用于连接电气部件的系统及方法

专利名称：用于连接电气部件的系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种用于使一个电气部件与另一个电气部件相连接的系统及方法，尤其涉及一种具有利用张力加载纤维的接触界面的系统及方法。
背景技术：
电气系统中的一些部件有时需要利用电气连接器连接在一起，从而形成一个完整的功能系统。这些部件的尺寸大小和复杂程度可因系统类型的不同而不同。例如，参照图1，系统可包括一底板组件，该底板组件又包括一底板或主板30和多个子插件板32，它们可利用连接器34连接在一起，而且在这些板上还可包括一组用于不同轨道上的多个单独的插针连接。例如，在电信领域内，连接器将一子插件板与一底板连接在一起，而且每个连接器都可包括多达2000个或更多的插针。或者，该系统可包括多个利用单插针同轴式连接器或其它类型的连接器连接在一起的部件，而且在它们之间还存在许多变化。不论电气系统为何种类型，技术的发展都将使电路和电气部件的体积变得越来越小，功率也更加强大。但是，从整体上说，与电路轨道和部件相比，各个连接器的体积仍然很大。
参照图2a和2b，图中示出了图1所示的底板组件的透视图。图2a还示出了连接器34的插件部分的放大截面，该连接器34的插件部分包括一壳体36和多个安装在该壳体36内的插针38。图2b示出了连接器34的插槽部分的放大截面，该连接器34的插槽部分包括一个壳体40，该壳体限定有多个开口42，而这些开口适合于容纳连接器插件部分的插针38。
连接器34的一部分已经在图3a中详细示出。该连接器的插槽部分的每个触点都包括一被安装在其中一个开口(图2b中的附图标记42)内的主体部分44。连接器插针部分的对应插针38适合于与主体部分44相配合。每个插针38和主体部分44都包括一端接触点48。如图3b所示，主体部分44包括两个悬臂46，这种悬臂适合于为对应插针38提供“干涉配合(interference fit)”。为在插针38与主体部分44之间形成合格的电气连接，悬臂46被构造成能够产生一个较大夹紧力的结构形式。这样，就需要一个很高的垂直力使连接器的插件部分与连接器的插槽部分相配合。但在许多应用领域内都不希望出现这种情况，具体如下文所述。
当传统型连接器的插件部分与插槽部分相接合时，插针38在悬臂46之间滑动时做“摩擦接触”动作，这样就需要很高的法向力来克服悬臂的夹紧力并将插针38插入到主体部分44内。在处于接触状态下的两个滑动表面(销和悬臂)之间存在三个摩擦力分量，即粗糙干扰(asperity interactions)、附着力(adhesion)和表面开槽力(surfaceplowing)。在肉眼看起来很平整光滑的那些表面，例如插针38和悬臂46，实际上在放大状态下是不平整和粗糙的。粗糙干扰是这些表面彼此滑动时因表面不规则部之间的干扰而导致的。粗糙干扰既是摩擦产生的原因，也是产生颗粒的原因。类似地，附着力是指位于粗糙表面上的微观接触点的局部焊接，是由于在这些点上的高应力集中造成的。当这些表面相对滑动时，这些焊接点的断裂就成为一摩擦源。
此外，微粒可能被夹在连接器的接触表面之间。例如，参照图4a，图中示出了图3b所示的传统连接器的放大部分，而且图中示出了一颗粒50被夹在插针38与连接器34的悬臂46之间的情形。由悬臂施加的夹紧力52必须足以使微粒局部嵌入一个或两个表面内，如图4b所示，这样就可以在插针38与悬臂46之间仍然保持电气接触。如果夹紧力52不够大，那么微粒50就可能阻碍在插针38与悬臂46之间形成电气连接，这样就可能导致连接器34失效。但是，夹紧力52越高，那么将插针38插入到连接器34插槽部分的主体部分44内所需的法向力就必须越高。当销相对悬臂滑动时，微粒就会在这些表面上切出沟槽。这种现象就被称为“表面开槽”，而且是第三个摩擦分量。
现参照图5，图中示出了插针38与其中一个悬臂46之间的接触点的放大部分，而且有一颗粒50被夹在销38与悬臂46之间。当销沿箭头54所示的方向相对悬臂滑动时，微粒50将在悬臂的表面58和/或销的表面60上开出一沟槽56。该沟槽56使连接器产生磨损，而且尤其对镀金连接器不利，因为金是一种较软的金属，颗粒可能将镀金层切穿，从而使连接器的下面基底露出。这样就会加速连接器的磨损，因为露出的连接器基底例如可能是铜，易于氧化。氧化会使连接器的磨损更加严重，因为存在具有高磨蚀性的氧化颗粒。此外，随着时间的推移，氧化会使电气接触老化，即使没有将连接器拆卸下来并将其重新插入也是如此。
一种能够解决颗粒被夹在表面之间的问题的技术方案就是要提供一种设置有“颗粒收集器”的表面。参照图6a-c，第一表面62可沿箭头66所示的方向相对第二表面64移动。当该表面64没有设置颗粒收集器时，一种被叫做结块的过程会在这些表面的移动过程中使小颗粒68按照图6a-c所示的顺序结合起来并形成一个巨大的块状颗粒70。形成块状颗粒是非常不利的，因为颗粒较大则意味着需要夹紧力才能穿透该颗粒，或者使颗粒嵌在一个或两个表面内，这样才能够使在表面62和表面64之间形成的电气连接较高。因此，表面64可设置有如图6d-6g所示的颗粒收集器72，该收集器可以是一些设置在表面上的小凹槽，如图所示。当表面62从表面64上方移过时，颗粒68会被推入颗粒收集器72内，这样，就不会发生开槽现象或干涉表面62和64之间的电气连接。但是，这些传统型颗粒收集器的缺陷在于在表面64上加工出收集器是一项非常困难的工作，这样就会增加连接器的成本。这些颗粒收集器还形成了易于增加应力和产生破断的特征，这样，与不存在颗粒收集器的情况相比，连接器更加有可能出现非常严重的故障。
另一种电气连接器是插座。插座的独特之处在于在插入/取下的过程中两个接触面之间极少滑动，从而也极少有擦拭动作。尽管插座也可用于电路板-电路板连接、电路板-装置连接、装置-装置连接以及电缆-电路板连接，但是其通常用来在电路板和电气部件之间形成临时连接。插座一般分为两种(1)便于测试电气部件(或装置)的插座；和(2)用于使一个电气部件(或装置)与另一个电气部件(或装置)相连的端部应用的插座。诸如测试插座和老化插座(Burn-inSocket)之类用于测试电气部件的插座，例如可用于与装置或电气部件形成连接，从而完成装置的功能性测试或电完整性测试。此类插座通常设计为仅通过短期连接(例如每个被插入装置只不过为几天)来用于高周期计数(即其设计寿命使其在损坏之前与很多装置接合及脱离)。插座也可用于安装在诸如个人电脑和服务器一类的终端应用场合中的装置。用于该终端应用的插座在电气部件之间形成电气连接，其中，至少一个电气部件在产品寿命期间可能需要更换或升级。在这种情况下使用插座使得一个部件易于拆除，并且无需进行费用高或耗时长的解焊工序。
目前的插座技术是基于pogo插针、弹簧臂、凸轮驱动装置，有时是基于可压缩的导电聚合物。Pogo插针采用安装在圆筒内的小型弹簧，从而当装置受压时在触针上形成法向力。弹簧臂利用悬臂梁以便在从默认位置上偏斜时形成法向力。在试图维持小型化工艺时此两种装置均存在问题。很难制造出越来越小的pogo插针用弹簧，并且成本也很昂贵，而且难以制造出尺寸极小的圆筒和插针。当弹簧臂做得越来越小时，它们会出现过于严格的公差堆叠问题。考虑到接触界面的变化(即插针格栅阵列中的高度不同的插针或某些装置的非平面性)，多个接触点应当能够利用较小的作用力来应付较大的挠度。弹簧梁的小型化存在缺陷，其原因在于，当弹簧梁较小时，规定荷载的偏差相应减小。当在大型阵列范围内组合多个梁时，小型梁的公差堆叠要求可能会过严，导致在某一点处接触较轻，而在另一点处接触非常重，从而可能会导致接触点受损。凸轮驱动装置采用凸轮运动在插座与装置之间强制接触。因为设有许多活动部件，故而非常复杂，而这些活动部件价格昂贵，并且难以保持制作得较小以跟上装置技术。导电聚合物可能需要极高的压应力来通过分界面接触，并且很难获得可重复且稳定的电特性，例如电阻抗和电阻。由于具有可压缩聚合物，所以总有可能越过触点而短接。

发明内容
本发明涉及一种利用接触界面建立与电气部件的电气连接的方法及装置。在某些示例性实施方式中，装置的接触界面包括至少一个加载纤维和至少一个具有至少一个接触点的导体。导体(一个或多个)与加载纤维连接，从而当装置与电气部件接合时可在导体(一个或多个)的接触点(一个或多个)与电气部件之间建立电气连接。在某些示例性实施方式中，导体由加载纤维编织而成，或缠绕在加载纤维上。在一些实施例中，导体由成型触点和导线构成。
在一个示例性实施例中，装置包括一老化插座装置。在另一实施例中，该装置包括测试插座装置。在另一实施例中，装置包括一电路板。在另一实施例中，装置包括处理元件、存储元件或扩展卡。
在某些实施例中，可在装置与多个电气部件之间建立电气连接。
在另一实施例中，装置的接触界面可包括第一和第二导体、一加载纤维和一张力导向件。第一和第二导体可与加载纤维连接，而张力导向件可置于第一和第二导体之间，从而当装置与电气部件接合时，加载纤维与张力导向件相接触。张力导向件可为实心或空心支承柱，或者可为面板的局部。
在一个实施例中，多个加载纤维形成具有多个交点的格栅，导体(一个或多个)在格栅的交点处或其附近可与至少一个加载纤维相连接。
在一可选择的实施例中，多个加载纤维形成具有至少两层加载纤维的阵列，至少一个导体可与第一层加载纤维和第二层加载纤维相连接。
某些实施例中的接触界面还包括一张力弹簧，导体的一端可与张力弹簧相连接。
在一些实施例中，示例性的装置还可包括一与加载纤维(一个或多个)相连接的高频调制器，高频调制器能以基频激发加载纤维(一个或多个)。
在某些实施例中，装置的接触界面包括多个加载纤维和多个导体，其中每一导体与至少一个加载纤维相连接，从而当装置与电气部件接合时，可在至少一部分多个导体与电气部件之间建立起电气连接。在许多实施例中，电气部件包括多个触点，其中，当装置与电气部件接合时，可在接触界面的多个导体的至少一部分与电气部件的多个触点之间建立起电气连接。在某些实施例中，电气部件的多个触点可包括一球状格栅阵列、一表面安装阵列或一插针格栅阵列。
本发明还涉及一种用于检测电气部件的电完整性(electricalintegrity)或功能性的方法及装置。在某些实施例中，装置包括多个加载纤维、多个导体和多个张力导向件。各导体可与至少一个加载纤维相连接。张力导向件可置于各所述导体的至少一侧。在该实施方式中，当装置与电气部件接合时，可在多个导体的至少一部分与电气部件之间建立起电气连接。当装置与电气部件接合时，多个加载纤维的至少一部分可与多个张力导向件相接触。
在一个实施例中，该装置包括一老化插座装置。在另一实施例中，该装置包括测试插座装置。


参照附图，通过对下述多个非限制性实施例所做的说明，将会清楚本发明的上述及其它特征和优点，其中在不同的附图中，类似的附图标记表示类似的元件。这些附图仅用于对本发明进行图示和说明，并非是对本发明保护范围的限制。
图1为一传统底板组件的透视图；图2a为一传统底板组件的透视图，图中示出了传统的插入连接器元件的放大部分；图2b为一传统底板组件的透视图，图中示出了传统的插槽连接器元件的放大部分；
图3a为可与图1、2a和2b所示的底板组件一起使用的传统连接器的横剖面视图；图3b为图3a所示的传统连接器的单个连接的放大横剖面视图；图4a为图3b所示的传统连接器的放大部分的说明图，图中示出了一个被卡住的颗粒；图4b为图4a所示的连接器放大部分的说明图，其中上述颗粒嵌入在连接器的表面内；图5为一示意图，图中示出了开槽现象(plowing phenomenon)的一个实例；图6a-g为颗粒结块的示意图，示出了在连接器中存在和不存在颗粒收集器的情形；图7为根据本发明的编织型连接器的一个实施例的透视图；图8为图7所示的编织型连接器放大部分的一个例子的透视图；图9a和9b为图8所示的连接器局部的放大横剖面视图；图10为图7所示的连接器的简化横剖面视图，其中该连接器具有多个可移动的拉伸端壁；图11为图7所示的连接器的简化横剖面视图，其中该连接器包括多个弹簧部件，这些弹簧部件将非导电性织物纤维连接到端壁上；图12为拉伸底座的另一实例的透视图；图13a为图7和8所示的编织型连接器的放大横剖面视图；图13b为具有一个颗粒的图7和8所示的编织型连接器的放大横剖面视图；图14为图7所示的编织型连接器的放大部分的平面图；图15a为图7所示的连接器在与一配合连接器元件相配合时的透视图；图15b为图7所示的连接器在与一配合连接器元件相配合时的透视图；图16a为根据本发明的连接器的另一实施例的透视图；图16b为图16所示的连接器在与一配合连接器元件脱开后的透视图；图17a为根据本发明的连接器的另一实施例的透视图；图17b为图17a所示的连接器的透视图；图18为根据本发明的编织型连接器的另一实施例的透视图；图19为图18所示的连接器的局部放大横剖面视图；图20a为一配合连接器元件的一个实例的透视图；图20b为配合连接器元件的另一实例的横剖面视图；图21为一配合连接器元件的另一实例的透视图，其中该配合连接器元件可以构成图18所示连接器的一部分；图22为一配合连接器元件的另一实例的透视图，其中该配合连接器元件包括一屏蔽件，该屏蔽件可构成图18所示连接器的一部分；图23为根据本发明的一组编织型连接器的透视图；图24为一个示例性编织型连接器实施例的横剖面视图，图中示出了导体和加载纤维的方位；图25a-b示出了导体编织型连接器的实施例；图26a-c示出了设置有自动端接导体的编织型连接器的实施例；图27示出了几种不同的编织型连接器实施例的电阻与正常接触力之间的关系；28a和28b为根据本发明启示的一种编织型连接器实施例的横剖面视图；图29为一种编织型连接器的实施例的放大横剖面视图，该连接器设置有一个凸起的接触配合表面；图30示出了根据本发明启示的一种编织型电力连接器的示例性实施例；图31为图30所示的编织型连接器实施例的后视图；图32示出了几种示例性弹簧臂的实施例；图33示出了图30所示的编织型连接器实施例的导体配合导体的接合；图34示出了根据本发明启示的编织型电力连接器的另一示例性实施例；图35示出了图34中的连接器的另一视图；图36示出了图34所示的编织型连接器实施例，该连接器设置有多个能够在加载纤维内产生负载的弹簧臂；图37a和37b示出了根据本发明启示的编织型数据连接器的一个示例性实施例；图38示出了具有典型球状格栅阵列的装置；图39示出了具有典型表面安装垫的装置；图40示出了根据本发明启示的一示例性装置；图41示出了根据本发明启示的一装置的示例性导体；图42示出了根据本发明启示的一装置的另一示例性导体；图43示出了根据本发明启示的一示例性导体阵列；图44示出了另一示例性导体阵列；图45示出了根据本发明启示的另一示例性装置；以及图46示出了根据本发明启示的又一示例性装置。
具体实施例方式
本发明提供一种能够克服现有连接器的缺陷的电力连接器。本发明包括一导电体，该导电体具有极高的密度，而且仅利用一较低的法向力就能够使连接器元件与配合连接器元件相互接合。应该知道本发明的应用并非局限于如下述说明书所述或如图所示的部件结构和排列方式的细节。本发明还可以通过其它实施例和方式来实施。另外，还应该知道在本文中所采用的用语和术语仅用于说明，而不具有限制意义。“包括”、“包括有”或“具有”及其变形是指包含后述的所有部件及其等同替换和其它部件。此外，还应该知道在本文中所用的术语“连接器”是指每个插针和插座式连接器元件及插针和插座式连接器元件的组合，以及任何类型的连接器的各个配合连接器元件及其组合。应该知道术语“导体”是指所有导电元件，例如导线、导电纤维、金属带、金属导电芯或其它导电芯等，但并不限于此。
参照图7，图中示出了根据本发明的连接器的一个实施例。该连接器80包括一个壳体82，该壳体可包括一个底座部件84和两个端壁86。多个非导电纤维88可设置在两个端壁86之间。多个导体90可基本沿垂直于多个非导电纤维88的方向从底座部件84伸出。这些导体90可与多个非导电纤维编织在一起，从而沿各个导体的长度方向形成多个隆起和凹入部分，这样就形成了一种编织型连接器结构。通过编织，使每个导体都具有多个触点，而且这些触点设置在各个导体的长度方向上，具体如下所述。
在一个实施例中，多个导体90a，例如四个导体，可一起构成一个电气触点。但是，应该知道每个导体都可以单独构成一个独立的电气触点，或者，也可将任意数量的导体组合在一起形成一个单一电气触点。图7所示的连接器可包括多个端接触点91，这些端接触点例如可以永久性或可拆卸地连接到底板或子插件板上。在图示的实例中，端接触点91被安装到一个板102上，而该板又可被安装到壳体82的底座部件84上。或者，端接部分也可直接与壳体82的底座部件84相连接。该底座部件84和/或端壁86也可用于将连接器80固定到底板或子插件板上。图7所示的连接器适合与一个或多个配合连接器元件相接合，具体如下所述。
图8示出了连接器80的一个放大部分的实例，图中示出了一个电气触点，该电气触点包括四个导体90a。这四个导体90a可与一个公共的端接触点91连接在一起。应该知道端接触点91无需具有图示的形状，而是可以具有任何适合于与例如半导体装置、电路板、电缆等端接的合适结构。根据一个实例，多个导体90a可包括一个第一导体90b和一个设置在第一导体90b附近的第二导体90c。第一和第二导体可按照下述方式与多个非导电纤维88编织在一起使第一根非导电纤维88从第一导体90b的凹入部分92上方和第二导体90c的隆起部分94下方通过。这样，位于导体长度方向上的多个触点就可根据与之接触的配合连接器所在的位置而由凹入部分或隆起部分构成。图8所示的配合触点96可构成配合连接器元件97的一部分，该配合连接器元件97与图15b所示的连接器80相接合。如图8所示，导体90a的凹入部分中的至少一些在导体90a和配合触点96之间形成了多个触点。还应该知道配合触点无需具有图示的形状，而且可以具有用来与例如半导体装置、电路板、电缆等相端接的任何合适结构。
根据一个实施例，存在于连接器80的编织部分中的张力可在连接器80的导体与配合连接器96之间产生接触力。在一个实例中，多个非导电纤维88可包括弹性材料。通过对弹性纤维进行拉伸就可以在非导电纤维88中产生弹性张力，该弹性张力可用于在连接器80与配合触点96之间产生接触力。这种弹性的非导电纤维可预先受到拉伸处理，以产生弹性力；或者，也可以将其安装到拉伸底座上，具体如下所述。
现参照图9a，图中示出了图8所示的连接器沿图8中的剖面线A-A的放大剖视图。这种弹性的非导电纤维88可沿箭头93a和93b所示的方向受到拉伸，这样就可以在非导电纤维中产生预定的张力，而该张力就可以在导体90与配合触点96之间产生预定的接触力。在图9a所示的实例中，非导电纤维88可按照下述方式进行拉伸使非导电纤维88相对配合导体96的剖面99形成一个角度95，以将导体90抵压到配合触点96上。在该实施例中，一个以上的导体90可与配合导体96相接触。或者，如图9b所示，单个导体90可与任何一个单个配合导体96相接触，以形成上述的电气接触。与前一实例相同，非导电纤维86沿箭头93a和93b的方向受到拉伸并相对位于导体90任意一侧的配合触点96的平面形成一个角度97。
如上所述，弹性非导电纤维88可与拉伸底座(tensioning mount)连接在一起。例如，壳体的端壁86可被用作拉伸底座，以在非导电纤维88上产生张力。这一点可例如通过将端壁86设置成能够在第一位置或停止位置250和第二位置或拉伸位置252之间移动的结构形式而得以实现，如图10所示。端壁86从停止位置250向拉伸位置252的移动将使弹性非导电纤维88受到拉伸，这样就产生了张力。如图所示，非导电纤维88的长度可在当拉伸底座处于停止位置250上时(当无配合连接器与连接器80接合时)的纤维的第一长度251与当拉伸底座处于拉伸位置252上时(当一个配合连接器与连接器80相接合时)的第二长度253之间变化。当配合连接器与连接器元件相接合时，非导电纤维88的拉伸和张紧又可以在导电织物(为简明起见，未在图10中示出)和配合触点之间产生接触力。
根据另一实例，如图11所示，弹簧254可与非导电纤维88的一端或两端连接在一起并与对应的一个或两个端壁86相连接，这样就使这些弹簧产生了弹性力。在该实例中，非导电纤维88可以不具有弹性，而且可包括非弹性材料，例如聚酰胺纤维、芳香尼龙纤维等。非导电织物上的张力可由弹簧254的弹性力来提供，而该张力又在导电织物(为简明起见，未在图中示出)和配合连接器元件的导体之间产生接触力。在又一实例中，非导电纤维88可为弹性或非弹性，而且可被安装到拉伸板256(见图12)上，该拉伸板又被安装到端壁86上，或者也可以就是端壁86。该拉伸板可包括多个弹簧部件262，每个弹簧部件都限定了一个开口260，而且每个弹簧部件262都通过一个狭槽264与相邻的弹簧部件隔开。每个非导电纤维都可通过相应的孔260拧入到拉伸板256内，而且例如还可通过粘接到拉伸板上，或者按照使非导电纤维的一个端部不能松脱通过开口260的方式进行连接，而将其安装到拉伸板上。狭槽264能够使每个弹簧部件262独立于相邻的弹簧部件进行操作，同时还能够将多个弹簧部件安装到同一个拉伸底座256上。每个弹簧部件262都可允许少量的位移，这样就可以在非导电纤维中产生拉伸力。在一个实例中，拉伸底座256可具有一种弧形结构，如图12所示。
根据本发明的一方面，在连接器和配合连接器的长度上设置了多个不连续的触点，这样，与传统连接器(如图3a、3b和4所示)的单个连续触点相比，这种设置方式具有一些优点。例如，当有一个颗粒被夹在传统连接器的表面之间时，如图4所示，该颗粒能够阻止在这些表面之间形成电气连接，而且还会产生开槽问题，这种开槽问题将会加速连接器的磨损。申请人发现由夹带颗粒产生的开槽问题是传统连接器的主要磨损来源。开槽问题及由此产生的电气连接不良问题可由本发明的编织型连接器来克服。编织型连接器具有“局部适应性”的特征，在本文中，应该将“局部适应性”理解为能够容忍存在小颗粒，而且不会影响连接器表面之间形成的电气连接。参照图13a和13b，图中示出了图7和8所示的连接器的放大横剖面视图，图中还示出了多个导体90a，这些导体在配合连接器元件96的长度方向上形成了多个不连续的触点。当没有颗粒存在时，导体90a的每个隆起部分/凹入部分都与配合触点96相接触，如图13a所示。当颗粒98被夹在连接器表面之间时，颗粒所在的隆起部分/凹入部分100允许该颗粒的存在，而且可在颗粒的作用下偏转并不与配合触点96相接触，如图13b所示。但是，导体90a的其它隆起部分/凹入部分则与配合触点96保持接触，从而在导体和配合触点96之间形成电气连接。利用这种结构设置，就可以使非常微小的力作用于颗粒上，这样，当连接器的编织表面相对其它表面移动时，颗粒就不会在其它表面上开出沟槽，而且编织型连接器的每个触点都可以在遇到颗粒时进行偏转。因此，编织型连接器可防止出现开槽现象，从而减少连接器的磨损并延长连接器的使用寿命。
现参照图7，连接器80还可包括一个或多个绝缘纤维104，这些绝缘纤维可与多个非导电纤维88编织在一起并可定位在构成电气触点的多组导体之间。绝缘纤维104可用于将一个电气触点与其它电气触点以绝缘方式隔开，从而防止一个电气触点的导体与其它电气触点的导体发生接触并在触点之间产生短路。图14示出了一个连接器实例的放大部分。如图所示，连接器80可包括第一组导体110a和第二组导体110b，这两组导体被一个或多个绝缘纤维104a隔开并与非导电纤维88编织在一起。如上所述，第一组导体110a可与第一端接触点112a相连接，从而形成一个第一电气触点。类似地，第二组导体110b可与第二端接触点112b相连接，从而形成一个第二电气触点。在一个实例中，端接触点112a和112b可一起形成一个单独的差动信号触点对。作为一种替换，每个端接触点都可形成一个单独的、分开的电信号触点。根据另一实例，该连接器80还可包括一个电气屏蔽件106，该部件可按照图7所示的方式进行定位，以将差动信号触点对彼此隔开。当然，应该知道电气屏蔽件还可以包括在不具有差动信号触点对的连接器80的其它实例中。
图15a和15b示出了与一个配合连接器97组合在一起的连接器80。这种配合连接器97可包括一个或多个配合触点96(见图8)，而且还可包括一个配合壳体116，该壳体可具有顶板和底板组件118a、118b，该顶板部件与底板组件被一个隔垫120隔开。配合触点96可被安装到顶板和/或底板组件118a和118b上，从而当连接器80与配合连接器97相接合时，使多个导体90的至少一些触点与配合触点96相接触，以在连接器80与配合连接器97之间形成电气连接。在一个实例中，配合触点96也可以沿顶板和底板组件118a、118b间隔分布，如图15a所示。隔垫120可按照下述方式进行构造使隔垫120的高度基本等于或略小于连接器80的端壁86的高度，以在连接器80与配合连接器97之间形成干涉配合并在配合导体与多个导体90的接触点之间产生接触力。在一个实例中，该隔垫可被构造成能够容纳连接器80的活动拉伸端壁86的结构形式，如上所述。
应该知道这些导体和构成织物的非导电绝缘纤维可以非常细，例如，其直径可介于约0.0001英寸到约0.020英寸之间，这样，采用编织结构就能够使连接器的密度非常高。由于编织型导体具有如上所述的局部适应性，因此，仅需要很少的能量来克服摩擦力，这样，这种连接器仅需要较小的法向力就能够将一个连接器与一个配合连接器元件结合在一起。这样还可以提高连接器的有效寿命，因为当连接器元件与配合连接器元件相接合时，导体出现断裂或弯曲的可能性较小。在将导体、绝缘纤维与非导电性纤维编织在一起后而在织物内形成的空袋或空间也可起到颗粒收集器的作用。与传统的颗粒收集器不同，这些颗粒收集器可存在于织物中，而且无需考虑采用特殊的制造工艺，另外，还不会象传统的颗粒收集器那样产生应力特征。
现参照图16a和16b，图中示出了根据本发明的编织型连接器的另一实施例。在该实施例中，连接器130可包括一个第一连接器元件132和一个配合连接器元件134。第一连接器元件可包括第一和第二导体136a、136b，这些导体可被安装到一个绝缘的壳体块138上。应该知道尽管在图示的实例中第一连接器元件包括两个导体，但是本发明并非局限于此，而且第一连接器元件还可包括两个以上的导体。第一和第二导体可沿第一和第二导体的长度方向具有波形结构，如图所示，这样就使其沿导体的长度方向具有多个触点139。在该实施例的一个实例中，织物是由多个环绕在第一和第二导体136a、136b周围的弹性带140构成的。根据该实例，第一弹性带可从第一导体136a的第一隆起部分的下方穿过并从第二导体136b的第一凹入部分上方穿过，从而形成一种具有与上述连接器80(图7-15b)相似的优点和特性的编织结构。该弹性带140可包括一个弹性体，或者由其它绝缘材料制成。还应该知道该带140无需具有弹性，而且可包括非弹性材料。第一连接器元件的第一和第二导体可以端接于相应的第一和第二端接触点146处，而第一和第二端接触点例如可以永久性或可拆卸地连接到例如底板、电路板、半导体装置、电缆等上。
如上所述，连接器130还可包括一个配合连接器元件(杆状部件)134，该部件可包括被一个绝缘部件144隔开的第三和第四导体142a、142b。当配合连接器元件134与第一连接器元件132相接合时，第一和第二导体的至少一些触点139可与第三和第四导体相接触，并在第一连接器元件与配合连接器元件之间形成电气连接。接触力可由弹性带140上的拉伸力来提供。应该知道配合连接器元件134可包括其它适合于与第一连接器元件的其它导体相接触的导体，而且并非局限于图示的两个导体。类似地，配合连接器元件134可以包括端接触点148，这些端接触点148例如可以永久性或可拆卸地与例如底板、电路板、半导体装置、电缆等连接在一起。
在图17a和17b中示出根据本发明另一编织型连接器的实例。在该实施例中，连接器150可包括一个第一连接器元件152和一个配合连接器元件154。第一连接器元件152可包括一个壳体156，该壳体156可包括一个底座部件158和两个相对的端壁160。第一连接器元件可包括多个导体162，这些导体可被安装到底座部件上，而且与上述连接器130的导体136a和136b相似，这些导体可沿其的长度方向具有波浪形结构。具有波浪形结构的导体沿其长度方向形成了多个触点。在两个相对的端壁160之间可设置多个非导电纤维164，而且这些非导电纤维可与多个导体162编织在一起，从而形成一种编织型连接器结构。配合连接器元件154可包括多个安装在一个绝缘块166上的导体168。当配合连接器元件154与第一连接器元件152相接合时，如图17b所示，位于第一连接器元件的多个导体长度方向上多个触点中的至少一些触点可与配合连接器元件的导体相互接触，从而在它们之间形成电气连接。在一个实例中，这些非导电纤维164可以具有弹性，而且可在第一连接器元件的导体与配合连接器元件之间产生接触力，参照附图9a和9b，如上所述。此外，连接器150可包括任何参照附图10a-12的上述的其它拉伸结构。该连接器150还可相对其它编织型连接器的实施例具有上述优点。具体而言，连接器150可防止夹带的颗粒按照与图13所示的相同方式在导体表面上开出沟槽。
参照图18，图中示出了根据本发明的一种编织型连接器的又一实施例。该连接器170可包括一种编织型结构，该结构包括多个非导电性纤维(带)172和至少一个与这些非导电纤维172编织在一起的导体174。在一个实例中，该连接器可包括多个导体174，其中一些导体可被一个或多个绝缘纤维176彼此隔开。该导体174或这些导体174可与多个非导电纤维172编织在一起，从而沿导体的长度方向形成多个隆起部分和凹入部分，这样就可以沿导体的长度方向形成多个触点。该编织结构可以为如图所示的管状，同时织物的一端与一个壳体部件178连接在一起。但是，应该知道该编织型结构并非局限于管状结构，而是可以具有任何所需的形状。壳体部件178可包括一个端接触点180，该端接触点例如可以永久性或可拆卸地连接到例如电路板、底板、半导体装置、电缆等上。应该知道端接触点180无需为图示的圆形，而是可具有适合与采用该连接器的部件的连接关系的任何形状。
连接器170还可包括一个能够与编织型管体相接合的配合连接器元件(杆状部件)182。该配合连接器元件182可以具有图示的环形横截面，但应该知道该配合连接器元件无需为圆形，而是可以具有所需的其它形状。该配合连接器元件182可包括一个或多个导体184，导体184可沿圆周方向间隔分布在配合连接器元件182上并可沿配合连接器元件182的长度方向延伸。当配合连接器元件182被插入到编织型管体内时，织物的导体174可与配合连接器元件182的导体184相接触，从而在织物的导体与配合连接器元件之间形成电气连接。根据一个实例，该配合连接器元件182和/或编织型管体可包括对位结构(未示出)，这样就能够在插装时使配合连接器元件182与编织型管体相对对准。
在一个实例中，非导电纤维172可以具有弹性，而且其周长基本等于或略小于配合连接器元件182的周长，这样就能够在配合连接器元件与编织型管体之间形成干涉配合。参照图19，图中示出了连接器170的一部分放大横剖面视图，而且图中还示出了非导电纤维172可沿箭头258的方向受到拉伸。处于拉伸状态下的非导电纤维172可提供接触力，该接触力可使位于织物的导体174长度方向上的多个触点中的至少一些触点与配合连接器元件的导体184相接触。在另一实例中，非导电纤维172可以不具有弹性，而且可包括多个弹簧部件(未示出)，这样，当将配合连接器元件182插入时，这些弹簧部件就能够使管体的周长变大。因此，这些弹簧部件可在编织型管体上提供弹性力/拉伸力，而该力又在多个触点中的至少一些触点与配合连接器元件182的导体184之间提供接触力。
如上所述，织物具有局部适应性，而且也可在被用作颗粒收集器的织物纤维之间包括多个空间或空袋。此外，织物的一个或多个导体174可以集合在一起(在图18和19所示的实例中，导体174成对集合)，从而形成一个单独的电气触点。将导体集合在一起还可以通过在每个电气接触上提供更多的接点来提高连接器的可靠性，这样就可以减小整体接触电阻并能够在不影响电气连接的前提下容纳多个颗粒。
现参照图20a和20b，图中分别用透视图和横剖面视图示出了可与连接器170一起使用的配合连接器元件182的两个实例。根据一个实例，如图20a所示，配合连接器元件182可包括一个绝缘芯或其它非导电芯188，该芯体全部或至少局部被一个导电层190所包围。导体184可通过绝缘部件192与导电层190隔开。这些绝缘部件可以是独立于每个导体184的部件，如图所示，或者也可以包括一个至少局部包围着导电层190的绝缘层。该配合连接器元件还可包括一个绝缘的壳体部件186。
根据另一实例，如图20b所示，配合连接器元件182可包括一个导电芯194，在该导电芯内限定有一个腔体196。在该腔体196内，可设置光导纤维、能够提高杆状部件的整体强度和耐用性的加强部件和传热部件中的任何一个或多个，其中传热部件可用于将在连接器内产生的热量通过在导体内传播的电信号散发出去。在一个实例中，一个排扰线可被设置在该腔体内并可与导电芯相连接，这样就可以将其用作连接器的接地线。如图20a所示，壳体部件186可以为圆形，以增加配合连接器元件的周长，而且还可以包括一个或多个切槽198，切槽198可被用作连接器的对位点，以利于配合连接器元件与编织管体的导体对准。或者，该壳体部件可包括扁平部分200，如图20b所示，该扁平部分可被用作对位导向件。还应该知道壳体部件还可以具有所需的其它形状，而且可包括本领域技术人员公知的任何对位结构。
图21示出了可与连接器170一起使用的配合连接器元件182的再一实例。在该实例中，这种配合连接器元件可包括一个绝缘芯或其它非导电芯202，该芯体可设置有一个或多个能够容纳导体184的沟槽，这样，导体184的顶面就基本与配合连接器元件的外表面相平齐。
根据另一实例，如图22所示，连接器170还可包括一个电气屏蔽件204，该屏蔽件204可以被安装在基本包围编织管周围的位置上。该屏蔽件可包括一个非导电内层106，该内层可防止导体174与屏蔽件相接触，而避免由此将其短接在一起。在一个实例中，杆状部件可包括一排扰线，该排扰线设置在配合连接器元件的腔体内，如上所述，而且该排扰线可与电气屏蔽件204电气连接。该屏蔽件204例如可包括箔片、金属编织层或本领域技术人员公知的其它类型的屏蔽结构。
现参照图23，图中示出了根据本发明的一组编织型连接器的实例。根据一个实施例，该连接器组210可包括一个或多个第一种类型的编织型连接器212和一个或多个第二种类型的编织型连接器214。在一个实例中，编织型连接器212可以是如图7-15b所示的上述连接器80，而且可用来将设置在不同电路板上的信号轨道或元件相互连接起来。该编织型连接器214可以是如图18-22所示的上述连接器170，而且可用于将设置在不同电路板上的连接器动力轨道或部件连接起来。在一个可采用连接器170来提供电源供给连接的实例中，杆状部件180可以基本上完全导电。此外，在该实例中，无需包括绝缘纤维176和先前所述的不导电的纤维172，而且实际上它们可以是导电的，这样就能够在编织管与杆状部件之间形成更大的电气通路。这些连接器可被安装在一个如图所示的板件216上，该板件例如可以是一底板、电路板等，而且可包括多个被安装在背面上或设置在连接器(未示出)之间的电气轨道和部件。
如本文所述，采用与加载纤维例如非导电纤维进行编织或缠绕在一起的导体能够为电气连接器系统提供很多优点。设计人员一直在努力开发(1)更小的电气连接器和(2)具有最小电阻的电气连接器。在本文中描述的编织型连接器能够在这两个领域内提供很多优点。一个装配好的电气连接器的总电阻基本上是该连接器插入侧的电阻特性、该连接器插槽侧的电阻特性和位于该连接器之上述两侧之间的界面的电阻的函数。该电气连接器的插入侧和插槽侧的电阻特性基本上取决于其各个电导体的物理几何形状和材料特性。插入侧连接器的电阻例如一般是其导体(或多个导体)的横截面面积、长度和材料特性的函数。这些导体的物理几何形状和材料的选取通常由电气连接器的负载能力、尺寸限制、结构和环境因素及加工能力来加以规定。
电气连接器的另一个重要参数就是要得到一种低且稳定、可分离的电阻接口，即，电接触电阻。在特定的加载区域内，导体与配合导体之间的电接触电阻可以是作用于两个导电表面之间的法向接触力的函数。如图24所示，编织型连接器的法向接触力310是加载纤维304所施加的拉伸力T、在加载纤维304和配合导体306的接触配合表面308之间形成的角度312、和受到拉伸力T作用的导体302的数量的函数。当拉伸力T和/或角度312变大时，法向接触力310也变大。此外，对于所需的法向接触力310而言，拉伸力T/角度312可在很大范围内进行组合，这样就能够产生所需的法向接触力310。
图25a-b示出了用于对被编织在加载纤维304上的导体302进行端接的方法。参照图25a，导体302被卷绕在第一加载纤维304a、第二加载纤维304b和最后加载纤维304z上。由导体302与加载纤维304构成的织物的方位和/或图案在其它实施例中是可变的，例如由导体302构成的凹入部分可围绕多于一个的加载纤维304等。位于一侧的导体302端接于一个端接点340处。端接点340一般包括如上所述的端接触点。在一个示例性实施例中，导体302还可在另一个端接点(未示出)上与织物的相对侧端接，与端接点340不同，该端接点一般不包括端接触点。图25b示出了用于将导体302编织到加载纤维304a-z上的优选实施例。在图25b中，导体302按照与上述相同的方式被编织在第一和第二加载纤维304a、304b周围。但在该优选实施例中，导体302被卷绕在最后加载纤维304z上，接着被编织在第二加载纤维304b上，然后被编织在第一加载纤维304a上。这样，导体302就在端接点340处开始编织在导体304a、304b上，而后又被缠绕在加载纤维304z上，接着，导体302(再次)编织在加载纤维304b、304a上并端接于端接点340处。由于已经将导体302缠绕在最后那个加载纤维304z上并使其成为织物的下一个导体(细丝)，因此也就无需第二个端接点。因此，当按照这种方式将导体302缠绕在最后那个加载纤维304z上时，导体302就被称为自动端接型导体。
图26a-c示出了将导体302编织到加载纤维304上的方式的一些示例性实施例。图26a-c所示的导体302为自动端接型导体，而且尽管在附图中仅仅示出了一个导体302，但本领域的技术人员立刻会知道在图示的实施例中还可以设置其它导体302。图26a示出了一个作为直线状织物设置的导体302。该导体302形成了第一组自相缠绕的(即自动端接的)隆起部分364和凹入部分366，然后形成了第二组隆起部分364和凹入部分366，第二组隆起部分和凹入部分位于第一组隆起部分364和凹入部分366附近并相对第一组隆起部分和凹入部分偏移。第一组的隆起部分364和第二组的凹入部分366(或者，第一组的凹入部分366和第二组的隆起部分364)一起形成了一个环圈362。加载纤维304可设置在这些环圈362内(即，与这些环圈362相接合)。尽管图26a-c的导体302被表示成自动端接型导体，但在其它实施例中，导体302无需为自动端接型导体。当采用非自动端接型导体302制成与图26a所示织物相似的直线状织物时，第一导体302形成了第一组隆起部分364和凹入部分366，而第二导体302则形成了第二组隆起部分364和凹入部分366，其中第二组隆起和凹入部分位于第一组附近并相对第一组偏移。环圈362以类似方式由相应的隆起部分364和凹入部分366构成。图26b示出了被排列成交叉型织物的导体302。图26b的导体302形成了第一组隆起部分364和凹入部分366，而且向后缠绕在其自身上，然后形成了相互编织在一起的第二组隆起部分364和凹入部分366，而且第二组相对第一组隆起部分364和凹入部分366偏移。类似地，第一组的隆起部分364和第二组的凹入部分366(或者，第一组的凹入部分366和第二组的隆起部分364)一起形成了环圈362，而环圈362可被加载纤维304所占用。非自动端接型导体302还可被排列成交叉型织物。
图26c示出了一种自动端接型导体302，该导体被交叉编织到四个加载纤维304上。图26c的导体302形成了五个环圈362a-e。在某些示例性实施例中，加载纤维304设置在各个由导体302构成的环圈362内。但是，不是所有的环圈362都需要被加载纤维304所占用。例如，图26c示出了一个示例性实施例，在该实施例中，环圈362c内没有容纳加载纤维304。在某些由导体302和加载纤维304构成的织物实施例中，希望包括未被占用的环圈362，这样就可以使该织物的整体刚性(和柔韧性)达到所需的程度。在织物内具有未被占用的环圈362还有利于进行操作并降低制造成本。例如，当该织物结构被安装到一个底座上时，织物就可能相对配合导体略微错开。由于存在未被占用的环圈362，因此这种错开可以得到补偿。这样，通过利用未被占用或未被“缝合”的环圈，即加载纤维304没有接触到环圈，就能够利用织物结构的适应性来保证导体/配合导体具有更好的导电性，同时还可以将织物的拉伸力保持最小。利用未被占用的环圈362还允许在装配过程中存在更大的间隙公差。此外，采用未被缝合的环圈362还允许利用同一工具对不同的连接器实施例进行加工(例如，采用同一工具可以对具有八个环圈362和六个“缝合”加载纤维304的织物8及具有八个环圈362和八个加载纤维304的织物进行处理)。当采用未被缝合的环圈362时，还可以采用直线状(非编织)导体302。
对多种由导体302和加载纤维304构成的织物的几何形状进行检测，以确定出法向接触力310和接触电阻之间的关系。现参照图27，在不同的编织型连接器的实施例(在图例中列出)中，被测编织型连接器实施例的总电阻在Y轴314上表示出来，而且该总电阻是在X轴316上表示出来的法向接触力范围内确定出来的。如图27所示，整体趋势318示出了当法向接触力(单位为牛顿(N))变大时，总电阻的接触阻力分量(以毫欧姆为单位(mOhms))一般会下降。但本领域的技术人员很容易地知道接触阻力的下降仅仅在法向接触力的一定范围内延伸；在临界法向接触力范围外的继续增加将不会使接触电阻继续减小。换言之，趋势318会随着沿X轴316的逐渐移动而趋向于平缓。
例如，由图27的数据可以确定出足以使编织型连接器的接触电阻达到最小的法向接触力(或其范围)。为了能够产生这些法向接触力，就要为指定的编织型连接器的实施例确定出将要施加在加载纤维304上的拉伸力T的最佳操作范围和角度312(该角度表示加载纤维304相对导体302的方位)。本领域的技术人员容易知道目前已有的大部分传统电气连接器能够通过介于约0.35至0.5N或更高范围内的法向接触力而操作。图27所示的数据显示出通过在编织型连接器系统的导体302上产生多个接触点，就能够利用非常小的加载水平(即，法向接触力)来产生非常低且可重复的接触电阻。例如，图27的数据表明对于许多被测编织型连接器的实施例而言，介于约0.020和0.045N之间的法向接触力足以使接触电阻达到最小。这样，这种法向接触力就表示传统电气连接器的法向接触力的减小幅度。
当认识到可在这些编织型多触点连接器中采用非常低的法向接触力时，如何在各个导体302的接触点上可靠地产生这些法向接触力就成为一种挑战。导体302的这些接触点就是在导体302和配合导体306的接触配合表面308之间形成电气连接的位置。图28a和28b示出了能够在每个接触点上产生所需法向接触力的编织型多触点连接器400的一个示例性实施例。图26a和26b示出了一种编织型连接器400的横剖面视图，该连接器具有一编织型连接器元件410和一配合连接器元件420。该编织型连接器元件410由加载纤维304和导体302构成。加载纤维304的端部一般被固定到端板(未示出)或其它固定结构上，具体如下所述。在编织型连接器元件410与配合连接器元件420相接合之前，加载纤维304可处于无载荷(未被拉伸)或加载的状态下。尽管在这些横剖面视图中仅仅示出了一个加载纤维304，但应该知道最好在图示加载纤维304的后方(或前方)还设置有其它加载纤维304。编织型连接器元件410具有三束或组被编织在各个加载纤维304周围的导体302。导体302的虚线部分反映出编织型连接器302的隆起部分和凹入部分位于图示的特定横截面之外的情形。一般情况下，第二加载纤维304(未示出)可与这些位于平面外的隆起部分和凹入部分接合使用。尽管未在图中示出，但是，导体302可被直接安装在靠着临近导体302的位置上，以使相邻的导体302之间具有导电性。
图28b示出了图28a所示的编织型连接器元件410在与配合连接器元件420接合后的状态。为了能够与编织型连接器元件410相接合，将编织型连接器元件410插装到配合连接器元件420的腔体422内。在某些实施例中，配合导体306的前表面(未示出)可被倒角，目的是更好地容纳插装到其中的编织型连接器元件410。当插入到配合连接器元件420内时，加载纤维304将产生位移，以适应腔体422的轮廓形状和配合导体306的存在。在某些实施例中，可通过对加载纤维304进行拉伸的方式来便于加载纤维304的位移。在其它实施例中，可通过对处于松弛状态(预先接合状态)下的加载纤维304拉紧，或者通过拉伸和拉紧的组合，来适应这种位移，其中拉伸和拉紧将使加载纤维304上存在拉伸力T。如上所述，由于加载纤维304和导体302构成的织物的方位和排列方式，加载纤维304上的拉伸力T将使某些法向接触力存在于接触点上。如图28b所示，编织型连接器400设置有配合导体306，这些导体可以设置在配合连接器元件420的内表面(该内表面限定了腔体422)上。这种交错式的接触排列能够在相对且平行的平面状接触配合表面308上形成交错排列的触点。
另一实施例用一种曲面状(例如凸形)接触配合表面308替代如图28b所示的平面状(例如基本为平面状)接触配合表面308。接触配合表面308的曲率能够提高对导体302与配合导体306沿法向的接触点之间的接触的公差进行控制。(接触配合表面308)的曲面表面有利于在两个独立的接触表面之间保持被非常紧密控制的法向力。但是，曲面表面本身一般不会有利于保持导体302与配合导体306之间的侧向对准。采用平行于导体302的分段并设置在这些分段之间的绝缘纤维(例如如图7所示的绝缘纤维104)来帮助相邻导体302进行侧向对位。接触配合表面308的曲率无需这样大；利用较小的曲率可以改善位置公差。在某些优选实施例中，具有较大曲率半径的接触配合表面308可用于实现某些所需的制造位置公差。图29示出了另一种配合导体306，该导体具有一个曲面状的接触配合表面308，该表面308可用于图28所示的编织型连接器400上。接触配合表面308的曲率能够在制造和操作过程中允许存在很大的定位公差。
参照图29，通常通过采用曲率半径R336大于配合导体306宽度W309的接触配合表面308来提高位置公差。具体而言，两个导体302之间的侧向间距L332、两个导体302之间的角度α334、以及接触配合表面308的曲率半径R336之间的关系由公式L≈αR确定。最小的侧向间距L332由导体302的直径来设定，这样，就可以通过使导体302直接靠在一起的方式而对侧向间距L332进行紧密控制。换言之，在某些示例性实施例中，导体302按照下述方式进行设置使相邻导体302之间不存在间隙。这样，对于非常小的角度α334而言，可以确定出所需的曲率半径R336。在一个示例性实施例中，例如角度α334为0.25度，导体302的直径为0.005英寸，那么优选接触配合表面308的曲率半径为R336就应该约为2.29英寸。其公差也可以非常大，因为角度α334与曲率半径R336直接相关。例如，如果曲率半径R336的公差被设定为±0.10英寸，那么角度α334可在0.261度与0.239度之间变化。为了示出采用曲面形接触配合表面308使图28所示的按平面状进行排列的实施例保持0.03度公差的好处，就需要使偏移高度H324的公差为0.0000105英寸。此外，引入曲面形接触配合表面308不会在本质上影响编织型连接器的整体高度。例如，当曲率半径R336为2.29英寸，配合导体306的宽度W309为0.50英寸，那么圆弧的总高度311就仅仅约为0.014英寸，即接触配合表面308几乎为平面。
对于多触点电气连接器、尤其是多触点电源连接器而言，载荷平衡是一个关键性问题。电气连接器内的载荷不平衡将使这些连接器被烧坏并且变得不能操作。对于其基本结构而言，电气连接器仅仅在突出和凹入型导电插针之间提供多个导电触点。对于载荷平衡的电气连接器而言，输入电流会通过每个触点被均匀分配。这样，对于具有四个触点的10安培连接器而言，如果通过每个触点输送2.5安培的电流，那么该连接器就处于平衡状态。如果连接器的载荷不平衡，那么流过一个触点的电流就会大于另一触点流过的电流。电流的不平衡可能会在其中一个“过载”触点处产生过载，这样就会导致局部熔接，局部出现温度峰值和导体板的损坏，所有这些都会增加连接器的磨损和/或迅速使系统出现故障。连接器系统内的导电路线的长度不同、在一个点处可拆式接口的接触电阻过高(例如，由于触点几何形状不合适)或在连接器内存在很大的热梯度都能够导致载荷不均衡。本发明提供的电源连接器的一个优点在于它们完全(或基本上)能够实现通过多个触点的载荷平衡。对于每个导体302(例如导电纤维)而言，能够与配合导体306导电接触的第一触点可被设计成能够传送全电流载荷的结构形式，其中全电流载荷将被分配给导体302。沿导体302设置的后续触点也可被整体设计成当在第一触点出现故障的情况下能够传送全电流载荷(从而形成电气触点)的结构形式。因此，设置在各个导体302的第一触点下游侧的其它触点就能够传送所有或部分分配电流，但其主要用途一般就是备用触点。此外，如上所述，多个触点可通过形成多个热通道而有利于防止出现局部热点。
在大部分示例性实施例中，连接器的导体302一般具有相似的几何形状、电学特性和导电线路长度。但在某些实施例中，连接器的导体302可具有不同的几何形状、电学特性和/或导电线路长度。此外，在某些优选的电源连接器实施例中，连接器的每个导体302都与相邻的导体302导电接触。在每个导体302的长度方向上设置多个触点并在相邻的导体302之间建立电气连接还可以保证多触点编织型电力连接器的实施例充分实现载荷平衡。此外，编织型连接器的几何形状和结构还可防止出现单触点接口故障。如果设置在第一导体302附近的导体302与配合导体306导电接触，那么第一导体302就不会出现故障(不论第一导体302的触点是否与配合导体306相接触)，因为第一导体302内的载荷能够通过相邻的导体302传输给配合导体306。
图30示出了处于载荷平衡状态下的多触点编织型连接器500的一个示例性实施例。该电力连接器500由两个伸长的组件构成一个电源组件和一个返回组件。这些组件在一个很宽的区域内形成了多个触点，这样就能够使超静电性能很高、可分的接触电阻较低，而且使寄生性电损耗的散热性能更好。图示的电力连接器500是一个30安培的直流连接器，该连接器具有一个电源电路512和一个返回(接地)电路514。本领域技术人员容易知道在本发明的保护范围内，还可以构造出具有不同结构和驱动性能的电力连接器。电力连接器500的负载性能例如可通过添加另外的导体302而得以提高。参照图30，该电力连接器500由一个编织型连接器元件510和一个配合连接器元件520构成。为简明起见，在这些附图中，省略了配合连接器元件520的外部壳体。编织型连接器元件510包括一个壳体530、一个电源电路512、一个返回电路514、端板536、对位销534和多个加载纤维304。壳体530设置有多个凹槽532，这些凹槽能够有利于将配合连接器元件的外部壳体(未示出)装配到编织型连接器元件510的壳体530上。这些凹槽532可容纳一个对位销(未示出)或一个紧固件(未示出)。电源电路512由多个按照本发明所述的方式编织在多个个加载纤维304上的导体302构成。为了能够达到30安培的所需负载能力，根据导体302的直径及其电学性能的不同，电源电路512例如可具有20-40个导体302。
在某些示例性实施例中，这些导体302可由直径介于0.0002至0.010英寸之间的铜或铜合金(例如，C110铜，C172铜铍合金)线构成。或者，这些导体也可由具有类似矩形横截面尺寸的扁平带状铜或铜合金线构成。这些导体302还可被电镀，以防止或减少氧化，例如可以镀镍或镀金。对于指定的编织型连接器实施例而言，合适的导体302应该根据所用连接器的所需负载能力、候选导体302的机械强度、如果采用候选导体302而可能出现的制造问题和其它系统要求、例如所需的拉伸力T来确定。电源电路512的导体302从壳体530的背部伸出并可与一个端接触点或其它导体元件相连接，通过该端接触点或其它导体元件就可以将电力传输给电力连接器500。如下所述，电源电路512的加载纤维304能够传送拉伸力T，该拉伸力最终转换成在导体302的接触点处确定的法向接触力。在示例性实施例中，加载纤维304可由尼龙、碳氟化合物、聚芳族酰胺(polyaramids)和对芳族酰胺(paraaramids)(例如，Kevlar，Spectra，Vectran)、聚酰胺(polyamids)、导电金属和天然纤维(例如棉)构成。在大部分示例性实施例中，加载纤维304的直径(或宽度)约为0.010至0.002英寸。但是，在某些实施例中，当采用高性能的工程纤维(例如，Kevlar)时，加载纤维304的直径/宽度可以低至18微米。在一个优选实施例中，加载纤维304由非导电材料制成。返回电路514按照与电源电路512相同的方式进行设置，除了电源电路512与一个端接触点相连接外，其中该端接触点能够与返回电路相连接。
电源连接器500的配合连接器元件520由一个外部壳体(未示出)、一个绝缘壳体526、两个配合导体522和两个弹簧臂528构成。配合导体522与绝缘壳体526的相对的两侧连接在一起，从而当配合连接器元件520与编织型连接器元件510相接合时，导体302(电路512和514)的接触点将与配合导体522电气接触。绝缘壳体526用于为配合导体522提供结构基架，而且还可用于将配合导体522彼此绝缘隔开。绝缘壳体526设置有多个能够容纳对位销534的孔523，这样就会有利于将配合连接器元件520连接到编织型连接器元件510上(反之亦然)。弹簧臂528可用于将配合连接器元件520可靠地固定到编织型连接器元件510上。此外，在某些优选实施例中，弹簧臂528还与编织型连接器元件510的端板536接合操作，以将拉伸负载T施加到编织型连接器元件510的加载纤维304上。
图31示出了一种编织型连接器元件510的示例性实施例，该连接器元件具有浮动端板536，其能够在加载纤维304上产生拉伸力T。图31示出了图30的编织型连接器元件510的后视图，其中为简明起见，壳体530的背部部分已经被拆除。加载纤维304可与电源电路512及返回电路514的导体302编织在一起。加载纤维304的端部与两个相对的浮动端板536相连接。加载纤维304的端部可通过多种本领域公知的部件、例如通过机械式紧固件或粘接装置与浮动端板连接在一起。浮动端板536能够在安装配合连接器元件520之前进行浮动(即，保持在不受约束的状态下)，或在一个可替代的实施例中，与壳体530及端板536连接在一起的第二弹簧机构(未示出)可用于控制端板536的侧向(向外)位移，即在远离电路512、514的方向。在某些示例性实施例中，在安装配合连接器元件520之前，加载纤维304将处于未被拉伸的状态下。但在其它示例性实施例中，在安装配合连接器520之前，加载纤维304上可存在一定的拉伸载荷(通常小于产生所需法向接触力所需的拉伸力T)。这种预装的拉伸载荷可由第二弹簧机构产生，或者也可在将加载纤维304与端板536连接在一起之前预先施加到加载纤维304上。
当将配合连接器元件520插入到编织型连接器元件510内(反之亦然)时，配合连接器元件520的弹簧臂528与编织型连接器元件510的浮动端板536相接合。根据弹簧臂528的刚度、导体302的刚性和/或弹性、第二弹簧机构(如果存在)的刚性和弹簧臂528与端板536的预装尺寸/位置的不同，端板536将会由于设置了弹簧臂528而在一定程度内(向外移动)产生位移。当然，在该过程中，弹簧臂528还可以产生一定的偏转。浮动端板536的向外移动能够在加载纤维304上产生拉伸力T。在一个示例性实施例中，加载纤维304由弹性材料构成。在这样的示例性实施例中，两个端板536的相对位移将在加载纤维304上产生基本相等的拉伸量。在其它示例性实施例中，弹簧臂528可被直接安装到编织型连接器元件510的浮动端板536上，而不是安装在配合连接器元件520上，如图30所示。
图32a-c示出了根据本发明的启示制成的弹簧臂528的某些示例性实施例。通过将弹簧臂528的一部分嵌装在配合连接器元件520的绝缘壳体526内的方式来提高弹簧臂528的有效弹簧高度529。当将配合连接器元件520插装到编织型连接器元件510内时，对于给定载荷，弹簧臂528最好能够产生一个大的相对偏转量(例如约0.020英寸)。通过产生大的相对移动，就可以放松在装配过程中的制造和对位公差(例如，加载纤维304的长度公差可在±0.005至±0.015英寸的范围内进行改变)，同时仍然将最终的装配线公差保持在规定的范围内。图32a示出了弹簧臂528的一个示例性实施例，其中弹簧臂528的很小一部分被嵌装在配合连接器元件520的绝缘壳体526内，或者弹簧臂528根本就没有嵌装在该绝缘壳体内。图32b-c示出了弹簧臂528的两个优选实施例，该弹簧臂528的绝大部分都被嵌装在配合连接器元件520的绝缘壳体526内。嵌装在绝缘壳体526内的弹簧臂528的部分除了锚固点525外应该能够(在绝缘壳体526内)自由移动，其中弹簧臂被固定在锚固点525上。图32b的弹簧臂528基本上沿着一个半圆移动并端接于锚固点525处，而且基本平行于末端偏转的有效方向527。图32c的弹簧臂528基本沿着四分之三圆移动并端接于锚固点525处，而且基本上垂直于末端偏转有效方向527。在图32b-c中示出的弹簧臂528的实施例具有较长的有效弹簧高度529，与图32a所示的“短”弹簧臂528的实施例相比，对于相同的力而言，有效弹簧高度较大能够相应地产生较大的末端偏转移动527。
在某些示例性实施例中，弹簧臂528可由金属或金属合金、例如镍钛合金构成，而且可以是金属丝弹簧或带状弹簧等。根据弹簧臂528和连接器500直径尺寸的不同，也可以采用多匝弹簧臂528。
图33为电力连接器500在配合连接器元件520已经与编织型连接器元件510相接合后的前视图。为简明起见，已经将配合连接器元件520的外部壳体和弹簧臂528与编织型连接器元件510的壳体从其它结构中拆掉。从图33中可以看到，在配合连接器元件520接合后，电路512、514的导体302的触点将与配合连接器522的接触配合表面524电气接触。如上所述，尽管接触配合表面524基本为平面状，但在优选实施例中，接触配合表面524可由一定的曲率半径R(未示出)例如R336限定而成。在某些优选实施例中，该曲率半径R336将大于配合导体522的宽度W(未示出)，例如W309。
图34示出了具有良好平衡性的多触点编织型电力连接器600的另一示例性实施例。该电力连接器600由两个伸长的组件构成一个电源组件612和一个返回组件614。这些组件在一个很宽的区域内形成了多个触点，这样就能够使超静定性更高、可分的接触电阻较低，而且使寄生性电损耗的散热性能更好。该电力连接器600可以是一个30安培的直流连接器。该电力连接器600由一个编织型连接器元件610和一个配合连接器元件620构成。这种经过编织而成的连接器元件610由一个壳体630、一个电源电路612、一个返回电路614、两个弹簧架634、一个导向部件636和多个个加载纤维304构成。壳体630设置有多个孔632，这些孔能够容纳配合连接器元件620的对位销642。电源电路612由多个个根据本发明的启示编织在多个个加载纤维304周围的导体302构成。在一个优选实施例中，这些导体302被设置成自动端接的结构形式。电源电路612的导体302从壳体630的背部伸出并可形成一个端接点，电力通过该端接点被输送到电力连接器600。如下所述，驱动回路612(和返回电路614)的加载纤维304能够承受一个拉伸力T，该拉伸力T最终将转化成一个法向接触力，该法向接触力是在导体302的接触点上确定的。返回电路614按照与驱动回路612相同的方式进行设置。电力连接器600的加载纤维304由非导电材料构成，该非导电材料可具有弹性或不具有弹性。导向部件636被安装在壳体630的内壁上并定位在能够直接为加载纤维304提供结构支撑、间接为电源电路612和返回电路614提供结构支撑的位置上。加载纤维304的端部被固定到弹簧架634上。如下所述，这些弹簧架634能够在编织型连接器元件610的处于连接状态下的加载纤维304上产生拉伸载荷T。
电力连接器600的配合连接器元件620由一个壳体640、两个配合导体622和多个对位销642构成。配合导体622被固定到壳体640的内壁上，从而当配合连接器元件620与编织型连接器元件610相接合时，(电路612和614的)导体302的接触点将与配合导体622导电接触。对位销642与编织型连接器元件610的孔632对准，这样就有利于将配合连接器元件620与编织型连接器元件610连接在一起(反之亦然)。
电力连接器600具有与电力连接器500相同的一些特征，但采用了不同的机构，以在导体302-加载纤维304的织物内产生拉伸力T(和法向接触力)。电力连接器600没有采用电力连接器500的浮动端板536，而是采用了预拉伸弹簧部件634，以在(电路612、614的)导体302与配合导体622的接触点之间产生并保持所需的法向接触力。图35示出了在配合连接器620与编织型连接器元件610接合在一起后的电力连接器600。接合后，电源电路612和返回电路614的导体302的接触点与配合导体622的接触配合表面624导电接触。
在一个优选实施例中，接触配合表面624为多个由曲率半径R限定而成的凸形表面。如图35所示，这些凸形接触配合表面624定位在配合导体622的底侧，即，在接合后，导体302定位在配合导体622的下方。在一个示例性实施例中，导向部件636按照下述方式进行定位使导向部件636的上部部分定位在接触配合表面624的上方。接合后，加载纤维304从第一弹簧部件634的一端638延伸出来并抵靠在与电源电路612相对应的凸形接触配合表面624上，跨过导向部件636的顶部部分而抵靠在与返回电路612相对应的凸形接触配合表面624上，然后端接于第二弹簧部件634的端部639处。在其它示例性实施例中，该接触配合表面624可设置在配合导体622的顶侧，这样，加载纤维304就会在这些顶置的凸形接触配合表面624的上方延伸。端部638、导向部件636、接触配合表面624和端部639的位置与在加载纤维304内产生的拉伸力T相互配合，以利于在导体302的接触点处传送法向接触力。
图36a-c示出了可应用到电力连接器600上的一对弹簧部件634的示例性实施例。为简明起见，图中省略了加载纤维304，但应该知道每个加载纤维304都将与端部638、639相连接。在接合前，加载纤维304支撑在支撑销(未示出)上，该支撑销例如可以是导向部件636。在接合过程中，加载纤维304与接触配合表面624对准。图36a-c示出了弹簧部件638是如何在电力连接器600中发挥作用的情形。图36a示出了在将加载纤维与端部638、639连接在一起之前弹簧部件634处于无载荷状态下的情形。参照图36b，为将加载纤维304连接到端部638、639上，端部638、639略微向里移动，接着将加载纤维304固定到端部638、639上。本领域的技术人员可以很容易地认识到可以采用多种方式将加载纤维304固定到端部638、639上，例如采用狭槽、锚固点、紧固件、夹子、焊接、钎焊、粘接等方式。在将加载纤维304固定到弹簧部件634的端部638、639上之后，一般会在加载纤维304内存在一个很小的拉伸力。参照图36c，在将配合连接器元件620插装到编织型连接器元件610内的过程中，加载纤维304被推动到接触配合表面624的下方(或者，如果表面624位于配合导体622的顶侧，那么将其推到接触配合表面624的上方)，接着，就完成了电力连接器600的配合。为便于加载纤维304与接触配合表面624相互接合，弹簧部件634的端部638、639一般要作出一定程度的附加偏转。这样，加载纤维304将受到额外拉伸载荷的作用，这样，就会在加载纤维304内存在合成拉伸力T(这样，就会在导体302的接触点处存在法向接触力)。
根据本发明的启示构造的电力连接器本质上是多余的。如果这些实施例的加载纤维304中的任何一个破坏或失去了拉伸力，那么剩余的加载纤维304就能够继续保证存在足够的拉伸力T，以在导体302的接触点上保持电气接触，这样，这些连接器就能够继续传输额定电流。在某些示例性实施例中，当所有的加载纤维304完全失效时，就会出现连接器失去电气接触的情况。当在系统中存在尘土或污染物时，多个触点能够比传统的单触点或双触点连接器在保持接触方面发挥更加有效的作用。如果单个触点出现故障(由于尘土或机械故障)，那么一般情况下会有至少三个位于周围的局部触点能够处理这种转移电流沿直线(或在前的直线)在同一导体302上找到下一个触点，而且因为每个导体302最好都与相邻的导体302保持电气接触，因此，电流还能够流入到这些相邻的导体302内，接着从这些导体302的接触点流过。此外，本发明的技术启示还可以应用到许多编织型多触点数据连接器的实施例中。在设计这种编织型多触点数据连接器的实施例时，本领域技术人员在设计数据连接器时通常想到的问题，例如阻抗匹配问题，射频屏蔽和串音问题等都需要加以考虑。在数据连接器的实施例中，数据信号通道可通过编织型连接器元件的导体和配合连接器元件的配合导体构成。编织型数据连接器与电力连接器实施例之间的主要差别在于单个电路的尺寸。在编织型电力连接器的实施例中，由于对电流存在更高的要求，因此那些接触表面(即，导体的触点与相应的接触配合表面)将会比编织型数据连接器实施例的大许多。此外，编织型数据连接器的实施例更有可能包括多个绝缘电路(信号)通道，这些通道被安装在一个由导体302和加载纤维304构成的织物上。这样就允许在编织型数据连接器实施例中存在高密度的信号通道。此外，由于为产生所需的阻抗、串音和信号失真特性而可能要将不同的销/接地/信号/电力组合起来，因此这样就能够在实施数据连接器实施例的过程中具有更大的灵活性。
与采用经冲压制成的弹簧臂触点的传统数据连接器相比，本发明的数据连接器实施例还具有下述优点。首先，与传统的冲压型弹簧臂接触的方法相比，利用编织型数据连接器更容易在非常小的尺寸下保持非常紧密的公差。第二，即使尺寸非常小，也能够以低成本获得拉制线(例如用于导体302的拉制线)，而具有类似公差的同尺寸的传统冲压件则非常昂贵。第三，在本发明的编织型数据连接器中，可以缩小或省掉位于连接器接口处的信号通道短柱(stub)。当通过部分电路进行传播的能量无处可去并可能在该电路中进行反射时，电路中就会存在短柱。在高频的情况下，这些接口短柱能够产生颤动、信号失真和衰减，而且这些短柱与电路中的其它信号中断的相互作用还可能导致数据丢失、速度减小和其它问题。传统的叉子和刀片型连接器很自然都会具有一短柱。该短柱的长度一般取决于该系统的累积公差(例如，连接器公差，底板/子插件卡的平面度，冲压公差，板件的对位公差，等等)，而且该短柱的长度也可以在一定的幅度范围内相对单个连接器而变化。对于本发明的编织型数据连接器的实施例而言，在从完全插入到部分插入的任何时间内，由于沿一个导体302上设置有多个触点，因此电路中都几乎不存在短柱。最后，这些编织型数据连接器的实施例在调整轨道阻抗方面具有更大的灵活性，因为除了接地位置外，还可以对构成导体302-加载纤维304(现在的话，绝缘纤维104)的织物所用的材料进行更换，这样就可以得到更加灵活的阻抗特性，而且无需对生产线作出重大重组。
图37a-c示出了一种多触点编织型数据连接器700的示例性实施例。该数据连接器700包括一个编织型连接器元件710和一个配合连接器元件720。从图37a中可以看出这种编织型连接器元件710包括一个壳体714、三组加载纤维304(其中每组都具有六根加载纤维304)和被编织在每组加载纤维304上的导体302。在某些示例性实施例中，编织型连接器元件710还可包括接地屏蔽件712和多个对位销和/或多个用于容纳对位销的孔。在这些数据连接器的实施例中，每个信号通道都可由一单个导体302或多个导体302构成。但是，为达到某种所需的信号通道电学特性，例如电容、电感和阻抗特性，在大部分优选实施例中，每个信号通道都由一到四个导体302构成。这些导体302可以是自动端接型导体。在更加优选的实施例中，信号通道将由两个自动端接的导体302构成。当采用一个以上的(自动端接或非自动端接型)导体302制成信号通道时，构成信号通道的这些导体302最好彼此电气接触。包括单个信号通道的导体302一般情况下都将构成一个可设置在壳体714背侧的端接点。编织型连接器元件710具有12条独立的信号通道，在三组加载纤维304的每一组上都设置有四个信号通道。
这种编织型连接器元件710还包括多个绝缘纤维104，这些绝缘纤维被编织到介于电信号通道(即导体302)之间的加载纤维304上。这些绝缘纤维104用于沿加载纤维304的方向以绝缘方式将信号通道彼此隔开。图37a所示的编织型连接器元件710仅仅示出了三组绝缘纤维104，在每组加载纤维304上都设置有一组绝缘纤维104。为简明起见，已经将这些绝缘纤维104省掉。在某些示例性实施例中，还可以在设置在每组加载纤维304上的其它信号通道之间设置(即编织)额外多组绝缘纤维104。在某些示例性实施例中，绝缘纤维104可以是自动端接型的纤维。此外，在某些示例性实施例中，编织型连接器元件710还可包括设置在加载纤维304端部上或设置在加载纤维304端部附近的拉伸机构(未示出)，例如弹簧臂，浮动板，弹簧部件等。这些拉伸机构能够在加载纤维304中产生所需的拉伸载荷，如上所述。
如图37b所示，数据连接器700的配合连接器元件720包括一个壳体730、多个接地屏蔽件732和三个绝缘壳体728。接地屏蔽件732可设置在绝缘壳体728的背侧，即与表面726相对的那侧。在某些示例性实施例中，配合连接器元件720还可包括多个对位销和/或用于容纳这些对位销的孔。每个绝缘壳体728都具有四个设置在表面726上的配合导体722。这些配合导体722设置在表面726上，从而当编织型连接器元件710与配合连接器元件720相接合时(反之亦然)，就能够在导体302的触点与配合导体722之间形成电气连接。这样，通过编织型连接器元件710的导体302和配合连接器元件720的相应配合导体722形成了数据连接器700的信号通道。配合导体722一般将形成一个端接点，例如板件端接插针，其可设置在壳体730的背侧。在示例性实施例中，当定位在表面726上时，配合导体722的形状和方位与形成电气连接的导体302的形状和方位紧密地相匹配。在接合过程中，绝缘壳体728的表面726与编织型连接器元件710的由导体302-加载纤维304构成的织物相接合。在一个示例性实施例中，表面726和/或配合导体722的接触配合表面形成了一个连续的凸面。在一个优选实施例中，该凸面可由一个恒定不变的曲率半径限定而成。
在图示的示例性实施例中，壳体730形成了多个狭槽734，当编织型连接器元件710与配合连接器元件720相接合时，这些狭槽能够容纳多组加载纤维304。在接合后，编织型连接器元件710的接地屏蔽件712有利于对配合连接器元件720的配合导体722进行电气屏蔽，同时配合连接器元件720的接地屏蔽件732也以类似方式对编织型连接器元件710的导体302进行电气屏蔽。接地屏蔽件712、732的安装和结构设计能够改变信号轨道的电学特性(例如电容和电感)并提供一种防止相邻的信号线(或相邻的差动对)产生串音和电磁干扰(EMI)。通过在特定点或区域内改变信号轨道的电容和电感，就能够控制信号通道的阻抗。信号的速度越高，那么完成阻抗匹配和EMI屏蔽所需的控制就越好。数据连接器700的接地平面可位于匹配连接器元件720的绝缘壳体728的背面和编织型连接器元件710的独立金属屏蔽件712上。接地插针/平面必须是一种导电材料，而且最好为固态，但也并非必须为固态。在优选实施例中，每个信号通道都被容纳在一个导电的接地屏蔽(同轴或双轴)结构中。这样就能够实现最佳的信号隔离，同时还可以降低信号衰减和失真。编织型连接器元件710和配合连接器元件720的接地屏蔽件712、732在接合后可以相互接触或不相互接触，但是，在连接器700的两个对拼部分之间优选建立某些连续的接地连接。这一点可通过迫使接地屏蔽件712和732彼此接触，或者在两个对拼部分之间采用一个或多个被用作接地连接的数据插针，而得以实现。
除上述实施例之外，本文所述的以及在下列美国专利申请中所描述的编织技术也可用在电气连接的新型插座类型中，所述的美国专利申请为2003年6月24日申请的、序列号为TBD(发明人MatthewSweetland和James Moran)、发明名称为多触点编织型电气连接器的美国专利申请，2003年2月27日申请的序列号为10/375,481的美国专利申请，2002年10月17日申请的序列号为10/273,241的美国专利申请，以及2002年1月15日申请的序列号为60/348,588的美国临时专利申请，在此它们全部作为参考被引入。根据本发明的启示，文中所述的新型插座可用于使一个电气部件(或装置)与另一电气部件(或装置)电气连接。上述新型插座可用于各种场合(例如个人电脑、便携式电脑、PDA、移动电话、电信系统、运输交通工具、航空电子设备等等)，并且可用于例如将处理器元件、存储元件和小型扩展卡(通常称为夹层卡(mezzanine cards))安装至其他电气部件或装置。本文所述的新型接触界面对用于可拆卸或可更换的电气部件(或装置)具有特别的好处。
本文所述的新型接触界面还可使用在测试电气部件的电完整性或功能性的装置中。在电气装置的制造过程中，常常需要将装置的一个电气部件的电触点连接到另一部件的电触点。但是，与连接器不同，在装置的最后组装时，这些电触点可能会永久地连接在一起，即，这些触点可通过焊合(soldering)、焊接(welding)、粘合、压接等方式连接在一起。待触点永久性地连接之后发现组装装置出现电气问题或功能问题必需拆卸连接好的电触点。拆卸先前装配好的电触点可能意味着浪费大量的时间和制造费用，并且可能对其下方的电气部件造成连带损失。因此，在将组装装置的电气部件与另一电气部件的触点永久配合之前需要测试其电完整性和功能性。用于在电气部件的触点永久地装配至另一部件的触点之前对电气部件的电完整性进行测试的装置在本领域是众所周知的。这种测试装置的常用例子包括老化插座和测试插座。
老化插座用于电气部件或装置的扩展测试(extended testing)，以便检测电子线路的早期故障缺陷。之后将被测装置(DUT)(一个或多个)插入测试板上的老化插座中，并将其插入例如烘箱之类的受控环境中一定期限的时间，同时进行初级实时电气测试。举例来说，预烧测试可进行2～48小时。多重测试板通常在任一时刻被置于测试室内。测试之后，将电气部件从测试装置上取下，然后插入用于测试的新电气部件。老化插座一类的测试装置须与被测装置的触点具有高周期、可靠的连接。被测装置可使用下文将更为详细地描述的插针格栅阵列、球形格栅阵列(BGA)或表面安装技术(SMT)垫(有时称为地格栅阵列-LGA’s)，其被设置于DUT的底板上。该测试装置不会损坏或不会对DUT产生不利影响，并且还能够与DUT的触点保持可靠的电接触。常规的老化插座一般使用弹簧插针、pogo插针、针式触点等，以便与DUT的触点形成单独的接触。老化插座往往具有某种锁紧装置以便在进行测试时将DUT保持在插座内。
测试插座与老化插座类似，但在使用上稍有不同测试插座用于电气部件或装置的功能性测试。电气部件可在几秒钟至几分钟内完成一轮功能性测试，而不需要花上几个小时。被测的电气部件通常由测试处理者固定就位，通常不使用锁紧机构。
本发明的新型接触界面可用于使一个电气部件(或装置)与另一电气部件(或装置)电气连接。一种示例性装置的加载纤维可在导体的接触点处产生法向接触力。法向接触力将装置的触点保持在例如被测部件一类的电气部件的触点上。在示例性实施例中，装置具有一接触界面，该接触界面具有与装置待连接到的电气部件相同的接触电路节距(即相同的导体的布置及间隔)。加载纤维可穿过格栅结构而导体可在要求的接触位置处与加载纤维(一个或多个)相连接。加载纤维可利用例如拉伸弹簧、悬臂、凸轮机构、张力弹簧、浮动端板等外部机构拉紧，并且可在制造过程中处于拉紧状态，或可在装置与电气部件接合时被拉紧。采用所述接触界面的装置与传统装置和电气部件相比可具有一定优势接触界面提供一触点阵列，该触点阵列是局部适应的、高度冗余的，然而仍能在相连接的电气部件的触点上施加较低的法向接触力。由于这种装置施加较低的法向接触力，因此本发明的装置较不易于损坏电气部件的触点或不会对其产生不利影响。另外，本发明的装置通常能够保持较高标准的小型化而不存在由于电气部件的接触界面的非平面性而导致的触点弯曲或公差堆积的问题，例如可能是分配给电气部件的触点的制造公差。
图38和39分别示出了具有设置成如球状格栅阵列和如表面安装阵列的电触点的电气部件。图38和39中所示的电气部件可与作为制造工序的一部分的装置相连，或者在最后组装之前可用老化插座或测试插座一类的测试装置进行测试。参见图38，电气部件270包括电触点球状格栅阵列(BGA)272，该阵列置于电气部件270的底板275之上。BGA272由多个焊球触点274构成。图39的电气部件276包括置于电气部件276的底板281之上的电触点表面安装(SMT)阵列278。SMT阵列278由多个触点垫280构成。
除球状格栅阵列和表面安装阵列之外，还有其他类型的连接界面，例如本领域众所周知的插针格栅阵列等。插针格栅阵列与BGA界面类似，只是用实心插针来代替焊球触点274。插针格栅阵列界面通常用于安装可能因例如修理或升级而需要拆除的部件，但不必为了解焊而将整个系统拆开，或不必让零件通过反流烘箱。插针格栅阵列通常用于连接与各插针单独连接的蛤-壳型插座(clam-shell type socket)。与BGA或SMT装置的硬安装相比，这些插座通常较大并且昂贵。本发明的测试装置可用于检测采用各种多触点连接器布置的电气部件和装置，所述连接器布置包括具有BGA、SMT和插针格栅阵列的电气部件，但并不限于此。
图40示出了根据本发明构造的示例性装置800。装置800包括外壳810、导体302、加载纤维304、张力弹簧812和面板814。装置800还可包括下文将更为详细地描述的张力导向件，或作为可选择的实施例，面板814本身也可作为张力导向件。装置800的加载纤维304从外壳810的一侧设置至设有张力弹簧812的外壳810的相对侧。从而，在一个示例性实施例中，加载纤维304的一端与外壳810的一部分相连接，而加载纤维304的另一端与张力弹簧812相连接，张力弹簧812本身可与外壳810相连接。张力弹簧812在加载纤维304内产生或保持张力荷载。虽然图40的装置800对于每一加载纤维304均使用了张力弹簧812，但在其他示例性实施例中，测试装置可使用或少或多(或不使用)张力弹簧812。例如，在另一示例性实施例中，加载纤维304的每一端可与张力弹簧812相连接。张力弹簧812可为各种形式和形状。另外，在某些示例性实施例中，张力弹簧812可与凸轮装置(未示出)相连接，该凸轮装置在例如电气部件270或276的电气部件与装置800接合，例如锁住时，可拉紧加载纤维304。
示例性装置800的各导体302向上穿过面板814，并缠绕在加载纤维304上，然后终止于面板814下方。因而，图40的面板814上方所示的各导体302表现出可处于与电气部件的电触点相接触的状态的单电路。装置800按12×12方成型触点格栅阵列(总共144个分离且独立的导体302)的形式配置，其中十二个导体302缠绕在各加载纤维304上。确定装置800的触点即导体302的节距和配置，以便与电气部件(一个或多个)的触点的节距和配置匹配。装置800可同时与单个电气部件或一些电气部件相连接。当装置800与电气部件(一个或多个)接合时，并非需要使用所有的导体302。
在测试装置的一个实施例中，装置800为老化插座。在另一实施例中，装置800为测试插座。在其他的示例性实施例中，装置800为在制造工序期间要与电气部件(一个或多个)相连接的装置。
如下文详述，当电气部件与装置800接合时，电气部件的触点被向下压入织物并且与导体302的接触点相接触。导体302的向下偏斜与加载纤维304内的张力荷载结合而在导体302的各接触点处产生法向接触力。导体302的触点(一个或多个)处的法向接触力的存在使得导体302与被测电气部件的相应触点保持电气接触。在导体302的各接触点与被测部件上的关联触点之间产生的法向接触力可为加载纤维张力T、触点形状以及电气部件插入装置800的织物的深度(实际上由加载纤维104的偏转角表示)的函数。通过改变这些参数，可控制作用于接触点处的法向接触力以形成可靠的电气连接，并将装置800的接触界面损坏电气部件270或276的触点的风险率降至最小(例如测试工序期间)。
图41示出了导体302的接触点如何能得以保持在电气部件的触点上的方式。图41示出了装置800与电气部件270或276接合前后的一实施方式。如图41所示，导体302缠绕在加载纤维304上。然后，将导体302的两端被下拉至装置800的底板(未示出)，在底板它们可终止于压配合插针、焊合插针、或表面安装终端(BGA、SMT)等内。这些终端可与装置800的其他部件(未示出)相连接。在某些示例性的实施例中，导体302位于加载纤维304之下的部分涂有绝缘体。导体302可由圆线、扁线、花线电路(flex circuit)、或可与加载纤维304相连接或缠绕在加载纤维304上的任何其他合适的导体构成。花线电路可包括由柔性绝缘材料制成的任意柔性薄膜(例如Kapton或聚酯薄膜)，其中采用类似于敷设印刷电路板的技术，例如光刻法、蚀刻法等，在薄膜的一侧或两侧形成电路痕。然后通常在大部分电路痕上用另一层绝缘膜覆盖电路痕。一小部分可保持开放以便连接到其他部件上。产生的电路为柔性，并且由于处理技术而可具有非常复杂的电路结构。加载纤维304由两个距离导体302一定距离地被放置的张力导向件816支承。张力导向件816可对在导体302的接触点附近的加载纤维304提供局部支承。
在该实施例中，张力导向件816在电气部件270与装置800接合之前支承着加载纤维304。但在其他的示例性实施例中，张力导向件816不对加载纤维304进行支承，直至电气部件270与装置800接合。加载纤维304可具有弹性，或无弹性。在所述实施例中，加载纤维304中在接合之前几乎没有或没有张力。而在其他示例性实施例中，在测试装置与电气部件接合之前，加载纤维(一个或多个)304中可存在大量的张力。
当电气部件270与装置800相连接时，电气部件270的焊球触点274使得织物的一部分向下进入装置800。具体而言，由于焊球触点274的位置与导体302的位置一致，因此焊球触点274的存在使得导体302以及置于两个张力导向件816之间的那部分加载纤维304向下偏转，即偏离电气部件270。此部分加载纤维304的偏转使得在导体302的接触点处出现所希望的法向接触力。
图42示出了可与加载纤维304相连接的导体的另一示例性实施例。图42的导体由导线822和成型触点824构成。导线822的一端与成型触点824相连接，而导线822的另一端可终止于位于装置800的底板(未示出)的压配合插针、焊合插针、或表面安装终端(例如BGA、SMT)等内。这些终端可与装置800的其他部件(未示出)相连接。在某些示例性实施例中，导线822由绝缘材料覆盖。成型触点824与加载纤维304相连接。成型触点824的接触面的形状适于与电气部件270的触点的接触面相配合。因此，当用装置800来检测具有焊球触点274(例如BGA装置中采用的)的电气部件270时，成型触点824接触面的优选形状为与焊球触点274的直径紧密配合。同样，当测试具有平面接触垫280(例如SMT装置中使用的)的电气部件276时，成型触点824的接触面优选为平面。当使用成型触点824时，优选成型触点824的接触面位于加载纤维304和张力导向件816(如果有的话)之上。否则，当电气部件与装置800接合时，加载纤维304可能不会经受足够的向下偏转量。采用合适的成型触点824能够使得当电气部件与装置800接合和脱离时电气部件(待测试)的触点受损风险降至最低。如图42所示，一旦接合，焊球触点274的存在使得成型触点824和置于两个张力导向件816之间的那部分加载纤维304向下偏转。加载纤维304的偏转使得在成型触点824的接触点处出现所希望的法向接触力。
在利用由线圈构成的导体302的实施例中，例如图41所示的实施例，可用直径较大的线圈来将被测电气部件的触点的损坏风险降至最低。但是使用直径较大的导体会对织物的形成产生不利影响。例如，直径较大的导体可能较硬，因此可能需要更大的法向接触力以保持触点之间的电气连接。
下面将详细地描述张力导向件816。参见图43，图43的张力导向件816置于各导体302之间，从而形成支承在张力导向件816上方布置的加载纤维304用的格栅结构。在图43所示的实施例中，张力导向件816为支承加载纤维304的实心支承柱。当允许加载纤维304完全平行于被测装置例如电气部件270的方向而延伸时，可能为这种情况，如果装置800中无张力导向件816的话，则通过加载纤维304中的张力荷载T可能几乎不产生或不产生法向接触力部件。因此，张力导向件816确保加载纤维304不会完全沿被测装置的平行方向延伸，从而确保加载纤维304能够在导体302的接触点处产生常规接触压力。
比较图43所示的实施例和图44所示的实施例无疑证明了这一点。在图43和44所示的两个实施例中，检测装置的一部分与具有三个焊球触点274的电气部件270接合。在两个实施例中，导体302与每一个焊球触点274保持电接触。三个导体302缠绕在单个加载纤维304上。但是，图43的检测装置包括四个张力导向件816，而图44的检测装置仅包括两个张力导向件816。在图43中，在加载纤维304的端部以及在导体302之间均设置张力导向件816。图44的张力导向件816仅置于加载纤维304的端部。在图43中，由各导体302的接触点之间的加载纤维304施加的有效法向接触力(Fn)与相应的焊球触点274是相等的(因为各接触点处的几何形状是相等的)，并可按下式计算F1＝F2＝F3＝Fn＝2Tsin(α)其中，F1为第一焊球触点274及其相应导体302等的界面处存在的法向接触力，T为加载纤维304中的张力，而α为加载纤维304(在接触点的区域内)与平行于电气部件270的方向的平面之间的角度826。
如图44所示，若在第一和第二导体302之间以及在第二和第三导体302之间不设置张力导向件816，则由各导体302的接触点与其相应的焊球接点274之间的加载纤维304施加的有效法向接触力(Fn)不再相等。在图44所示的实施例中，各接触界面处的有效法向接触力则变为F1＝F3＝Tsin(α)F2＝0这样，由于第一和第三导体302附近仅设有一个张力导向件816，因此由加载纤维304在这些导体302的接触点与相应的焊球触点274之间施加着触点法向力。举例来说，如果图43和44中的加载纤维304的拉力荷载T及角度826一样，则图43的第一导体302的接触点处所维持的触点法向力将约为图44的第一导体302的接触点处所维持的触点法向力的两倍。但是，由于图44的第二导体302附近没有张力导向件816(或壁)，因此由加载纤维304在该导体302的接触点与相应的焊球触点274之间所施加的触点法向力实际上变成零。由于此处几乎没有或没有触点法向力，因此不会保持穿过该接触界面的电气连接。因此，在某些示例性实施例中，装置800包括在各导体302的至少一侧上设置的张力弹簧816。但是在优选实施例中，装置800包括靠近各导体302布置的和在各导体302之间布置的亦即布置于导体302两侧的张力导向件816。
除上述优点之外，张力导向件816也能够有助于导体302的排列和布置，从而确保导体302在恰当的位置与加载纤维304相连接。在大多数示例性实施例中，张力导向件816由非导体材料构成。在某些示例性实施例中，由张力导向件形成的格栅结构可由例如与加载纤维304相似的多个高拉力纤维构成，而不是使用支承柱。格栅结构的高拉力纤维位于加载纤维304之下，并且通常与上部的加载纤维304的方向(一个或多个)成一定角度布置。在一个示例性实施例中，举例来说，格栅结构的高拉力纤维的方向与加载纤维304的方向正交。在一可选择的的示例性实施例中，格栅结构的高拉力纤维的方向与加载纤维304的方向(一个或多个)成45°。由于在电气部件与装置800接合时格栅结构需支承加载纤维304，格栅结构的高拉力纤维所具有的张力荷载应大于加载纤维304的，即高拉力纤维应当比加载纤维304更能抵抗向下偏转。
在一个可选择的示例性实施例中，由张力导向件形成的格栅结构是由支承柱(举例来说，诸如张力导向件816)和高拉力纤维的组合构成的。在其中一个此类实施例中，例如，导体302每隔两行可使用实心支承柱(其中，行可由与加载纤维304置于同一方向的导体302限定而成)，并且该实心支承柱可靠近置于这些行内的每隔一个的导体302附近布置。然后，高拉力纤维可从一个实心支承柱延伸至另一个(例如与其相连接或靠在其上)，从而高拉力纤维与加载纤维304的方向成一定的角度(即非平行)定向。
图40的装置800的加载纤维304仅沿单方向延伸。但在其他的示例性实施例中，装置800可包括沿一个以上方向延伸的加载纤维304。图45所示的实施例具有沿第一方向延伸的第一组加载纤维304和沿第二方向延伸的第二组加载纤维304。这样，两组加载纤维304形成具有多个交叉点832的格栅830。其他的实施例可采用两组以上的加载纤维304。在优选实施例中，导体302在交叉点832处缠绕在加载纤维304(一个或多个)上或与其相连接。如图45所示，导体302可在交叉点832处缠绕在单个加载纤维304或两个加载纤维304上。可选择的，导体的成型触点824(参见图42)可在交叉点832处或附近与加载纤维304(一个或多个加载纤维304)相连接。由于特定的交叉点832处的两个加载纤维304在位于交叉点832处的导体与其相应的(被测电气部件的)触点失去电接触之前将失效，故格栅830设有触点冗余附加层。格栅830的交叉点832也可用作确定装置800的导体用的定位点。在一个实施例中，第一组加载纤维304与第二组加载纤维304正交布置。但在其他的示例性实施例中，第一组加载纤维304不必设置成与第二组加载纤维304正交。在某些示例性实施例中，第一组加载纤维304与第二组加载纤维304交织，而在其他的示例性实施例中，两组加载纤维304不交织。此外，格栅830的加载纤维304可与张力弹簧812相连接(参见图40)。
图46示出了加载纤维304和导体302在装置800中的布置的另一实施例。与图45一样，图46中所示的实施例包括两组加载纤维304。但是，与图45不同，两组加载纤维304不是按格栅形式布置而是按具有两个不同层的加载纤维304的竖向阵列840布置。如图46所示，导体302缠绕在第一层加载纤维304和第二层加载纤维304上或与之相连接。多层竖向阵列840能够在加载纤维失效的情况下提供精确的接触界面的纵向定位和触点压力冗余度。该多层阵列840还可有助于与成型触点824的正对准(参见图42)，并且阵列840可在水平方向以及图示的竖向设置多层。例如，对于相同的有效法向接触力而言，横向阵列840可在每个相邻的加载纤维304中提供更大的冗余量和更小的张力(二者均与导体302相连接)。
接触插座的一个固有问题是在接触界面上的污物和焊料杂质势必增加。该界面的清洁非常困难并且耗时。在某些示例性实施例中，装置800的加载纤维304以基频与能够激活加载纤维304(并进而激活与加载纤维304相连接的导体302)的高频调制器相连接。举例来说，高频调制器可由与小型压电致动器相连接的频率发生器构成。结果产生的振动可清理由装置800的接触点形成的杂质。根据装置的类型和界面性质，该清理可在定数循环之后完成。
根据本发明的技术启示，装置具体可作为老化插座、测试插座实施，或用于可能需要频繁更换电气部件的任何场合。此外，本发明的装置可用于检测和/或装配集成电路以及电缆-电路板和电路板-电路板连接系统，以及其他。
上面已经对本发明的不同示例性实施例和多个方面作出了说明，本领域的技术人员可以对其作出修改和变型。这些修改和变型都将包括在公开文件中，但该公开文件仅仅用于对本发明进行说明，而并非具有限制性。本发明的保护范围应该由所附权利要求书及其等同替换来确定。
权利要求
1.一种装置，具有用于与一电气部件建立电气连接的一接触界面，所述接触界面包括至少一个加载纤维；至少一个具有至少一个接触点的导体，其中所述至少一个导体与一加载纤维相连接；并且其中，当所述装置与所述电气部件接合时，在所述至少一个导体的所述至少一个接触点与所述电气部件之间可建立起电气连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括一老化插座装置。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括一测试插座装置。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括一电路板。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括一处理元件、一存储元件或一扩展卡中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，可在所述装置与多个电气部件之间建立电气连接。
7.根据权利要求1所述的装置，所述装置的所述接触界面还包括一第一导体和一第二导体；一第一加载纤维，其中，所述第一和第二导体与所述第一加载纤维相连接；以及一置于所述第一和第二导体之间的张力导向件，其中，当所述装置与所述电气部件接合时，所述加载纤维与所述张力导向件接触。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述张力导向件由一支承柱构成。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述张力导向件由一面板构成。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个导体与所述加载纤维编织在一起。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个导体包括一成型触点和一导线。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，多个加载纤维形成一具有多个交叉点的格栅，并且在所述格栅的交点处或其附近，所述至少一个导体与所述至少一个加载纤维相连接。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，多个加载纤维形成一具有至少两层加载纤维的阵列，并且所述至少一个导体与所述阵列的第一层加载纤维相连接，以及与所述阵列的第二层加载纤维相连接。
14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个加载纤维由非导体材料构成。
15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个加载纤维由弹性材料构成。
16.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个加载纤维由下列至少一种成分构成尼龙，碳氟化合物，聚芳族酰胺(polyaramids)，聚酰胺(polyamids)，导电金属或天然橡胶。
17.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个导体具有在约为0.0002至约0.0100英寸范围内的直径。
18.根据权利要求1所述的装置，所述装置的所述接触界面还包括一置于第一导体和第二导体之间的绝缘体，以便将所述第一导体与所述第二导体电隔离。
19.根据权利要求1所述的装置，所述装置的所述接触界面还包括至少一个张力弹簧；以及其中，所述至少一个加载纤维的一端与所述至少一个张力弹簧相连接。
20.根据权利要求1所述的装置，所述装置的所述接触界面还包括至少一个浮动端板；以及其中，所述至少一个加载纤维的一端与所述至少一个浮动端板相连接，并且，当所述装置与所述电气部件接合时，所述电气部件的一部分与所述至少一个浮动端板接合。
21.根据权利要求1所述的装置，还包括一与所述至少一个加载纤维相连接的高频调制器，其特征在于，所述高频调制器能够以基频激活所述至少一个加载纤维。
22.一种装置，具有用于与一电气部件建立电气连接的一接触界面，所述接触界面包括多个加载纤维；多个导体，其中各导体与至少一个加载纤维相连接；以及其中，当所述装置与所述电气部件接合时，在至少一部分所述多个导体与所述电气部件之间可建立电气连接。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述装置包括一老化插座装置。
24.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述装置包括一测试插座装置。
25.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述装置包括一电路板。
26.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述装置包括一处理元件、一存储元件或一扩展卡中的至少一个。
27.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述电气部件包括多个触点，其中，当所述装置与所述电气部件接合时，可在至少一部分所述多个导体与所述电气部件的所述多个触点之间建立电气连接。
28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述电气部件的所述多个触点包括一球状格栅阵列。
29.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述电气部件的所述多个触点包括一表面安装阵列。
30.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述电气部件的所述多个触点包括一插针格栅阵列。
31.根据权利要求22所述的装置，所述装置的所述接触界面还包括多个张力导向件，其特征在于，在各导体的至少一侧上布置一张力导向件，并且，当所述装置与所述电气部件接合时，至少一部分所述多个加载纤维与所述多个张力导向件接触。
32.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述张力导向件布置于各导体的两侧。
33.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述多个张力导向件由多个支承柱构成。
34.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述多个张力导向件形成一由多个高拉力纤维构成的格栅结构。
35.根据权利要求22所述的装置，所述装置的所述接触界面还包括多个张力弹簧；以及其中，各加载纤维与一张力弹簧相连接。
36.根据权利要求22所述的装置，所述装置的所述接触界面还包括至少一个浮动端板；以及其中，各加载纤维的一端与所述浮动端板相连接。
37.一种装置，用于测试一电气部件的电完整性或功能性，所述装置包括至少一个加载纤维；多个导体，其中各导体与至少一个加载纤维相连接；多个张力导向件，所述多个张力导向件被布置于各所述导体的至少一侧；其中，当所述装置与所述电气部件接合时，在至少一部分所述多个导体与所述电气部件之间可建立电气连接；以及其中，当所述装置与所述电气部件接合时，至少一部分所述至少一个加载纤维接触所述多个张力导向件。
38.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述装置包括一老化插座装置。
39.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述装置包括一测试插座装置。
40.一种方法，用于在一第一电气部件与一第二电气部件之间建立电气连接，其特征在于，所述第一电气部件包括至少一个导体和至少一个加载纤维，而所述第二电气部件包括至少一个触点，所述方法包括将所述至少一个导体与所述至少一个加载纤维相连接；将所述第一电气部件与所述第二电气部件接合，从而所述第二电气连接器的所述至少一个触点使得所述第一电气部件的至少一部分所述至少一个加载纤维偏转，其中，所述偏转使得所述至少一个加载纤维施加一作用力，该作用力保持所述至少一个导体靠在所述至少一个触点上。
41.根据权利要求40所述的方法，其特征在于，将所述至少一个导体接合至所述至少一个加载纤维的接合工序包括将所述至少一个导体缠绕在一部分所述至少一个加载纤维上的缠绕工序。
42.根据权利要求40所述的方法，还包括在一第一导体与一第二导体之间放置一张力导向件，其中，当所述第一电气部件与所述第二电气部件接合时，所述至少一个加载纤维与所述张力导向件接触。
43.根据权利要求40所述的方法，还包括将所述至少一个加载纤维的一端连接到一张力弹簧上。
44.根据权利要求40所述的方法，还包括将多个加载纤维布置成一具有多个交叉点的格栅，其特征在于，所述至少一个导体在一交叉点处或附近连接至至少一个加载纤维。
45.根据权利要求40所述的方法，还包括将多个加载纤维布置成一具有至少两层加载纤维的阵列，其特征在于，所述至少一个导体与第一层加载纤维以及第二层加载纤维相连接。
46.根据权利要求40所述的方法，还包括在一第一导体与一第二导体之间布置一绝缘体。
47.一种方法，用于在一测试装置与一电气部件之间建立电气连接，其中，所述测试装置包括多个导体和至少一个加载纤维，而所述电气部件包括多个触点，所述方法包括将所述多个导体与所述至少一个加载纤维相连接；将所述测试装置与所述电气部件接合，从而所述电气连接器的所述多个触点使得所述测试装置的所述至少一个加载纤维的至少一部分偏转，其中，所述偏转使得所述至少一个加载纤维施加一作用力，该作用力保持所述多个导体靠在所述多个触点上。
48.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，所述测试装置可测试所述电气部件的电完整性或功能性。
49.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，将所述多个导体接合至所述至少一个加载纤维的接合工序包括将所述多个导体缠绕在一部分所述至少一个加载纤维上的缠绕工序。
50.根据权利要求47所述的方法，还包括在一第一导体与一第二导体之间放置一张力导向件，其特征在于，当所述测试装置与所述电气部件接合时，所述至少一个加载纤维与所述张力导向件接触。
51.根据权利要求47所述的方法，还包括将所述至少一个加载纤维的一端连接到一张力弹簧上。
52.根据权利要求47所述的方法，还包括将多个加载纤维布置成一具有多个交叉点的格栅，其特征在于，所述多个导体在一交叉点处或附近与至少一个加载纤维相连接。
53.根据权利要求47所述的方法，还包括将多个加载纤维布置成一具有至少两层加载纤维的阵列，其特征在于，各导体与第一层加载纤维以及第二层加载纤维相连接。
全文摘要
本发明涉及一种利用接触界面建立与电气部件的电气连接的方法及装置。在某些示例性实施方式中，装置的接触界面包括至少一个加载纤维和至少一个具有至少一个接触点的导体。导体(或多个)与加载纤维连接，从而当装置与电气部件接合时可在导体(或多个)的接触点(多个)与电气部件之间建立起电气连接。在某些示范性实施方式中，导体用加载纤维编织而成，或缠绕在加载纤维上。在一些实施例中，导体由成型触点和导线构成。本发明还涉及一种用于测试电气部件的电完整性或功能性的方法和装置。在某些示范性实施方式中，装置包括多个加载纤维，多个导体和多个张力导向件。各导体可与至少一个加载纤维相连接。张力导向件可置于各所述导体的至少一侧。在该实施方式中，当装置与电气部件接合时，在多个导体的至少一部分与电气部件之间可建立电气连接。当装置与电气部件接合时，多个加载纤维的至少一部分可与多个张力导向件接触。在一个示例性实施方式中，装置包括老化插座装置。在另一示例性实施方式中，装置包括测试插座装置。
文档编号H05K1/00GK1894588SQ200480020077
公开日2007年1月10日 申请日期2004年7月9日 优先权日2003年7月14日
发明者M·斯威特兰 申请人:特里博泰克公司