低構形零插入力連接器的製作方法
2023-05-14 15:38:21
專利名稱：低構形零插入力連接器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種低構型零插入力(Zero Insert Force，ZIF)連接器，尤其涉及一種具有低構型的改良型端子，借該端子以將中央處理器的端腳可靠有效地連接到其所安裝的印刷電路板上的插座電連接器。
零插入力插座連接器可在無須施加較大插入力的情形下使中央處理器插置其上進而將該具高端腳數的中央處理器(CPU)便利地電性連接在印刷電路板上，該零插入力插座電連接器包括有可相對於基座移動的蓋體，借其可移動中央處理器的端腳抵接或分離固置於該電連接器的基座內並焊接於印刷電路板上的導電端子。
最初，零插入力插座電連接器配備有驅動機構(通常由一推桿及一凸輪組成)以使蓋體產生相對於基座的移動。該類插座電連接器已為美國專利第5,057,031及5,489,217號所揭示。
隨著要求其厚度相當小的膝上型電腦的發展，隨之出現一種省去驅動機構的低構型零插入力方式。其中分離工具(例如扁平狀的螺絲起子)是用來驅使蓋體相對於基座運動。該類插座電連接器已為美國專利第5,730,615號(下稱′615號專利)所揭示。
僅管′615號專利已證明能良好作動，但其仍具有需要改良的缺陷。
首先，因為′615號專利的每一端子16都大致呈直線狀構形，當中央處理器對應的端腳被移動並抵接到插座電連接器的導電端子上時，作用於端子上的反作用力將僅由導電端子上的一個較小區域來承受，這將導致端子成為相對較大應力的承受體，這樣將使導電端子很容易發生彈性疲勞的情形。
其次，′615號專利所揭示的插座電連接器構形仍然太高而不符合膝上型電腦日益輕薄的設計需求。
因此，設計一種避免以上′615號專利所提及的缺陷的改良型零插入力電連接器也就有所必要了。
本實用新型目的在於提供一種具有改良型端子的零插入力插座電連接器，該端子能將中央處理器的端腳可靠有效地電性連接到插座電連接器所安裝其上的印刷電路板上，同時使其具有較低構型。
為實現上述目的，本實用新型插座電連接器包括有其上具若干個端子通道的基座、固置於端子通道內的導電端子，以及其上具若干個通孔且依可移動方式安裝於基座上的閉合及開啟兩位置間的蓋體。中央處理器的端腳則延伸穿過蓋體上所設的通孔並收容在基座上所設的端子通道內。
在處於開啟位置時，每一端腳均延伸至由對應導電端子弧形部所形成的空間內。而當處於閉合位置時，每一端腳則被夾於對應導電端子的固定接觸部及可動接觸部間。其中可動接觸部與固定接觸部通過弧形部連成一體，且固定接觸部與可動接觸部及弧形部均位於同一水平高度上，以致導電端子能具有相對較低的高度，藉此以使插座電連接器進一步降低其構型。另外，固定接觸部與位於其下方焊接在印刷電路板上的尾部也連成一體，通過中央處理器的端腳與該端子電性連接進而使該端腳能經由相對較短的路徑即可與印刷電路板電性連接。
基座在其側邊與插座電連接器對角線方向相平行的傾斜面上設有數個齒塊部，且每一齒塊部均延伸到從蓋體頂面延伸到其底面上所設的凸塊部內的對應矩形狹槽內，並分別由從狹槽底部延伸的擋軌部所支撐。而每一狹槽在與插座電連接器對角線方向相平行的凸塊部側表面上通露於外。另外，每一齒塊部均設有與對應的狹槽內表面相抵接的末端面，藉此蓋體可沿對角線方向在開啟及閉合兩位置間相對於基座移動。
與現有的技術相比較，本實用新型的優點在於可長時間的將中央處理器的端腳可靠有效地電性連接到插座電連接器所安裝其上的印刷電路板上及可大為降低該電連接器的整體構形，以滿足膝上型電腦日益輕薄的設計需求。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步地說明。
圖1是本實用新型的立體分解圖。
圖2是本實用新型蓋體另一視角的立體圖。
圖3是本實用新型基座的立體圖。
圖4是本實用新型導電端子放大後的立體圖。
圖5是本實用新型導電端子另一視角放大後的立體圖。
圖6是本實用新型組裝後其蓋體處於開啟位置時的立體圖。
圖7是圖6沿A-A線方向的剖視圖。
圖8是圖6沿B-B線方向的剖視圖。
圖9是圖6沿C-C線方向局部剖視的立體圖。
圖10是本實用新型組裝後其蓋體處於閉合位置時的立體圖。
圖11是圖10沿D-D線方向的剖視圖。
圖12是圖10沿E-E線方向的局部剖視立體圖。
圖13是本實用新型蓋體處於開啟位置時導電端子與組裝在該插座電連接器上的中央處理器端腳間位置關係的上視圖。
圖14是本實用新型蓋體處於閉合位置時導電端子與中央處理器端腳間位置關係的上視圖。
圖15是本實用新型顯示其運用蓋體在開啟及閉合位置間位移情形的上視圖。
圖16是本實用新型導電端子第二實施例的立體圖。
現請參照圖1及圖2所示，本實用新型零插入力插座電連接器1包括有蓋體10、基座40及導電端子70，其中蓋體10實質上呈長方形體，其上設有若干個貫穿其頂面及底面14、16的通孔12(圖中僅顯示一個)，以供中央處理器(未圖示)的端腳插入到插座電連接器1內。結合參照圖9所示，每個通孔12均包含有較大的上端部122，以導引中央處理器的端腳插入到插座電連接器1內。另外，蓋體10在其四個拐角處設有四個斜向角落部18、19、20、21，其中在斜向角落部18附近的蓋體10頂面14上形成有指示用的三角塊182，該三角塊182可用來指示相對於基座40而移動蓋體10朝向使中央處理器的端腳被插座電連接器的導電端子70夾緊(容後詳述)的閉合位置的方向。而在斜向角落部19、21處的蓋體10底面16上形成有兩個梯形凸塊部22，在蓋體10每一側表面23、24附近的底面16上各形成有兩個三角形凸塊部25。每個凸塊部25又在其中設有貫穿至蓋體10頂面14的矩形狹槽26，且每一狹槽26在相對應的凸塊部22、25側面262上通露出，而每一凸塊部22、25的側面262均與插座電連接器1上由斜向角落部18向相對的斜向角落部20延伸的對角線27相平行。在每一狹槽26的底部設有在狹槽26內延伸的擋軌部28(如圖7及圖8示)。
再請參照圖3所示，基座40實際上也呈長方形體，其上設有若干個貫穿其上表面及下表面42、44的端子通道41(圖中僅顯示一個)，且於基座40兩側表面46上均形成有三個與對角線27相平行的傾斜部462，並從每一傾斜部462上凸設有齒塊部49。每一齒塊部49上設有便於其安裝到對應狹槽26內的傾斜上表面492以及垂直的末端面494(如圖7示)。
又請參照圖4及圖5所示，每一導電端子70均由金屬板片一體衝壓成型制出，其包括有呈長板形且於其每一第一及第二側表面722、724上凸設有兩倒鉤部726的配接部72，借其可在導電端子70被安裝到對應的端子通道41內時將導電端子70與基座40幹涉固接在一起。接觸部74則設在配接部72的上方，其具有恰位於第二側表面724附近的配接部72正上方的固定接觸部744，而弧形部740則從該固定接觸部744先朝第一側表面722方向而後又向後朝第二側表面724方向延伸，並形成自由末端以作為與固定接觸部744相距一定距離的可動接觸部742。弧形部740、可動接觸部742及固定接觸部744均位於同一水平高度上，藉此以使導電端子70具有相當小的高度進而使插座電連接器1具有較低的整體構形。而弧形部740可用來提供彈性力(正向力)，以使導電端子70的固定接觸部744及可動接觸部742能將插入插座電連接器1內的中央處理器對應端腳加以夾持。且此弧形部740還可在其中形成端腳收容空間741。而在靠近第二側表面724的配接部72下邊緣處垂直延伸有尾部76，且該尾部76位於固定接觸部744及可動接觸部742的下方。在此處，導電端子70為球狀陣列封裝(Ball Grid Array，BGA)型端子，其在組於插座電連接器1上後，經球狀陣列封裝的加工處理過程而在其底部沾接有球狀焊料78。當插座電連接器1與該插座電連接器1所安裝其上的印刷電路板(未圖示)一起進行回流焊接加工過程時，這些球狀焊料78將適當焊固以電性固接插座電連接器1在印刷電路板上。
另請參照圖16所示，其為本實用新型導電端子70′的第二實施例，其為具有尾部76′的通孔型導電端子70′，該尾部76′帶有從第二側表面724附近的配接部72下邊緣向下凸伸的底端部762。該尾部76′是先直接插入並穿過印刷電路板上所設的對應通孔，然後焊固於印刷電路板上。
本實用新型零插入力插座電連接器1在組合時，請參閱圖1、圖6至圖9所示，先將導電端子70配接於基座40對應的端子通道41(如圖1示)內，然後，將蓋體10壓置於基座40並達到一定位置上(如圖7示)，此時，基座40上的齒塊部49延伸到設於蓋體10底面16兩端的梯形及三角形凸塊部22、25上所設的狹槽26內並由擋軌部28所支撐。傾斜上表面492用來便於蓋體10與基座40相連接。每一齒塊部49的垂直末端面494與相對狹槽26的外表面268相抵接。如圖6所示的插座電連接器1處在開啟位置時，每個齒塊部49與對應狹槽26(如圖8示)的後端邊緣264相抵接。且每個通孔12與導電端子70(如圖9所示)的弧形部740所形成的端腳收容空間741相對齊。
當插座電連接器1處於該位置時，請參照圖13所示，中央處理器的端腳3經由蓋體10上對應的通孔12而延伸進入插座電連接器1內並收容於端腳收容空間741中，且未與插座電連接器1上的導電端子70相抵接。
再請參照圖10所示，插座電連接器1可通過推動蓋體10相對於基座40依三角塊182所指示的方向由開啟位置朝向閉合位置移動而達一定位置時，在該位置上，齒塊部49沿對應的擋軌部28移動進而抵接於對應狹槽26(如圖11所示)的前端邊緣266處，而且通孔12將與固定接觸部744及可動接觸部742(如圖12示)間所形成的空間相對齊。
當插座電連接器1由開啟位置移到閉合位置時，中央處理器的端腳3也由圖13所示的端腳收容空間741移向圖14所示的位置，其中在該位置處可動接觸部742將對端腳3施加由弧形部740所產生的正向力並將其夾接到固定接觸部744上，藉此使該端腳3可與固定接觸部744達成電性及機械性的連接。
在本實用新型中，由中央處理器的端腳3施加於可動接觸部744上回應該正向力的反作用力將由導電端子70包括可動接觸部744及弧形部740在內的相對較長部位(亦即具有相對較大的面積)來抵抗。因而，在本實用新型導電端子70上將不會產生如同作用於′615號專利所揭示的直線狀導電端子上極高的應力。
另外，由於端腳3與位於尾部76正上方的固定接觸部744相抵接，電訊號能夠經由相對較短的路徑而在端腳3與印刷電路板間傳輸，如此使插座電連接器1能有效地電性連接中央處理器及印刷電路板以減少訊號流失，而該訊號流失常見於具有為減低作用其上的應力而容易產生較長途徑的端子構形。
另請參照圖15所示，其為本實用新型零插入力插座電連接器1使蓋體10相對於基座40移動的實施應用情形。其中矩形框架2安裝於印刷電路板5上，而插座電連接器1則安裝在該框架2內的印刷電路板5上。該框架2在其兩相對的內側角落處側各設有矩形切口22，而蓋體10其中之一設有指示用三角塊的兩相對角落部18、20收容於這兩個切口22內，一驅動工具(未圖示)可延伸插至切口22內以使蓋體10相對於基座40移動。此外，該框架2可用來作為安裝散熱裝置(未圖示)的基座以借之散去安裝於插座電連接器1上的中央處理器所產生的熱量。
權利要求1.一種低構型零插入力連接器，用以電性連接中央處理器至印刷電路板上，包括有絕緣基座、導電端子及蓋體，其中所述絕緣基座上設有若干個端子通道，所述導電端子則固定收容於端子通道內，而所述蓋體上設有若干個供中央處理器的端腳延伸進入零插入力連接器內的通孔，且每一通孔均與對應的端子通道對齊排列，其特徵在於蓋體安裝於基座上且可在開啟及閉合兩位置間沿該連接器的對角線方向相互移動，在開啟位置時，該蓋體上的每個通孔與導電端子弧形部所形成的空間相對齊，而在閉合位置時，蓋體上的每個通孔則與導電端子固定接觸部及可動接觸部間所形成的空間相對齊。
2.如權利要求1所述的低構型零插入力連接器，其特徵在於每一端子上均設有用於與基座相固接並具有第一側表面及第二側表面的配接部，位於配接部第二側表面附近的下方用以與印刷電路板相焊接的尾部，以及與中央處理器的端腳相抵接用的接觸部，其中該接觸部上又設有與位於第二側表面附近的配接部連成一體的固定接觸部，自固定接觸部延伸到配接部第一側表面上方一定位置上的弧形部，以及自弧形部延伸到與固定接觸部相對且具有適當相隔的可動接觸部。
3.如權利要求2所述的低構型零插入力連接器，其特徵在於所述每一導電端子的尾部相對於配接部垂直彎折並於其底部沾有球狀焊料。
4.如權利要求2所述的低構型零插入力連接器，其特徵在於所述尾部從配接部向下直線延伸。
5.如權利要求2所述的低構型零插入力連接器，其特徵在於所述配接部為加大狀的板狀體，其設有作為第一側表面的第一側邊及作為第二側表面的第二側邊，每一側邊上均形成有與基座幹涉固接的倒鉤部。
6.如權利要求1所述的低構型零插入力連接器，其特徵在於所述蓋體上所設的每一通孔均有加大的上端部。
7.如權利要求1所述的低構型零插入力連接器，其特徵在於蓋體與基座均為長方形體以使零插入力連接器隨之也為長方形體，且該零插入力連接器還包括有用以引導蓋體相對於基座在開啟及閉合位置間沿對角線方向移動的裝置。
8.如權利要求7所述的低構型零插入力連接器，其特徵在於導引裝置包括數個形成於基座側邊上的齒塊部，及數個形成於蓋體底面凸塊部上的導引用擋軌部，其中每一擋軌部均沿零插入力連接器的對角線方向平行延伸，且每一齒塊部延伸入對應的凸塊部內且由擋軌部所支撐。
9.如權利要求8所述的低構型零插入力連接器，其特徵在於擋軌部自對應凸塊部上所形成的矩形狹槽底部延伸而成，在零插入力連接器處於開啟位置時，齒塊部與對應狹槽的第一末端側面相抵接，而在其處於閉合位置時，齒塊部則與對應狹槽的第二末端側面相抵接。
10.如權利要求9所述的低構型零插入力連接器，其特徵在於每一狹槽均通連至蓋體的頂面。
11.如權利要求7所述的低構型零插入力連接器，其特徵在於蓋體在其一角落部附近的頂面處設有用以指示蓋體朝閉合位置移動時方向的三角塊。
12.如權利要求2所述的低構型零插入力連接器，其特徵在於導電端子弧形部、可動接觸部及固定接觸部大致位於同一水平面上。
13.如權利要求1所述的低構型零插入力連接器，其特徵在於在框架對角線方向的兩相對角落處設有兩切口，藉此對應的角落處內延伸置入一工具以使蓋體相對於基座移動。
14.如權利要求13所述的低構型零插入力連接器，其特徵在於蓋體兩相對的角落處至少有一角落處沿對角線方向延伸至框架對應設置的切口內，以使延伸至框架對應角落處內的工具能抵接在該蓋體的角落處，進而使蓋體相對於基座移動。
專利摘要本實用新型涉及一種低構型零插入力連接器,其包括有收容導電端子於其內的絕緣基座,及安裝在基座上並可在閉合位置及開啟位置間移動的蓋體。在開啟位置時,中央處理器的端腳穿過蓋體並延伸收容到由對應導電端子弧形部所形成的空間內。而在閉合位置時,每一端腳則被移向由導電端子固定接觸部及可動接觸部加以夾持的位置,其中可動接觸部通過一弧形部與固定接觸部相連,而固定接觸部在其下方則設有尾部以焊接到印刷電路板上。
文檔編號H05K7/10GK2400930SQ9922679
公開日2000年10月11日 申請日期1999年5月28日 優先權日1998年9月4日
發明者羅勃G·馬丘, 林南宏, 楊世滄 申請人:富士康(崑山)電腦接插件有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司