CN102456958A - 电连接器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明电连接器，用于电性连接基板及芯片模组，其包括绝缘本体、若干导电端子以及若干锡球，所述绝缘本体设有底面以及若干贯穿的收容孔，所述导电端子收容于这些收容孔内，所述导电端子设有与绝缘本体的收容孔的侧壁共同夹持有所述锡球的焊接部，所述焊接部环绕所述锡球周侧并部分延伸出绝缘本体底面，所述焊接部涂设有液体助焊剂，该液体助焊剂干燥后在焊接部上留下助焊层，该导电端子是在涂设助焊剂之后插设于绝缘本体中，以保证焊接部上有足够的区域设有所述助焊层。

Description

电连接器及其制造方法

【技术领域】

本发明涉及一种电连接器，特别指一种电性连接芯片模组及基板的电连接器以及该电连接器的制造方法。

【背景技术】

常见的BGA(Ball Grid Array)型电连接器，通过设置于其底面的锡球与一印刷电路板电性连接。典型的植球方式是将锡球焊接于端子尾部，另一种方式是通过端子或本体与锡球的干涉配合将锡球机械固定，没有焊接工序。例如，中国实用新型专利公告第2718822号揭示的一种电连接器，其包括绝缘本体及若干端子，绝缘本体设有若干端子槽道，并且每一槽道内组装有两个端子，一锡球通过被该两端子的尾部夹持而固定于该电连接器上。

惟，通过干涉配合的锡球在焊接至电路板上时，形成在端子表面的氧化层会影响端子与锡球融化后的焊料之间的结合，导致焊料无法充分地包覆端子尾部，造成电路板与电连接器之间的电性连接不可靠。

关于防氧化，业界通常的做法是在制造端子时，将端子尾部的焊接区域上涂敷金材料，金具有较高的稳定性能，能够抗腐蚀，减缓氧化，并且电阻较低，能够获得良好的导电性能。并且在金材料价格上涨及产品成本控制压力的影响下，发展了在金属料带上连续地有选择的点镀和线镀。然而，在端子尾部镀金有时候并不能完全解决产生氧化层的问题。

中国实用新型专利公告第2842814号揭示了另一电连接器，其包括绝缘本体及若干端子，绝缘本体设有若干收容端子的收容孔。该专利揭示了在锡球与端子焊接尾部之间使用助焊剂的技术，参其图2-5。然而，此专利并没有详细的揭露这些助焊剂是如何涂覆的。从端子的几何形状看，有理由相信这些助焊剂是在端子组装入本体之后被涂覆在端子上的。然而，端子组装于电连接器的绝缘本体收容孔之后再在焊接尾部涂覆助焊剂，会有诸多不便。由于该电连接器的端子焊接尾部几乎完全位于收容孔内，在该焊接尾部涂覆助焊剂会比较困难。另外，助焊剂是粘性的，端子焊接尾部上多余的助焊剂在操作和运输时存在污染绝缘本体的可能。

鉴于以上缺失，特设计一种克服以上缺陷的电连接器。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题在于提供一种电连接器，其导电端子与焊料之间能够获得良好的焊接效果，避免产生空焊。

为解决上述的技术问题，本发明采用如下技术方案：一种电连接器，用于电性连接基板及芯片模组，其包括绝缘本体、若干导电端子以及若干锡球，所述绝缘本体设有底面以及若干贯穿的收容孔，所述导电端子收容于这些收容孔内，所述导电端子设有与绝缘本体的收容孔的侧壁共同夹持有所述锡球的焊接部，所述焊接部环绕所述锡球周侧并部分延伸出绝缘本体底面，所述焊接部涂设有液体助焊剂，该液体助焊剂干燥后在焊接部上留下助焊层，该导电端子是在涂设助焊剂之后插设于绝缘本体中，使所述焊接部被助焊层覆盖的区域部分位于绝缘本体内，部分延伸出绝缘本体，以保证焊接部上有足够的区域设有所述助焊层。

自竖直方向看，所述导电端子的焊接部为设有顶峰的波浪形部，该波浪形部在其顶峰下方设有环绕锡球的弧形部，在顶峰上方还设有一倾斜部，所述波浪形部能控制锡球融化的焊锡的爬升高度不超过所述顶峰，所述弧形部贴近锡球的区域均形成有助焊层。所述助焊剂的成分包括：含量＞90％的异丙醇溶剂，含量＜5％的树脂，含量＜5％的界面活性剂，含量＜3％的抗腐蚀剂，以及含量＜1％的分散剂。所述助焊剂涂设于焊接部的四周，以便使锡球融化后的锡料环绕所述焊接部。所述导电端子的基材为铜，并且在铜基材的表面进一步依次镀设有镍及金。

为解决上述的技术问题，本发明还可以采用如下技术方案：一种电连接器的制造方法，包括以下步骤：

1)提供一个金属料带，在料带上冲压形成至少一个导电端子，每一导电端子至少设有一个焊接部，并在导电端子上电镀有镀镍层；

2)在导电端子的焊接部沾上液体助焊剂；

3)对导电端子进行烘干处理，使液体助焊剂在焊接部表面形成助焊层；

4)提供一个绝缘本体，将上述设有助焊层的导电端子组装入绝缘本体中；

5)将若干锡球机械式固定在所述导电端子的焊接部与绝缘本体之间。

上述步骤还包括在组装于电连接器的锡球上滴设所述助焊剂。该助焊剂的成分包括：含量＞90％的异丙醇溶剂，含量＜5％的树脂，含量＜5％的界面活性剂，含量＜3％的抗腐蚀剂，以及含量＜1％的分散剂。所述助焊剂涂设于焊接部的四周，以便使锡球融化后的锡料环绕所述焊接部。所述导电端子在其镀镍层上进一步设有镀金层。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：助焊剂的使用可使熔融的焊料顺利爬锡，更好的与导电端子的焊接部结合，并且在导电端子组装入绝缘本体之前涂覆助焊剂，有利于工艺操作，提高生产效率，避免污染绝缘本体。

【附图说明】

图1为本发明第一实施方式中之电连接器的导电端子位于料带上的平面图。

图2为本发明第一实施方式中之电连接器的局部剖视图。

图3显示本发明第一实施方式中之电连接器的导电端子与一锡球配合的侧视图。

图4为本发明第二实施方式中之电连接器的导电端子位于料带上的平面图。

图5为本发明第二实施方式中之电连接器的局部剖视图。

【具体实施方式】

图1至图3揭示了本发明第一实施方式中的导电端子2，由金属材料冲压形成的端子料带包括一个带状主体部40以及若干与主体部40连接的导电端子2。所述主体部40一边形成有若干连接部41，所述导电端子2分别自连接部41向下延伸。每一个导电端子2包括基部21、自该基部21延伸的中间部22、自中间部22延伸的配合部23。配合部23还设有对接部24以与芯片模组(未图示)的导电片(未图示)接触。配合部23自中间部22的延伸量能够为其与芯片模组(未图示)的导电片(未图示)接触时提供充分的弹力，基部21进一步设有固定部20。该导电端子2还包括自基部21向下延伸的焊接部25。所述中间部22与配合部23可整体称为弹性臂。

图2显示了一种使用该导电端子2的电连接器的部分结构，该电连接器10安装于基板7上，其包括定义有若干收容孔11(仅显示了其中的一个)的绝缘本体10。该绝缘本体10设有面向基板7的底面。所述导电端子2组装于该电连接器10的收容孔11中，所述焊接部25延伸出绝缘本体10的底面以与基板7上的导电元件(未图示)对接。

每一个收容孔11内组装有一个所述导电端子2。在本实施方式中，收容孔11设有圆形的底缘12。锡球3固定在收容孔11的底缘12与焊接部25之间。绝缘本体10还进一步包括顶面13，以及自顶面13向上延伸位于每一收容孔11旁侧的一对凸块14，当导电端子2的配合部23被施加了过量的工作负载时，所述凸块14可以保护导电端子2，防止配合部23被损坏。

请继续参考图3，导电端子2的焊接部25包括波浪形部27，该波浪形部27包括顶峰271、位于顶峰271上方的倾斜部272以及位于顶峰271下方的弧形部273。该焊接部25进一步包括自弧形部273延伸的弧形末端26。顶峰271朝向锡球3突伸，弧形部273以及弧形末端26环绕所述锡球3周侧。通过如此安排，增加了焊接部25与锡球3之间的接触面积，有利于后续用以将该电连接器焊接至基板7的表面安装工序。

在本实施方式中，收容孔11的底缘12、导电端子2的弧形部273与弧形末端26恰当地定位锡球3。事实上，底缘12及波浪形部27的弧形部273提供水平方向上的支持或限制，而弧形末端26提供竖直方向上的支持或限制。于是锡球3被定位于底缘12与弧形末端26之间。

请继续参考图3，在导电端子2冲压成型后组装入绝缘本体10的收容孔11内之前，其焊接部25的弧形部273以及弧形末端26涂覆上可抗氧化有利于焊接的液体助焊剂。该助焊剂的溶剂为异丙醇，经过挥发、干燥收缩后在焊接部25表面形成可抗氧化有利于焊接的干燥助焊层6。实施时，采用类似电镀的方式，将仍然位于料带上的导电端子2的焊接部25上涂覆上述助焊剂；然后将经过烘干处理后的导电端子2插设于绝缘本体中10中。由于导电端子2为先涂设助焊剂后组装，所以助焊剂的涂覆位置较为自由，可以涂在可能会与锡球3结合的所有区域，以便保证焊接部25上有足够的区域设有干燥助焊层6以提升焊接部25与锡球3的焊接效果。参图3所示，组装后的导电端子2的弧形部273被助焊层6覆盖的区域范围较广。一部分位于绝缘本体10内，一部分位于绝缘本体10之外。尽管图3仅显示了焊接部25的弧形部273及弧形末端26面向锡球3的一侧涂设有助焊剂，事实上，为了获得更好的效果，可以在焊接部25的四周均涂设助焊剂，以便使锡球3融化后的焊料更好的包覆在焊接部25的四周。由于导电端子2为先涂设助焊剂后组装，还有利于工艺操作，提高生产效率，避免组装入绝缘本体10后涂设助焊剂污染绝缘本体10。

所述干燥助焊层6可以在高温下清理去除焊接部25表面的氧化层。所以，当采用回炉焊焊接锡球3时，助焊层6因高温发生作用，清理去除存在于焊接部25表面的氧化层，然后，熔融的锡球3可以顺利爬锡，均匀地包住焊接部25的周围，形成稳固的焊接连接，可避免熔融的锡球3因氧化层的存在无法与焊接部25很好的结合而过度的向基板7方向流动，造成空焊。

图6为该导电端子2的制造流程图，其包括以下步骤：1)提供一个铜材料带，在料带上冲压形成至少一个导电端子2，每一导电端子2至少设有一个焊接部25，并在导电端子2上依次电镀有镀镍层及镀金层；2)在导电端子2的焊接部25沾上液体助焊剂；3)对导电端子2进行烘干处理，使液体助焊剂在焊接部25表面形成助焊层6；4)提供一个绝缘本体10，将上述设有助焊层6的导电端子2组装入绝缘本体10中；5)将若干锡球3机械式固定在所述导电端子2的焊接部25与绝缘本体10之间；6)在锡球3上滴设所述助焊剂。

本发明所使用的助焊剂的溶剂为异丙醇，其含量占助焊剂重量的90％以上，其它成分包括：含量＜5％的树脂、含量＜5％的界面活性剂、含量＜3％的抗腐蚀剂，以及含量＜1％的分散剂。其中，树脂可自以下物质中选择：松香(Gum rosin)、木松香(Wood rosin)、氢化松香酯(Ester of hydrogenated rosin)、脱氢松香聚合松香(Dehydrogenated rosin)以及二体化松香(Polymerized rosin)。界面活性剂可自以下物质中选择：十六烷基三甲基溴化铵(Cetyltrimethylammoniumbromide)、壬基酚聚乙氧基醇(Nonylphenoxypolyethoxyethanol)以及全氟烷基乙氧基化物(Perfluoroalkyl Ethoxylate)。抗腐蚀剂可自以下物质中选择：2，6-二叔丁基对甲酚(2，6-Di-tert-butyl-4-methylphenol purum，简称BHT)、亚磷酸三苯酯(Triphenyl phosphite)、双苯二酚(Double-hydroquinone)、1，2，3-羟基苯(1，2，3-hydroxybenzotriazole)、2-乙基己基环氧丙基醚(2-Ethylhexyl glycidyl ether)以及棕榈酸酯(Palmitate)。分散剂可自以下物质中选择：硝基乙烷(Nitroethane)、四氢糠醇(Tetrahydrofurfuryl alcohol)、二丙二醇甲醚(Dipropylene Glycol MethylEther)、二乙二醇(单)丁醚(Diethylene Glycol Monobuthyl Ether)以及聚乙二醇(Polyglycol)。溶剂除异丙醇外还可以为乙二醇二甲醚。

图4-图5揭示了本发明第二实施方式中的导电端子2’，图4揭示了一种带有若干所述导电端子2’的料带，该料带包括主体部40’，该主体部40’设有若干与导电端子2连接的连接部41’。该导电端子2’包括基部20’，自基部20’延伸的弹性臂23’，以及自基部20’向下延伸的安装部25’。弹性臂23’设有与芯片模组(未图示)的对接部24’。

图5揭示使用导电端子2’的另一电连接器的部分结构，该电连接器包括收容所述导电端子2’的绝缘本体10’，该绝缘本体10’底面形成若干突块12’，这些突块12’与导电端子2’的安装部25’共同围设并夹持固定锡球3。

与第一实施方式中的导电端子2相似，在导电端子2’组装于绝缘本体10’之前仍然与连接部41’相连接时，在其安装部25’涂覆上述抗氧化且有利于焊接的助焊剂并形成助焊层(未图示)。所以当回炉焊时，助焊层6因高温发生作用，清理去除存在于安装部25’表面的氧化层，然后，熔融的锡球3可以顺利地爬锡，以均匀地包住安装部25’的周围，形成稳固的焊点，可避免熔融的锡球3因氧化层的存在无法与安装部25’很好的结合。

以上所述仅为本发明提供的实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变化，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种电连接器，用于电性连接基板及芯片模组，其包括绝缘本体、若干导电端子以及若干锡球，所述绝缘本体设有底面以及若干贯穿的收容孔，所述导电端子收容于这些收容孔内，所述导电端子设有与绝缘本体的收容孔的侧壁共同夹持有所述锡球的焊接部，其特征在于：所述焊接部环绕所述锡球周侧并部分延伸出绝缘本体底面，所述焊接部涂设有液体助焊剂，该液体助焊剂干燥后在焊接部上留下助焊层，该导电端子是在涂设助焊剂之后插设于绝缘本体中，使所述焊接部被助焊层覆盖的区域部分位于绝缘本体内，部分延伸出绝缘本体，以保证焊接部上有足够的区域设有所述助焊层。

2.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：自竖直方向看，所述导电端子的焊接部为设有顶峰的波浪形部，该波浪形部在其顶峰下方设有环绕锡球的弧形部，在顶峰上方还设有倾斜部，所述波浪形部能控制锡球融化的焊锡的爬升高度不超过所述顶峰，所述弧形部贴近锡球的区域均形成有助焊层。

3.如权利要求2所述的电连接器，其特征在于：所述助焊剂的成分包括：含量＞90％的异丙醇溶剂、含量＜5％的树脂、含量＜5％的界面活性剂、含量＜3％的抗腐蚀剂，以及含量＜1％的分散剂。

4.如权利要求2所述的电连接器，其特征在于：所述助焊剂涂设于焊接部的四周，以便使锡球融化后的锡料环绕所述焊接部。

5.如权利要求2所述的电连接器，其特征在于：所述导电端子的基材为铜，并且在铜基材的表面进一步依次镀设有镍及金。

6.一种电连接器的制造方法，包括以下步骤：

1)提供一个铜材料带，在料带上冲压形成至少一个导电端子，每一导电端子至少设有一个焊接部，并在导电端子上电镀有镀镍层；

2)在导电端子的焊接部沾上液体助焊剂；

3)对导电端子进行烘干处理，使液体助焊剂在焊接部表面形成助焊层；

4)提供一个绝缘本体，将上述设有助焊层的导电端子组装入绝缘本体中；

5)将若干锡球机械式固定在所述导电端子的焊接部与绝缘本体之间。

7.如权利要求6所述的电连接器的制造方法，其特征在于：还进一步包括在组装于电连接器的锡球上滴设所述助焊剂的步骤。

8.如权利要求6所述的电连接器的制造方法，其特征在于：该助焊剂的成分包括：含量＞90％的异丙醇溶剂，含量＜5％的树脂，含量＜5％的界面活性剂，含量＜3％的抗腐蚀剂，以及含量＜1％的分散剂。

9.如权利要求8所述的电连接器的制造方法，其特征在于：所述助焊剂涂设于焊接部的四周，以便使锡球融化后的锡料环绕所述焊接部。

10.如权利要求8所述的电连接器的制造方法，其特征在于：所述导电端子在其镀镍层上进一步设有镀金层。

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