TW571470B - A modular mezzanine connector - Google Patents

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五、發明説明（ 發明範疇 本發明係關於一種模組式板間夾層型連接器。 發明背景 球格栅陣列（BGA)連接器在本技術領域中已廣泛知悉且 此種連接器的一般討論可見於第5,730,606號美國專利中 。在這些型式的連接器中，積體電路用一球格柵陣列安裝 至塑膠或陶瓷基底上，球格柵陣列一般包括定位在電路基 底之電氣接觸墊上的圓球形銲球。這些類型的接觸器可不 須使用從積體電路伸出的外部導線而安裝至積體電路。球 格柵陣列連接器的優點中包括較小的包裝尺寸、良好的電 氣性能及較低的剖面高度。 在以前技術之夾層型連接器中對每種連接器堆疊高度 和陰陽種類需要獨特的零件。本發明包括一種模組式夾層 型板間連接器，該種連接器可藉從許多種共同零件中選擇 而達成所需的堆疊高度，該等共同零件可混合或匹配以提 供所需的堆疊高度。無論堆疊的高度如何，插頭與插座可 使用該等相同零件中的至少一些來做成。若需要較高的堆 疊高度，則可增加添加的零件。 發明概要 本發明包括一種具有各有一共同基座之插頭總成和插 座總成的模組式夾層連接器。插頭總成和插座總成可彼此 緊密接合以形成模組式連接器用來連接包括印刷電路板之 許多種電氣零件。因為插頭總成和插座總成各有一共同基 座，所以只需要量產一種基座以便製成兩種總成。這是很 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) >71470 A7 發明説明（& , 有利的’因為這樣簡化了製造並降低製造成本。 插頭總成與插座總成的共同基座可有配置在間隙結構 内的複數個凹陷與複數個菱形囊袋。較佳的是在每個凹陷 下方有一囊袋以使接觸器可伸出穿過凹陷中的一個凹陷並 c囊衣中的個囊袋。該等複數個凹陷較佳地大體上呈 矩料狀以使伸出穿過凹陷並進入菱形囊袋内的接觸器可 在環繞伸入囊袋内之;^自惠# A . 卜卜 内足接觸咨的一邵份之周圍接受諸如銲锡 等可熔電熱元件。 效 插U，可包括一插頭蓋和複數個插頭接觸器總成 插顽盍可精包括鉤扣等任何適當的裝置附接至基座 頭接觸器總成可各有塑造至一塑膠載體上的複數個接地和 ㈣接觸器。為了要將插頭接觸器總成抓在插頭總成内， 该塑膠載體插入基座内的插槽内。 訂 插頭蓋可有複數個插槽讓插頭接觸器總成之各插頭接 觸器的-個末端可透過插槽伸出。插頭接觸器的另一個末 接 端透過基座内的凹陷伸進-囊袋内，且—銲球在囊袋内 觸器末端周圍形成。 •插座總成也可有-插座蓋與複數個插錢觸器總成。 至 厘蓋可附接至基座。類似於插頭接觸器總成，插座接觸哭 總成較佳地料在基座囊袋内的_個末端。也類似於_ 接觸器總成’插座接觸器總成較佳地包括複數個被塑造、 塑膠載體的接觸器。塑膠載體可插人基座之插槽内。 有 插座蓋較佳地有複數個插槽且在每個插槽下方配置有 -插座接觸器。插座總成與插頭總成藉嗔合插座蓋與插頭 -6 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X297公爱)一

:::合在—起。插座蓋與插頭蓋可較佳地用—滑動接頭 :=ί。當韓合在一起時’一插頭接觸器伸出穿過插 I内的各個插槽並與一對應插座接觸器嚙合。 插頭總成與插座總成二者都可採用一共同分隔器 成較高的堆疊高度。分隔器可附接至二總成中的任一總成 《基座且相關的插頭蓋或插座蓋可附接至分隔器。可❹ 包括鉤扣等任何適當的裝置來附接諸元件。 下文將描述本發明之其他特徵。 圖式簡述 圖1是根據本發明較佳具體實例之插頭總成的頂視等視 轴圖； 圖2是根據本發明較佳具體實例之插頭總成的底視等視 軸圖； 固3疋固1之插^總成之組合圖，其中插頭蓋被移除； 圖4是圖1與圖2之插頭總成和圖17與圖18之插座總成的 共同基座之較佳具體實例的頂視透視圖； 圖）疋圖1與圖2之插頭總成和圖17與圖18之插座總成的 共同基座之較佳具體實例的底視透視圖； 圖6是圖4之共同基座頂部一部分的透視圖； 圖7是圖5之共同基座底部一部份的透視圖； 圖8疋圖1沿著線8-8截取之斷面圖； 圖9疋圖1沿著線9 - 9截取之斷面圖； 圖1 〇是根據本發明較佳具體實例之圖丨的插頭總成之插 頭蓋的透視頂視圖； 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公楚)

圖1 1疋根據本發明較佳具體實例之圖1的插頭總成之插 頭蓋的透視底視圖； 圖12疋圖10沿著線12-12截取之斷面圖； 圖13疋圖10沿著線13-13截取之斷面圖； 圖14是根據本發明較佳具體實例之分隔器的透視頂視 圖； 圖1 5是根據本發明較佳具體實例之分隔器的透視底視 圖； 圖16是插頭接觸器總成在被單獨分離之前的透視圖； 圖17是根據本發明較佳具體實例之插座總成的頂視透 視圖； 圖1 8是根據本發明較佳具體實例之插座總成的底視透 視圖； 圖19疋圖17與圖1 8之插座總成的組合圖，其中插座蓋被 移除； 圖20是根據本發明較佳具體實例之圖丨7與圖丨8的插座 總成之插座蓋的透視頂視圖； 圖2 1疋根據本發明較佳具體實例之圖丨7與圖丨8的插座 總成之插座蓋的透視底視圖； 圖22是沿著圖17的線22-22截取之斷面圖； 圖23是沿著圖π的線23-23截取之斷面圖； 圖24疋插座接觸器總成在被單獨分離之前的透視圖； 圖24A是一種較佳接地與信號接觸器結構的示意圖； 圖24B是第二種較佳信號與接地接觸器結構的示意圖； ____________- 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 571470

A B c D

六、申請專利範5圍 圖2 5是插頭總成的第二種較佳具體實例之一部份的透 視圖； 圖2 6是插座總成的第二種較佳具體實例之一部份的透 視圖； 圖2 7是圖2 5與圖2 6之插頭總成與插座總成的共同基座 之第二種較佳具體實例的透視頂視圖； 圖28是圖25與圖26之插頭總成與插座總成的共同基座 之第二種較佳具體實例的透視底視圖； 圖29是插座接觸器總成的第二種較佳具體實例之透視 圖， 圖3 0是圖2 9之插座接觸器總成的一部份之側視圖； 圖3 1是轉接器之較佳具體實例的透視圖；且 圖32是第二種較佳具體實例之較佳接地平面和信號接 觸器結構的示意圖。^ 較佳具體實例詳述 本發明之電氣連接器可為包括緊密接合之總成的板間 夾層球格柵陣列（BGA)連接器，該總成包括插頭總成12與 插座總成1 3，插頭總成之較佳具體實例顯示於圖丨與圖2， 插座總成13之較佳具體實例顯示於圖丨7與圖丨8。插頭總成 12與插座總成13嚙合以形成連接器。如下文所詳述者，插 >負〜成1 2與插座總成1 3有共同的基座14。所以插頭總成12 和插座總成13的製造y以簡化，因為插頭總成12和插座總 成13可由一共同基座14做成。這樣也非常有利，因為可降 低製造成本。 … -9- ——————r

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五、發明説明（6 插頭總成 根據本發明較佳具體實例之插頭總成12的頂視和底視 透視圖分別顯示於圖1與圖2。插頭總成12較佳地包括1丑 同基座14、複數個接觸器總成16和一插頭蓋18。插頭總^ 12可根據接觸器高度需要而包括一分隔器2〇,分隔器2〇顯 示於圖14與圖15中。如圖1中所示，插頭蓋18較佳地藉任何 適當裝置以機械方式耦合至分隔器2〇，該適當裝置包括使 用機械連接與黏膠，但不以此為限。分隔器2〇安裝至基座 14。此結構也可參考圖3而了解，該圖顯示插頭總成12的一 邵份而插頭蓋1 8從分隔器20脫離（圖3僅顯示安裝之插頭接 觸器總成16的一部份，但請注意插頭總成12上滿是複數個 此種插頭接觸器總成）。或者當堆疊高度較低時，插頭蓋18 也可直接安裝至基座14且不須使用分隔器2〇。（雖然圖 不插頭總成12有一頂蓋12a且圖17顯示插座總成13有一頂 盍13a ’但請注意這些頂蓋12a、13a<可為相同的頂蓋〉的使 用疋為了製造目的而非形成本文所述連接器的一部份。這 些頂盖12a、13a是為了在操作與製造期間提起總成用。譬 如，可藉施加一吸力至頂蓋12a、Ua而以真空提起總成12 、13) 〇 圖4與圖5顯示用於插頭總成12與插座總成13之共同基 座14的一種較佳具體實例。此基座14是可被使用以形成插 頭又可形成插座的共同零件。圖4是基座14頂部i4a之頂視 透視圖’而圖5是基座14底部14b的底視透視圖。基座14可 由任何適當材料構成且較佳地是聚合材料。此外，基座可 ______ _ 10_ 本紙張尺度適财g g家標i^s) M規格(加χ297公幻 571470 A7 五、發明説明（ ^較^具體實例切示般以單件方式建構成的 件，或也可為任何數目個部件。 /早 、=圖4中所示，基座14之頂部Ma包括複數個凹陷a圖6 …圖中顯示凹陷22之較佳具體實例的近觀圖。每個凹 ㈤較佳地由兩對相對的斜角壁2“ ％界定。斜角壁“、 26彼此接近但不接觸以使其部分界定_凹陷22。如下 砰述且顯示於圖8中者，若基座要被使用為插頭總成的—部 則插頭接觸器總成16之插頭接觸器的一端配接入各凹 22内或者’右基座14要被使用為插座總成的基座，列 插厓接觸器總成的插座可插入凹陷22内。下文將進一步二 述插頭接觸器總成16的結構。 田 、圖：>頭不基座14之透視圖的底視圖而圖7則顯示基座μ 之底部14b的—部份之放大圖。如圖7所示，凹陷22被界定 使，、軚佳地大眩上王矩形形狀。基座丨4之底部14b有複數 個由壁27界定之囊袋25。壁27較佳地被組態以如圖7中所示 般界定囊袋為菱形的形狀。 此外，較佳地為可Μ件且甚至更佳地為銲錫的球格拇 陣列連接器可配置在每個囊袋25内以使每個⑽元件與仲 出穿過凹陷22的接觸器做電氣接觸。這可由從圖丨之插頭總 成12截取之斷面圖8與9最清楚地看到。在所示具體實例中 ，可熔7G件是一銲球。，，球”一詞並非將銲錫侷限於特定的 幾何結構。如目8與9切*，銲球加5在囊袋25内且插 頭接觸器伸出穿過基座凹陷22到囊袋25内。基座Μ可嚙合 至一電氣兀件以便在銲球29與一電路之間形成電氣連接。 ____ -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公爱) ' — —-—------ 571470 A7 B7 五、發明説明（ 譬如’基座14可嚙合至一具有積體電路的板以在銲球與該 電路之間形成電氣連接。 如圖5與7所示，囊袋25大致以交替列的模式配置以使各 囊袋25之中心線與距離該囊袋25兩列的另一囊袋25之中心 線對齊。換一種說法，囊袋25較佳地以間隙菱形形狀模式 配置。此菱形形狀間隙模式讓接觸器可更緊密地包裝，同 時又維持標準商用囊袋尺寸並使用標準BGA銲球。此菱形 排列也賦予接觸器額外的空隙。明確地說，若使用圖7之菱 形囊袋2d ’則即使接觸器不在凹陷22的中央，仍恆有空隙 環繞伸出穿過凹陷之接觸器的端點之整個周圍。相反地， 在某些以前的設計中，凹陷22與囊袋25二者均為矩形形狀 且若接觸器不在中央就可能推擠界定凹陷或囊袋的壁。在 此種設計中，若接觸器不在凹陷22内的中央，則銲錫可能 無法延伸環繞接觸器端點的整個周圍。若銲錫無法環繞接 觸器端點的整個周目，則銲錫、接觸點與另一電氣元件之 間連接的機械完善性就會降低。 如將會整體了解般，插頭總成12與插座總成13會經歷電 力與熱循環’這包括加諸接觸器與銲錫的熱壓力。讓ς踢 ==觸器端點的整個周圍是有利的，因為接觸器端點未 銲錫(銲錫附著在接觸器上) 影響。所以，縐 又k 一 &刀的 度與丁循料命 ㈣^個卵可提升銲球保持 如圖4與5中所示，基座 的也可有複數個從相反側延伸 以凸片28如下文所述般配接配置在插頭蓋 571470

五、發明説明（9 A7 B7 道38(顯示於圖1〇、⑴、分隔器2〇内的通道43(顯示 於圖14與15)或插座蓋7〇内的通道8〇(將於下文中描述且 顯示於圖20與21)以便將基座14附接至插頭蓋μ、:隔器 2〇或插座蓋7G。雖然在本較佳具體實例中使心片28與通 通38、@43、8G當作連接裝置，但可使用任何適當的附接 裝置s如可使用包括但不侷限於扣件與黏膠等其他連接 裝置。 ^ 也顯示在圖4中的插槽30也可配置在基座14内。插槽3〇 被建構以接納插頭接觸器總成16或插座接觸器總成；夺 於下文中參考圖19與圖24詳述）的接觸器總成以使接觸器 總成16、72可安裝在基座14内。下文將詳述基座與插座總 成之接觸器總成的附接。 插頭蓋18的一種具體實例顯示於圖"和丨丨中。圖顯示 插頭蓋18之等視軸頂視圖而圖丨丨則顯示插頭蓋“之等視軸 底視圖。如圖所示，插頭蓋18較佳地是一單件塑造件，但 也由彳夕種令件組成。插頭蓋i 8可由任何適當的材料做成 ’但較佳地是使用聚合型材料。 如圖3與1 〇中所示，插頭蓋丨8可有複數個插槽32，參考 圖1與3可清楚看出每個插槽各可接納一插頭接觸器。圖i 顯π透過插槽32向上伸出的插頭接觸器，而圖3顯示插槽32 插在插頭接觸器59、61上。在所示較佳具體實例中，=槽 32成列地排列且每列有十個尖齒35。但可有任何數目個插 槽^ 2且尖齒3 5可以許多種其他結構排列。 圖11中顯示每列内插槽32的下側是二連續插槽34。圖12

裝 訂 線 -13- 本纸張尺度通财g g家標準(CNS) Α4規格(21GX 29?公爱) 571470 p"-------— B7 五、發明説明（10 ) '' ' 疋牙過數個插槽32沿著圖10的線12-12截取之斷面圖。如該 圖所示’在較佳具體實例中插槽32由一對相面對的側面31 界定，該等側面較佳地彼此有角度錯開以利於接觸器插過 它們。壁33也界定插槽32大致垂直的部分。插槽32還可由 如圖10與12中所示伸出在外部表面36上方之尖齒35界定。 這些尖齒35提供額外的支撐給插頭接觸器且如圖9中所示 般進一步笮化插槽32。請注意可使用許多種其他結構來形 成插彳曰3 2如圖11與13所示在較佳具體實例中與插頭蓋} 8 整合形成的支撐元件33a縱向延伸穿過插頭蓋丨8的中部以 使插頭接觸器總成可以對齊。 k插頭盍18相反側伸出的可為界定通道38之元件37。基 厓14之凸片28配接入通道38以便將基座14扣鉤配接入插頭 盍18内。或者，將於下文中說明的分隔器2〇上的凸片料也 可配接入通道3 8内以將插頭蓋1 8附接至分隔器2〇。此結構 顯示於圖1之較佳具體實例中。在所示較佳具體實例中，每 個元件3 7上有八個與基座14或分隔器2 〇的八個凸片2 8配接 的通道38，但任何適當的元件都可被使用。可使用替代的 裝置以將插頭蓋18附接至基座14或分隔器20。 插頭蓋18有壁39’壁39有較佳的尺寸與形狀以界定用來 容納插座總成的内側40。較佳的是，插座總成13緊貼配接 入内側4 0内以產生滑動配接。壁3 9之角落4 2的尺寸與形狀 被較佳地設計成使下文中所述的插座總成之角落緊貼配接 入璧39内。請注意插頭12與插座π可用許多種其他結構配 接在一起，且這是其中一種將兩個總成丨2、丨3相接之較佳 ______ -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 571470 A7 _______B7 五明説明（” ) " —s 的範例方法。插頭總成的一個或更多個角落之尺寸與形狀 可被設計成只能與插座蓋對應之特定尺寸及形狀的角落相 配接。這可確保插頭蓋與插座蓋以適當方向配接。 圖14與1 5頜示分隔器20的一種較佳具體實例之透視圖 。圖14與15分別為頂視與底視透視圖。分隔器2〇較佳地是 單一塑造件。或者，分隔器20也可由複數個元件建構成。 分隔為20可為聚合材料，但也可使用任何適當的材料。不 同高度的分隔器20可使用於插頭總成12或插座總成丨3以達 成所需堆疊高度的連接器。對較高的堆疊高度而言，可使 用較高的或較多的分隔器；而對較低的堆疊高度而言，則 可使用較小的或較少的分隔器。在較佳具體實例中如圖i 所示使用單一個分隔器20於插頭總成12内且連接至基座i4 與插頭蓋1 8。 分隔器20較佳地有任何適當的裝置以將分隔器2〇連接 至基座14或插頭蓋1 8。在所示較佳具體實例中，連接裝置 是機械型連接裝置且包括可與基座14之凸片28配接的通道 43。分隔器也可有凸片44以將分隔器扣鉤配接至插頭蓋i 8 的通道38。較佳的是，分隔器2〇在其相反的兩側上有通道 43與凸片44。雖然圖15中只顯示一面，但請注意另外一面 也具有類似結構。 可有一系列的溝槽45配置在分隔器20内以容納接觸器 總成。溝槽45較佳地由複數個向内伸出的隔板47界定，該 等隔板支撑接觸器總成的側向末端。 分隔器20也可有複數個向下伸出的接腳49。當分隔器配 _________ -15- 本紙張尺度適财@ @家標準(CNS) A4規格(21G X 297公爱) 571470 A7 _____ B7 五、發明説明（12 ) 且在基座14上時，這些接腳49如圖}與3所示般摘在基座μ 的上部表面51上，這可藉比較圖μ和4來了解。如圖3中清 楚可見，分隔器20有當與基座14配接時產生窗口55的表面 ：>3。14些冒口 55的作用是減少分隔器2〇的重量並提供空氣 流進插頭總成做冷卻的通路。窗口 55也較佳地相對於中心 線不對稱。這有助於插頭總成的製造及在震動饋送系統中 將分隔器20轉正。 圖16顯示用於圖1之插頭總成的插頭接觸器總成1 6之較 佳具體實例，該圖顯示接觸器總成16被分離以移除部分57 之前的狀況。插頭接觸器總成16包括複數個交錯的接地器 5 9與仏號接觸咨6 1。可使用任何數目個此種接觸器以產生 一插頭接觸器總成。在較佳具體實例中採用十個接地接觸 器59與八個信號接觸器61。 接觸器59、61不一定但可為金質，在其如圖8與9中所示 般連接至銲球的末端63有條紋以改善接觸器59、61的銲錫 沾染情況。接觸器59、61的配接末端也可為帶條紋的金質 以提供高可靠性與相當低的配接力量。接觸器59、61的其 餘邵分可鍍鎳以防止銲錫向上流到接觸器59、6丨。圖8是顯 示插入插頭總成12之插頭接觸器總成1 6的截面圖並顯示連 接土基座14之球囊袋25内的銲球29的信號接觸器之末端63 口月/主思该圖所示接觸器總成的接地接觸器$ 9之末端是在 不同平面上但類似地沾染銲錫到基座14之球囊袋内的銲球 如圖所示，接觸器之末端6 3穿過基座14内的凹陷2 2伸到 菱开^囊袋2 5，銲錫2 9在該處被用以產生一銲球來連接至另 _______-16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 571470

一電氣元件。這也顯示於圖9，該圖顯示穿過插頭總成12 的縱向截面圖。如圖所示，每個接觸器59被沾染銲錫到基 座14之囊袋25内的銲球29。 接觸器59、61可被沖壓然後塑造到一塑膠載體65，圖16 顯示此一具體實例。載體65之末端67的尺寸與形狀被較佳 地設計以使其可相當緊湊地配接入基座14的插槽3〇與分隔 器20的溝槽45内。這可由圖3與圖8中最清楚地了解到，圖3 顯示複數個插入分隔器20的插槽45内的接觸器總成16;圖8 是顯示插入基座14的插槽30與分隔器2〇的溝槽化的插頭接 觸器總成1 6之截面圖。 插頭總成12的組合可如圖4與5所示般從基座14開始來 了解。分隔器20若被使用的話可如圖15中所示般將基座“ 的凸片28扣鉤入分隔器20的通道43而扣鉤配接至基座14。 然後接觸益總成16可插入基座14内的各個插槽3 〇與分隔器 20的溝槽45内。接著如圖3中所示，插頭蓋18可用凸片二 與通道38扣鉤配接至分隔器2〇。銲錫則可插入各囊袋環繞 接觸器59、61之接觸器末端63以產生銲球連接。囊袋μ之 菱形結構如上f所述般確保銲錫沾染環繞接觸器的周圍。 若使用較低高度之接觸E，則可不需要分隔器2〇。在該 情況下’插頭蓋18可用基座凸片28與插頭蓋通道38直接附 接至基座14。 插座總成 座總成1 3的較 圖而圖1 8是插 圖1 7與1 8顯示可與插頭總成丨2配接之插 佳具體實例。圖17是插座總成丨3的頂視透視 ______- 17 _

本紙張尺度適财國时標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱I 571470 A7 ____ B7 五、發明説明（14 ) 座總成13的底視透視圖。插座總成13整體包括基座14、插 座蓋70與插座接觸器總成72，圖19顯示複數個插座接觸器 總成。雖然較佳具體實例中未顯示，但若需要的話可根據 接觸器高度在基座14與蓋70之間使用分隔器20。圖19顯示 具有複數個插入基座14之插座接觸器總成72的插座總成13 ，且插座蓋70耦合至基座14。 插座總成1 3的基座14最好與圖4-7中所示使用於插頭總 成12内相同的基座。所以插座基座丨4的結構可參考上文了 解。由於插頭總成12和插座總成13使用共同基座，所以和 必須為插頭總成和插座總成生產兩種不同基座比較起來製 造程序較單純且成本較低。 圖20與2 1描繪與插頭蓋丨8介接的插座蓋7〇之較佳具體 貫例。圖20是插座蓋70的頂視等視軸圖而圖2 1是底視等視 軸圖。插座蓋70最好為單一塑造件，但插座蓋7〇也可由複 數個單件組成。甩來製造插座蓋7〇的可為任何適當材料但 較佳的疋聚合材料。插座蓋最好有一第一部份，該部 分的形狀被設計以對應於插頭蓋丨8的内側4〇以使插座蓋7〇 可如圖1與圖1 7所示般滑動配接入插頭蓋1 8的内側40。請 >王意從圖1的描繪可見插頭總成12之插頭蓋18可配接在插 座蓋70的上面以連接二總成並形成一連接器。插座蓋几的 角落76可被鎖上或尺寸形狀可被設計以滑動嚙合插頭總成 1 2的角落42，從而使二總成可以相當緊湊的滑動配接方式 滑在一起。 在較佳具體實例中，插座蓋7〇有側向延伸的部分78，每 ___ —____-18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 571470

個側向延伸部分78包括複數個通道80以容納基座14的凸片 28 °在㈣具體實例中’每個側向延伸部分78有八個通道 一插座i 70扣鉤配接至基座14的凸片28以如圖1 7與1 8所 示般形成插座總成1 3。 插座I 70的頂#最好有複數個側向延伸插槽a。這些插 槽82係用以容納插頭接觸器59、61。如圖工與η所示者，插 頭接觸器可向下延伸穿過插槽8 2並與圖i 9中所示的一對應 插座接觸器84配接。圖22也描續配置在插槽82下方的插座 接觸态84。插槽82最好有一部份由相對的側面88界定，該 等側面彼此有角度相對以導引插頭接觸器59、61到對應的 插座接觸器84、86。 沿著插座盍70下側縱向延伸的最好是支撐元件9〇。支撐 兀件90最好有複數個隆起部92和溝槽料以容納插座接觸器 總成元件96，如圖23之截面圖中所示。 圖=描繪可使用於本發明之插座接觸器總成72的較佳 具體貫例之透視圖，該圖顯示插座接觸器總成在被分離以 移除部分98之前的狀況。㈣接觸器總成72包括交錯的接 地接觸器84與信號接觸器86和塑膠載體1〇〇。雖然接觸器在 結構上不同，但插座接觸器總成72的概略結構可參考有關 插頭接觸器總成16之討論而了解。插座接觸器最好被沖壓 然後塑造到塑膠載體100。接觸器接著被分離以移除不需 要的部分98。插座接觸器的末端102可以但不一定是帶2 紋的金質以確保當配置在基座囊袋2 5内時可沾染到銲錫^ ，如圖22與23中所示。接觸器的配接末端也可為帶條紋的

裝 訂

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571470 A7 B7 五、發明説明（16 ) 至貝以獲知鬲可靠度並降低配接力量。塑膠載體i⑼之末端 104的尺寸與形狀最好被設計成使其可如圖19中所示般插 入基座14的插槽3 〇内。 、插座接觸器總成72也可有支撐元件96，支撐元件如圖以 之截面圖中所示相當聚始、地配接入一由插座蓋7 〇的支撐元 件90内的兩個隆起部92界定之溝槽“内。這使插座接觸器 總成1,3具有穩定性。 如圖19、22與24中所示，插座接觸器1〇6的一個末端有 相對的叉108群，該等叉群界定一空間11〇以容納插頭型接 觸器59、61。從觀看圖3之插頭接觸器59、61可知道插頭接 觸器59、61可配接在插座接觸器料、％的分又末端1〇8之間 以獲得電氣接觸。 插座總成13可藉著將複數個插座接觸器總成72插入基 座14的插槽30而構成，這可參考圖19而了解。如上文所述 ，塑膠載體100之末端104的尺寸與形狀被設計成使其可相 當緊密地配接入插槽30内。插座蓋7〇藉著將基座14的凸片 28扣鉤入插座蓋70的通道8〇而如圖19中所示般扣鉤配接在 基座14J^。當插座蓋7G附接至基座_，插座接觸器總成 72的支祛元件96配接入插座蓋支撐元件9〇的溝槽94内。 插頭總成與插座總成之配接 插頭總成12與插座總成13藉著將插座蓋7〇插入插頭蓋 18的内側40而配接。插座蓋7〇之插座接觸器％相當緊密地 配接入插頭蓋18的角落42内以形成滑動且鎖定的配接。圖3 中所示插頭接觸器59、61當被耦合在一起時伸出穿過插座 _ -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 571470 A7 B7 五、發明説明（ 蓋70的插槽82並與對應的插座接觸器以、％配接以在各接 觸器之間形成電氣連接。連接器可與諸如印刷電路板等有 可與插頭59、61及插座接觸器84、86和環繞接觸器之銲球 2 9電氣接觸之電路的其他電氣元件配接。 固2 4 A疋第種較佳具體貫例中信號接觸器與接地接觸 器之排列的示意圖。信號接觸器與接地接觸器的方向安排 成稱為’’直插帶狀線（in-line stripline)”的配置。此種配置中 在母個信號接觸器61、86的兩側上各有個別的接地接觸器 59、84,這也可參考圖3與圖19看出。從圖3與”可看出個 ^的接地接觸器59、84配置在信號接觸器61、86的兩側以 棱供電氣接地基準給信號接觸器並構成電氣帶狀線配置。 包括間隙Η、厚度t、寬度w與間距1)等信號接觸器與接地接 觸备足間的幾何形狀關係可被改變以達成所需的連接器阻 抗和電氣效能。 雖然本發明不侷限於此種直插帶狀線配置，但直插帶狀 線配置有包括成本與製造方面之優點的許多優點（相對於 下文所述的I-極樑方法）。譬如，可使用相同的接觸器於所 有，置，且接觸器可被連續沖壓而這可產生相當一致的接 觸。。間距（H)。這在達成所需的最佳電氣效能上甚為有利。 =外，所有的連接器接觸器都可被使用於差動或單端信號 或這二L號的任何組合。圖24中所示載體！ 〇4的塑造也較門 早二因為接觸器可塑造成垂直列而接觸器的方向排列成使 很薄的見度在模具閉合的方向。另—個優點是因為未使用 接地平面，所以連接器質量（包含其熱質量）較低，而這使 -21 - X 297公釐） 裝 訂

線 571470

圖24B描續一種 被接地接觸器環繞 其較容易應用於客戶的印刷電路板。 夹層直插帶狀線配置，其中信號接觸器 。此種配置在降低串音方面甚為有利.。 替代性具體實例 上述插頭總成與插座總成可有許多種變體而不背離本 ^明《精神。此類變體的範例包括但不侷限於連接插頭總 成與插座總成及其元件的方法、總成内接觸器的排列、接 觸器總成的配置、接觸器的支撐、及總成的形狀和尺寸。 圖25-30顯示一種替代性具體實例。圖以描繪一種插頭蓋 5 1 8附接至分隔器52〇以形成插頭總成5 12的具體實例。複數 個插頭接觸器總成安裝在插頭蓋5丨8與分隔器52〇内。（雖然 只安裝了少數插頭接觸器總成516，但請注意該總成可充滿 插頭接觸态總成516)。圖26顯示從分隔器52〇分離的插座蓋 570及安裝在分隔咨520内的複數個插座接觸器總成572。 插厘蓋570與插頭蓋518可扣鉤配接至分隔器52〇。雖然圖 25與26描繪使用分隔器520於插頭總成與插座總成中，但請 注意各總成可有或沒有分隔器520。若接觸器高度要求使 用接觸器，則可使用接觸器520。

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線 圖27與28分別顯示可使用於圖25中所示的插頭總成與 圖26中所示的插座總成之共同基座5 14的一種具體實例之 頂視與底視透視圖。共同基座5 14可附接至使用於各個總成 内之分隔器520。在此具體實例中，基座之凸片扣鉤 配接至分隔器520的通道（未顯示）内。 ’ 共同基座514有用以容納插頭接觸器總成516或插座接 ___ _-22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 571470 A7 B7 五、發明説明（19 ) 觸器總成572的插槽530。如基座514之頂视圖的圖27中所 示，凹陷522類似於第一種具體實例中所述般配置在基座 514之頂部514a内。一對相對的斜角壁524、526產生各凹陷 522並使凹陷522狹窄以助益接觸器末端插入穿過凹陷η] 。菱形狀的囊袋525配置在基座514底部51仆上各凹陷522 的下方。菱形狀囊袋525如第-種具體實例般配置以使延 仲穿過凹陷522的接觸器末端可有淨空容納環繞其周圍的 銲錫529。 圖29與30描繪插座接觸器總成572的一種具體實例。插 座接觸器總成572有複數個插座接觸器584、一 和-對塑膠載體_。插座接觸器可藉沖壓形== 到塑膠載體608。塑膠載體608可有側向延伸的突出物61〇 以如圖29中所示般插入接地板6〇6内的對應洞孔612内。 雖然圖29與3 0描繪一種插座接觸器總成572，但請注意 插頭型接觸器可取代插座接觸器且插頭接觸器總成5丨6會 在其他方面與圖29與30中所描繪者相同。接觸器總成51^ 、：>72藉著將接觸器總成516、572之接地板6〇6的兩端配接 入基座5 14的插槽530和分隔器52〇的溝槽（未顯示）内而安 裝在插頭512與插座5 13内。這可由圖26清楚看到。 此第二種具體實例的插頭與插座可藉將插座蓋57〇插入 插颈盍5 1 8的内側而配接在一起。請注意插座與插頭蓋5 u 、570的尺寸與形狀被設計成可形成相當緊密的滑動配接。 當配接時，插頭接觸器延伸穿過插座蓋内的插槽以在接觸 器之間產生電氣連接。 ____-23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 571470 A7 _____B7 五、發明説明（2〇 ) " — ^ — 圖32是第二種具體實例中接觸器之配置的示意圖。此種 配置稱為帶狀線I橫樑（stripline 配置。在此種配置 中，接地板606提供電氣接地基準給信號接觸器。這與上述 使用個別單獨接地接觸器的直插帶狀線方法不同。包括間 距P、厚度t、與間隙h及寬度w等幾何形狀關係可被控制以 獲得所需的連接器阻抗和電氣效能。雖然直插帶狀線配置 有某些上逑的優點，但請注意直插帶狀線配置或帶狀線工 橫樑配置二者都可被使用以獲得所需的電氣效能。 一轉換器可使用於插頭與插座的許多種組合。譬如，圖 3 1描繪一種可被使用以形成插頭到轉換器到插頭總成的轉 換备6 1 0之具體貫例。轉換器6丨〇可由塑膠或任何適當材料 製造。轉換器610可被建構以在所需連接器長度比插頭512 加插座5 13長度為長時與兩個插頭5丨2配接。轉接器6 1 〇可在 其一端612附接至一個插頭512而在其另一端614附接至另 一個插頭512。轉換器610可由插座蓋57〇在任一端建構以 與插頭總成5 12配接。轉換器6 1 〇也可根據所需的連接長度 而沒有、有一個或更多個分隔器52〇。有用以與插頭接觸器 配接的末鲕之複數個接觸器可安裝在轉換器内。雖然圖示 的具體貫例轉換器6 1 0使用於第二種具體實例，但請注意轉 換器也可有其他種具體實例一包括一種用以與圖示的第一 種具體貫例配接的具體實例。雖然上文描述了一種插頭到 插頭轉換器6 1 0，但請注意也可形成一種插座到插座轉換器 以及插頭轉換器與插座轉換器的各種其他組合。 總論 -24 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱） 571470 .A7 ---------------B7 五、發明説明（:) '一"— ----- 藉著使用插頭12、插座13、分隔器2〇與若需要時使用轉 =器11()，可形成能適應所選擇之堆疊高度的模組式連接 备總成。在選擇堆疊高度之後，即可選擇插頭匕與插座η 的適當的接觸器高度接觸器總成。被選擇之堆疊高度的插 頭與插座接觸器總成16、72可插入並麵合至個別插頭叫 插f 13的基座14内。若堆疊高度需要，則一個或更多個； 隔备20可連接至插座基座14與插頭基座“二者中的一個或 一個。對插頭而言，插頭蓋18接著可耦合至基座14。或者 對較鬲堆疊高度而言也可將一個或更多個分隔器20附接至 插4基座14 ’且插頭蓋丨8可固定至頂部分隔器2〇。對插座 13而言’插座蓋7〇可耦合至基座14。類似地，對較高堆疊 咼度而了，可將一個或更多個分隔器2〇附接至插座基座Μ ’且插座蓋70可接著附接至最頂部的分隔器2〇。然後，插 頭12與插座13可藉插頭蓋18與插座蓋7〇的附接而配接在一 起。若需要的話，可根據連接的長度而將轉接器n 〇附接至 插座13與插頭12或附接至兩個插頭或兩個插座而不將插座 直接附接至插頭12。插頭基座14接著可附接至一板或其他 電子兀件，且插座基座14可類似地附接至一板或其他電子 元件。 使用基座14、分隔器20、蓋18、70與轉接器110可建構 模組式連接器以適應所選的堆疊高度。該模組式連接器僅 需包括既定堆疊高度所需的元件。這是很有利的，因為該 種模組式連接器可用既定元件建構成所需的任何堆疊高度 °不需要對每種堆疊高度設計一種新型的連接器。這簡化 ______ -25- 本紙張尺度適用標準(CNS) A4規格(21QX297公β

裝

571470 22 五、發明説明（ 了製造程序’因為可製造許多種元件以做成許多種連接哭 而不必為不同高度的連接器製作專用的元件。譬如，㈣ 二:二成二、13使用共同的基座14。此外，轉接器”。 去 i括插座盍與插頭蓋的共同元件’且每種總成可 使用一共同的分隔器。 雖然本發明有許多種應用，其中一種應 古 於約;10-35 mm範圍間且接觸 二:且问又介 信號連接的連接器。本發明 =囊Γ5的間隙菱形圖樣。這使接觸器可緊密地包‘ 虚低串尺寸可維持相當小，同時又維持敗好的信號 =。㈣形狀的囊袋25也確保I好的 :==環繞在接觸器末端的整個周圍。這如上文所 述I確保艮好的電氣性能。 然上文中陳述了本發明的許多特點與優點 ，月的結構和功能的細節’本發 例:明用’且細節-尤其是在零件的形狀、二！ ======改變，本發明之原理 田斤附申印專利範圍中所述同語的廣泛意義界定。 -26- 本紙張尺度相巾g Β家標準(cns) ^規格(加〉< 挪公爱)

Claims (1)

1. 571470 A8 B8 申請專利範圍 種模組式爽層連接器系統，包括： U)插頭總成，包括·： Ui)包含複數個可熔元件之第一共同基座，該等複數 個可熔元件各配置在界定於第一共同基座内之囊袋内； 〇2)固足在插頭總成内的插頭接觸器總成，插頭接觸 器總成包含複數個插頭接觸器，每個插頭接觸器包含一 個穩妥固定至該第一共同基座之囊袋中的一個囊袋内 之可熔元件的末端； 〇3)耦合至第一共同基座之插頭蓋； (b)與插頭總成配接之插座總成，包括·· (b!)包含複數個可熔元件之第二共同基座，該等複數 個可嫁元件各配置在佈置於第二共同基座内之囊袋内 且其中該第一共同基座與該第二共同基座大致相同； 〇2)固足在插座總成内的插座接觸器總成，插座接觸 為總成包含複數個插座接觸器，每個插座接觸器包含一 個穩妥固定至該第二共同基座之囊袋中的一個囊袋内 之可、丨谷元件的末端； 〇3)韓合至第二共同基座且與插頭蓋配接之插座蓋。 如申請專利範圍第1項之模組式夾層連接器系統，其中 該插頭總成尚包括安裝於插頭蓋與第一共同基座之間 的分隔器。 如申請專利範圍第1項之模組式夾層連接器系統，其中 S插座總成尚包括安裝於插座蓋與第二共同基座之間 的分隔器。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

   裝 4 ·=申請專利範圍^項之模組式夾層連接器系統，其中 Μ插顽總成尚包括安裝於插頭蓋與第一共同基座之間 的刀隔為，且該插座總成尚包括安裝於插座蓋與第二共 同基座之間的分隔器。 如申叫專利範圍第1項之模組式夾層連接器系統，其中 第與第二共同基座之囊袋以間隙菱形組態配置。 如申Μ專利範圍第丨項之模組式夾層連接器系統，其中 第一與第二共同基座之囊袋以間隙菱形組態配置且第 一與第二共同基座上包括配置在各囊袋上方之凹陷讓 接觸器可插入穿過。 7 ·如申凊專利範圍第1項之模組式夾層連接器系統，其中 孩等複數個插頭與插座接觸器以直插帶狀線組態配置。 8 ·如申請專利範圍第丨項之模組式夾層連接器系統，其中 4等複數個插頭與插座接觸器以帶狀線橫樑組態配 置。 9 ·如申叫專利範圍第1項之模組式夾層連接器系統，尚包 括配接至插頭蓋與插座蓋之轉接器。 10·種將模組式夾層連接器系統做成所需堆疊高度之方 法’包括·· 將複數個插頭接觸器插入第一共同基座； 將插頭盖轉合至第一共同基座，且若需要符合所需堆 登南度’則在插頭基座與插頭蓋之間附接分隔器； 將複數個插座接觸器插入第二共同基座； 將插座蓋耦合至第二共同基座；及 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210Χ297公釐) D8 六、申請專利範圍 將插頭蓋耦合至插座蓋且藉此使複數個插頭接觸器 與複數個插座接觸器做電氣溝通。 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項之方法，其中各個可熔元件包括 一銲球。 12·如申請專利範圍第10項之方法，其中插入複數個插頭接 觸裔尚包括以直插帶狀線組態插入複數個插頭接觸器 ’且其中插入複數個插座接觸器尚包括以直插帶狀線組 態插入複數個插座接觸器。 13.如申請專利範圍第1〇項之方法，其中插入複數個插頭接 觸备尚包括以帶狀線I橫樑組態插入複數個插頭接觸器 ，且其中插入複數個插座接觸器尚包括以帶狀線〗橫樑 組態插入複數個插座接觸器。 14. 15. 16. 17. 如申請專利範圍第10項之方法，其中第一與第二共同基 座各包括以間隙菱形組態配置的複數個囊袋。 如申請專利範圍第10項之方法，其中將插頭蓋耦合至第 一共同基座包括把從第一共同基座伸出的複數個凸片 插入插頭蓋内的複數個通道中。 如申請專利範圍第1G項之方法，其中將插座蓋搞合至第 一共同基座包括把從第二共同基座伸出的複數個凸片 插入插座蓋内的複數個通道中。 如申請專利範圍第1 G項之方法，其中將插頭蓋轉合至插 座蓋包括將插座蓋以定向阻礙配接方式插入插頭蓋的 内側。 18.如申請專利範圍第10項之方法，其中將插頭蓋耦合至插 -29- 571470 A8 B8 C8

   座蓋包括把複數個插頭接觸器插入穿過插座蓋内的插 槽並與對應的插座接觸器接觸。 19· 一種模組式夾層連接器系統，包括： 插頭總成及與插頭總成配接之插座總成，插頭總成與 插座總成各包括一基座，基座包括： 〃 複數個凹陷； 以間隙愛形組態配置的複數個菱形囊袋且在每個凹 陷下方有一囊袋以使接觸器可延伸穿過凹陷之一並進 入囊袋之一内； 該等複數個凹陷大致呈矩形形狀以使延伸穿過凹陷 且進入菱形囊袋内的接觸器可而容納一可熔元件環繞 延伸進入该囊袋之接觸器的部分之周圍。. 2 0 ·如申請專利範圍第丨9項之模組式夾層連接器系統，尚包 括耦合至插頭總成之基座的插頭蓋及耦合至插座總成 之基座的插座蓋。 2 1·如申請專利範圍第19項之模組式夾層連接器系統，其中 插頭總成尚包括以直插帶狀線組態配置的複數個插頭 接觸器且插座總成尚包括以直插帶狀線組態配置的複 數個插座接觸器。 22·如申請專利範圍第19項之模組式夾層連接器系統，其中 插頭總成尚包括以帶狀線丨橫樑組態配置的複數個插頭 接觸器且插座總成尚包括以帶狀線丨橫樑組態配置的複 數個插座接觸器。 -30 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)