本發(fā)明涉及具有剛性-柔性電路連接器的連接器系統(tǒng)。
背景技術(shù):
舉例來說,一些已知的連接器用于將來自電子部件(例如微處理器或其他處理單元)的高速信號(hào)沿導(dǎo)電通路布線至輸入/輸出(i/o)連接器。一種選擇是將通過母板或安裝有微處理器的其他印刷電路板(pcb)來傳遞數(shù)據(jù)信號(hào)。然而,隨著數(shù)據(jù)速度和母板上的電子器件的密度的增加,與沿著與母板分離的另一信號(hào)通路來傳遞高速信號(hào)相比,通過母板來傳遞高速信號(hào)可能導(dǎo)致信號(hào)傳輸性能降低。例如,母板可能比輔助電路裝置(例如柔性膜、柔性pcb或剛性pcb)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)更慢和/或具有更多的信號(hào)劣化。
目前的技術(shù)使用多個(gè)連接接口,來從微處理器形成這種導(dǎo)電通路,例如通過輔助電路裝置。微處理器的觸頭部分可以接合保持在外殼或插座中的電觸頭,在這種情形下,電觸頭沿外殼的頂側(cè)接合微處理器。外殼的相反的底側(cè)可以包含球柵陣列,其將電觸頭電連接至在外殼和i/o連接器之間延伸的輔助電路裝置,例如在導(dǎo)電信號(hào)通路的遠(yuǎn)端處。球柵陣列是焊接至輔助電路裝置的電導(dǎo)體的焊球的陣列。球柵陣列具有已知的制造和信號(hào)完整性問題。例如,從制造的觀點(diǎn)來看,難以使焊球與外殼中的電觸頭和輔助電路裝置的電導(dǎo)體兩者都對(duì)準(zhǔn),且難以在焊接工藝期間維持焊球正確對(duì)準(zhǔn)。焊球可能易于以不同的速率熔化并且成為不同的形狀。例如,比另一個(gè)焊球形狀上更平坦的一個(gè)焊球可能有在焊球與外殼或輔助電路裝置之間形成間隙的風(fēng)險(xiǎn),使得焊球不能在相對(duì)應(yīng)的電觸頭和電導(dǎo)體之間形成導(dǎo)電通路。此外,從信號(hào)完整性的觀點(diǎn)來看,焊球沿著導(dǎo)電信號(hào)通路引入阻抗不連續(xù)性,這是因?yàn)楹盖蚩赡芟鄬?duì)于外殼中的電觸頭和/或輔助電路裝置中的電導(dǎo)體具有顯著不同的阻抗和/或其它特性。阻抗不連續(xù)性可能導(dǎo)致衰減、駐波、失真、以及諸如此類,這是因?yàn)橐徊糠中盘?hào)可能被反射回源。
需要一種連接器,其提供高密度的電連接以及良好的信號(hào)完整性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明,剛性-柔性電路連接器包括分層的電路板,分層的電路板具有堆疊在柔性板上方的剛性板。剛性板包含至少一個(gè)剛性基板和剛性板電路。剛性板電路包含多個(gè)導(dǎo)電過孔,導(dǎo)電過孔從剛性板的頂表面延伸進(jìn)入剛性板。柔性板包含至少一個(gè)柔性基板和柔性板電路,柔性板電路電連接至剛性板電路的導(dǎo)電過孔。電觸頭的陣列載入導(dǎo)電過孔中。電觸頭具有從剛性板的頂表面突出的配合端,以機(jī)械接合并電連接至配合電子部件的配合觸頭。
附圖說明
圖1是示出了根據(jù)實(shí)施例的從側(cè)面看的電連接器系統(tǒng)的示意圖。
圖2是根據(jù)實(shí)施例的電連接器系統(tǒng)的一部分的俯視透視圖。
圖3是沿圖2所示的線3-3的連接器系統(tǒng)的剛性-柔性電路連接器的一部分的示意截面圖。
圖4是根據(jù)實(shí)施例的剛性-柔性電路連接器的電觸頭的透視圖。
圖5是根據(jù)實(shí)施例的剛性-柔性電路連接器的一部分的截面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施方式
本文公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包含剛性-柔性電路連接器,其用于可移除地電連接至配合電子部件,例如微處理器。作為常規(guī)連接器(其包含經(jīng)由球柵陣列電連接至柔性pcb等的電觸頭保持外殼或插座)的替代,該剛性-柔性電路連接器消除了球柵陣列的使用。例如,使用剛性-柔性pcb,其包含至少一個(gè)剛性板或硬板,與至少一個(gè)柔性板相堆疊。剛性-柔性pcb沿剛性部分的頂部限定導(dǎo)電(例如鍍覆)過孔,且電觸頭被插入導(dǎo)電過孔中。過孔中的電觸頭經(jīng)由導(dǎo)電過孔電連接至其中一個(gè)柔性板的導(dǎo)電電路。剛性-柔性pcb的柔性板可以延伸超出一個(gè)或多個(gè)剛性板的邊緣至遠(yuǎn)程位置。剛性-柔性電路連接器可以用于通過電觸頭和剛性-柔性pcb將高速信號(hào)從配合電子部件傳送至遠(yuǎn)程位置。剛性-柔性電路可以用于傳送高速信號(hào),以便避免使用另一電路板(例如母板)來傳輸這種高速信號(hào)。
與常規(guī)連接器(其依靠球柵陣列將(配合至配合電子部件)的電觸頭電連接至柔性pcb,以沿著規(guī)定的距離輸送信號(hào))不同,本文描述的剛性-柔性電路連接器中的電觸頭經(jīng)由導(dǎo)電過孔直接載入并連接至剛性-柔性pcb。通過避免使用球柵陣列,剛性-柔性電路連接器避免了與球柵陣列相關(guān)的已知的制造和信號(hào)完整性問題。例如,剛性-柔性電路連接器可以由于減少了復(fù)雜性和更容易組裝而降低了制造成本,例如通過消除用于形成球柵陣列的困難的對(duì)準(zhǔn)和焊接步驟。剛性-柔性電路連接器還可以通過避免可能在球柵陣列的焊球處產(chǎn)生的阻抗不連續(xù)性而具有更好的信號(hào)完整性。
圖1是示出了根據(jù)實(shí)施例的從側(cè)面看的連接器系統(tǒng)100的示意圖。其中一些部件以截面示出。連接器系統(tǒng)100包含主機(jī)板102、插座外殼104、配合電子部件106、以及剛性-柔性電路連接器108。主機(jī)板102是電路板,例如母板。插座外殼104和剛性-柔性電路連接器108兩者都安裝至主機(jī)板102的頂表面110,盡管位于彼此間隔開的位置。配合電子部件106安裝至插座外殼104。盡管沒有示出,插座外殼104包含導(dǎo)電元件,其在配合電子部件106和主機(jī)板102之間提供電路通路。在實(shí)施例中,配合電子部件106是處理裝置,例如微處理器。
在示出的實(shí)施例中,連接器系統(tǒng)100配置為在配合電子部件106和兩個(gè)電纜安裝插頭連接器之間發(fā)送和/或接收電力和數(shù)據(jù)信號(hào)。例如,連接器系統(tǒng)100在配合電子部件106和第一插頭連接器114之間限定第一導(dǎo)電信號(hào)通路112,且連接器系統(tǒng)100在配合電子部件106和第二插頭連接器118之間限定第二導(dǎo)電信號(hào)通路116??蛇x地,插頭連接器114、118可以是輸入/輸出(i/o)收發(fā)器。第一導(dǎo)電信號(hào)通路112從配合電子部件106通過插座外殼104的導(dǎo)電元件并且沿著主機(jī)板102的導(dǎo)電電路(未示出)延伸至位于或接近主機(jī)板102的邊緣122的第一容座連接器120。第一容座連接器120配置為與第一插頭連接器114配合。在實(shí)施例中,沿著第一導(dǎo)電信號(hào)通路112傳輸電力和低速數(shù)據(jù)信號(hào)。本文所使用的低速數(shù)據(jù)信號(hào)可以具有高至1gbps或更高的頻率。低速數(shù)據(jù)信號(hào)相對(duì)于傳輸?shù)胶?或來自于配合電子部件106的其他更高速的數(shù)據(jù)信號(hào)被稱為“低速”。
第二導(dǎo)電信號(hào)通路116從配合電子部件106通過剛性-柔性電路連接器108的導(dǎo)電電路延伸至第二容座連接器124,第二容座連接器124配置為與第二插頭連接器118配合。剛性-柔性電路連接器108在第一端126和相反的第二端128之間縱向地延伸。第一端126位于配合電子部件106處,第二容座連接器124安裝在或接近遠(yuǎn)離配合電子部件106的第二端128。如圖1所示,第二導(dǎo)電信號(hào)通路116與主機(jī)板102分離,使得沿著第二導(dǎo)電信號(hào)通路116傳輸?shù)男盘?hào)不穿過或沿著主機(jī)板102。在實(shí)施例中,高速數(shù)據(jù)信號(hào)沿著第二導(dǎo)電信號(hào)通路116傳輸。高速數(shù)據(jù)信號(hào)可以具有高至10gbps、20gbps、30gbps或更高的頻率。
在實(shí)施例中,配合電子部件106包含接合插座外殼104的基部部分130、以及從基部部分130延伸的平臺(tái)部分132。平臺(tái)部分132突出超出插座外殼104并電連接至剛性-柔性電路連接器108。配合電子部件106的基部部分130電連接至插座外殼104,而平臺(tái)部分132電連接至剛性-柔性電路連接器108。因此,電力和低速數(shù)據(jù)信號(hào)可以傳輸至基部部分130和從基部部分130傳輸,且高速數(shù)據(jù)信號(hào)可以傳輸至平臺(tái)部分132和從平臺(tái)部分132傳輸。配合電子部件106沿著平臺(tái)部分132的底側(cè)134包含導(dǎo)電配合觸頭(未示出)的陣列,配合觸頭例如是接觸墊。配合觸頭機(jī)械接合并電連接至剛性-柔性電路連接器108的電觸頭136。
電觸頭136從剛性-柔性電路連接器108的頂側(cè)138突出,以接合沿著底側(cè)134的配合觸頭。電觸頭136布置為陣列,且位于或接近剛性-柔性電路連接器108的第一端126。如本文所使用的,例如“頂部”、“底部”、“前”、“后”、“左”和“右”的相對(duì)或空間術(shù)語僅用于區(qū)分引用的元件,并非一定需要連接器系統(tǒng)100中或連接器系統(tǒng)100周圍的環(huán)境中的特定位置或取向。
在實(shí)施例中,剛性-柔性電路連接器108包含電觸頭136和分層的電路板140。分層的電路板140在第一端126和第二端128之間延伸剛性-柔性電路連接器108的長(zhǎng)度。分層的電路板140沿該長(zhǎng)度限定至少一個(gè)剛性部分142和至少一個(gè)柔性部分144。在示出的實(shí)施例中,第一剛性部分142a位于第一端126,且第二剛性部分142b位于第二端128。單個(gè)柔性部分144在第一剛性部分142a和第二剛性部分142b之間延伸。
分層的電路板140包含相對(duì)于柔性板150豎直地堆疊的至少一個(gè)剛性板148。在實(shí)施例中,剛性部分142a、142b包含該至少一個(gè)剛性板148和柔性板150兩者,而柔性部分144僅由柔性板150限定(沒有任何剛性板148)。從而,柔性板150沿著分層的電路板140的整個(gè)長(zhǎng)度、或至少基本上大部分的長(zhǎng)度延伸。每個(gè)剛性板148包含一個(gè)或多個(gè)剛性基板,使得分層的電路板140的剛性部分142a、142b是硬的、堅(jiān)實(shí)的、基本上非柔性的。柔性板150包含一個(gè)或多個(gè)柔性基板且不含剛性基板,這允許柔性部分144彎曲、卷曲、和/或扭曲而不斷裂,如圖1中沿著柔性部分144的中間區(qū)段的曲線146所示。在實(shí)施例中,剛性部分142a、142b均包含豎直地堆疊在柔性板150上方的上部剛性板148a,使得柔性板150設(shè)置在上部剛性板148a和主機(jī)板102之間。第一剛性部分142a和/或第二剛性部分142b可選地包含豎直地堆疊在柔性板150下方的下部剛性板148b。分層的電路板140被層壓,使得剛性板148a、148b固定至柔性板150。
在示范性實(shí)施例中,第一剛性部分142a沿著上部剛性板148a包含多個(gè)導(dǎo)電過孔152(在圖3中示出),使得導(dǎo)電過孔152在上部剛性板148a的頂表面154處敞開。電觸頭136載入導(dǎo)電過孔152中,且從頂表面154突出,以機(jī)械接合并電連接至配合電子部件106的配合觸頭。上部剛性板148a限定剛性板電路156(在圖3中示出),其電連接至分層的電路板140內(nèi)的柔性板150的柔性板電路158(圖3)。導(dǎo)電過孔152是剛性板電路156的部件。從而,由剛性-柔性電路連接器108提供的第二導(dǎo)電信號(hào)通路116從配合電子部件106通過電觸頭136、通過上部剛性板148的導(dǎo)電過孔152、且通過柔性板電路158沿著柔性板150延伸至第二容座連接器124??蛇x地,柔性板150的柔性板電路158經(jīng)由第二剛性部分142b的上部剛性板148a中的導(dǎo)電過孔152電連接至第二容座連接器124。
圖2是根據(jù)實(shí)施例的連接器系統(tǒng)100的一部分的俯視透視圖。在圖2中,示出了配合電子部件106的平臺(tái)部分132,但沒有示出配合電子部件106的基部部分130(在圖1中示出)以及插座外殼104(圖1)。此外,在圖2中還省略了圖1中示出的第一插頭連接器114、第二插頭連接器118以及第一容座連接器120、第二容座連接器124。連接器系統(tǒng)100相對(duì)于豎直或俯仰軸線191、橫向軸線192和縱向軸線193取向。軸線191-193互相垂直。盡管俯仰軸線191看起來在基本上平行于重力的豎直方向上延伸,但應(yīng)當(dāng)理解的是,軸線191-193不需要具有相對(duì)于重力的任何特定取向。
剛性-柔性電路連接器108包含框架組件160??蚣芙M件160包含基部板162和蓋板164?;堪?62安裝至主機(jī)板102。蓋板164聯(lián)接至基部板162。分層的電路板140的第一端126處的至少一些第一剛性部分142a被保持在框架組件160中、在蓋板164和主機(jī)板102之間。例如,分層的電路板140可以固定至主機(jī)板102或基部板162。分層的電路板140的柔性部分144從剛性部分142a和從框架組件160沿著縱向軸線193朝向第二端128延伸。第二端128處的第二剛性部分142b遠(yuǎn)離框架組件160。
蓋板164豎直地設(shè)置在第一剛性部分142a上(例如在圖1所示的上部剛性板148a的頂表面154上方)。蓋板164在蓋板164的頂側(cè)168和底側(cè)170之間限定通過其中的至少一個(gè)窗口166。在示出的實(shí)施例中,蓋板164限定兩個(gè)相鄰的窗口166,其由框架構(gòu)件172劃分開。在其他實(shí)施例中,蓋板164可以限定單個(gè)窗口166或多于兩個(gè)窗口166。蓋板164的頂側(cè)168配置為接合配合電子部件106的底側(cè)134。例如,隨著配合電子部件106在沿著俯仰軸線191的配合方向上朝向剛性-柔性電路連接器108降低,配合電子部件106的配合基板174的底側(cè)134鄰接蓋板164的頂側(cè)168。
剛性-柔性電路連接器108的電觸頭136布置為至少一個(gè)陣列176。電觸頭136的每個(gè)陣列176均配置為至少部分地通過蓋板164的相對(duì)應(yīng)的窗口166延伸。在示出的實(shí)施例中,電觸頭136布置為兩個(gè)陣列176,使得每個(gè)陣列176中的觸頭至少部分地通過蓋板164的兩個(gè)窗口166中的一個(gè)共同地延伸。陣列176可以具有任意數(shù)量的電觸頭136,例如四個(gè)電觸頭136。在實(shí)施例中,電觸頭136完全地通過相對(duì)應(yīng)的窗口166延伸,使得觸頭136的端部與蓋板164的頂側(cè)168對(duì)準(zhǔn)或突出超出蓋板164的頂側(cè)168,以接合配合電子部件106的配合觸頭。例如,配合觸頭可以與配合電子部件106的底側(cè)134共面,或相對(duì)于底側(cè)134凹陷,使得電觸頭136和配合觸頭之間的配合接口在蓋板164的頂側(cè)168的上方。在另一實(shí)施例中,電觸頭136不完全地通過相對(duì)應(yīng)的窗口166延伸,使得觸頭136的端部設(shè)置在頂側(cè)168的下方。在這樣的實(shí)施例中,配合電子部件106的配合觸頭可以從上方自底側(cè)134至少部分地突出進(jìn)入窗口166,以接合蓋板164的頂側(cè)168的下方的電觸頭136。
基部板162包含主機(jī)側(cè)178和蓋側(cè)180?;堪?62的主機(jī)側(cè)178鄰接主機(jī)板102的頂表面110。蓋側(cè)180基本上與主機(jī)側(cè)178相反,并面向蓋板164。在實(shí)施例中,基部板162經(jīng)由基部板162的安裝柱體182聯(lián)接至蓋板164。安裝柱體182從蓋側(cè)180基本上豎直地延伸。在圖2中示出了四個(gè)安裝柱體182,但在其他的實(shí)施例中,基部板162可以包含多于或少于四個(gè)安裝柱體182。蓋板164限定聯(lián)接孔184,其在頂側(cè)168和底側(cè)170之間延伸通過蓋板164。每個(gè)聯(lián)接孔184在其中接收其中一個(gè)相對(duì)應(yīng)的安裝柱體182,以使得蓋板164與基部板162對(duì)準(zhǔn),并將蓋板164聯(lián)接至基部板162。盡管沒有示出,一個(gè)或多個(gè)安裝柱體182可以接收銷、墊圈、螺母等,以便通過防止蓋板164豎直地移動(dòng)離開安裝柱體182而將蓋板164固定在安裝柱體182上。
在示出的實(shí)施例中,配合電子部件106的配合基板174限定至少一個(gè)基準(zhǔn)孔186。基準(zhǔn)孔186至少部分地通過配合基板174從底側(cè)134向上延伸。在示出的實(shí)施例中,配合基板174限定四個(gè)基準(zhǔn)孔186,其完全地延伸通過配合基板174?;鶞?zhǔn)孔186配置為,當(dāng)配合電子部件106裝載至框架組件160上時(shí),在其中接收安裝柱體182,以使得配合觸頭與電觸頭136的(多個(gè))陣列176對(duì)準(zhǔn)。例如,基部板162可以相對(duì)于分層的電路板140的剛性部分142a、以及裝載至剛性部分142a上的電觸頭136來具體地定位。當(dāng)基部板162的安裝柱體182接收在配合基板174的相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)孔186中時(shí),配合基板相對(duì)于剛性部分142a具體地定位,使得配合觸頭與剛性部分142a的電觸頭136對(duì)準(zhǔn)。
圖3是沿圖2所示的線3-3的剛性-柔性電路連接器108的一部分的截面圖。圖3所示的部分包含分層的電路板140的第一剛性部分142a以及柔性部分144的一部分。剛性部分142a包含(沿俯仰軸線191)豎直地堆疊在上部剛性板148a和下部剛性板148b之間的柔性板150。柔性板150的(沿縱向軸線193的)長(zhǎng)度大于上部剛性板148a(以及下部剛性板148b),使得柔性板150的區(qū)段沿分層的電路板140的柔性部分144延伸超出剛性板148a的內(nèi)部邊緣188。在示出的實(shí)施例中,柔性板150與剛性板148a、148b兩者在剛性-柔性電路連接器108的第一端126處彼此對(duì)準(zhǔn)。但是,在一個(gè)或多個(gè)可替代的實(shí)施例中,第一端不由所有的板148a、148b、150限定。例如,柔性板150可以不一直延伸至第一端126,使得第一端僅由剛性板148a、148b中的一者或兩者限定。盡管圖3所示的剛性部分142a包含夾著單個(gè)柔性板150的兩個(gè)剛性板148a、148b的堆疊體,在可替代的實(shí)施例中,剛性部分142a可以僅包含上部剛性板148a和柔性板150,而沒有下部剛性板148b。在另一可替代的實(shí)施例中,剛性部分142a可以包含多個(gè)柔性板150和/或多于兩個(gè)剛性板148a、148b的堆疊體。
上部剛性板148a包含至少一個(gè)剛性基板190和剛性板電路156。剛性基板190由電絕緣介電材料構(gòu)成,例如fr-4或另一類型的硅環(huán)氧樹脂。剛性板電路156包含導(dǎo)電過孔152。導(dǎo)電過孔152從頂表面154延伸進(jìn)入剛性板148a。可選地,剛性板電路156還包含至少一個(gè)導(dǎo)電層196,其沿著縱向軸線193基本上平行于該至少一個(gè)剛性基板190延伸。導(dǎo)電層196可以是銅或另一種導(dǎo)電金屬材料。導(dǎo)電層196可以包含導(dǎo)電跡線。在實(shí)施例中,至少一些導(dǎo)電過孔152完全地延伸通過上部剛性板148a,包含通過至少一個(gè)剛性基板190以及通過至少一個(gè)導(dǎo)電層196。在示出的實(shí)施例中,導(dǎo)電過孔152完全地延伸通過整個(gè)堆疊體,穿過剛性板148a、148b兩者以及其間的柔性板150。導(dǎo)電過孔152包含金屬側(cè)壁194,其豎直地延伸且至少部分地限定過孔152。導(dǎo)電過孔152可以被稱為鍍覆過孔。
柔性板150包含至少一個(gè)柔性基板198和柔性板電路158。柔性基板198是電絕緣材料,例如聚酰亞胺或另一種柔性聚合物。柔性板電路158包含至少一個(gè)導(dǎo)電層200,其沿柔性基板198縱向地延伸。在示出的實(shí)施例中,柔性板電路158示出了兩個(gè)導(dǎo)電層200。導(dǎo)電層200延伸柔性板150的長(zhǎng)度,從剛性部分142a沿著柔性部分144至位于或接近分層的電路板140的第二端128(在圖2中示出)的柔性板150的遠(yuǎn)端。
柔性板150經(jīng)由粘合劑層202固定至剛性板148a,粘合劑層202堆疊在剛性板148a和柔性板150之間。另一粘合劑層204堆疊在柔性板150和下部剛性板148b之間,以將柔性板150固定至下部剛性板148b。粘合劑層202、204可以是熱或壓力活化的粘合劑,其將柔性板150熔合至相應(yīng)的剛性板148a、148b。例如,分層的電路板140可以通過如下方式形成:使用熱、壓力、焊接,或純粹地通過粘合劑層202、204而不使用熱或壓力,來在剛性板148a、148b之間層壓柔性板150。
柔性板電路158電連接至上部剛性板148a的剛性板電路156。例如,在示出的實(shí)施例中,剛性板電路156的導(dǎo)電過孔152延伸通過柔性板150,并電連接至柔性板電路158的一個(gè)或兩個(gè)導(dǎo)電層200。導(dǎo)電過孔152的金屬側(cè)壁194機(jī)械接合(多個(gè))導(dǎo)電層200。在示出的實(shí)施例中,導(dǎo)電過孔152是導(dǎo)電通孔(或貫通孔),其完全地延伸通過分層的電路板140。導(dǎo)電過孔在剛性板電路156的導(dǎo)電層196與柔性板電路158的至少一個(gè)導(dǎo)電層200之間延伸,以將導(dǎo)電層196電連接至(多個(gè))導(dǎo)電層200。因此,在示出的實(shí)施例中,柔性板電路158通過剛性板電路156的導(dǎo)電過孔152的金屬側(cè)壁194與柔性板電路158的一個(gè)或兩個(gè)導(dǎo)電層200之間的直接接合而電連接至剛性板電路156。
在可替代的實(shí)施例中,作為圖3所示的通孔152的替代或附加,剛性板電路156可以包含至少一個(gè)盲孔,其在頂表面154處敞開,并延伸通過上部剛性板148a,但不延伸通過柔性板150。例如,在這樣的可替代的實(shí)施例中,盲孔可以電連接至上部剛性板148a的導(dǎo)電層196,且導(dǎo)電層196可以電連接至與盲孔間隔開的一個(gè)或多個(gè)埋孔。埋孔可以延伸通過柔性板150,并電連接至其至少一個(gè)導(dǎo)電層200。從而,柔性板電路158可以沿下述導(dǎo)電通路電連接至剛性板電路156,所述導(dǎo)電通路從剛性板電路156的盲孔沿著導(dǎo)電層196的長(zhǎng)度并通過一個(gè)或多個(gè)埋孔延伸至柔性板電路158的導(dǎo)電層200。
其中一個(gè)電觸頭136載入導(dǎo)電過孔152中。電觸頭136在端接端210和配合端212之間延伸。電觸頭136具有由一種或多種金屬形成的單一結(jié)構(gòu)。電觸頭136包含針腳206,其延伸至端接端210并接收在導(dǎo)電過孔152中。針腳206接合導(dǎo)電過孔152的金屬側(cè)壁194。在示出的實(shí)施例中,針腳206是順應(yīng)針眼式針腳。電觸頭136可以通過順應(yīng)針腳206與側(cè)壁194之間的過盈配合保持在導(dǎo)電過孔152中。可選地,電觸頭136還可以被焊接至導(dǎo)電過孔152,以將觸頭136更加長(zhǎng)久地固定至分層的電路板140。例如,可以在電觸頭136載入導(dǎo)電過孔152中之后,沿著導(dǎo)電過孔152的開口施加焊接材料。
電觸頭136還包含可撓曲臂部208,其從導(dǎo)電過孔152延伸超出上部剛性板148a的頂表面154至配合端212??蓳锨鄄?08可以具有鉤狀輪廓??蓳锨鄄?08包含接合區(qū)域214,其配置為機(jī)械接合配合電子部件106(在圖2中示出)的相對(duì)應(yīng)的配合觸頭。在示出的實(shí)施例中,接合區(qū)域214是凸起216。凸起216是彎曲的,且配置為接合配合電子部件106的平面接觸墊,而不抓在接觸墊上或刮擦接觸墊??蓳锨鄄?08彈性地可撓曲,使得當(dāng)配合觸頭接合可撓曲臂部208的接合區(qū)域214時(shí),臂部208至少部分地朝向上部剛性板148a彎曲或壓縮。臂部208的撓曲使臂部208偏置為持續(xù)地接觸在接合區(qū)域214和配合觸頭之間。
如圖3所示,通過剛性-柔性電路連接器108的導(dǎo)電信號(hào)通路116(在圖1中示出)通過電觸頭136和通過分層的電路板140延伸至遠(yuǎn)程裝置或連接器(例如,圖1所示的i/o容座124),而不通過主機(jī)板102(圖1)。例如,通路116的第一區(qū)段從每個(gè)觸頭136的可撓曲臂部208的接合區(qū)域214通過電觸頭136延伸至針腳206。針腳206電連接至導(dǎo)電過孔152。通路116的第二區(qū)段從剛性板電路156的導(dǎo)電過孔152直接或間接地延伸至柔性板電路158的至少一個(gè)導(dǎo)電層200。通路116的第二區(qū)段進(jìn)一步沿著導(dǎo)電層200從剛性部分142a朝向分層的電路板140的第二端128(在圖2中示出)處的遠(yuǎn)程裝置或連接器進(jìn)入柔性部分144并沿著其延伸。通過將電信號(hào)從電觸頭136直接傳遞至分層的電路板140的板電路156、158,避免了使用球柵陣列。從而,導(dǎo)電信號(hào)通路116可以增強(qiáng)信號(hào)完整性性能(例如,通過避免阻抗不連續(xù))并減少與常規(guī)傳遞方向相關(guān)的制造問題(例如,成本、復(fù)雜性以及附加的步驟)。
圖4是根據(jù)實(shí)施例的剛性-柔性電路連接器108的其中一個(gè)電觸頭136的透視圖。電觸頭136包含可撓曲臂部220、平面基部區(qū)段222、以及針腳224。針腳224是順應(yīng)針眼式針腳,比如圖3所示的針腳206?;繀^(qū)段222具有頂面226和相反的底面228?;繀^(qū)段222還包含第一端230和相反的第二端232。可撓曲臂部220連接至基部區(qū)段222的第一端230,并在頂面226的上方延伸。針腳224連接至基部區(qū)段222的第二端232,并在底面228的下方延伸。當(dāng)針腳224載入相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電過孔152(圖3)中時(shí),基部區(qū)段222的底面228可以鄰接上部剛性板148a(圖3)的頂表面154(在圖3中示出)??蛇x地,可以向底面228施加粘合劑或焊接材料,以將基部區(qū)段222固定至上部剛性板148a。可替代地,可以在觸頭136載入過孔152中之后,將粘合劑或焊接材料施加至頂面226,使得粘合劑或焊接材料延伸超出區(qū)段222的邊緣,以保持基部區(qū)段222抵靠上部剛性板148a。
可撓曲臂部220具有分裂梁結(jié)構(gòu),其在兩個(gè)梁236之間具有開口234,分裂梁結(jié)構(gòu)可以支持可撓曲臂部220的順應(yīng)性和彈性??蓳锨鄄?20包含位于接合區(qū)域214處的彎曲的凸起238,其配置為接合配合電子部件106(在圖2中示出)的平面接觸墊,而不抓在接觸墊上或刮擦接觸墊。電觸頭136可以由單個(gè)金屬片沖壓并形成,例如銅合金。可選地,凸起238可以以與觸頭136的其余部分不同的金屬或金屬合金來鍍覆,例如金。
圖5是根據(jù)實(shí)施例的剛性-柔性電路連接器108的一部分的截面?zhèn)纫晥D。所示部分示出了框架組件160的一部分。基部板162安裝至主機(jī)板102。分層的電路板140的剛性部分142a固定至基部板162,例如經(jīng)由粘合劑、緊固件、或通過由夾子等提供的摩擦配合??商娲?,剛性部分142a可以直接固定至主機(jī)板102?;堪?62的其中一個(gè)安裝柱體182從基部板162的蓋側(cè)180豎直地延伸。安裝柱體182不延伸通過分層的電路板140,分層的電路板140與安裝柱體182橫向地間隔開(例如,分層的電路板140設(shè)置在安裝柱體182的后面)。蓋板164裝載在安裝柱體182上。配合電子部件106(在圖2中示出)未在圖5中示出,盡管蓋板164的頂側(cè)168配置為鄰接配合電子部件106。
在實(shí)施例中,框架組件160在基部板162和蓋板164之間包含至少一個(gè)彈簧構(gòu)件240,使得蓋板164被彈簧偏置,且相對(duì)于基部板162和分層的電路板140可移動(dòng)。在示出的實(shí)施例中,彈簧構(gòu)件240圍繞安裝柱體182。彈簧構(gòu)件240可以是螺旋壓縮彈簧、可壓縮墊圈,軸承或襯套等。彈簧構(gòu)件240的一個(gè)端部242接合蓋板164的底側(cè)170,且彈簧構(gòu)件240的另一端部244接合基部板162的蓋側(cè)180。彈簧構(gòu)件240允許蓋板164相對(duì)于分層的電路板140上的電觸頭136浮動(dòng),電觸頭136被固定在位。浮動(dòng)的蓋板164允許配合電子部件106(在圖2中示出)具有相對(duì)于電觸頭136的可變的高度,這補(bǔ)償了由框架組件160中的公差不匹配引起的接觸高度變化。彈簧構(gòu)件240可以提供硬的止停件,其限制蓋板164被朝向基部板162按壓到有損壞電觸頭136風(fēng)險(xiǎn)的程度。例如,彈簧構(gòu)件240可以通過防止蓋板164進(jìn)入基部板162的閾值接近度,來抑制配合電子部件106過度撓曲觸頭136。