CN101617445A - 表面安装连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种表面安装电连接器。这样一种电连接器可包括一连接器壳体和一收纳在连接器壳体中的引线框组件。所述连接器壳体可以限定第一平坦表面，且具有第一刚度。所述引线框组件可以具有大于第一刚度的第二刚度。因此，引线框组件可以使第一表面在焊料回流温度时保持平坦。

Description

表面安装连接器
技术领域
本发明涉及电连接器。
背景技术
电路板制造中的一个问题是焊料熔融所需要的热所引起的焊接过程对电气元件的影响。例如，电连接器通常采用由热膨胀系数不同于印刷电路板(PCB)的热膨胀系数的材料制成的壳体。因此，连接器壳体在焊料回流所需的热量条件下趋于翘曲。
通常，希望连接器壳体在产品寿命周期内保持扁平。例如，在球栅阵列(BGA)连接器中，沿着安装端所在平面翘曲将降低BGA的共面性。这可能会引起回流后BGA与电路板的导电触垫之间错位或断路。此外，沿着连接器壁翘曲可能会引起与匹配连接器对不准。因此，需要更大峰值的插入力来配合连接器，同样需要更大的力使连接器分离。
因此，需要一种即使在经受回流温度后，仍能抵抗壳体翘曲、增加BGA共面性并保持适当插入力的电连接器。
发明内容
根据本发明的电连接器可包括一个或多个嵌件成型引线框阵列(IMLA)和连接器壳体。连接器壳体可限定配合部和安装框架。安装框架可包括底部安装侧、顶部配合侧和一个或多个自底部安装侧向顶部安装侧延伸的接收槽。每个接收槽可适于接收对应的IMLA。连接器壳体的配合部可连接到安装框架的顶部配合侧，并适合于与互补连接器建立机械连接。
所述IMLA可具有由介电材料制成的引线框壳体。所述IMLA可适于被接收槽固定。所述IMLA可通过干涉配合保持在接收槽中。此外，所述IMLA可包括适于通过回流焊接表面安装到基板上的多个导电触点，例如球栅阵列。这些可熔安装元件在焊料回流温度和环境温度时是共面的。所述IMLA可以是“空的”，即没有触头。
安装框架可以被设计成比保持在一个或多个接收槽中的一个或多个IMLA刚度弱。为了实现这个目的，安装框架由刚度比插入体弱的材料制成。该安装框架可包括刚度减小区域以使得安装框架的整体刚度比所述一个或多个IMLA弱。刚度减小区域可包括朝安装框架的表面敞开的位于安装框架内的空隙区(void)，以及比安装框架的其它区域薄的安装框架区。
在安装框架比IMLA刚度弱的地方，IMLA的刚度支撑所述安装框架，从而当组装连接器加热到焊接温度时，使壳体抵制翘曲。虽然所述热量将毫无疑问地使刚度较弱的安装框架变形，但是每个IMLA沿着接收槽按压以保持安装框架的形式，从而使得连接器壳体整体上位于容许误差范围内。
附图说明
图1A和1B分别描绘的是连接器壳体的轴测视图和侧视图。
图2A、2B和2C分别描绘的是具有阳导电触头的IMLA的侧视图、端视图和轴测视图。
图3A、3B和3C描绘的是没有焊球的示例性插塞连接器；图3A、3B是轴测视图，图3C为侧视图。
图4A和4B分别描绘的是具有焊球的插塞连接器的轴测视图和侧视图。
具体实施方式
图1A和1B分别描绘的是一示例性连接器壳体100的轴测视图和侧视图。连接器壳体100可包括与配合部102A-B连接的安装框架101。连接器壳体100可由塑料制成。例如，连接器壳体100可由高温热塑性、UL 94V-0的柔性材料或类似材料制成。连接器壳体100可以使用任意技术制造，例如注射成型法。
配合部102A-B可以连接到安装框架101的顶侧。配合部102A-B可被构造成将连接器壳体100与互补连接器(未示出)结合。例如，配合部102A-B可以包括切口、闩锁、引导斜部等等以与互补连接器建立机械连接。
安装框架101可以包括安装表面105。当将连接器壳体100安装到基板(例如印刷电路板)上时，安装表面105可抵接基板的表面。
一或多个接收槽103可自安装框架105的安装侧向顶侧延伸穿过安装框架105。每个接收槽103可适于保持对应的IMLA(未示出)。多个接收槽103可以彼此平行排列，且平行于连接器壳体100的侧面。槽103沿着安装框架105在第一配合部102A和第二配合部102B之间延伸。
所述安装框架可包括一或多个刚度减小区域，例如切104A-B。切口104A-B可以是安装框架101上的比周围区域薄的区域。切口104A-B可以延伸过安装框架101，与接收槽103的顶部交叉。在另一实施例中，刚度减小区域可包括安装框架内的空隙区(未示出)，这些空隙区朝着安装框架的表面敞开。
图2A-C描述了一个具有阳导电触头的示例性IMLA 200。该IMLA200可包括介电引线框壳体201。导电触头202A-B可延伸穿过引线框壳体201。制造IMLA 200可包括用导电材料模压成触头202A-B，并将引线框201模制在触头202A-B上。IMLA 200可包括任意数量的触头202A-B。每个触头202A-B可具有对应的安装端部204。安装端部204适于将IMLA 200连接到基板，例如印刷电路板上。安装端部204例如可适于焊球安装至印刷电路板。每个触头可以终止于可熔安装元件，例如焊球。
IMLA 200可用于单端信号、差分信号或单端信号和差分信号的组合。每个触头204可以选择性地被指定为接地触头202A或信号触头202B。信号触头202B可以为单端信号导体或差分信号对信号导体中的一个。
每个触头202A-B可以包括各自的配合端203A-B。每个配合端203A-B可被构造成啮合另一连接器的互补配合端(未示出)。例如，配合端203A-B可被构造成刀式(阳)触头，或者插座(阴)触头。接地触头202A可以包括配合端203A，其延伸超过另一触头的配合端。因此，接地触头202A可在任何信号触头配合之前与互补触头配合。
图3A-C示出了不具有焊球的示例性连接器300。如所示，连接器300可包括连接器壳体101和一个或多个IMLA 200。连接器壳体101的每个接收槽103可以接收对应的IMLA 200。每个IMLA 200可干涉配合入每个对应的接收槽103中。一旦被接收在连接器壳体101中，触头的安装端204可限定出平面。
连接器壳体101可以包括刚度减小区域，例如安装框架101中的切口104A-B。刚度减小区域可以确保被接收的IMLA 200的集合刚度(collective rigidity)比连接器壳体101的刚度大。因此，当连接器300通过回流工艺焊接到印刷电路板上时，IMLA 200的刚度将确保壳体101能够抵抗热翘曲。由于它们的刚度，IMLA 200可以在安装表面105上保持平坦。类似地，触头的安装端204可以连续限定一平面。连接器壳体的热翘曲减少可以确保连接器壳体101的配合部102A-B保持其完整性，其可以使连接器300与互补连接器(未示出)结合和分离的更加容易。当连接器结合时，降低的峰值插入力(lowered peakinsertion force)明显改善。
空的IMLA(blank IMLA)和组装的IMLA 200(populatedIMLA200)一样可以提供想要的刚度。空的IMLA可以应用在以下场合，其中，连接器壳体101中的接收槽103的数量超过电气设计所需要的数量。不让这些额外的接收槽103空着，而是每个接收槽可以接收一空的IMLA。
图4A和4B示出了具有焊球401栅阵列的示例性连接器400。如所示，每个触头的安装端204可以包括焊球401。焊球401集体可限定一平面。
焊球401使连接器400焊接到印刷电路板上。连接器400在制造过程中可以放置在电路板上，使得触头的安装端204能够定位在电路板上对应的焊垫的上方。组合的连接器/电路板组件可以加热到焊料回流的温度。
在回流的过程中，IMLA 200的刚度可以使连接器壳体101抵抗热翘曲。由于IMLA 200的刚度，使得安装表面105的平面性和触头安装端204的平面性得以保持。此外，连接器壳体的热翘曲减小可以改善连接器壳体101的配合部102A-B的完整性，这能够改善连接器300与互补连接器配合和分离的容易程度。当连接器配合时，降低的峰值插入力明显改善。

Claims (20)

1、一种电连接器，包括：
连接器壳体，其限定了第一平坦表面，该连接器壳体具有第一刚度；以及
收纳在所述连接器壳体中的引线框组件，该引线框组件具有大于第一刚度的第二刚度，
其中所述引线框组件使得所述第一表面在焊料回流温度时能够保持平坦。
2、根据权利要求1的所述电连接器，其中所述连接器壳体限定出多个接收槽，所述连接器进一步包括多个引线框组件，其中所述多个引线框组件的集合刚度大于连接器壳体的刚度。
3、根据权利要求1的所述电连接器，其中所述第一平坦表面是连接器壳体在其第一端处限定的安装面，用于将连接器安装到基板上。
4、根据权利要求1的所述电连接器，其中所述第一平坦表面为连接器壳体在其第二端处限定的配合面，用于所述连接器与互补连接器的配合。
5、根据权利要求1的所述电连接器，其中所述引线框组件干涉配合到所述接收槽中。
6、根据权利要求1的所述电连接器，其中所述引线框组件包括电触头阵列。
7、根据权利要求6的所述电连接器，其中每个电触头终止于可熔安装元件，且所述可熔安装元件在焊料回流温度和环境温度时都是共平面的。
8、根据权利要求1的所述电连接器，其中所述引线框组件包括引线框壳体，没有电触头延伸穿过该引线框壳体。
9、根据权利要求1的所述电连接器，其中所述连接器壳体限定了刚度减小区域。
10、根据权利要求9的所述电连接器，其中所述刚度减小区域包括位于连接器壳体内的空隙区。
11、根据权利要求9的所述电连接器，其中所述刚度减小区域包括位于连接器壳体中的切口。
12、根据权利要求1的所述电连接器，其中所述连接器壳体由第一材料制成，引线框组件具有由第二材料制成的引线框组件壳体，且第二材料比第一材料刚度大。
13、用于电连接器的壳体，该壳体包括：
安装框架，其限定了平坦的底部侧、与底部侧相对的顶部侧以及从底部侧向顶部侧延伸穿过该安装框架的第一接收槽，所述第一接收槽适于接收具有第一刚度的引线框组件；以及
配合部，连接到顶部配合侧，用于与互补电连接器相配合，
所述安装框架具有明显比所述第一刚度小的第二刚度，当所述引线框组件被接收到第一接收槽中时，所述引线框组件使得当壳体被加热到焊料回流温度时安装框架的底部侧保持平面。
14、根据权利要求13的壳体，其中所述安装框架限定了刚度减小区域。
15、根据权利要求14的壳体，其中所述刚度减小区域包括位于安装框架内的空隙区。
16、根据权利要求14的壳体，其中所述刚度减小区域包括位于安装框架中的切口。
17、根据权利要求13的壳体，其中所述壳体由第一材料制成，所述引线框组组件具有由第二材料制成的引线框组件壳体，且第二材料比第一材料刚度大。
18、一种电连接器，包括：
连接器壳体，该连接器壳体包括壳体主体，壳体主体在第一末端限定了平坦安装面，在第二末端限定了配合面，以及限定了从所述安装面向配合面延伸穿过壳体主体的多个接收槽，所述安装面适于将电连接器安装到基板上，所述配合面适于将电连接器与互补电连接器配合，所述连接器壳体具有第一刚度；以及
多个嵌件成型引线框组件，其中每个引线框组件干涉配合在所述多个接收槽中对应的一个中，多个引线框组件的集合刚度大于第一刚度，从而在焊料回流温度时，多个引线框组件的集合刚度使得安装面保持平坦。
19、根据权利要求18的电连接器，其中所述连接器壳体进一步包括自壳体主体的配合面彼此平行延伸的第一和第二配合部，其中引线框组件包含在第一和第二配合部之间。
20、根据权利要求19的电连接器，其中每个配合部具有相应刚度，引线框组件的集合刚度大于每个配合部的刚度，且通过防止所述配合面朝向壳体主体的配合面倾斜，多个引线框组件的集合刚度使得所述安装面保持平坦。
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