[發明專利]一種壓接型彈性連接器

在審

• 申請號: 202111487218.0
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114267975A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 王磊;王文博
• 申請（專利權）人: 青未科技（深圳）有限公司
• 主分類號: H01R13/24
• 分類號: H01R13/24;H01R12/71;H01R13/04;H01R13/10;H01R24/00;H01R33/94;H05K7/20;H01L23/367;H01L23/49
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• 代理人: 暫無信息

本申請涉及連接器領域，具體為一種壓接型彈性連接器，包括定端子、動端子和若干導電條，所述導電條連接于定端子和動端子之間以實現定端子和動端子的電連接，所述導電條的兩端分別機械連接于動端子和定端子以傳遞負荷，所述導電條在動端子到定端子的方向上波形延伸，以在壓縮時產生彈性勢能，舒張時釋放彈性勢能。本申請具有減少連接器導通電流過程中產生的電感的效果。

技術領域

本申請涉及連接器的領域，尤其是涉及一種壓接型彈性連接器。

背景技術

20世紀90年代，隨著芯片尺寸增加，芯片良率降低。為提高芯片的利用率，ABB公司的Jens Gobrecht等人于1992年首次提出采用多個小芯片并聯替代整晶圓的壓接封裝結構，并指出這種封裝結構可用于IGBT、GTO、MCT、MOSFET等半導體芯片。封裝基本結構如圖1所示，其中a和b分別指的是兩種不同的半導體芯片，一種用于正向導通，一種用于反向導通。

在早期人們采取的是一種剛性壓接的封裝方案，這種封裝方案存在的問題是，當各個支路高度不一致時，將導致芯片表面機械壓力不一致，并損壞芯片。因此，在1996年，Kurt Faller等人在此基礎上提出了彈性壓接的概念。彈性封裝結構降低了對器件表面平行度的要求，同時也降低了對芯片、零部件等的厚度一致性要求。

彈性壓接可采取的一種方式是如圖2所述的螺旋彈簧連接器結構，包含動端子c、定端子d、位于動端子c和定端子d之間的導電彈簧e、以及穿過導電彈簧e的導向桿f，動端子的頂部放置金屬片，定端子放置芯片，導向桿f固定在定端子d上并穿入動端子c，與動端子c滑動連接。在頂部施加外力，連接器受力壓縮并與底部的芯片緊密壓接，此時電流依次流經芯片、定端子d、導電彈簧e、動端子c、金屬片以流向其他元件。但是發明人認為，該連接器應用于高壓大電流環境，電流電壓一般為千伏千安以上，將容易產生較強的電阻電感。

發明內容

為了減少連接器導通電流過程中產生的電感，本申請提供一種壓接型彈性連接器。

本申請提供的一種壓接型彈性連接器，采用如下的技術方案：

一種壓接型彈性連接器，包括定端子、動端子和若干導電條，所述導電條連接于定端子和動端子之間以實現定端子和動端子的電連接，所述導電條的兩端分別機械連接于動端子和定端子以傳遞負荷，所述導電條在動端子到定端子的方向上波形延伸，以在壓縮時產生彈性勢能，舒張時釋放彈性勢能。

通過采用上述技術方案，定端子電連接于芯片，動端子連接于電路板，電流依次經過芯片、定端子、導電條、動端子和PCB板，從而起到電連接的作用。由于導電條呈波形設置而不是呈螺旋狀分布，因此當電流通過時，產生的電感和電阻極低。由于導電條呈波形設置且設置于動端子到定端子的方向上，因此當動端子被正壓時，力線穿過導電條，導電條受到壓迫，導電條的波峰波谷處將被壓縮而變得更陡，從而產生緩沖并生成彈性勢能，由于導電條設置有多處，因此當動端子受力不均時，導電條能夠提供不同的彈力以使得與動端子連接的電路板盡量與定端子水平。

可選的，所述導電條的波峰和波谷處為彎折部，相鄰導電條的彎折部一一相對并相連形成有電均流點。

在相關技術方案中，定端子和動端子與芯片和電路板的貼合并不緊密，且由于材料工藝和加工精度的限制，定端子和動端子的導電性有所不同，端子和導電條的連接緊密程度有所不同，因此進入到不同導電條的電流將會產生差別。該連接器應用于高壓大電流環境，電流電壓一般為千伏千安以上，局部大電流容易導致電流器損毀，因此需要加粗導電條的直徑以作為冗余設計，也就是說，連接器的整體實際符合比額定符合是要高出很多的，這導致了生產成本提高，同時增大了連接器的體積和重量。但是在本方案中，相鄰的導電條在彎折部處以電均流點相連，當電流流過電均流點時，電流將會發生平均而使得單根導電條的整體電流降低，根據焦耳定律，發熱量與電流的平方正相關，因此經過多次電流平均后，各根導電條的電流大小靠近電流平均值，在高電壓大電流的應用環境下，使得整體發熱量明顯下降，從而能夠使得導電條的體積更小，減小生產成本。