CN101589516B - 互连的印刷电路板 - Google Patents

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Abstract

一种连接器组件包括第一连接器，所述第一连接器包括设置成第一线性阵列的第一多个柔顺电触头、第一***侧以及第一相对端。该示例性连接器组件还包括第二连接器，该第二连接器包括设置成第二线性阵列的第二多个柔顺电触头、第二***侧以及第二相对端。所述第二多个柔顺电触头与所述第一多个柔顺电触头相对并且平行。所述第二多个柔顺电触头与第一线性阵列的电触头间隔开，并且在其间形成具有***端和终止端的凹槽。

Description

互连的印刷电路板
技术领域
本申请涉及电连接器，更具体而言，涉及用于连接印刷电路板的连接器。
背景技术
诸如交换机、路由器以及计算机的电子***通常包括多个互连的印刷电路板(PCB)。随着电子***变得更加复杂，包含在这类***中的PCB的数量也大大地增加，并且PCB之间的互连变得更加复杂。例如，在现代电子***中，不仅需要将多个子卡与主板连接，而且需要多个子卡彼此直接互连。
申请人开发了改进的连接器，以及用于将多个PCB互连的方法和***。
发明内容
申请人公开了一个示例性的连接器组件。该示例性的连接器组件包括第一连接器，所述第一连接器包括在第一***端和第一相对端之间设置成第一线性阵列的第一多个柔顺电触头。所述示例性的连接器组件还包括第二连接器，所述第二连接器包括在第二***端和第二相对端之间设置成第二线性阵列的第二多个柔顺电触头。
第二多个柔顺电触头与第一多个柔顺电触头相对，并且第二多个柔顺电触头设置成平行于第一多个柔顺电触头。第二多个柔顺电触头与第一线性阵列的电触头间隔开，并且在其间形成具有***端开口和终止端的电子器件凹槽。凹槽***端开口形成在第一连接器的第一***端和第二连接器的第二***端之间并且适于在其中容纳诸如PCB的电子器件。
可以使第一相对端和第二相对端彼此相对固定，以形成C形连接器组件。第一相对端和第二相对端之间可以具有刚性体。例如，第一相对端和第二相对端可以连接到PCB，该PCB至少部分地设置在第一和第二连接器之间。
在电连接器或组件的示例性实施例中，电连接器可以包括限定有第一端和第二端的绝缘外壳以及设置在所述绝缘外壳上的多个柔顺电触头。当匹配PCB在多个柔顺电触头中的每一个上方通过时，可以从绝缘外壳的第一端处的触头开始单独压缩所述柔顺电触头。而且，可以沿直线设置所述柔顺电触头，并且从与绝缘外壳的第一端相邻的第一触头开始依次压缩所述柔顺电触头。在将电子器件***到电子器件凹槽时，在第二触头被电子器件压缩之前，第一触头被电子器件压缩。所述触头中的每一个都适于在接受到从所述凹槽的***端施加的力时，各自偏离所述凹槽。第二触头，例如为电源触头或检测触头，可以最后与从所述凹槽的***端***的电子器件接合。
在示例性连接器组件的实施例中，将第一多个柔顺电触头设置成垂直于第一连接器的***端并排排列的列。同样地，将第二多个柔顺电触头设置成垂直于第二连接器的***端并排排列的列。
一种用于互连PCB的示例性方法包括，提供具有引导边缘的第一PCB，所述引导边缘被称为***边缘，以及在其上形成的多个电触头。相对于***边缘垂直设置所述多个电触头。
所述示例性方法还包括提供第二PCB的步骤，所述第二PCB具有在其中形成至少一个凹槽的容纳边缘。所述第二PCB具有至少一个与其连接的电连接器。所述电连接器包括用于形成电连接的多个连接器触头。
将第一PCB的***边缘与形成在第二PCB中的凹槽对准，并且将第一PCB***到凹槽中。以彼此基本垂直的角度***所述PCB。连接到第二PCB的多个连接器触头与设置成垂直于第一PCB上的***边缘的多个电触头连续接合。多个连接器触头中的至少一个在接触多个电触头中的一个时被柔性压缩。
在示例性方法的一个实施例中，可以将多个连接器触头设置成垂直于第二PCB的容纳边缘并排排列的列，并且将所述电触头设置成垂直于第一PCB的***边缘排列的列。在该实施例中，至少一列连接器触头与垂直于***边缘排列的多列电触头接合。
多个电触头中的至少一个可以是用于识别第一PCB与第二PCB完全连接的检测触头。对于该实施例，示例性方法还可以包括在将多个连接器触头中的至少一个与检测触头接合时激活第一PCB。类似地，该方法还可以包括中断多个连接器触头中的所述至少一个与检测触头之间的电通信，并且使第一PCB无效。
第二PCB可以具有第一电连接器，该第一电连接器包括在凹槽的第一侧上与其电连接的第一多个连接器触头。第二印刷板具有第二电连接器，该第二电连接器包括在凹槽的第二侧上与其电连接的第二多个连接器触头。此外，第一PCB可以具有形成在第一侧上的第一多个触头，以及形成在第二侧上的第二多个触头。在该实施例中，连续接合多个连接器触头中的至少一个包括使第一多个连接器触头中的至少一个与形成在第一PCB的第一侧上的第一多个电触头连续接合，以及使第二多个连接器触头中的至少一个与形成在第二PCB的第二侧上的第二多个电触头连续接合。
第二PCB具有形成在其容纳边缘中的第二凹槽，并且包括具有触头的紧邻第二凹槽连接的连接器。根据示例性方法的实施例，可以将具有***边缘和设置成垂直于该***边缘的多个电触头的第三PCB***到基本上与第二PCB垂直的第二凹槽中。紧邻第二凹槽的连接器上的多个触头与设置成垂直于第三PCB上的***边缘的多个触头连续接合。
第三PCB具有容纳边缘和形成在其中的凹槽。第三PCB具有与其连接的紧邻凹槽的连接器。根据示例性方法的实施例，可以将第四PCB***到形成在第三PCB的容纳边缘中的凹槽。可以相对于第三PCB基本上垂直地***第四PCB。紧邻形成在第三PCB中的凹槽的连接器上的触头与在第四PCB上垂直设置的多个触头连续接合。
申请人也还公开了一种互连的PCB的示例性***。示例性***包括第一PCB和第二PCB。第一PCB具有***边缘，并且在其上形成多个电触头。相对于***边缘垂直设置所述多个电触头。第二PCB具有在其中形成凹槽的容纳边缘，并且具有与其连接的至少一个包括多个连接器触头的电连接器。将所述连接器触头设置成与容纳边缘平行的列，并且所述列垂直于容纳边缘并排设置。第一PCB的***边缘位于形成在第二PCB中的凹槽中，并且连接器触头列可用于与形成在第一PCB上的多个电触头通信。
以下将描述示例性实施例的附加特征。
附图说明
在结合附图进行阅读时，可以更好地理解前述的发明内容以及以下对所示实施例的进一步说明。所公开的***和方法的潜在实施例不限于这些说明。
附图中：
图1A是互连的PCB的示例性实施例的正视图；
图1B是示例性实施例的截面图；
图1C是示例性实施例的透视图；
图2是第一PCB的容纳边缘一部分的放大图；
图3是第二PCB的引导边缘的一部分的放大图；
图4是PCB的引导边缘的透视图，所述PCB***到形成在PCB的容纳边缘中的凹槽中；
图5是PCB的引导边缘的透视图，所述PCB***到形成在具有与其连接的电连接器的PCB的容纳边缘中的凹槽中；
图6是PCB的引导边缘的截面图，所述PCB***到形成在具有与其连接的电连接器的PCB的容纳边缘中的凹槽中；
图7A是适于连接PCB的示例性连接器的透视侧视图；
图7B是适于连接PCB的示例性连接器的透视底视图；
图7C是适于连接PCB的示例性连接器的单独透视侧视图；
图8A是与示例性连接器共同使用的***模制引线框架组件的透视图；
图8B是与示例性连接器共同使用的引线框架组件的透视图；
图9A到9C示出多个连接的PCB的正视图；
图10示出用于连接的对准的PCB的单独放大透视图；以及
图11是用于互连PCB的方法的流程图。
具体实施方式
图1A、1B和1C分别提供了以基本垂直的角度互连的多个PCB 110和112的示例性实施例的正视图、截面图以及透视图。在该示例性实施例中，示为垂直放置的四个PCB 110与示为水平放置的三个交叉PCB 112连接。
PCB 110以基本垂直的角度与PCB 12相交叉。PCB 110具有形成在其中的凹槽114，将PCB 112***到所述凹槽中。电连接器116耦合到PCB 110且紧邻凹槽114，并且与形成在PCB 112上形成的电触头连接。在示例性实施例中，电连接器116形成在凹槽114的相对侧上，并且与形成在PCB 112的顶侧和底侧上的电触头连接。尽管图1所示的电连接器116的数量和设置对于所示的PCB之间的接口是一致的，但是应该理解电连接器116的数量和设置是可以变化的。例如，在图1的实施例中，示出紧邻每个槽114有两个电连接器116。对于每个凹槽114，适当的实施例可以具有更多或更少的连接器116。此外，尽管在图1的实施例中连接器116耦合到PCB 110，但是应当理解连接器116可以耦合到PCB 112。另外，尽管在图1的实施例中凹槽114形成在PCB 110中，但是应当理解凹槽114可以额外地或者可选地形成在PCB 112中。
图2是PCB 110之一的被称为容纳边缘的边缘118的一部分的单独视图。如图所示，容纳边缘118具有形成在其中以容纳PCB 112的凹槽或狭槽114。在示例性实施例中，凹槽114成形为具有两个基本平行的侧面，其通常形成为垂直于容纳边缘118。凹槽114可以具有适于容纳PCB的边缘的不同形状和构造。例如，与所示的凹槽相比，可以以相对于容纳边缘118的不同角度形成凹槽114，并且可以具有非平行的侧面。
PCB 110包括形成在其中的多个电触头120，所示电触头用于容纳从连接器116延伸的电触头的末端。在典型实施例中，电触头120是压配孔，但可以采用适于将连接器116电连接到PCB 110的任何手段。在典型实施例中，沿着凹槽114的侧面设置压配孔120，并且将其设置成与容纳边缘118平行的列121。所述压配孔的列121垂直于容纳边缘118延伸并且并排对准。因此，压配孔的并排列形成若干垂直延伸远离容纳边缘118的压配孔的线性阵列。压配孔120的数量和设置可以变化，并且可以是适于具体应用的任意组合。尽管未示出，但应当理解压配孔触头120可以包括在PCB120的示出侧的相对侧上。此外，尽管在图2中示出单个凹槽114，但是PCB110可以具有形成在其中的多个凹槽114，并且每个凹槽114可以具有与其相关联的触头120。
图3提供了PCB 112之一的引导边缘122的一部分的单独放大图，所述引导边缘可以被称为***边缘122。如图3所示，PCB 112具有多个形成在其上的电触头124。在实施例中，电触头124是表面安装焊盘，尽管可以采用可用于与电连接器116连接的任意类型的触头。紧邻***边缘122形成电触头124，并且通常将其设置成形成为与***边缘122平行的列123。触头124的列123垂直于***边缘122延伸并且并排排列。因此，触头124的并排列形成若干垂直延伸远离***边缘122的触头124的线性阵列。PCB112也可以具有在PCB 112的示出侧的相对侧上形成的多个电触头124。此外，尽管仅示出一套或者一组电触头124，但是PCB 112可以在每一侧具有多组电触头124。
图4提供了与PCB 110垂直连接的PCB 112的透视图。在图4中未示出连接器116以便有助于对***的解释。如图4所示，PCB 112的***边缘122***到形成在PCB 110中的凹槽114。形成在PCB 110上的压配孔120的列对应于形成在PCB 112中的触头124的列。电连接器116(未示出)在压配孔120和触头124的列之间提供接口。位于凹槽114(未示出)下方的形成在PCB 110上的压配孔120的列对应于形成在PCB 112(与示出侧相对)的底侧上的触头124的列。
图5提供了与图4相同的透视图，但是具有在适当位置处示出的电连接器116。电连接器116安装到PCB 110上，并且在压配孔120处与PCB 110电连接。电连接器116通过电触头124与PCB 112进行电通信。
电触头124具有压入到压配孔120中的相应的引线尾部。在实施例中，压配孔120可以容纳来自PCB 110两侧的引线尾部。例如，在图4中，从PCB 110的一侧的透视中示出连接器的结合区(footprint)。在一个在PCB110的相对侧上具有相同结合区的实施例中，可以使用相同的压配孔120将连接器安装在PCB 110的两侧上—但来自PCB 110的相对侧。
图6提供了与PCB 112连接的电连接器116的独立截面图。在示例性实施例中，将电连接器116设置在凹槽114的相对侧上。电连接器116具有从PCB 110的***边缘朝外的***端113，以及与***端113间隔开的相对端115。在每一个连接器上，电触头130在***端113和相对端115之间形成为线性阵列。在电连接器116之间形成电子器件凹槽，凹槽***端开口位于***端113之间并紧邻PCB 110的***边缘，并且终止端位于PCB 110的主体中。连接器116与PCB 110连结，PCB 110的一部分形成在连接器的相对端115之间。与PCB 110在连接器的相对端115之间的部分结合的连接器116形成用于容纳电子器件的C形形状。
当PCB 112***到凹槽114中并且***在***端113之间时，连接器触头130与安装在PCB 112上的电触头124(未示出)连接。更具体而言，当PCB 112***到凹槽114时，从连接器116延伸的连接器触头130的列与安装在PCB 112上的电触头的列123连续连接。因此，在从***端113延伸到相对端115的连接器触头130的线性阵列中，使紧邻***端113的第一柔顺连接器触头130在线性阵列中的更接近相对端115的另一连接器触头130之前接合并受到压缩。在图6的实施例中，在凹槽114的相对侧上的连接器116是相同的，并且与PCB 112的相对侧上的设置相同的触头连接。在其它实施例中，凹槽的相对侧上的连接器116可以不同，而是可以容纳不同数量和设置的连接器触头130。图7A、7B和7C提供了电连接器116的实施例的不同透视图。连接器116包括绝缘外壳140，其具有多个包括尾部142的电引线和柔顺触头130部分。在实施例中，尾部142设置成列，从连接器116的一侧延伸，并且适于和设置成被容纳到形成在PCB110上的压配孔120。柔顺连接器触头130从连接器116的另一侧突出，也设置成既与连接器外壳的***侧平行又与其垂直的列，并且适于和设置成与PCB 112上的电触头124连接。如图7B所示，可以将电触头130构造为剖分梁，尽管可以采用适于形成在PCB上具有触头的连接器的任意构造。
图7C提供了电连接器116的一部分的单独放大图。连接器外壳140具有形成在其中的腔152，用于容纳模制引线框架组件150。腔152的区域沿着连接器116的边缘延伸，连接器触头130从所述边缘延伸。腔152为连接器触头130提供空间，以向上偏转进入到外壳140中。当将PCB 112***到PCB 110的凹槽114时，柔性的连接器触头130通过PCB 10的表面和电触头124偏转到腔152中。当将PCB 112***到PCB 110的凹槽114时，最靠近***端113的连接器触头130在PCB 112进一步***到凹槽114时与每列电触头124连续连接。由于连接器116单独面对每个电触头124，因此***所需的力在PCB 112***的时候仅仅略微增加，在PCB 112从PCB112移除的时候仅仅略微减少。此外，由于连接器116单独面对PCB 112上的每列电触头124，因此可以使PCB 112保持无效，直到最后一列电触头，即距离***边缘120最远的一列触头，与距离容纳边缘122最近的前列连接器触头130相接触。这表示PCB 112完全***到PCB中。实际上，触头124中的一个可以识别为“电源”、“检测”或“热交换”触头，所述触头用于在与相应的连接器触头配合时激活PCB 112。当最后一列电触头，或者指定的检测触头，与前列连接器触头130断开接触时，可以使PCB 112无效。该特征有助于相对于与PCB 110的互连对PCB 112进行热插拔(on-the-flyinsertion and withdrawl)。
图8A提供了***模制引线框架组件150的透视图。在示例性实施例中，组件150包括包封部分引线框架162的模制塑料体160。图8B提供了引线框架1 62的透视图。参考图8A，尾部触头142从体1 60的第一侧延伸，而柔顺连接器触头130从另一侧延伸。在将组件***体160中时，尾部触头142从连接器116的一侧延伸，而连接器触头130从连接器116的另一侧延伸。在图8A和8B的示例性实施例中，5个连接器触头130基本对准。在其它实施例中，可以使用更多或更少的连接器触头130，并且也可彼此偏移。
图9A到9C提供了多个连接的PCB的正视图。在图9A到9C的实施例中，连接器116既耦合到垂直设置的PCB 110又耦合到水平设置的PCB112。将连接器116既耦合到垂直设置的PCB 110又耦合到水平设置的PCB112可以在使PCB 110和112互配的过程中提供额外的引导。
在图9B中，圆圈用于突出连接到水平PCB 112的连接器116。连接器116通过如上所述的压配孔触头120连接到PCB 112，并且与形成在垂直设置的PCB 110上的触头124连接。在使水平设置的PCB 112与垂直设置的PCB 110连接时，在连接到水平设置的PCB 112的相对连接器116之间引导垂直设置的PCB 110。连接到PCB 112的连接器116在连接期间及以后有助于保持PCB 110和PCB 112的相对水平定位。
在图9C中，圆圈用于突出连接到如以上结合图1C和图5所述的垂直设置的PCB 110的连接器116。将连接器116连接到垂直设置的PCB 110在连接PCB 110和PCB 112期间对于PCB 112的正确的相对垂直定位提供引导。
图10提供了用于连接的垂直设置的PCB 110和水平设置的PCB 112的单独放大透视图(出于简化的目的没有示出接触焊盘124)。如图所示，对水平设置的PCB 112进行定位以在连接到垂直设置的PCB 110的连接器116之间进行引导。对垂直设置的PCB 110进行定位以在连接到水平设置的PCB112的连接器116之间进行引导。将连接器116既连接到水平设置的PCB 112又连接到垂直设置的PCB 110在匹配期间及以后有助于PCB的正确的相对定位。
图11提供了用于将如上述的印刷电路板电互连的方法的流程图。在步骤210，提供第一PCB。例如，第一PCB可以是具有***边缘122以及其上形成多个电触头124的PCB 112。将电触头124设置成于***边缘122平行的列，但所述列相对于***边缘122垂直地并排排列。在步骤212，提供第二PCB。例如，第二PCB可以是具有其中形成一个或多个凹槽114的容纳边缘118的PCB 110。PCB 110具有连接到其上的电连接器116，所述连接器116具有多个从其延伸的连接器触头130。可以将连接器触头130设置成与容纳边缘118平行的列，但所述列相对于容纳边缘118垂直地并排排列。
在步骤214，使PCB 112与形成在PCB 110中的凹槽114对准。也使PCB 112基本上垂直于PCB 110对准。粗略方的对准可以通过位于底板中的常规插件导轨(card guide)来实现。
在步骤216，将PCB 112***到凹槽114中。基本上垂直于PCB 110***PCB。
在步骤218，多个连接器触头130中的至少一个与相对于PCB 112的***边缘垂直设置的多个电触头124连续接合。例如，连接器触头130中的至少一个与最靠近***边缘122的电触头124连接，并且与距离***边缘122更远并且与之垂直的电触头124连续连接。连接器触头124是柔性触头，并且在与电触头124连接时偏转到外壳140中。在实施例中，分别将连接器触头130和电触头124设置成与容纳边缘122和***边缘122平行的列。对于该实施例，在步骤218，一列连接器触头130连续与相对于PCB 112的***边缘122垂直设置的电触头124的列接合。
在步骤220，所述至少一个连接器触头130与电触头124连接，该电触头用于识别PCB 112被完全***到PCB 110中。例如，电触头124(或者连接器触头130)中的一个可以用作检测触头，在所述检测触头与相应的引脚相接触时，表示***完成。当***完成并且与检测触头形成接触时，激活PCB 112。
PCB 112也可以与PCB 110脱离。因此，在步骤222，当所述至少一个连接器触头130与用作检测触头的电触头124断开接触时，使PCB 112无效。
因此，申请人公开了用于连接多个PCB的***和方法。垂直和水平固定到PCB的连接器在连接PCB时提供了水平和垂直方向上的引导。形成为与PCB的***边缘平行的列的电触头与相应的连接器的触头连接。连接器触头和最后一列电触头之间的连接表示PCB被完全***，并且可以将其激活。类似地，在断开连接器触头和最后一列电触头之间的电连接时，可以确定PCB被移除，并且应当使其无效。
应当注意，前述的例子仅仅是出于解释的目的，并且不应当视为限制潜在的实施例。尽管实施例已经参考实施例进行了说明，其中电连接器的数量和设置对于所有的PCB之间的连接都是一致的，但是应当理解，PCB之间的电连接器的数量和设置可以变化。此外，形成在PCB中的凹槽的数量、形状和位置可以变化。进一步，触头的种类和电触头的具体实施方式可以变化。因此，尽管在本文中参照具体手段、材料和实施方式对实施例进行了说明，但是潜在的实施例不旨限于本文公开的细节；相反，潜在的实施例可以扩展到所有在功能上等同的结构、方法和使用，例如落入所附权利要求的范围内的结构、方法和使用。

Claims (10)

1.一种电连接器组件，包括：
第一连接器，该第一连接器包括连接器外壳以及在第一***端和第一相对端之间设置成第一线性阵列的第一多个柔顺电触头，该第一连接器的连接器外壳具有形成在其中的腔，用于容纳模制引线框架组件；以及
第二连接器，该第二连接器包括连接器外壳以及在第二***端和第二相对端之间设置成第二线性阵列的第二多个柔顺电触头，该第二连接器的连接器外壳具有形成在其中的腔，用于容纳模制引线框架组件，
其中所述第二多个柔顺电触头与所述第一多个柔顺电触头相对，所述第二多个柔顺电触头平行于所述第一多个柔顺电触头，所述第二多个柔顺电触头与所述第一线性阵列的电触头间隔开，以在其间形成电子器件凹槽，并且在所述第一***端和所述第二***端之间限定出用于容纳电子器件的***端开口。
2.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中所述第一相对端和所述第二相对端彼此相对固定并且共同形成C形连接器组件。
3.根据权利要求2所述的电连接器组件，还包括连接在所述第一相对端和所述第二相对端之间的刚性体。
4.根据权利要求3所述的电连接器组件，其中所述刚性体是印刷电路板。
5.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中所述第一多个柔顺电触头包括第一触头和第二触头，并且其中在将电子器件***到所述电子器件凹槽时，在所述第二触头被所述电子器件压缩之前，所述第一触头被所述电子器件压缩。
6.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中所述第一多个柔顺电触头包括第一触头和第二触头，并且其中在将电子器件***到所述电子器件凹槽时，所述第二触头最后与所述电子器件接合。
7.根据权利要求6所述的电连接器组件，其中所述第二触头是电源触头。
8.根据权利要求1所述的连接器，其中所述第一多个柔顺电触头中的至少一个是用于识别器件完全***到所述凹槽中的检测触头。
9.根据权利要求1所述的连接器，其中所述第一多个柔顺触头中的每一个以及所述第二多个柔顺触头中的每一个都适于在接受到从所述第一连接器的所述***端施加的力时，各自偏离所述电子器件凹槽。
10.根据权利要求1所述的连接器，其中所述第一多个柔顺电触头设置成垂直于所述第一连接器的所述***端并排排列的列，并且所述第二多个柔顺电触头设置成垂直于所述第二连接器的所述***端并排排列的列。
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