CN1230951C - 带有敞开腔的嵌件的微电子接插件组件和其制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种多件式的微电子接插件，其可实现制造过程中的接插件部件的快速装配。接插件包括嵌件和接插件主体。嵌件具有构造成可容纳至少一个电子元件的腔。嵌件还具有用于将电子元件与模块式插头电连接的引线。接插件主体具有前部、后部以及将前部和后部分隔开的隔离壁。接插件主体的前部具有用于将模块式插头容纳于其中的腔。后部具有用于容纳嵌件的腔。隔离壁具有一组开口，其能够在前部的腔和后部的腔之间形成连通。嵌件的引线组构造成可通过隔离壁中的一组开口伸入到接插件主体前部的腔内。

Description

带有敞开腔的嵌件的微电子接插件组件和其制造方法
技术领域
本发明大体上涉及在印制电路板和其它微电子应用中使用的微型电接插件，更具体地涉及一种具有改进的组合性的微电子接插件及其制造方法。
背景技术
现有的微电子电接插件(例如RJ 45或RJ 11型)经常结合有磁性元件或其它电子元件以提供多种功能，例如信号电压转换或噪音抑制。在一种通用的接插件设计中，磁性元件或元件封装制成单独的器件，然后将其***到接插件的另一元件中或与之配对。例如见于题为“用于信号传输的电接插件插座组件”的美国专利No.5647767(“767专利”)和题为“带有封装的信号调节元件的电接插件插座”的美国专利No.5587884(“884专利”)。在题为“接触组件及其制造方法”的美国专利No.5178563中介绍的相关设计采用了767专利和884专利的多元件设置，然而并没有已安装的电子元件。各上述设计的共同之处在于采用了单独的引线绝缘件或“载体”，其可将连接在模块式插头接点上的电引线与电子元件(或接插件的输出引线)绝缘且分隔开。这种通用的引线载体设置显示于图1A中。
除上述功能外，如图1B所示，引线载体110还用作在安装引线120时的机械支点。具体地说，当插头130***到接插件主体100中时，引线末端115与模块式插头130的接点接合，从而使引线120向上弯曲并离开插头130。模块式插头130具有锁定件131，其使插头130与接插件主体100牢固地接合。图1b所示的插头130具有位于插头底侧的锁定件131，它也称为“下方锁定”的结构。载体110可使引线120保持与模块式插头130上的各接点接合，从而增加了接插件的可靠性。这在插头130在接插件主体100内的相对运动期间或在多次***/取出的工作循环后尤其如此。
虽然提供了上述功能性，然而使用引线载体110还是具有一些缺点。具体地说，与模制和检验引线载体110有关的附加人工和材料显著地增加了成品的成本。此外，接插件主体(“套管”)100需要用其它昂贵的工具来容纳载体110。在***载体后，引线120的末端必须也被弯曲到它们的最终位置。这就增加了另一工艺步骤，妨碍了将引线120和载体110从接插件主体100中取出的后续操作。另外，载体110未提供偏压或阻力以使元件封装140(和载体110)与接插件主体100分离，这就使得必须采用粘合剂或其它方式来保持这些元件的可靠连接。
一旦将现有的微电子接插件安装在如印制电路板上，更换元件封装140就需要取出和更换整个接插件。另外，通常将一组引线150焊接在电路板上，以提供机械稳定性和可靠的电连接。因此，取出接插件和相连的元件封装140是很困难的。
因此，非常需要能提供一种改进的微电子接插件设计，它能够生产出更简单和更可靠的接插件，还可促进更经济的制造。这种接插件设计可避免使用单独的引线载体和配套的粘合剂，从而简化制造工艺和降低器件成本。改进的接插件还可采用简化和紧凑的安装***，以进一步降低制造成本。另外，这种改进的接插件可实现简单地更换元件。
发明内容
本发明通过提供一种改进的微电子接插件及其制造方法而满足了上述需求，特别是本发明的接插件允许简单地更换电子元件，并提供接插件元件的增强的组合性。
根据本发明的一个方面，微电子接插件组件包括：嵌件，其具有构造成可容纳至少一个电子元件的第一腔；从嵌件中延伸出的一组引线，这组引线构造成可在电子元件和模块式插头之间提供电连接；以及具有前部、后部和将前部与后部分隔开的隔离壁的接插件主体，前部具有可容纳模块式插头的第二腔，后部具有用于容纳嵌件的第三腔，隔离壁具有一组可在第二腔和第三腔之间形成连通的开口，其中所述引线组构造成可通过所述开口组而伸入到第二腔中。根据本发明的另一方面，制造微电子接插件的方法包括：提供接插件主体，其包括具有可容纳模块式插头的第一腔的前部、具有可容纳嵌件的第二腔的后部，以及可将前部与后部分隔开的隔离壁，隔离壁具有允许引线从第一腔和第二腔之间通过的开口；以及将嵌件***到第二腔中，嵌件具有一组引线和第三腔，引线组通过开口进入到第二腔中，第三腔可容纳至少一个电子元件。
根据本发明的另一方面，微电子接插件组件包括：嵌件，此嵌件包括用于容纳至少一个电子元件的装置和用于将此电子元件与模块式插头电连接的装置；以及接插件主体，此接插件主体包括用于将模块式插头容纳在第一位置处的装置、用于将嵌件容纳在不同于第一位置的第二位置处的装置，和用于将可容纳模块式插头的装置与可容纳嵌件的装置分隔开的装置，此分隔装置包括用于使电连接装置在可容纳模块式插头的装置和可容纳嵌件的装置之间通过的装置。
根据本发明的另一方面，微电子接插件组件包括：嵌件，其具有构造成可容纳至少一个电子元件的第一腔；以及具有前部、后部和将前部与后部分隔开的隔离壁的接插件主体，前部具有可容纳模块式插头的第二腔，后部具有用于容纳嵌件的第三腔，隔离壁具有一组可在第二腔和第三腔之间形成连通的开口。
特别是，提出一种微电子接插件组件，包括：具有第一表面和第二表面的嵌件，所述第一表面和第二表面在所述嵌件中形成了第一腔，所述第一腔构造成可容纳至少一个电子元件；具有前部、后部和将所述前部与所述后部分隔开的隔离壁的接插件主体，所述前部具有可容纳模块式插头的第二腔，所述后部具有用于容纳所述嵌件的第三腔，所述隔离壁具有多个可在所述第二腔和所述第三腔之间形成连通的开口；多条第一引线，其包括嵌入到所述第一表面内的第一端，使得所述第一引线的第一端的一部分暴露在所述第一腔中以便于与容纳在所述第一腔内的电子元件形成电连接，所述多条第一引线还包括从所述嵌件上延伸出的第二端，所述多条第一引线的所述第二端构造成可通过多个开口伸入到所述第二腔中，以提供与容纳在所述第二腔内的模块式插头的电连接；和多条第二引线，其包括嵌入到所述第二表面内的第一端，使得所述第二引线的第一端的一部分暴露在所述第一腔中以便于与容纳在所述第一腔内的电子元件形成电连接，所述多条第二引线还包括从所述嵌件上延伸出的第二端，其构造成可提供与印制电路板的电连接。
特别是，提出一种制造微电子接插件的方法，包括：提供具有第一表面和第二表面的嵌件，所述第一表面和第二表面形成了第一腔，所述第一腔可容纳至少一个电子元件；提供接插件主体，所述接插件主体包括具有可容纳至少一个模块式插头的第二腔的前部、具有可容纳所述嵌件的第三腔的后部，以及可将所述前部与所述后部分隔开的隔离壁，所述隔离壁具有允许引线从所述第二腔和所述第三腔之间通过的开口；将多条第一引线的第一端嵌入到所述嵌件的第一表面内，使得所述第一引线的第一端的一部分暴露在所述第一腔中，使得所述第一引线构造成可与容纳在所述第一腔内的电子元件形成电连接，所述多条第一引线的第二端从所述嵌件上延伸出并通过所述开口伸入到所述第二腔中，并构造成可提供与模块式插头的电连接；和将多条第二引线的第一端嵌入到所述嵌件的第二表面内，使得所述第二引线的第一端的一部分暴露在所述第一腔中，从而与容纳在所述第一腔内的电子元件形成电连接，所述多条第二引线的第二端从所述嵌件上延伸出，并构造成可提供与印制电路板的电连接，将所述嵌件***到所述第三腔中，使得所述多条第一引线的第二端从所述嵌件上延伸出并通过所述开口进入到所述第二腔内，以提供与模块式插头的电连接，所述多条第二引线的第二端从所述嵌件上延伸出，以提供与印制电路板的电连接。
附图说明
图1A是使用了引线载体组件的现有技术的电子元件接插件的分解透视图。
图1B是***了模块式插头的图1A所示的现有技术接插件的侧视图，显示了引线、插头接点和引线载体的相对关系。
图2A是根据本发明的接插件主体的一个实施例的前部的透视图。
图2B是图2A所示的接插件主体的后部的透视图。
图3是图2A和2B所示的接插件主体沿图2A中的线3-3的侧剖视图。
图4是根据本发明的嵌件的透视图。
图5是图4所示的嵌件沿图4中的线5-5的侧剖视图。
图6是图4和5所示的嵌件和图2A，2B，3所示的接插件主体的相对设置的透视图。
图7是根据本发明的另一实施例的微电子接插件的剖视图。
具体实施方式
下面将参考附图来进行介绍，在图中相似的标号表示相似的部件。
图2A，2B和3显示了本发明的接插件主体200的第一实施例。先参考图2A，接插件包括主体200，其形成为一个整体结构。接插件主体200理想上由非导电材料如尼龙采用本领域众所周知的注射模制工艺形成，然而也可采用其它材料和工艺来代替。接插件主体200具有顶壁220和侧壁230，侧壁230从顶壁220的相对端部沿正交于顶壁220的平面向下延伸。间隔壁240将接插件主体200的后部250与它的前部210隔开。间隔壁240从顶壁220上沿正交于侧壁230的平面向下延伸。前部210具有用于容纳模块式插头(未示出)的腔260。腔260终止于间隔壁240处。后部250也具有终止于间隔壁240处的腔280(图2A中未示出)。
间隔壁240设有一组垂直开口270。这组开口270的数量与设置成用于接触模块式插头的引线的数量相对应。间隔壁240中的开口270始于间隔壁240与顶壁220的交叉线，并沿间隔壁240从交叉处向下延伸。开口270允许在接插件主体200的后部250中的腔280和接插件主体200的前部210中的腔260之间形成连通。
如图2B所示，后部250中的腔280具有侧面282，它具有沿其内表面形成的锁定槽284。锁定槽284从腔280的侧面282的后端向内延伸到锁定点285(如图3所示)。锁定槽284处于与由顶壁220和侧壁230交叉所形成的线平行的方向，而锁定点285从侧壁230上突出并与锁定槽284正交。
接插件主体200的后部250中的腔280适于容纳嵌件。图4和5显了嵌件400的一个实施例。嵌件400包括一个敞开腔410，用于容纳磁性元件或元件封装(未示出)以提供多种功能中的任意一种，例如信号电压转换或噪音抑制。在元件封装中集成了一个或多个电子元件。
应当注意的是，对于本发明来说，用语“电子元件”包括但不限于(1)分立元件如电阻器、电容器和电感器；(2)磁电器件(如扼流线圈和变压器)；以及(3)半导体器件。
在图4和5所示的实施例中，嵌件400大致构造成矩形盒。参考图4，嵌件400的背面420形成了腔410的外缘。正面490(见图5)构造成矩形壁并与背面420相反。正面490是基本上平行于背面420的平面。嵌件400还具有顶面460和相对的底面470，它们均与侧面430和背面420正交并从背面420上延伸出去。嵌件400还包括第一组引线440和第二组引线450，它们分别从顶面460和底面470上延伸出。
两个侧面430与正面490和背面420相连，并处于与正面490和背面420基本上垂直的平面内。各侧面430设有突出部432，其位于侧面430和背面420的交叉处附近。突出部432在侧面430上从交叉处附近延伸出，远离交叉处逐渐变细而与侧面430汇合，形成一种可滑动到锁定槽284(如图2B所示)中并与接插件主体200的锁定点285(如图3所示)相接合的结构。这样，通过使嵌件400的突出部432与接插件主体200的相应锁定点285互锁，就可将嵌件400固定在接插件主体200的后部250中的腔280(如图2A、2B和3所示)内。
具有第一端442和第二端444的第一组引线440例如可在如图2A和3所示的接插件主体前部210的腔260内与模块式插头接触。第一组引线440的靠近第一端442的部分446完全嵌入在嵌件400的顶面460中，这是例如通过将嵌件主体400模制在引线周围而实现的。第一组引线440的第一端442从背面420上沿开口的第一边缘422伸入到腔410中。作为另一选择且为优选，如图4和5所示，部分446可部分地暴露在腔410的上壁412中。第一组引线440从嵌件400的顶面460向上延伸。在引线440的主体的某一位置处，它们被大致90度地弯曲，形成了第一端441，使得引线440基本上与嵌件400的顶面460平齐，并沿水平方向朝向嵌件400的正面490延伸。在引线主体的第二端444和第一端441之间的另一位置处，引线440以大致150度再次弯曲，形成第二端443。
具有第一端452和第二端454的第二组引线450例如可提供与印制电路板的电连接。为了实现这一目的，第二组引线450的靠近第一端452的部分456完全嵌入在嵌件400的底面470中，这是例如通过将嵌件主体400模制在引线周围而实现的。第二组引线450的第一端452从背面420上沿开口的第二边缘424伸入到腔410中。作为另一选择且为优选，如图5所示，部分456可部分地暴露在腔410的下壁414中。第二组引线450从嵌件400的底面470向下延伸。然后可沿任何所需方向弯曲引线450，以与如印制电路板相连。
图6显示了将嵌件400***到接插件主体200中。嵌件400滑动到接插件主体200的后部250中的腔280内。腔280的形状构造成可容纳嵌件400的形状。嵌件400的侧面430上的突出部432滑动到接插件主体200的后部250中的腔280的侧表面282上的锁定槽284中。嵌件400的第一组引线440通过开口组270(如图2A所示)滑动到接插件主体200的前部210中的腔260内。因此，引线440处于可与***在前部210的腔260内的模块式插头接触的位置。当嵌件400完全***到在腔280中时，通过突出部432与锁定点285的互锁，嵌件400的突出部432与锁定点285(如图3所示)相接合。因此，嵌件400与接插件主体200牢固地相连。
嵌件400的腔410可以容纳电子元件(未示出)。电子元件可在将嵌件400***到接插件主体200中之前或之后***到腔410中。电子元件与嵌件400的第一组引线440和第二组引线450接触。此接点可包括引线440，450的第一端442，452，或者引线440，450的包括部分地暴露在腔410的上壁412和下壁414上的部分446，456(如图4和5所示)。电子元件可采用不导电的粘合剂或机械锁定件而固定在腔410内。粘合剂可提供电子元件到第一和第二组引线440，450的可靠永久的连接。机械锁定***可允许容易地取出和更换电子元件。
图4-6所示的嵌件400的实施例提供了在将嵌件400***到接插件主体200中时向组件的后部敞开的腔410。图7显示了根据本发明的嵌件400的另一实施例，其中嵌件400的腔410向前敞开。在这种设置中，电子元件(未示出)必须在嵌件400***到接插件主体200中之前***，这是因为在***后就无法进入到腔410中。
一旦将嵌件400***到接插件主体200(如图6或图7所示)中，就可以容易地取出嵌件。如上述讨论，当突出部432与锁定点285互锁时，嵌件400与接插件主体200可靠地相连。这种接合是可靠的但不是永久性的。为了取出嵌件，可通过任何平的小工具将突出部432向内压下，从而使突出部432与锁定点285脱离。当在突出部432上保持向内的压力直到突出部432可通过锁定点285时，可以从接插件主体200中取出嵌件400，嵌件400可从接插件主体200的腔280中完全地取出。
因此，本发明提供了一种可靠的微电子接插件，其可通过简单的制造和装配形成。根据本发明的接插件允许简单地更换电子元件，并提供接插件元件的增强的组合性。
虽然上面已经显示、描述和指出了可应用于不同实施例的本发明的新颖特征，然而应当理解，在不脱离本发明的精神的前提下，本领域的技术人员可对所示的方式和器件的细节进行多种省略、更换和修改。

Claims (11)

1.一种微电子接插件组件，包括：
具有第一表面(460)和第二表面(470)的嵌件(400)，所述第一表面和第二表面在所述嵌件中形成了第一腔(410)，所述第一腔构造成可容纳至少一个电子元件；
具有前部(210)、后部(250)和将所述前部与所述后部分隔开的隔离壁(240)的接插件主体(200)，所述前部具有可容纳模块式插头的第二腔(260)，所述后部具有用于容纳所述嵌件的第三腔(280)，所述隔离壁具有多个可在所述第二腔和所述第三腔之间形成连通的开口(270)；
多条第一引线(440)，其包括嵌入到所述第一表面内的第一端(442)，使得所述第一引线的第一端的一部分暴露在所述第一腔中以便于与容纳在所述第一腔内的电子元件形成电连接，所述多条第一引线还包括从所述嵌件上延伸出的第二端(444)，所述多条第一引线的所述第二端构造成可通过多个开口伸入到所述第二腔中，以提供与容纳在所述第二腔内的模块式插头的电连接；和
多条第二引线(450)，其包括嵌入到所述第二表面内的第一端(452)，使得所述第二引线的第一端的一部分暴露在所述第一腔中以便于与容纳在所述第一腔内的电子元件形成电连接，所述多条第二引线还包括从所述嵌件上延伸出的第二端(454)，其构造成可提供与印制电路板的电连接。
2.根据权利要求1所述的微电子接插件组件，其特征在于，所述第三腔包括构造成可将所述嵌件可拆卸地保持在其中的槽(284)。
3.根据权利要求2所述的微电子接插件组件，其特征在于，所述嵌件包括可与所述槽接合的突出部(432)。
4.根据权利要求1所述的微电子接插件组件，其特征在于，所述第一腔包括离开所述接插件主体的开口。
5.根据权利要求1所述的微电子接插件组件，其特征在于，所述第一腔包括通向所述接插件主体的开口。
6.根据权利要求1所述的微电子接插件组件，其特征在于，所述微电子接插件组件还包括具有至少一个电子元件的电子元件封装，所述电子元件封装构造成可容纳在所述第一腔中。
7.一种制造微电子接插件的方法，包括：
提供具有第一表面和第二表面的嵌件，所述第一表面和第二表面形成了第一腔，所述第一腔可容纳至少一个电子元件；
提供接插件主体，所述接插件主体包括具有可容纳至少一个模块式插头的第二腔的前部、具有可容纳所述嵌件的第三腔的后部，以及可将所述前部与所述后部分隔开的隔离壁，所述隔离壁具有允许引线从所述第二腔和所述第三腔之间通过的开口；
将多条第一引线的第一端嵌入到所述嵌件的第一表面内，使得所述第一引线的第一端的一部分暴露在所述第一腔中，使得所述第一引线构造成可与容纳在所述第一腔内的电子元件形成电连接，所述多条第一引线的第二端从所述嵌件上延伸出并通过所述开口伸入到所述第二腔中，并构造成可提供与模块式插头的电连接；和
将多条第二引线的第一端嵌入到所述嵌件的第二表面内，使得所述第二引线的第一端的一部分暴露在所述第一腔中，从而与容纳在所述第一腔内的电子元件形成电连接，所述多条第二引线的第二端从所述嵌件上延伸出，并构造成可提供与印制电路板的电连接，
将所述嵌件***到所述第三腔中，使得所述多条第一引线的第二端从所述嵌件上延伸出并通过所述开口进入到所述第二腔内，以提供与模块式插头的电连接，所述多条第二引线的第二端从所述嵌件上延伸出，以提供与印制电路板的电连接。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述嵌件设有凸出部，所述第三腔设有槽，所述方法还包括：
使所述嵌件的凸出部与所述第三腔的槽相接合，从而将所述嵌件固定在所述第三腔内。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述嵌件的第一腔包括离开所述接插件主体的开口。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述嵌件的第一腔包括通向所述接插件主体的开口。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将电子元件***到所述第一腔内，使得所述电子元件与所述第一和第二引线接触。
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