专利名称：具有液态电介质贮液器的连接器的制作方法
具有液态电介质贮液器的连接器相关申请的引用本申请要求2009年1月30日提交的题为“具有液态电介质贮液器的连接器(Connector With Liquid Dielectric Reservoir) ” 的在前提交的日本专利申请 No. 2009-019766的优先权，其内容在此被全部完整地并入。
背景技术：
本申请涉及连接器组件，其利用电容耦合来实现在两个电路之间的信号传送以及利用两种相异的电介质材料，一种固体和一种液体，液态材料被保存在贮液器内。按照惯例，已知一种连接器作为用于实现在端子之间的电容耦合的连接器，其中， 保持在一个壳体中的端子和保持在另一个壳体中的端子被布置成在空间上远离彼此。日本专利申请No. 2002-289309示出了这类连接器的一个实例，其中电介质部分被布置在两组相对的端子之间。虽然这类连接器能够传输电信号，但发现电介质材料对端子的应用并不总是完美地完成。也就是说，常常存在微粒形式的表面粗糙度，其阻止紧密的、紧贴的面对面接触。表面粗糙度导致在电介质材料和其相对的端子或导体之间的极小的、微小等级的缝隙。空气可进入这些缝隙并影响连接器组件的两个端子之间的电容。空气本身有害地插入端子和电介质材料之间，因此使端子之间的电容衰退。此外，大量微小的微粒存在于端子和电介质材料的表面上，使那些表面粗糙，从而难以获得在端子和电介质材料之间的紧密的、紧贴的面对面接触。因此，即使在端子和电介质材料彼此接触并且空气可进入这些缝隙时，大量极小的缝隙在其间微小地形成。因此，存在对于端子之间的电容由于在这些缝隙中的空气的存在而衰退的关注。本申请提供该问题的解决方案以及优于利用用于信号传输的电容耦合的已知连接器的优点。
发明内容
因此，本申请的主要目的是提供一种连接器组件，其能够抑制在由插入的电介质材料分开的端子之间的电容的衰退。为解决上述问题，根据本申请的连接器包括第一连接器框架，其连接到第一电路基片；第二连接器框架，其连接到第二电路基片；至少一个导体部分，其由第一连接器框架支撑并导电到第一电路基片的电路；至少一个电介质部分，其设置在所述至少一个导体部分上，其特征在于，当第一和第二连接器框架被装配在一起时，所述电介质部分与设置在第二电路基片或第二连接器上的一个相对部分相对，以及液态电介质材料被插入所述相对部分和所述电介质部分之间的缝隙内。此外，根据本申请的端子支持器包括电接触第一电路基片的电路的多个导体；以及设置在各个导体部分上的电介质部分，其特征在于所述电介质部分被布置成与第二电路基片的一个或多个相对的导体部分相对；以及液态电介质材料被插入所述电介质部分和所述导体部分之间，从而填充在两个电介质部分之间形成的缝隙。根据本申请，液态电介质材料在其间插入以使其填充可能形成在电介质部分和相对的导体之间的微小的缝隙，并因此减小在相对部分和导体部分之间的电容的衰退。此外， 液态电介质材料也减小在多个相对的导体部分之间的短路的可能性。电介质部分保持与相对的导体部分接触，以及液态电介质材料在它们之间插入。 因为使用了液态电介质材料，相对的导体部分和电介质部分可保持彼此的紧密的、紧贴的接触。因此，缩短了在相对的导体部分和电介质部分之间的距离。导体部分可形成为板，一个电路基片的电路被连接到板的一侧上的接触表面，以及电介质部分被设置在板的另一侧上的接触表面上。由此，减小连接器的高度是可能的。相对的导体部分也形成为板，电路连接到在相对的导体部分板的一侧上的接触表面，以及电介质部分与在另一侧上的接触表面接触。由于此，减小连接器的高度是可能的。第一连接器框架中形成有凹进部分，且其导体部分以及与其相关的电介质部分被布置在凹进部分中，同时液态电介质材料布置在电介质部分上。由此，凹进部分充当贮液器并将液态电介质保持在其中，以及因此减小了液态电介质材料从电介质部分流出的可能性。此外，第二连接器框架的相对的导体部分可插入到第一连接器框架的凹进部分中并接触电介质部分。由此，相对的导体部分和导体部分之间的距离减小了。此外，设置有在凹进部分周围完全地延伸的周界。由此，很容易堵塞凹进部分并将液态电介质保持在合适的位置，直到第一连接器框架和第二连接器框架被装配在一起。液态电介质材料的主要成分为乙二醇基树脂。乙二醇基树脂是一种具有相对高的介电常数和粘度的类似于凝胶的材料，这允许其应用于电介质部分，应用后阻止其从电介质部分流出，以及因此其作为液态电介质材料的主要成分是优选的。通过阅读以下详细的描述，目的、方面和优势将变得明显。
通过参考下面结合附图的详细的描述，可以更好地理解本申请的结构和操作的组织和方式以及其另外的目的及优点，其中相似的参考数字表示相似的元件，以及在其中图1为本申请的连接器组件的截面图；图2A为在图1的连接器中使用的公连接器的透视图；图2B为图2A的公连接器的分解透视图；图2C为图2A的公连接器的俯视平面图；图2D为公连接器的截面图，其穿过导体及其电介质部分沿图2C的线2D-2D绘制；图2E为公连接器的截面图，其穿过其桥接部分沿线2E-2E绘制；图3为说明图2A的公连接器如何被安装到第一电路基片的透视图；图4A为图1的连接器的母连接器的透视图；图4B为图4A的母连接器的分解图；图5为说明图4A的母连接器如何被安装到第二电路基片的透视图；图6为在微观等级观察的放大的详细视图，其说明了在布置在一个连接器框架上的电介质部分和布置在第二连接器框架或第二电路基片上的相对的第二导体之间的接触；图7为图1的连接器组件的截面图；图8为说明连接器组件如何由真空传输机构输送的透视图；以及图9为穿过图8的第一连接器框架组件沿其线9-9的截面图，其示出了导体、电介质部分、液态电介质以及覆盖薄膜的布置。
具体实施例方式虽然本申请可容许不同形式的实施方式，在图中示出并将在此详细地描述具体的实施方式，同时理解本公开被认为是本申请的原理的示例，并不是用来将本申请限制为所示的实施方式。在图中所示的实施方式中，用于解释本申请的各种元件的结构和运动的方向的表示，例如上、下、左、右、前、后等不是绝对的，而是相对的。当元件在图中所示的位置时，这些表示是恰当的。然而，如果元件的位置的描述改变，则假设这些表示相应地改变。图1为连接器组件的截面图，该连接器组件用于将第一电路基片7和第二电路基片8连接在一起。基片7、8可为柔性印刷电路板(FPC)或印刷线路板，并分别具有连接到第一和第二电路基片7、8的公连接器2和母连接器3。公连接器2具有第一连接器框架21以及以板的形式的端子25，端子25充当连接器2的导体部分。端子25以并排的顺序布置在第一连接器框架21中，敞开的空间分开相邻的端子。薄膜状电介质部分或层4布置在端子25的面对第二连接器框架31 (向上)的接触表面上。相反，母连接器3具有第二连接器框架31，以及充当相对的部分的板状端子 35，其被布置在第二连接器框架31中。优选地，两个连接器框架的端子25和35尺寸相等， 以及第二连接器框架端子31也具有平坦的接触表面，该接触表面位于第二连接器框架内， 面对第一连接器框架21 (向下)。两个连接器框架21、31通常都是平坦的，具有低剖面。当第一和第二连接器框架21、31被配合在一起时，它们各自的端子25、35彼此相对。在端子25、35之间没有产生直接的金属与金属接触，因为存在插入其间的非导电的电介质部分(层)4。因此，实现了在相对的端子25、35之间的电容耦合，其很好地执行以在第一和第二电路基片上的电路之间传输高频电信号。公连接器2具有第一连接器框架21和端子支持器23，第一连接器框架21由树脂制成并形成梯状，端子支持器23设有多个导电端子25，以及电介质部分4设置在各个端子 25的至少接触表面上。第一连接器框架21通常为矩形，其具有由两对相对的优选平行的侧面形成的框架部分216。第一连接器框架21包括多个横梁部分217，其在第一连接器框架21的侧面之间以及在框架部分216内横向地延伸。敞开的空间218布置在横梁部分217旁边、在邻近的横梁部分217之间，框架的端侧构件用于使它们互相分开或隔离。框架部分216的长侧的外边缘可分别具有锥形部分212、214，其在框架部分216的顶面21a侧上相对于其底面 21b侧向外突出。端子支持器23连接在框架部分216的底面21b侧上。开口部分218的位置对应于端子25的位置，以及电介质部分4容纳在相应的敞开空间218中。在本文中，如在图2E中所示，横梁部分217的顶面217a相对于框架部分216的顶面21a凹进。类似地，如在图2D中所示，容纳在敞开空间218中的电介质部分4的顶面如也相对于框架部分216的表面21a凹进，并且与横梁部分217的表面217a对齐。侧面具有第一预选高度，端子325具有第二预选高度，以及电介质部分4具有第三预选高度。第一预选高度大于第二和第三预选高度，以使由框架部分216围绕的凹进部分21c被界定在第一连接器框架2中。该凹进部分21c的底部由横梁部分217的顶面217a和电介质部分4的顶面如界定。凹进部分21c组成容纳空间，其容纳稍后描述的母连接器3的端子35，并容纳和包含被应用到电介质部分4的液态电介质材料45。端子支持器23具有由绝缘树脂制成的板状基体构件232以及可采用缠绕在板状基体构件232周围的薄膜252的形式的导体，以使得导体薄膜252形成端子25。在一个具体实例中，具有镀金层的镍底层可被应用到基体构件232，其由双马来酰亚胺三嗪(BT)形成，以及铜箔被用作导体薄膜252。端子支持器23也可通过将用作端子25的金属板直接模塑到基体构件232中来形成，例如通过嵌件成型。还可使用端子和基体构件的其它制造方法。电介质部分4由高介质材料制成，优选是陶瓷材料，例如五氧化钽和/或钛酸钡， 该材料被粘接到端子25的顶面25a。在具体的实例中，铜层通过蒸发等形成在电介质部分 4的底面上，该铜层通过焊接等被粘接到端子25的顶面25a。使用此构造，空气层被禁止在端子25和电介质部分4之间形成。应注意，电介质部分4可通过溅射或印刷形成在端子25 上。图3为说明公连接器2如何被安装到具有多个电路73的第一电路基片7的视图， 接触焊盘75在电路73的端部。每个接触焊盘75为存在于第一电路基片7上的暴露的导体，也就是说，用于连接的导体分布图。第一连接器框架21的底面21b被粘接到第一电路基片7的顶面，以及端子25的底面25b(见图2D)被连接到在第一电路基片7上暴露的接触焊盘75。此外，当被布置到第一电路基片7上时，公连接器2可通过真空管6被输送到如图 8中所示的它的连接位置，该真空管为整体真空输送机构的一部分。在液态电介质材料被应用到在凹进部分21c中的端子的顶面之后，覆盖薄膜5连接到框架部分216的顶面21a。 覆盖薄膜5围绕凹进部分21c，并将其封闭。吸管6将负压施加到薄膜5，从而支持公连接
2 ο如上所述，如在图9中最好地示出，凹进部分21c通过薄膜5被封闭，以使公连接器2可被输送，液态电介质材料45在其上的合适的位置并被包含在凹进部分21c内，而没有被吸入真空管6中。此外，覆盖薄膜5也提供一种方式，通过其抑制在凹进部分21c中的液态电介质材料45的干燥。此外，框架部分216的顶面21a在相同的平面中形成，以及因此当覆盖薄膜5被连接时，其间的缝隙较少可能形成，由此凹进部分21c易于封闭。图4A和4B分别为母连接器3的透视图和分解透视图。母连接器3也具有矩形的第二连接器框架31和端子支持器33，第二连接器框架31具有足够的弹性并由绝缘树脂制成，以及端子支持器33设置有多个导电端子35。第二连接器框架31具有一对长侧部分316和一对短侧部分317，以及那些侧部分协作地围绕开口部分318。第一连接器框架21被装配到该开口部分318中。端子支持器 33被连接在第二连接器框架31的底面31b侧上。此外，在长侧部分316的内边缘处分别形成锥形部分312、314，锥形部分312、314在顶面31a侧上相对于后表面31b侧向内延伸。
类似于上述端子支持器23，第二连接器端子支持器33也具有由树脂制成的板状基体构件332并可包括形成为在其周围缠绕的导体薄膜352，以使导体薄膜352构成端子 35。应注意，在板状基体构件332和导体薄膜352上对应于第一连接器框架21的凹进部分 21c的内侧的部分被形成为稍微厚于朝向顶面31a侧的其它部分。图5为说明母连接器3如何被安装到其相应的第二电路基片的视图。类似于上述的第一电路基片7，安装有母连接器3的第二电路基片8具有多个电路83，以及接触焊盘85 一般形成在电路83的端部。每个接触焊盘85为在第二电路基片8上形成的暴露的导体分布图，也就是说，用于连接的导体分布图。母连接器3的第二连接器框架31的底面31b被粘接到第二电路基片8的顶面，以及端子35的底面被连接到设置在第二电路基片8上的接触焊盘85。应注意，为了允许第二连接器框架31的长侧部分316的弹性形变，优选地，在第二连接器框架31的底面31b中，仅仅短侧部分317的底面被粘接到第二电路基片8的顶面， 而长侧部分316的底面没有粘接到第二电路基片8的顶面。上述公连接器2的第一连接器框架21和母连接器3的第二连接器框架31如图1 中所示被装配在一起。在这种情况下，母连接器3的端子35被插入在第一连接器框架21的前表面侧上形成的凹进部分21c中，并接触在公连接器2的端子25上的电介质部分4。由此，电介质部分4被夹在彼此相对的端子25和端子35之间。特别地，通过将锥形部分212、214和锥形部分312、314装配在一起，第一连接器框架21和第二连接器框架31产生相互的吸引力，由此电介质部分4和端子35彼此处于可靠的压力接触中。应注意，本发明不限于这类模式，并可采用阶梯状构件被装配在一起的模式。此外，液态电介质材料45被应用到第一连接器框架21的凹进部分21c中的底面。 因此，如在图6中所示的，当第一连接器框架21和第二连接器框架31被装配在一起时，液态电介质材料45被插入在电介质部分4和端子35 (特别是导体薄膜35 之间形成的微小的缝隙中。液态电介质材料45处于室温附近的液体状态中，并具有比空气更高的介电常数。特别地，作为液态电介质材料45的主要成分，具有相对高的介电常数的乙二醇基树脂被适当地使用。M = 1500的三醇类型的聚丙二醇(PPG)被适当地使用。这种类型的 PPG在25 °C具有大约实质上200到500mPa · s (200到500厘泊)的粘度，且不容易从电介质部分4或端子35向下流出。液态电介质材料45的主要成分不限于乙二醇基树脂。例如，硅酮油、矿脂(凡士林)或丙烯酸树脂可被使用。特别是，硅酮油具有极好的耐热性，以及因此考虑到在高温下制造，硅酮油是适合的。根据以上描述的实施方式，液态电介质材料45被插入电介质部分4和端子35之间的微小的缝隙中，并消除空气，因此端子25和端子35之间的电容的衰退被抑制。此外， 通过使用液态电介质材料45，可能使电介质部分4和端子35互相接触，并填充电介质部分 4和端子35之间的微小的缝隙。此外，如在图4A中所示，通过使用液态电介质材料45，在交叉平面方向上在端子35之间的任何短路被抑制，即使当多个端子35在一个平面上对齐时。
此外，第一连接器框架21的凹进部分21c包含液态电介质材料，并防止它从其预期的表面流出。实际上，具有大约0.48mm(0. 189英寸)的深度的凹进部分提供了适合的结果。在这方面，凹进部分的使用没有增加其连接器或整个连接器组件的总高度。在上文中，虽然描述了本申请的实施方式，但是本申请不限于上述的实施方式。不用说，本领域技术人员可进行各种修改。例如，如在图7中所示的，端子35可从在图1中所示的上述结构中省略，且在公连接器2的端子25上的电介质部分4可保持与第二电路基片8的接触焊盘85 (见图幻接触， 以及液态电介质材料可插入其间的缝隙中。此外，例如，在图1中所示的上述结构中，电介质部分也可设置在端子35上，公连接器2的端子25上的电介质部分4可接触母连接器3的端子35上的电介质部分，以及液态电介质材料可插入其间的缝隙中。此外，例如，在图1中所示的上述结构中，电介质部分4可不设置在端子25上而是设置在端子35上，以及液态电介质材料可被应用到形成凹进部分21c的底部的端子25的顶面25a。虽然示出和描述了本申请的优选的实施方式，可以想象的是本领域技术人员在不偏离上述描述和所附权利要求的精神和范围的情况下进行多种改进。
权利要求
1.一种连接器组件，包括第一连接器框架，其安装到第一电路基片；第二连接器框架，其用于安装到第二电路基片；至少一个第一导体，其布置在所述第一连接器框架上并连接到所述第一电路基片的电路；以及至少一个电介质部分，其设置成与所述第一导体相对；其特征在于，当所述第一连接器框架和第二连接器框架配合在一起时，所述电介质部分也与所述第二连接器框架的相对的第二导体相对，在所述相对的第二导体和所述电介质部分之间插入液态电介质材料，以及由此所述第一连接器框架和第二连接器框架中至少一个包括凹进部分，所述凹进部分限定将所述液态电介质材料保持在合适的位置上的贮液器ο
2.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述第一导体具有板状形状，在其上布置有两个相对的接触表面，所述两个接触表面中的一个被连接到第一电路基片的电路，以及所述电介质部分布置在所述两个接触表面中的另一个上。
3.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述相对的第二导体具有板状形状，带有两个相对的接触表面，所述第二导体的接触表面中的一个被连接到所述第二电路基片，以及所述电介质部分布置在所述第二导体的接触表面中的另一个上。
4.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述第一连接器框架包括第一对和第二对相对的侧面，所述第一对和第二对相对的侧面协作地限定所述凹进部分，以及所述电介质部分被布置在所述第一连接器框架中，以便限定所述贮液器的底面。
5.根据权利要求4所述的连接器组件，其特征在于，当所述第一连接器框架和第二连接器框架配合在一起时，所述相对的第二导体插入所述凹进部分内并与所述电介质部分和液态电介质材料相接触。
6.根据权利要求4所述的连接器组件，其特征在于，所述第一对和第二对相对的侧面位于共同平面中，并限定围绕所述凹进部分的平坦边界。
7.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述凹进部分布置在所述第二连接器框架中，所述相对的第二导体布置在所述凹进部分内的所述第二电路基片上，以及所述液态电介质材料布置在所述相对的第二导体上。
8.
9.
10.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，所述液态电介质材料从由乙二醇基树脂、硅酮油、凡士林以及丙烯酸树脂组成的组中选择。
11.根据权利要求10所述的连接器组件，其特征在于，所述液态电介质材料具有大约 200到大约500厘泊之间的粘度。
12.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，还包括覆盖所述凹进部分的薄膜覆盖物。
13.根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于，还包括布置在所述第一连接器框架中的多个第一导体以及布置在所述第一导体的接触表面上所述凹进部分内的多个电介质部分，所述液态电介质材料布置在每个所述电介质部分上。
14.一种连接器，包括主体部分，其具有第一对和第二对相对的侧面构件，所述侧面构件被互连在一起，以便限定在所述连接器的主体部分中的敞开的凹进部分，所述侧面构件具有第一预选高度；多个第一导体，其布置在所述凹进部分内，所述第一导体具有第一接触表面，所述第一接触表面在第二预选高度处布置在所述凹进部分内；多个电介质部分，其在第三预选高度处布置在所述第一接触表面上； 液态电介质材料，其布置在至少所述电介质部分上；以及所述第一预选高度大于所述第二预选高度和所述第三预选高度，以便限定用于将所述液态电介质材料容纳在其内的贮液器，所述液态电介质材料接触所述电介质部分。
15.根据权利要求14所述的连接器，其特征在于，还包括布置在所述侧面构件上并覆盖所述凹进部分的覆盖薄膜层。
16.根据权利要求14所述的连接器，其特征在于，还包括支撑所述第一导体的基体部分，所述基体部分限定所述贮液器的底部。
17.根据权利要求16所述的连接器，其特征在于，所述第一导体布置在所述基体部分上。
18.根据权利要求14所述的连接器，其特征在于，所述主体部分包括多个桥接部分和多个敞开空间，所述桥接部分在第一对所述侧面构件之间延伸，所述敞开空间以交替方式布置，以便将所述桥接部分彼此分开并将其和第二对所述侧面构件分开。
全文摘要
一种连接器组件，其利用电容耦合来将两个基片上的电路连接在一起。连接器组件包括第一和第二连接器框架(21、31)，其分别连接于第一和第二基片(7、8)。第一连接器框架包括连接到第一电路基片上的电路的多个第一导体(25)，这些导体具有布置有电介质材料(4)的暴露的接触表面。当连接器框架被接合在一起时，第一导体以及相关的电介质材料面对由第二连接器框架支撑的相对的第二导体(35)。第一连接器框架具有在其中形成的凹进部分，以使其导体和电介质材料被布置在第一连接器框架的顶面下方。该凹进部分限定贮液器，且液态电介质材料插入端子和贮液器中的电介质部分之间，这防止液态电介质流出第一导体和电介质材料。
文档编号H05K1/14GK102365908SQ201080013536
公开日2012年2月29日 申请日期2010年2月1日 优先权日2009年1月30日
发明者新津俊博, 西川雅子 申请人:莫列斯公司