CN100409497C - 内置电子元件的连接器 - Google Patents

Abstract

在一种内置电子元件的连接器中，一个基件由三维铸模电路板形成，该基件具有接合部，以与对应部连接器相接合。在基件的表面上形成有：将电连接至母板上的布线图形的接线端，将电连接至对应部连接器的触点接线端的触点，以及将电连接至电子元件的导电图形。因此，本发明能较容易地根据使用目的修改导电图形并进行复杂的布线。并且，由于电子元件设置于基件上，所以连接器可以具有大量的内置电子元件，并且设计的自由度增加。另外，本发明可使用回流焊接技术连接电子元件，从而改善了电子元件的安装可操作性。

Description

内置电子元件的连接器

技术领域

本发明涉及一种内置电子元件的连接器。

背景技术

在电子仪器的主流电路布线中，电子元件(如电容器、电阻和二极管等)被用于各种用途。通常建议使用内置电子元件的连接器来作为简化电路布线的方法。

图9A示出一种传统的内置电子元件的连接器的结构，该结构例如发表在日本待审公开专利公布第2002-198132号上。在这个传统的连接器中，电容器101用作电子元件，电容器101的两条引线端104a和104b分别焊接至电缆的导线102和连接器的内导线端103，以使导线102经过电容器101与内导线端103电性连接。电容器101、导线102和内导线端103被绝缘材料105和外导线端106所绝缘。

此外，图9B示出另一种传统的内置电子元件的连接器的结构，例如发表在日本待审公开专利公布第2002-184532号上。在此另一种传统的连接器中，芯片型电子元件111的两端设置的电极112a和112b分别焊接至装配端113的后端部113a和连接端114的后端部114a，以使集成的芯片型电子元件111、装配端113和连接端114固定在连接器壳体115上。

如上所述，用传统的方法难以在连接器的内部对电子元件进行安装操作，以将电子元件焊接至金属端或导线(例如电缆)。因此，无法容易地进行电路结构及导电图形的修改，从而难以相应于用途变更。此外，难以在连接器内部放置复杂的电路布线，而且难以让许多电子元件内置在连接器中。并且，由于需要多个部件以保护电子元件，因而元件的安装操作复杂。

发明内容

本发明用于解决上述现有技术的问题，本发明的目的是提供一种连接器，该连接器能够容易地对连接器的导电图形进行修改，而且能够实现电子布线设计自由度的增加以及电子元件的安装可操作性的增强。

为达成上述目的，按照本发明一个方案的内置电子元件的连接器包括：基件，由三维成形电路板形成；接线端，形成在所述基件上，并且电连接至母板的布线图形；安装部，形成在所述基件上，并且将被安装到对应部连接器；触点，设置于所述安装部上，并且将与所述对应部连接器的触点接线端部电连接；电子元件，设置在所述基件上；以及导电图形，形成在所述基件上，用于将所述接线端或所述触点与所述电子元件电连接。

根据此种结构，由于导电图形、接线端和触点都形成于三维成形电路板的基件上，所以较容易根据应用而修改导电图形。此外，由于三维成形电路板的基件的表面面积较大，所以能够形成复杂的电路布线，从而能够在连接器中内置大量的电子元件。因此，电路布线的设计自由度可被增加。此外，由于电子元件设置于三维成形电路板的基件上，所以能够通过回流焊接连接电子元件，从而提高电子元件的安装可操作性。

附图说明

图1为示出根据本发明第一实施例的内置电子元件的连接器结构的截面图；

图2为示出根据本发明第一实施例的连接器的头部结构的立体图；

图3为示出根据本发明第一实施例的连接器的基件(或头部)通过电解电镀的制造过程的流程图；

图4为示出上述制造过程执行前的基件结构的截面图；

图5为示出根据本发明第一实施例的连接器的改进结构的截面图；

图6为示出根据本发明第二实施例的内置电子元件的连接器结构的截面图；

图7为示出根据本发明第二实施例的连接器的改进结构的截面图；

图8为示出根据本发明第三实施例的内置电子元件的连接器结构的截面图；

图9A为示出传统的内置电子元件的连接器结构的截面图；以及

图9B为示出另一传统的内置电子元件的连接器结构的立体图。

具体实施方式

下面参考附图详细说明根据本发明第一实施例的内置电子元件的连接器。图1为示出根据本发明第一实施例的连接器结构的截面图。如图1所示，根据第一实施例的连接器包括头部(header)1和插座(socket)6，并且电子元件4内置到头部1中。此外，图2为示出头部1的结构的立体图。

从图1和图2可见，头部1包括：三维成形电路板的基件2，其例如由热固性树脂或陶瓷等形成；形成在基件2上的导电图形(conductive pattern)3；以及安装在基件2上的电子元件4等。

基件2具有矩形的平面部5以及在平面部5的中央上形成的安装部29。安装部29具有基本为矩形的平行六面体形状，而且其将被安装至凹槽(concavity)61，该凹槽61形成到作为对应部(counterpart)的插座6。在安装部29的中心处，形成一个矩形平行六面体形状的凹槽9，该凹槽9的深度尺寸比安装部29从平面部5起的高度尺寸长。在凹槽9的底面10上，电子元件4被通过焊接安装，以使电子元件4电性连接到导电图形3a。此外，在凹槽9中，形成有多个贯穿孔12，用于从凹槽9的底面10穿透到基件2的背面部11。一对凹槽部13沿基件2的纵向形成在背面部11上。

当基件2被固定在母板14上时，接线端16将被焊接到母板14的布线图形15上，接线端16与导电图形3沿基件2的背面部11的宽度方向形成在两端部上。此外，将被电性连接到作为对应部连接器的插座6的触点接线端部7的触点8，沿着安装部29的外侧面与导电图形3整体形成。

每个接线端16在其中央部分具有平行于母板14的布线图形15的平行面16c，并在其两端部具有外斜面(包括垂直)16a以及内斜面16b，其与母板14的布线图形15是不平行的。焊带形成在斜面16a和16b上，以便于接线端16电性连接到母板14的布线图形15。导电图形3b沿每一贯穿孔12的内周表面形成，以便于在凹槽9的底面10上的导电图形3a与在背面部11上的导电图形3c被电性连接，而且触点8与接线端16通过电子元件4而电性连接。

接下来，参考图3和图4说明基件2的制造过程。图3为示出基件2的制造过程的流程图，图4为示出执行前的基件2结构的截面图。

首先，三维成形电路板的基件被铸模形成(S1)。随后，通过溅射技术形成Cu膜，以覆盖基件的整个表面(S2)，并通过使用激光束对Cu膜进行构图(pattern)(S3)。并且，Cu的电解电镀只在必需的部位上进行(S4)，并通过蚀刻去除多余部分的Cu(S5)。其后，对基件进行Ni的电解电镀(S6)，并对其进行Au的电解电镀(S7)。最后，如图4所示，基件2和电镀电流的输送端18在平面部5上的断开部17被切断(S8)。这样就完成了基件2，该基件2包括其上形成有导电图形3的三维成形电路板。

由于三维成形电路板的基件2被通过上述过程制造，所以触点8和接线端16与基件2上的导电图形3整体形成。因此，触点8、接线端16和导电图形3能够容易地根据用途被修改。此外，由于三维成形电路板的基件2的表面面积较大，所以能够形成复杂的电路布线，并且许多电子元件4能够安装到基件2上。因此，能够提高设计的自由度。此外，由于电子元件4设置在基件2的凹槽9的底面10上，即在平面部上，所以回流焊接能够被用于焊接电子元件4，改善了电子元件4的安装可操作性，并且能够提高生产量。

接下来，图5示出了根据本发明第一实施例的连接器的改进结构。如图5所示，密封剂19可被填充在凹槽9中，以覆盖和密封电子元件4。关于其他构造，与上述的情形类似，所以省略其说明。这样，即使制造过程步骤的数量增加，并且由于覆盖和封闭电子元件4而导致些许增加了成本，但除了上述效果外还能够保护电子元件4。在以下实施例中同样如此。

接下来，参考附图详细说明根据本发明第二实施例的内置电子元件的连接器。图6为示出根据本发明第二实施例的连接器的头部结构的截面图。

如图6所示，在第二实施例中，贯穿基件2的平面部5和凹槽部13并且沿着安装部29的外侧表面形成保持孔20，每个保持孔20用于保持金属的触点接线端(contact terminal)21。导电图形3d形成于保持孔20的内周表面上。触点接线端21具有基本上L形的区段，纵向部分21a用作触点8，并且横向部分21b用作接线端16。

以这样的方式将触点接线端21压配入保持孔20内，即使得在横向部分21b的前端指向外的情况下，纵向部分21a从基件2的背面侧指向上。换句话说，触点接线端21到基件2的保持孔20的压配方向被设置为垂直于作为对应部连接器的插座6的触点接线端部7的按压接触方向(见图7)。此外，压配入保持孔20内的纵向部分21a中的一部分用作将被保持的一部分。

通过此种结构，用作触点8的触点接线端21的纵向部分21a通过安装部29的外侧面，而且纵向部分21a的下端电连接到形成于保持孔20内周表面上的导电图形3d。同样，由于用作接线端16的触点接线端21的横向部分21b接触于基件2的背面上，触点接线端21固定在基件2上，并且横向部分21b电连接到在基件2的背面部11上沿宽度方向紧邻边缘而形成的导电图形3e。

在图6所示的结构示例中，触点接线端21与导电图形3的电连接以及触点接线端21与基件2的机械连接是仅通过将触点接线端21的纵向部分21a压配入保持孔20而进行的。换句话说，由于触点接线端21和导电图形3没有通过焊接固定，因此能够防止导电图形3由于从插座6的触点接线端部7接收的压力而从基件2剥落。此外，由于具有基本上L形区段的触点接线端21用作触点8，用于电连接作为对应部连接器的插座的触点接线端部7与基件2，所以触点8本体的耐久性增加。

接下来，图7示出根据本发明第二实施例的连接器的改进结构。如图7所示，触点接线端21和导电图形3可被焊接在凹槽部13中(焊接部分由标号22表示)，用于触点接线端21和导电图形3之间的电连接和机械固定。

依照此改进例，触点接线端21和导电图形3通过焊接固定。然而，触点接线端21进入基件2的保持孔20内的压配方向被设置为与从插座6的触点接线端部7接收的压力方向垂直，因而能够减轻由于对触点接线端21与导电图形3的焊接部22的接触压力而导致的负载，而且也能够防止导电图形3由于负载而从基件2剥落。

此外，能够使用导电粘贴剂(paste)以电连接触点接线端21与导电图形3。另外，可以将密封剂19填充到凹槽9中，以使电子元件4被密封剂19覆盖和密封。

接下来，参考附图详细说明根据本发明第三实施例的内置电子元件的连接器。图8为示出根据本发明第三实施例的连接器的头部结构的截面图。

如图8所示，在第三实施例中，在基件2的平面部5上沿安装部29的外侧面形成压配孔23，每个压配孔23用于保持由金属制成的触点接线端27的较长的纵向部分27a。此外，在安装部29的上表面24上沿与作为对应部连接器的插座6的接触方向相垂直的方向形成保持孔25，每个保持孔25用于保持触点接线端27的较短的纵向部分27b。保持孔25的开口端26形成为使得开口端26的宽度朝外部逐渐变宽。此外，导电图形3f形成于保持孔25的内周表面上。

触点接线端27为基本形成为U形的金属带，具有较长的纵向部分27a、较短的纵向部分27b以及横向部分27c，并且较长的纵向部分27a用作触点8。触点接线端27以这样的方式保持在基件2上，即使得较长的纵向部分27a被压配入压配孔23，并且较短的纵向部分27b从基件2的上方被压配入保持孔25中。较长的纵向部分27a的自由端的邻近部和较短的纵向部分27b的自由端的邻近部分别用作压配入压配孔23和保持孔25的将被保持的部分。

当触点接线端27保持在基件2上时，较短的纵向部分27b连接至形成于保持孔25的内周表面上的导电图形3f，并且横向部分27c与形成于基件2的安装部29的上表面24上的导电图形3g相接触。此外，触点接线端27和导电图形3被焊接(焊接部分用标号28表示)，以将触点接线端27与导电图形3电连接并机械固定。因此，触点接线端27的较长的纵向部分27a沿着基件2的安装部29的外侧表面用作触点8。

此外，不必须以焊接来使触点接线端27和导电图形3电连接和机械固定，而可以将触点接线端27简单地压配入保持孔25之内。可选择地，导电粘贴剂可被用于替换焊接。此外，也能够将密封剂19填充入凹槽9中，以使电子元件4被密封剂19覆盖和密封。

根据第三实施例，由于触点接线端27被用作触点8，该触点8电连接至作为对应部连接器的插座6的触点接线端部7，所以触点8的耐久性增加。此外，由于触点接线端27压配入基件2的方向将垂直于从插座6接收的接触压力的方向，所以能够减小由于接触压力而导致的触点接线端27与导电图形3的焊接部分28的负载，并且能够防止导电图形3由于负载而从基件2剥落。

此外，本发明并不限于如以上各实施例中所述的用于母板的连接器。例如，其可被用于与设置在移动电话或PDA(个人数字助理)上的接口电缆相连接的连接器。

此外，内置电子元件的连接器不限于以上各实施例中所述的内置于构成连接器的头部。例如，电子元件可以内置于插座的内部，该插座是头部的对应部连接器。

本申请基于日本专利申请第2003-301913号，其内容在此并入参考。

虽然参照附图借助实施例已对本发明进行了详细的描述，但是应该了解，各种变化和改进对于本领域技术人员都是显而易见的。因此，只要不背离本发明的精神，这些变化和改进都应被认作包含在本发明的范围内。

Claims (7)

1. 一种内置电子元件的连接器，包括：

基件，由三维成形电路板形成；

接线端，形成在所述基件上，并且电连接至母板的布线图形；

安装部，形成在所述基件上，并且能够被安装到对应部连接器；

触点，设置于所述安装部的外侧面上，并且能够与所述对应部连接器的触点接线端部电连接；

电子元件，设置在一凹槽的下表面上，所述凹槽形成于所述基件的所述安装部上；以及

导电图形，形成在所述基件上，用于将所述接线端或所述触点与所述电子元件电连接。

2. 根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述触点与形成在所述基件上的导电图形整体形成。

3. 根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述触点由触点接线端构成，该触点接线端由金属制成并设置在所述基件的所述安装部上。

4. 根据权利要求3所述的连接器，其特征在于，保持孔沿与对应部连接器的触点接线端的按压接触方向相垂直的方向形成在所述基件上，每个保持孔用于保持所述触点接线端；

所述触点接线端具有用作触点的部分，沿所述安装部的外侧表面设置，并且具有能够被保持的部分，其从所述用作触点的部分延伸，并被压配入所述保持孔且由所述保持孔保持；以及

所述导电图形形成在所述保持孔的内周表面上，所述导电图形连接至压配入所述保持孔并保持在所述保持孔上的所述触点接线端的能够被保持的部分。

5. 根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述接线端与形成在所述基件上的导电图形整体形成。

6. 根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，所述导电图形是跨越能够被固定在所述母板上的所述基件的固定面以及与所述基件的所述固定面不平行的平面而形成的。

7. 根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，在所述凹槽内充填密封剂。

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