TW501316B - Connector for connecting a first circuit board to a second circuit board - Google Patents

Connector for connecting a first circuit board to a second circuit board Download PDF

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TW501316B
TW501316B TW089118126A TW89118126A TW501316B TW 501316 B TW501316 B TW 501316B TW 089118126 A TW089118126 A TW 089118126A TW 89118126 A TW89118126 A TW 89118126A TW 501316 B TW501316 B TW 501316B
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Yakov Belopolsky
John R Ellis
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Fci Sa
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501316 _ 案號89Π8126_年月曰__ 五、發明說明（1) 相關專利申請資料 本專利申請與1 9 9 9年9月1 5曰歸檔之臨時美國專利申請 案號6 0/ 1 5 4, 1 5 9有關，本文中以提及方式併入。 發明範鳴 本發明嘴常與電連接器有關，尤其，本發明與用以減低 電連接器之電感並可增加目前運送之電容量的方法及結構 有關。 發明背景 於現今的高速電子設備中，希望互連路徑的組件能夠具 有最佳化信號傳輸特性；否則會使系統的完整性受損或降 級。此類特性包括減低電感、增加載流容量、適合的頻率 滾降（r ο Π - 〇 f f )及減少接地彈回（b 〇 u n c e )。至今仍繼續努 力發展儘可能不影響系統的電力連接器。 於設計連接器的過程中，感應係數是非常重要的事項。 尤其是對供高速電子設備使用的電力連接器特別重要。此 類連接器的例子之一是板邊連接器。邊緣連接器係用於容 納具有接合邊緣及鄰近邊緣之接觸區的印刷電路板。此類 的邊緣連接器具有用以界定細長插孔的細長外殼，或膝以 容納印刷電路板接合邊緣的插槽。接頭端子沿著插槽的一 邊或兩邊留間隔，’用以接合鄰近電路板接合邊緣的接觸 區。於許多應用中，此類的邊緣連接器係架設在第二印刷 電路板上。接合邊緣板通常稱為子板，而架設連接器的電 路板則稱為母板。電感效應因印刷電路板互連而產生。因 此，希望減低因印刷電路板互連而產生的電感效應，進而 需要能夠減低連接之電路板間電感效應的互連系統。此
O:\66\66094.ptc 第5頁 501316 案號 89118126 曰 修正 五、發明說明（2) 外，還希望增加電路板間載流容量。 發明概述 本發明揭示一種用以減低電連接器之電感的低電感電力 連接器。一介面連接器將電路板連接在一起，且可減低電 感並增加載流容量。 根據本發明一項具體實施例的連接器包括一第一接觸 片，其具有一第一接合部份及一第二接合部份；以及，一 第二接觸片，其具有一第一接合部份及一第二接合部份， 其中該第一及第二接觸片交錯。 根據本發明的觀點，第一接觸片的第一接合部份及第二 接觸片的第一接合部份係位於一面板的反面，使得該等第 一接合部份接合電路板的反面。第一接觸片及第二接觸片 的第一接合部份互相面對面及/或互相偏移。 根據本發明的進一步觀點，第一接觸片的第二接合部份 及第二接觸片的第二接合部份係位於一面板的反面，使得 該等第二接合部份接合電路板的反面，或者，第一接觸片 的第二接合部份及第二接觸片的第二接合部份共面，使得 該等第二接合部份接合電路板的同一面。 - 根據本發明的另一項觀點，第一接觸片及/或第二接觸 片的第一及第二接合部份互相平行。 根據本發明的其他觀點，每個接觸片進一步包括位於第 一與第二接合部份間的主體，並且第一與第二接合部份的 排列係相對於主體傾斜。傾斜角度最妤是90度。 根據本發明另一項具體實施例的連接器包括一第一大體 上ϋ型接觸片，其具有一第一接合部份及一第二接合部
O:\66\66094.ptc 第6頁 501316 _案號 89118126 五、發明說明（3) 份；以及，一第二大體上1]型接觸 部份及一第二接合部份。 /、具有一第一接合 根據本發明的一項觀點，第一接觸片位於 ' 内，使得ϋ形為同方向。 #啊；1 根發明的另一項觀點，第一接觸片位於第二接觸片 内，使得U形為反方向。 根據本發明的進一*步觀點，第一及/武楚-祕人t¥r? \ 列在-起，或互相重[ 及…一接合部份並 只要詳讀下文中參考附圖解說的本發明詳細說明，將 明白本發明的上述及其他觀點。 圖式簡單描述 圖1顯示兩片電路板間傳統式介面連接的方塊圖。 圖2顯示具有根據本發明之水平接觸片之示範性連写 的透視圖。 圖3A及3B分別顯示根據本發明之另一例示性連接器的側 面及俯視圖。 圖4顯示圖2顯示之連接器之第一接觸片的透視圖。 圖5顯示圖2顯示之連接器之第二接觸片的透視圖。-圖6顯示根據本發明之又一例示性連接器的侧面圖。 圖7 A及7 B分別顯示根據本發明之替代示範性連接器的侧 面及俯視圖。 圖8 A及8 B分別顯示根據本發明之進一步替代示範性連接 器的侧面及俯視圖。 圖9顯示具有根據本發明之垂直接觸片之示範性連接器 的側面圖。
O:\66\66094.ptc 第7頁 501316 _案號 89U8126__±——δ-修正 _ 五、發明說明（4) 圖1 0顯示根據本發明之另一項示範性連接器的斷面圖。 圖11顯示圖10顯示之連接器的俯視圖。 圖12顯示圖10顯示之具有並列接觸片之連接器的透視 圖。 圖1 3顯示圖1 0顯示之具有位於兩端之接觸片之極板的透 視圖。 圖14顯示連接圖1〇顯示之連接器之重疊型接觸片的透視 圖。 圖1 5顯示根據本發明之另一項示範性連接器的斷面圖。 圖1 6顯示根據本發明之另一項示範性連接器的斷面圖。 示範性具體實施例詳細說明暨最佳模式 本發明揭示一種用以將多重電路板連接在一起的介面連 接器15。諸如圖1顯示之微處理器電路板10的典型電路基 材可包括（例如）快取、電力及回程（return traces)的接 觸線或觸點區。希望將電路板1 〇連接到諸如配電板2 0的電 路板基材。快取、電力及回程接觸線通常是連接到配電板 2 0上適合的傳導元件。希望減低互連電路板間的電感，並 同時增加載流容量。應知道’快取、電力及回程接觸線的一 排列可按照電路板設計師的需求變化。 - 一 圖2顯示根據本發明之連接器中使用之示範性接觸片對 的透視圖。接觸片對5〇包括交錯的第一接觸片戒極板60及 第二接觸片或極板7 0。如熟習此項技術者所知，於此系統 中，LC=1/C2，即電感與電容的乘積為一常數，因此，本 案中增大的極板會有較大之電容，故可減低電感。接觸片 6 0及7 0最好用諸如K ap t on的介質材料分開，以^^防短路或
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其他干擾。位於第一接觸片6〇兩端的是接合部份62 , 64， 而位於第二接觸片70兩端的是接合部份72，74，用以接合 電路板110 ’120(例如圖3A及3B所示）。接觸片6〇，70的中 間部份通常是橫向延伸，最好是與電路板11〇，12〇垂直的 方向延伸。最好使用（例如）焊料將接觸片6 〇，7 〇的一端固 定在某一電路板11〇，；12〇上。接觸片60，70的另一端最好 可移動，以便容納另一個電路板丨丨〇，1 2 〇。接合部份6 2及 72都可在電路板的同一面上接合電路板，或在電路板的反 面上接合電路板。同樣地，接合部份64及74都可在電路板 的同一面上接合電路板，或在電路板的反面上接合電路 板。如圖3A所示，包括接觸片60及70之連接的主體最好於 塑膠外殼52中過模鑄造，但也可使用其他的方法來裝配連 接器。例如，適合的接合件（未顯示）可穿過接觸片,7〇 的開孔6 1，71延伸，以便將連續的接觸片串接在一起（最 好用適當的介質材料分開）。 圖3 A顯示根據本發明之另一例示性連接器對5 〇的侧面 圖，而圖3B顯示該連接器對50的俯視圖。電路板11〇具有 諸如接觸線或觸點區1 1 2及11 4的各種傳導元件，這些侓導 元件插入在饵於連接器50某一端上的接合部份64與74之 間’以及，第二電路板1 2 0具有諸如接觸線或觸點區1 2 2及 124的傳導元件，這些傳導元件插入在位於連接器50另一 端上的接合部份62與72之間。於此方法中，電路板110及 120的接觸線11 2及122以電子方式連接，且電路板110及 120的接觸線114及124以電子方式連接。於圖3的具體實施 例中’接合部份6 2及72接合位於電路板1 20反面上的接觸
O:\66\66094.ptc 第9頁 501316 -- 案號89118126_年月曰_修正—_ 五、發明說明（6) 線或觸點區122及124，而接合部份64及74接合位於電路板 110同一面上的接觸線或觸點區112及114。為了互連額外 的接觸線對，可使用額外的接觸片（未顯示）。 圖4顯示第一接觸片60的透視圖，而圖5顯示第二接觸片 70的透視圖。如圖4所示，其中一項選擇是提供第一接觸 片60，其中第一接觸片6〇的某一端上具有與接觸片6〇平行 的平直型接合部份64，而在第一接觸片60的另一端上具有 從與接觸片6 0平行之平直型接合部份6 2開始延伸的傾斜接 觸尖端63。圖5顯示另一種第二接觸片70的相似外觀，尤 其是傾斜接觸尖端7 3。請思考接合部份6 2，6 4 , 7 2，7 4可 能是平直、傾斜或具有任何適合排列的任一種，這是取決 於連接器5 0要互連的電路板而定。圖6顯示根據本發明之 另一例示性連接器5 〇的側面圖。如圖所示，接觸尖端6 3傾 斜的方向與接觸尖端73的傾斜方向相反。但是，接觸尖端 6 3可以是相對於接觸尖端7 3的任何傾斜角度。接合部份6 2 及72最好是互相平行，如同接合部份64及74 一樣。 圖7 A及7 B分別顯示根據本發明之替代連接器的侧面及俯 視圖。連接器50包括交錯的接觸片60及7〇，如前文中亦關 於圖2的說明相似。連接器5 〇用於接合位於電路板丨丨〇， 120正反兩面上的接觸線。尤其，接合部份62及72係用於 接合位於電路板120反面上的接觸線122，124。同樣地， 接合部份64及74係用於接合位於電路板11〇反面上的接觸 線1 1 2，1 1 4。接合部份6 2 , 6 4，7 2，7 4可具有任何適當的 接頭端子’以便在接觸線Η 2，1 1 4，1 2 2，1 2 4與接觸片 6 0 ’ 7 0間構成有效的電子連接。為了互連額外的接觸線
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__案號 89118126 五、發明說明（7) 年 月_3_修正 對，可使用額外的接觸片（未顯示）°
圖8 A及8 B分別顯示根據本發明之進一步替代連接器的 面及俯視圖。連接器50包括交錯的接觸片㈣及70，蓮用$ 接合位於電路板1 1 0，1 2 0某一面上的接觸線。尤其，接= 部份6 2及7 2係用於接合位於電路板1 2 0同一面上的接觸石 122，124。同樣地，接合部份6 4及74係用於接合位於電 板1 1 0同一面上的接觸線1 1 2，1 1 4。可使用任何適當的％ 頭端子，以便在接觸線11 2，11 4，1 2 2，1 2 4與接觸片6 〇 7 0間構成有效的電子連接。為了互連額外的接觸線對，/ 使用額外的接觸片（未顯示）° T 雖然圖2到8的具體實施例具有與接觸板平行的接觸片 接合部份，但是可考慮任何相對於接觸片傾斜的接觸板^ 接合部份。例如，可將接合部份6 2，6 4，7 2，7 4配置成^ 接觸片60，70平行的方向，如圖9所示。在此方法中，可' 將電路板110，120垂直堆疊。 不同於上述之將接觸板交錯的具體實施例，極板還可能 具有以介質材料分開的其他排列’例如，分開的u形。圖b 1 0顯示根據本發明之示範性具體實施例的斷面圖，而斷i i 顯示俯視圖。於此項具體實施例中，有一 ϋ形極板2 6 0位於 另一個U形極板2 7 0内，但是藉由介電材料2 8 1分開。例 如，如圖12及13所示，接觸片與接合部份從極板的一端延 伸，以便接觸電路板1 1 0，1 2 0上關聯的接觸線或觸點區。 雖然圖1 2只有顯示從極板某一端延伸的接合部份2 6 2， 272，但是可考慮從極板另一端延伸的額外接觸片或接合 部份。圖1 3顯示具有從每一端延伸之接合部份2 6 2，2 6 4的
O:\66\66094.ptc 第11頁 501316 _案號89118126_年月曰__ 五、發明說明（8) 示範性U型極板。接觸片及接合部份可並列（如圖1 2所示） 或疊置（如圖1 1及14所示）。 圖1 5顯示另一種示範性具體實施例，其中U型極板2 6 0倒 置在另一個U型極板270中。如同其他的具體實施例，介質 材料2 8 1分隔極板2 6 0，2 7 0。類似於上述的具體實施例， 接觸片係位於極板2 6 0，2 7 0某端上，並可重疊或並列。 圖1 6顯示另一項示範性具體實施例，其中U型極板2 6 0相 對於另一個U型極板2 7 0倒置（如圖1 5所示），並且，於此項 具體實施例中，將倒置的U型極板2 6 0偏移，使得U型的某 一腳位於U型極板270中，而另一腳位於ϋ型極板275中。請 注意，本發明的複數個連接器可平行排列，以便互連位於 電路板上的多重接觸片。如同其他的具體實施例，介質材 料281可分隔極板26 0，27 0。 雖然本文中參考某些特定具體實施例來解說本發明，但 是本發明不打算限制於呈現的詳細說明。而是，於申請專 利範圍同等範疇及範圍内的細節可進行各種修改，而不會 脫離本發明。
O:\66\66094.ptc 第12頁 501316 _案號89118126_年月日_修正 圖式簡單說明 主要元件代表符號
10 電 路 板 15 介 面 連 接 器 20 配 電 板 50 接 觸 片 對 52 塑 膠 外 殼 60 第 一 接 觸 片 6 1 開 孔 62 接 合 部 份 63 傾 斜 接 觸 /jK 端 64 接 合 部 份 70 第 二 接 觸 片 71 開 孔 72 接 合 部 份 73 傾 斜 接 觸 尖 端 74 接 合 部 份 110 電 路 板 112 接 觸 線 114 接 觸 線 120 電 路 板 122 接 觸 線 124 接 觸 線 260 U形極板 262 接 合 部 份 2 64 接 合 部 份 O:\66\66094.ptc 第13頁 501316
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Claims (1)

  1. 501316 _案號89118126_年月曰_fli_ 六、申請專利範圍 1. 一種用以將一第一電路板連接到一第二電路板的連 接器，該連接器包括： 一第一接觸片，其具有一第一接合部份及一第二接合部 份；以及 一第二接觸片，其具有一第一接合部份及一第二接合部 份， 其中該第一及第二接觸片交錯。 2. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中該第一接觸片 的第一接合部份及該第二接觸片的第一接合部份係位於一 面板的相對面上，使得該等第一接合部份接合一電路板的 相對面。 3. 如申請專利範圍第2項之連接器，其中該等第一接合 部份互相面對面。 4. 如申請專利範圍第2項之連接器，其中該等第一接合 部份互相偏移。 β 5 . 如申請專利範圍第2項之連接器，其中該第一接觸片 的第二接合部份及該第二接觸片的第二接合部份係位於一 面板的相對面上，使得該等第二接合部份接合一電路杬的 相對面。 6. 如申請專利範圍第2項之連接器，其中該第一接觸片 的第二接合部份及該第二接觸片的第二接合部份共面，使 得該等第二接合部份接合一電路板的同一面。 7. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中該第一接觸片 的第一接合部份及該第二接觸片的第一接合部份共面，使
    O:\66\66094.ptc 第15頁 501316 _案號89118126_年月日__ 六、申請專利範圍 得該等第一接合部份接合一電路板的同一面。 8. 如申請專利範圍第7項之連接器，其中該第一接觸片 的第二接合部份及該第二接觸片的第二接合部份係位於一 面板的相對面上，使得該等第二接合部份接舍一電路板的 相對面。 9. 如申請專利範圍第7項之連接器，其中該第一接觸片 的第二接合部份及該第二接觸片的第二接合部份共面，使 得該等第二接合部份接合一電路板的同一面。 10. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中該第一接觸 片的第一及第二接合部份互相平行。 11. 如申請專利範圍第10項之連接器，其中該第二接觸 片的第一及第二接合部份互相平行。 12. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中該第一及第 二接觸片藉由一介質材料分開。 13. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中每個接觸片 進一步包括位於該第一與第二接合部份間的主體，並且該 第一與第二接合部份的排列係相對於主體傾斜。 14. 如申請專利範圍第1項之連接器，該連接器結合一 具有傳導元件的電路基材，該等接觸片固定於該等傳導元 件。 15. 一種用以將一第一電路板連接到一第二電路板的連 接器，該連接器包括：一第一大體上槽型之接觸片，其具 有一第一接合部份及一第二接合部份；以及，一第二大體 上槽型之接觸片，其具有一第一接合部份及一第二接合部
    O:\66\66094.ptc 第16頁 501316 _案號89118126_年月日_修正 _ 六、申請專利範圍 份。 16. 如申請專利範圍第1 5項之連接器，其中該第一接觸 片位於該第二接觸片内，使得槽形為同方向。 17. 如申請專利範圍第1 5項之連接器，其中該第一接觸 片位於該第二接觸片内，使得槽形為反方向。 18. 如申請專利範圍第1 5項之連接器，其中該等第一接 合部份為並列及互相重疊排列。 19. 如申請專利範圍第1 8項之連接器，其中該等第二接 合部份為並列及互相重疊排列。 2 0. 如申請專利範圍第1 5項之連接器，其申該等接觸片 為U形。 21. 如申請專利範圍第1 5項之連接器，該連接器結合一 具有傳導元件的電路基材，該等接觸片固定該等傳導元 件。 22. —種用以將一第一電路板連接到一第二電路板的連 接器，該連接器包括： 一第一接觸片，其具有一第一接合部份及一第二接合部 份；以及 - 一第二接觸片，其具有一第一接合部份及一第二接合部 份， 其中該第一及第二接觸片大體上完全一樣，且該第一接 觸片相對於該第二接觸片倒置。 23. 如申請專利範圍第22項之連接器，其中該第一接觸 片的第一接合部份及該第二接觸片的第一接合部份係位於
    O:\66\66094.ptc 第17頁 501316 _案號89U8126_•年月 曰__ 六、申請專利範圍 一面板的相對面上，使得該等第一接合部份接合一電路板 的相對面。 2 4. 如申請專利範圍第2 3項之連接器，其中該等第一接 合部份互相面對面。 2 5. 如申請專利範圍第2 3項之連接器，其中該等第一接 合部份互相偏移。 2 6. 如申請專利範圍第2 3項之連接器，其中該第一接觸 片的第二接合部份及該第二接觸片的第二接合部份係位於 一面板的相對面上，使得該等第二接合部份接合一電路板 的相對面。 27. 如申請專利範圍第23項之連接器，其中該第一接觸 片的第二接合部份及該第二接觸片的第二接合部份共面， 使得該等第二接合部份接合一電路板的同一面。 28. 如申請專利範圍第2 2項之連接器，其中該第一接觸 片的第一接合部份及該第二接觸片的第一接合部份共面， 使得該等第一接合部份接合一電路板的同一面。 29. 如申請專利範圍第28項之連接器，其中該第一接觸 片的第二接合部份及該第二接觸片的第二接合部份係位於 一面板的相對面上，使得該等第二接合部份接合一電路板 的相對面。 30. 如申請專利範圍第28項之連接器，其中該第一接觸 片的第二接合部份及該第二接觸片的第二接合部份共面， 使得該等第二接合部份接合一電路板的同一面。 31. 如申請專利範圍第2 2項之連接器，其中該第一接觸
    O:\66\66094.ptc 第18頁 501316 _案號89118126_年月曰__ 六、申請專利範圍 片的第一及第二接合部份互相平行。 3 2. 如申請專利範圍第3 1項之連接器，其中該第二接觸 片的第一及第二接合部份互相平行。 3 3. 如申請專利範圍第2 2項之連接器，其中該第一及第 二接觸片藉由一介質材料分開。 3 4. 如申請專利範圍第2 2項之連接器，該連接器結合一 具有傳導元件的電路基材，該等接觸片固定該等傳導元 件。
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