專利名稱：用于印刷電路表面安裝的連接器及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種特別用于在印刷電路卡上進行表面安裝的輸入/輸出連接器，根據(jù)權利要求1的前敘部分，這種連接器包括一個電絕緣的第一部分和一個第二部分，第一部分具有至少一個固定件和至少一個觸頭，第二部分作為殼體，局部覆蓋第一部分。另外，本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權利要求14所述的可以進行表面安裝的連接器的制造方法。
背景技術：
這種連接器最好用于便攜式通信器材、例如無線電話之類。通常，這種器材很小，易于操縱，以致沒有多大地方用于安裝輸入/輸出連接器(也稱為I/O連接器)，因此，采用表面貼裝器件(SMD)技術在印刷電路卡上進行表面安裝。這種連接器構成各種外圍設備、例如數(shù)據(jù)傳輸調制解調器連接用的機械接口。尺寸很小的連接器安裝在印刷電路卡上時必須準確定位。此外，連接器必須在無線電話使用期限內抵抗強機械應力，若有必要，還必須能夠在連接器和互補連接器之間建立良好的電連接。
如果連接器的定位面基本與印刷電路卡的平面重合，那么，上述要求即可很好地滿足。連接器的定位面還必須能夠再現(xiàn)。
文獻US6000953提出一種I/O連接器，使用兩個可拉出的L形保持夾使連接器準確定位，保持夾布置在側面，位于兩個沖壓切割而成的凸起的端部。安裝和定位時，只有這兩個凸起與印刷電路卡接觸，使連接器轉動地安裝在該部位。轉動時，連接器的最低的接觸桿首先到達印刷電路卡的表面，與兩個凸起一起構成一個三腳架，限定連接器的定位面。
這里尤其不利的是，由于連接器的接觸桿具有撓性，因此相對于有時大有時小的印刷電路卡具有縱向傾斜度。另外，這種定位面的再現(xiàn)性要求具有形狀和長度都非常精確的接觸插頭。也必須符合非常窄小的公差范圍，使接觸桿在長度上定位在殼體中。這樣，不可避免地增加了這種連接器的生產成本。此外，應當指出，沖壓而成的凸起的高度變化很大。已有技術中，由于凸起的高度比其間隙小，因此這種不精確未被注意。但是，如果是窄小的I/O連接器(例如接頭不多的連接器)，這些變化就會引人注意，除了縱向傾斜度之外，還存在側向翻轉。保持夾在側面安裝不好，也會加強這種作用，這可能例如來自于保持夾和殼體之間的雜質。
另外，由于連接器由多個構件構成，例如兩個可拉出的保持夾、埋置在殼體中的接觸桿、殼體本身以及鎖緊鉤，因此，需要大量的制造步驟，這也增加了生產成本。此外，這些狹窄的接觸桿不是為大的電功率所設計。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提出一種用于在印刷電路卡上進行表面安裝的輸入/輸出連接器，這種連接器包括一個電絕緣的第一部分和一個第二部分，第一部分具有至少一個具有一個平面的固定件和至少一個具有一個連接平面的接觸道，第二部分作為殼體，局部覆蓋第一部分，第一部分具有一個可以非常精確的方式再現(xiàn)的定位面，以簡單的方式定位在一個印刷電路卡上。
由于接觸道的連接平面基本位于與固定件的下平面相同的平面上，該平面限定連接器的定位平面，因此，存在的問題得以解決。另外，由于接觸道對應未被第二部分覆蓋的第一部分的一個絕緣區(qū)域上的鍍敷金屬部分，因此也有助于解決存在的問題。
由于第一部分只由一個注射模制件構成，第二部分局部復制模制在第一部分上，因此，得到本發(fā)明的有利安裝。
第一部分及其元件特別有利地由一個單個構件構成。模制后，在元件之間不可能有任何的位移或錯開。唯一的注意之點是精確地銑削第一部分的澆鑄模型，這里是注塑模。借助于CNC數(shù)控機，這不再存在任何問題。第二部分占據(jù)第一部分的自由間隙，使之強化，構成一個機械上堅固的整體(連接器)。
根據(jù)本發(fā)明另一個有利的實施例，第一部分在連接器的兩側分別具有一個固定件，在每個固定件上設有一個定中孔。
根據(jù)本發(fā)明一個實施例，連接器最好包括用于承受強電流的裝置，例如具有至少一個用于傳輸高的電功率的功率模塊。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，功率模塊包括一個金屬中間觸頭、一個金屬彈性觸頭和一個保持片，這些觸頭可以借助于鍍敷金屬的合成材料帶與一個印刷電路卡進行電連接。
本發(fā)明的連接器包括一個電絕緣的第一部分和一個第二部分，第一部分具有至少一個固定件和至少一個電觸頭，第二部分作為殼體，局部覆蓋第一部分。剛性觸頭的水平延伸的連接平面基本位于與固定件的下平面相同的平面上，該平面限定連接器的定位平面。
連接器僅由兩個部分構成，可選地是還包括一個功率模塊。僅僅是第一部分通過一個不可分離的并配有一個具有定位面的不可分離的觸頭的定位件限定連接器的定位平面。本發(fā)明的一個特征在于，連接器不需要任何夾具或附加安裝鉤來確保定位和固定。尤其突出的是，當連接器具有多個觸頭時，所有定位面都位于一個單一平面內。
本發(fā)明其它有利實施例的特征在于，功率模塊包括一個金屬中間觸頭、一個金屬彈性觸頭和一個保持片，這些觸頭可以借助于鍍敷金屬的合成材料帶與一個印刷電路卡進行電連接，其特征還在于，在連接器的后面上延伸并屬于第一部分的兩條合成材料帶轉變成位于與剛性觸頭的連接面相同的平面上的分開的連接面。
如此制成的一個功率模塊可以對與之連接的器材進行充電，良好的電連接得到確保。
本發(fā)明另一個實施例的特征在于，旋轉對稱的伸長形的中間觸頭在前部區(qū)域比在后部區(qū)域具有較小的直徑，具有至少一個朝外突出的球形區(qū)段，用于確保中間觸頭與第一條帶或道的電連接和機械連接。
這種中間觸頭一方面避免鍍敷金屬面被刮擦，另一方面不管怎樣都確保進行良好的機械安裝。
本發(fā)明還旨在提出一種生產成本非常低的可以進行表面安裝的連接器的制造方法。
為此，本發(fā)明可以進行表面安裝的連接器的制造方法具有以下制造階段。首先，注射模制第一部分，然后對第一部分的表面進行化學活化作用，接著將第一部分緊固在第二部分的注射模中?，F(xiàn)在，第二部分局部復制模制在第一部分上。然后，對連接器鍍敷金屬，金屬僅附著在第一部分的自由表面上。最后，根據(jù)可選的本發(fā)明實施例，將功率模塊的金屬件置于其相應的腔室中。
為了注射模制第二部分，使用與注射模制第一部分相同的熱塑材料。本發(fā)明的一個特征在于第一部分表面的活化。這樣使得尤其可以將金屬粘敷在合成材料、例如一種熱塑材料上。第一部分插入到第二部分的注射模中并進行緊固，使第一部分在第二次澆鑄時不移動。此后，由于第一部分的中間空隙被填滿，形成的第二部分起一個堅固的電絕緣殼體的作用。鍍敷金屬時，第二部分起遮罩作用。由于合成材料與金屬一般在化學上結合不良，因此，第二部分本身上不附著任何金屬。相反，最好在第一部分的自由的活化表面上鍍敷金屬。同時，第二部分導致第一部分的不同鍍敷金屬區(qū)域的相互隔開，使之不進行整體的電連接。因此，構成的導電區(qū)域可以作為觸頭。這樣，這些金屬區(qū)域具有一個剛性下層支承件，確切地說是第一部分，在壓力作用下不大變形或難以變形。特別優(yōu)越的是，對于根據(jù)本發(fā)明制造的用于信號的這種連接器來說，不使用任何接觸插頭。接觸插頭或接觸彈簧僅用于功率模塊。因此，可以將兩種技術的優(yōu)越性結合起來，而不增加成本。


參照附圖及非限制性實施例，本發(fā)明的連接器將得到更好地理解。
附圖如下圖1是本發(fā)明一個連接器的俯視立體圖；圖2是圖1所示的本發(fā)明連接器的仰視立體圖；
圖3是沿圖1中B-B面的橫向剖視圖；圖4是沿圖1中A-A面的橫向剖視圖；圖5示出第一部分的一個小區(qū)域，不包括通過澆鑄從上面添加的第二部分；圖6是本發(fā)明連接器的一個特殊實施例的前視圖；圖7是圖6連接器的特殊實施例的仰視立體圖；圖8是沿圖6中F-F線的剖視圖；圖9是沿圖6中G-G線的剖視圖。
具體實施例方式
圖1和2是本發(fā)明輸入/輸出連接器的俯視立體圖和仰視立體圖。連接器最好進行兩次澆鑄。在第一次澆鑄中構成一個第一部分1，如圖5所示，在第二次澆鑄中形成一個第二部分50，局部覆蓋第一部分1。為了更好地理解，第一部分的元件用標號1至49加以標示，第二部分的元件從標號50開始。圖1的俯視圖主要示出呈矩形的第二部分50。
第一部分1和第二部分50最好用一種絕緣的熱塑材料制成。連接器具有至少一條接觸道3。這條接觸道3由第一部分1的一個表面鍍敷金屬而成。鍍敷金屬僅在第一部分的預先激活并適于固定一層金屬層的區(qū)域加以實施。
該鍍敷金屬表面的至少一部分布置在一個連接平面5上，連接平面5與具有第一部分1的固定件2和4的一個平面基本相同。鍍敷金屬厚度非常薄，用于形成第一部分1的模子使得隨后的鍍敷金屬的附加能確保連接平面5與固定件2和4的平面的共面性。例如，固定件的平面是這些固定件2和4的底面平面9。底面9和連接平面5上的面位于同一個平面上。底面9和連接平面5之間最大可偏移50微米。
第一部分1具有接觸肋7。一個接觸肋7在其周邊具有一條接觸道3。模制第一部分1時，分別具有定中孔6和8的固定件2和4與接觸肋7形成一體。為了獲得理想的共面性，固定件2和4的底面9以及連接平面5置于第二部分的注射模的一個平底上。這樣，確保復制模制不影響這種共面性，在第二次澆鑄中不會發(fā)生任何在這些面上的沉積。
第二部分50的復制模制不完全覆蓋第一部分1。未被覆蓋的第一部分1的激活區(qū)域適于在第二部分50模制后鍍敷金屬。
第二部分50具有一個呈矩形的主體，在其兩個短側邊由兩個凸耳57和58加以延伸。在每個凸耳57、58的中央形成各自的一個孔64、65。在主體的一個頂面的一個下邊緣上示出三個呈矩形的窗口61、62、63?？?4、65和窗口61、62、63通過從上方到達的保持沖模而形成，保持沖模例如在面22處壓在已經(jīng)模制的第一部分1上，使之固定在第二部分50的注射模中。這些保持沖?？梢詫Υ翱诤涂走M行成形。實際上，在這些部分不能模制任何熱塑性物質。
第一部分1的固定件2和4在第二部分50的相同短側邊上向外延伸，與凸耳57、58疊置。固定件2和4的定中孔6和8可用于將連接器定位在一個印刷電路卡上。
連接器最好根據(jù)模塊化結構加以布置。連接器具有至少一個接觸模塊。一個接觸模塊具有至少一個導電的接觸肋3。在圖2所示的第一實施例中，連接器的第一部分1具有三個接觸模塊。自左向右觀察連接器的正面，第一部分1具有一個第一接觸模塊14，第一接觸模塊14具有兩個接觸肋7。然后是一個第二接觸模塊15，具有九個接觸肋7。最后，一個第三接觸模塊16，具有一個接觸肋7。
接觸模塊14、15、16置于連接器正面上連為一體的一個框架71中。接觸肋并列平行布置，具有至少一個垂直于放置方向的第二部分11。
圖3是圖1所示連接器的沿B-B面的剖視圖。截面B-B與放置方向平行地進行延伸，在縱向方向上切割一個接觸肋7。用從左上到右下的斜線示出的區(qū)域表示第二部分50。如圖所示，框架71在連接器10的外表面上位于上部和下部。一個腔室32用于接納一個互補連接器的一個觸頭，位于中間位置。用從左下方朝右上方的斜線示出的區(qū)域標示接觸肋7，接觸肋7是第一部分1的一個構件。接觸肋7的下表面和前表面(圖中左側)未被第二部分覆蓋，因而可以布置金屬接觸道3。這些金屬接觸道3形成與連接器的底面平行的第一部分，用于貼靠在可以與之連接的一個印刷電路卡上。該第一部分是連接平面5上的鍍敷金屬的表面部分。
金屬層實現(xiàn)在接觸肋7的整個長度上，以構成接觸道3。金屬層位于圖中基本豎直延伸的前接觸面11上和圖中水平延伸的后接觸面5上，用于實現(xiàn)分別與相關周邊、或互補連接器以及印刷電路卡的電接觸。接觸面5和11彼此由接觸道3的另一部分進行連接。
要注意的是，金屬層不造成改變接觸肋7尺寸的超厚部分。觸頭由一條導電的接觸道3構成，位于第一部分1的接觸肋7的未被覆蓋的表面上，接觸道3的與外表面10相對的區(qū)域構成印刷電路卡的電連接面5，接觸道3的朝向外表面10的區(qū)域構成相連周邊的電連接面11。
接觸肋7的尾部23從主體的一個后面67的下部一側突出來。如圖4右部所示，接觸肋7的尾部23超出第二部分50的后面67。
圖4是圖1所示連接器的沿A-A面的剖視圖。剖面A-A與放置方向平行地進行延伸，經(jīng)過一個窗口61，切割連接器的至少一個連接爪。如圖4中斜線所示，上下兩個連接爪12和13使導電道3絕緣，并使模塊彼此連接。這些連接爪12和13間置在接觸肋7之間。斜線與圖3上含義相同。窗口61示于圖4的右部。位于下面的上連接爪13在第二次模制時由一個自上向下壓的保持沖模固定在注模中。這時，沖模到達上連接爪13的頂棱22上。
圖5示出首次注射模制后直接獲得的第一部分，并只示出第一接觸模塊14。該模塊具有兩個平行延伸的接觸肋7。這兩個接觸肋由兩個連接爪12、13機械連接在一起。位于其間的中間間隙28在第二次模制時由第二部分50的材料填滿，因而形成凸肩55。
在所述的實施例中，連接器包括至少一個鎖緊裝置。圖2中，連接器包括兩個鎖緊模塊，即一個第一鎖緊模塊51和一個第二鎖緊模塊52。這里，一個鎖緊模塊對應于一個機械加工或模制在第二部分50上的腔室70，用于鎖緊未示出的互補連接器。第二鎖緊模塊52與第一鎖緊模塊51相同地形成于第二部分50中。兩個鎖緊模塊51和52布置在接觸模塊之間，最好布置在第二接觸模塊15的兩邊。
在圖6至9所示的其它實施例中，接觸模塊14由一個功率模塊14替代，不配有接觸肋，但配有一個中間觸頭81、一個彈性觸頭82和一個保持片83。在本發(fā)明第二實施例的該實施方式中，連接器包括這樣一個功率模塊14，第一鎖緊模塊51與之相連接。接著，配置第二接觸模塊15，如前所述，其配有九個接觸肋7。然后是第二附加鎖緊模塊52，這里具有一個凹口，形成一個與第一鎖緊模塊51的腔室形狀不同的腔室。最后，第三接觸模塊16配有兩個接觸肋7，建立連接。在該實施例中，模塊14至16嵌入連接器正面上連成一體的框架71中。因此，兩個鎖緊模塊51和52之間的形狀差異為連接器提供一種識別錯誤的手段。
在該實施例中，要特別描述一下功率模塊14。要制造這種連接器，就要進行兩次模制，并且在接觸肋7鍍敷金屬之后，在一最后階段，將金屬件即中間觸頭81、彈性觸頭82和保持片83插入到相應的腔室中。為便于更好理解，功率模塊的元件從標號80開始進行標示。
圖7是連接器的后視仰視圖。這里，接觸肋7平行延伸，并由凸肩55加以分隔。圖7中，兩條連接道5’、5”與接觸肋7相平行地進行布置，由鍍敷金屬的合成材料制成的道84、85加以延伸，使功率模塊14的觸頭81、82與這些連接面5’、5”進行電連接。
在功率模塊14的一個后面14b，在圖8和9的右部，配有一個用于接觸彈簧82的腔室92、一個用于中間觸頭81的腔室91以及一個用于保持片83的腔室93。
如同接觸肋7的尾部23在主體56的后面67的下部凸出來那樣，連接道5’、5”也具有以相同方式從后面67凸出來的尾部，這些尾部與其在印刷電路卡上的相應的連接觸頭對齊，可以與之進行連接。這樣，可以使連接面5、5’、5”與這些觸頭在熔融釬焊爐中進行有效而快速的釬焊。
在功率模塊14的一個側面14a上，中間觸頭81的第一道84先水平、再豎直、再水平地在功率模塊14的后面14b上延伸，再通入腔室91。彈性觸頭82的第二道85先水平、再豎直地在側面14a上延伸，再通過功率模塊14上的一個窗口87通入彈性觸頭82的腔室92。
圖8是圖6所示連接器的沿F-F的剖視圖。該剖面完全通過功率模塊14的中央。在該剖視圖上，由上而下是保持片83、中間觸頭81和彈性觸頭82的第二舌片82b。保持片83的腔室93在上三分之一處可見。保持片83具有一個朝下的突出部83a，可以鎖定未示出的互補連接器。在中間三分之一處，中間觸頭81水平延伸，在后部區(qū)域81b，布置有三個區(qū)段81a、81b和81c。其中，左邊的區(qū)段卡緊在第二部分50內。右邊側面是來自第一次澆鑄的一個塊88。下邊緣鍍敷金屬，構成與連接面5”進行電連接的第二道85的端部。塊88的內部圓柱形區(qū)域也鍍敷金屬，構成與連接面5’相連接的第一道84的端部。
中間觸頭81呈伸長形狀，旋轉對稱，其前部區(qū)域81a的直徑小于后部區(qū)域81b的直徑，后部區(qū)域81b具有至少一個朝外突出的球形區(qū)段81c，用于確保中間觸頭與第一條帶或道84的電連接和機械連接。
因此，右邊兩個區(qū)段81c卡緊在塊88內，建立與第一條帶或道84的接觸。當中間觸頭81插入到腔室91中時，呈球形的區(qū)段81 c避免塊88的金屬表面被刮擦。
彈性觸頭82具有兩個舌片82a和82b，第一舌片82a建立與第二條帶85的接觸，第二舌片82b進入到互補連接器的安置腔室78中。
圖9是圖6所示連接器的沿G-G線的剖視圖。因此，塊88和彈性觸頭82的第一舌片82a以剖面示出。在上方三分之一處，是穿過一個窗口的保持片。下方用虛線示出中間觸頭。呈L形的塊88在該部位從后面14b出來。第一道84在此用豎直深色線條示出。塊88的底面鍍敷金屬，如前所述，構成第二道85的端部，第一舌片82a與之進行機械接觸。因此，彈性觸頭82與連接面5”進行電連接。
權利要求
1.一種用于在印刷電路卡上進行表面安裝的輸入/輸出連接器，它包括一個第一部分(1)，具有至少一個具有一個平面(9)的固定件(2，4)，以及至少一個具有一個連接平面(5)的接觸道(3)，一個第二部分(50)，作為殼體，局部覆蓋第一部分(1)，其特征在于，連接平面(5)基本位于與固定件(2，4)的平面(9)相同的平面上，該平面限定連接器的定位平面，該接觸道對應未被第二部分覆蓋的第一部分的一個絕緣區(qū)域上的鍍敷金屬部分。
2.根據(jù)權利要求1所述的連接器，其特征在于，鍍敷金屬部分具有一個第一部分和一個第二部分，第一部分構成一個用于印刷電路卡的電連接面(5)，第二部分朝向連接器的一個外表面，構成一個互補連接器的電連接面(11)，第一部分與第二部分是連續(xù)的。
3.根據(jù)前述權利要求之一所述的連接器，其特征在于，第一部分(1)在連接器的兩面分別具有一個固定件(2，4)，在該固定件上每次設置一個定中孔(6，8)。
4.根據(jù)前述權利要求之一所述的連接器，其特征在于，第一部分(1)具有至少一個接觸模塊(14，15，16)，一個模塊具有至少一個其上鍍敷金屬的導電的接觸肋(7)。
5.根據(jù)權利要求4所述的連接器，其特征在于，一個模塊(14，15，16)具有至少兩個接觸肋(7)，這些接觸肋并列平行布置，由第一部分的連接爪(12，13)進行整體機械連接，并由這些連接爪進行電絕緣。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的連接器，其特征在于，一個接觸模塊(14，15，16)的不同接觸肋(7)由屬于第二部分(50)的凸肩(55)隔開。
7.根據(jù)前述權利要求之一所述的連接器，其特征在于，第二部分(50)包括至少一個鎖緊模塊(51，52)，用于確保互補連接器的機械固定。
8.根據(jù)前述權利要求之一所述的連接器，其特征在于，它具有一個功率模塊(14)，用于傳輸高的電功率。
9.根據(jù)權利要求8所述的連接器，其特征在于，功率模塊(14)包括一個金屬中間觸頭(81)、一個金屬彈性觸頭(82)和一個保持片(83)，觸頭(81，82)可以借助鍍敷金屬的合成材料帶(84，85)與一個印刷電路卡(79)進行電連接。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的連接器，其特征在于，功率模塊(14)包括一個金屬中間觸頭(81)、一個金屬彈性觸頭(82)和一個保持片(83)，觸頭(81，82)可以借助鍍敷金屬的合成材料帶(84，85)與一個印刷電路卡(79)進行電連接。
11.根據(jù)權利要求8至10之一所述的連接器，其特征在于，在連接器的后面(67)上延伸并屬于第一部分(1)的兩個合成材料帶(84，85)轉變成位于與剛性觸頭(7)的連接面(5)相同的平面上的、分開的連接面(5’，5”)。
12.根據(jù)權利要求8至11之一所述的連接器，其特征在于，旋轉對稱的伸長形的中間觸頭(81)在前部區(qū)域(81a)比在后部區(qū)域(81b)具有較小的直徑，具有至少一個朝外突出的球形區(qū)段(81c)，用于確保中間觸頭與第一道或條帶(84)的電連接和機械連接。
13.根據(jù)權利要求8至12之一所述的連接器，其特征在于，彈性觸頭(82)具有兩個舌片(82a，82b)，第一舌片(82a)建立與第二條帶(85)的接觸，第二舌片(82b)進入到互補連接器的安置腔室(78)中。
14.一種可進行表面安裝的連接器的制造方法，它具有如下制造步驟—注射模制一個第一部分(1)，—對第一部分(1)的一個表面進行化學活化作用，—將第一部分(1)緊固在一個第二部分(50)的一個注射模中，—注射模制第二部分(50)，局部地位于第一部分(1)之上，—對連接器鍍敷金屬，金屬僅附著在第一部分的自由表面上。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，第一部分(1)的緊固是通過對固定件(2，4)的頂面(17，19)及至少一個連接爪(12，13)的一個頂棱(22)施加一個壓力，使固定件(2，4)的平面(9)和所有連接面(5)都以平面的方式位于第二部分(50)的注射模中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輸入/輸出連接器(10)，包括一個電絕緣的第一部分(1)和一個第二部分(50)，第一部分(1)具有至少一個固定件(2，4)及至少一個接觸道，第二部分作為殼體，局部覆蓋第一部分(1)，接觸肋(7)的連接平面(5)基本位于與固定件(2，4)的底面(9)相同的平面上，該平面限定連接器的定位平面。該連接器還可具有一個功率接觸模塊。該連接器的制造方法是在塑料上實施金屬鍍敷，以在第一部分上形成接觸道。
文檔編號H01R12/71GK1505853SQ02809208
公開日2004年6月16日 申請日期2002年4月5日 優(yōu)先權日2001年4月6日
發(fā)明者帕斯卡爾·里博, 帕斯卡爾 里博, 加西耶, 讓維耶·加西耶, 烏達耶, 若埃爾·烏達耶, 沙比朗, 拉謝爾·沙比朗, 爾 克萊因, 米卡埃爾·克萊因 申請人:Fci公司