专利名称：处理器模块的保持装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到电连接器的领域，特别是涉及到可以安装在电路板上的元件。
在计算机和其他电子设备中，电路板被用来安装许多电气和电子元件。较小的电路卡被用来以允许拆卸的方式与较大的电路板形成电气连接，可以将卡的边缘插入一个安装在板上并且包含一列连接到板中电路上的触点的插座连接器中；触点的接触部分被暴露在连接器上用来接收卡的腔内，在插入卡时与卡表面上的电路焊盘啮合。它可以有效地将卡固定在较大的模块内部，在操作期间用模块的盖来保护安装在卡上的元件。诸如Slot1处理器模块的这种模块在与插座连接器配合的过程中需要精确的引导，以便将封闭的卡的前端准确地接收在连接器的卡接收腔内，因为模块的盖妨碍了卡与空腔准确对齐的关系。为了在类似的条件下便于配合，公知的方式是采用从板上的插座连接器端部突出的延长的保持元件。
为了消除配合组件中出现的松动，并且保持模块的稳定性，避免振动和其他运动的影响，应该消除处理器模块和保持元件之间的所有公差。
本发明在靠近保持元件的内端和插座连接器上处在保持元件之间的相对端上设置了弹性部件，在达到与连接器完全配合时，用处理器模块前端的端部啮合并且压住弹性部件，用保持元件将模块锁定在完全配合的位置，从而使受压的弹性部件在此后能持续地施加压力，用来维持配合锁定的部件之间充分锁定的啮合。
在插座连接器的外壳上包括设在其端部的整体安装块的实施例中，而且延长的保持部件与安装块是整体的，或者是附属于安装块的，那么，弹性部件被保持在安装块的开口中，并在完全配合到连接器上并且与保持部件锁定时受到模块盖的前端的相对端的压制。
在安装块是固定在插座连接器外壳端部的独立部件并且保持部件与安装块构成整体的实施例中，在安装块中设有沟槽，插入其中的弹性部件处在连接器上用来与模块盖的前端啮合的端部；安装块可以安装在电路板上，或者是锁定在连接器外壳上。
在本发明的其他方面，本发明还为上面安装了散热器的处理器模块提供了一种保持装置。在板上安装的插座连接器的端部可以将一对保持组件安装到电路板上，并且包括导向臂和作为模块固定部分的锁闩。组件的保持部件各自包括一个适合放在从处理器模块的一侧横向延伸的散热器下面的延伸部分，用来在处理器模块被完全安装在保持部件中并且与插座连接器配合时将处理器模块/散热器组件稳定地保持在直立状态。
每个保持组件还可以包括设在保持部件的延伸部分和电路板之间的一个弹性部件，并且在保持部件被固定在电路板上时被该保持部件压住，还包括一个用来啮合并且支撑散热器末端的平台。每个弹性部件最好是包括一个设在插座连接器一端的部分，其位置和尺寸在固定到与插座连接器完全配合的保持部件之内时可顶住并且稍稍被处理器模块的各端压住。弹性部件消除了保持部件和电路板之间以及处理器模块与保持部件之间的所有松动和公差，从而使处理器模块连同其附带的散热器一起保持稳定。
按照本发明的再一方面，用固定在电路板安装孔中的整体支柱可将每个保持部件安装到电路板上，这样就省掉了独立的紧固元件。
以下要参照附图用举例的方式来说明本发明的实施例，在附图中
图1是安装到电路板上的一个Slot1连接器的立体示意图，在外围还有安装在板上的整体保持模块和一个可以插入保持模块并且与连接器配合的处理器模块；图2是图1的保持模块和连接器的一个立体示意图，在图中拆掉了一个保持部件，而另一个部件保留在原位；图3是图1的组件一端上放大的立体示意图；图4是装有一个与连接器配合的处理器模块的图1的组件一端上的放大纵向截面图；图5是保持系统的第二实施例的立体示意图，其中的端块和连接器是一个整体，而分离的可以绕枢轴转动的保持部件，板上的锁扣，以及弹性部件都是分解的；图6是图5中弹性部件的立体示意图；图7和8是图5的连接器的一端在图6的弹性部件被装配到位前、后的一个放大的立体示意图9是图5所示组件的一个立体图，其中的弹性部件在与处理器模块配合之前转动到横放定位的位置；图10是保持系统的第三实施例的一个分解的立体示意图，它具有从Slot1连接器的端部上分解出来的可以安装到板上的独立端块，而保持部件，板上的锁扣，以及弹性部件都是分解的；图11是图10所示保持系统的一端在装配之后的局部放大图；图12是图10中所示保持组件的一个放大的示意图；图13是图10到12的一个弹性部件的放大的立体示意图；图14是保持系统的第四实施例的一个立体示意图，其中的独立端块附着在一个Slot1连接器的端部；图15是图14所示的一个端块组件的立体示意图；图16和17是图15所示端块的顶部和底部的立体图，图中的弹性部件是分离的；图18是一个处理器模块的立体示意图，附带的散热器位于安装到电路板上的一个插座连接器上方，将本发明的保持部件从插座连接器的端部安装到板上；图19是暴露在图18的插座连接器端部上方的保持部件和弹性部件的一个立体示意图；图20和21是图18和19的保持部件的立体示意图，在上面分别有一个与其分离并且可装配的弹性部件；图22是图18到21的保持部件底部的立体示意图；图23是图22的保持部件底部的立体示意图，在上面装有一个弹性部件；图24是图18到23的保持部件上靠近板的一部分的放大的立体图；以及图25是图24的组件中的一个电路板紧固部分的放大截面图。
图1到4的组件10反映了采用本发明的弹性部件的一种保持系统的第一实施例。图中的Slot1插座连接器12被安装在一个电路板18上，它有一个绝缘材料制成的外壳14，沿着外壳上排列着触点(未示出)的两侧面具有卡接收腔或是槽16。Slot1连接器12例如可以是AMPIncorporated出售的零件号为145251-1和-2型的连接器。在图中与其配合的处理器模块20位于连接器12上方；模块20上包括附着在保护盖24内部的一个电路卡22，模块的引线端26是敞口的以将卡的前端28暴露出来，在配合时可以插入连接器12的卡接收槽16中。连接器12的触点可以和卡上靠近其前端的电路焊盘啮合。在处理器模块上沿着其一侧可以安装一个散热器(图18到25)。
保持系统中包括一个单件的框架40，沿着它限定了一个连接器接收开口42，在开口42相对的端部46包括与其构成整体的端部或是安装块44。借助螺栓(未示出)，紧固件64被保持在每个端块44侧面上贯通法兰52的通孔50中，以将框架40紧密固定在电路板30上。
保持部件54和从端部46向上延伸的每个端块44构成一个整体。每个保持部件54都是U形的，沿着其内表面限定了一个用来导向的沟56，并且精确地对准连接器12的卡接收槽16。导向沟56的尺寸设置得可以接收模块20的侧部32，以在电路焊盘的配合过程中让卡的前端28准确地接收在卡接收腔16中，与连接器的触点形成电气接合。导向沟的入口上可以有倒角，以便将模块的侧部32插入其中。保持部件54处在分离的位置，以让沟的底面58彼此相对地分开一个适合模块的宽度，以便将模块在卡接收槽的长度方向上准确地定位。图中的保持部件54包括锁定窗口60，它对应着模块的侧面上的锁定凸块34，用来将其保持在配合状态。保持部件54围绕着连接器12的端部36提供了足够的间隙开口62，在卡的前端28被接收在卡接收槽16中时用来接收模块盖24上围绕着连接器端部36的前端26。
本发明的弹性部件80被放置在连接器12的端部36外面的沟56内端上的间隙开口62中，并且其向上并在表面48顶上和面对着表面48，使其被压配合在保持部件54的相对的两壁之间，或者是将其焊接在该位置上。图中的弹性部件80包括一个与沟底58相邻的横向主体段82，以及局部上沿着连接器12的侧面共同伸张的并从主体段上垂直延伸的侧面翼缘82。弹性部件80的形状类似于模块20的盖24的端部32，当模块20沿着沟56移动到与连接器12完全配合时顶住表面48并且受到挤压，让卡22的前端28被接收在卡接收槽16中，锁定凸块34在此时被锁定在保持部件54的锁定槽60中。
如图4所示，当弹性部件80受到模块20的挤压时，它就会向模块施加一个力，紧密地维持锁定凸块34与槽60的锁定面之间的锁定啮合。这样就不会在搬运计算机或是受到振动时由于模块的移动而出现松动或是公差，进而提高了电气连接的稳定性，并且在使用中可以减少模块内部元件的磨损和损伤。另外，弹性部件80对模块施加一个向上的力，在拆卸模块锁闩的过程中将模块部分弹出，便于维修人员用手工操作模块两侧的锁定部件使其相向移动而取出模块。弹性部件80可以是诸如泡沫橡胶或橡胶一类的弹性材料，例如是Buna-N腈树脂ASTM-NBR。
以下参见图5到9来说明保持系统的第二实施例。保持系统是由设在Slot1连接器104端部的一对端块组件100构成的。端块组件100包括与连接器104的外壳108构成整体的端块106，并且通过法兰114将板上的锁扣110插入槽112，以将板上的锁扣的保持腿116接收在板的安装孔中(未示出)，以便用普通的连接器安装技术将连接器安装到电路板上，同时不需要到达电路板底部的入口。板上的另一个锁扣大约处在细长的连接器104的中间。
端块组件100还包括绕枢轴安装在端块106上的保持部件118；保持部件可以在与板和插座连接器12垂直的一个用来接收处理器模决的竖直位置和横放的位置(图9)之间绕枢轴转动；枢轴销120通过保持部件118侧壁126上的底部接头124被放在孔122中，让接头124彼此暂时地相向地弯曲，直到销120被放到孔122中。在不使用模块的运输和装卸期间采取横放位置，尽量减少可能的损伤，并且尽量缩小保持部件的整体高度，以便于装卸和储存。
靠近连接器端部102设有间隙开口130，其宽度开口部分132(图7)与连接器外壳的板安装面134连通。弹性部件140可以从板安装面134上插入开口部分132并且自动固定。每个弹性部件140包括一个横向的主体142和从主体上垂直延伸的相对的侧壁144。沿着每个侧壁144的外表面有一个向外延伸的翼缘146，以及进一步向外突出的一个保持肋148。当弹性部件140从板安装面134上插入开口部分132时，保持肋148可以和端块106形成压配合，当弹性部件被完全插入时，如图8所示，由于它的横向主体142和侧壁144将要向上突出到间隙130中，故法兰146顶住靠近开口部分132侧壁上的边沿。在模块被完全插入时，弹性部件140会直接受到电路板的挤压。
在图10到13中表示了保持系统的第三实施例，其中的保持组件200是与Slot1连接器202分开的，可以将连接器和保持组件分别安装到电路板上。可以用板上的锁扣将每个挡块部件204分别安装到板上。保持部件208可以绕枢轴安装到端块部件204上，类似于图5到9的保持部件118。
弹性部件210同样可以插入端块204的开口212，并且沿着从弹性部件的侧壁218上向外突出的垂直法兰216形成垂直的保持肋214，以在垂直沟220内部形成压配合。沟220从端块204的板安装面222向上延伸，与开口部分212和间隙224连通，让横向主体226的顶部和侧壁218升高到高于与连接器接收槽230相邻的面向上的端块表面228，并且伸入间隙224，如图11和12所示。在图12中，为了表示位于端块内部的弹性部件，没有表示连接器。和图4到9的弹性部件140一样，在模块被完全插入时，弹性部件220会直接受到电路板的挤压。
在图14到17中表示了保持系统的第四实施例。保持组件300可以被固定在Slot1连接器304的端部302，而不是固定在电路板上。保持组件300各自包括一个具有整体保持部件308的端块部件306。每个端块部件306适合在Slot1连接器被安装到电路板上之后通过一对锁定凸块310沿着在法兰314之间限定的向内面对的连接器接收槽312表面附加到连接器上，在端块部件306的端部308被向下推动时沿向外面对的连接器304上靠近各自端部302的外壳318的表面卡在互补的锁定凸块316下面。
弹性部件320可以从靠近板的面324插入端块部件306中的开口322，其尺寸应该稍微大于开口的截面，以便在附加到上述的安装到电路板上的连接器上之前与其形成用来固定的压配合。一个向外延伸的法兰326延伸进入沿着靠近板的面324的一个浅凹槽328，以确保弹性部件不会过度插入开口322；法兰326的厚度应该足以从靠近板的面324下面稍稍突出，并且在保持部件300被附加到连接器上之后并且在模块与连接器304配合时在处理器模块的压力作用下与电路板啮合。从图17中还可以看到一对悬挂在靠近板的面324上的定位凸台330，可以将其接收在电路板上对应的孔中，用来稳定保持部件，在处理器模块沿着保持部件308的导向沟332被插入时防止其沿着电路板横向移动，并且避免连接器304受到由此产生的应力。
上述的保持系统为消除模块在保持系统内的松动提供了一种有效的方法，并且通过在解锁时将模块局部弹出而简化了从模块与插座连接器的配合状态下拆卸模块的过程。
图1到17的弹性部件可以和具有整体模块保持系统或是附加的保持系统的连接器配合使用。本发明也可以用于处理器模块之外的其他安装到电路板上的装置。
按照本发明的另一方面，在图18中表示了处理器模块410的第五实施例，这种模块具有一个从一侧延伸的散热器412，散热器上带有伸出一个末端416的多个叶片414。模块的相反对置端上包括延伸超过端面的各个锁定凸块418。本发明的保持系统430被安装在电路板上，它包括设在同样安装到电路板上的一个插座连接器436的相对两端434上的一对组件432。在板上从连接器436的端部434伸出的保持部件438限定了用来接收处理器模块410的相对端部的导向沟440。设在导向沟440上端的开口442与锁定凸块418配合，在完全插入保持部件的状态下将模块锁定到位，并让模块上开口的前端422内部的一个电路卡(未示出)的前沿部分沿着插座连接器436的卡接收槽444与触点(未示出)形成接合。
每个保持部件438包括一个联系着散热器412的支柱部分446，并且沿着板420延伸到靠近散热器412末端416的端部448。参见图19到23，保持组件432包括沿着保持部件438的延伸基座部分454上与板的邻接面452设置的弹性部件450，最好是部分处在槽456(图22)之内。弹性部件450包括沿着它分开的孔458，悬挂在基座部分454的板连接面452上的延伸紧固凸台460(图22到25)从孔中穿过，再穿过板420上的通孔424，将保持组件432安装到板上。
每个弹性部件450包括一个从主体部分464向上延伸的模块啮合部分462，其可沿着插座连接器436的一端434安置在保持部件438的导向沟440的底端内。当处理器模块沿着导向沟440被完全插入，并且与开口442内的锁定凸块418锁定时，模块啮合部分462的上端顶住处理器模块410的前端422；模块啮合部分462上的弹性部件被模块412朝着电路板420挤压，从而消除了模块和保持系统之间的松动，并且吸收了公差，这样就能保持模块的稳定性，发挥它的最佳性能。
每个弹性部件450还包括一个散热器啮合部分466，它靠着保持部件的支柱部分446的端部448向上突出。当处理器模块410被完全插入保持部件438时，散热器啮合部分466顶住散热器412的末端416并且受到它的挤压，这样就有助于模块啮合部分462通过吸收松动来稳定模块。
如图19中所示，电路板420的安装孔424是锁眼的形状，它具有一个大直径的端部426和一个小直径的端部428以及其间连通的窄槽427，并且让锁眼形状的安装孔与插座连接器436平行地定位。参见图22到25，凸台460包括设在小直径的轴470端部的扩大的头468，在穿过直径小于头468的通孔458之后，它超过了弹性部件450的底面。头468可以插入安装孔424的大端部分426，然后可以让保持部件朝着插座连接器436的相关端434移动，将连接器的端部434接收在导向沟440底部的槽476中。在移动过程中，轴470首先通过窄槽427进入小端部分428，用头468来限定上面的边沿，以便沿着安装孔424的被板围住的小端部分428的周边延伸，将自身固定在电路板上靠近安装孔424的底面上。
或者是可以将锁眼形状的安装孔与插座连接器垂直地定位；在保持部件的导向沟底部有一个展宽的连接器接收槽，并且去掉模块啮合部分462的至少一个侧壁部分，保持组件可以相对于插座连接器垂直地平移到安装到板上的位置。
弹性部件450的主体部分464的高度(或是厚度)稍稍大于槽456的深度，以让底部延伸在保持部件438的基座454的底面472下面延伸，并且最好是稍微受到挤压，将它紧贴着固定在槽456内。在保持组件432被安装到电路板420上时，弹性部件450在头468与电路板420的底面啮合时稍稍受到挤压，如图25所示。
头468上最好是各自包括一个放置在安装孔424的小端部分428内的阶梯部分474，用来稳定凸台460与电路板的相对位置。由于阶梯部分474比窄槽427的直径要宽，弹性部件需要在保持部件朝着连接器436上对应的端部434平移时进一步受压，然后，当阶梯部分474上升到置于安装孔424的小端部分428内部时将会释放掉一部分压力。这种结构可以防止保持系统从连接器436的端部434和模块的端部发生平移。
在图18到25中，用比较硬的材料制成的保持部件包括整体的支柱部分和整体的紧固部分，而弹性部件容易沿着它的基座固定，并且便于靠着插座连接器的端部将组件安装到电路板上。这样的保持组件仅仅有便于装配成两个单元的四个零件，以便于使用和安装，这样就能使处理器模块和插座连接器保持在配合状态，并且可以吸收所有结构上的松动，用来稳定处理器模块以及从它的一侧延伸的散热器。
权利要求
1.用来将处理器模块(20，410)固定在安装到电路板上的一个连接器(12，104，202，304，436)的保持系统包括设置在安装到板上的连接器(12，104，202，304，436)上相对端部的保持部件(54，100，200，300，432)，在上述保持部件之间限定了一个延伸到上述连接器的模块接收沟(56，56；440，440)，并且在模块与安装到板上的连接器配合的过程中适合在其中接收一个处理器模块(20，410)，以及靠近由上述保持部件(54，100，200，300，432)所限定的上述模块接收沟(56，56；440，440)内端的弹性部件(80，140，210，320，450)从上述连接器的两端局部延伸进入上述模块接收沟(56，56；440，440)，在上述模块(20，410)被完全插入上述的沟(56，56；440，440)并且与上述连接器形成配合时，让弹性部件顶住上述模块(20，410)前端(26，422)的两相对侧(32)并且受到它的挤压。
2.按照权利要求1的保持系统，其特征是上述弹性部件(80，140，210，320，450)被设置在端块(44，106，204，306)的开口(62，130，212，322)中，用来将上述保持部件(54，100，200，300，432)安装到上述电路板(18，420)上。
3.按照权利要求2的保持系统，其特征是上述弹性部件(80)被附加在上述开口(62)中向上并在端块(44)顶上面对着上述端块(44)表面(48)。
4.按照权利要求2的保持系统，其特征是上述开口(130，212，322)与上述端块(106，204，306)的板安装面(134，222，324，452)连通，并且包括靠近上述安装面(134，222，324，452)的展宽部分(132，456)，上述弹性部件(140，210，320，450)包括向外延伸进入上述展宽开口部分(132)中的法兰(146，216)，并且包括用来与上述展宽开口部分(132)的侧壁形成压配合的肋(148，214)，让上述弹性部件(140，210，320，450)局部延伸到上述靠近板的面(134，222，324，452)下面，在上述保持部件(100，200，300，432)被安装到上述连接器上时与上述电路板(18，420)紧密接合。
5.用来将处理器模块(20)固定在安装到电路板上的连接器(304)上的一种保持系统包括设置在安装到板上的连接器(304)上相对端部(302)的保持部件(300)，在上述保持部件之间限定了一个延伸到上述连接器(304)的模块接收沟(332，332)，并且在处理器模块(20)与安装到板上的连接器配合的过程中适合在其中接收一个处理器模块；每个上述保持部件(300)包括一个端块部分(306)，在其相对的法兰(314)之间限定了一个连接器接收槽(312)，并且沿着上述法兰(314)的内表面还有一对锁定凸块(310)；以及上述连接器(304)上沿着其靠近各个上述端(302)的外表面上具有互补的锁定凸块(316)；因此，当上述锁定凸块(310)卡在上述互补锁定凸块(316)下面时，上述保持部件(300)可以附加在上述连接器(304)上。
6.用来将处理器模块(410)固定在安装到电路板上的连接器(436)上的一种保持系统(430)，其中的处理器模块(410)包括从它的一个侧面延伸的散热器(412)，包括设置在安装到板上的连接器(436)上相对端部的保持部件(432)，在上述保持部件(432)之间限定了一个延伸到上述连接器的模块接收沟(440，440)，并且在模块与安装到板上的连接器(436)配合的过程中适合在其中接收一个处理器模块(410)，以及上述保持部件(432)限定了至少一个共同的侧面，并且各自包括一个沿着上述电路板从上述共同侧面横向延伸到靠近上述散热器(412)末端(416)之端部的一个基座部分(454)，并当上述处理器模块(410)被完全插入上述模块接收沟(440，440)时它被顶住；因此用上述的保持部件(432)来保持具有上述散热器(412)的上述处理器模块(410)。
7.按照权利要求6的保持系统(430)，其特征是每个保持部件(432)上靠近模块接收沟(440，440)的内端包括一个由上述连接器(436)的相对端部(434)上的上述保持部件(432)限定的弹性部件(450)，上述弹性部件(450)包括一个局部延伸进入上述模块接收沟(440，440)的模块啮合部分(462)，在上述模块(410)被完全插入上述的沟(440，440)并且与上述连接器(436)形成配合时，让弹性部件顶住上述模块前端(422)的两端并且受到它的挤压。
8.按照权利要求7的保持系统(430)，其特征是上述弹性部件(450)包括一个靠着上述延伸基座部分(454)的一端向上延伸的散热器啮合部分(466)，在上述处理器模块(410)完全插入上述沟(440，440)内时顶住上述散热器(412)的末端(416)并且受到它的挤压。
9.按照权利要求8的保持系统(430)，其特征是上述弹性部件(450)被接收在沿着上述靠近板的面(452)的一个槽(456)中，而上述弹性部件(450)突出到上述靠近板的面(452)下面，当上述保持部件(432)被安装到上述电路板(420)上时用来紧密地顶住上述电路板(420)。
10.用来将一个处理器模块(410)固定在安装到电路板上的连接器(436)上的一种保持系统(430)，包括设置在安装到板上的连接器(436)的相对端部(434)上的保持部件(432)，在上述保持部件(432)之间限定了一个延伸到上述连接器的模块接收沟(440，440)，并且在模块与安装到板上的连接器配合的过程中适合在其中接收一个处理器模块(410)；上述保持部件(432)限定了一个靠近板的面(452)，在上面悬挂着用来插入上述电路板(420)的各个安装孔(424)中的多个凸台(460)，每个上述凸台(460)包括设在一个小直径的轴(470)端部的一个扩大的头(468)，上述扩大的头(468)可以插入上述安装孔(424)的大直径端部(426)，而上述的轴(470)可以沿着上述安装孔(424)的一个窄槽部分(427)平移，直到上述扩大的头(468)随着上述保持部件(432)朝着上述连接器(436)的上述一端(434)的平移而座落在上述安装孔的小直径的端部(428)下方；弹性部件(450)被固定在由上述连接器(436)的两端(434)上的保持部件(432)所限定的模块接收沟(440，440)的内端旁边，每个上述弹性部件(450)延伸到上述靠近板的面(452)下面，当上述保持部件(432)被安装到上述电路板(420)上时用来紧密地顶住上述电路板(420)，以及，每个上述扩大的头(468)包括座落在上述安装孔(424)的上述小直径部分(428)中的一个阶梯部分(474)，在安装过程中让上述弹性部件(450)受到上述电路板(420)的挤压，将上述阶梯部分(474)保持在上述安装孔(424)中，用来稳定上述保持部件(432)相对于电路板(420)的位置。
全文摘要
配合着Slotl连接器(12)和电路板上的处理器模块(20)一起使用的保持系统。该系统利用了设在连接器端部(36)的端块(44),用保持部件(54)将处理器模块固定在其与连接器配合的位置,用来稳定模块并且释放由连接器产生的应力。当模块被完全插入保持部件(54)时,弹性部件(80)受到模块侧面(32)的前端(26)的挤压,在锁定系统(34,60)上维持足够的压力,从而消除组装过程中出现的松动,并且稳定模块,防止由振动和其它运动造成的影响。
文档编号H05K7/14GK1244739SQ9910129
公开日2000年2月16日 申请日期1999年1月28日 优先权日1998年1月29日
发明者W·S·达维斯, 小R·N·怀特曼 申请人:惠特克公司