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TWI845391B - 電連接器及電性連接裝置 - Google Patents

電連接器及電性連接裝置 Download PDF

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TWI845391B
TWI845391B TW112129397A TW112129397A TWI845391B TW I845391 B TWI845391 B TW I845391B TW 112129397 A TW112129397 A TW 112129397A TW 112129397 A TW112129397 A TW 112129397A TW I845391 B TWI845391 B TW I845391B
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TW
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plane
grounding
connectors
layer
electrical connector
Prior art date
Application number
TW112129397A
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English (en)
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TW202410557A (zh
Inventor
伍迪 梅納德
大衛 陳
Original Assignee
美商尼康斯股份有限公司
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Publication date
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Abstract

一種電連接器，包含一連接層，及一設置於該連接層的接地層。該連接層包括多個區分為導通組及接地組的連接件。定義一位於該電連接器之外表的第一平面，該接地層包括多個呈貫穿狀且對應導通組之所述連接件的開放部，及至少一對應接地組之所述連接件的封閉部。該等開放部用以供所述連接件通過而延伸至該第一平面外，而該至少一封閉部用以沿朝向該第一平面內側而封擋所述連接件，使得所述連接件不延伸至該第一平面外。本發明亦提供一種電性連接裝置，包含一具有多個所述連接件的電連接器，及一對應本發明電連接器之該接地層的接地封裝板。

Description

電連接器及電性連接裝置
本發明是有關於一種連接器，特別是指一種電連接器及電性連接裝置。
電性連接器用於使兩個以上的電性設備相互達成電性連接，而所述的電性設備大至電腦、路由器、測試裝置等等，小則可為印刷電路板、積體電路等等。另外，除了達成電性連接以外，為了因應更多元化的使用需求，亦需要考量到電性連接器與連接之電性設備之間相互脫離的操作，甚至是需要思及如何較簡便地達成所需之多次拆卸及連接的功能。
其中，若考量到小尺度之電性設備的連接需求，通常會採用模組化封裝的方式來構成連接器的形式，藉此達成所需的功能。而平面網格陣列封裝(Land grid array , L.G.A.)以及球柵陣列封裝(Ball grid array , B.G.A.)，是較常需要使用到小尺度之電性設備的半導體行業中廣泛使用的相關技術，兩者也各有其優缺點。例如，平面網格陣列封裝相較於球柵陣列封裝而言，因不需要製成球狀結構而能降低製造成本，通常被普遍使用在電腦主機板、模組化晶片之可反覆拆卸及插接的連接設備；球柵陣列封裝雖然製造難度較高，但可提供相對更多的接點，相對也較適合用於永久固定式的連接。
現今半導體相關行業的發展突飛猛進，縮小元件尺度、降低元件之間的間距，並提高接點密度的發展趨勢已然成形。然而，若是基於可分離之電連接的需求考量，諸如平面網格陣列封裝之現有技術的相關限制則更加明顯。如前段所述之優缺點而言，平面網格陣列封裝在接點密度的性能發揮上，即明顯不如球柵陣列封裝。甚至，只要尺度縮小到250微米的程度，實施的難度就會大幅提高，並且需要耗費甚高的成本，因此也更遑論因應現今比比皆是之尺度低於50微米的電性設備。
因此，本發明之目的，即在提供一種有利於在更微小尺度較簡便地達成可分離之電連接的電連接器及電性連接裝置。
於是，本發明電連接器，定義一位於該電連接器之外表的第一平面，該電連接器包含一連接層，及一設置於該連接層鄰近於該第一平面之一側且可導電的第一接地層。
該連接層包括多個彼此間隔排列的連接件，定義該等連接件區分為一導通組及一接地組。
該第一接地層包括多個呈貫穿狀且對應該導通組之所述連接件的第一開放部，及至少一個對應該接地組之所述連接件的第一封閉部。該等第一開放部用以供所述連接件通過而延伸至該第一平面以外；而該至少一個第一封閉部用以沿朝向該第一平面內側之方向封擋所述連接件，使得所述連接件不延伸至該第一平面以外。
另外，本發明電連接器，定義一位於該電連接器之外表的第一平面，該電連接器包含一包括多個彼此間隔排列之連接件的連接層，及一設置於該連接層鄰近該第一平面之一側且可導電的接地層。
該接地層包括多個呈貫穿狀且對應該等連接件的開放部，及至少一個對應該等連接件以外的位置並與該第一平面實質齊平的封閉部。該等開放部用以供該等連接件通過而延伸至該第一平面以外。
接著，本發明電性連接裝置，包含一定義出一位於外表之第一平面的電連接器，及一貼附於該電連接器之該第一平面的第一接地封裝板。
該電連接器包括多個彼此間隔排列的連接件，並將該等連接件區分為一導通組及一接地組。
該第一接地封裝板包括一第一導電層，該第一導電層具有多個呈貫穿狀且對應該導通組之所述連接件的第一開放部，及至少一個對應該接地組之所述連接件的第一封閉部。該等第一開放部用以供所述連接件通過而延伸至該第一平面以外；而該至少一個第一封閉部用以沿朝向該第一平面內側之方向封擋所述連接件，使得所述連接件不延伸至該第一平面以外。
再者，本發明電性連接裝置，包含一定義出一位於外表之第一平面的電連接器，及一貼附於該電連接器之該第一平面並包括一導電層的接地封裝板。
該電連接器包括多個彼此間隔排列的連接件。
該導電層具有多個呈貫穿狀且對應該等連接件的開放部，及至少一個對應該等連接件以外的位置，並與該第一平面實質齊平的封閉部。該等開放部用以分別供該等連接件通過而延伸至該第一平面以外。
本發明之功效在於：透過在呈平面結構之該第一接地層、該接地層、該第一導電層，或該導電層上形成所述開放部及所述封閉部的方式，由於製程相對簡單，於是即使是因應較小的尺度需求，也能簡便地配合欲連接之設備的接點，使得該等連接件形成可對應連接的排列，且在電訊號導通的方面，又能利用所述第一封閉部及所述封閉部在必要時形成接地，並能藉由所述第一開放部及所述開放部形成的圍繞結構，對於該等連接件傳輸的訊號形成屏蔽，傳導性能也相當優異。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1與圖2，為本發明電連接器之一第一實施例，定義一位於該第一實施例之外表的第一平面P1，及一與該第一平面P1相間隔的第二平面P2。該第一實施例包含一連接層1、一設置於該連接層1鄰近於該第一平面P1之一側且可導電的第一接地層21、一設置於該連接層1鄰近該第二平面P2之一側且可導電的第二接地層22、二分別設置於該連接層1與該第一接地層21及該第二接地層22之間的黏膠層3，及二分別貼附於該第一接地層21及該第二接地層22以外的封裝板4。具體而言，該第一接地層21及該第二接地層22皆是透過內部之呈平面狀的金屬材料與周遭的接地設備形成電連接，藉此處於接地電位而達成接地目的。於是，該第一平面P1及該第二平面P2概可理解為與所述片狀之金屬材料平行甚至重疊的平面。
該連接層1包括多個呈二維陣列彼此間隔排列的連接件11，定義該等連接件11區分為一導通組及一接地組。如圖3所示地，每一該連接件11具有一固定部110、一連接於該固定部110的第一彈簧部111，及一連接於該固定部110相反於該第一彈簧部111之一側的第二彈簧部112。以本第一實施例用來達成連接效果並傳輸電訊號的用途而言，該導通組即為用以傳輸訊號的一部分該等連接件11，而該接地組顧名思義即是用以連接於前述的接地設備，藉此形成所需之接地參考電位的另一部分該等連接件11。其中，每一該連接件11的該第一彈簧部111及該第二彈簧部112，各自都能在受到朝向該固定部110之方向的外力時，對應產生在一定範圍內得以恢復原狀的向內形變，使得該等第一彈簧部111及該等第二彈簧部112在連接於所欲連接之外部設備時，能因應對應接點直接接觸式的連接需求。
參閱圖3並配合圖2，該第一接地層21包括多個呈貫穿狀且對應該導通組之所述連接件11的第一開放部211，及多個對應該接地組之所述連接件11的第一封閉部212。該等第一開放部211用以供所述連接件11之該第一彈簧部111通過而延伸至該第一平面P1以外，藉此因應連接外部對應之接點的排列，同時也透過該等第一開放部211分別圍繞該等連接件11的結構，對於傳輸信號之該等連接件11形成電性屏蔽效果；而該等第一封閉部212則是用以沿朝向該第一平面P1內側之方向封擋所述連接件11，使得所述連接件11之該第一彈簧部111不延伸至該第一平面P1以外，且與該第一接地層21形成電性連接。具體而言，該第一接地層21含有一層平行於該第一平面P1及該第二平面P2的金屬材料，並且處於接地電位。於是在該接地組之該等連接件11與該第一接地層21達成電性連接時，在利用所述金屬材料形成訊號之屏蔽效果的同時，還能使該等連接件11與該第一接地層21同樣處於接地電位，達成使該接地組之該等連接件11接地的目的。
同理，該第二接地層22概與該第一接地層21的結構相當，也含有一層平行於該第一平面P1及該第二平面P2的金屬材料，且該第二接地層22包括多個呈貫穿狀且分別對應該導通組之所述連接件11的第二開放部221，及多個對應該接地組之所述連接件11的第二封閉部222。其中，該等第二開放部221用以供所述連接件11之該第二彈簧部112通過而延伸至該第二平面P2以外，以因應另一側之外部連接需求，而該等第二封閉部222用以沿朝向該第二平面P2內側之方向封擋所述連接件11，使得所述連接件11之該第二彈簧部112不延伸至該第二平面P2以外，且藉此與處於接地電位的該第二接地層22形成電性連接，以達成所需的接地目的。
參閱圖4，為本發明電連接器之一第二實施例，本第二實施例與該第一實施例的差別在於：本第二實施例包含一對應該第一實施例之該第一接地層21的接地層20，而該接地層20形成有多個開放部201及多個封閉部202，但所有的該等連接件11都是對應該等開放部201。即，該等封閉部202內側並未設置有所述的連接件11，藉此因應不同的製程需求，或者所欲連接之設備的規格，且得以發揮與該第一實施例相同的功效。
要特別說明的是，雖然本第二實施例之該連接層1的該等連接件11都是用來傳輸信號，但若有使該連接層1接地的需求，也可以直接在該連接層1上形成多個得以直接連接於接地電位的接地件(圖中未繪示)。
參閱圖5，為本發明電性連接裝置之一第一裝置實施例，該第一裝置實施例包含一定義出一位於外表之第一平面P1的電連接器C，及一貼附於該電連接器C之該第一平面P1的第一接地封裝板41。該電連接器C包括多個彼此間隔排列的連接件11，並將該等連接件11區分為一導通組及一接地組。該第一接地封裝板41包括一第一導電層410，該第一導電層410具有多個呈貫穿狀且對應該導通組之所述連接件11的第一開放部411，及多個對應該接地組之所述連接件11的第一封閉部412。該等第一開放部411用以供所述連接件11通過而延伸至該第一平面P1以外；而該等第一封閉部412用以沿朝向該第一平面P1內側之方向封擋所述連接件11，使得所述連接件11不延伸至該第一平面P1以外。
具體而言，相較於本發明電連接器之該第一實施例而言，本第一裝置實施例是在該第一接地封裝板41上形成該等第一開放部411及該等第一封閉部412。因此，配合形成該等連接件11之該電連接器C的多樣化規格，只要藉由該第一接地封裝板41來針對該電連接器C達成本就需要執行的封裝製程，即可一併使該第一裝置實施例發揮構成多元化訊號傳輸模式，且簡單形成所需之接地形式的優異性能。另外，在相反於該第一平面P1之另一側，當然也能因應另一側的連接需求，定義一第二平面P2，並且透過結構與該第一接地封裝板41雷同而具有一第二導電層(圖中未標示)的一第二接地封裝板42，使得該等連接件11也能經由該第二導電層的結構，藉此形成該第二接地封裝板42顯露的接點，得以因應對應之連接設備的接點排列。
參閱圖6，值得特別說明的是，考量到本第一裝置實施例在連接各式不同規格之對應設備的使用需求，每一個該第一開放部411也可以對應多個連接件11，只要可以讓該等連接件11延伸至該第一平面P1以外即可。同理，雖然圖6中未有確實繪示，每一個該第一封閉部412(參圖5)也可以對應多個連接件11，藉此因應各種的連接需求。
參閱圖7，為本發明電性連接裝置之一第二裝置實施例，本第二裝置實施例與該第一裝置實施例的差別在於：本第二裝置實施例之一接地封裝板5即對應該第一裝置實施例的該第一接地封裝板41(見圖5)。其中，該接地封裝板5包括一導電層51，而該等開放部511及該等封閉部512是形成於該導電層51，但所有的該等連接件11都是對應該等開放部511。即，該等封閉部512內側並未設置有所述的連接件11，藉此因應不同的製程需求，或者所欲連接之設備的規格，且得以發揮與該第一裝置實施例相同的功效。
綜上所述，本發明電連接器及電性連接裝置，能透過在特定結構上形成所述開放部201、511、所述第一開放部211、所述第二開放部221；以及所述封閉部202、512、所述第一封閉部212、所述第二封閉部222的方式，使得經由所述開放部201、511、所述第一開放部211、所述第二開放部221而能對外連接其他設備的該等連接件11，因應所欲連接之設備的接點位置形成適當的排列，且同時形成必要的接地機制。因此，確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1··············· 連接層 11············· 連接件 110··········· 固定部 111············ 第一彈簧部 112··········· 第二彈簧部 20············· 接地層 201··········· 開放部 202··········· 封閉部 21············· 第一接地層 211··········· 第一開放部 212··········· 第一封閉部 22············· 第二接地層 221··········· 第二開放部 222··········· 第二封閉部 3··············· 黏膠層 4··············· 封裝板 41············· 第一接地封裝板 410··········· 第一導電層 411··········· 第一開放部 412··········· 第一封閉部 42············· 第二接地封裝板 5··············· 接地封裝板 51············· 導電層 511··········· 開放部 512··········· 封閉部 C·············· 電連接器 P1············· 第一平面 P2············· 第二平面
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一立體圖，說明本發明電連接器之一第一實施例； 圖2是一立體分解圖，說明該第一實施例之一連接層、一第一接地層，及一第二接地層； 圖3是一剖視圖，說明該連接層之多個連接件與該第一接地層的連接關係； 圖4是一剖視圖，說明本發明電連接器之一第二實施例； 圖5是一立體分解圖，說明本發明電性連接裝置之一第一裝置實施例； 圖6是一俯視圖，說明該第一裝置實施例的另一種實施態樣；及 圖7是一立體分解圖，說明本發明電性連接裝置之一第二裝置實施例。
1············· 連接層 11············ 連接件 21··········· 第一接地層 211·········· 第一開放部 212·········· 第一封閉部 3············· 黏膠層 4············· 封裝板 P1··········· 第一平面 P2··········· 第二平面

Claims (27)

  1. 一種電連接器，定義一位於該電連接器之外表的第一平面，該電連接器包含： 一連接層，包括多個彼此間隔排列的連接件，定義該等連接件區分為一導通組及一接地組；及 一第一接地層，設置於該連接層鄰近該第一平面之一側且可導電，並包括 多個第一開放部，呈貫穿狀且對應該導通組之所述連接件，並用以供所述連接件通過而延伸至該第一平面以外，及 至少一個第一封閉部，對應該接地組之所述連接件，並用以沿朝向該第一平面內側之方向封擋所述連接件，使得所述連接件不延伸至該第一平面以外。
  2. 如請求項1所述的電連接器，其中，該連接層之該等連接件是呈二維陣列排列。
  3. 如請求項1所述的電連接器，其中，該連接層之該接地組的所述連接件，是與該第一接地層電性連接，且與該第一接地層同樣處於接地電位。
  4. 如請求項1所述的電連接器，還包含一設置於該連接層與該第一接地層之間的黏膠層。
  5. 如請求項1所述的電連接器，還包含一貼附於該第一接地層以外的封裝板。
  6. 如請求項1至5任一項所述的電連接器，其中，該連接層的每一該連接件具有一固定部，及一連接於該固定部且延伸至該第一平面以外的第一彈簧部。
  7. 如請求項1至5任一項所述的電連接器，定義一位於該電連接器之外表且相反於該第一平面的第二平面，該電連接器還包含一設置於該連接層鄰近該第二平面之一側且可導電的第二接地層，其中，該第二接地層包括 多個第二開放部，呈貫穿狀且分別對應該導通組之所述連接件，並用以供所述連接件通過而延伸至該第二平面以外，及 至少一個第二封閉部，對應該接地組之所述連接件，並用以沿朝向該第二平面內側之方向封擋所述連接件，使得所述連接件不延伸至該第二平面以外。
  8. 如請求項7所述的電連接器，其中，該連接層的每一該連接件具有一固定部、一連接於該固定部且延伸至該第一平面以外的第一彈簧部，及一連接於該固定部且延伸至該第二平面以外的第二彈簧部。
  9. 如請求項7所述的電連接器，其中，該連接層之該接地組的所述連接件，是與該第二接地層電性連接，且與該第二接地層同樣處於接地電位。
  10. 如請求項7所述的電連接器，其中，該第一接地層及該第二接地層皆含有一層平行於該第一平面及該第二平面的金屬材料。
  11. 一種電連接器，定義一位於該電連接器之外表的第一平面，該電連接器包含： 一連接層，包括多個彼此間隔排列的連接件；及 一接地層，設置於該連接層鄰近該第一平面之一側且可導電，並包括 多個開放部，呈貫穿狀且對應該等連接件，並用以供該等連接件通過而延伸至該第一平面以外，及 至少一個封閉部，對應該等連接件以外的位置並與該第一平面實質齊平。
  12. 如請求項11所述的電連接器，其中，該接地層含有一層平行於該第一平面的金屬材料。
  13. 如請求項11所述的電連接器，其中，該接地層是處於接地電位。
  14. 如請求項11至13任一項所述的電連接器，其中，該連接層還包括多個電連接於該接地層且與該接地層同樣處於接地電位的接地件。
  15. 一種電性連接裝置，包含： 一電連接器，包括多個彼此間隔排列的連接件，且定義出一位於外表的第一平面，並將該等連接件區分為一導通組及一接地組；及 一第一接地封裝板，貼附於該電連接器之該第一平面，並包括一第一導電層，該第一導電層具有 多個第一開放部，呈貫穿狀且對應該導通組之所述連接件，並用以供所述連接件通過而延伸至該第一平面以外，及 至少一個第一封閉部，對應該接地組之所述連接件，並用以沿朝向該第一平面內側之方向封擋所述連接件，使得所述連接件不延伸至該第一平面以外。
  16. 如請求項15所述的電性連接裝置，其中，該電連接器的該等連接件是呈二維陣列排列。
  17. 如請求項15所述的電性連接裝置，其中，該電連接器之該接地組的所述連接件，是與該第一接地封裝板電性連接，且與該第一接地封裝板同樣處於接地電位。
  18. 如請求項15所述的電性連接裝置，其中，該電連接器與該第一接地封裝板是採用膠黏或焊接的方式相互接合。
  19. 如請求項15至18任一項所述的電性連接裝置，其中，該電連接器的每一該連接件具有一固定部，及一連接於該固定部且延伸至該第一平面以外的第一彈簧部。
  20. 如請求項15至18任一項所述的電性連接裝置，其中，定義一位於該電連接器之外表且相反於該第一平面的第二平面，該電性連接裝置還包含一貼附於該電連接器鄰近該第二平面之一側的第二接地封裝板，其中，該第二接地封裝板包括一第二導電層，該第二導電層具有 多個第二開放部，呈貫穿狀且對應該導通組之所述連接件，並用以供所述連接件通過而延伸至該第二平面以外，及 至少一個第二封閉部，對應該接地組之所述連接件，並用以沿朝向該第二平面內側之方向封擋所述連接件，使得所述連接件不延伸至該第二平面以外。
  21. 如請求項20所述的電性連接裝置，其中，該電連接器的每一該連接件具有一固定部、一連接於該固定部且延伸至該第一平面以外的第一彈簧部，及一連接於該固定部且延伸至該第二平面以外的第二彈簧部。
  22. 如請求項20所述的電性連接裝置，其中，該電連接器之該接地組的所述連接件，是與該第二接地封裝板電性連接，且與該第二接地封裝板同樣處於接地電位。
  23. 如請求項20所述的電性連接裝置，其中，該第一接地封裝板及該第二接地封裝板皆含有一層平行於該第一平面及該第二平面的金屬材料。
  24. 如請求項20所述的電性連接裝置，其中，該第一接地封裝板及該第二接地封裝板皆含有一層平行於該第一平面及該第二平面，且由相反兩側之介電材料所夾制的金屬材料。
  25. 一種電性連接裝置，包含： 一電連接器，包括多個彼此間隔排列的連接件，且定義出一位於外表的第一平面；及 一接地封裝板，貼附於該電連接器之該第一平面，並包括一導電層，該導電層具有 多個開放部，呈貫穿狀且對應該等連接件，並用以分別供該等連接件通過而延伸至該第一平面以外，及 至少一個封閉部，對應該等連接件以外的位置，並與該第一平面實質齊平。
  26. 如請求項25所述的電連接器，其中，該接地封裝板含有一層平行於該第一平面的金屬材料。
  27. 如請求項25所述的電連接器，其中，該接地封裝板是處於接地電位。
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