於該彈性件載體上的導引而形成，因該第一容納空間與該第二容納空間皆各自擁有許多相關組件，藉此可以簡化組件的製造。

本發明該第二容納空間被賦予一設於基體上的樞轉式頂蓋，其可於打開位置和關閉位置之間被移動；該第二容納空間可以經由一成型於頂蓋上的導引而形成，該樞轉式頂蓋可例如藉由一薄膜樞接部而固定於基體上，並藉此與基體形成不可分割式的連接。

本發明該板對板連接器具有至少一凸銷，其被設計為只允許在接觸段正確地置入該第一容納空間和/或該第二容納空間的情況下，該基體的頂蓋才能從打開位置移動到關閉位置，藉此可以可靠地防止組裝過程中，其由於第一電路板和/或第二電路板置入第一容納空間或第二容納空間時的錯誤置放，接觸段與各該彈性件接觸所發生的錯誤電接觸。

本發明該基體具有至少一凸銷，為一體成型於該頂蓋上；據此可以形成一個使用上特別簡單的基體。

本發明該第一容納空間和/或該第二容納空間被賦予一抗彈性件，各該抗彈性件相對於該彈性件載體而設置，其中，根據該彈性件載體和該抗彈性件之間的各間隙空間而定義出第一容納空間與第二容納空間；此外藉由該抗彈性件可以提高按壓力，並藉此提升電接觸的連接品質。

本發明該板對板連接器由非磁材料製成，這裡所謂非磁材料應被理解為具有相對磁導率約為1μr的材料，該材料可以為順磁材料或抗磁材料；藉此可允許該板對板連接器的使用環境具有強大磁場，例如其可被使用於核磁共振成像系統。

本發明還包括一組件，其具有第一電路板和第二電路板，其經由一如上所述板對板連接器以信號傳輸方式彼此被連接在一起；該組件可以進一步具有複數框架，其做為電路板的保護框，避免電路板的邊緣和/或角落受損。

有關本發明為達上述之使用目的與功效，所採用之技術手段，茲舉出較佳可行之實施例，並配合圖式所示，詳述如下：

本發明之實施例，請參閱第一圖所示，係板對板連接器2為用於第一電路板與第二電路板的導電性互連，以使第一電路板接觸段與第二電路板接觸段的接觸為導電性連接，並使該第一電路板、該第二電路板與板對板連接器2共同形成一組件。

該組件可以是一核磁共振成像系統（MR或MRI）的一組成元件，所述二電路板其中之一電路板可以例如被設計用於控制可調式病人沙發，而另一電路板則可以被設計用於驅動管體；其中之一電路板或該二電路板可以具有框架，其做為電路板的保護框，尤其可以避免電路板的角落或邊緣受損。

本發明之實施例中，該板對板連接器2具有一基體4、一彈性件載體10和兩個抗彈性件22a、22b。

本發明之實施例中，該基體4之形狀大致為長方體的一體成型注模塑料件，該基體4具有一頂蓋14、一底部16、二側壁18a、18b和一後壁20。

該頂蓋14藉由一設計成薄膜鉸鏈的樞接處28，在打開位置和關閉位置之間，以可位移但被束縛方式固定於基體4上。

基體4內部設置一彈性件載體10，本發明之實施例中該彈性件載體10具有一基座30、複數彈性件12和一保險件32；本發明之實施例中該基座30和保險件32皆為一體成型注模塑料件，而彈性件12為含金件或含金合金成份元件。

此外，各提供一抗彈性件22a、22b，用於緊固於頂蓋14內側與緊固於底部16內側，本發明之實施例中該抗彈性件22a、22b皆為緊壓板，本發明之實施例中該抗彈性件22a、22b為沖壓、彎曲或倒角板件，並具有複數彈簧舌。

本發明之實施例中，該板對板連接器2以及其組成元件之基體4、彈性件載體10 (及其基座30和保險件32或複數彈性件12)、彈性件12與抗彈性件22a、22b等，皆各由非磁性材料製成，例如具有相對磁導率大約為1μr的順磁和/或抗磁材料製成。

另外，請參閱第二圖所示，係為該彈性件載體10的保險件32，該保險件32具有一體成型之第一導引件34，其由兩個反向設置導軌組成，所述第一導引件34定義出一用於第一電路板接觸段的第一容納空間6，在此，一電路板的接觸段可理解為電路板進行接觸的部位，其可與彈性件12進行導電性連接，而各種電子部件則被設置於電路板的其他部位。

另外，請參閱第三圖所示，該具有頂蓋14的基體4處於打開位置，在此，該抗彈性件22a、22b已經被固定於頂蓋14的內側和底部16的內側；本發明之實施例中，為固定頂蓋14於其關閉位置，卡爪24a、24b一體成型於頂蓋14上，當其處於關閉位置時可與相應基體4的凹部26a、26b互相嵌合，以將頂蓋14固定於關閉位置。

此外，頂蓋14具有一體成型之第二導引件38，其由兩個反向設置導軌組成，所述第二導引件38定義出一用於第二電路板接觸段的第二容納空間8。

此外，頂蓋14另具有一體成型之凸銷36a、36b、36c、36d，其為編碼銷，而保險件32（如第二圖所示）則具有容置凸銷36a、36b、36c、36d與頂蓋14之卡爪24a、24b的凸銷容納空間40a、40b、40c、40d、40e、40f，其中，當彈性件載體10與保險件32置入基體4，而頂蓋14處於關閉位置時，該凸銷36a、36b、36c、36d與該卡爪24a、24b嵌入凸銷容納空間中。

在此，本發明之實施例中，該基體4與頂蓋14、底部16、兩個側壁18a、18b、後壁20、第一導引件34和凸銷36a、36b、36c、36d等皆為一體成型注模塑料件。

另外，再請參閱第四圖至第七圖所示，以下將進行板對板連接器2之安裝步驟說明。

該彈性件載體10已藉由下述方式先行組裝，其中彈性件12被插入彈性件12容置空間，而彈性件載體10與保險件32互相連接，該保險件32被設計為，使彈性件12插入容置空間的插入導引口可被封閉，以使該插入容置空間的彈性件12能被固設於其中，其中該容置空間中的彈性件12以浮動狀態固設。

第一步驟（如第四圖所示），於頂蓋14打開時，該二抗彈性件22a、22b於頂蓋14內側和底部16內側的設置方法，於本發明之實施例為使用熱熔固設。

第二步驟（如第五圖所示），同樣地，於頂蓋14打開時該預先組裝的彈性件載體10與基體4連接，其中該彈性件載體10插入二側壁18a、18b之間，於本發明之實施例使用熱熔固設之。

第三步驟（如第六圖所示），該第一電路板的接觸段藉由一沿第一插入方向I的插入，導入第一容納空間6；而該第二電路板的接觸段則藉由一沿第二插入方向II的插入，導入第二容納空間8；在此，本發明之實施例中，該步驟可以分成第一部分步驟：該第一電路板的接觸段藉由一沿第一插入方向I的插入導入第一容納空間6，以及第二部分步驟：該第二電路板的接觸段藉由一沿第二插入方向II的插入導入第二容納空間8。

本發明之實施例中，該第一插入方向I與該第二插入方向II皆為橫向插入，該第一容納空間6與該第二容納空間8皆為插入式盒體，且彼此間隔設置。

因此，該第一插入方向I與該第二插入方向II彼此相異，本發明之實施例中，該第一插入方向I與該第二插入方向II為彼此相向，此外，本發明之實施例中，該第一插入方向I與第二插入方向II在樞接處28的樞軸的延伸方向E上彼此呈基本上為90°的相交角度，在此，“基本上”應理解為製造容差範圍內的誤差。

第四步驟（如第七圖所示），頂蓋14與彈性件載體10從打開位置被帶到關閉位置，其中，凸銷36a、36b、36c、36d與頂蓋14的卡爪24a、24b被嵌入相應彈性件載體10的凸銷容納空間40a、40b、40c、40d、40e、40f中。

此外，第七圖中所示的彈性件載體10與抗彈性件22a、22b之間各形成一間隙空間，並定義為用於接收所述第一電路板接觸段的第一容納空間6，以及定義為用於接收所述第二電路板接觸段的第二容納空間8。

該凸銷36a、36b、36c、36d與該頂蓋14的卡爪24a、24b被設計成如下述方式：當第一電路板已被正確地插入第一容納空間6與第二電路板已被正確地插入第二容納空間8時，才能執行頂蓋14的閉合與卡爪24a、24b的嵌合，因在本發明之實施例中，上述行為可影響該凸銷36a、36b、36c、36d與該卡爪24a、24b的偏移。

此時第一電路板接觸段被抗彈性件22a按壓於彈性件載體10的彈性件12上，從而保證該第一電路板接觸段與相應彈性件12的接觸為安全的導電接觸。

同時，第二電路板接觸段被抗彈性件22b按壓於彈性件載體10的彈性件12上，從而保證該第二電路板接觸段與相應彈性件12的接觸為安全的導電接觸；於是，各該接觸段的接觸可經由相應彈性件12而形成導電連接。

此外，亦可改變第四圖至第七圖所示實施例中，板對板連接器2的安裝步驟順序，例如，可以將第一步驟和第二步驟的順序顛倒過來。

然而，本發明之實施例中，第一電路板只能在頂蓋14開啟的狀態下插入第一容納空間6，否則，凸銷36a、36b、36c、36d會堵住插入第一容納空間6的路徑，因此，在本發明之實施例中，第一電路板最先，亦即先於第二電路板被插入或推入，這就可以排除下述相反插入順序，亦即排除首先將第二電路板插入第二容納空間，然後才將第一電路板插入第一容納空間的插入順序。

藉由上述板對板連接器2，兩個電路板可以在沒有互連焊點的情況下形成信號傳輸式連接，並且不會損壞任何敏感的引脚。

綜上所述，本發明確實已達到所預期之使用目的與功效，且更較習知者為之理想、實用，惟，上述實施例僅係針對本發明之較佳實施例進行具體說明而已，該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，舉凡其它未脫離本發明所揭示之技術手段下所完成之均等變化與修飾，均應包含於本發明所涵蓋之申請專利範圍中。

10‧‧‧彈性件載體
12‧‧‧彈性件
14‧‧‧頂蓋
16‧‧‧底部
18a、18b‧‧‧側壁
2‧‧‧板對板連接器
20‧‧‧後壁
22a、22b‧‧‧抗彈性件
24a、24b‧‧‧卡爪
26a、26b‧‧‧凹部
28‧‧‧樞接處
30‧‧‧基座
32‧‧‧保險件
34‧‧‧第一導引件
36a、36b、36c、36d‧‧‧凸銷
38‧‧‧第二導引件
4‧‧‧基體
40a、40b、40c、40d、40e、40f‧‧‧凸銷容納空間
6‧‧‧第一容納空間
8‧‧‧第二容納空間
I‧‧‧第一插入方向
II‧‧‧第二插入方向
E‧‧‧延伸方向

第一圖所示係為本發明實施例之立體分解圖。 第二圖所示係為本發明根據第一圖所示板對板連接器的保險件之示意圖。 第三圖所示係為本發明根據第一圖所示板對板連接器的基體之示意圖。 第四圖所示係為本發明根據第一圖所示板對板連接器安裝第一步驟的示意圖。 第五圖所示係為本發明根據第一圖所示板對板連接器安裝第二步驟的示意圖。 第六圖所示係為本發明根據第一圖所示板對板連接器安裝第三步驟的示意圖。 第七圖所示係為本發明根據第一圖所示板對板連接器關閉頂蓋的示意圖。

10‧‧‧彈性件載體

12‧‧‧彈性件

14‧‧‧頂蓋

16‧‧‧底部

18a、18b‧‧‧側壁

2‧‧‧板對板連接器

20‧‧‧後壁

22a、22b‧‧‧抗彈性件

28‧‧‧樞接處

30‧‧‧基座

32‧‧‧保險件

4‧‧‧基體

Claims (10)

1. 一種用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器，主要係為一板對板連接器（2），其用於第一電路板與第二電路板的信號傳輸式連接，特別係用於核磁共振成像系統，其中，該板對板連接器（2）具有一基體（4），該基體具有一用於第一電路板接觸段的第一容納空間（6）和一用於第二電路板接觸段的第二容納空間（8），其中該第一容納空間（6）與該第二容納空間（8）之間設置有一具有複數彈性件（12）的彈性件載體 (10)，其中在彈簧壓力下每個該彈性件（12）與各該接觸段進行導電接觸。
2. 如申請專利範圍第1項所述用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器，其中，於該第一容納空間（6）形成一假設的第一插入方向（I）予該第一電路板接觸段，於該第二容納空間（8）形成一假設的第二插入方向（II）予該第二電路板接觸段，其中該第一插入方向（I）和該第二插入方向（II）為不同向。
3. 如申請專利範圍第1項所述用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器，其中，該第一容納空間（6）與該第二容納空間（8）各以插入式盒體樣式成型。
4. 如申請專利範圍第1項所述用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器，其中，該第一容納空間（6）被賦予該彈性件載體（10）。
5. 如申請專利範圍第1項所述用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器，其中，該第二容納空間（8）被賦予一設於該基體（4）上的樞轉式頂蓋（14），其可於打開位置和關閉位置之間移動。
6. 如申請專利範圍第1項所述用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器，其中，該板對板連接器（2）具有至少一凸銷（36a、36b、36c、36d），其被設計為，只允許在接觸段正確地置入該第一容納空間（6）和/或該第二容納空間（8）情況下，該基體（4）之頂蓋（14）才能從打開位置移動到關閉位置。
7. 如申請專利範圍第6項所述用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器，其中，該至少一凸銷（36a、36b、36c、36d），為一體成型形成於該頂蓋（14）上。
8. 如申請專利範圍第1項所述用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器，其中，該第一容納空間（6）和/或該第二容納空間（8）被賦予一抗彈性件（22a、22b）。
9. 如申請專利範圍第1項所述用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器，其中，該板對板連接器（2）由非磁性材料製成。
10. 如申請專利範圍第1項所述用於二電路板信號傳輸式連接的板對板連接器，其中，一組件，特別是一核磁共振成像系統的組件，包括第一電路板和第二電路板，其藉由該板對板連接器（2）信號傳輸式彼此連接。