专利名称：零插入力电连接器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种零插入力电连接器，其具有良好机械及电接触性能。
现有的零插入力电连接器，如台湾专利83208394所公告，这种针格阵列PGA(Pin Grid Array)芯片载体连接器已经发展了一段相当长的时间，然而不管是两件式的PGA连接器(例如一片盖板配合一基座本体)或是三件式的PGA连接器(例如一片盖板、一片滑动板配合一基座本体)，在机械性能、制造流程或是经济成本上都各有其缺点(请参阅上述申请说明书)。
上述申请提供一种零插入力的PGA连接器，其包括基座本体、数个端子、推动杠杆、滑动板及盖板，其中滑动板只承受水平方向的推力，不需考虑与基座本体间的配合问题；盖板只提供固持作用，帮助滑动板稳定地在基座本体上作水平滑动，不需推动数个端子。此种PGA连接器的结构不但符合制造与组装的便利性及经济性，同时能与PGA芯片载体有一良好的接触性。
但人们近来发现，上述申请的PGA连接器不论在制造上或使用上仍有一些缺点，由于其推动杠杆为压铸成型的金属制品，不但生产效率差，单价高，而且模具寿命短，产品质量不易控制。其在组装成成品后重量不轻，不符合产业发展轻、薄、短、小的趋势，在操作时金属推动杠杆会磨擦周围的塑料零件而产生细屑，有些细屑会渗入端子的接触区域，影响到整个PGA连接器的功能。
本实用新型的目的在于提供一种零插入力电连接器，其能克服现有技术的缺点。
本实用新型的目的是这样实现的，即提供一种零插入力电连接器，它包括一基座本体，具有一顶面且有数个孔道垂直贯穿其间；一盖板，以可滑动的方式设置在该基座本体的顶面，并具有数个垂直贯穿其间的对应于该基座本体数个孔道的孔；数个端子，对应设置在该基座本体的孔道中，芯片载体插脚经盖板推动零插入力地进入孔道；一聚合材料的推动杠杆，包括一操作把手及一转动轴，该转动轴垂直地设置在该操作把手的一端，并置于该基座本体及该盖板之间。
本实用新型零插入力电连接器的优点在于，其实现了良好的机械性接触和电性接触，克服了零件间的不良磨擦，并且其重量轻降低成本，适于批量生产。
以下结合附图，描述本实用新型的实施例，其中
图1为本实用新型零插入力的PGA连接器立体分解图；图2为图1中连接器基座本体的立体图；图3为图1中连接器盖板的局部立体图，示出其内部扣爪结构；图4为图1中连接器滑动板的立体图；图5为图1中连接器推动杠杆的立体图；图6A为图1中连接器端子的立体图；图6B为图1中连接器端子的另一实施例立体图；图7为图2中基座本体孔道内的定位横杆及固定块部份放大剖视图8A为图1中连接器未装配端子且当操作把手位于水平位置时的部份放大剖视图；图8B为图1中连接器未装配端子且当操作把手位于垂直位置使该凸轮轴的凸轮推动该滑动板向前移动时部份放大剖视图；图9A为图1中连接器操作把手位于水平位置时，盖板、滑动板、基座本体及端子的部份放大剖视图；图9B为图1中连接器操作把手位于垂直位置时，盖板、滑动板、基座本体及端子的部份放大剖视图。
请参阅图1，本实用新型零插入力电连接器包括基座本体10、滑动板70、盖板50、推动杠杆80及端子100。
如图2所示，基座本体10顶面具有一基本为方形的主体部12，在主体部12上垂直设有数个孔道14，用以收容前述的端子100于其中。在主体部12的左、右侧面上都形成数个突出，包括第一突出部16(形成在左、右侧面的上缘)、第二突出部20(形成在左、右侧面的下缘)、支撑脚22(形成在两第二突出部20之间)。
在主体部12的前侧面下缘设置一前突出部24，在主体部12的后侧面连接一长型的包覆部30。包覆部30横剖面为U型，一对端壁32及一中间壁34由该包覆部30的前端31与该方形主体部12后端交界处向上延伸，一突起36由端壁32的顶部边缘向上突伸出。在该U型断面槽边缘，相对于该包覆部30的前端部31另一侧，向上垂直延伸出一后端部40。一浅的水平长槽42位于包覆部30后端40面对该U型槽38的内表面，形成一阶部44于其上。一长型槽46呈开口朝向该U型槽38的方向位于水平长槽42边缘，该水平长槽42沿该后端部40的右侧边向下延伸约至该U型槽38的断面底部中点处，而形成一垂直的槽43于其间。
请参阅图3，盖板50具有一通常呈方形的主平面52，一呈直立的前侧壁53、左侧壁及右侧壁54分别由该主平面52的左侧边与右侧边向下延伸，而在该主平面52的后端没有垂直壁。在该左侧壁与右侧壁54的下方内缘分别具有四个间隔的向内突伸的扣爪56，可垂直地扣持于基座本体10的突出部16上，以防止盖板50朝上地由该基座本体10上脱离。数个孔58垂直地贯穿该主平面52并分别对正于基座本体10上的数个孔道14。一突出平面60水平地由主平面52的后方突伸出，一固定横杆62由该突出平面60的后端延伸出，且按尺寸加工以便组合时能装配在基座本体的长型槽46中。一对分隔设置的定位块64位于该主平面52后方紧邻该突出平面60的下方。从图中能清楚看出，该定位块64的长度实际上等于或小于基座本体10上的端壁32与中间壁34之间的间距，以便当该盖板50与该基座本体10组合时，能合适地装置在该间隔中，不会有任何不适当的干涉。再有，该突出平面60的宽度将会小于该主平面52，实际上相等于基座本体10的突出部36间的间距，因此，该突出平面60可轻易地穿过该基座体10上的突出部36之间的空间，经该基座本体10的包覆部30的前端部31向后穿至其后端部40而组成一完整的连接器1。
请参阅图4，其示出一被夹置在基座本体10与盖板50间的滑动或移动板70，该滑动板包括一略呈方形的主体72及数个孔74贯穿其中，且对正基座本体10的孔道14与盖板50的孔58。一对卡块76一体地由该滑动板70的后端向后延伸。与该盖板50的定位块64相类似，卡块76的长度实际上等于或是小于该基座本体10的端壁32与中间壁34之间的距离，以便能无阻碍地穿过其间。一前方及一后方突缘78由该滑动板的侧边突伸出，可以一合适的间隙位于盖板50的内表面，能合适地引导滑动板70沿盖板作前后方向的移动。
请参阅图5，其示出一组合推动杠杆80，其包括一转动轴(或凸轮轴)84及一操作把手82，其中转动轴84一体地垂直设置在该操作把手82的后端，并被设计安放在该基座本体10的U型槽38内，转动轴84包括三个间隔的支撑部86及两个分别位于支撑部86中间的凸轮部88。在本实施例中，任何一支撑部86的横截面都是一完整的圆形且被完全地设置在该基座本体10的U型槽中以便当该操作把手82旋转时提供支撑作用。该凸轮部88与该支撑部86相比较，其为一直径小且并非规则的圆形，当推动杠杆80绕支撑部86的中心旋转时，与之同心的该凸轮部88则由于其非圆形的表面形状而可提供凸轮效应。
值得注意的是，滑动板70的卡块76正对该对分隔的凸轮部88，因此，当推动杠杆80绕支撑部86的中心旋转时，该凸轮部88可推动滑动板70而使其向前移动。
操作把手82一体地连接在凸轮轴84一端(图中右侧)的支撑部86上，且具有一位于支撑部圆周上平行于支撑部纵轴的键90，因此，当操作把手82由水平位置被单起到垂直位置时，键90的最内端92可沿着包覆部30最右侧的垂直槽43移动，同时，凸轮部84也回转90°推动滑动板70向前进。操作把手82在靠近其自由端的尾端94向上有一偏移量，形成一空间便于操作。
请参阅图6A及图6B，位于基座本体10的数个孔道14中的端子100具有一通常呈方形的主体部102并具有一对倒刺104设于其相对的两侧，以便能可靠地与基座本体10的孔道14的内壁卡合。一尾部106由该主体部102的底部向下延伸，焊接在连接器所设置的电路基板(未示)的相应孔中。一活动接触臂108及一固定接触臂110由主体部102的顶端向上延伸，一个顶制部112一体地由接触臂108的顶端垂直向外延伸另一方面，由两个直角的弯折所组成的定位部114则由另一接触臂110朝与前接触臂108顶端的顶制部112相同的方向延伸而出，该定位部114包括一上水平部116，其在与另一接触臂108的顶制部112相同的高度上由固定接触臂110的顶端延伸而出，一中段部118由上水平部116的末端向下延伸，形成第一弯部。一下水平部120则由中段部118的末端朝向与该上水平部116的相同的方向延伸出，形成一第二弯部。并且，接触臂110的上水平部116与下水平部120长度总合等于另一接触臂108的顶制部112的长度，所以接触臂110的下水平部120的末端与另一接触臂108的末端位于同一垂直平面上。
请参阅图7，为了收容端子100，基座本体10的孔道14具有一略呈方形的断面形状，其由前侧臂141上、后侧壁142、左侧壁143及右侧壁144所包围组成。在孔道14中，一对定位块140分别地位于前侧壁141及后侧壁142上，该对定位块140由孔道14的底部向上延伸约至孔道14一半的高度上。两定位块一体地与左侧壁143连接但却与该右侧壁144保持一段间隙。在本实施例中，该间隙即等于端子100的主体部102的厚度，端子100的主体部102的右侧边与左侧边能稳固地被夹持在定位块140的开放端145与右侧壁144之间，进而能被固持于基座本体10的孔道14中。可以理解，该端子100的主体部102的宽度实际上等于孔道14的前侧壁141与后侧壁142的间距，所以该端子100的主体部102的左侧边107与右侧边109能以其上的倒刺104分别地固持于对应的前侧壁141与后侧壁142上。这样一来，端子100即可以被合适地稳固地保持在孔道14中不会移动。
配合端子100的固定接触臂110的定位部114，在孔道14的左侧壁143的中间垂直设置一定位杆146，这样，端子100的定位部114下方的水平部120受到一向前的力时，可藉定位杆146在前后方向上被定位，不致移动。请再参阅图4，滑动板70的孔74各对应基座本体10的孔道14呈一方形的形状，类似于孔道14，相对应于端子100的接触臂108的顶制部112具有一纵向的推动部75，孔74的一个角形成一槽77，以收容端子100的活动接触臂108的顶制部112的顶端。当前述滑动板向前移动时，推动部75能推动端子100的活动接触臂108的顶制部112向前移动。
组装本实用新型连接器时，在滑动板70被夹置在盖板50与基座本体10之间的情况下，盖板50由基座本体10的上方由前向后地将其左侧与右侧壁54的底部固定在基座本体10的第二突出部20上。同时，盖板50上的爪56扣持在基座本体10的第一突出部16的底部，这样，盖板50不会沿上下方向移动。接着，将推动杠杆80的凸轮轴84置于基座本体10的包覆部30上的U型槽38内，并使该凸轮轴84的支撑部86确实地装置在包覆部30的U型槽38的内表面内，使凸轮部88对正前述端壁32与中间壁34之间所形成的空间，再将盖板50向后椎到前述基座本体10的包覆部30上。此时，操作把手82与该基座本体10平行，推动杠杆80的键90的最内端92与操作把手82相同高度地位于前述垂直槽43中。
前述盖板50向后移动一直到其主平面52的后端与基座本体10的端壁32及中间壁34相接合，侧壁54的后端与基座本体10的端壁32相接合，前侧壁53位于基座本体10的前突出部24上。此时，盖板50的突出平面60延伸至基座本体10的包覆部30并覆盖在该U型槽38上，突出平面60的前端与该基座本体10的端壁32与中间壁34的顶端相对正，其后端则收容在包覆部30的水平长槽42内且与阶部44相接合。可以理解，该突出平面60定位在基座本体10的端壁32顶端的突出部36之间，位于突出平面60后端的固定横杆62被收容在包覆部30后端40的长型槽46中，如此，该突出平面60覆盖并遮蔽在该U形槽38中及位于其中的推动杠杆80的凸轮轴84之上。
可以理解，被夹置在盖板50与基座本体10之间的该滑动板70的两个由后端突出的卡块76可以穿过基座本体10的端壁32与中间壁34之间的空间，突出在包覆部30的U形槽38之中，并对正推动杠杆80的凸轮部88。位于盖板50的实出平面60下方且由该主平面52的后端延伸出的定位块64可穿过前述的空间突出在包覆部30的U形槽38之中，只是未与推动杠杆80的凸轮部88相接触。在这种情况下，该滑动板70的卡块76位于盖板50的定位块64的下方，并由该定位块64为滑动板70的卡块76提供前后移动的导引功能。另由于盖板50的前侧壁53与左、右侧壁54的作用滑动板70不会向前方或左、右方向移动。再有，由于滑动板70的后端与基座本体10的端壁32及中间壁34接合，故不会向后移动。这样，该盖板50的孔58、滑动板70的孔74及基座本体10的孔道14在垂直的方向上对正成一直线，能收容数个端子100与PGA芯片载体的插脚于其中。
数个端子100由基座本体10的孔道14的底部插入其中，如前所述，端子100的主体部102藉其两侧的倒刺104固定在孔道14中，使端子100的活动接触臂108的顶制部112与固定接触臂110的定位部114的上水平部116突出于基座本体10的孔道14伸入滑动板70的孔74中。前述顶制部112的末端则伸入孔74的槽77中。另一方面，端子100的尾部106则向下延伸出基座本体10之外，以便当连接器1放置在电路板上时，可焊接于其上。
请参阅图8A及图8B，当一PGA芯片载体须电连接地固接在连接器1上时，该推动杠杆80的操作把手82由原来的前方位置(或水平位置)以U形槽38中的推动杠杆80的支撑部86为支点向上扳转至垂直位置，使推动杠杆80的凸轮部88在U形槽38内旋转90°，推动滑动板70的卡块76使滑动板70相对于基座本体10产生一向前的位移。
如图9A及图9B所示，由于滑动板70的向前移动，使孔74的推动部75推动位于孔74的槽77内的端子100的顶制部112的末端，而使端子100的活动接触臂108的顶制部112产生一倾斜的位移。又由于滑动板70的孔74内侧后表面73与端子100的固定接触臂110的定位部114间具有一较大的间隙，滑动板70向前移动并不会使前述定位部114位移。由图9B中可看出，当滑动板70位于其最前方位置时，其孔74的内表面73恰位于固定接触臂110的定位部114边缘，因此在定位部114与滑动板70之间不会产生相互的作用力。
再有，虽然前述的活动接触臂108由滑动板70推动前进，但是由于孔道14中的定位杆146的作用而使端子100的固定接触臂110保持不动，因此，对任何一个端子100而言，该固定接触臂110的定位部114的上水平部116与活动接触臂108的顶制部112间的空间(或距离)由于活动接触臂108的前进而增加。此一变大后的空间(或距离)比欲插入连接器1中的PA芯片载体的导电插脚直径(或尺寸)大。这样，该导电插脚能以一零插入力(ZIF)插入其间，此情形如图9B所示，连接器1与其内部的端子100在一全开的或是工作的状况下以容纳一PGA芯片载体。
请参阅图9A及图9B，其中，在滑动板70向前移动的过程中，该盖板50因为滑动板70的前侧端抵靠在盖板50的前侧壁53会向前移动，即盖板50与滑动板70相对于基座本体10产生一同方向的位移。
当PGA芯片载体被置放在连接器1上时，其导电插脚即穿过盖板50的孔58、滑动板70的孔74夹在端子100的固定接触臂110的上水平部116及活动接触臂108的顶制部112之间的空间中。该PGA芯片载体插脚的末端可能更进一步地插入基座本体10的孔道14中。接着将推动杠杆80的操作把手82由其垂直位置向下板转至水平位置，连带地使凸轮轴84旋转90°回到其起始位置，凸轮部88由水平位置向后旋转，不与滑动板70的卡块76相接触，该滑动板70则由于其孔74中的推动部75推动端子100的活动接触臂108的顶制部112产生一变形，此时由于端子100的活动接触臂108的内应力而向后弹回其初始位置。
当活动接触臂108的顶制部112弹回其正常位置时，PGA芯片载体即会因为端子100的活动接触臂108的顶制部112的弹回作用而向后移动，且由于PGA芯片载体的插脚尺寸正合于盖板50的孔58的孔径，PGA芯片载体插脚向后移动会推动盖板50的孔58作前后向的移动，直至盖板50回到其原始的位置。当连接器1恢复其起始的状态，其处于一种完全关闭或不开放的状态以实现电讯号的传输，在此状态中，该PGA芯片载体的插脚以电性及机械性地被夹持在端子100的活动接触臂108的顶制部112与固定接触臂110的定位部114的上水平部116之间。最初的设计中，该段距离某种程度上小于PGA芯片载体的导电插脚直径，因此能在连接器1与芯片载体之间提供一良好且可靠的电性连接。可以理解，只要以与前述的步骤相反的操作，即可将PGA芯片载体由连接器1中释放或取出。
为了进一步限制盖板50相对于基座本体10所作的前、后向移动，在基座本体10的侧边上各设一突出部17(图中只示出其中之一)，并使盖板50侧壁54上的突出爪56与基座本体10的侧边突出部17可以卡合，使盖板50只能在同一侧壁54的两个后突出爪56间所限制的距离间移动，不至于在没有放置PGA芯片载体时，向前移动太大的距离而脱出基座本体10。
为使该操作把手82保持在水平的位置并使整个连接器1维持一稳定的状态，我们在盖板50的右侧壁54的外表面上设计一隆起部55，配合操作把手82上的一个凹口83，该位于盖板50右侧壁54上的隆起部55与操作把手82上的凹口83在操作把手82放下时能互相卡制，因而推动杠杆80不会有从基座本体10向上旋转举起的危险。前述推动杠杆80的操作把手82可被放置在基座本体10的中间突出部20上也不会从水平位置再向下旋转。由于推动杠杆80上的键90与包覆部30上的垂直槽43的作用可引导限制前述操作把手82的向上旋转，且由于滑动板70的卡块76被夹持在凸轮轴84的两个支撑部86之间，因而可防止推动杠杆80沿着U型槽38的轴向移动。
该基座本体10的中央开口11与滑动板70的中央开口71的形状设计是为了尽可能地加大该开口的尺寸并能维持基座本体10与滑动板70的最大强度。而盖板50上的通孔H1、滑动板70上的通孔H2以及基座本体10上有意作成交错排列的第一突出部16与第二突出部20是为了能便于成型制作。
如果端子100的两个接触臂108与110的长度比主体部102的高度大，接触臂110则会朝相反的方向移动。即当接触臂108被滑动板70向前推动时，该接触臂110会向后移动。在这种情形下，孔道14中的定位杆将不再执行挡止部的功用，只是在端子100由孔道14的底部插入其中时，执行引导接触臂110的定位部114与接触臂108的顶制部112的功用。相对地，在未考虑端子的定位性的较简单设计中，该接触臂110的下水平部120与中段部118及孔道14中的定位杆146即可由先前的设计中除去。
以上虽然是以三件式PGA连接器为例作说明，但对二件式PGA连接器(一片盖板配合一基座本体)也是同样的原理。
权利要求1.一种零插入力电连接器，其特征在于它包括一基座本体，具有一顶面且有数个孔道垂直贯穿其间；一盖板，以可滑动的方式设置在该基座本体的顶面，并具有数个垂直贯穿其间的对应于该基座本体数个孔道的孔；数个端子，对应设置在该基座本体的孔道中，芯片载体插脚经盖板推动零插入力地进入孔道；一聚合材料的推动杠杆，包括一操作把手及一转动轴，该转动轴垂直地设置在该操作把手的一端，并置于该基座本体及该盖板之间。
2.如权利要求1所述的零插入力电连接器，其特征在于，它还包括一滑动板，夹置在该基座本体及该盖板之间，数个垂直贯穿其间并对应该基座本体的孔道的孔，该滑动板经推动杠杆操作推动该端子。
专利摘要一种零插入力电连接器，包括一基座本体，具有一顶面其上有数个孔道，一盖板，可滑动地设置在的顶面上，数个孔垂直贯穿并对应于该基座的数个孔道，一推动杠杆，由聚合材料制成，包括一操作把手，一转动轴，垂直地置于操作把手的一端，及其座本体及该盖板之间以驱动该盖板移动，数个端子，对应设置在该本体孔道中，可被该盖板推动使芯片载体插脚零插入力地插入。
文档编号H01R13/631GK2253060SQ9620530
公开日1997年4月23日 申请日期1996年2月17日 优先权日1996年2月17日
发明者卢松青, 罗勃·G·马丘 申请人:鸿海精密工业股份有限公司