專利名稱：用于控制觸點高度的方法
用于控制觸點高度的方法相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2003年12月9日提交的名稱為"MethodFor Controlling Contact Height"、編號為60/528，103的臨時美國專利申請 以及于M03年U月9日提交的名稱為"LGA-BGA Connector Housing And Contacts"、編號為60/528，222的臨時美國專利申請的按照35 U.S.C. § 119(e)的權(quán)益。在這里所公開和要求的主題與在同一日期提交的名稱為 "LGA-BGA Connector Housing And Contacts"、編號為[代理案號 FCI-2735/C3594]的美國專利申請中所公開和要求的主題有關(guān)。以上提到的每一個專利申請的公開內(nèi)容作為整體以參考的方式 插入在此。發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明通常涉及電連接器。更具體地說，本發(fā)明涉及用于控制觸 點高度的方法，其特別適合于與平面柵格陣列連接器的開發(fā)和制造結(jié) 合使用。
背景技術(shù)：
附著到印刷電路板的平面柵格陣列("LGA")連接器和利用球柵 格陣列("BGA")的連接器是已知的。對于LGA-LGA以及LGA-BGA 連接器，有兩個相對的接口，并且必須牢固地控制在每一個接口上的 觸點位置。對一個接口的調(diào)整可以影響另一個接口。一種用于牢固地控制在連接器兩側(cè)上的觸點位置的典型方法是 緊緊地控制部件和組裝件的公差。這種方法簡單但是昂貴，因為人們 通常必須嚴格限制制造公差并且施加了相關(guān)增加的成本。因此，如果有方法可以用于制造這樣的連接器而無需如此緊緊地控制諸如在BGA尾長、LGA觸點高度、以及相關(guān)塑料外殼上的公差， 那將是令人值得期望的。發(fā)明內(nèi)容電觸點可以被安置到塑料外殼的第一側(cè)中，到達該第一側(cè)上的設(shè) 定高度，隨后確定在相對側(cè)的觸點高度。為了減少觸點高度的變化， 執(zhí)行操作以在多個這樣的觸點的尾端上進行按壓。如果觸點被彎曲到 超過制造該觸點橫梁的材料的屈服極限的點，該觸點將屈服，產(chǎn)生變 形，并且不返回到它們的初始開始高度。與具有較小初始高度的觸點 相比，具有較大初始高度的觸點將被更進一步按壓，更快屈服，并且 產(chǎn)生更大變形。在按壓之后，所有觸點返回到接近相同的高度，因此 實現(xiàn)期望的"Z軸"公差等級。因此，按壓操作可以使觸點變形，使得 幾個觸點相對于連接器外殼具有幾乎相同的觸點高度。一種根據(jù)本發(fā)明的方法提供了一種機制，利用該機制對于多個 (例如，數(shù)十或者數(shù)百個)觸點可以獲得接近一致的觸點高度。這樣 的方法還可以用于將觸點放置在橫向上，以便利用各自的襯墊來控制 觸點的位置和對齊。還可以控制觸點滑動(wipe)的數(shù)量，以便當觸點 由于偏轉(zhuǎn)的而移動時，接觸點仍停留在各自的襯墊上。也就是說，可 以彎曲觸點，以便獲得所期望的觸點滑動。


圖l是一個示出初始公差的電連接器的剖視圖。圖2示出觸點的初始起動高度。圖3示出處在全壓低處的觸點。圖4示出還原后高度。圖5示出在補充的壓低之后的觸點。圖6示出在第二設(shè)置之后的觸點。圖7示出一個用于圖3中示出的初始壓低的壓力位移曲線。 圖8示出一個用于圖5中示出的第二壓低的壓力位移曲線。 圖9是一個顯示最終的公差的圖1的電連接器的剖視圖。
示例性實施例的詳細說明一種根據(jù)本發(fā)明的用于設(shè)置電連接器中的觸點高度的方法可以 包括在連接器外殼中安置多個電觸點的每一個，以便每一個電觸點相 對于連接器外殼的接口側(cè)具有各自的初始觸點高度，并且按壓至少一 個觸點，以便在按壓之后，每一個觸點相對于連接器外殼的接口側(cè)具 有幾乎相同的觸點高度。如圖1中所示，多個電觸點10可以被安置在連接器外殼20中。在 圖1中描繪的觸點10是LGA-BGA觸點。也就是說，每一個觸點10的第 一部分10B適合于用作BGA連接器觸點，與第一部分10B相對的第二 部分10L適合于用作LGA連接器觸點。盡管在圖1中描繪的觸點10是 LGA-BGA觸點，但是應(yīng)當理解，本發(fā)明的方法可以應(yīng)用于其它類型 的觸點，諸如例如LGA-LGA，通孔，j-導(dǎo)線，或者任何表面安裝觸點。觸點10的BGA部分10B可以被安置在連接器外殼20中，以便每一 個觸點10的BGA尾端10BE從連接器外殼20的第一 (例如，BGA或者 板匹配)接口側(cè)20B凹入各自的距離dB(i)。優(yōu)選地，這樣安置觸點以 便所有的BGA尾端與外殼的BGA接口側(cè)相距幾乎相同的距離。在本 發(fā)明的一個實施例中，BGA觸點部分10B的BGA尾端10BE可以從連接 器外殼20的BGA接口側(cè)20B凹入大約0.05毫米的距離dB(i)，公差是大 約0.09毫米。也就是說，可以這樣安置觸點IO，以便每一個觸點10的 BGA尾端10BE從連接器外殼20的BGA接口側(cè)20B凹入大約0.05 ±0.09毫米的距離dB(i)。優(yōu)選地，每一個觸點10具有延伸到觸點10的主體部分的觸點對齊 槽。具有這樣的對齊槽的觸點在編號為[代理案號FCI-2735(C3594)] 的美國專利申請中進行了詳細地描述。優(yōu)選地，觸點io被壓入在連接 器外殼中的各自觸點容納插孔，直到對齊槽的端部大略地與圖l中描 繪的平面20P平齊。觸點可以在其從外殼20中出來的點P處彎曲，因為該外殼充當觸點相對于其彎曲的心軸。在已經(jīng)安置觸點1 O之后，每一個LGA末端1 OLE可以從連接器20 的第二 (例如，LGA)接口側(cè)20L延伸各自的距離di(i)。因此，每一 個觸點20具有相對于LGA接口側(cè)20L的平面測量的初始觸點高度 di(i)。在本發(fā)明的一個實施例中，觸點10的LGA觸點部分10L的末端 10LE可以延伸到與外殼20的LGA接口側(cè)20L相距大約0.62毫米的觸點 高度di(i)，公差A(yù)di為大約0.21毫米。也就是說，觸點10可以這樣被安 置，以便每一個觸點10的LGA末端10LE從連接器外殼20的LGA接口 側(cè)20L延伸大約0.62 ± 0.21毫米。因此，多個電觸點10的每一個可以被安置在連接器外殼20中，以 便每一個觸點10相對于連接器外殼20具有各自的初始觸點高度di(i)， 該多個電觸點10的初始觸點高度di(i)具有相對寬的第一公差。圖2描繪了安置在連接器外殼20中之后多個觸點10(i)的示例初始 高度di(i)。注意圖2到6中示出的觸點不同于圖沖描繪的觸點在于， 圖2到6僅僅描繪了用于舉例說明目的的模壓觸點，而圖l描繪了成形 觸點。如所示的，BGA尾端10BE(1)從連接器外殼20的BGA接口側(cè)20B 凹入大約a20毫米的距離dB(i)。類似地，BGA尾端10BE(2)、 (3)、 (4) 和(5)分別凹入0.15、 0.10、 0.05以及0.00毫米。盡管示出了在圖2到6 中描繪的觸點10(i)用于舉例說明目的，它們各自的BGA尾端10BE(i) 凹入不同的數(shù)量，但是所希望的是所有這些凹入大致一樣。通常是平的并且優(yōu)選用金屬制造的按壓板30可以向觸點的末端 lOLE(i)移動，直到按壓板30與觸點10(1)的末端10LE(I)鄰接，如在圖2 中所描繪的，觸點10(l)是具有最大初始觸點高度di(加勺觸點。因為該 按壓構(gòu)件通常是平的，所以按壓板30分別距離觸點10(2)、 (3)、 (4)以 及(5)的末端10LE(2)、 (3)、 (4)和(5)為0,05、 0.10、 0.15以及0.20毫米， 按壓板30開始移動到與觸點10 (1)的末端10LE (1)相鄰接。然后按 壓板30繼續(xù)被移動更靠近外殼的LGA接口側(cè)20L，按壓觸點10并且使 得觸點10在點P處或在點P附近彎曲，在該P處觸點的LGA部分10L與 外殼相接觸?？梢灶A(yù)期的是本發(fā)明的方法可以應(yīng)用于具有以陣列形式排列的 數(shù)十或者數(shù)百個觸點的連接器。根據(jù)本發(fā)明，通過使用足以覆蓋整個 這樣的觸點陣列(或者期望按下的任何一部分陣列)的平面按壓構(gòu)件 可以同時按下該整個陣列。圖3示出了處于完全按下狀態(tài)的觸點10(i)，即，相對于圖2中所示 的它的位置，按壓板30朝著外殼LGA接口側(cè)20L移動了0.40毫米。如 所示的，在這個時候，觸點10(1)的LGA部分10L(1)已經(jīng)(朝著外殼的 LGA接口側(cè)20L旋轉(zhuǎn)地)彎曲，使得它的末端10LE (1)已經(jīng)朝著外殼 的LGA接口側(cè)20L移動了0.40毫米。類似地，觸點10(5)的LGA部分 10L(5)已經(jīng)彎曲，使得它的末端10LE(5)已經(jīng)朝著外殼20的LGA接口 側(cè)20L移動了0.20毫米。應(yīng)力圖示出通常在觸點10(1)的LGA部分10L(1) 上比在觸點10(5)的LGA部分10L(5)上存在更大的應(yīng)力。應(yīng)當理解，按壓板30可以將觸點10的末端10LE按壓下某一預(yù)定 距離，或者直到一個或多個觸點的末端處于連接器外殼的LGA接口側(cè) 20L的某一預(yù)定距離內(nèi)。還應(yīng)該理解，取決于安置之后觸點高度的實 際范圍，按壓板30可以導(dǎo)致處于從零到所有觸點變形的任何位置。圖4示出了在第一按壓循環(huán)后將按壓板30拉離觸點10(i)之后，在 觸點10(i)上的還原后高度d2(i)。應(yīng)當理解，在將按壓板30拉離觸點10(i) 之后，觸點10(i)將回彈(g卩，旋轉(zhuǎn)離開外殼的LGA接口側(cè)20L)。然 而，如果觸點10(i)已經(jīng)彎曲到足以使得觸點屈服和變形，則觸點10(i) 將不會返回到它的初始位置。如圖4中所示，第一按壓循環(huán)(在圖3中描繪的)可足以使得一個 或多個觸點10(i)屈服和變形。因此，各自的中間觸點高度d2(i)小于圖 2中描繪的相應(yīng)的初始觸點高度di(i)。因此，任何(或者所有)觸點10(i) 可以被彎曲，直到它已經(jīng)屈服并且變形在小于它的初始觸點高度dj(i) 的觸點高度d2(i)處。注意在觸點10(i)的LGA部分10L(i)上的殘余應(yīng) 力(即，在已將按壓構(gòu)件30拉離之后，在觸點10(i)的LGA部分10L(i) 上余留的應(yīng)力)比它們在第一按壓循環(huán)期間(即，在完全按下狀態(tài)下) 承受的最大應(yīng)力小得多。如圖4中所示，第一按壓循環(huán)(在圖3中描繪 的)足以使得一個或多個觸點10(i)屈服和變形。如果單個按壓循環(huán)不足以使觸點高度達到公差，那么可以使用一 個或者多個后續(xù)的按壓循環(huán)。圖5示出了在第二按壓循環(huán)期間在完全 按壓狀態(tài)下的觸點10(i)，其中按壓板30已經(jīng)移動到比其在第一按壓循 環(huán)期間更靠近外殼20的LGA接口側(cè)20L。因此，觸點10(i)的LGA部分 10L(i)可以更進一步地彎曲，使得LGA尾端10LE(i)被按壓得比它們在 第一按壓循環(huán)(在圖3中描繪的)期間更貼近連接器外殼的LGA接口 側(cè)20L。因此，在第一按壓之后沒有屈服和變形的一些觸點可以借助 于一個或者多個后續(xù)的按壓而屈服和變形。圖6示出了在按壓構(gòu)件30的后續(xù)按壓和撤回之后，在觸點10(i)上 的還原后高度df(i)。如所示的，LGA端10LE(i)變形得比它們在第一按 壓之后更靠近連接器外殼的LGA接口側(cè)20L。而且，各自的觸點高度 df(i)全部大致一樣。圖7提供了對于圖3中描繪的初始按壓的與每一個觸點10(i)相對 應(yīng)的各自的壓力位移曲線40(i)。如所示的，壓縮曲線42(i)是不同的并 且分離的。然而，回復(fù)曲線44(i)是接近并且重疊的。這表示在按壓構(gòu) 件30的第一按壓期間，觸點的LGA端朝著連接器外殼的LGA接口側(cè)移 動了不同的數(shù)量，但是，在按壓構(gòu)件被撤回之后，它們往回移動離開 連接器外殼的LGA接口側(cè)差不多相同的數(shù)量。也就是說，即使在第一 按壓之前，觸點的LGA端開始與連接器外殼的LGA接口側(cè)相距不同的 距離，但是在第一按壓之后，它們終止在與連接器外殼的LGA接口側(cè) 相距幾乎相同的距離處。圖8提供了與圖5中描繪的第二按壓的每一個觸點10(i)相對應(yīng)的 各自的壓力位移曲線50(i)。如所示的，壓縮曲線52(i)是接近并且重疊 的，回復(fù)曲線54(i)幾乎是一個。這表示在第二按壓期間，觸點的LGA 端仍然朝著連接器外殼的LGA接口側(cè)移動了不同的數(shù)量(因為開始時 它們與LGA接口側(cè)相距不同的距離)。然而，在按壓構(gòu)件被撤回之后， 它們往回移動離開連接器外殼的LGA接口側(cè)幾乎相同的數(shù)量。也就是 說，即使在第一按壓之后，觸點的LGA端仍然彼此處于不同的距離處， 但是在第二按壓之后，它們終止在與連接器外殼的LGA接口側(cè)相距幾乎相同的距離處。圖9是在完成最終的按壓循環(huán)之后圖1的電連接器的剖視圖。如所 示的，BGA觸點部分10B的BGA尾端10BE保持從連接器外殼20的 BGA接口側(cè)20B凹入大約0.05毫米的距離dB(i)，公差大約是0.09毫米。
然而，觸點10的LGA觸點部分10L的末端10LE現(xiàn)在延伸到與外殼20的 LGA接口側(cè)20L相距大約0.45毫米的觸點高度df(i)，公差為大約0.05毫 米。因此，按壓操作之后的公差小于按壓操作之前的公差。因此，可 以這樣按壓觸點10(i)，使得在按壓之后，每一個觸點10(i)相對于連接 器外殼20具有各自的按壓后觸點高度di(i)，該多個電觸點10(i)的按壓 后觸點高度df(i)具有比第一公差小的第二公差。應(yīng)當理解，前述舉例說明的實施例僅僅是為了解釋目的而提供 的，決不被理解為限制本發(fā)明。在這里所用的詞語是描述和舉例說明 的詞語，而不是限制的詞語。此外，盡管在這里己經(jīng)參考特別的結(jié)構(gòu)， 材料和/或?qū)嵤├枋隽吮景l(fā)明，但是本發(fā)明不打算被限制于這里所 公開的具體內(nèi)容。相反地，本發(fā)明擴展到諸如在附加權(quán)利要求書的范 圍之內(nèi)那樣的所有功能等效結(jié)構(gòu)，方法和運用。已經(jīng)受益于本說明書 教導(dǎo)的本領(lǐng)域技術(shù)人員可以影響大量向其中的修改，并且在沒有脫離 本發(fā)明的范圍和精神的情況下，在各個方面做出改變。例如，應(yīng)當理解，盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合BGA-LGA連接器進行了 描述，但是本發(fā)明的原理可以應(yīng)用于LGA-LGA連接器。此外，為了 最小化兩個LGA接口的變動，可以對于兩個LGA接口獨立地或者同時 執(zhí)行本發(fā)明的方法。此外，應(yīng)當理解，所用的觸點幾何結(jié)構(gòu)和材料可以影響觸點的彎 曲、屈服和變形屬性。同樣，觸點幾何結(jié)構(gòu)可以被設(shè)計用于改進的滑 動-—即，保證在彎曲之后觸點仍在它們各自的襯墊上。
權(quán)利要求
1、 一種用于設(shè)置電連接器中的觸點高度的方法，所述方法包括: 在連接器外殼中安置第一和第二電觸點，使得所述第一和第二電觸點的每一個相對于所述連接器外殼具有各自的初始觸點高度；以及 在所述第一電觸點上進行按壓，使得在所述按壓之后，所述第一 和第二觸點的每一個相對于所述連接器外殼具有各自的按壓后觸點 高度，其中所述按壓后觸點高度是大致相同的。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，在所述第一電觸點上進行按壓包括在所述第一 電觸點的尾端上進行按壓。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，在所述第一電觸點上進行 按壓包括在所述第一電觸點上進行按壓，至少直至所述第一電觸點變 形。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，安置所述第一和第二電觸 點包括安置所述第一電觸點，使得所述第一電觸點具有比所述第二電 觸點的所述初始觸點高度大的初始觸點高度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，在所述第一電觸點上進行 按壓包括彎曲所述第一電觸點，至少直至所述第一電觸點已經(jīng)變形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，在所述第一電觸點上進行 按壓包括將所述第一電觸點彎曲預(yù)定距離。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，在所述第一電觸點上進行 按壓包括彎曲所述第一電觸點，直至所述第一電觸點的尾端與所述連 接器外殼相距是大致預(yù)定距離。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括在所述第二電觸點上進行按壓和彎曲所述第二電觸點，直至所述第二電觸點的尾端與所述連接 器外殼相距是大致所述預(yù)定距離。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述第一和第二電觸點的 所述初始觸點高度具有第一公差，并且其中，在所述按壓之后，所述 第一和第二電觸點的每一個相對于所述連接器外殼具有各自的按壓 后觸點高度， 一個或者多個電觸點的所述按壓后觸點高度具有比所述 第一公差小的第二公差。
10、 一種用于設(shè)置電連接器中的觸點高度的方法，所述方法包括: 在連接器外殼中安置第一和第二電觸點，使得所述第一和第二電觸點的每一個相對于所述連接器外殼具有各自的初始觸點高度，所述第一和第二電觸點的所述初始觸點高度具有第一公差；以及在至少所述第一電觸點上進行按壓，使得在所述按壓之后，所述 第一和第二電觸點的每一個相對于所述連接器外殼具有各自的按壓 后觸點高度，所述第一和第二電觸點的所述按壓后觸點高度具有比所 述第一公差小的第二公差。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述第一電觸點上進 行按壓包括在所述第一電觸點的尾端上進行按壓。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述第一電觸點上進 行按壓包括在所述第一電觸點上進行按壓，至少直至所述第一電觸點 變形。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，安置所述第一和第二電 觸點包括安置所述第一和第二電觸點，使得所述第一電觸點具有比所 述第二電觸點的所述初始觸點高度大的初始觸點高度。
14、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述第一電觸點上進 行按壓包括將所述第一電觸點彎曲預(yù)定距離。
15、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述第一電觸點上進行按壓包括彎曲所述第一電觸點，直至所述第一電觸點的尾端與所述 連接器外殼相距是大致預(yù)定距離。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括在所述第二電觸點上進 行按壓和彎曲所述第二電觸點，直至所述第二電觸點的尾端與所述連 接器外殼相距是大致所述預(yù)定距離。
17、 一種用于設(shè)置電連接器中的觸點高度的方法，所述方法包括在連接器外殼中安置電觸點，使得所述電觸點相對于所述連接器外殼具有初始觸點高度；以及彎曲所述電觸點直至所述電觸點已經(jīng)變形，使得在所述彎曲之 后，所述電觸點相對于所述連接器外殼具有比所述初始觸點高度小的 按壓后觸點高度。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，彎曲所述電觸點包括在 所述電觸點的尾端上進行按壓。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，彎曲所述電觸點包括在 所述電觸點上進行按壓，至少直至所述電觸點已經(jīng)變形。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括在所述連接器外殼中安 置第二電觸點，使得所述第二電觸點具有比所述第一電觸點的所述初 始觸點高度小的初始觸點高度。
21、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，彎曲所述電觸點上包括 將所述電觸點彎曲預(yù)定距離。
22、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，彎曲所述電觸點包括彎 曲所述電觸點，直至所述電觸點的尾端與所述連接器外殼相距是大致 預(yù)定距離。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括在所述連接器外殼中安 置第二電觸點，以及在所述第二電觸點上進行按壓和彎曲所述第二電 觸點，直至所述第二電觸點的尾端與所述連接器外殼相距是大致所述 預(yù)定距離。
24、 一種電連接器，包括 連接器外殼；以及安置在所述連接器外殼中的電觸點，所述電觸點具有尾端，其中 所述電觸點已經(jīng)被彎曲和變形，使得所述電觸點的所述尾端與所述連 接器外殼相距是預(yù)定距離。
全文摘要
公開了一種用于設(shè)置電連接器中的觸點高度的方法。多個電觸點的每一個被安置在連接器外殼中，使得每一個電觸點相對于所述外殼具有各自的初始高度。在所述多個觸點的至少之一上進行按壓，使得在所述按壓之后，所述多個觸點的每一個相對于所述連接器外殼具有大致相同的高度。所述按壓彎曲所述至少一個觸點，至少直至它已經(jīng)變形。在所述按壓之前，所述初始觸點高度具有第一公差。在所述按壓之后，按壓后觸點高度具有小于所述第一公差的第二公差。
文檔編號H01R43/00GK101147298SQ200480036565
公開日2008年3月19日 申請日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月9日
發(fā)明者克里斯托弗·G·戴利, 克里斯托弗·J·科利沃斯基, 斯圖爾特·C·斯托納, 斯坦利·W·奧爾森, 道格拉斯·M·瓊斯庫 申請人:Fci公司