帶有敞開腔的嵌件的微電子接插件的製作方法
2023-04-24 19:07:36
專利名稱：帶有敞開腔的嵌件的微電子接插件的製作方法
背景技術：
相關技術的介紹現有的微電子電接插件(例如RJ 45或RJ 11型)經常結合有磁性元件或其它電子元件以提供多種功能，例如信號電壓轉換或噪音抑制。在一種通用的接插件設計中，磁性元件或元件封裝製成單獨的器件，然後將其插入到接插件的另一元件中或與之配對。例如見於題為「用於信號傳輸的電接插件插座組件」的美國專利No.5647767(「767專利」)和題為「帶有封裝的信號調節元件的電接插件插座」的美國專利No.5587884(「884專利」)。在題為「接觸組件及其製造方法」的美國專利No.5178563中介紹的相關設計採用了767專利和884專利的多元件設置，然而並沒有已安裝的電子元件。各上述設計的共同之處在於採用了單獨的引線絕緣件或「載體」，其可將連接在模塊式插頭接點上的電引線與電子元件(或接插件的輸出引線)絕緣且分隔開。這種通用的引線載體設置顯示於
圖1a中。
除上述功能外，如圖1b所示，引線載體110還用作在安裝引線120時的機械支點。具體地說，當插頭130插入到接插件主體100中時，引線末端115與模塊式插頭130的接點接合，從而使引線120向上彎曲並離開插頭130。模塊式插頭130具有鎖定件131，其使插頭130與接插件主體100牢固地接合。圖1b所示的插頭130具有位於插頭底側的鎖定件131，它也稱為「下方鎖定」的結構。載體110可使引線120保持與模塊式插頭130上的各接點接合，從而增加了接插件的可靠性。這在插頭130在接插件主體100內的相對運動期間或在多次插入/取出的工作循環後尤其如此。
雖然提供了上述功能性，然而使用引線載體110還是具有一些缺點。具體地說，與模製和檢驗引線載體110有關的附加人工和材料顯著地增加了成品的成本。此外，接插件主體(「套管」)100需要用其它昂貴的工具來容納載體110。在插入載體後，引線120的末端必須也被彎曲到它們的最終位置。這就增加了另一工藝步驟，妨礙了將引線120和載體110從接插件主體100中取出的後續操作。另外，載體110未提供偏壓或阻力以使元件封裝140(和載體110)與接插件主體100分離，這就使得必須採用粘合劑或其它方式來保持這些元件的可靠連接。
一旦將現有的微電子接插件安裝在如印製電路板上，更換元件封裝140就需要取出和更換整個接插件。另外，通常將一組引線150焊接在電路板上，以提供機械穩定性和可靠的電連接。因此，取出接插件和相連的元件封裝140是很困難的。
因此，非常需要能提供一種改進的微電子接插件設計，它能夠生產出更簡單和更可靠的接插件，還可促進更經濟的製造。這種接插件設計可避免使用單獨的引線載體和配套的粘合劑，從而簡化製造工藝和降低器件成本。改進的接插件還可採用簡化和緊湊的安裝系統，以進一步降低製造成本。另外，這種改進的接插件可實現簡單地更換元件。
根據本發明的一個方面，微電子接插件組件包括嵌件，其具有構造成可容納至少一個電子元件的第一腔；從嵌件中延伸出的一組引線，這組引線構造成可在電子元件和模塊式插頭之間提供電連接；以及具有前部、後部和將前部與後部分隔開的隔離壁的接插件主體，前部具有可容納模塊式插頭的第二腔，後部具有用於容納嵌件的第三腔，隔離壁具有一組可在第二腔和第三腔之間形成連通的開口，其中所述引線組構造成可通過所述開口組而伸入到第二腔中。
根據本發明的另一方面，製造微電子接插件的方法包括提供接插件主體，其包括具有可容納模塊式插頭的第一腔的前部、具有可容納嵌件的第二腔的後部，以及可將前部與後部分隔開的隔離壁，隔離壁具有允許引線從第一腔和第二腔之間通過的開口；以及將嵌件插入到第二腔中，嵌件具有一組引線和第三腔，引線組通過開口進入到第二腔中，第三腔可容納至少一個電子元件。
根據本發明的另一方面，微電子接插件組件包括嵌件，此嵌件包括用於容納至少一個電子元件的裝置和用於將此電子元件與模塊式插頭電連接的裝置；以及接插件主體，此接插件主體包括用於將模塊式插頭容納在第一位置處的裝置、用於將嵌件容納在不同於第一位置的第二位置處的裝置，和用於將可容納模塊式插頭的裝置與可容納嵌件的裝置分隔開的裝置，此分隔裝置包括用於使電連接裝置在可容納模塊式插頭的裝置和可容納嵌件的裝置之間通過的裝置。
根據本發明的另一方面，微電子接插件組件包括嵌件，其具有構造成可容納至少一個電子元件的第一腔；以及具有前部、後部和將前部與後部分隔開的隔離壁的接插件主體，前部具有可容納模塊式插頭的第二腔，後部具有用於容納嵌件的第三腔，隔離壁具有一組可在第二腔和第三腔之間形成連通的開口。
圖1b是插入了模塊式插頭的圖1a所示的現有技術接插件的側視圖，顯示了引線、插頭接點和引線載體的相對關係。
圖2A是根據本發明的接插件主體的一個實施例的前部的透視圖。
圖2B是圖2A所示的接插件主體的後部的透視圖。
圖3是圖2A和2B所示的接插件主體沿圖2A中的線3-3的側剖視圖。
圖4是根據本發明的嵌件的透視圖。
圖5是圖4所示的嵌件沿圖4中的線5-5的側剖視圖。
圖6是圖4和5所示的嵌件和圖2A，2B，3所示的接插件主體的相對設置的透視圖。
圖7是根據本發明的另一實施例的微電子接插件的剖視圖。
本發明的詳細介紹下面將參考附圖來進行介紹，在圖中相似的標號表示相似的部件。
圖2A，2B和3顯示了本發明的接插件主體200的第一實施例。先參考圖2A，接插件包括主體200，其形成為一個整體結構。接插件主體200理想上由非導電材料如尼龍採用本領域眾所周知的注射模製工藝形成，然而也可採用其它材料和工藝來代替。接插件主體200具有頂壁220和側壁230，側壁230從頂壁220的相對端部沿正交於頂壁220的平面向下延伸。間隔壁240將接插件主體200的後部250與它的前部210隔開。間隔壁240從頂壁220上沿正交於側壁230的平面向下延伸。前部210具有用於容納模塊式插頭(未示出)的腔260。腔260終止於間隔壁240處。後部250也具有終止於間隔壁240處的腔280(圖2A中未示出)。
間隔壁240設有一組垂直開口270。這組開口270的數量與設置成用於接觸模塊式插頭的引線的數量相對應。間隔壁240中的開口270始於間隔壁240與頂壁220的交叉線，並沿間隔壁240從交叉處向下延伸。開口270允許在接插件主體200的後部250中的腔280和接插件主體200的前部210中的腔260之間形成連通。
如圖2B所示，後部250中的腔280具有側面282，它具有沿其內表面形成的鎖定槽284。鎖定槽284從腔280的側面282的後端向內延伸到鎖定點285(如圖3所示)。鎖定槽284處於與由頂壁220和側壁230交叉所形成的線平行的方向，而鎖定點285從側壁230上突出並與鎖定槽284正交。
接插件主體200的後部250中的腔280適於容納嵌件。圖4和5顯了嵌件400的一個實施例。嵌件400包括一個敞開腔410，用於容納磁性元件或元件封裝(未示出)以提供多種功能中的任意一種，例如信號電壓轉換或噪音抑制。在元件封裝中集成了一個或多個電子元件。
應當注意的是，對於本發明來說，用語「電子元件」包括但不限於(1)分立元件如電阻器、電容器和電感器；(2)磁電器件(如扼流線圈和變壓器)；以及(3)半導體器件。
在圖4和5所示的實施例中，嵌件400大致構造成矩形盒。參考圖4，嵌件400的背面420形成了腔410的外緣。正面490(見圖5)構造成矩形壁並與背面420相反。正面490是基本上平行於背面420的平面。嵌件400還具有頂面460和相對的底面470，它們均與側面430和背面420正交並從背面420上延伸出去。嵌件400還包括第一組引線440和第二組引線450，它們分別從頂面460和底面470上延伸出。
兩個側面430與正面490和背面420相連，並處於與正面490和背面420基本上垂直的平面內。各側面430設有突出部432，其位於側面430和背面420的交叉處附近。突出部432在側面430上從交叉處附近延伸出，遠離交叉處逐漸變細而與側面430匯合，形成一種可滑動到鎖定槽284(如圖2B所示)中並與接插件主體200的鎖定點285(如圖3所示)相接合的結構。這樣，通過使嵌件400的突出部432與接插件主體200的相應鎖定點285互鎖，就可將嵌件400固定在接插件主體200的後部250中的腔280(如圖2A，2B和3所示)內。
具有第一端442和第二端444的第一組引線440例如可在如圖2A和3所示的接插件主體前部210的腔260內與模塊式插頭接觸。第一組引線440的靠近第一端442的部分446完全嵌入在嵌件400的頂面460中，這是例如通過將嵌件主體400模製在引線周圍而實現的。第一組引線440的第一端442從背面420上沿開口的第一邊緣422伸入到腔410中。作為另一選擇且為優選，如圖4和5所示，部分446可部分地暴露在腔410的上壁412中。第一組引線440從嵌件400的頂面460向上延伸。在引線440的主體的某一位置處，它們被大致90度地彎曲，形成了第一端441，使得引線440基本上與嵌件400的頂面460平齊，並沿水平方向朝向嵌件400的正面490延伸。在引線主體的第二端444和第一端441之間的另一位置處，引線440以大致150度再次彎曲，形成第二端443。
具有第一端452和第二端454的第二組引線450例如可提供與印製電路板的電連接。為了實現這一目的，第二組引線450的靠近第一端452的部分456完全嵌入在嵌件400的底面470中，這是例如通過將嵌件主體400模製在引線周圍而實現的。第二組引線450的第一端452從背面420上沿開口的第二邊緣424伸入到腔410中。作為另一選擇且為優選，如圖5所示，部分456可部分地暴露在腔410的下壁414中。第二組引線450從嵌件400的底面470向下延伸。然後可沿任何所需方向彎曲引線450，以與如印製電路板相連。
圖6顯示了將嵌件400插入到接插件主體200中。嵌件400滑動到接插件主體200的後部250中的腔280內。腔280的形狀構造成可容納嵌件400的形狀。嵌件400的側面430上的突出部432滑動到接插件主體200的後部250中的腔280的側表面282上的鎖定槽284中。嵌件400的第一組引線440通過開口組270(如圖2A所示)滑動到接插件主體200的前部210中的腔260內。因此，引線440處於可與插入在前部210的腔260內的模塊式插頭接觸的位置。當嵌件400完全插入到在腔280中時，通過突出部432與鎖定點285的互鎖，嵌件400的突出部432與鎖定點285(如圖3所示)相接合。因此，嵌件400與接插件主體200牢固地相連。
嵌件400的腔410可以容納電子元件(未示出)。電子元件可在將嵌件400插入到接插件主體200中之前或之後插入到腔410中。電子元件與嵌件400的第一組引線440和第二組引線450接觸。此接點可包括引線440，450的第一端442，452，或者引線440，450的包括部分地暴露在腔410的上壁412和下壁414上的部分446，456(如圖4和5所示)。電子元件可採用不導電的粘合劑或機械鎖定件而固定在腔410內。粘合劑可提供電子元件到第一和第二組引線440，450的可靠永久的連接。機械鎖定系統可允許容易地取出和更換電子元件。
圖4-6所示的嵌件400的實施例提供了在將嵌件400插入到接插件主體200中時向組件的後部敞開的腔410。圖7顯示了根據本發明的嵌件400的另一實施例，其中嵌件400的腔410向前敞開。在這種設置中，電子元件(未示出)必須在嵌件400插入到接插件主體200中之前插入，這是因為在插入後就無法進入到腔410中。
一旦將嵌件400插入到接插件主體200(如圖6或圖7所示)中，就可以容易地取出嵌件。如上述討論，當突出部432與鎖定點285互鎖時，嵌件400與接插件主體200可靠地相連。這種接合是可靠的但不是永久性的。為了取出嵌件，可通過任何平的小工具將突出部432向內壓下，從而使突出部432與鎖定點285脫離。當在突出部432上保持向內的壓力直到突出部432可通過鎖定點285時，可以從接插件主體200中取出嵌件400，嵌件400可從接插件主體200的腔280中完全地取出。
因此，本發明提供了一種可靠的微電子接插件，其可通過簡單的製造和裝配形成。根據本發明的接插件允許簡單地更換電子元件，並提供接插件元件的增強的組合性。
雖然上面已經顯示、描述和指出了可應用於不同實施例的本發明的新穎特徵，然而應當理解，在不脫離本發明的精神的前提下，本領域的技術人員可對所示的方式和器件的細節進行多種省略、更換和修改。
權利要求
1.一種微電子接插件組件，包括具有第一腔的嵌件，所述第一腔構造成可容納至少一個電子元件；從所述嵌件中延伸出的多條引線，所述多條引線構造成可在所述至少一個電子元件和模塊式插頭之間提供電連接；和具有前部、後部和將所述前部與所述後部分隔開的隔離壁的接插件主體，所述前部具有可容納模塊式插頭的第二腔，所述後部具有用於容納所述嵌件的第三腔，所述隔離壁具有多個可在所述第二腔和所述第三腔之間形成連通的開口，其中所述多條引線構造成可通過所述多個開口而伸入到所述第二腔中。
2.根據權利要求1所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述第三腔包括構造成可將所述嵌件保持在其中的槽。
3.根據權利要求2所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述嵌件包括可與所述槽接合的缺口。
4.根據權利要求1所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述第一腔包括離開所述接插件主體的開口。
5.根據權利要求1所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述第一腔包括通向所述接插件主體的開口。
6.根據權利要求1所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述微電子接插件組件還包括從所述嵌件中延伸出的第二組引線，所述第二組引線構造成可在所述電子元件和印製電路板之間提供電連接。
7.一種製造微電子接插件的方法，包括提供接插件主體，所述接插件主體包括具有可容納至少一個模塊式插頭的第一腔的前部、具有可容納嵌件的第二腔的後部，以及可將所述前部與所述後部分隔開的隔離壁，所述隔離壁具有允許引線從所述第一腔和所述第二腔之間通過的開口；和將嵌件插入到所述第二腔中，所述嵌件具有多條引線和第三腔，所述多條引線通過所述開口進入到所述第二腔中，所述第三腔可容納至少一個電子元件。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述嵌件設有缺口，所述第二腔設有槽，所述方法還包括使所述嵌件的缺口與所述第二腔的槽相接合，從而將所述嵌件固定在所述第二腔內。
9.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述嵌件的第三腔包括離開所述接插件主體的開口。
10.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述嵌件的第三腔包括通向所述接插件主體的開口。
11.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述嵌件具有第二多條引線，其構造成可在所述電子元件和印製電路板之間提供電連接。
12.一種微電子接插件組件，包括嵌件，所述嵌件包括用於容納至少一個電子元件的裝置；用於將所述電子元件與模塊式插頭電連接的裝置；以及接插件主體，所述接插件主體包括用於將模塊式插頭容納在第一位置處的裝置；用於將所述嵌件容納在不同於所述第一位置的第二位置處的裝置；和用於將所述可容納模塊式插頭的裝置與所述可容納所述嵌件的裝置分隔開的裝置，所述分隔裝置包括用於使所述電連接裝置在所述可容納模塊式插頭的裝置和所述可容納所述嵌件的裝置之間通過的裝置。
13.根據權利要求12所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述可容納所述嵌件的裝置包括構造成可將所述嵌件保持在其中的槽。
14.根據權利要求13所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述嵌件包括可與所述槽接合的缺口。
15.根據權利要求12所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述可容納至少一個電子元件的裝置包括離開所述接插件主體的開口。
16.根據權利要求12所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述可容納至少一個電子元件的裝置包括通向所述接插件主體的開口。
17.根據權利要求12所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述嵌件還包括用於將所述電子元件與印製電路板電連接的裝置。
18.一種微電子接插件組件，包括具有第一腔的嵌件，所述第一腔構造成可容納至少一個電子元件；和具有前部、後部和將所述前部與所述後部分隔開的隔離壁的接插件主體，所述前部具有可容納模塊式插頭的第二腔，所述後部具有用於容納所述嵌件的第三腔，所述隔離壁具有多個可在所述第二腔和所述第三腔之間形成連通的開口。
19.根據權利要求18所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述開口允許引線在所述第二腔和所述第三腔之間通過。
20.根據權利要求18所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述第三腔包括構造成可將所述嵌件保持在其中的槽。
21.根據權利要求20所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述嵌件包括可與所述槽接合的缺口。
22.根據權利要求18所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述第一腔包括離開所述接插件主體的開口。
23.根據權利要求18所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述第一腔包括通向所述接插件主體的開口。
24.一種微電子接插件組件，包括嵌件，其包括構造成可容納至少一個電子元件的第一腔；容納了所述第一腔的多個外部壁；位於至少一個所述外部壁上的多個缺口；從所述嵌件上延伸出的多條引線，所述多條引線構造成可在所述至少一個電子元件和模塊式插頭之間提供電連接；以及接插件主體，其包括具有可將模塊式插頭容納於其中的第二腔的前部；具有用於容納所述嵌件的第三腔和多個槽的後部，所述槽構造成可與容納了所述第一腔的所述一組外部壁上的所述突出部相接合，從而將所述嵌件固定在所述第三腔內；和將所述前部和所述後部分分隔開的隔離壁，其具有多個可在所述第二腔和所述第三腔之間形成連通的開口，其中所述引線組構造成可通過所述一組開口而伸入到所述第二腔中。
25.根據權利要求24所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述第一腔包括離開所述接插件主體的開口。
26.根據權利要求24所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述第一腔包括通向所述接插件主體的開口。
27.根據權利要求24所述的微電子接插件組件，其特徵在於，所述微電子接插件組件還包括從所述嵌件上延伸出的第二多條引線，所述第二多條引線構造成可在所述電子元件和印製電路板之間提供電連接。
全文摘要
公開了一種多件式的微電子接插件，其可實現製造過程中的接插件部件的快速裝配。接插件包括嵌件和接插件主體。嵌件具有構造成可容納至少一個電子元件的腔。嵌件還具有用於將電子元件與模塊式插頭電連接的引線。接插件主體具有前部、後部以及將前部和後部分隔開的隔離壁。接插件主體的前部具有用於將模塊式插頭容納於其中的腔。後部具有用於容納嵌件的腔。隔離壁具有一組開口，其能夠在前部的腔和後部的腔之間形成連通。嵌件的引線組構造成可通過隔離壁中的一組開口伸入到接插件主體前部的腔內。
文檔編號H01R13/66GK1473380SQ01818325
公開日2004年2月4日 申請日期2001年10月26日 優先權日2000年11月2日
發明者A·古蒂雷茲, A 古蒂雷茲 申請人:脈衝工程公司