本發(fā)明涉及用于與相對器件(counter piece)連接以建立機械和電連接的連接器裝置。

而且，本發(fā)明涉及連接布置。

除此之外，本發(fā)明涉及一種制造連接器裝置的方法。

背景技術：

標準連接器通常由被聚合物圍繞的金屬嵌件(即接觸部)構成。這樣的組件經(jīng)常在成型工藝(諸如注射成型、傳遞模塑等)期間被構造。這種方法允許具有基于所選材料組合的各種物理性質(zhì)的復雜機械形狀的構造。

US 5,374,196和US 5,515,604公開了包括被層壓在一起的多層剛性介電材料的層壓連接器。電介質(zhì)包含被連接到接觸焊盤的線路，接觸焊盤將線路連接至鄰近的電路板。

可選地，剛性介電層包含接觸焊盤被放置在其中的凹槽。交叉線路可以被放置在電介質(zhì)的每一個獨立層上或通過介電層形成的過孔上以互相連接線路。

然而，當提供靈活性以實現(xiàn)連接器裝置內(nèi)的廣泛的電氣功能時，仍然需要一種可以簡單方式被制造并且以可靠方式被連接的連接器裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標是提供一種可簡單制造的并且可靠地可連接的連接器裝置，其在可實現(xiàn)的功能方面具有高度靈活性。

為了獲得上述限定的目標，提供根據(jù)獨立權利要求的用于與相對器件相對器件連接以建立機械和電連接的連接器裝置、連接布置和制造連接器裝置的方法。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，提供一種用于與相對器件連接以建立機械和電連接的連接器裝置，其中連接器裝置包括至少兩個印刷電路板(PCB)元件或段，至少兩個印刷電路板(PCB)元件或段的每一個包括電絕緣芯并且至少一個包括至少部分在各自的電絕緣芯上的導電結構，其中該至少一個導電結構被至少部分地布置在連接器裝置的暴露表面上并且被配置為在相對器件建立機械連接時建立與相對器件的電連接。

根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例，提供一種連接布置，其中連接布置包括具有上述用于與相對器件連接的特征的連接器裝置，以及被配置為在將相對器件和連接器裝置插在一起時與連接器裝置機械和電連接的相對器件。

根據(jù)本發(fā)明的又一個示例性實施例，提供一種制造用于與相對器件連接以建立機械和電連接的連接器裝置的方法，其中該方法包括形成至少一個印刷電路板(PCB)元件作為印刷電路板(PCB)的分段并且包括電絕緣芯和至少部分地在電絕緣芯之上的導電結構，其將導電結構的至少一部分布置在(待被制造的連接裝置的)暴露表面上，并且在連接器裝置和相對器件之間建立機械連接時配置導電結構以與相對器件建立電連接。

在本發(fā)明的上下文中，“印刷電路板”(PCB)可以表示被覆蓋有導電材料的電絕緣芯和慣常用作安裝于其上的待通過導電材料被電聯(lián)接的電子構件(例如封裝電子芯片、插座等)的板。更特別地，使用從層壓在非導電基板上的銅片刻蝕的導電線、焊盤和其它特征，PCB可以機械地支撐并電連接電子元件。PCB可以是單面的(一個銅層)、雙面的(兩個銅層)或多層類型。在不同層上的導體可以與被稱作過孔的鍍通孔(plated-through hole)連接。先進的PCB可以包含被嵌入在基板中的諸如電容器、電阻器或有源裝置的元件。術語“印刷電路板”可以特別地包括剛性PCB、柔性PCB、半柔性PCB和/或剛撓結合PCB。

在本發(fā)明的上下文中，“印刷電路板元件”可以特別地表示例如通過將PCB分離成多個印刷電路板元件所獲得的PCB的分段。

根據(jù)示例性實施例，一個或多個PCB元件，特別是印刷電路板(PCB)的分段被用作連接器裝置的主要元件(或僅有的元件)。在通過互相接合將連接器裝置與相對器件機械地連接時，電連接可以在連接器裝置的導電結構和相對器件的導電結構之間自動建立，而不用采取任何進一步行動。換言之，連接器裝置和相對器件的導電結構通過完成機械連接以正確的方式自動對齊。形成基于PCB技術的連接器裝置不僅允許使用非常簡單的制造過程來制造連接器裝置，還顯示了高質(zhì)量的電聯(lián)接安全。

在下文中，連接器裝置、連接布置及方法的進一步示例性實施例將被解釋。

在一個實施例中，印刷電路板元件被實施為印刷電路板的段。因此印刷電路板可以被分離，例如通過切割或鋸切為多個段(例如至少十個，特別的至少一百個段)，每一段組成印刷電路板元件。每一個印刷電路板元件可以具有矩形形狀。這允許使用標準材料，即PCB，作為用于形成連接器裝置的基礎。而且，PCB技術的標準過程可以被有利地使用。

在一個實施例中，印刷電路板元件的長度尺寸和/或?qū)挾瘸叽缈梢允怯∷㈦娐钒逶暮穸鹊闹辽偃?，特別地至少五倍。因此，平坦的和非常緊湊的連接器裝置可以被獲得。印刷電路板元件的厚度可以是例如在30μm和3mm之間的范圍內(nèi)，特別地在1mm和2mm之間的范圍內(nèi)。印刷電路板元件的長度和/或?qū)挾瓤梢允抢缭?mm和10cm之間的范圍內(nèi)，特別地在8mm和5cm之間的范圍內(nèi)。

在一個實施例中，電絕緣芯包括樹脂或由樹脂組成。這種樹脂可以例如是環(huán)氧基樹脂或低-CTE(熱膨脹系數(shù))樹脂，或高-Tg(玻璃轉(zhuǎn)換溫度)樹脂。

在一個實施例中，電絕緣芯可以是平坦片或板。例如，電絕緣芯可以具有在30μm和10cm之間的范圍內(nèi)的厚度。電絕緣芯的和印刷電路板元件的平坦形狀可以簡化具有至少一個其他印刷地電路板元件和/或間隔結構(后者可以包括一個或多個插頭凹槽，如下所述)的印刷電路板元件的堆疊。

在一個實施例中，各個導電結構包括至少一個圖案化的導電層，其形成在電絕緣芯的兩個相對主表面的至少一個上。這種導電結構可以由銅制成。導電材料可以被沉積在電絕緣芯上，并且通過光刻和刻蝕過程可以被隨后圖案化。

在一個實施例中，導電結構包括垂直通過電絕緣芯延伸的用于電連接電絕緣芯的兩個相對主表面的至少一個過孔。每一個過孔可以是填充有諸如銅的導電材料的通孔并且可以與在電絕緣芯的至少一個主表面上的導電結構的平面部分電聯(lián)接。

在一個實施例中，裝置包括在嵌入在電絕緣芯內(nèi)并電聯(lián)接至導電結構的至少一個嵌入元元件(例如電子芯片)。換言之，至少一個電子元元件可以被集成在印刷電路板元件的電絕緣芯內(nèi)。這可以允許在緊湊連接器裝置中實現(xiàn)甚至復雜的電子功能。換言之，連接器裝置或者可以僅簡單提供電連接功能將連接器裝置電聯(lián)接至相對器件或者可以可替換地提供附加的電子功能。

嵌入元件的示例是諸如DRAM(或任意其它存儲器)的數(shù)據(jù)存儲器、濾波器(例如其可以被配置為高通濾波器、低通濾波器或帶通濾波器，并且例如其可以用于頻率濾波)、集成電路(諸如邏輯IC)、信號處理元件(諸如微處理器)、電源管理元件、光電接口構件(interfacing member)(例如光電子構件)、電壓轉(zhuǎn)換器(諸如DC/DC轉(zhuǎn)換器或AC/DC轉(zhuǎn)換器)、加密元件、電容器、電感、開關(例如基于晶體管的開關)和這些的組合以及其它功能電子構件。

在一個實施例中，至少兩個印刷電路板元件被垂直地堆疊以使得至少兩個印刷電路板元件的主表面被布置為彼此平行。因此，根據(jù)示例性實施例的連接器結構與三維集成兼容，從而允許在小的體積內(nèi)實現(xiàn)大量電子功能。

在一個實施例中，裝置進一步包括用于建立與相對器件的機械連接的至少一個插頭凹槽(其可以是裝置內(nèi)的盲孔或通孔并且可以是可外部進入的)。在本發(fā)明的上下文中，“插頭凹槽”可以特別地表示連接器裝置內(nèi)的盲孔或凹陷，其是可外部進入的以用作被配置用于容納相對器件的凸連接器凸起的凹連接器凹槽。為了將這種連接器裝置機械地和電連接至相對器件(諸如另一連接器裝置)，一個或多個插頭凹槽可以在與相對器件的相應/反向形狀凸起相配的基于PCB元件的連接器裝置中形成。因此，通過允許僅在按照尺寸、類型和方向連接配對的連接裝置和相對器件時的連接，一個或多個插頭凹槽的供應使得由用戶執(zhí)行的連接行為直觀、簡單并且不粗糙。

在一個實施例中，至少一個插頭凹槽在至少一個印刷電路板元件的一個內(nèi)唯一地形成。因此，僅通過在單個的電路板元件內(nèi)形成凹槽以提供與相對器件連接形狀封閉，單個的印刷電路板元件可以被轉(zhuǎn)換為連接器裝置。這導致非常緊湊的和簡單的幾何結構。

在一個實施例中，至少一個插頭凹槽形成在兩個相鄰的印刷電路板元件之間的接合部處。這種連接器裝置可以通過將材料從第一印刷電路板元件中移除并通過將如此處理過的第一印刷電路板元件附著于第二印刷電路板元件而形成。因此，插頭凹槽在兩個印刷電路板元件之間的接合部處直接形成并且被這兩者環(huán)繞地界定。

在另一個實施例中，裝置包括至少兩個印刷電路板元件并且間隔結構(間隔印刷電路板元件)被布置在該至少兩個印刷電路板元件之間，其中至少一個插頭凹槽在間隔結構中形成。在這個實施例中，兩個傳統(tǒng)印刷電路板元件像這樣被采用，并且間隔結構可以夾在它們之間用以形成連接器裝置。當在間隔結構中形成凹槽時，位于兩個印刷電路板元件之間的間隔結構的附接形成由一個或兩個印刷電路板元件與間隔結構環(huán)繞地界定的插頭凹槽?？蛇x地，凹槽可以在間隔結構的內(nèi)部形成以使得間隔結構單獨形成插頭凹槽。

例如，間隔結構可以由不流動的預浸材料制成，以使得通過壓力和/或熱能固定位于兩個印刷電路板元件之間的間隔結構將開始預浸材料的聚合而不失去其形狀，因此維持了在連接器裝置內(nèi)但暴露于環(huán)境的具有界限清楚的形狀和位置的插頭凹槽。更普遍地，當固定位于兩個印刷電路板元件之間的間隔結構時(特別是通過加熱和/或施加壓力)，間隔結構可以由被配置為保持尺寸穩(wěn)定的材料制成。

在一個實施例中，裝置包括(附加地或可選地到插頭凹槽的供應)有助于與相對器件建立機械連接的至少一個插頭凸起。插頭凸起可以被認為是插頭凹槽的反面并且可以表示與相對器件的相應形狀的插頭凹槽配合的連接器裝置的凸部分。

在一個實施例中，裝置包括被相互直接地或非直接地通過間隔結構連接的至少兩個印刷電路板元件。通過從在彼此頂部上垂直堆疊的多個印刷電路板元件形成連接器裝置，可以實現(xiàn)為完成復雜連接任務以及先進電子功能任務的三維集成。

在一個實施例中，導電結構的至少部分被布置在至少一個印刷電路板元件的暴露表面上。因為印刷電路板元件可以已經(jīng)包括諸如銅導線的導電結構，它們可以在基于PCB的連接器裝置中使用以用于提供電子連接任務

在一個實施例中，導電結構的至少部分被布置在至少一個印刷電路板元件的兩個相對主表面的至少一個上。在另一個實施例中，導電結構的至少部分被布置在垂直于至少一個印刷電路板元件的兩個相對的主表面的側壁的至少一個處。在又一個實施例中，導電結構的至少部分被布置在插頭凹槽的暴露表面上，特別地平行和/或垂直于印刷電路板元件的兩個相對主表面。因此，形成連接器裝置的基于PCB的結構與導電結構的極不同的方向在水平和/或垂直方向上兼容。導電結構可以根據(jù)特定應用所需的電接觸任務被布置在裝置的一個、兩個、三個、四個或甚至更多的暴露表面處。

在一個實施例中，至少兩個印刷電路板元件的每一個形成為印刷電路板的分段。特別地，印刷電路板可以被用作半成品并且可以被分離為大量印刷電路板元件，并且后者可以反過來被用于制造連接器裝置。

在一個實施例中，裝置被配置為由連接器(即具有八個管腳的連接器)、MIPI(移動行業(yè)處理器接口)連接器、USB(通用串行總線)連接器、HDMI(高清晰度多媒體接口)和ZIF(零插入力)連接器所組成的組的一個。根據(jù)這些的連接器裝置和許多其他連接器標準可以在PCB元件的基礎上形成。

在一個實施例中，相對器件被配置為具有上述特征的連接器裝置。因此，在這個實施例中，連接布置的連接器件兩者可以基于PCB技術被構建。這導致非常緊湊的設計并允許以低成本制造。

在一個實施例中，通過機械地移除至少一個印刷電路板元件和/或被安排在兩個印刷電路板元件之間的間隔結構的材料，特別地通過由研磨、激光處理、切割和沖孔組成的組中的一個，插頭凹槽被形成。這樣的機械過程比例如化學去除過程(其也可以根據(jù)其他實施例被實現(xiàn))更簡單、快捷和廉價。而且，材料的機械去除具有更少的浪費和污染。

在一個實施例中，具有一個或多個插頭凹槽的間隔結構在兩個印刷電路板元件之間通過粘附和/或按壓被連接。例如，黏合劑可以被使用，其在熱能的應用時開始粘附?？商鎿Q地，黏合劑可以被使用，其在施加壓力時開始粘附。黏合劑材料可以從印刷電路板元件和/或間隔結構分離。可選地，黏合劑材料可以形成印刷電路板元件和/或間隔結構的部分。其中的后者的黏合劑是特別有利的，因為其保持了少數(shù)量的用于制造過程的元件，并且因此制造過程簡單。

在一個實施例中，方法包括提供至少一個印刷電路板(特別地一個完整的PCB)，可選地，在至少一個印刷電路板的至少一個主表面上的圖案化導電材料，并將具有其導電材料的至少一個印刷電路板(和可選地插頭凹槽)分離為多個段，每一段構成根據(jù)示例性實施例的連接器裝置。因此，連接器裝置的制造的至少一部分可以基于隨后被分離的一個或多個板的處理，例如通過鋸割、激光切割或刻蝕，以批量化過程即同時用于多個連接器裝置形成。這允許快速且低成本地制造連接器裝置。

在一個實施例中，方法進一步包括在分離之前形成多個插頭凹槽(在至少一個印刷電路板和/或間隔結構中)。因此，插頭凹槽的形成也可以在板層上執(zhí)行，即在批量化過程期間。

在一個實施例中，方法進一步包括在將堆疊分離為(組成連接器裝置的)多個段之前，堆疊至少兩個印刷電路板。因此，在PCB技術的基礎上形成連接器裝置的概念允許三維集成。

在一個實施例中，方法包括在將堆疊分離到多個段中之前，將間隔板(諸如電絕緣片)布置在至少兩個堆疊的印刷電路板之間，其中多個段的每一個包括組成間隔結構的間隔板的部分。因此，具有多個插頭凹槽的間隔板的提供也可以被同時地集成到制造多個連接器裝置的批量化過程中。

在一個實施例中，連接器裝置可以是單獨的裝置。因此，連接器裝置可以是可以與其它設備分開處理的主體并且可以被選擇性地插到其它設備上或之中。例如，這樣的連接器裝置可以是便攜式存儲棒。

在另一個實施例中，連接器裝置可以形成大型設備的部分。例如，其可以通過電纜或直接地被連接至諸如計算機的設備，用于將設備連接至配套裝置或相對器件。

以上限定的方面和本發(fā)明的其他方面從將被以下描述的實施例的示例是明顯的并且參考這些實施例的示例被解釋。

本發(fā)明將在下文中參考實施例的示例更詳細描述，但是本發(fā)明并不限于此。

附圖說明

圖1和圖2示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的被用作用于制造連接器裝置的基底的印刷電路板元件的截面。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的與圖1和/或圖2的印刷電路板元件相關的被用作用于制造連接器裝置的基底的間隔結構的側視圖與平面圖。

圖4示出通過純機械材料去除過程在間隔結構中形成插頭凹槽之后的圖3的間隔結構的平面圖。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在用于制造連接器裝置而執(zhí)行將圖2中所示的兩個印刷電路板元件與圖4中所示的包括間隔結構的插頭凹槽進行組裝的過程期間獲得的結構。

圖6示出根據(jù)圖2至圖5的過程制造的根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的連接器裝置的剖視圖。

圖7示出根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例的在用于制造連接器裝置而執(zhí)行將如圖1和圖2中所示的兩個印刷電路板元件與如圖4中所示的包括間隔結構的插頭凹槽進行組裝的過程期間獲得的結構。

圖8示出根據(jù)圖1至圖4以及圖7的過程制造的根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的連接器裝置的剖視圖。

圖9示出根據(jù)本發(fā)明的又一個示例性實施例的在用于制造連接器裝置而執(zhí)行將如圖1所示的兩個印刷電路板元件與如圖4中所示的包括間隔結構的插頭凹槽進行組裝的過程中獲得的結構。

圖10示出根據(jù)圖1、圖3至圖4以及圖9的過程制造的根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的連接器裝置的剖視圖。

圖11和圖12示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的連接器裝置的三維視圖。

圖13示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的通過將兩個印刷電路板元件彼此直接連接制造的連接器裝置的剖視圖，其中一個印刷電路板元件包括插頭凹槽。

圖14示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的基于其內(nèi)部包括插頭凹槽的單個印刷電路板元件制造的連接器裝置的剖視圖。

圖15示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的由待被電和機械連接的兩個相應配置的連接器裝置形成的連接布置。

圖16至圖18示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在以批量過程執(zhí)行制造多個連接器裝置的方法期間獲得的結構的剖視圖。

具體實施方式

在附圖中的圖示是示意性的。在不同的附圖中，相似的或相同的元件具有相同的參考標號。

在示例性實施例將被進一步詳細描述之前，參考附圖，基于本發(fā)明的示例性實施例已經(jīng)被實施，一些基本的構想將會被總結。

本發(fā)明的實施例提供了基于PCB的連接器裝置。示例性實施例可以具有簡單的機械形狀(例如三角形/正方形及其組合)和互聯(lián)模式。這種連接器結構的優(yōu)點是，尤其是，如下所述：

-不需要使用工具，因此裝配成本和時間非常低，

-由于面板層/板層(board level)或批量處理而能夠大規(guī)模制造的能力，

-由于有機會實施多層結構而能夠進行非常復雜的布線的能力，

-由于可以精細線路結構化的可能性而能夠非常更精細地接觸表面的能力，

-由于嵌入元件(諸如分離元件或集成層)的選擇性嵌入而具有集成功能的能力。

在制造步驟的實施例中，通過標準構建(諸如導線、邊緣鍍覆和/或根據(jù)末端方向鍍覆的通孔)可以構造接觸部。在那之后，面板可以被堆疊并且被粘結以獲得期望的結構。然后焊錫膏可以被放置到特定區(qū)域以提高焊接表現(xiàn)。為了完成產(chǎn)品，連接器裝置可以與面板分離。

可以被本發(fā)明的示例性實施例解決的一項任務是為了滿足集成要求而在一個或多個方向上構造傳導表面。三個示例性的可能的解決方案為：

-標準PCB導線

-垂直鍍覆

-鍍覆的通孔(選擇性地鋸開)

通過應用這些處理中的一個或多個，接觸表面和焊接表面可以彼此的期望角度(諸如90°/180°)被構造。一個這樣的組合包括“標準PCB導線”和“分割鍍覆的通孔”。

示例性實施例通過嵌入允許復雜幾何形狀的構造、用于增加的配置靈活性的連接器裝置與PCB的分離和功能的添加。這可以通過增加機械復雜性和功能性被實現(xiàn)。這些功能可以包括：

-信號處理，

-功率管理，

-DRM，

-光電接合。

由于PCB制造處理的靈活性，形狀可以被重復地堆疊，因此顯著增加接觸表面的數(shù)量(例如四個接觸表面，或者甚至顯著更多的接觸表面)。

圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的被用作用于制造連接器裝置600(例如，與圖6相比)的印刷電路板元件100的截面(其可以是例如，比圖16更大的印刷電路板/面板的分段)。

圖1的印刷電路板元件100包括由(例如)增強型環(huán)氧基樹脂(或預浸材料)材料制成并且被塑型為平板或片的電絕緣芯102。電絕緣芯102的兩個相對的主表面被覆蓋有導電結構104的平坦段，其中導電結構104被呈現(xiàn)為根據(jù)圖1以水平方向分別形成在電絕緣芯102的兩個相對主表面的每個上的圖案化導電層。導電結構104進一步包括根據(jù)圖1垂直地延伸穿過電絕緣芯102的用于電連接電絕緣芯102的兩個相對的主表面的過孔。因此，在電絕緣芯102的兩個相對的主表面上的導電結構104的部分通過經(jīng)由過孔的小段路徑被電聯(lián)接。鑒于以上，導電結構104被部分地布置在印刷電路板元件100的暴露面上并且被部分地布置在印刷電路板元件100的內(nèi)部。因此，可用的體積被非常有效地用于提供復雜的電路。

嵌入元件106被集成或嵌入到電絕緣芯102內(nèi)并且借助于過孔的部分被電聯(lián)接至在電絕緣芯102的兩個相對的主表面上的導電結構104的平坦部分。

嵌入元件106可以是有源電氣元件或無源電氣元件的任意期望的類型。在示出的實施例中，為了擴展待通過提供數(shù)據(jù)存儲功能制造的連接器裝置600的電氣連接功能，嵌入元件106可以被呈現(xiàn)為諸如DRAM的半導體存儲器。因此，當將嵌入元件106實施到印刷電路板元件100中時，具有擴展的電子功能的智能連接裝置600可以被形成。

盡管未在圖1中示出，附加地或可選地，印刷電路板元件100的一個或多個橫側表面(即根據(jù)圖1的垂直表面部分)被諸如銅的導電材料覆蓋以形成導電結構104，這在本文所描述的這個和其它實施例中也是可能的。

圖2中所示的印刷電路板元件100，其可以形成根據(jù)不同于圖1中所示的印刷電路板元件100的其它實例性實施例制造的連接器裝置600的基底，其中在圖1中嵌入元件106以及連接嵌入元件106和導電結構104的形成部分的過孔被省略。因此，僅使用圖2的印刷電路板元件100作為基底的根據(jù)實施例的連接器裝置600的功能可以在導電結構104的焊盤的單獨一個和與導電結構104的焊盤物理接觸的對應相對器件的其它焊盤之間專門地提供期望的電聯(lián)接方案。

圖3示出被用作用于制造根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的與圖1和/或圖2的印刷電路板元件100相連接的連接器裝置600的基底的片狀間隔結構300的側視圖和平面圖。

間隔結構300也可以由玻璃纖維增強型環(huán)氧基樹脂(或預浸材料)材料制成并且被塑型為平板或片。優(yōu)選的，間隔結構300也可以由在施加的熱能和/或用于將間隔結構300粘附在如圖1或圖2中所示的兩個印刷電路板元件100之間的壓力時不改變其形狀(例如不會開始流動)的材料形成，因為當形成連接器裝置600時，這確保間隔結構300的材料的正確定向的維持(從而確保間隔開兩個印刷電路板元件100的任務)。例如，這可以通過從非流動性預浸材料中呈現(xiàn)間隔結構300而被保證。

圖4示出在通過純機械材料移除步驟在間隔結構300中已經(jīng)形成插頭凹槽400之后的圖3的間隔結構300的平面圖。

盡管化學材料去除步驟(諸如刻蝕)通常也是可能的，然而優(yōu)先應用機械移除步驟(諸如研磨、切割或沖孔)或激光移除處理，因為這以非常簡單的方式形成允許精確形狀和尺寸的插頭凹槽400的形成。正如從圖4中可以得到的，間隔結構300在插頭凹槽400形成之后保留了連續(xù)體，其因此不會將間隔結構300分離為島狀。這使得簡化了用于制造連接器裝置600的凹陷間隔結構300的處理，因為當采取這種措施時，只有一個器件不得不被處理并且被夾于兩個印刷電路板元件100之間。在插頭凹槽400形成之后，圖4中所示的間隔結構300基本上呈U型，并且插頭凹槽400具有矩形截面。

圖5示出了在執(zhí)行將圖2所示的兩個印刷電路板元件100與如圖4所示的包括間隔結構300的插頭凹槽400進行組裝用于制造根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的連接器裝置600的步驟期間獲得的結構。如圖5所示，一個印刷電路板元件100、一個間隔結構300和另一個印刷電路板元件100在彼此的頂部上對齊以形成平坦體的垂直堆疊。堆疊體的側邊緣彼此一致或匹配并且對齊(除了插頭凹槽400以外)。因此，緊湊連接器裝置600可以被獲得。

在如圖5所示對齊的印刷電路板元件100與間隔結構300之后，通過壓力和/或熱能的應用(即通過溫度的增加)，它們可以被互相連接。例如，間隔結構300的預浸材料和/或印刷電路板元件100的電絕緣芯102可以變得柔軟或在某個溫度，例如90℃，可以開始融化，使得開始聚合作用并且材料開始的固化或硬化。因此，具有夾于中間的間隔結構360的印刷電路板元件100被層壓在一起，其中此步驟保持包括其插頭凹槽400的間隔結構300的物理尺寸未改變。因此，具有精確地可確定的尺寸的堅固連接器裝置600被獲得。這是最重要的優(yōu)勢，因為當機械連接元件(即連接器裝置600的插頭凹槽400和相對器件的反向塑型凸出，未示出)被配置為與形狀封閉相匹配并且當電聯(lián)接元件(即由導電結構104的暴露部分和相對器件的對應焊盤構成的焊盤，未示出)保持位于準確地可確定的位置時，連接器裝置600和其相對器件只能夠通過將它們插在一起來引入在機械和電連接中。

圖6示出根據(jù)圖2至圖5制造的根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在只有PCB的組合中(即沒有嵌入元件106)的連接器裝置600的剖視圖。

基于PCB的連接器裝置600被配置用于與相對器件(圖6中未示出)電聯(lián)接用于建立確定的機械和電連接。連接器裝置600包括具有其絕緣芯102的兩個印刷電路板元件100以及部分在電絕緣芯102上和部分在電絕緣芯102中的導電結構104。具有其插頭凹槽400的間隔結構300被垂直堆疊在兩個印刷電路板元件100之間用于與相對器件1500建立機械連接。如可從圖6中得到的，導電結構104的各個段或焊盤被布置在連接器裝置600的暴露的表面上并且被配置為用于在與相對器件建立機械連接時與相對器件建立電連接。

根據(jù)圖6，導電結構104的各種暴露的段被布置在插頭凹槽400的暴露表面上，全部與印刷電路板元件100的兩個相對的主表面和間隔結構300相平行。隨著相應的尺寸，插頭凹槽400的形狀的適應和焊盤的布置通過導電結構104實現(xiàn)，裝置600可以被配置為連接器的特定類型(例如MIPI連接器)。

圖7示出在執(zhí)行將圖1和圖2中所示的兩個印刷電路板元件100與包括圖4所示的間隔結構300的插頭凹槽400進行組裝用于制造根據(jù)本發(fā)明的實施例的連接器裝置600的步驟期間獲得的結構。

圖7所示的布置與圖5所示的布置不同之處在于下方的印刷電路板元件100現(xiàn)在包括嵌入元件106，即被配置為圖1中所示的印刷電路板元件100。通過應用如上參考圖6描述的連接步驟，圖7所示的布置可以被轉(zhuǎn)換為圖8所示的連接器裝置600。

圖8示出根據(jù)圖1至圖4和圖7的步驟制造的根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的PCB嵌入組合連接器裝置600的剖視圖。

當嵌入元件106被配置為諸如DRAM的半導體存儲器時，圖8的連接器裝置600可以用作便攜式存儲器連接器布置，諸如基于PCB的USB棒。例如，隨著相應的尺寸，插頭凹槽400的形狀的適應和焊盤的布置通過導電結構104實現(xiàn)，智能連接器裝置600可以被配置為具有數(shù)據(jù)存儲功能的特定類型的連接器(例如USB連接器)。

圖9示出在執(zhí)行將如圖1所示的兩個印刷電路板元件100與如圖4中所示的包括間隔結構300的插頭凹槽400進行組裝用于制造根據(jù)本發(fā)明的又一個示例性實施例的連接器裝置600的步驟期間獲得的結構。

圖9中所示的布置與圖7中所示的布置的不同之處在于現(xiàn)在上部印刷電路板元件100也包括嵌入元件106，即被配置為圖1所示的印刷電路板元件100。通過應用參考圖6所述的連接步驟，圖9所示的布置可以被轉(zhuǎn)換為圖10所示的連接器裝置600。

圖10示出了根據(jù)圖1、圖3至圖4以及圖9的步驟制造的根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的連接器裝置600的剖視圖。

圖10所示的連接器裝置600的功能基于嵌入元件106的配置。例如，嵌入元件106中的一個可以提供加密功能，另一個可以提供電壓轉(zhuǎn)換器功能等。因此，任何期望的電子功能和功能組合可以基本上被集成在緊湊連接器裝置600中。

圖11和圖12示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的連接器裝置600的三維視圖。

根據(jù)圖11所示的連接器裝置600(其可以基于一個或多個印刷電路板元件100被形成)，導電結構104的部分被布置在垂直于印刷電路元件100的兩個水平相對的主表面的插頭凹槽400內(nèi)的垂直側壁上，并且導電結構104的另一部分被水平地布置在印刷電路板元件100的水平相對主表面上，并且與印刷電路板元件100的水平相對主表面平行。

根據(jù)圖12所示的連接器裝置600，導電結構104的所有段被布置在位于插頭凹槽400內(nèi)的垂直側壁上并且在垂直于印刷電路板元件100的兩個水平相對主表面的插頭凹槽400的外部。

圖13示出通過將兩個印刷電路板元件100彼此連接制造的根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的連接器裝置600的剖視圖，其中一個印刷電路板元件包括插頭凹槽400。

根據(jù)圖13所示的連接器裝置600，插頭凹槽400在兩個相鄰的印刷電路板元件100之間的接合處形成。因此裝置600包括彼此直接連接的兩個印刷電路板元件100。在這個實施例中，插頭凹槽400通過從一個印刷電路板元件100移除材料而形成，而不是通過提供單獨的間隔結構300。因此，根據(jù)圖13，間隔結構300被省略，并且整個連接裝置600僅僅由兩個印刷電路板元件100形成。

圖14示出基于其內(nèi)部包括插頭凹槽400的單個印刷電路板元件100制造的根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的連接器裝置600的剖視圖。

根據(jù)圖14，插頭凹槽400僅僅在確切地在一個印刷電路板元件100內(nèi)形成。換言之，插頭凹槽400通過從單個印刷電路板元件100移除材料而形成。因此，根據(jù)圖13，間隔結構300以及進一步印刷電路板元件100被省略，并且整個連接裝置600唯一地由一個印刷電路板元件100形成。

圖15示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的由待被電和機械連接的兩個被相應地配置的連接器裝置600形成的連接布置1550。

連接布置1550包括用于與相對器件1500連接的上述類型的連接器裝置600。相對器件1500被配置為在將相對器件1500插入在插頭凹槽400中時與連接器裝置600機械和電連接。相對器件1500也被配置為如上所述類型的基于PCB的連接器裝置(但是在其它實施例中，可以其他方式被制造，例如根據(jù)另一種連接器技術或者作為諸如計算機的電子設備的，諸如插頭或插座的相應的元件)。

沿著圖15的垂直方向，連接器裝置600和相對器件1500兩者包括插頭凹槽400和插頭凸起1502的交替序列。這些序列適應于互相匹配并對齊，使得連接器裝置600和相對器件1500可以通過沿著圖15的水平方向趨近它們被插在一起以用于它們的接合。通過這種接合，機械和電連接均被建立，然后導電結構104的各個部分被引入在彼此的直接物理接觸中。

圖16、圖17和圖18示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在以基于被彼此固定并且然后被分成段的面板的批量化步驟執(zhí)行制造多個連接器裝置600的方法期間獲得的結構的剖視圖。

在這種制造方法的框架中，兩個印刷電路板1600(例如PCB面板)被提供，其中一個在圖16中示出。接著多個連接器裝置600基于這些印刷電路板1600同時地而不是以順序的步驟被制造。如果需要或要求，沉積在印刷電路板1600的兩個相對主表面上的導電層可以被圖案化，以便形成組成待被制造的連接器裝置600的導電結構104的獨立導電島部或段。

正如從圖17中可以得到的，多個插頭凹槽400在間隔板1700或面板中形成。間隔板1700可以是一片電絕緣材料，例如預浸材料，其可以批量化的步驟被穿孔或激光處理或研磨以形成插頭凹槽400。

正如可以從圖18中得到的，間隔板1700被布置在兩個印刷電路板1600之間用于形成板堆疊。板堆疊的這三個板然后被彼此固定，例如通過將它們粘附在一起。

正如由圖18中的虛線示意性示出的，然后將集成板堆疊分離為多個段是可能的，每一個段組成連接器裝置600。

通過根據(jù)圖16至圖18示出的批量化步驟制造連接器裝置600，連接器裝置600的快速且廉價的大規(guī)模制造在工業(yè)規(guī)模上是可能的。如果需要，嵌入元件106可以在圖16所示的印刷電路板1600的電絕緣芯102的一個或兩個中被預見以擴展制造的連接器裝置600的電子功能。

參考如上所述的實施例，理應被提到的是任意期望數(shù)量的插頭凹槽400(即沒有、一個、兩個或更多插頭凹槽400)和/或任意期望數(shù)量的嵌入元件106(即沒有、一個、兩個或更多嵌入元件106)可以被實現(xiàn)。而且，使用的印刷電路板元件100的數(shù)量是可變化的，即可以是一個、兩個或更多。除此之外，使用的間隔結構300的數(shù)量是可變化的，即可以是零、一個、兩個或更多。特別地，提到的或其它的元件的任何特定堆疊是可能的。換言之，根據(jù)示例性實施例的基于PCB的連接器裝置結構非常適合于三維集成。連接器裝置600可以被呈現(xiàn)為凸連接器件或凹連接器件。

應當注意的是術語“包括”不排除其它元件或步驟以及“一”或“一個”不排除多個。而且，不同實施例相關的描述的元件可以被結合。

也應當注意的是在權利要求中的參考標號不應被解釋為限制權利要求書的范圍。

本發(fā)明的實施不限制于圖中所示的和上述的優(yōu)選實施例。相反地，即使在從根本上不同的實施例的情況下，使用根據(jù)本發(fā)明所示的方案和原理的大量變型是可能的。