专利名称：电连接组件和零插入力连接组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电连接组件和使用它的零插入力连接组件，特别是用于连接两块平行的线路板的电连接组件和使用它的零插入力连接组件。
称为插入式电连接头的电连接件用于零插入力可多次插、拔地高密度相互平行地连接两块线路板。典型例子见图6至图8(见JPA7-307188)，电连接件100包括，有与顶面112和底面114连通的许多空腔116的绝缘室110，和许多一对一装于空腔116中的插入式接触件130，每个接触件130为导电金属片冲压形成的扁平件，接触件130有基部132，本体132上伸的第一弹性部分134和本体132下伸的第二弹性部分138。第一、第二弹性部分134、138分别有弧形接触面136和140。组装电连接件100时，通过从底面114插接触件130进入空腔116，直至接触件130的本体132的肩部支撑在空腔116内的台阶118上。于是，弧形接触面136、140分别凸出于顶面和底面112、114。
电连接件100按下列方式使用首先，把电连接件100装在如超声波诊断仪(图中未画)的印刷线路板或印刷电路板150上(下文中的“第二板”)，电线组件160装于电连接件100上，电线组件160有印刷电路板166(下文中的“第一板”)，第一板166与许多连接件164相连，连接件164与从超声波振子(图中未画)伸出的导线162相连。然后，当转动电线组件160的驱动装置170的手柄172时，通过驱动装置170端部的连接装置174与超声波诊断仪的弹性偏压装置154偏心连接，将第一板和第二板166、150相互压向一起。在预定的接触压力下，接触件130的第一弹性部分134的接触面136与第一板166上的焊盘168接触，并且第二弹性部分138的接触面140与第二板150上的焊盘152接触，这样，超声波振子与超声波诊断仪间在零插入力下相连。
采用传统电连接件的板间零插入力连接结构有一个优点，即板间可高密度连接。然而由于接触件130的第一第二弹性部分134、138的弹性变形力的反作用力被直接加在第一板166和第二板150上，造成板166和150趋于变形，因此一些接触件130与焊盘168、152间不能保证达到要求的接触压力，以致会发生连接可靠性低的问题。
为了防止板166、150的变形，可以在对着形成有焊盘168、152的表面上放置一个刚度较强的支撑片。然而，特别是在第二板150的底面上放置支撑片对于超声波诊断仪的制造商是一个负担。此外，如果在第二板150的底面放置支撑片，则制造商不可能在此处安装电子装置，产生整个仪器装配密度低和安装设计自由度小的问题。
可以采用通常的分别装于板166、150上成对的板与板连接组件，替换有插入型接触件130的电连接件100。然而，大多数普通连接件不能承受数以万计的插、拔。
现在可以采用柔性销、浸焊连接或表面安装焊接等连接方式替换电连接件与第二板间的连接。然而在前两种情况下，存在第二板底面没有安装空间的问题，并且在后两种情况下，使第一弹性部分弹性变形的力使焊接部位产生不期望的应力，以致焊接可能会开裂。另外，这三种情况下普遍存在的问题是，如果接触件高密度安装，当接触件的第一弹性部分损坏时，修理或更换连接件是困难的。
所以本发明提供的电连接组件和使用它的零插入力连接组件，在保证第二板底面的装配空间并且第一连接件容易更换的情况下，有效地防止了第二板的变形，改善了连接可靠性。
本发明平行连接第一板和第二板的电连接组件，包括第一连接件，有第一绝缘室和装在所说的第一绝缘室中的第一接触件，每个第一接触件在其一端有与第一板连接的弹性连接部分，在其另一端有第一连接部分；第二连接件，有第二绝缘室的和装在所说的第二绝缘室中的第二接触件，每个第二接触件表面安装在所说的第二板，并且有一第二连接部分，与所说的第一连接部分为可分离式连接；一支撑件，设在所说的第二板上，支撑所说的第一绝缘室。在这里“板”不仅包括印刷线路板或印刷电路板，而且也包括象IC芯片或IC组件的其它电子元件。
本发明的零插入力连接组件，包括所说的电连接组件，所说的第一板和第二板，把第一板与第二板压向一起的驱动装置。
本发明的电连接组件包括第一连接件，具有第一绝缘室和装于所说的第一绝缘室内的第一接触件，每个第一接触件在其一端有与所说的第一板相连接的具有弹性的连接部分，在其另一端有第一连接部分；第二连接件，有第二绝缘室和装于所说的第二绝缘室内的第二接触件，每个第二接触件表面安装于所说的第二板，并有与所说的第一连接部分可分离连接的第二连接部分；一支撑元件，设在所说的第二板上，支撑所说的第一绝缘室，使得在确保第二板底面安装空间和第一连接件容易替换的情况下，电连接组件有效地防止第二板的变形，改善连接的可靠性。
本发明的零插入力连接组件包括所说的电连接组件，所说的第一板、第二板，将所说的第一板、第二板压向一起的驱动装置，使得在确保第二板底面的安装空间和容易替换第一连接件的情况下，零插入力连接组件有效地防止了第二板的变形，改善连接的可靠性。
视图简介
图1是本发明的电连接组件的实施例的剖视图。
图2是图1所示电连接组件的剖视示意图，其中示出了设备本体侧的组装过程，但未示出连接组件和第二连接件的剖视图；图3是图2的局部剖视图，其中示出了组装过程的完成状态，但未示出连接组件和第二连接件的剖视图；图4是与图1所示的电连接组件相连结的电线组件的局部剖视前视图；图5是本发明电连接组件的另一个实施例的剖视图；图6是现有电连接件的剖视图；图7是采用图6所示的电连接件的零插入力连接组件的剖视图；图8是图6所示的电连接件与线路板相连接状态的剖视图。
现在通过图例介绍本发明。
图1是本发明的电连接组件的实施例的剖视图；图2是图1所示电连接组件的剖视示意图，示出了电连接组件在设备本体侧的组装过程；图3是图2展示的完成组装状态下的部分剖视图。
参见图1，电连接组件1包括多个连接组件10(或第一连接件)，多个第二连接件40和一个基部壳体(或支撑元件)60。每个连接组件10具有一个大致矩形的第一绝缘室12和许多扁平的第一接触件30，绝缘室12是通过树脂材料如水晶聚合物模压制成，接触件30采用冲压铜合金板制成，铜板具有弹性，如铍铜合金，并且表面镀有镍、钯、金。第一绝缘室12有许多与第一接触件30相对应的第一空腔18，交错布置于相对的侧面14、16中，每个第一空腔18有一孔18a，孔与绝缘室12的顶面20相通；弹性安装部分18b，其中安装第一接触件30的第一弹性臂34；基部安装部分18c，其中安装第一接触件30的基部32；压配安装部分18d，其中安装第一接触件30的压装部分36，端部安装部分18e，其中安装第一接触件30的连接部分38。这些结构彼此联通。
每个接触件30有基部32、第一弹性臂部分(或弹性接触部分)34、压装部分36和连接部分(或第一连接部分)38，第一弹性臂部分34从基部32呈曲线形上伸，压装部分36从基部32的一侧直线伸出，连接部分38从基部32的底角伸出。第一弹性臂部分34被设计成具有足够长的弹性长度，以确保与第一板3间的多次插、拔，避免应力集中。在第一弹性臂部分34的自由端有一个大的、弧形接触端34a，当接触端34a与第一板3的下表面3b上的导电焊盘4接触时，移动到虚线所示的位置，以致沿板3的下表面3b有轻微的摩擦接触。压装部分36为矛形，并且在其根部附近有一对凸刺36a，能嵌入压配安装部分18d的内壁。对着压装部分36的第一基部32的平面32a是当接触件30被压装入空腔18中时与压装工具(未画)接触的表面。连接部分38有一个用于安装第二连接件40的上半部并与之相连的凹槽38a。第一接触件30被插入交错地排列于第一绝缘室12内的空腔18内，接触面34a交错地凸出于绝缘室12的上表面20。
每个第二连接件40有一个采用树脂材料模压制成的第二绝缘室42和对称地排成两排的第二接触件50。接触件50采用具有弹性的铜合金片冲压制成。从侧面看绝缘室42的形状大致为倒T形，它的上半部被插进连接组件10正下方的凹槽22中。每个接触件50有一个从基部52上伸并插进第一绝缘室42的压配安装部分44的压装部分54、与压装部分54分开的从基部52大致向上伸出的第二弹性臂部分(或第二连接部分)56、及从基部52横向伸出并焊接到第二板5上表面5a上的导电焊盘6的表面安装齿部分58。表面安装齿部分58作为接触件连到第二板5的连接部分，这样确保了有空间可以在第二板5的底面5b上安装其它电子元件。当第二连接件40的上半部被插入连接组件10的凹槽22中，背对背对称排列的第二接触件50的第二弹性臂56与连接组件10内的第一接触件的相对侧壁相连，由于2个接触件50与一个接触件30相连，所以，具有冗余度和连接可靠性高的优点。
在图1和图2中，基部壳体60为金属构件如压铸铝件，上有用于分别安装每个连接组件10的下凸台24的安装孔62、向上开口并与所有安装孔62相通的凹槽64。连接组件10和第一板3被插入凹槽64。凹槽64的上表面66构成一个与连接组件10的下角26相抵靠的平面，因此在实际使用中，使第一接触件30的第一弹性臂34弹性变化的力被传递给具有一定刚度的基部壳体60的凹槽上表面66，使得这个力不会传递给第二接触件50的表面安装齿部分58与第二板5的焊盘6之间的焊接处。因此不必担心焊接处的焊接开裂。此外，使第一接触件30的第一弹性臂34弹性变形的这个力由单件的基部壳体承受，壳体具有较大接触面和刚度，并传给第二板5，因此第二板不会发生变形。并且在基部壳体60的周边有螺栓孔68，螺栓70穿入孔68把基部壳体60固定于第二板5上。另一方面，把绝缘片74(见图5)装于基部壳体60和第二板5之间，以防止基部壳体60与第二板5的上表面5a间短路。
现在，参见图2和图3，图中展示了本发明的电连接组件的组装过程。首先把许多第二连接件40表面安装于设备本体侧的(图中未画)第二板5的上表面5a上；接下来，第二连接件40插入基部壳体60的孔62中，将壳体60放置在第二板5的上表面5a上，并用螺栓70和螺母72把基部壳体60固定在第二板5上；其后，把许多连接组件10插入各自的安装孔62中，与相应的第二连接件40相连。通过上述过程，完成了设备本体侧的组装。每个连接组件10仅同每个第二连接件40相连，而未把组件10锁定在第二连接件40或基部壳体60上。因此，假如在连接组件10的第一接触件30内发生故障时，仅通过从第二连接件40上取下组件10就能更换失效的第一接触件30，改善了维修过程。并且由于把基部壳体60装在第二板5上之前，已将第二连接件40表面安装于第二板5上，基部壳体60不会妨碍对第二连接件40焊接情况的检验。
现在参见图4，介绍有第一板3的电线组件8。图4为展示电线组件8与图1所示电连接组件相连接的前视图的局部视图。电线组件8的结构基本上与图7所示现有电线组件160相同。也就是说，从超声波振子(未画出)伸出的连接件(未画出)与第一板3连接，转动驱动装置80的手柄82把设备本体侧的第一板3和第二板5(见图1)压向一起。因此第一板3与第二板5在零插入力下连接。与现有电线组件160不同的是通过在第一板3的上表面3a(或底面)上安装网格状加强板90支撑第一板3。由于连接件制造商安装加强板90，设备制造商处无任何负担就能防止第一板发生变形。可以将加强板90与压铸金属制成的电线组件的电线基部壳体92制成一体。基部壳体92与第一板3分别形成有安装孔94、3C，用于安装设备本体上的导向销(未画出)，使板3上的焊盘4对准连接组件10的接触端34a。在壳体92上面有固定电线的连接壳体96。该壳体是金属的，它能屏蔽电磁。电线端部的连接件可以通过FPC等与第一板3相连，FPC等具有专门的电路，替换直接与第一板3相连的方式。在这种情况下，第一板3底面上的表面安装面设计的自由度是大的。
虽然已经详细描述了本发明电连接件的优选实施例，但是，本领域技术人员应理解，本发明并不局限于上述实施例，在不脱离本发明构思的情况下，可对具体实施例作出各种变型和改变。例如，如图5所示，第一连接件30′的连接部分可以是具有对边的凸形连接件38′，对应的第二连接件40′的第二连接件50′可以是相对对称布置的。此外，第一连接件的连接部分具有弹性，第二连接件具有刚性，或者两种连接件均具有弹性。再有，用IC芯片或IC组件替换第一板，电连接组件可以用于IC的检测装置。
权利要求
1.一种用于相互平行地连接第一板和第二板的电连接组件，包括第一连接件，有第一绝缘室和装于所说的第一绝缘室内的第一接触件，每个第一接触件在其一端有与所说第一板相连接的弹性接触部分，在其另一端有第一连接部分；第二连接件，有第二绝缘室和装于所说的第二绝缘室内的第二接触件，每个第二接触件表面安装在所说的第二板上，并有与所说的第一连接部分作可分离式连接的第二连接部分；布置于所说的第二板上的支撑所说的第一绝缘室的支撑元件。
2.一种零插入力连接组件，包括权利要求1所说的电连接组件；所说的第一板；所说的第二板；将所说的第一板和第二板压向一起的驱动装置。
全文摘要
一种电连接组件和零插入力连接组件，包括第一连接件10，其有多个第一接触件30，每个第一接触件在其一端有与第一板3相连的弹性接触部分34，在另一端有第一连接部分38；第二连接件40，有多个表面安装在第二板5面上的第二接触件50，每个第二接触件有与第一连接部分38为可分离式连接的第二连接部分56；布置于第二板5上的用于支撑第一绝缘室12的支撑元件60，支撑元件6o承受使第一接触件30变形的力，防止第二板变形。
文档编号H01R24/00GK1227434SQ9910253
公开日1999年9月1日 申请日期1999年2月26日 优先权日1998年2月27日
发明者真锅荣, 坂本克彦 申请人:惠特克公司