專利名稱：印刷線路板間傳輸高頻、射頻信號的非焊接的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于印刷線路板和類似用途的連接器的領(lǐng)域，具體來說，本發(fā)明涉及在協(xié)同操作的印刷線路板之間的高頻、射頻信號的傳輸。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，大于約500MHz的高頻射頻信號需要有與連接的同軸電纜一起工作的超小型的同軸連接器(SMA)，來傳輸印刷線路板或其它的部件之間的信號。盡管這些超小型的同軸連接器是半精密的與同軸電纜(包括柔性電纜和半剛性的電纜)一起使用的超小型器件，但使高頻信號能合適地傳輸所需要的連接器的類型相當(dāng)多且昂貴。
超小型的同軸連接器在寬帶頻率上操作并具有低的反射。許多連接器設(shè)計具有恒定的50Ohm的阻抗，使它們在微波行業(yè)的各種應(yīng)用中顯現(xiàn)優(yōu)點。市場上有許多不同類型的SMA連接器銷售，但這些連接器對某些設(shè)計中的使用顯得體積大和昂貴。
某些表面安裝的壓力接觸式的連接器已設(shè)計用于傳統(tǒng)的DC信號連接，但通常從沒用來傳輸高頻射頻信號(高達(dá)4GHz或以上)。盡管某些連接器已經(jīng)用來傳輸DC信號或高頻信號中的一種，諸如在美國專利No.5,188,534；5,129,832；5,595,490；以及5,991,165中所揭示的，但是在同一表面安裝的接觸連接器上允許混合高頻和DC信號而不影響性能的合適的連接方法尚未見曉。如果高頻信號能通過一低成本、表面安裝的彈簧或類似接觸實現(xiàn)的非焊接的連接進行傳輸，同時，也允許某些DC信號的傳輸，則也是理想的。此外，許多現(xiàn)有技術(shù)的連接器需要有在兩端處的釬焊連接，致使線路板和其它部件的組裝變得更為困難。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的目的是提供一表面安裝的壓力接觸式的連接器系統(tǒng)，其允許混合高頻和DC信號而不影響性能。
本發(fā)明的另一目的是提供一在協(xié)同操作的線路板之間的連接器系統(tǒng)，其允許高頻信號能通過一低成本、表面安裝的彈簧或類似接觸實現(xiàn)的非焊接的連接進行傳輸。
本發(fā)明提供一連接的方法，其用來連接一對協(xié)同操作的印刷線路板，并允許高頻、射頻信號在一非焊接的連接中傳輸?shù)揭坏诙∷⒕€路板。其也允許DC信號傳輸。
根據(jù)本發(fā)明，一外殼件具有一夾子接納狹槽和一對著一第一印刷線路板定位的線路板接合表面。至少一個起作一彈簧狀銷的導(dǎo)電夾子件，具有相對的端部并被接納在夾子接納狹槽內(nèi)。夾子件的一端易于通過釬焊固定到第一印刷線路板上的線路中。夾子件的另一端偏壓成與一第二印刷線路板的一線路連接，這樣，高頻射頻信號通過該夾子件從一個印刷線路板傳輸?shù)搅硪挥∷⒕€路板。
在本發(fā)明的另一方面，連接器系統(tǒng)包括多個彼此鄰近定位的外殼件，這樣，對應(yīng)的導(dǎo)電夾子件被接納在外殼件內(nèi)，并定位成互連形成在第一和第二印刷線路板上的射頻信號線、接地線和DC信號線。
在本發(fā)明的另一方面，外殼件由塑料形成，并構(gòu)造成大致的矩形。它包括一坐靠在第一線路板上的平的線路板接合表面。導(dǎo)電夾子件大致呈V形，并具有一第一腿件和一接合一線路或在第一線路板件上的跡線的端部。一第二腿部包括一彈簧偏壓在一線路或在第二線路板件上的跡線的端部。第二腿部件的端部包括一形成一弧形(凹陷)表面的彎曲觸頭，以幫助接合在第二線路板件上的一線路。外殼件包括一形成在各夾子接納狹槽內(nèi)的臺肩，各夾子接納狹槽接合第二腿部件，以保持一偏壓力不僅作用在臺肩上，而且作用在其接合的第二線路板上。
在本發(fā)明的另一方面，起作一彈簧狀銷的多個導(dǎo)電夾子件具有相對的端部，并被接納在對應(yīng)的夾子接納狹槽內(nèi)。一端易于通過釬焊固定到第一印刷線路板上的線路中，而另一端偏壓成與一第二印刷線路板的一線路連接。一夾子件互連射頻信號線，而相鄰的夾子件互連接地線和DC信號線，以便將高頻信號、接地信號和DC信號通過夾子件從一個印刷線路板傳輸?shù)搅硪挥∷⒕€路板。
還公開一用來連接一對協(xié)同操作的印刷線路板的方法，該方法包括這樣的步驟將接納在外殼件的夾子接納狹槽內(nèi)的至少一個導(dǎo)電夾子件的一端部釬焊到第一印刷線路板的一線路中，外殼件具有一坐靠在第一印刷線路板上的線路板接合表面。導(dǎo)電夾子件的另一端部偏壓在第二印刷線路板的線路上。
附圖的簡要說明如果借助于附圖，則本發(fā)明的其它的目的、特征和優(yōu)點從下面本發(fā)明的詳細(xì)描述中將會變得清晰而明白，在諸附圖中

圖1是本發(fā)明的一表面安裝、壓力接觸式的連接器的局部的截面圖，示出在第一和第二印刷線路板之間的一連接。
圖2是一示出彼此相鄰地定位在第一印刷線路板上形成本發(fā)明的一連接系統(tǒng)的多個連接器的立體圖，其中，高頻射頻信號、接地信號和DC信號在重疊的、協(xié)同操作的線路板之間傳輸。
圖3是一曲線圖，示出使用圖1和2中所示的連接器系統(tǒng)來傳輸高達(dá)3GHz的射頻信號測得的結(jié)果。
具體實施例方式
現(xiàn)將參照其中示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例的諸附圖來更充分地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以許多不同的形式實現(xiàn)，因此，不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明限制在這里所闡述的實施例中。相反，提供這些實施例可使本說明書的揭示將變得徹底和完全，并將本發(fā)明的范圍完整地傳遞給本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員。在全部的附圖中，相同的標(biāo)號表示相同的元件。
本發(fā)明有利地使用一連接方法，在本發(fā)明的一個方面中，該方法是一表面安裝的壓力接觸式的連接器，其以非常低的損失傳輸高頻射頻信號(高達(dá)4GHz或以上)。它還允許在同一表面安裝的壓力接觸式的連接器內(nèi)混合高頻和DC信號而不影響其性能。高頻信號可通過本發(fā)明的一低成本、表面安裝的彈簧型接觸的非焊接連接方式進行傳輸。
圖1示出本發(fā)明的一表面安裝的壓力接觸式的連接器10，其允許線路板之間非焊接的連接。某些起作彈簧型銷或夾子接觸的現(xiàn)有技術(shù)的連接器已被以低成本的方式用于工業(yè)界內(nèi)，在堆疊多層的印刷線路板(PCB)之間傳輸DC信號。例如，一種類型的DC連接器已被用于移動電話。本發(fā)明的范圍已超出DC信號的傳輸，是對標(biāo)準(zhǔn)DC連接器的一種改進，因為它允許用表面安裝的壓力接觸方式傳輸高頻、射頻信號。
如圖1的局部剖視圖所示，連接器10連接一對協(xié)同操作的第一和第二印刷線路板12、14，即，一第一和第二印刷線路板。連接器10包括一外殼件16，其具有一夾子接納狹槽18(也稱之為銷接納狹槽)，以及一定位抵靠第一印刷線路板12的線路板接合表面20。在本發(fā)明的一個方面，各外殼件16包括三個如圖2所示的夾子接納狹槽18，圖中示出彼此鄰近的三個外殼件16。外殼件16較佳地由塑料形成，并基本上構(gòu)造成矩形，且包括一基本上平的線路板接合表面，其趨于坐落在印刷線路板的平的表面上。各個夾子接納狹槽18形成為一矩形的切口并包括一用來接合如圖1所示的導(dǎo)電夾子件24的臺肩22。
各夾子件24如圖1所示基本上呈V形。夾子件24很小，因此也可稱之為銷，因為它們小的彈簧狀和銷狀的容量，以致形成“銷”的連接。各夾子件24包括一第一腿部件30，以及一接合第一印刷線路板12的端部。該端部包括一倒下的臺肩30a，其用釬焊焊接在線路跡線或在第一印刷線路板12上的其它線路。第一腿部件30的上部被接納在夾子接納狹槽18內(nèi)。一第二腿部件32具有一彈簧偏壓在第二印刷線路板14上的端部。第二腿部件32包括一彎曲的觸頭端32a，它形成所謂的“銷”或彈簧觸頭，其用來在偏壓的條件下接合一線路或在第二線路板件上的跡線。腿部件32在夾子接納狹槽內(nèi)接合臺肩22，以便對臺肩保持夾子件的偏壓力或“彈簧作用”，同時，也保持一作用在第二印刷線路板上的偏壓力，這樣，由第二腿部件的彎曲端部形成的壓力接觸，接合在第二印刷線路板上的線路、跡線或其它的連接點。第二(或第一)印刷線路板可具有金屬化的墊，其與由夾子件24形成的連接器“銷”對齊。
在本發(fā)明的一個方面，其中多個連接器10形成一如圖2(頂部或第二印刷線路板已移去)所示的連接系統(tǒng)38，一中心夾子件互連一射頻信號線40，其較佳地為本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的50 Ohm阻抗的射頻信號線。鄰近的夾子件24(或銷)互連定位在射頻信號線40的相對側(cè)上的接地線42。盡管每側(cè)僅示出一個接地線，但接地線的數(shù)量可以變化，以增加隔絕和改進回波損耗。其它鄰近的夾子件24(銷)連接DC和和信號線44。因此，使用本發(fā)明連接器的連接器系統(tǒng)38，通過形成彈簧狀的銷連接的夾子件，不僅可從一個印刷線路板12到另一印刷線路板14傳輸高頻信號，而且可傳輸接地連接和DC信號。
在本發(fā)明的一個方面，夾子件(或銷)之間的間距約為40密爾(mil)，DC信號可裝載在同一連接器的其它的夾子件上。
圖3是示出使用如圖2所示的接觸式連接器傳輸高達(dá)3GHz的射頻信號測得的結(jié)果的曲線圖。在3GHz處的插入損耗約為0.5dB，而回波損耗近似為-14dB。其它的測量結(jié)果顯示，該連接器可靠地工作高達(dá)4GHz，插入損耗約小于1dB，回波損耗小于10dB。
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員得益于上述的描述和附圖所提供的技術(shù)，會油然想到本發(fā)明的許多改型和其它的實施例。因此，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限制于所揭示的具體的實施例，并意在將這些改型和變化的實施例包括在附后的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一用來連接一對協(xié)同操作的印刷線路板的方法，其包括定位一外殼件，該外殼件具有一夾子接納狹槽和一對著一第一印刷線路板的線路板接合表面，其中，至少一個具有相對端部的導(dǎo)電夾子件被接納在夾子接納狹槽內(nèi)；以及將夾子件的一端通過釬焊固定到第一印刷線路板上的線路中，并偏壓另一端使其與一第二印刷線路板的一線路連接，這樣，高頻射頻信號通過該夾子件從一個印刷線路板傳輸?shù)搅硪挥∷⒕€路板。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括如下的步驟定位多個彼此鄰近的外殼件，這樣，被接納在所述外殼件內(nèi)的對應(yīng)的導(dǎo)電夾子件定位成互連形成在第一和第二印刷線路板上的射頻信號線、接地線和DC信號線。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括由塑料形成至少一個外殼件的步驟。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將至少一個外殼件形成為大致的矩形的步驟，構(gòu)成的外殼件具有一基本上平的線路板接合表面。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將各導(dǎo)電夾子件形成為大致V形的步驟，夾子件具有一第一腿部件和一接合第一線路板件的端部，以及一第二腿部件，其具有一彈簧偏壓在第二線路板件上的端部。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括將所述第二腿部件的端部形成為一彎曲的觸頭端步驟，以幫助接合在第二線路板件上的一線路。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括將外殼件形成為一在各夾子接納狹槽內(nèi)的臺肩的步驟，各臺肩接合第二腿部件，以保持一偏壓力。
8.一用來連接一對包括傳輸DC和高頻信號的協(xié)同操作的印刷線路板的連接器系統(tǒng)，其包括至少一個外殼件，該外殼件具有一對著一第一印刷線路板定位的線路板接合表面，以及多個形成在其中的基本上平行的夾子接納狹槽；多個具有相對端的導(dǎo)電夾子件，其接納在對應(yīng)的夾子接納狹槽內(nèi)，導(dǎo)電夾子件的一端通過釬焊容易地固定到第一印刷線路板上的一線路中，另一端偏壓而使其與一第二印刷線路板的一線路連接，其中，一夾子件互連射頻信號線，而鄰近的夾子件互連接地線和DC信號線，以便通過夾子件從一個印刷線路板到另一印刷線路板傳輸高頻信號、接地連接和DC信號。
9.如權(quán)利要求8所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，還包括多個彼此鄰近定位的外殼件，這樣，被接納在所述外殼件內(nèi)的對應(yīng)的導(dǎo)電夾子件定位成互連對應(yīng)的射頻信號線、接地線和DC信號線。
10.如權(quán)利要求8所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個外殼件由塑料形成。
11.如權(quán)利要求8所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個外殼件包括一大致的矩形構(gòu)造的外殼件，構(gòu)成的外殼件具有一基本上平的線路板接合表面。
12.如權(quán)利要求8所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，各導(dǎo)電夾子件形成為大致V形，夾子件具有一第一腿部件和一接合第一線路板件的端部，以及一第二腿部件，其具有一彈簧偏壓在第二線路板件上的端部。
13.如權(quán)利要求8所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述第二腿部件的所述端部包括一彎曲的觸頭端，以幫助接合在第二線路板件上的一線路。
14.一用來連接一對包括傳輸DC和高頻信號的協(xié)同操作的印刷線路板的連接器系統(tǒng)，其包括至少一個外殼件，該外殼件具有一對著一第一印刷線路板定位的線路板接合表面，以及多個形成在其中的基本上平行的夾子接納狹槽，各基本上平行的夾子接納狹槽包括一臺肩；多個具有相對端的導(dǎo)電夾子件，其接納在對應(yīng)的夾子接納狹槽內(nèi)，導(dǎo)電夾子件的一端通過釬焊容易地固定到第一印刷線路板上的一線路上，另一端接合所述臺肩，這樣，接合臺肩的所述端抵靠臺肩并偏壓而與一第二印刷線路板的一線路連接，其中，夾子件互連射頻信號線，而鄰近的夾子件互連接地線和DC信號線，以便通過夾子件從一個印刷線路板到另一印刷線路板傳輸高頻信號、接地連接和DC信號。
15.如權(quán)利要求14所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，還包括多個彼此鄰近定位的外殼件，這樣，被接納在所述外殼件內(nèi)的對應(yīng)的導(dǎo)電夾子件定位成互連對應(yīng)的射頻信號線、接地線和DC信號線。
16.如權(quán)利要求14所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個外殼件由塑料形成。
17.如權(quán)利要求14所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個外殼件包括一大致的矩形構(gòu)造的外殼件，構(gòu)成的外殼件具有一基本上平的線路板接合表面。
18.如權(quán)利要求14所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，各導(dǎo)電夾子件形成為大致V形，夾子件具有一第一腿部件和一接合第一線路板件的端部，以及一第二腿部件和一彈簧偏壓在第二線路板件上的端部。
19.如權(quán)利要求18所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述第二腿部件的所述端部包括一彎曲的觸頭端，以幫助接合在第二線路板件上的一線路。
20.一連接一對協(xié)同操作的印刷線路板的方法，其包括以下諸步驟將至少一個導(dǎo)電夾子件的一端釬焊到一第一印刷線路板的一線路中，導(dǎo)電夾子件被接納在一外殼件的夾子接納狹槽內(nèi)，外殼件具有一坐落抵靠在第一印刷線路板的線路板接合表面；以及偏壓導(dǎo)電夾子件的另一端抵靠一第二印刷線路板的一線路。
全文摘要
一用于協(xié)同操作的印刷線路板的連接器系統(tǒng)和方法包括一外殼件，其具有一夾子接納狹槽和一對著一第一印刷線路板定位的線路板接合表面。至少一個導(dǎo)電夾子件具有相對的端部并被接納在夾子接納狹槽內(nèi)。夾子件的一端易于通過釬焊固定到第一印刷線路板上的線路中，夾子件的另一端偏壓成與一第二印刷線路板的一線路連接，這樣，高頻射頻信號通過該夾子件從一個印刷線路板傳輸?shù)搅硪挥∷⒕€路板。
文檔編號H05K3/36GK1552114SQ02817323
公開日2004年12月1日 申請日期2002年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月11日
發(fā)明者D·F·阿馬爾, E·菲施爾, G·克拉克, ┒, D F 阿馬爾 申請人:柴川斯股份有限公司