专利名称：弹性连接器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将电子模块连接到电路板的电连接器组件。
背景技术：
电连接器常用于相互连接电路板或将电路板与电装置相互连接。传统的连接器解决方案是用压制的和成形加工的端子接触焊接或压入电路板中的图案。这些传统的解决方案的尺寸和形状受限于用于形成压制的和成形加工的端子的可用技术。与越来越小的电子封装相结合的电子组件的渐增的复杂性产生了用于更小连接件设计的需求。许多电装置包括附加模块，这些模块都具有它们自己的电路板，这些电路板连接到电装置中的电路板。然而，一些电子模块，例如照相机、指纹识别模块、扬声器和麦克风等，敏感于且会被有关焊接过程的热量损坏。
上述问题已经导致电装置中弹性连接器的使用增多。一种类型的弹性连接器包括将导电和不导电的弹性材料层如硅橡胶层与导电层交替，该导电层形成有硅材料层，该硅材料层浸有如碳、金或银等导电材料。不导电或绝缘的弹性层被夹在导电层之间，且它们有足够的厚度以使得导电层彼此绝缘。弹性连接器被压缩地保持在电路板和模块之间，以电互连电路板和模块上的导电轨迹。
尽管存在与弹性连接器的使用有关的机会，但仍然需要提供容易定制的低成本连接器解决方案，其加工成本降低，因此生产成本降低。
发明内容
一种电连接器组件，包括弹性连接器，该弹性连接器包括多个弹性导电元件，这些弹性导电元件在第一和第二接触面之间延伸并在第一和第二接触面上形成图案。其中一个接触面被构造成与电子模块配合，另一接触面被构造成与电路板配合。连接器组件包括其内容纳弹性连接器的支架。支架被构造成安装在电路板上，并被构造成保持电子模块牢固的靠着弹性连接器，以建立电子模块和电路板之间的电连接。
图1是包括根据本发明的典型实施例形成的连接器组件的电组件的分解图；图2是电装置的电路板的透视图；图3是拆下弹性连接器后电子模块的底部透视图；图4是根据本发明的典型实施例形成的弹性连接器的透视图；图5是图4所示一排连接器沿线5-5的横截面图；以及图6是图1所示电组件在装配状态下的透视图。
具体实施例方式
图1是包括根据本发明的典型实施例形成的连接器组件110的电组件100的分解图。电组件包括电路板114、连接器组件110和电子模块118。连接器组件110包括支架120和弹性连接器122，图1中，弹性连接器122安装在电子模块118上。图1中示出的电子模块118描述了可能被用于如便携式电话的电装置中的照相模块，将参考这种模块描述本发明。然而可以理解这种描述仅用于示例目的，且连接器组件110可和其它类型的电子模块一起用，且所得益处也适用于包括但不限于扬声器、麦克风、指纹打印识别传感器等的电子模块。
图2是电路板114的透视图。电路板114包括多个提供给支架120的底座(footprint)130，以及多个在电路板114上形成接触图案的电接触焊盘132。底座130围绕着接触焊盘132从而当支架120加在电路板114上时，接触焊盘132会在支架120的周边内。在图2所示的实施例中，接触焊盘132形状为矩形且大小相同，其中每个接触焊盘132具有长L1和宽W1。在其它实施例中，接触焊盘132可能大小不同并可能包括不同大小和形状的混合。图示的接触焊盘132按R1、R2和R3行排列，且在每行内，焊盘132以距离D1均匀隔开。R1和R2行以距离D2隔开且R2和R3行以距离D3隔开，D3可与D2相同或不同。R2行从R1和R3偏离距离D4。
回到图1，支架120包括多个放在电路板114的底座130上的脚140。支架120包括形成支架周边P的侧壁114。支架120置于电路板114上，以便接触焊盘132被支架120的周边P围绕并位于其内。在典型实施例中，支架120由金属材料压制并形成，并通过回流焊接安装在电路板114上以形成电路板114的一整体部分。在可选实施例中，支架可由如塑料(例如注模塑料)的其它材料形成，并用施加塑料材料的已知方法施加到电路板114。另外，如果需要的话，支架120可提供屏蔽，使电子模块118与电子装置中的其它元件屏蔽开。
支架120的每个侧壁144都包括一对垂直地从侧壁144的上边缘152朝向但并不完全朝向侧壁144的底边缘154延伸的狭槽150。这对狭槽定义了每个侧壁144之间的可偏转部160。可偏转部160包括在其内形成的卡锁(snap clip)164。卡锁164朝支架120的内部延伸，并在电子模块118插入到支架120上时啮合电子模块118，如下所述。支架120机械地安装到电路板114上，但在电路板114或电子模块118上都不形成电路的导电部分。在接纳电子模块118或弹性连接器122之前支架120被安装到主电路114板，以便当支架120焊接到电路板114时电子模块118不受回流焊接过程发出的热量的影响。
电子模块118包括装置170，如照相模块，其连接到电路板114上。在典型实施例中，电子模块118自身也可包括电路板174，而弹性连接器122附着到该电路板174上，从而弹性连接器122形成电子模块118的一整体部分。电子模块118，包括弹性连接器122，被收置在支架120中。电子模块118包括上表面178。在一个实施例中，上表面178包括当电子模块118收置在支架120中时啮合卡锁164的啮合区180。支架118支撑着电子模块118牢固地以导通的关系靠着弹性连接器122。
图3是拆下弹性连接器122后电子模块118的底部透视图。电路板174包括低配合面186，该低配合面包括多个电接触焊盘190。接触焊盘190以在电路板114上形成的接触图的镜像的形式排列。即，接触焊盘190形状为矩形且大小一致，其中每个接触焊盘190具有长L1和宽W1，与电路板114上的接触焊盘132一样(图2)。在其它实施例中，接触焊盘190可不一致并可包括不同大小和形状的混合，如与电路板114上的接触焊盘132保持镜像关系所要求的。示例的接触焊盘190按行R4、R5和R6排列，且在每一行中，焊盘190均匀间隔开距离D1。R4和R5行隔开距离D2且R5和R6行隔开距离D3，距离D2和D3由电路板114上的行间距决定。行R5与行R4和R6偏离距离D4。
图4是弹性连接器122的透视图。弹性连接器122具有第一或上接触面200和对着第一接触面200的第二或下接触面202。弹性连接器122基本为矩形，尽管其它实施例中也可形成其它形状。弹性连接器122包括多个弹性导电元件210和多个绝缘部212。在示范实施例中，弹性连接器122包括三个弹性导电元件210，它们定位成覆盖图3所示的电子模块118的配合面186上的接触焊盘190的R4、R5和R6行上。
当在电路板114和电子模块118之间布置和排列时，弹性连接器122分别在电路板114和电子模块118上相应的接触焊盘132和190之间建立电流路径。示例的弹性导电元件210为矩形且间隔D2和D3距离。由距离D2和D3跨越的范围充满绝缘部212。距离D2和D3由电路板114和电子模块118上的行间距决定。另外，可适当加入绝缘部，如部212A，以给弹性连接器122一个不导电的周边。每个弹性导电元件都具有如轴216那样的纵轴。
图5是图4中弹性导电元件210沿线5-5的横截面图。每个弹性导电元件210包括在上接触面200和下接触面202之间彼此大致平行延伸的互相交替的导电层220和不导电层222。导电层220和不导电层222大致分别垂直于上下接触面200和202延伸，且被定位为基本上垂直于纵轴216。然而在可选实施例中，导电层220和不导电层222可平行于或相对纵轴216成角度地延伸。
不导电层222分隔导电层220，从而在上、下接触面200和202之间通过单个导电层220形成其间能流过电流的分离的电流路径，与此同时不导电层222阻止导电层220之间的电流泄漏。在典型实施例中，不导电层222由已知的介电或绝缘材料制成，如硅树脂橡胶，导电层200由已知的颗粒填充或注入的硅树脂弹性体制成。弹性导电元件210可包括任意数量的导电层220和不导电层222，如给出的应用中所要求的。此外，每个导电层220可包括导电材料的子层(sublayer)，每个不导电层222可包括不导电材料的子层。在可选实施例中，导电层和不导电层220和222可形成彼此相同或不同的厚度。
图6是图1所示电子组件在装配状态下的透视图。支架120和弹性连接器122被分别提供给制造者。在插入电子模块118或弹性连接器122之前支架120放到并安装在电路板114上。在典型实施例中，弹性连接器122与电子模块118上的焊盘图案对齐并结合到电子模块118上。更确切地，通过仅对弹性连接器122的不导电或绝缘部212应用粘合剂，弹性连接器的上接触面200结合到电子模块118。在结合到电子模块118之后，弹性连接器122成为电子模块118的一整体部分。
组合的电子模块118和弹性连接器122被插入支架120，且电子模块118上的电路板174偏转侧壁144的可偏转部160，直到电子模块118穿过卡锁164。卡锁164啮合啮合区180以保持电子模块118在支架120内。当电子模块118被收置在支架120内时，弹性连接器122被夹在电子模块118和电路板114之间且不可见。在将电子模块118充分压入到支架120中使其啮合卡锁164时，弹性连接器122被压缩并在电路板114和电子模块118之间建立电连接。侧壁144的可偏转部160的伸展允许电子模块118从支架120处分离和拆卸。
所描述的实施例提供了用于将电子模块118装入电组件100这样的元件连接的低成本的连接器组件110。连接器组件110包括能回流焊接到电路板114上的支架120，和具有导电元件210的弹性连接器122，导电元件210按电路板114和电子模块118上的焊盘图案的镜像的图案排列。弹性连接器结合到电子模块118并被夹在电子模块118和电路板114之间，且在电路板114和电子模块118之间建立电连接。连接组件110由于减少了加工成本易被定制，从而降低了生产成本。
权利要求
1.一种电连接器组件，包括弹性连接器(122)，该弹性连接器包括多个弹性导电元件(210)，该弹性导电元件(210)在第一和第二接触面(200，202)之间延伸并在所述第一和第二接触面上形成图案，其中一个所述接触面被构造成与电子模块配合，而另一个所述接触面被构造成与电路板配合，其特征在于连接器组件包括在其内收置该弹性连接器的支架(120)，该支架被构造成安装到电路板上并被构造成保持电子模块牢固地靠着弹性连接器，以在电子模块和电路板之间建立电连接。
2.权利要求1所述的电连接器组件，其中所述支架包括侧壁(144)和形成在所述侧壁上的狭槽(150)，以限定可偏转的侧壁部(160)。
3.权利要求1所述的电连接器组件，其中所述支架包括用于将电子模块保持在支架内的卡锁(164)。
4.权利要求1所述的电连接器组件，其中每个所述弹性导电元件包括多个交替排列的导电层(220)和不导电层(222)，所述导电层和不导电层在所述第一和第二接触面之间延伸。
5.权利要求1所述的电连接器组件，其中所述弹性连接器还包括在所述第一和第二接触面之间延申的绝缘部(212)，且粘合剂仅施加于其中一个所述接触面的绝缘部，以将弹性元件结合到电路板和电子模块中的一个上。
全文摘要
一种电连接器组件，包括弹性连接器(122)，该弹性连接器包括多个弹性导电元件(210)，该弹性导电元件(210)在第一和第二接触面(200，202)之间延伸并在所述第一和第二接触面上形成图案，其中一个所述接触面被构造成与电子模块配合，另一个所述接触面被构造成与电路板配合。连接器组件包括在其内收置弹性连接器的支架(120)，所述支架被构造成安装到电路板上并被构造成保持电子模块牢固地靠着弹性连接器，以在电子模块和电路板之间建立电连接。
文档编号H01R12/71GK1983739SQ20061006410
公开日2007年6月20日 申请日期2006年11月17日 优先权日2005年11月17日
发明者约翰·H·塞伯特, 爱德华·J·帕普基威茨 申请人:蒂科电子公司