专利名称：印刷线路板间传输高频、射频信号的非焊接的方法
技术领域：
本发明涉及用于印刷线路板和类似用途的连接器的领域，具体来说，本发明涉及在协同操作的印刷线路板之间的高频、射频信号的传输。
背景技术：
传统上，大于约500MHz的高频射频信号需要有与连接的同轴电缆一起工作的超小型的同轴连接器(SMA)，来传输印刷线路板或其它的部件之间的信号。尽管这些超小型的同轴连接器是半精密的与同轴电缆(包括柔性电缆和半刚性的电缆)一起使用的超小型器件，但使高频信号能合适地传输所需要的连接器的类型相当多且昂贵。
超小型的同轴连接器在宽带频率上操作并具有低的反射。许多连接器设计具有恒定的50Ohm的阻抗，使它们在微波行业的各种应用中显现优点。市场上有许多不同类型的SMA连接器销售，但这些连接器对某些设计中的使用显得体积大和昂贵。
某些表面安装的压力接触式的连接器已设计用于传统的DC信号连接，但通常从没用来传输高频射频信号(高达4GHz或以上)。尽管某些连接器已经用来传输DC信号或高频信号中的一种，诸如在美国专利No.5,188,534；5,129,832；5,595,490；以及5,991,165中所揭示的，但是在同一表面安装的接触连接器上允许混合高频和DC信号而不影响性能的合适的连接方法尚未见晓。如果高频信号能通过一低成本、表面安装的弹簧或类似接触实现的非焊接的连接进行传输，同时，也允许某些DC信号的传输，则也是理想的。此外，许多现有技术的连接器需要有在两端处的钎焊连接，致使线路板和其它部件的组装变得更为困难。
发明内容
由此，本发明的目的是提供一表面安装的压力接触式的连接器系统，其允许混合高频和DC信号而不影响性能。
本发明的另一目的是提供一在协同操作的线路板之间的连接器系统，其允许高频信号能通过一低成本、表面安装的弹簧或类似接触实现的非焊接的连接进行传输。
本发明提供一连接的方法，其用来连接一对协同操作的印刷线路板，并允许高频、射频信号在一非焊接的连接中传输到一第二印刷线路板。其也允许DC信号传输。
根据本发明，一外壳件具有一夹子接纳狭槽和一对着一第一印刷线路板定位的线路板接合表面。至少一个起作一弹簧状销的导电夹子件，具有相对的端部并被接纳在夹子接纳狭槽内。夹子件的一端易于通过钎焊固定到第一印刷线路板上的线路中。夹子件的另一端偏压成与一第二印刷线路板的一线路连接，这样，高频射频信号通过该夹子件从一个印刷线路板传输到另一印刷线路板。
在本发明的另一方面，连接器系统包括多个彼此邻近定位的外壳件，这样，对应的导电夹子件被接纳在外壳件内，并定位成互连形成在第一和第二印刷线路板上的射频信号线、接地线和DC信号线。
在本发明的另一方面，外壳件由塑料形成，并构造成大致的矩形。它包括一坐靠在第一线路板上的平的线路板接合表面。导电夹子件大致呈V形，并具有一第一腿件和一接合一线路或在第一线路板件上的迹线的端部。一第二腿部包括一弹簧偏压在一线路或在第二线路板件上的迹线的端部。第二腿部件的端部包括一形成一弧形(凹陷)表面的弯曲触头，以帮助接合在第二线路板件上的一线路。外壳件包括一形成在各夹子接纳狭槽内的台肩，各夹子接纳狭槽接合第二腿部件，以保持一偏压力不仅作用在台肩上，而且作用在其接合的第二线路板上。
在本发明的另一方面，起作一弹簧状销的多个导电夹子件具有相对的端部，并被接纳在对应的夹子接纳狭槽内。一端易于通过钎焊固定到第一印刷线路板上的线路中，而另一端偏压成与一第二印刷线路板的一线路连接。一夹子件互连射频信号线，而相邻的夹子件互连接地线和DC信号线，以便将高频信号、接地信号和DC信号通过夹子件从一个印刷线路板传输到另一印刷线路板。
还公开一用来连接一对协同操作的印刷线路板的方法，该方法包括这样的步骤将接纳在外壳件的夹子接纳狭槽内的至少一个导电夹子件的一端部钎焊到第一印刷线路板的一线路中，外壳件具有一坐靠在第一印刷线路板上的线路板接合表面。导电夹子件的另一端部偏压在第二印刷线路板的线路上。
附图的简要说明如果借助于附图，则本发明的其它的目的、特征和优点从下面本发明的详细描述中将会变得清晰而明白，在诸附图中
图1是本发明的一表面安装、压力接触式的连接器的局部的截面图，示出在第一和第二印刷线路板之间的一连接。
图2是一示出彼此相邻地定位在第一印刷线路板上形成本发明的一连接系统的多个连接器的立体图，其中，高频射频信号、接地信号和DC信号在重叠的、协同操作的线路板之间传输。
图3是一曲线图，示出使用图1和2中所示的连接器系统来传输高达3GHz的射频信号测得的结果。
具体实施例方式
现将参照其中示出本发明的优选实施例的诸附图来更充分地描述本发明。然而，本发明可以许多不同的形式实现，因此，不应认为本发明限制在这里所阐述的实施例中。相反，提供这些实施例可使本说明书的揭示将变得彻底和完全，并将本发明的范围完整地传递给本技术领域内的技术人员。在全部的附图中，相同的标号表示相同的元件。
本发明有利地使用一连接方法，在本发明的一个方面中，该方法是一表面安装的压力接触式的连接器，其以非常低的损失传输高频射频信号(高达4GHz或以上)。它还允许在同一表面安装的压力接触式的连接器内混合高频和DC信号而不影响其性能。高频信号可通过本发明的一低成本、表面安装的弹簧型接触的非焊接连接方式进行传输。
图1示出本发明的一表面安装的压力接触式的连接器10，其允许线路板之间非焊接的连接。某些起作弹簧型销或夹子接触的现有技术的连接器已被以低成本的方式用于工业界内，在堆叠多层的印刷线路板(PCB)之间传输DC信号。例如，一种类型的DC连接器已被用于移动电话。本发明的范围已超出DC信号的传输，是对标准DC连接器的一种改进，因为它允许用表面安装的压力接触方式传输高频、射频信号。
如图1的局部剖视图所示，连接器10连接一对协同操作的第一和第二印刷线路板12、14，即，一第一和第二印刷线路板。连接器10包括一外壳件16，其具有一夹子接纳狭槽18(也称之为销接纳狭槽)，以及一定位抵靠第一印刷线路板12的线路板接合表面20。在本发明的一个方面，各外壳件16包括三个如图2所示的夹子接纳狭槽18，图中示出彼此邻近的三个外壳件16。外壳件16较佳地由塑料形成，并基本上构造成矩形，且包括一基本上平的线路板接合表面，其趋于坐落在印刷线路板的平的表面上。各个夹子接纳狭槽18形成为一矩形的切口并包括一用来接合如图1所示的导电夹子件24的台肩22。
各夹子件24如图1所示基本上呈V形。夹子件24很小，因此也可称之为销，因为它们小的弹簧状和销状的容量，以致形成“销”的连接。各夹子件24包括一第一腿部件30，以及一接合第一印刷线路板12的端部。该端部包括一倒下的台肩30a，其用钎焊焊接在线路迹线或在第一印刷线路板12上的其它线路。第一腿部件30的上部被接纳在夹子接纳狭槽18内。一第二腿部件32具有一弹簧偏压在第二印刷线路板14上的端部。第二腿部件32包括一弯曲的触头端32a，它形成所谓的“销”或弹簧触头，其用来在偏压的条件下接合一线路或在第二线路板件上的迹线。腿部件32在夹子接纳狭槽内接合台肩22，以便对台肩保持夹子件的偏压力或“弹簧作用”，同时，也保持一作用在第二印刷线路板上的偏压力，这样，由第二腿部件的弯曲端部形成的压力接触，接合在第二印刷线路板上的线路、迹线或其它的连接点。第二(或第一)印刷线路板可具有金属化的垫，其与由夹子件24形成的连接器“销”对齐。
在本发明的一个方面，其中多个连接器10形成一如图2(顶部或第二印刷线路板已移去)所示的连接系统38，一中心夹子件互连一射频信号线40，其较佳地为本技术领域内的技术人员熟知的50 Ohm阻抗的射频信号线。邻近的夹子件24(或销)互连定位在射频信号线40的相对侧上的接地线42。尽管每侧仅示出一个接地线，但接地线的数量可以变化，以增加隔绝和改进回波损耗。其它邻近的夹子件24(销)连接DC和和信号线44。因此，使用本发明连接器的连接器系统38，通过形成弹簧状的销连接的夹子件，不仅可从一个印刷线路板12到另一印刷线路板14传输高频信号，而且可传输接地连接和DC信号。
在本发明的一个方面，夹子件(或销)之间的间距约为40密尔(mil)，DC信号可装载在同一连接器的其它的夹子件上。
图3是示出使用如图2所示的接触式连接器传输高达3GHz的射频信号测得的结果的曲线图。在3GHz处的插入损耗约为0.5dB，而回波损耗近似为-14dB。其它的测量结果显示，该连接器可靠地工作高达4GHz，插入损耗约小于1dB，回波损耗小于10dB。
本技术领域内的技术人员得益于上述的描述和附图所提供的技术，会油然想到本发明的许多改型和其它的实施例。因此，应该理解的是，本发明不限制于所揭示的具体的实施例，并意在将这些改型和变化的实施例包括在附后的权利要求书的范围内。
权利要求
1.一用来连接一对协同操作的印刷线路板的方法，其包括定位一外壳件，该外壳件具有一夹子接纳狭槽和一对着一第一印刷线路板的线路板接合表面，其中，至少一个具有相对端部的导电夹子件被接纳在夹子接纳狭槽内；以及将夹子件的一端通过钎焊固定到第一印刷线路板上的线路中，并偏压另一端使其与一第二印刷线路板的一线路连接，这样，高频射频信号通过该夹子件从一个印刷线路板传输到另一印刷线路板。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下的步骤定位多个彼此邻近的外壳件，这样，被接纳在所述外壳件内的对应的导电夹子件定位成互连形成在第一和第二印刷线路板上的射频信号线、接地线和DC信号线。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括由塑料形成至少一个外壳件的步骤。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将至少一个外壳件形成为大致的矩形的步骤，构成的外壳件具有一基本上平的线路板接合表面。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将各导电夹子件形成为大致V形的步骤，夹子件具有一第一腿部件和一接合第一线路板件的端部，以及一第二腿部件，其具有一弹簧偏压在第二线路板件上的端部。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括将所述第二腿部件的端部形成为一弯曲的触头端步骤，以帮助接合在第二线路板件上的一线路。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括将外壳件形成为一在各夹子接纳狭槽内的台肩的步骤，各台肩接合第二腿部件，以保持一偏压力。
8.一用来连接一对包括传输DC和高频信号的协同操作的印刷线路板的连接器系统，其包括至少一个外壳件，该外壳件具有一对着一第一印刷线路板定位的线路板接合表面，以及多个形成在其中的基本上平行的夹子接纳狭槽；多个具有相对端的导电夹子件，其接纳在对应的夹子接纳狭槽内，导电夹子件的一端通过钎焊容易地固定到第一印刷线路板上的一线路中，另一端偏压而使其与一第二印刷线路板的一线路连接，其中，一夹子件互连射频信号线，而邻近的夹子件互连接地线和DC信号线，以便通过夹子件从一个印刷线路板到另一印刷线路板传输高频信号、接地连接和DC信号。
9.如权利要求8所述的连接器系统，其特征在于，还包括多个彼此邻近定位的外壳件，这样，被接纳在所述外壳件内的对应的导电夹子件定位成互连对应的射频信号线、接地线和DC信号线。
10.如权利要求8所述的连接器系统，其特征在于，所述至少一个外壳件由塑料形成。
11.如权利要求8所述的连接器系统，其特征在于，所述至少一个外壳件包括一大致的矩形构造的外壳件，构成的外壳件具有一基本上平的线路板接合表面。
12.如权利要求8所述的连接器系统，其特征在于，各导电夹子件形成为大致V形，夹子件具有一第一腿部件和一接合第一线路板件的端部，以及一第二腿部件，其具有一弹簧偏压在第二线路板件上的端部。
13.如权利要求8所述的连接器系统，其特征在于，所述第二腿部件的所述端部包括一弯曲的触头端，以帮助接合在第二线路板件上的一线路。
14.一用来连接一对包括传输DC和高频信号的协同操作的印刷线路板的连接器系统，其包括至少一个外壳件，该外壳件具有一对着一第一印刷线路板定位的线路板接合表面，以及多个形成在其中的基本上平行的夹子接纳狭槽，各基本上平行的夹子接纳狭槽包括一台肩；多个具有相对端的导电夹子件，其接纳在对应的夹子接纳狭槽内，导电夹子件的一端通过钎焊容易地固定到第一印刷线路板上的一线路上，另一端接合所述台肩，这样，接合台肩的所述端抵靠台肩并偏压而与一第二印刷线路板的一线路连接，其中，夹子件互连射频信号线，而邻近的夹子件互连接地线和DC信号线，以便通过夹子件从一个印刷线路板到另一印刷线路板传输高频信号、接地连接和DC信号。
15.如权利要求14所述的连接器系统，其特征在于，还包括多个彼此邻近定位的外壳件，这样，被接纳在所述外壳件内的对应的导电夹子件定位成互连对应的射频信号线、接地线和DC信号线。
16.如权利要求14所述的连接器系统，其特征在于，所述至少一个外壳件由塑料形成。
17.如权利要求14所述的连接器系统，其特征在于，所述至少一个外壳件包括一大致的矩形构造的外壳件，构成的外壳件具有一基本上平的线路板接合表面。
18.如权利要求14所述的连接器系统，其特征在于，各导电夹子件形成为大致V形，夹子件具有一第一腿部件和一接合第一线路板件的端部，以及一第二腿部件和一弹簧偏压在第二线路板件上的端部。
19.如权利要求18所述的连接器系统，其特征在于，所述第二腿部件的所述端部包括一弯曲的触头端，以帮助接合在第二线路板件上的一线路。
20.一连接一对协同操作的印刷线路板的方法，其包括以下诸步骤将至少一个导电夹子件的一端钎焊到一第一印刷线路板的一线路中，导电夹子件被接纳在一外壳件的夹子接纳狭槽内，外壳件具有一坐落抵靠在第一印刷线路板的线路板接合表面；以及偏压导电夹子件的另一端抵靠一第二印刷线路板的一线路。
全文摘要
一用于协同操作的印刷线路板的连接器系统和方法包括一外壳件，其具有一夹子接纳狭槽和一对着一第一印刷线路板定位的线路板接合表面。至少一个导电夹子件具有相对的端部并被接纳在夹子接纳狭槽内。夹子件的一端易于通过钎焊固定到第一印刷线路板上的线路中，夹子件的另一端偏压成与一第二印刷线路板的一线路连接，这样，高频射频信号通过该夹子件从一个印刷线路板传输到另一印刷线路板。
文档编号H05K3/36GK1552114SQ02817323
公开日2004年12月1日 申请日期2002年8月27日 优先权日2001年9月11日
发明者D·F·阿马尔, E·菲施尔, G·克拉克, ┒, D F 阿马尔 申请人:柴川斯股份有限公司