CN101521321B - 线缆连接器组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线缆连接器组件，包括绝缘本体、若干接触端子、若干同轴导线及传导层，所述绝缘本体上设有装配部和对接部；所述若干接触端子对应组装于绝缘本体的通道中，其尾部被布置于绝缘本体的装配部上，且其尾部穿过对应的设有第一开口区域的通道；所述若干同轴导线的导体穿过对应的通道且和通道中对应的接触端子的尾部相接触；所述传导层上设有若干和通道上的第一开口区域相对应的回流性焊料，所述传导层覆盖于绝缘本体的装配部上使回流性焊料恰好收容于对应的通道的第一开口区域中。本发明线缆连接器组件通过在绝缘本体上开设若干错位排布且收容回流性的焊料的开口区域以实现将超细的导体焊接于接触端子的尾部上。

Description

线缆连接器组件

【技术领域】

本发明是有关一种线缆连接器组件，尤指一种连接线缆的超细导体于连接器的接触端子的尾部上的线缆连接器组件。

【背景技术】

公端和母端线缆连接器组件被广泛的应用了许多年了，其中插头或者公端连接器和插座或者母端连接器配对使用。普通的插头和插座连接器组合通常会使用针型(Pin)和槽型(Socket)。

在大多数应用中，插头连接器具有若干针脚，这些针脚被装配好于平板上，比如说印刷电路板；而插座连接器具有若干槽型或盒型端子，这些槽型或盒型端子端接于具有若干导线的线缆上，所述导线的导体被绝缘体包住。美国专利第5,176,528号公告于1993年1月5日，揭示两种插座连接器，如该专利图2、图4和图5所示，插头连接器被安装于印刷电路板上，图1揭示了另一种插座连接器，右手侧连接于一个线缆上。当然，插头电连接器也同样可以被连接到线缆上。

接触端子和线缆的导线之间的连接方式可以通过机械的方法被分类，比如：螺栓连接、铆接、刺破连接、焊接。在详细的描述端接方法之前，我们先讨论下关于导线尺寸的问题。

通常，导线中的导体的直径的范围从0.5英寸到0.0010英寸。为了容易以不同直径区分这些导线，需要制定导线标准规范，比如美国导线标准规范(American Wire Gauge，A.W.G)被提出。直径为0.5英寸对应的AWG号码为0000000(7/0)，而直径为0.0010时所对应的AWG号码为50，AWG号码越小代表导线的直径越大，反之亦然。直径比较大的导线通常可以用螺栓连接于一个确定的末端，比如配电盘和变压器；而直径比较小的导线，经常会应用到铆接、刺破连接以及焊接。

美国专利第5,766,033号公告于1998年6月16日，其揭示了一个典型的刺破连接的例子，这个可以通过该专利图1、图2和图3清楚地看到。美国专利第6,062,896号公告于2000年5月16日，其揭示了一种更小的刺破连接的方式。

对于这些导体直接焊接于接触端子的尾部上的情况，已经被美国专利第5,980,308号和第6,206,722号所揭示，其分别公告于1999年11月9日和2001年3月27日。这些导体被广泛的和液晶显示器连接起来，所谓的微型同轴线缆(Micro-Coaxial Cable)的特征在于其AWG号码的范围在34到42之间。生产这些线缆的过程非常的困难而且复杂。通常，焊膏直接应用于接触端子的尾部，然后导体被放置在焊膏上，然后应用加热的方式形成最终接点。然而，在移动电话和个人数字助理中应用的都是很小的连接器，比如端子间距为0.4毫米甚至是0.3毫米的连接器。超小间距的连接器中应用的导线的AWG号码为42，其直径为0.0025英寸。

同时，消费性电子设备的体积也越来越小，相信在不久的将来，线缆组合中的导线标准规格可以达到AWG46，也就是0.0016英寸，其几乎只有人的一根头发直径的四分之一，可能更细的导线将在以后应用。

管理和处理如此细小的导线是非常费力和精密的，其在现行的可利用的连接过程中简直是超乎想象的。例如，现有技术中最小的一滴焊膏的直径大约为0.01英寸(相当于0.0254毫米)，其比AWG46的线缆的尺寸还要大。结果，如果将来应用0.3毫米以下端子间距的连接器，很可能会应用到AWG44或者AWG45线缆。相应的，连接这些精细的或者是更精细的导线于连接器上对于现代工业来说绝对是个挑战。除非克服这个困难，不然想要看到更小型化的消费性电子设备是不可能的。

美国专利第5,730,606号揭示应用焊料连接到接触焊点的方法。美国专利第4,678,250号、第6,024,584号和第6,042,389号，其揭示了先前的大量焊料连接到连接器的接触尾部的形式。特别的是，美国专利第6,042,389号揭示了用井状结构或者凹槽收容焊料或者焊膏的形式。

美国专利第6,793,506号，其公告于2004年9月21日，揭示了一种板对板连接器，其大体上端子间距为0.4毫米。焊接这种超细端子间距的连接器于印刷电路板上，自从焊膏可以通过模板印刷被展开到所占用的面积上后才得以被做到。然而，如果某人想连接线缆或者印刷电路板于超细端子间距的连接器上，至少在本发明之构思产生前，现有市场中没有可用的制程技术可供利用。

一旦导线被应用的越来越细，比如AWG44或者以上，我们同样关注回流时形成的焊点是否强劲和持久。相应的，最少两个电性的连接点可以在接触端子的尾部和导线的导体之间形成以便确保电性连接的经久耐用将是可取的。

然而，考虑到AWG44或以上标准规格的尺寸，基于现有的连接技术连接预先形成的焊料于极细的导线上是不大可能的，所述极细的导线只有人的头发的四分之一宽。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种线缆连接器组件，可以使超细的导体焊接于接触端子的尾部上，其中回流性的焊料被控制于相邻的接触端子的尾部之上，因此可以允许超小的焊接过程恰当的完成。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种线缆连接器组件，其包括绝缘本体及若干接触端子，所述绝缘本体上设有装配部和对接部，所述若干接触端子和绝缘本体是一体成型的，其接触部被布置于绝缘本体的对接部上，其尾部被布置于绝缘本体的装配部上，所述绝缘本体上设有若干与接触端子的尾部位置相对应的第一开口区域以收容回流性焊料。

为解决上述技术问题，本发明还可以采用如下技术方案：一种线缆连接器组件，其包括绝缘本体、若干接触端子、若干同轴导线及传导层，所述绝缘本体上设有装配部和对接部，所述绝缘本体上还设置有若干通道，所述每一个通道包括一个位于装配部上的狭缝，所述若干接触端子对应组装于绝缘本体的通道中，其接触部被布置于绝缘本体的对接部上，其尾部被布置于绝缘本体的装配部上，该接触端子的尾部穿过对应的设有第一开口区域的狭缝，所述若干同轴导线中每一根包括一导体，所述导体穿过对应的狭缝且和狭缝中对应的接触端子的尾部相接触，所述传导层上设有若干和狭缝上的第一开口区域相对应的回流性焊料，所述传导层覆盖于绝缘本体的装配部上使回流性焊料恰好收容于对应的狭缝的第一开口区域中。

为解决上述技术问题，本发明还可以采用如下技术方案：一种线缆连接器组件，其包括绝缘本体及传导层，所述绝缘本体上设有装配部和对接部，若干接触端子组装于绝缘本体中，所述接触端子的接触部被布置于绝缘本体的对接部上，所述接触端子的尾部被布置于绝缘本体的装配部上，所述传导层组装于绝缘本体的装配部上，所述传导层上设有若干和接触端子的尾部相对应的预先形成的回流性焊料。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：其通过在绝缘本体上开设若干错位排布且收容回流性的焊料的开口区域以实现将超细的导体焊接于接触端子的尾部上。

【附图说明】

图1是本发明线缆连接器组件的立体分解图。

图2是图1所示线缆连接器组件另一视角的视图。

图3是图2的绝缘本体的放大图。

图4是线缆被管理和暴露于连接器底部的组装图。

图5是管理件和接触端子之间排布的局部放大图。

图6是图1中传导层的放大图。

图7是图6所示传导层另一视角的视图。

图8是连接器底部的放大的剖视图，其中焊料位于导体和接触端子的尾部之上且未焊。

图9和图8类似，但是其所示为焊料回流和电性连接导体于接触端子的尾部上。

图10和图4类似，但是其不同的是图4中的管理件被移除掉。

图11和图1、图2类似，其不同的是图11中传导层被组装到连接器上以电性连接导体和尾部。

图12和图11类似，其不同在于图12中的挡块完全覆盖于连接器的尾部末端上。

图13是图12沿A-A线的剖视图。

图14是图12沿B-B线的剖视图。

图15是本发明第一实施例的剖视图。

图16是本发明第三实施例的剖视图。

图17和图15类似，其不同在于图17中的管理件被移除掉。

图18是本发明第二实施例的立体图。

图19是本发明第三实施例中焊接时的局部示意图。

图20是本发明线缆连接器组件的立体组合图，其上覆盖一金属壳。

【具体实施方式】

请参阅图1至图20所示，本发明线缆连接器组件1包括一个连接器10、一个由若干同轴导线21组成的微型同轴线缆20、一个传导层30以及一个挡块40。

连接器10可以是任何类型。在本发明中，选用一个板对板连接器来做说明，同时其也可以是美国专利第5,980,308号以及美国专利第6,206,722号所揭示的类型。连接器10包括绝缘本体11，其上设有对接部12和装配部13。所述对接部12和装配部13之间延伸有若干通道(未图示)。绝缘本体11的装配部13上的每一个通道中设有一个狭缝15。每一个狭缝15上设有一个大的开口区域即第一开口区域15A，其形状像一个杯子，所以也可以称作杯子状区域15A，其宽度比狭缝15的宽度要宽。所述大的开口区域也可以为其它形状，比如说漏斗型等。图5和图8对此进行了很好的说明，每一个狭缝15中的杯子状区域15A按照这样的规律排布：两个相邻的杯子状区域15A彼此交错排列。如此排布，两个杯子状区域15A之间的距离比两个端子16之间的间距要大。我们应该知道如果连接器10如果是通过镶埋成型的方法制造，其通道将没有传统的连接器的通道明显。本发明中，连接器10是镶埋成型的方式制得，只有狭缝15设于装配部13上以暴露出接触端子16。装配部13上还设有一个收容空间13A、若干凹槽13B，该凹槽13B与每个接触端子16相对应。

若干接触端子16被装配于绝缘本体11的每一个通道中或者接触端子16和绝缘本体11是一体成型的，接触端子16包括用来对接的接触部16A和用来焊接导线21的尾部16B，接触部16A排布于绝缘本体11的对接部12上，接触端子16的尾部16B排布于绝缘本体11的装配部13上。如此，接触端子16的尾部16B穿过狭缝15和杯子状区域15A。

微型同轴线缆20由若干导线21组成，每一根导线21包括导体21A、绝缘层21B、编织层21C以及保护层21D，所述保护层21D包覆编织层21C、绝缘层21B以及导体21A。导线21可以用包覆层22包住以利于管理和加工。另一方面，制程中每一根导线21恰当的由管理件24管理以使导线21之间的间距和连接器10的端子间距一致，即和尾部16B之间的间距一致。导体21A没有连接到尾部16B上以前，需将绝缘层21B、编织层21C以及保护层21D剥去一定长度以暴露出导体21A。装配时，管理件24可以恰当的收容于收容空间13A中，微型同轴线缆20的每一根导线21可以恰当的被装配部13边缘上的凹槽13B所支持。另外，本发明较好的实施例中，管理件24是由导体材料制得，比如压铸的方法制得如此可以和导线21的编织层21C紧密的电性连接，这样可以提高屏蔽作用。

请参阅图5至图8所示，微型同轴线缆20正确的经过上述过程处理，每一个导体21A可以恰好的穿过狭缝15以便与接触端子16的尾部16B接触。另外，尾部16B的末端延伸出狭缝15并进入第二开口区域内，同时导体21A的末端也沿着狭缝15而延伸出狭缝15并进入第二开口区域内。然而，尾部16B和导体21A的暴露部分可以被挡块40所覆盖。请参阅图1，挡块40上设有若干狭槽41，其尺寸和接触端子16的尾部16B的宽度相同。当挡块40被装配到绝缘本体11上后，尾部16B可以恰好的收容于每一个狭槽41中。

本发明第一个实施例的特征在于其引进了一个传导层30。过去，焊膏是被用模板印刷的方式印刷到尾部上，这些可以从美国专利第5,980,308号和美国专利第6,206,722号看到。然而，管理制造出的超小的焊膏滴是非常危险而且难控制的。理论上，焊膏和尾部进行物理连接并且粘附于尾部上。当分配器向上收起，确定数量的焊膏滴就留在尾部上。如现有技术所述，这在大规模生产中是非常困难而且麻烦的。引进传导层30其上预先形成有大量焊膏恰好的解决了这个问题。

相应的，传导层30包括基板31，其可以是用任何合适的材料制造所得，比如纸、凯夫拉尔(Kevlar)等。然后，先前形成的焊料，比如说焊料熔核32其暴露并粘附于基板31上预定的位置，该位置和杯子状区域15A相对应，如此布置当传导层30覆盖到对接部12上时，焊料熔核32可以对应的被收容于杯子状区域15A中。在传导层被装配到对接部12上后，进行恰当的加热过程可以将导体21A和尾部16B长久的连接起来。

另一方面，同样也可以应用其它机械力将导体21A压到尾部16B上，这样同样可以达到永久的电性连接的目的。

另外，传导层30上还设有一个接地棒(Ground Bar)33其和焊料熔核32之间有一定距离，所述接地棒33连接于导线21的每一个导线的编织层21C上。这样同样可以解决一个现行制程中一个非常费力的过程：首先将超细的线缆弄平，然后再将其焊接到编织层上。然而，接地棒33和基板31是相连接的，这个问题就完全得到了解决。附带的，鉴于上述优点接地棒可以应用于两个面上。然后基板31的另一个面上可以装配一个接地平板34，其可以在微型同轴线缆20和连接器之间起到持续的电磁干扰保护作用。任何一个现有技术没有这个特征。本发明较佳的实施例中，如果同轴线缆20被管理件24所管理，基板31可以简化掉接地棒33。只有在线缆20没有被管理件24所管理时，基板31才需要设置一个接地棒33以电性连接线缆20的编织层21C。

生产本发明线缆连接器组件1的过程首先从管理件24和加工同轴线缆20开始。每一根导线21都被管理件24进行预先组织起来。管理件24上设有若干通孔(未标示)以收容导线21。然后导线21可以被胶合到管理件24上。然后管理件24可以恰好的装配于收容空间13A中以使导体21A暴露在绝缘本体11的装配部13的恰当的位置上。

线缆20被加工后装配于管理件24上，首先要剥去一定长度的保护层21D，然后剥去一定长度的编织层21C和一定长度的绝缘层21B以暴露出导体21A。由于导体21A非常细小，所以要非常小心保护导体21A而不要被损坏。

如上所述，绝缘本体11的装配部13上的每个通道上都有一个狭缝15。每一个狭缝15上设有一个较宽的第一开口区域15A，也就是杯子状的区域15A，其比狭缝15的宽度要宽。连接器10以装配部13向上的方式放置。然后，每一个导体21A对应的贯穿每一个狭缝15，所述导体21A的末端延伸并暴露在狭缝15外的第二开口区域中。

本发明第一实施例中，引进预先形成有大量焊料的传导层30恰好的解决了大量生产中管理制造出的超小的焊膏滴的问题。

请参阅图18所示，本发明第二个实施例中，一旦导体21A恰当的暴露在对应的每一个狭缝15中后，一个焊料分配器可以被用来分配焊料于每一个杯子状区域15A内。经过分配焊料后，连接器10和线缆20可以一起经过一个加热过程以使焊料回流，最终一个焊点将在导体21A和接触端子16的尾部16B之间形成。这是一种电性而且机械性的连接导体21A和尾部16B的制造过程。

另一个选择是应用传导层30。在传导层30的基板31上设有焊料或者焊接熔核32是很方便的。焊接熔核32在基板31上按照镜像的方式排布，如此当基板31装配到绝缘本体11的装配部13上时，每一个焊接熔核32可以恰好的被收容再对应的杯子状区域15A中。然后进行加热以在导体21A和尾部16B之间形成一个焊点。

如上所述，尾部16B的末端延伸出狭缝15而位于第二开口区域中，同时导体21A也沿着狭缝15而延伸出狭缝15并位于第二开口区域中。这个有利于通过尾部16B的暴露的末端加热焊接熔核32。然而，经过上述过程后，在导体21A和尾部16B的暴露部份上可以覆盖一个挡块40。

另外，接地棒33可以和焊接熔核32相隔一定间距的被设置于基板31上。这个是特别有利的，在焊接熔核32收容于杯子状区域15A内，接地棒33可以恰当的和导线21的编织层21C部分重叠。受益于加热过程，编织层21C和接地棒33之间同样可以形成焊点。

虽然上述实施例中应用微型同轴线缆作为例子，同样可以应用其它符合应用要求的材料。例如，柔性印刷电路板可以用来代替微型同轴线缆。

既然这样，柔性印刷电路板可以被恰当的暴露于连接器10的装配部13上，同时焊接熔核32恰当的收容于杯子状区域15A中。然后进行加热，连接器10和柔性印刷电路板电性的结合起来。

另一方面，为了容易的装配传导层30于连接器10的装配部13上，可以利用孔35或者销子和凹槽来对装配传导层30于连接器10上进行定位引导。

请参阅图19所示，本发明第三种实施例中，导体21A和接触端子16的尾部16B之间的连接可以应用激光熔接。经过熔接，在导体21A和尾部16B之间就形成了一个双接点连接。提供至少两个电性连接点于导体21A和接触端子16的尾部16B之间。

如上所述，尾部16B的末端延伸出狭缝15而位于第二开口区域中，导体21A的末端同样沿着狭缝15而延伸出狭缝15而位于第二开口区域中。结果，应用激光熔接导体21A于接触端子16的尾部16B上是比较容易而且有效的。同时，激光熔接加热导体21A的温度是足够高的，其可以有效的使预先分配于杯子状区域15A内的焊接熔核32产生回流。相应的，不但导体21A的末端可以焊接到尾部16B上，而且导体21A可以被焊接于尾部16B相对应于杯子状区域15A的位置上。这两个连接点确保将如此细的导线强劲而且持久的连接于连接器上。如图19所示，焊接点形成于尾部16B的暴露部分同样形成于杯子状区域15A所在位置。结果，两个电性连接形成于导体21A和尾部16B之间以确保通过一次激光熔接可以形成可靠的和耐久的连接。

如上所述，导体21A非常细，管理和加工这种非常细的导线是非常困难的。为了恰好的安置导体21A于狭缝15内，每一个狭缝15上都设有倒角15B。相应的，在朝向导体21A的压缩空气的帮助下，来自压缩空气的气压可以恰好的引导导体21A停止在接触端子16上。

本发明的连接器10是经过镶埋成型所制造，其端子间距非常微小。如我们讨论的，本发明所建议的方法同样可以应用于现有的其它连接器，比如说现有技术中讨论的线缆连接器组件即接触端子可以被组装于一个预先准备好的塑料里。在镶埋成型的过程中，狭缝15和杯子状区域15A是同时形成于装配部13上的。

应该指出的即使本发明的较佳的实施例中应用的是微型同轴线缆，同样的其它材料也可以被应用，比如柔性印刷电路板(FPC)。在这个实施例中，先前形成的焊膏可以被直接暴露于柔性印刷电路板上，然后先前形成的焊膏可以很容易的被放置于依照本发明所得的连接器上，然后经过一个确定的过程以在柔性印刷线缆和连接器之间形成电性连接。

线缆连接器组件1中的连接器10包括一个覆盖于传导层30和挡块40上的金属壳90。金属壳90提供确保连接器10的接地功能，并在微型同轴线缆20和连接器10之间提供防止电磁干扰的功能。

Claims (10)

1.一种线缆连接器组件，其包括绝缘本体及若干接触端子，其特征在于：所述绝缘本体上设有装配部和对接部，所述若干接触端子和绝缘本体是一体成型的，所述接触端子的接触部被布置于绝缘本体的对接部上，所述接触端子的尾部被布置于绝缘本体的装配部上，所述绝缘本体上设有若干与接触端子的尾部位置相对应的第一开口区域以收容回流性焊料。

2.如权利要求1所述的线缆连接器组件，其特征在于：和两个相邻的接触端子相对应的两个第一开口区域错位排布。

3.如权利要求2所述的线缆连接器组件，其特征在于：收容于每一个第一开口区域中的回流性焊料和对应的接触端子的尾部相接触。

4.如权利要求3所述的线缆连接器组件，其特征在于：所述绝缘本体上设置有若干沿接触端子的尾部方向延伸的狭缝，所述接触端子的尾部延伸出狭缝。

5.一种线缆连接器组件，其包括绝缘本体、若干接触端子、若干同轴导线及传导层，其特征在于：所述绝缘本体上设有装配部和对接部，所述绝缘本体上还设置有若干通道，所述每一个通道包括一个位于装配部上的狭缝，所述若干接触端子对应组装于绝缘本体的通道中，所述接触端子的接触部被布置于绝缘本体的对接部上，所述接触端子的尾部被布置于绝缘本体的装配部上，该接触端子的尾部穿过对应的设有第一开口区域的狭缝，所述若干同轴导线中每一根包括一导体，所述导体穿过对应的狭缝且和狭缝中对应的接触端子的尾部相接触，所述传导层上设有若干和狭缝上的第一开口区域相对应的回流性焊料，所述传导层覆盖于绝缘本体的装配部上使回流性焊料恰好收容于对应的狭缝的第一开口区域中。

6.如权利要求5所述的线缆连接器组件，其特征在于：相邻的第一开口区域彼此错位排布。

7.如权利要求6所述的线缆连接器组件，其特征在于：所述传导层进一步包括一个和回流性焊料间隔排布的接地棒，该接地棒和同轴导线的编织层电性连接。

8.如权利要求7所述的线缆连接器组件，其特征在于：所述接触端子的尾部延伸出狭缝。

9.一种线缆连接器组件，其包括绝缘本体及传导层，其特征在于：所述绝缘本体上设有装配部和对接部，若干接触端子组装于绝缘本体中，所述接触端子的接触部被布置于绝缘本体的对接部上，所述接触端子的尾部被布置于绝缘本体的装配部上，所述传导层组装于绝缘本体的装配部上，所述传导层上设有若干和接触端子的尾部相对应的预先形成的回流性焊料。

10.如权利要求9所述的线缆连接器组件，其特征在于：所述线缆连接器组件还包括若干同轴导线和若干电性连接点，所述同轴导线中的每一根包括一布置于传导层上以与预先形成的回流性焊料电性连接的导体，所述若干电性连接点在传导层组装于绝缘本体上后形成于每一个导体和对应的接触端子的尾部之间。

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