掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

端子、连接器及电子设备

文献发布时间:2024-04-18 20:01:55


端子、连接器及电子设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种端子、连接器及电子设备。

背景技术

目前,对于中央处理器等高度密集化设计的集成电路芯片,往往采用栅格阵列、球状栅格阵列或者平面栅格阵列等方式进行封装,从而达到体积轻薄短小的目的。在产品研发过程中,如果直接将中央处理器等集成电路芯片焊接在电路板上,将无法根据研发要求而灵活更换这些集成电路芯片。为了解决这个问题,相关技术中提出采用连接器的方式连接集成电路芯片和电路板。通过在连接器中设置导电端子,当集成电路芯片放置于连接器中时,集成电路芯片的引脚能够通过导电端子与电路板电连接,当需要更换集成电路芯片时,从连接器中取出原本的集成电路芯片并放置新的集成电路芯片即可。

在相关技术中,虽然连接器中的导电端子能够实现集成电路芯片与电路板之间的电连接,但是这种导电端子只存在一条信号传输路径,因此这种导电端子会存在较强的自感,从而会导致出现低频谐振,限制了信号传输的带宽。

发明内容

本申请实施例提供了一种端子、连接器及电子设备,能够提高信号传输的带宽。

第一方面,本申请实施例提供了一种端子,包括:

第一连接端,用于连接电路板中的焊盘;第二连接端,用于连接芯片中的焊盘;端子主体,用于连接所述第一连接端和所述第二连接端;所述端子主体包括连通所述第一连接端和所述第二连接端的连接臂,所述连接臂可弹性形变,所述连接臂设置有第一连接部和第二连接部,所述连接臂弹性形变时,所述第一连接部与所述第二连接部接触连通所述第一连接端和所述第二连接端。

第二方面,本申请实施例还提供了一种连接器,包括:设置有端子收容槽,所述端子收容槽中设置有如第一方面所述的端子。

第三方面,本申请实施例还提供了一种电子设备,包括有如第二方面所述的连接器。

本申请实施例至少包括以下有益效果:通过设置可弹性形变的用于连通第一连接端和第二连接端的连接臂,并且在连接臂设置第一连接部和第二连接部,当连接臂弹性形变时,第一连接部与第二连接部接触连通第一连接端和第二连接端,此时,在连接臂形成了连通第一连接端和第二连接端的信号传输路径的情况下,第一连接部和第二连接部还形成了连通第一连接端和第二连接端的另一个信号传输路径,因此,能够降低端子的自感,使得端子的谐振频率增大,从而能够提高信号传输的带宽。

附图说明

图1是本申请一个实施例提供的连接臂弹性形变前的端子的结构示意图;

图2是本申请一个实施例提供的连接臂弹性形变后的端子的结构示意图;

图3是本申请另一个实施例提供的端子的结构的示意图;

图4是相关技术中的端子的结构示意图;

图5是本申请另一个实施例提供的端子的结构示意图;

图6是本申请另一个实施例提供的连接臂弹性形变前的端子的结构示意图;

图7是本申请另一个实施例提供的连接臂弹性形变后的端子的结构示意图;

图8是本申请另一个实施例提供的连接臂弹性形变后的端子的结构示意图;

图9是本申请一个实施例提供的插入损耗的仿真结果的示意图;

图10是本申请一个实施例提供的回波损耗的仿真结果的示意图;

图11是本申请一个实施例提供的时域反射仪的仿真结果的示意图;

图12是本申请一个实施例提供的信号对之间的串扰的仿真结果的示意图;

图13是本申请一个实施例提供的塑胶主体的结构示意图;

图14是图13中A处的局部放大图;

图15是本申请一个实施例提供的连接器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

需要说明的是,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图的描述中,多个(或多项)的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请提供了一种端子、连接器及电子设备,通过设置可弹性形变的用于连通第一连接端和第二连接端的连接臂,并且在连接臂设置第一连接部和第二连接部,当连接臂弹性形变时,第一连接部与第二连接部接触连通第一连接端和第二连接端,此时,在连接臂形成了连通第一连接端和第二连接端的信号传输路径的情况下,第一连接部和第二连接部还形成了连通第一连接端和第二连接端的另一个信号传输路径,因此,能够降低端子的自感,使得端子的谐振频率增大,从而能够提高信号传输的带宽。

下面结合附图,对本申请实施例作进一步阐述。

参照图1,图1是本申请一个实施例提供的端子的结构示意图。该端子包括第一连接端101、第二连接端102和端子主体(图中未示出),其中,第一连接端101用于连接电路板106中的焊盘,第二连接端102用于连接芯片107中焊盘,而端子主体用于连接第一连接端101和第二连接端102,并且端子主体包括连通该第一连接端101和第二连接端102的连接臂(图中未示出),该连接臂可弹性形变,且该连接臂设置有第一连接部103和第二连接部104。参照图2,当连接臂弹性形变时,第一连接部103与第二连接部104接触连通该第一连接端101和第二连接端102。另外,图3为该端子的另一种结构示意图。

在本实施例中,通过设置可弹性形变的用于连通第一连接端101和第二连接端102的连接臂,并且在连接臂设置第一连接部103和第二连接部104,当连接臂弹性形变时,第一连接部103与第二连接部104接触连通第一连接端101和第二连接端102,此时,在连接臂形成了连通第一连接端101和第二连接端102的信号传输路径的情况下,第一连接部103和第二连接部104还形成了连通第一连接端101和第二连接端102的另一个信号传输路径,而相关技术中的端子只有一个信号传输路径(如图4所示),因此本申请实施例中的端子比相关技术中的端子多了一个信号传输路径,因此,本申请实施例能够降低端子的自感,使得端子的谐振频率增大,从而能够提高信号传输的带宽。

可以理解的是,芯片107中的信号可以从第二连接端102进入,流经两个可弹性形变的连接臂,接着从第一连接端101流出,最后达到电路板106中,从而实现了芯片107与电路板106的电连接。

可以理解的是,信号在端子上分布不平均,大量信号聚集在端子的表面,越往端子的中心,信号越少,该现象称为趋肤效应。

一可行的实施方式,第一连接端101可以通过导电材料与电路板106中的焊盘连接,其中,导电材料可以是导电橡胶、导电银胶、锡球或者金属弹簧等,在此不做具体限制。例如,如图1所示,第一连接端101通过锡球105与电路板106中的焊盘连接。

一可行的实施方式,端子的高度可以在1.5mm(毫米)以下,比如1.5mm、1.3mm或者其他取值,在此不做具体限制。

一可行的实施方式,第一连接端101的形状和尺寸以及第二连接端102的形状和尺寸不限,可以根据实际情况设置,其中,第一连接端101的形状和第二连接端102的形状均可以为光滑弧形、光滑圆弧形、光滑平面或者其他形状,以减小第二连接端102与芯片107中的焊盘接触时产生的滑动摩檫力,从而减小对第二连接端102和芯片107中的焊盘的损伤,确保电气连接的稳定性。另外,第一连接端101的尺寸和第二连接端102的尺寸均与端子的尺寸相对应,在此不做具体限制。

一可行的实施方式,第一连接部103和第二连接部104均可以是块状、片状或者其他形状,并且第一连接部103和第二连接部104可以通过卡扣、榫卯或者其他方式接触。比如,当第一连接部103和第二连接部104通过榫卯方式接触时,第一连接部103可以是设有凹槽的方块,而第二连接部104是一个与该凹槽相匹配的凸台,在此不做具体限制。

一可行的实施方式,第一连接端101与电路板106中的焊盘的连接方式以及第二连接端102与芯片107中的焊盘的连接方式均可以有多种,比如焊接(比如激光焊接)或者注塑等等,在此不做具体限制。

基于上一实施例,参照图1,连接臂可以包括连接臂主体109和连接悬臂108,其中,第一连接端101设置于连接臂主体109,第二连接端102设置于连接悬臂108,当连接臂弹性形变时,连接悬臂108相对于连接臂主体109位移,直至连接臂上的第一连接部103与连接臂上的第二连接部104接触连通该第一连接端101和第二连接端102,形成连通第一连接端101和第二连接端102的另一个信号传输路径,因此,在连接臂形成了连通第一连接端101和第二连接端102的信号传输路径的情况下,本申请实施例能够形成两条连通第一连接端101和第二连接端102的信号传输路径,降低了端子的自感,使得端子的谐振频率增大,从而能够提高信号传输的带宽。

具体地,当连接臂弹性形变时,连接悬臂108相对于连接臂主体109位移,并且第二连接部104朝着第一连接部103移动与第一连接部103接触,形成了连通第一连接端101和第二连接端102的另一个信号传输路径。

可以理解的是,连接臂具有良好的弹性,因此,第二连接部104与第一连接部103之间的接触力良好,可确保第二连接部104与第一连接部103之间的电气接触的稳定性。

在一实施例中,参考图1和图5,连接臂主体109弯折形成第一连接支臂115和第二连接支臂116,该第一连接支臂115与连接悬臂108连接,第一连接部103设置于第二连接支臂116,第一连接端101设置于第一连接支臂115和第二连接支臂116的过渡处,在此不做具体限制。

一可选的实施方式,连接悬臂108、第一连接支臂115和第二连接支臂116的长度均不限,可以根据实际需求设置。

基于上一实施例,参照图1和图5,第二连接支臂116与第一连接部103形成包围结构,连接臂弹性形变时,第二连接部104伸进包围结构内部与第一连接部103接触,使得第一连接端101和第二连接端102连通,从而形成了连通第一连接端101和第二连接端102的另一个信号传输路径,本申请实施例对此不做具体限制。

在一实施例中,参照图6,图6为连接臂弹性形变前的端子的结构示意图,第一连接部103包括相对设置的第一连接子部111和第二连接子部112,第二连接部104包括相对设置的第三连接子部113和第四连接子部114。当连接臂(图中未示出)弹性形变时,第一连接子部111与第三连接子部113接触,第二连接子部112与第四连接子部114接触,使得第一连接端101和第二连接端102连通,从而形成了连通第一连接端101和第二连接端102的另一个信号传输路径。

一可行的实施方式,该端子的外形不限于上述所有图示中的端子外形,以端子的横截面为例,端子的截面可以呈多边形,比如三角形、正方形、矩形、菱形、梯形或者其他形状,在此不再一一例举。

基于上一实施例,第一连接子部111与第三连接子部113接触且第二连接子部112与第四连接子部114接触时,第三连接子部113和第四连接子部114均处于弹性形变状态。比如,参照图7,第三连接子部113和第四连接子部114处于弹性形变状态时,第三连接子部113和第四连接子部114相互靠近;或者,参照图8,第三连接子部113和第四连接子部114处于弹性形变状态时,第三连接子部113和第四连接子部114相互远离。

一可行的实施方式,端子可以是一体成型的,即端子只由一种材料制成,该材料为导电材料,在此不做具体限制。

针对上述实施例所提供的端子,下面以具体的示例对本申请中存在两条信号传输路径的端子与现有技术中只有单个信号传输路径的端子的性能测试结果进行详细的描述:

测试结果一:

如图9所示,其中,虚线表示单个信号传输路径对应的插入损耗insertionloss曲线,实线表示两条信号传输路径对应的插入损耗曲线。由图9可知,两条信号传输路径对应的插入损耗比单个信号传输路径对应的插入损耗少。

测试结果二:

如图10所示,其中,虚线表示单个信号传输路径对应的回波损耗曲线,实线表示两条信号传输路径对应的回波损耗曲线。由图10可知,在频率0~60 GHz之间,两条信号传输路径对应的回波损耗的绝对值比单个信号传输路径对应的回波损耗的绝对值大。

测试结果三:

如图11所示,其中,虚线表示单个信号传输路径对应的TDR(Time-DomainReflectometer,时域反射仪),实线表示两条信号传输路径对应的TDR。由图11可知,横轴显示的是时间,纵轴显示的是阻抗值,在时间10~50 ps内,两条信号传输路径对应的阻抗值比单个信号传输路径对应的阻抗值小,在时间50~300 ps内,两条信号传输路径对应的阻抗值与单个信号传输路径对应的阻抗值相近。

测试结果四:

如图12所示,其中,虚线表示单个信号传输路径对应的信号对之间的串扰,实线表示两条信号传输路径对应的信号对之间的串扰。由图12可知,两条信号传输路径对应的信号对之间的串扰比单个信号传输路径对应的信号对之间的串扰小。因此,本申请的端子可以增加对电磁场的屏蔽效果,改善了信号对之间的串扰。

因此,通过对比两条信号传输路径的端子与单个信号传输路径的端子的插入损耗、回波损耗、TDR和信号对之间的串扰,可知两条信号传输路径的端子比单个信号传输路径的端子的信号传输质量高。

此外,本申请的另一个实施例还提供了一种连接器,该连接器设置有端子收容槽,端子收容槽中设置有如上述任一实施例的端子。该连接器具有由上述任一实施例中的端子所带来的有益效果。例如,在端子中,通过设置可弹性形变的用于连通第一连接端和第二连接端的连接臂,并且在连接臂设置第一连接部和第二连接部,当连接臂弹性形变时,第一连接部与第二连接部接触连通第一连接端和第二连接端,此时,在连接臂形成了连通第一连接端和第二连接端的信号传输路径的情况下,第一连接部和第二连接部还形成了连通第一连接端和第二连接端的另一个信号传输路径,因此,能够降低端子的自感,使得端子的谐振频率增大,从而能够提高端子的信号传输带宽,进而提高了该连接器的信号传输带宽。

可以理解的是,每个端子与端子收容槽之间的装配可以实现过盈配合。

一可行的实施方式,如图13和图14所示,该连接器还包括塑胶主体120(Housing,HSG),该塑胶主体120上设直有端子收容槽121,在此不做具体限制。

一可选的实施方式,该端子的信号传输速度可以是112Gbps,也可以是224Gbps,或者是更高的信号传输速度,在此不做具体限制。

一可选的实施方式,该端子可以设置在信号传输速度为112Gbps、224Gbps或者更高的信号传输速度的连接器上,其中,该连接器可以是CPU(Central Processing Unit,中央处理器)Socket(插座)、CPO(co-packaging optical,共封装光学)Socket、CPC(Co-packaging cable,共封装的线缆)Socket、NPC(Near Packaging cable,靠近封装的线缆)Socket或者是其他连接器,在此不做具体限制。

一可选的实施方式,如图15所示,连接器130可以通过锡球105与电路板106焊接,芯片107可以与连接器的触点(即第二连接端)连接,以便于拆卸芯片107,在此不做具体限制。

一可选的实施方式,端子收容槽的形状可以有多种,并且端子收容槽的形状与端子的形状适配,其中,以端子收容槽的横截面为例,端子收容槽的截面可以呈多边形,比如三角形、正方形、矩形、菱形或者其他形状,在此不再一一例举。

另外,本申请的一个实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括有上述实施例的连接器,该连接器设置有端子收容槽,端子收容槽中设置有如上述任一实施例的端子。因此,该电子设备具有由上述任一实施例中的端子所带来的有益效果,即在该端子中,通过设置可弹性形变的用于连通第一连接端和第二连接端的连接臂,并且在连接臂设置第一连接部和第二连接部,当连接臂弹性形变时,第一连接部与第二连接部接触连通第一连接端和第二连接端,此时,在连接臂形成了连通第一连接端和第二连接端的信号传输路径的情况下,第一连接部和第二连接部还形成了连通第一连接端和第二连接端的另一个信号传输路径,因此,能够降低端子的自感,使得端子的谐振频率增大,从而能够提高端子的信号传输带宽,进而提高该电子设备的的信号传输带宽。

本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。

技术分类

06120116571924