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DE29724717U1 - High density connector assembly - Google Patents

High density connector assembly

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DE29724717U1
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DE29724717U
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German (de)
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FCI SA
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Priority claimed from US08/778,398 external-priority patent/US6093035A/en
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Priority claimed from EP97117583A external-priority patent/EP0836243B1/en
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Description

Hochdichte Verbinderanordnung Hintergrund der Erfindung: Gebiet der Erfindung:High Density Connector Assembly Background of the Invention: Field of the Invention:

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Verbinder und insbesondere Verbinderanordnungen mit hoher Eingabe/Ausgabedichte, wie z.B. Array-Verbinder.The present invention relates to electrical connectors and, more particularly, to high input/output density connector assemblies, such as array connectors.

Kurzbeschreibung des Standes der Technik:Brief description of the state of the art:

Die Entwicklung die Größe elektronischer Vorrichtungen zu reduzieren, insbesondere die Größe tragbarer Geräte, und solche Geräte mit zusätzlichen Funktionen auszustatten, führte zu einer fortgeführten Miniaturisierung aller Komponenten, insbesondere elektrischer Verbinder. Die Anstrengungen, Verbinder zu miniaturisieren, umfassten die Reduzierung des Abstandes zwischen Kontakten in einreihigen oder doppelreihigen linearen Verbindern, so dass eine relativ hohe Zahl von Eingangs/Ausgangs- oder anderen Leitern durch Verbinder miteinander verbunden werden können, die auf eng umgrenzten Bereichen von Leiterplatten, die dazu bestimmt sind Verbinder aufzunehmen, Platz finden. Die Entwicklung zur Miniaturisierung wurde ebenfalls begleitet durch den Schwenk zur Bevorzugung der Oberflächenmontage (SMT) zum Anbringen von Komponenten auf Leiterplatinen. Das Zusammentreffen der gesteigertenThe trend to reduce the size of electronic devices, particularly the size of portable devices, and to provide such devices with additional functions has led to a continued miniaturization of all components, particularly electrical connectors. Efforts to miniaturize connectors have included reducing the spacing between contacts in single-row or double-row linear connectors so that a relatively high number of input/output or other conductors can be interconnected by connectors that fit on narrowly defined areas of printed circuit boards designed to accommodate connectors. The trend toward miniaturization has also been accompanied by a shift toward favoring surface mount technology (SMT) for attaching components to printed circuit boards. The confluence of increased

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ponenten auf Leiterplatinen. Das Zusammentreffen der gesteigerten Anwendung der Oberflächenmontage und die erforderliche Feinrasterung linearer Verbinder führte dazu, dass man sich den Grenzen der Oberflächenmontagetechnik für große Stückzahlen und kostengünstige Herstellung näherte. Den Abstand zwischen den Kontakten zu reduzieren erhöht das Risiko benachbarte Lötstellen oder Kontakte während des Aufschmelzens der Lötpaste kurzzuschließen. Um die Forderung nach erhöhter Eingangs/Ausgangsdichte zu erfüllen wurden Array-Verbinder vorgeschlagen. Solche Verbinder weisen eine zweidimensionale Matrix von Kontakten auf, die auf einem isolierenden Substrat angebracht sind und eine verbesserte Dichte erreichen können. Diese Verbinder weisen jedoch bestimmte Schwierigkeiten im Hinblick auf deren Anbringung an Leiterplatinen durch die Oberflächenmontagetechnik auf, da die Spitzen der meisten Kontakte, wenn nicht aller, dicht am Verbinderkörper liegen müssen. Daraus folgt, dass die angewandten Montagetechniken sehr zuverlässig sein müssen, da es schwer ist die Lötverbindungen optisch zu untersuchen oder sie zu reparieren, wenn sie fehlerhaft sind. Bei der Anbringung eines integrierten Schaltkreises (IC) auf einem Kunststoff oder Keramiksubstrat ist die Verwendung einer Kugelgittermatrix (BGA) und anderer ähnlicher Packungsmuster üblich geworden. Bei einer BGA-Matrix werden Lötzinnkugeln, die an der integrierten Schaltkreisanordnung befestigt sind auf den elektrischen Kontaktstellen eines Schaltkreissubstrats, auf dem eine Schicht Lötpaste angebracht wurde positioniert, üblicherweise unter Verwendung eines Schirms oder einer Maske. Das Ganze wird dann auf eine Temperatur aufgeheizt, bei der die Lötpaste und mindestens ein Teil oder die gesamte Lötzinnkugel schmilzt und mit einer darunter liegenden, leitenden Stelle, die auf dem Schaltkreissubstrat ausgebil-components on printed circuit boards. The combination of the increased use of surface mounting and the required fine pitch of linear connectors has led to the limits of surface mount technology being approached for high volume and low cost manufacturing. Reducing the spacing between contacts increases the risk of shorting adjacent solder joints or contacts during solder paste reflow. To meet the demand for increased input/output density, array connectors have been proposed. Such connectors comprise a two-dimensional matrix of contacts mounted on an insulating substrate and can achieve improved density. However, these connectors present certain difficulties in their attachment to printed circuit boards by surface mount technology, since the tips of most, if not all, contacts must be close to the connector body. It follows that the assembly techniques used must be very reliable, since it is difficult to visually inspect the solder joints or to repair them if they are faulty. In mounting an integrated circuit (IC) on a plastic or ceramic substrate, the use of a ball grid array (BGA) and other similar packaging patterns has become common. In a BGA array, solder balls attached to the integrated circuit assembly are positioned on the electrical contact pads of a circuit substrate on which a layer of solder paste has been deposited, usually using a shield or mask. The whole is then heated to a temperature at which the solder paste and at least some or all of the solder ball melt and bond to an underlying conductive pad formed on the circuit substrate.

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det ist, verschmilzt. Der integrierte Schaltkreis ist damit mit dem Substrat verbunden ohne die Notwendigkeit äußere Drähte an den IC anzuschließen.The integrated circuit is thus connected to the substrate without the need to connect external wires to the IC.

Viele neuere Patente sind auf Maßnahmen zur Miniaturisierung von Produkten gerichtet, bei denen eine Oberflächenmontagetechnik angewandt wird.Many recent patents are directed to measures for miniaturizing products that use surface mount technology.

So beschreibt die WO 98/15990 eine Kugelgittermatrix(BGA)-Technik, angewandt auf ein flaches Leiterplatte-zu-Leiterplatte-Verbindungssystern, bei dem lediglich eine Reduktion der Bauhöhe erforderlich ist. Zu diesem Zweck sind die Kontakte und Lötelemente so kompakt wie möglich konstruiert.For example, WO 98/15990 describes a ball grid array (BGA) technology applied to a flat board-to-board connection system, where only a reduction in the overall height is required. For this purpose, the contacts and soldering elements are designed to be as compact as possible.

Die WO 97/20454 beschreibt einen hochdichten Verbinder, der eine elektronische Anordnung aus einem Lötelement und einer Leiterplatte verbinden kann, bei dem der Kontakt einen Oberflächenmontagebereich aufweist mit einer konvexen Bodenoberfläche, deren Form mindestens den unteren Bereich einer Kugel bildet und somit eine Lötzinnkugel abbildet.WO 97/20454 describes a high-density connector capable of connecting an electronic assembly comprising a solder element and a circuit board, in which the contact has a surface mounting region with a convex bottom surface whose shape forms at least the lower region of a sphere and thus depicts a solder ball.

Die US-A-5 593 322 bezieht sich auf einen hochdichten Verbinder mit Schmelzkugelkontakten, die an der Bodenoberfläche eines Steckverbinders gelegen sind, um eine Komponente mit der Oberfläche einer Leiterplatine in wohl bekannter BGA-Technologie zu verbinden, bei der Kunststoffträger auf ihren vier Oberflächen mit Metallstreifen versehen an eine Kontaktstelle angeschlossen sind, die am Boden der Oberfläche des Isolierkörpers angeordnet ist. An-US-A-5 593 322 relates to a high density connector with fusible ball contacts located on the bottom surface of a connector for connecting a component to the surface of a printed circuit board in well-known BGA technology in which plastic carriers provided with metal strips on their four surfaces are connected to a contact point located on the bottom of the surface of the insulating body.

schließend wird der Verbinder mittels einer Lötzinnkugel, die an den Lötstellen befestigt ist auf die Leiterplatine gelötet.Finally, the connector is soldered to the circuit board using a solder ball that is attached to the soldering points.

Aus der US-A-4 467 344 ist es ebenfalls bekannt eine elektrische Verbindung durch einen Körper aus aufschmelzbarem Material herzustellen. Wegen einer großen Menge an Lötzinn, die hier den Kontaktstift umgibt und einen vorgegebenen Bereich in Längsrichtung des Stiftes einnimmt, ist dieses Verfahren nicht bei hochdichten Verbinderanordnungen einsetzbar die mit der Oberflächenmontagetechnik hergestellt werden und einen geringen Abstand zwischen den Reihen und Spalten der Verbinder aufweisen.It is also known from US-A-4 467 344 to produce an electrical connection by means of a body made of fusible material. Due to a large amount of solder which surrounds the contact pin and occupies a predetermined area in the longitudinal direction of the pin, this method cannot be used in high-density connector arrangements which are produced using the surface mounting technique and have a small distance between the rows and columns of the connectors.

Die Patentanmeldung WO 96/42123, angemeldet vom selben Anmelder, beschreibt Komponenten mit Kontakten mit einem niedrigen Querschnitt und einer gebogenen Kontaktspitze, auf der schmelzbares Material angebracht ist.Patent application WO 96/42123, filed by the same applicant, describes components having contacts with a low cross-section and a curved contact tip on which fusible material is applied.

Die EP 0 591 772 Al lehrt einen weiteren Weg Verbinder auf eine mehrschichtige Leiterplatine unter Verwendung von Kontaktpunkten zu löten. Diese Lehre ist jedoch auf Komponenten begrenzt, die keine Kontakte aufweisen die in einem Gehäuse aus Isoliermaterial angeordnet sind.EP 0 591 772 A1 teaches another way of soldering connectors to a multilayer printed circuit board using contact points. However, this teaching is limited to components that do not have contacts arranged in a housing made of insulating material.

Die US-A 5 495 668 lehrt die Verwendung von Verbindungen zwischen einem Halbleiterchip und einer gedruckten Schaltungsplatine. Die Verbindungen sind mittels Drähten hergestellt, an deren Enden Lötpunkte vorgesehen sind. Die Komponenten sind wiederum nicht in einem Gehäuse aus Isoliermaterial angeordnet.US-A 5 495 668 teaches the use of connections between a semiconductor chip and a printed circuit board. The connections are made by means of wires, at the ends of which soldering points are provided. The components are again not arranged in a housing made of insulating material.

Die US-A 5 131 871 bezieht sich auf eine Konstruktion, die in der Lage ist Spannungen im Verbinderblock in einen hochdichten Verbinder zu reduzieren. Die Wände, die eine Wabe bilden sind dünn und die Erfindung schlägt vor diese durch Vorsprünge zu verstärken. Diese Vorsprünge bilden Träger für einen Kontakt, sie sichern diesen jedoch nicht durch Verformung.US-A 5 131 871 relates to a construction capable of reducing stresses in the connector block in a high-density connector. The walls forming a honeycomb are thin and the invention proposes to reinforce them by means of projections. These projections form supports for a contact, but do not secure it by deformation.

Die US-A 5 358 417 beschreibt einen Leistungsverbinder mit einem Körper aus Isoliermaterial, durch welchen sich eine Mehrzahl von Kabeln erstrecken. Die Kontakte an den Enden dieser Kabel liegen auf Kontaktstellen an und die Drähte dieser Kabel sind mittels eines leitenden Gels miteinander verbunden, das in der Lage ist, die Drähte und die Kontaktstellen ohne Lötzinnkugeln in Kontakt miteinander zu halten.US-A-5 358 417 describes a power connector having a body of insulating material through which a plurality of cables extend. The contacts at the ends of these cables rest on contact pads and the wires of these cables are connected to one another by means of a conductive gel which is capable of keeping the wires and the contact pads in contact with one another without solder balls.

Die EP 0 782 220-A2 befasst sich mit Klemmmitteln, die innerhalb von Öffnungen in einem Körper vorgesehen sind. Die Klemmmittel werden durch Klammern gebildet, die auf Drähte in isolierten Kabeln einwirken.EP 0 782 220-A2 deals with clamping means provided within openings in a body. The clamping means are formed by clamps acting on wires in insulated cables.

Weitere Patente beziehen sich auf Erfindungen deren Ziel es ist den Benetzungseffekt während des Lötprozesses zu begrenzen. So lehrt beispielsweise die WO 97/45896 einen kleinen Verbinder für Handys, bei der die Länge des Kontaktes zwischen seinen Enden sehr klein ist. Nachdem eines der Enden dazu dient das Lötzinn während eines Oberflächenmontageprozesses aufzunehmen hat nur ein Teil dieses Kontaktes einen Nickelüberzug, um das Kriechen des Lötzinns zu verhindern.Other patents relate to inventions whose aim is to limit the wetting effect during the soldering process. For example, WO 97/45896 teaches a small connector for mobile phones in which the length of the contact between its ends is very small. Since one of the ends serves to receive the solder during a surface mounting process, only a part of this contact has a nickel coating to prevent the solder from creeping.

Die US-A 3 864 004 beschreibt einen Schaltplatinenverbindersockel, bei dem ein Teil des Federkontakts mit einer Lötzinn abweisenden Beschichtung versehen ist, um sicherzustellen, dass kein Lötzinn bis zur Kontaktfeder hoch kriecht.US-A 3 864 004 describes a circuit board connector socket in which a portion of the spring contact is provided with a solder-repellent coating to ensure that no solder creeps up to the contact spring.

Die DE PS 3 712 691 beschreibt ebenso einen beschichteten Kontaktstift mit einer Nickelzwischenschicht als Antidiffusionsbarriere.DE PS 3 712 691 also describes a coated contact pin with a nickel intermediate layer as an anti-diffusion barrier.

Die US-A 5 453 017 beschreibt die Verwendung einer Schicht aus nichtlötbarem Material als Beschichtung, so dass Lötzinn nicht an Längsseiten des Verbinders anhaftet.US-A 5 453 017 describes the use of a layer of non-solderable material as a coating so that solder does not adhere to the long sides of the connector.

Während die Anwendung von BGA- oder ähnlichen Techniken zur Verbindung von integrierten Schaltkreisen mit einem Substrat viele Vorteile aufweisen müssen entsprechende Mittel zur Montage eines elektrischen Verbinders oder ähnlicher Komponenten mit einer gedruckten Leiterplatine (PWB) oder ähnlichen Substraten noch entwickelt werden. Es ist in den meisten Fällen wichtig, dass die die Substrat berührenden Oberflächen der Lötzinnkugeln koplanar sind, um eine im Wesentlichen ebene Montagefläche zu bilden, so dass schließlich die Kugeln aufschmelzen und das Lötzinn sich gleichmäßig auf dem gedruckten Schaltkreissubstrat verteilt. Jede größere Abweichung in der Koplanarität zwischen dem Lötzinn und einem vorgegebenen Substrat kann zu schlechten Lötergebnissen führen wenn der Verbinder auf eine gedruckte Schaltplatine aufgeschmolzen wird. Um eine hohe Lötzuverlässigkeit zu erreichen, spezifizieren Abnehmer sehr strenge Koplanaritätsvoraussetzungen, üblicherweise der Größenordnung von 0,004 Inch (0,01 mm). Die Koplanarität der Lötzinnkugeln ist von der Größe der Lötzinnkugeln und derenWhile the use of BGA or similar techniques to interconnect integrated circuits to a substrate has many advantages, a suitable means of mounting an electrical connector or similar component to a printed circuit board (PWB) or similar substrate has yet to be developed. It is important in most cases that the surfaces of the solder balls contacting the substrate be coplanar to form a substantially flat mounting surface so that the balls will eventually melt and the solder will be evenly distributed over the printed circuit substrate. Any major deviation in the coplanarity between the solder and a given substrate can result in poor soldering results when the connector is reflowed to a printed circuit board. To achieve high soldering reliability, customers specify very strict coplanarity requirements, typically on the order of 0.004 inches (0.01 mm). The coplanarity of the solder balls depends on the size of the solder balls and their

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Positionierung auf dem Verbinder beeinflusst. Die Endgröße der Kugel hängt von dem Gesamtvolumen des Lötzinns ab, welches ursprünglich in der Lötpaste und den Lötzinnkugeln vorhanden ist. Bei der Anbringung von Lötzinnkugeln auf einen Verbinderkontakt sind diese Überlegungen eine besondere Herausforderung, da Variationen im Volumen der Lötzinnmasse die in dem Verbinderkontakt aufgenommen wird die mögliche Veränderbarkeit der Größe der Lötzinnmasse beeinflusst und somit die Koplanarität der Lötzinnkugeln auf dem Verbinder auf der Anbringungsoberfläche.positioning on the connector. The final size of the ball depends on the total volume of solder initially present in the solder paste and the solder balls. When applying solder balls to a connector contact, these considerations are particularly challenging because variations in the volume of solder mass received in the connector contact affect the potential variability of the size of the solder mass and thus the coplanarity of the solder balls on the connector at the attachment surface.

Ein weiteres Problem beim Verlöten von Verbindern mit einem Substrat besteht darin, dass Verbinder oft Gehäuse aus Isoliermaterial aufweisen mit relativ komplexen Formen, z. B. solche, die eine Vielzahl von Kavitäten aufweisen. Restspannungen in solchen thermoplastischen Gehäusen können vom Spitzgussprozess herrühren, von der Bildung von Spannungen als Ergebnis der Kontakteinführung oder als eine Kombination von beidem. Diese Gehäuse können verbogen oder verdreht sein, entweder bereits ursprünglich oder nach Aufheizen auf die bei SMT-Verfahren notwendigen Temperaturen, z. B. den Temperaturen die zum Aufschmelzen der Lötzinnkugeln erforderlich sind.Another problem with soldering connectors to a substrate is that connectors often have housings made of insulating material with relatively complex shapes, e.g. those containing a large number of cavities. Residual stresses in such thermoplastic housings can result from the injection molding process, from the formation of stresses as a result of contact insertion, or a combination of both. These housings can be bent or twisted, either originally or after heating to the temperatures required in SMT processes, e.g. the temperatures required to melt the solder balls.

Ein solches Verdrehen oder Verbiegen des Gehäuses kann eine Passungsungenauigkeit zwischen der Verbinderanordnung und der Leiterbahnplatine bewirken, was zu unzuverlässigem Verlöten führt da die Oberflächenmontageelemente, wie z. B. Lötzinnkugeln nicht hinreichend in Kontakt mit der Lötpaste sind oder vor dem Auflöten nicht hinreichend dicht an der Leiterbahnplatine angeordnet sind.Such twisting or bending of the housing can cause a misfit between the connector assembly and the circuit board, resulting in unreliable soldering because the surface mount elements, such as solder balls, are not sufficiently in contact with the solder paste or are not sufficiently close to the circuit board prior to soldering.

Es besteht daher ein Bedarf an der sicheren und effektiven Verbindung von hochdichten elektrischen Verbindern mit Substraten durch die Oberflächenmontagetechnik.There is therefore a need for the secure and effective connection of high-density electrical connectors to substrates using surface mount technology.

Resümee der ErfindungSummary of the invention

Elektrische Verbinder nach der vorliegenden Erfindung haben eine hohe Eingangs/Ausgangsdichte und bieten eine zuverlässige Verbindung zu Schaltungssubstraten durch die Oberflächenmontagetechnik. Diese Verbinder weisen eine hohe Koplanarität auf der Montageoberfläche auf.Electrical connectors according to the present invention have a high input/output density and provide a reliable connection to circuit substrates through the surface mount technique. These connectors have a high coplanarity on the mounting surface.

Elektrische Verbinder nach der vorliegenden Erfindung sind solche, bei denen einer oder mehrere Kontakte durch ein schmelzbares elektrisch leitendes Material mit einem Substrat verbindbar sind. Dieses schmelzbare elektrisch leitende Material ist eine Lötzinnmasse, die vorzugsweise eine Lötzinnkugel aufweist, die aufschmelzbar ist, um den Hauptstromweg zwischen dem Kontakt und einem Schaltungssubstrat herzustellen.Electrical connectors according to the present invention are those in which one or more contacts are connectable to a substrate by a fusible electrically conductive material. This fusible electrically conductive material is a solder mass, preferably comprising a solder ball that is fusible to establish the main current path between the contact and a circuit substrate.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines äußeren, schmelzbaren, elektrisch leitenden Kontakts auf einem Element eines elektrischen Verbinders. Nach einem Verfahren wird ein Rücksprung auf der äußeren Seite des Verbinderelements oder Kontakts gebildet. Ein Bereich eines leitenden Kontakts erstreckt sich ausgehend von der Innenseite des Verbinderelements in diesen Rücksprung auf der Außenseite des Gehäuses. Der Rücksprung ist mit einem vorgegebenen Volumen Lötpaste gefüllt. Ein schmelzbares leitendes Element, z. B. eine Lötzinnkugel,One aspect of the present invention relates to a method of forming an external fusible electrically conductive contact on an element of an electrical connector. According to one method, a recess is formed on the outer side of the connector element or contact. A region of a conductive contact extends from the inside of the connector element into this recess on the outside of the housing. The recess is filled with a predetermined volume of solder paste. A fusible conductive element, e.g. a solder ball,

ist in dem Rücksprung auf der Außenseite des Gehäuses positioniert. Das leitende Element in dem Rücksprung wird dann auf eine Temperatur erhitzt, die ausreicht die Lötpaste zu schmelzen und das schmelzbare leitende Element in dem Bereich des Kontakts, der in den Rücksprung hineinragt, zu verschmelzen.is positioned in the recess on the outside of the housing. The conductive element in the recess is then heated to a temperature sufficient to melt the solder paste and fuse the fusible conductive element in the region of the contact that projects into the recess.

Die Erfindung richtet sich ebenfalls auf einen Kontakt zur Verwendung in einem elektrischen Verbinder, der einen Kontaktbereich aufweist, in dem der Kontakt mit einem schmelzbaren leitenden E-lement, wie z. B. einer Lötzinnkugel, verbindbar ist. Ein mittlerer Bereich des Kontakts ist zwischen der Kontaktspitze und dem Kontaktbereich positioniert. Der mittlere Bereich ist so ausgebildet, dass er dem Fluss geschmolzenen Lötzinns widersteht, z. B. durch das Anbringen einer Beschichtung mit einem nicht durch Lötzinn benetzbaren Material. Durch diese Anordnung wird ein Kriechen des Lötzinns von der Lötzinnkugel in den Bereich in dem der Kontakt im Gehäuse befestigt ist vermieden.The invention is also directed to a contact for use in an electrical connector having a contact region in which the contact is connectable to a fusible conductive element, such as a solder ball. A central region of the contact is positioned between the contact tip and the contact region. The central region is designed to resist the flow of molten solder, e.g. by applying a coating of a material not wettable by solder. This arrangement prevents the solder from creeping from the solder ball into the region in which the contact is attached in the housing.

Die Koplanarität der Oberflächenmontagefläche des Verbinders bleibt durch das Vorsehen eines isolierenden Verbindergehäuses aufrecht erhalten, in dem die Bildung von Spannungen vermieden wird. Nach diesem Aspekt der Erfindung ist ein Kontakt in eine Öffnung im Gehäuse eingefügt. Der Querschnitt der Öffnung ist so bemessen, dass mindestens eine ihrer Seiten einen Vorsprung aufweist, der durch die Kontakte verformbar ist wenn der Kontakt in die Öffnung eingeführt wird. Durch diese Anordnung wird das Bilden von Spannungen als Ergebnis einer Vielzahl von Einführvorgängen der Kontakte vermieden, so dass ein Verziehen oder Verdrillen des Gehäuses minimiert wird.The coplanarity of the surface mounting surface of the connector is maintained by providing an insulating connector housing in which the formation of stresses is avoided. According to this aspect of the invention, a contact is inserted into an opening in the housing. The cross-section of the opening is sized such that at least one of its sides has a projection which is deformable by the contacts when the contact is inserted into the opening. This arrangement avoids the formation of stresses as a result of a plurality of insertions of the contacts, so that distortion or twisting of the housing is minimized.

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Kurzbeschreibung der FigurenShort description of the characters

Das Verfahren und der Verbinder nach der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert, worin zeigen:The method and the connector according to the present invention are explained in more detail below with reference to the drawing, in which:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Buchsensteckverbinder einer bevorzugten Ausführungsform des Verbinders nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 is a plan view of a female connector of a preferred embodiment of the connector according to the present invention;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Endes des Buchsensteckverbinders nach Fig. 1;Fig. 2 is a partially sectioned side view of one end of the socket connector of Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Steckelement einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;Fig. 3 is a plan view of a plug element of a preferred embodiment of the present invention;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Endes des Steckelements nach Fig. 3;Fig. 4 is a partially sectioned side view of one end of the plug element according to Fig. 3;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Buchse und des Steckelements der Fig. 1 bis 4 in nicht eingestrecktem Zustand;Fig. 5 is a partially sectioned side view of the socket and the plug element of Figs. 1 to 4 in the non-extended state;

Fig. 6 eine Seitenansicht der Enden der Buchse und des Steckelements nach Fig. 5 in zusammengestecktem Zustand;Fig. 6 is a side view of the ends of the socket and the plug element according to Fig. 5 in the mated state;

Fig. 7a, 7b und 7c geschnittene Endansichten der ersten, zweiten und dritten Phase des Zusammensteckens der Buchse und des Steckelements nach Fig. 5;Fig. 7a, 7b and 7c are sectional end views of the first, second and third phases of mating the socket and the plug element according to Fig. 5;

Fig. 8 die in Fig. 1 gezeigte Buchse von unten bevor Lötzinnkugeln angebracht sind;Fig. 8 the socket shown in Fig. 1 from below before solder balls are attached;

Fig. 9 eine Ansicht auf den Buchsenverbinder nach Fig. 8 von unten nachdem die Lötzinnkugeln darauf platziert wurden;Fig. 9 is a bottom view of the socket connector of Fig. 8 after the solder balls have been placed thereon;

Fig. 10 eine Detailschnittansicht des Bereichs XII in Fig. 1; Fig. 11 eine vergrößerte Ansicht des Schnitts in Fig. 4; Fig. 12 eine vergrößerte Ansicht des Schnitts in Fig. 10; Fig. 13 ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie 13-13 in Fig. 10;Fig. 10 is a detailed sectional view of area XII in Fig. 1; Fig. 11 is an enlarged view of the section in Fig. 4; Fig. 12 is an enlarged view of the section in Fig. 10; Fig. 13 is an enlarged section along the line 13-13 in Fig. 10;

Fig. 14 eine Draufsicht auf eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines Buchsenverbinders nach der vorliegenden Erfindung;Fig. 14 is a plan view of a second preferred embodiment of a socket connector according to the present invention;

Fig. 15 eine Seitenansicht des Randes des Buchsenverbinders nach Fig. 14;Fig. 15 is a side view of the edge of the socket connector according to Fig. 14;

Fig. 16 eine Draufsicht auf eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines Steckverbinders der vorliegenden Erfindung;Fig. 16 is a plan view of a second preferred embodiment of a connector of the present invention;

Fig. 17 eine Seitenansicht des Steckverbinders nach Fig. 16;Fig. 17 is a side view of the connector according to Fig. 16;

Fig. 18 eine Seitenansicht der zusammengesteckten Buchse und des Steckverbinders nach den Fig. 14 bis 17;Fig. 18 is a side view of the assembled socket and connector according to Figs. 14 to 17;

Fig. 19 eine Draufsicht auf eine Buchse nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines Buchsenverbinders nach der vorliegenden Erfindung;Fig. 19 is a plan view of a socket according to a third preferred embodiment of a socket connector according to the present invention;

Fig. 20 eine Seitenansicht der in Fig. 14 gezeigten Buchse;Fig. 20 is a side view of the socket shown in Fig. 14;

Fig. 21 eine Draufsicht auf das Steckerelement nach dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Steckverbinders nach der vorliegenden Erfindung;Fig. 21 is a plan view of the plug element according to the third preferred embodiment of a connector according to the present invention;

Fig. 22 eine Seitenansicht des Steckelements nach Fig. 21;Fig. 22 is a side view of the plug element according to Fig. 21;

Fig. 23 eine Seitenansicht der ineinander gesteckten Buchse und des Steckers nach den Fig. 19 bis 22;Fig. 23 is a side view of the nested socket and plug according to Figs. 19 to 22;

Fig. 24a und 24b Diagramme, in denen die Temperatur über der Zeit und der Entfernung während des Lötzinnaufschmelzens nach den Beispielen 1 und 2 des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgetragen sind;Fig. 24a and 24b are diagrams in which the temperature is plotted against time and distance during solder reflow according to Examples 1 and 2 of the method according to the invention;

Fig. 25a bis 25f durch einen Laser erzeugte Profile des Produkts nach Beispiel 3 und des erfindungsgemäßen Verfahrens;Fig. 25a to 25f show laser-generated profiles of the product according to Example 3 and the process according to the invention;

Fig. 26a und 26b Röntgenaufnahmen, die das Produkt aus Beispiel 4 und des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen;Fig. 26a and 26b are X-ray photographs showing the product of Example 4 and the process of the invention;

Fig. 26c und 26d elektronenmikroskopische Aufnahmen die das Produkt aus Beispiel 4 und des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen; Fig. 26c and 26d are electron micrographs showing the product of Example 4 and the process according to the invention;

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Fig. 27 eine der Fig. 10 ähnelnde Ansicht, in der Erdungs- und Leistungskontakte weggelassen sind;Fig. 27 is a view similar to Fig. 10 with grounding and power contacts omitted;

Fig. 28 einen Querschnitt durch XXXI-XXXI in Fig. 13;Fig. 28 is a cross section through XXXI-XXXI in Fig. 13;

Fig. 29 eine Computer berechnete Darstellung von vorausgesagten Spannungen in einem Isoliergehäuse, ähnlich den in den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigten;Figure 29 is a computer calculated representation of predicted stresses in an insulating housing similar to those shown in the preferred embodiments of the present invention;

Fig. 30 ein Diagramm in dem die Kontakthaltekraft als Funktion der Deformation (Kompression) eines Vorsprungs des Isoliergehäuses nach Fig. 27 aufgetragen ist;Fig. 30 is a diagram in which the contact holding force is plotted as a function of the deformation (compression) of a projection of the insulating housing according to Fig. 27;

Fig. 31 eine Draufsicht eines Buchsensignalkontakts der in einer bevorzugten Ausführungsform des Verbinders nach der Erfindung verwendet wird;Fig. 31 is a plan view of a female signal contact used in a preferred embodiment of the connector according to the invention;

Fig. 32 eine Draufsicht auf einen Steckersignalkontakt, der in einer bevorzugten Ausführungsform des Verbinders nach der Erfindung verwendet wird;Fig. 32 is a plan view of a plug signal contact used in a preferred embodiment of the connector according to the invention;

Fig. 33 eine Draufsicht auf einen Buchsenerdungs-/Leistungskontakt mit Träger streif en, der in einer bevorzugten Ausführungsform des Verbinders nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird; undFig. 33 is a plan view of a female ground/power contact with carrier strip used in a preferred embodiment of the connector according to the present invention; and

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Fig. 34 eine Draufsicht auf einen Erdungs-/ Leistungskontakt mit Transportstreifen, der in einer bevorzugten Ausführungsform des Verbinders nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird.Fig. 34 is a plan view of a ground/power contact with transport strips used in a preferred embodiment of the connector according to the present invention.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed description of the preferred embodiments

Nach den Fig. 1 und 2 sowie 12 und 13 weist ein Satz zusammengehörender Verbinder nach einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hochdichten Verbinders ein Gehäuse auf, welches das Bezugszeichen 10 trägt. Der Bodenbereich des Gehäuses trägt das Bezugszeichen 12. Der Boden wird vorzugsweise durch Spritzguss eines geeigneten isolierenden Polymermaterials hergestellt, welches die Aufschmelztemperaturen beim Oberflächenmontageverfahren aushält. Als Material eignet siech z. B. ein Flüssigkristallpolymer (LCP). Der Bodenbereich enthält eine Bodenwand 14 mit einer Außenseite 16 und einer Innenseite 18. Auf der Außenseite sind äußere Schlitze, beispielsweise Schlitze 20, 22, 24, 26 und 28 (Fig. 12) angeordnet. Auf der Innenseite sind innere Kontaktaufnahmeschlitze, z. B. Schlitze 30, 32, 34, 36 und 38 angeordnet. Diese inneren und äußeren Schlitze werden durch mittlere Schlitze, wie z. B. Schlitze 40, 42, 44, 46 und 48 verbunden. Jeder der äußeren Schlitze hat eine Bodenwand und eine Seitenwand, wie z. B. Bodenwand 50 und Seitenwand 52 (Fig. 12). Jeder der inneren Signalkontaktaufnahmeschlitze hat eine Bodenwand und seitliche Zwischenwände wie z. B. Bodenwand 54 und Seitenwände 56 und 58. Jeder der inneren Erdungs- oder Leistungskontaktaufnahmeschlitze hat ebenfalls eine Bodenwand und diagonal verlaufende Seitenwände wie z. B. Bodenwand 60 und Seitenwände 62 und 64. Diese oben beschriebenen inneren und äußeren Schlitze und die verbindenden1 and 2 and 12 and 13, a set of mating connectors according to a first embodiment of a high density connector according to the invention comprises a housing which bears the reference numeral 10. The bottom portion of the housing bears the reference numeral 12. The bottom is preferably manufactured by injection molding a suitable insulating polymer material which can withstand the reflow temperatures of the surface mount process. A suitable material is, for example, a liquid crystal polymer (LCP). The bottom portion includes a bottom wall 14 having an outer side 16 and an inner side 18. On the outer side are arranged outer slots, for example slots 20, 22, 24, 26 and 28 (Fig. 12). On the inner side are arranged inner contact receiving slots, for example slots 30, 32, 34, 36 and 38. These inner and outer slots are separated by central slots, such as slots 40, 42. B. slots 40, 42, 44, 46 and 48. Each of the outer slots has a bottom wall and a side wall, such as bottom wall 50 and side wall 52 (Fig. 12). Each of the inner signal contact receiving slots has a bottom wall and side intermediate walls, such as bottom wall 54 and side walls 56 and 58. Each of the inner ground or power contact receiving slots also has a bottom wall and diagonal side walls, such as bottom wall 60 and side walls 62 and 64. These inner and outer slots described above and the connecting

mittleren Schlitze nehmen Erdungs-/Leistungskontakte oder Signalkontakte auf.Middle slots accommodate ground/power contacts or signal contacts.

Die Erdungs- oder Leistungskontakte haben vorzugsweise einen oberen Bereich 66, der aus zwei Kontaktgabeln 56, 58 und 70 gebildet ist. Jeder dieser Gabeln hat einen zulaufenden Bereich 72, einen Kontaktpunkt 74 und einen nach außen divergierenden oder einen Einführungsbereich 76. die Erdungs- oder Leistungskontakte weisen ebenfalls einen mittleren Bereich 78 auf der durch die Bodenwand des Gehäuses verläuft und einen unteren Bereich 80, der in den äußeren Schlitz mündet. Eine Lötzinnkugel 82 ist auf den unteren Bereich 80 geschmolzen, wie im Weiteren beschrieben wird.The ground or power contacts preferably have an upper portion 66 formed from two contact forks 56, 58 and 70. Each of these forks has a tapered portion 72, a contact point 74 and an outwardly diverging or lead-in portion 76. The ground or power contacts also have a central portion 78 which extends through the bottom wall of the housing and a lower portion 80 which opens into the outer slot. A solder ball 82 is fused to the lower portion 80 as will be described below.

Jeder der Signalkontakte (Fig. 12 und 13) weist einen oberen Bereich 84 auf, der vorzugsweise einen Kontaktvorsprung 86, eine Einführungsbiegung 88 und eine Versteifungsrippe 90 umfasst. Die Signalkontakte haben ebenfalls einen mittleren Bereich 92, der durch die Bodenwand des Gehäuses verläuft. Jeder Signalkontakt weist einen unteren Bereich 98 (Fig. 13) auf, der in den äußeren Schlitz, z.B. Schlitz 22 in Fig. 12 und 13, mündet, wo eine Lötzinnkugel 100 auf den unteren Bereich 98 aufgeschmolzen ist, wie im Folgenden erläutert ist. Mit Bezug insbesondere auf Fig. 1 und 2 weist der Bodenbereich des Gehäuses Verriegelungselemente auf, wie beispielsweise mit Bezugszeichen 102 bezeichnet. Diese Verriegelungselemente weisen eine nach oben gerichtete Zunge 104 auf, die einem vertikalen Schlitz 106 überlagert ist und die eine nach außen gerichtete Projektion 108 hat. Der Bodenbereich des Gehäuses weist ferner ähnliche Verriegelungselemente 110, 112, 114 auf. Das Gehäuse weist auch einen oberen Bereich auf, der bei Bezugs-Each of the signal contacts (Figs. 12 and 13) has an upper portion 84 which preferably includes a contact projection 86, a lead-in bend 88 and a stiffening rib 90. The signal contacts also have a central portion 92 which extends through the bottom wall of the housing. Each signal contact has a lower portion 98 (Fig. 13) which opens into the outer slot, e.g. slot 22 in Figs. 12 and 13, where a solder ball 100 is fused to the lower portion 98, as explained below. Referring particularly to Figs. 1 and 2, the bottom portion of the housing includes locking elements, such as those designated by reference numeral 102. These locking elements include an upwardly directed tongue 104 which is superimposed on a vertical slot 106 and which has an outwardly directed projection 108. The bottom portion of the housing further includes similar locking elements 110, 112, 114. The housing also includes an upper portion which, in reference

zeichen 116 zu sehen ist und der auf dem Bodenbereich ruht. Dieser obere Bereich hat eine obere Wand 118 und eine Seitenwand 120. Dieser obere Bereich ist an dem Bodenbereich durch Verriegelungselemente, beispielsweise mit dem Bezugszeichen 122 versehen, befestigt. Jeder dieser Verriegelungselemente hat einen Seitenwandschlitz 124 und einen U-förmigen Verriegelungshaken der sich von der oberen Wand nach unten erstreckt und von dem Seitenwandschlitz beabstandet ist. Die Zunge 104 passt zwischen dem U-förmigen Verriegelungshaken 126 und den Seitenwandschlitz 124, um so dem U-förmigen Verriegelungshaken zu ermöglichen die nach außen gerichtete Projektion 108 auf dem Verriegelungselement 102 des Bodenbereichs zu verrasten. Der obere Bereich schließt ähnliche Verriegelungselemente 128, 130 und 132 ein, die jeweils im Verriegelungselement 110, 112 und 114 im Bodenbereich verrasten. Der obere Bereich 116 oder der Boden 102 können ebenfalls Montageklammern 134 und 136 aufweisen, die Befestigungsöffnungen 13 und 140 aufweisen. Auf der oberen Wand 118 des oberen Bereichs 116 sind ebenfalls Signalkontaktaufnahmeöffnungen, wie z. B. Öffnung 142 und Öffnung 144 vorgesehen. Diese Aufnahmeöffnungen sind in einer Vielzahl von Reihen angeordnet, die den Reihen der Signalkontakte im Bodenbereich entsprechen. Zwischen diesen Reihen von Signalkontaktaufnahmeöffnungen sind längliche Erdungsoder Leistungskontaktaufnahmeschlitze angeordnet, wie beispielsweise die Schlitze 146 und 148. Der obere Bereich 116 bildet eine Steckfläche zwischen dem Gehäuse 10 und dem Gegenstecker 150, der weiter unten beschrieben wird.numeral 116 and which rests on the bottom portion. This upper portion has a top wall 118 and a side wall 120. This upper portion is secured to the bottom portion by locking elements, for example indicated by the reference numeral 122. Each of these locking elements has a side wall slot 124 and a U-shaped locking hook extending downwardly from the top wall and spaced from the side wall slot. The tongue 104 fits between the U-shaped locking hook 126 and the side wall slot 124 so as to enable the U-shaped locking hook to latch the outward projection 108 on the locking element 102 of the bottom portion. The upper portion includes similar locking elements 128, 130 and 132 which latch into the locking elements 110, 112 and 114 in the bottom portion, respectively. The upper portion 116 or the base 102 may also include mounting brackets 134 and 136 having mounting openings 13 and 140. Signal contact receiving openings such as opening 142 and opening 144 are also provided on the upper wall 118 of the upper portion 116. These receiving openings are arranged in a plurality of rows corresponding to the rows of signal contacts in the base portion. Between these rows of signal contact receiving openings are elongated ground or power contact receiving slots such as slots 146 and 148. The upper portion 116 forms a mating surface between the housing 10 and the mating connector 150, which is described further below.

In den Fig. 3 und 4 sowie 11 ist das Steckerelement des Verbinders allgemein mit 150 bezeichnet. Der Stecker weist eine isolierende Bo-In Fig. 3 and 4 and 11, the plug element of the connector is generally designated 150. The plug has an insulating base

denwand 152 und eine äußere Seitenwand 154 auf. In der Seitenwand
sind sich gegenüberliegende Öffnungen 156 und 158 vorgesehen, und gegenüber der Bodenwand liegt eine offene Seite 160. Seitlich von dem Stecker stehen Befestigungsklammern 162 und 164 ab mit Halterungsaufnahmeöffnungen 166 bzw. 168, die mit Befestigeraufnahmeöffnungen 138 und 140 in den Befestigungsklammern des Gehäuses fluchten.
en wall 152 and an outer side wall 154. In the side wall
Opposite openings 156 and 158 are provided, and opposite the bottom wall is an open side 160. Protruding from the side of the plug are mounting brackets 162 and 164 with bracket receiving openings 166 and 168, respectively, which are aligned with fastener receiving openings 138 and 140 in the mounting brackets of the housing.

In Fig. 11 sieht man auf der Innenseite der Bodenwand 152 innere Signalkontaktaufnahme schlitze wie beispielsweise Schlitz 170. E-benso
auf der Innenseite der Bodenwand sind innere Leistungs- oder Erdungskontaktaufnahmeschlitze, wie beispielsweise Schlitz 172 angebracht. Gegenüber den äußeren Schlitzen in der Bodenwand
sind äußere Signalkontaktaufnahme schlitze, wie Schlitz 144 und
äußere Leistungs- oder Erdungskontaktaufnahmeschlitze wie Schlitz 176 angeordnet. Die äußeren und inneren Signalkontaktaufnahmeschlitze und die inneren und äußeren Leistungs- oder Erdungskontaktaufnahmeschlitze sind jeweils durch mittlere Schlitze 178 und 180 miteinander verbunden. In den Leistungs-/Erdungskontaktaufnahme schlitzen sind über die mittleren Schlitze 180 Leistungs- oder Erdungskontakte 182 montiert. Jeder Kontakt 182 hat einen länglichen inneren Bereich 184, einen länglichen mittleren Bereich 186, der in der Bodenwand 152 befestigt ist und einen äußeren Bereich 188, der in den Schlitz 176 hineinragt. Eine Lötzinnkugel 190 ist auf den Bereich 188 aufgeschmolzen. Der äußere Bereich 188 und die Lötzinnkugel werden zum Teil von dem äußeren Schlitz 176 aufgenommen. Der Stecker weist ebenfalls eine Vielzahl von Signalkontakten 192 auf. Diese Signalkontakte haben jeweils einen inneren Bereich 194, einen mittleren Bereich 196, der in der Bodenwand be-
In Fig. 11 you can see on the inside of the bottom wall 152 internal signal contact slots such as slot 170. E-likewise
On the inside of the bottom wall, internal power or ground contact slots, such as slot 172, are provided. Opposite the external slots in the bottom wall
are external signal contact slots, such as slot 144 and
outer power or ground contact receiving slots are arranged like slot 176. The outer and inner signal contact receiving slots and the inner and outer power or ground contact receiving slots are connected to each other by center slots 178 and 180, respectively. Power or ground contacts 182 are mounted in the power/ground contact receiving slots via the center slots 180. Each contact 182 has an elongated inner portion 184, an elongated central portion 186 secured in the bottom wall 152, and an outer portion 188 extending into the slot 176. A solder ball 190 is fused to the portion 188. The outer portion 188 and the solder ball are partially received in the outer slot 176. The connector also includes a plurality of signal contacts 192. These signal contacts each have an inner region 194, a middle region 196 which is located in the bottom wall

festigt ist und eine Kontaktspitze 198 die in den Schlitz 174 hineinragt. Eine Lötzinnkugel 200 ist auf der Kontaktzunge 198 aufgeschmolzen. Es ist wieder zu beobachten, dass der äußere Bereich und die Lötzinnkugel zum Teil von dem äußeren Schlitz 170 aufgenommen sind.and a contact tip 198 which projects into the slot 174. A solder ball 200 is melted onto the contact tongue 198. It can again be observed that the outer region and the solder ball are partially received by the outer slot 170.

Wie man in den Fig. 5 bis 7c sieht, ist der oben beschriebene Stecker auf einem Schaltkreissubstrat wie z. B. der steifen PWB-Platine 202 montiert, und das Gehäuse ist auf einer ähnlichen PWB-Platine 204 montiert. Der Stecker und das Gehäuse bilden somit eine Platine-zu-Platine-Verbindung wie in Fig. 6 gezeigt. Der Stecker hat eine zweidimensionale Anordnung von Signalkontakten, wie beispielsweise 192, auf die Lötzinnkugeln 200 aufgeschmolzen sind und eine Vielzahl von Erdungs-/Leistungskontakten, wie beispielsweise Kontakte 192, auf denen Lötzinnkugeln 190 aufgeschmolzen sind. Durch die Oberflächenmontagetechnik sind die Lötzinnkugeln ebenfalls an die PWB-Platine 202 gelötet um den gesamten Stecker an der PWB-Platine zu befestigen, und um einen elektrischen Kontakt zwischen den Signalkontakten und den Erdungs- oder Leistungskontakten in dem Stecker und der PWB-Platine herzustellen. Obwohl nicht alle Kontakte in Fig. 5 dargestellt sind, sind jedoch alle Kontakte mit Lötzinnkugeln verbunden und ebenfalls auf die gleiche Art mit der PWB-Platine. Ähnlich sind die Lötzinnkugeln 100 auf den Signalkontakten 84 des Gehäuses gelötet, und diese Lötzinnkugeln sind mit der PWB-Platine 204 verlötet. Gehäuse Erdungs-/Leistungskontakte 66 sind in Schlitzen 134 montiert und mit Lötzinnkugeln 82 verlötet, und diese Lötzinnkugeln sind mit der PWB-Platine 204 verlötet.As seen in Figures 5 through 7c, the connector described above is mounted on a circuit substrate such as the rigid PWB board 202, and the housing is mounted on a similar PWB board 204. The connector and housing thus form a board-to-board connection as shown in Figure 6. The connector has a two-dimensional array of signal contacts such as 192 having solder balls 200 fused thereto, and a plurality of ground/power contacts such as contacts 192 having solder balls 190 fused thereto. Through the surface mount technique, the solder balls are also soldered to the PWB board 202 to secure the entire connector to the PWB board and to provide electrical contact between the signal contacts and the ground or power contacts in the connector and the PWB board. Although not all contacts are shown in Figure 5, all contacts are connected with solder balls and are also connected to the PWB board in the same manner. Similarly, solder balls 100 are soldered onto the package signal contacts 84 and these solder balls are soldered to the PWB board 204. Package ground/power contacts 66 are mounted in slots 134 and soldered with solder balls 82 and these solder balls are soldered to the PWB board 204.

Der Stecker ist mit dem Gehäuse so ausgerichtet, dass die äußere Seitenwand 154 des Steckers die äußere Seitenwand 120 des oberen Bereichs 118 des Gehäuses überlappt.The connector is aligned with the housing such that the outer side wall 154 of the connector overlaps the outer side wall 120 of the upper portion 118 of the housing.

Das Ineinandergreifen des Steckers und des Gehäuses sieht man insbesondere in den Fig. 7a bis 7c detaillierter. Fig. 7a zeigt nach vorherigen Ausrichtung, dass die Erdungs-/Leistungskontakte in dem Stecker in die Erdungs-/Leistungskontaktaufnahmeschlitze in dem Gehäuse eingeführt sind und in die entsprechenden Erdungs-/ Leistungskontakte in dem Gehäuse eingreifen. Die Signalkontakte sind in die Signalkontaktschlitze im Gehäuse eingeführt. Fig. 7b zeigt, dass die Signalkontakte im Stecker in die entsprechenden Signalkontakte im Gehäuse eingreifen und die Leistungs-/Erdungskontakte im Stecker zwischen sich gegenüberliegenden Zungen der Leistungs-/Erdungskontakte im Gehäuse eingreifen. Fig. 7c zeigt, dass die Signalkontakte im Stecker vollständig in die Signalkontakte im Gehäuse eingreifen. Die Leistungs-/Erdungskontakte im Stecker sind an der Basis der Gabel der Leistungs-/Erdungskontakte im Gehäuse positioniert.The interlocking of the plug and housing is seen in more detail in particular in Figures 7a through 7c. Figure 7a shows, after prior alignment, the ground/power contacts in the plug inserted into the ground/power contact receiving slots in the housing and engaging the corresponding ground/power contacts in the housing. The signal contacts inserted into the signal contact slots in the housing. Figure 7b shows the signal contacts in the plug engaging the corresponding signal contacts in the housing and the power/ground contacts in the plug engaging between opposing tabs of the power/ground contacts in the housing. Figure 7c shows the signal contacts in the plug fully engaging the signal contacts in the housing. The power/ground contacts in the plug are positioned at the base of the fork of the power/ground contacts in the housing.

Fig. 8 zeigt die Außenseite 16 des isolierenden Bodens 12 des Gehäuses bevor die Lötzinnkugeln angebracht sind. Vor der Anbringung der Lötzinnkugeln sind die Kontaktzungen der Signalkontakte, beispielsweise Kontaktzunge 82 und der Leistungs-/Erdungskontakte, z. B. Kontaktzungen 98, in entsprechenden äußeren Schlitzen, beispielsweise äußere Schlitze 20, 22, 24, 26 und 28 angeordnet, durch Einfügung der Kontakte in die gegenüberliegende Seite 18 des Bodens 12. Eine bestimmte Menge an Lötpaste geeigneter Zusammensetzung wird aufgetragen, um jeden äußeren Schlitz imFig. 8 shows the outside 16 of the insulating bottom 12 of the housing before the solder balls are applied. Before the solder balls are applied, the contact tabs of the signal contacts, e.g. contact tab 82, and the power/ground contacts, e.g. contact tabs 98, are arranged in corresponding outer slots, e.g. outer slots 20, 22, 24, 26 and 28, by inserting the contacts into the opposite side 18 of the bottom 12. A certain amount of solder paste of suitable composition is applied to fill each outer slot in the

Wesentlichen aufzufüllen. Die Lötzinnkugeln werden dann über der äußeren oder Montagefläche des Bodens angebracht.Essentially, the solder balls are then placed over the outer or mounting surface of the base.

Vorzugsweise sind die äußeren Schlitze in Querrichtung enger als der Durchmesser der Lötzinnkugeln, so dass die Lötzinnkugeln von den Kanten der Schlitze in einer Lage nahe den Kontaktzungen der Kontakte getragen werden. Um die Stabilität der Lötzinnkugeln in dem Schlitz zu maximieren, wird ein Schlitz bevorzugt, der einen runden oder rechteckigen Querschnitt aufweist. Die Lötpaste hilft eine Lötzinnkugel in jedem der Schlitze zu haltern, wie in Fig. 9 gezeigt ist, wo z. B. die Lötzinnkugel 82 im Schlitz 20 gezeigt ist und die Lötzinnkugel 100 im Schlitz 22. Zusätzlich sind Lötzinnkugeln 230, 232 und 234 gezeigt, die in Schlitzen 24, 26 und 28 ruhen. Die Außenseite des Steckers ist im Wesentlichen identisch zu der Außenseite des Gehäuses, bevor die Lötzinnkugeln platziert sind, wie in Fig. 8 gezeigt, und nachdem die Lötzinnkugeln platziert sind, wie in Fig. 11 gezeigt. Nach der Platzierung der Lötzinnkugeln in den äußeren Schlitzen wird der Verbinder einem Reflow-Prozess unterzogen, um die Lötzinnkugeln auf den Kontaktzungen zu verlöten. Die Außenseiten der Verbinder bilden zusammen mit den Lötzinnkugeln und insbesondere der äußeren Oberfläche der Lötzinnkugeln eine im Wesentlichen ebene Montageoberfläche, über die der Verbinder auf einen eine Schaltung tragenden Substrat, wie einer PWB-Platine montiert ist.Preferably, the outer slots are transversely narrower than the diameter of the solder balls so that the solder balls are supported by the edges of the slots in a position near the contact tabs of the contacts. To maximize the stability of the solder balls in the slot, a slot having a round or rectangular cross-section is preferred. The solder paste helps to retain a solder ball in each of the slots, as shown in Fig. 9, where, for example, solder ball 82 is shown in slot 20 and solder ball 100 in slot 22. Additionally, solder balls 230, 232 and 234 are shown resting in slots 24, 26 and 28. The outside of the plug is substantially identical to the outside of the housing before the solder balls are placed, as shown in Fig. 8, and after the solder balls are placed, as shown in Fig. 11. After placement of the solder balls in the outer slots, the connector is subjected to a reflow process to solder the solder balls to the contact tabs. The outer surfaces of the connectors, together with the solder balls, and in particular the outer surface of the solder balls, form a substantially flat mounting surface by which the connector is mounted to a circuit-bearing substrate, such as a PWB board.

Die Fig. 10 und 13 zeigen eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 1, bei der anstelle der gegabelten Gehäusekontakte 66 sich gegenüberliegende Paare von Blattfederkontakte 66a, 66b in die Erdungs-/Leistungskontakte 182 eingreifen.10 and 13 show a variant of the embodiment according to Fig. 1, in which, instead of the forked housing contacts 66, opposing pairs of leaf spring contacts 66a, 66b engage in the grounding/power contacts 182.

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Die Fig. 14 bis 18 illustrieren eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines Satzes zusammensteckbarer Verbinder nach der vorliegenden Erfindung. In den Fig. 14 und 15 weist dieser Satz ein Gehäuse 236 auf. Dieses Gehäuse weist einen isolierenden Sockel auf mit einer inneren Seite 240 und Seiten 242 und einer Außenseite 244. Der Sockel umfasst sich gegenüberliegende Ausrichtungsvorsprünge 246 und 248. Auf der inneren Seite des Gehäuses sind Kontakte 250 und 252 angeordnet, die jeweils Bereiche aufweisen die sich voneinander weg biegen um anschließend einen Kontaktpunkt hin zu konvergieren von dem sie wieder auseinanderstreben. Kontakte 251 sind auf dem Boden 231 in der gleichen Art wie in den in den Fig. 1 bis 13 gezeigten Ausführungsbeispielen. Lötzinnkugeln, wie beispielsweise die Lötzinnkugel 254 sind auf der der Platine zugewandten Seite der Kontakte 250 und 252 wie oben beschrieben montiert. Nach den Fig. 16 und 17 weist der Satz ebenfalls einen Stecker 258 mit einem isolierenden Sockel 260 auf, der eine Innenseite 262, eine äußere seitliche Wand 264 und eine Außenseite aufweist. An einem Ende des Sockels sind ein Paar vertikaler Endwände 268 und 270 mit einem mittleren Endschlitz 272 angeordnet. An dem gegenüberliegenden Ende des Sockels ist ein weiteres Paar Endwände 274 und 276 mit einem mittleren Endschlitz 278 angeordnet. Ausgehend von der Innenseite des Sockels sind eine Mehrzahl von Kontakten, wie Kontakt 280, der sich von dem Schlitz 282 aus erstreckt, angeordnet. Auf jedem dieser Kontakte ist eine Lötzinnkugel 284 aufgeschmolzen. Diese Kontakte sind versetzt zueinander angeordnet. Zum Beispiel ist der Kontakt 286 gegenüber Kontakt 280 so versetzt, dass Kontaktreihen dichter aneinander angeordnet werden können, um so die Kontaktdichte zu erhöhen. Fig.14 to 18 illustrate a second preferred embodiment of a set of mating connectors according to the present invention. In FIGS. 14 and 15, this set includes a housing 236. This housing includes an insulative base having an inner side 240 and sides 242 and an outer side 244. The base includes opposing alignment tabs 246 and 248. On the inner side of the housing are contacts 250 and 252, each having portions that bend away from each other and then converge toward a contact point from which they diverge again. Contacts 251 are mounted on the base 231 in the same manner as in the embodiments shown in FIGS. 1 to 13. Solder balls, such as solder ball 254, are mounted on the board-facing side of contacts 250 and 252 as described above. 16 and 17, the kit also includes a plug 258 having an insulative base 260 having an inner side 262, an outer side wall 264, and an outer side. At one end of the base are a pair of vertical end walls 268 and 270 having a central end slot 272. At the opposite end of the base are another pair of end walls 274 and 276 having a central end slot 278. Starting from the inner side of the base are a plurality of contacts, such as contact 280 extending from slot 282. A solder ball 284 is fused onto each of these contacts. These contacts are offset from one another. For example, contact 286 is offset from contact 280 so that rows of contacts can be placed closer together to increase contact density. Fig.

zeigt, dass jeder Kontakt, wie Kontakt 280, senkrecht mit einem von Paaren konvergierender Kontakte wie Kontakte 250 und 252 in dem Gehäuse ausgerichtet und zwischen konvergierenden Kontakten angeordnet ist. Man sieht ebenfalls, dass die Ausrichtungsvorsprünge 246 und 248 in die Schlitze 272 und 278 im Stecker eingreifen. In dieser Ausführungsform sind die in dem in Fig. 1 bis 13 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendeten, getrennten Erdungs-/ Leistungskontakte nicht vorhanden. Solche Funktionen können, falls erwünscht, in ungeteilte Kontaktpaare integriert werden.shows that each contact, such as contact 280, is perpendicularly aligned with one of pairs of converging contacts, such as contacts 250 and 252, in the housing and is disposed between converging contacts. It can also be seen that alignment tabs 246 and 248 engage slots 272 and 278 in the plug. In this embodiment, the separate ground/power contacts used in the embodiment shown in Figs. 1-13 are not present. Such functions can be incorporated into undivided contact pairs if desired.

Fig. 19 bis 23 zeigen eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines Satzes zusammengefügter Verbinder. Der Stecker weist das Bezugszeichen 290 auf. Dieser Stecker weist einen Sockel 292 auf, mit einer Bodenwand 294 und einer äußeren Seitenwand 296 sowie gegenüberliegenden Ausrichtungsvorsprüngen 298 und 300. Die Bodenwand des Sockels hat eine Innenseite 302 und eine Außenseite 304. Signalkontakte, wie Kontakt 306, gehen von der inneren Seite 302 aus. Die Signalkontakte sind ebenfalls versetzt in abwechselnden Reihen, um die Kontaktdichte zu erhöhen. Der Stecker weist ebenfalls Erdungs- oder Leistungskontakte 310, 312, 314 und 316 auf, die angrenzend an jede der Seiten des Steckers parallel zu einer Seite der Seitenwand angeordnet sind. Auf der äußeren Seite der Bodenwand sind Signalkontaktlötzinnkugeln, wie Lötzinnkugel 318 und Leistungs-/Erdungskontaktlötzinnkugeln, so wie 320 auf ihre entsprechenden Kontakte gelötet, auf die gleiche Weise wie mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben. Das Gehäuse trägt das Bezugszeichen 322 und weist einen isolierenden Sockel 324 auf, mit einer Bodenwand 326, einer äußeren Seitenwand 328 und Schlitzen 330 und 332 zur Aufnahme der Justierungsvorsprün-19 through 23 show a third preferred embodiment of a set of mated connectors. The plug is designated 290. This plug includes a socket 292 having a bottom wall 294 and an outer side wall 296 and opposing alignment tabs 298 and 300. The bottom wall of the socket has an inner side 302 and an outer side 304. Signal contacts, such as contact 306, extend from the inner side 302. The signal contacts are also staggered in alternating rows to increase contact density. The plug also includes ground or power contacts 310, 312, 314 and 316 disposed adjacent each of the sides of the plug parallel to one side of the side wall. On the outer side of the bottom wall, signal contact solder balls such as solder ball 318 and power/ground contact solder balls such as 320 are soldered to their respective contacts in the same manner as described with respect to the first embodiment. The housing is designated 322 and includes an insulating base 324 having a bottom wall 326, an outer side wall 328 and slots 330 and 332 for receiving the alignment projections.

ge. Die Bodenwand hat eine Außenseite 334 und eine innere Seite 336. Von der inneren Seite gehen Signalkontakte wie die Kontakte 338 und 340 ab. Die Kontakte in benachbarten Querreihen sind ebenfalls axial zueinander versetzt und ermöglichen es die Kontaktdichte zu erhöhen. Parallel zu jeder Seite der Umfangswand sind seitliche Leistungs- oder Erdungskontakte 324, 344, 346 und 350. Auf der Außenseite der Bodenwand ist für jeden Signalkontakt jeweils eine Lötzinnkugel, wie z. B. Lötzinnkugel 252, vorgesehen. Es sind ebenfalls Lötzinnkugeln, wie bei 354 zum Befestigen eines jeden Leistungs- oder Erdungspins vorgesehen. Wie man in Fig. 23 erkennt greift der Stecker 290 in das Gehäuse 322.The bottom wall has an outer side 334 and an inner side 336. Signal contacts such as contacts 338 and 340 extend from the inner side. The contacts in adjacent transverse rows are also axially offset from one another, allowing for increased contact density. Parallel to each side of the peripheral wall are lateral power or ground contacts 324, 344, 346 and 350. On the outer side of the bottom wall, a solder ball such as solder ball 252 is provided for each signal contact. Solder balls such as at 354 are also provided for securing each power or ground pin. As can be seen in Fig. 23, the plug 290 engages the housing 322.

Wie zuvor erwähnt müssen Komponenten, wie elektrische Verbinder, die durch Oberflächenmontagetechnik auf Schaltkreissubstraten montiert werden sehr anspruchsvolle Spezifikationen hinsichtlich der Koplanarität erfüllen. Wenn enge Toleranzen hinsichtlich der Koplanarität, in der Regel in der Größenordnung von ungefähr 0,003 bis 0,004 Inch (0,0075 bis 0,01 mm) nicht eingehalten werden, erfahren Hersteller unerwünscht hohe Ausschussraten infolge schlechter Lötverbindungen. Variationen in dem Abstand eines Bereichs des auf einer Oberfläche zu montierenden Kontakts von dem Schaltkreissubstrat kann herrühren von Variationen in der Lage des Kontakts in dem Isoliergehäuse, was in Folge der Kontakteinführung auftritt und von Verformungen des Gehäuses, was zum Verbiegen oder Verdrehen der Montageoberfläche des Verbinderkörpers herrührt. Erfindungsgemäße Verbinder sind in der Lage die strengen Koplanaritätsanforderungen durch Merlanale zu erfüllen, wonach die abschmelzbaren Körper sorgfältig anordnet und deren Größe sorgfältig bestimmt ist. Diese schmelzbiiren Körper werden zumAs previously mentioned, components such as electrical connectors mounted on circuit substrates by surface mount techniques must meet very demanding coplanarity specifications. If tight coplanarity tolerances, typically on the order of about 0.003 to 0.004 inches (0.0075 to 0.01 mm), are not met, manufacturers experience undesirably high scrap rates due to poor solder joints. Variations in the distance of a portion of the surface mount contact from the circuit substrate can result from variations in the location of the contact in the insulating housing, which occurs as a result of contact insertion, and from deformation of the housing, which results in bending or twisting of the mounting surface of the connector body. Connectors according to the invention are able to meet the stringent coplanarity requirements by carefully arranging and sizing the fusible bodies. These fusible bodies are used to

Verbinden des Verbinders mit einem Substrat verwendet. Die strengen Koplanaritätserfordernisse werden ebenso erfüllt durch die Verwendung von Kontakt sichernden Anordnungen, die Spannungsakkumulierungen im Verbindergehäuse, die dieses Gehäuse verziehen können, verhindern.used to bond the connector to a substrate. The stringent coplanarity requirements are also met by the use of contact securing arrangements that prevent stress accumulation in the connector housing that can distort that housing.

In den Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 23 sind die Metallkontakte in Isoliergehäusen auf eine Art befestigt, die die Einführung von mechanischen Spannungen im Gehäusekörper zu vermeiden suchen. Dieses wird erreicht durch die Verwendung speziell geformter Schlitze oder Öffnungen in die die Sicherungsbereiche des Kontakts eingeführt sind. In einer Anordnung, die insbesondere nützlich bei kleinen Signalkontakten ist, hat der Schlitz eine Größe, die im Wesentlichen gleich der Größe und der Form aller Oberflächen des Kontaktes bis auf einen ist. Die Wand des Schlitzes, die dieser einen Seite gegenüberliegt weist eine spritzgegossene, seitliche Projektion auf, die in den Schlitz hineinragt. Der Abstand zwischen dem distalen Ende des Vorsprungs und der gegenüberliegenden Wand des Schlitzes ist geringer als die Dicke des Kontakts.In the embodiments of Figures 1 to 23, the metal contacts are mounted in insulating housings in a manner which seeks to avoid the introduction of mechanical stresses in the housing body. This is accomplished by the use of specially shaped slots or openings into which the securing portions of the contact are inserted. In an arrangement which is particularly useful in small signal contacts, the slot has a size substantially equal to the size and shape of all but one of the surfaces of the contact. The wall of the slot opposite that one side has an injection molded side projection which projects into the slot. The distance between the distal end of the projection and the opposite wall of the slot is less than the thickness of the contact.

Somit wird der distale Bereich des Vorsprungs von dem Kontakt berührt und verformt, während dieser in den Schlitz eingeführt wird. Der Kontakt wird sicher in dem Schlitz durch die senkrechte Kraft gehalten, die auf den Kontakt durch den verformbaren Vorsprung ausgeübt wird. Da das distale Ende des Vorsprungs verformbar ist wird ein Aufbauen von Spannungen in dem Gehäuse vermieden. In den gezeigten bevorzugten Ausführungsformen weisen die Vorsprünge die Form einer pyramidenförmigen Rippe auf, die einstückig an einer der Seitenwände des Schlitzes ausgeformt ist.Thus, the distal portion of the projection is contacted and deformed by the contact as it is inserted into the slot. The contact is held securely in the slot by the perpendicular force exerted on the contact by the deformable projection. Since the distal end of the projection is deformable, stress build-up in the housing is avoided. In the preferred embodiments shown, the projections are in the form of a pyramidal rib integrally formed on one of the side walls of the slot.

Von der hier gezeigten speziellen Rippenform wird angenommen, dass sie ein Optimum für spezielle Gehäuse darstellt, in denen sie verwendet wird, andere ähnliche Rippen mit etwas anderer Form oder Größe können jedoch auch vorteilhafter Weise mit anderen Gehäusetypen verwendet werden. In den Fig. 27 und 28 ist ein Signalkontakt 494 in einem Schlitz 496 gehaltert und schlägt an gegen eine Rippe 498. Die Rippe hat eine ebene Oberfläche 500 wo sie den Kontakt 494 berührt und gegenüberliegende schräge Seiten 502 und 504. Der Kontakt 494 ist sicher in dem Schlitz gehaltert durch das Eingreifen von Rück- und Seitenkanten des Schlitzes 496 und der Rippe 498. Der Bereich der Rippe, der an die Oberfläche 500 angrenzt ist frei verformbar, wenn der Kontakt 494 in den Schlitz 496 eingepresst wird, wobei jede Spannung vermieden wird, die durch die Einführung des Kontaktes hervorgerufen werden könnte.The particular rib shape shown here is believed to be optimum for the particular package in which it is used, but other similar ribs of slightly different shape or size may be used to advantage with other package types. In Figs. 27 and 28, a signal contact 494 is supported in a slot 496 and abuts against a rib 498. The rib has a flat surface 500 where it contacts the contact 494 and opposing sloped sides 502 and 504. The contact 494 is securely held in the slot by the engagement of rear and side edges of the slot 496 and the rib 498. The region of the rib adjacent to the surface 500 is freely deformable as the contact 494 is pressed into the slot 496, avoiding any stress that might be induced by the insertion of the contact.

Ähnlich ist ein Leistungs-/Erdungskontakt im Schlitz 508gehaltert und presst gegen die verformbare Rippe 510. Die Rippe hat einen distalen Bereich 512, in dem sie gegen den Kontakt anpresst und gegenüberliegende schräge Seiten 51 und 516. Bei dieser Anordnung gibt es ebenfalls eine gegenüberliegende Rippe, wie z. B. Rippe 518. Diese gegenüberliegende isolierende Rippe weist ebenfalls einen distalen Bereich 520 und schräge Seiten 522 und 524 auf. Die gegenüberliegenden verformbaren Rippen können verwendet werden, um größere Kontakte zu haltern und um den Kontakt in dem Schlitz zu zentrieren.Similarly, a power/ground contact is supported in slot 508 and presses against deformable rib 510. The rib has a distal region 512 where it presses against the contact and opposing slanted sides 51 and 516. In this arrangement, there is also an opposing rib, such as rib 518. This opposing insulating rib also has a distal region 520 and slanted sides 522 and 524. The opposing deformable ribs can be used to support larger contacts and to center the contact in the slot.

Der Fachmann erkennt, dass die genaue Form, Größe, Anzahl und Anordnung solcher Rippen für verschiedene Typen von GehäusenThe person skilled in the art will recognize that the exact shape, size, number and arrangement of such ribs for different types of housings

variieren kann, wobei diese Faktoren so gewählt werden, dass weitest möglich Spannungen in dem Gehäuse in den verformbaren Rippen isoliert werden. Fig. 29 ist eine Darstellung die erzeugt wurde unter Verwendung einer ANSYS Stress Analysis Software von Ansys, Inc., Houston, Pennsylvania, und zeigt, dass durch die Verwendung einer Kontaktsicherungsanordnung nach Fig. 27 und 28 hohe Spannungslevel in den Rippen isoliert sind und im Wesentlichen nicht über die Kontaktmontage schlitze hinausgehen, wobei signifikant das Risiko eines Verziehens oder Verdrehens des Gehäuses reduziert wird, was von der großen Anzahl von Kontakteinführungen herrühren könnte. Die Einheiten der Spannungsänderungsbereiche, die in Fig. 29 gezeigt sind ist N/mm2 und mm ist die Einheit der gezeigten Verschiebung. Fig. 30 zeigt, dass für einen typischen Kontakt 494 Vergrößerungen der Deformation (Kompression) des distalen Bereichs der verformbaren Rippe bis zu ungefähr 0,0004 Inch (0,001 mm) zu einer steigenden Rückhaltekraft zwischen dem Kontakt und dem Gehäuse führt, hervorgerufen durch die normale Kraft, die auf den Kontakt durch die Rippe ausgeübt wird. Nach 0,0004 Inch (0,001 mm) Deformierung (Kompression) traten nur geringe Anstiege der Rückhaltekraft auf.can vary, these factors being chosen to isolate as much as possible stresses in the housing in the deformable ribs. Fig. 29 is a graph generated using ANSYS Stress Analysis software from Ansys, Inc., Houston, Pennsylvania, showing that by using a contact securing arrangement according to Figs. 27 and 28, high stress levels in the ribs are isolated and substantially do not extend beyond the contact mounting slots, significantly reducing the risk of warping or twisting of the housing which could result from the large number of contact entries. The units of the stress change ranges shown in Fig. 29 are N/mm 2 and mm is the unit of displacement shown. Fig. 30 shows that for a typical contact 494, increases in the deformation (compression) of the distal portion of the deformable rib up to about 0.0004 inches (0.001 mm) resulted in an increasing retention force between the contact and the housing caused by the normal force exerted on the contact by the rib. After 0.0004 inches (0.001 mm) of deformation (compression), only small increases in retention force occurred.

Wie vorher erwähnt, beeinflussen auch andere Faktoren die Koplanarität der Substratmontagefläche eines Verbinders, bei dem Oberflächenmontagetechniken verwendet werden. Dazu gehört die Gleichheit der Größe der Lötzinnkugeln und die Lage der Lötzinnkugeln bezüglich der Montagefläche des Verbindergehäuses. In den bevorzugten Ausführungsformen, die oben stehend beschrieben worden sind, ist die Kontaktzunge jedes Kontaktes in einem Schlitz angeordnet. Die äußeren Schlitze sind im Wesentlichen in Größe undAs previously mentioned, other factors also affect the coplanarity of the substrate mounting surface of a connector using surface mount techniques. These include the uniformity of the size of the solder balls and the location of the solder balls with respect to the mounting surface of the connector housing. In the preferred embodiments described above, the contact tongue of each contact is disposed in a slot. The outer slots are substantially the same size and

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Form gleich. Diese Schlitze weisen verschiedene wichtige Eigenschaften bezüglich der vorliegenden Erfindung auf. Die Schlitze können eine hochgenau gleiche Menge an Lötpaste aufnehmen, z. B. durch einfache Aufbring- und Wischtechnik. Somit ist die Menge an Lötpaste, die zur Sicherung einer jeden Lötzinnkugel am Kontakt zur Verfügung steht, im Wesentlichen gleich. Die Schlitze lokalisieren die Lage einer jeden Lötzinnkugel in der seitlichen X-Y-Richtung, bevor die Lötzinnkugeln auf den Kontakten befestigt werden. Die Schlitze lokalisieren die Lötzinnkugeln ebenfalls in Z-Richtung bezogen auf die Bodenfläche des Gehäuses und den Abstand der Lötzinnkugeln von den Kontaktzungen des Kontakts. Die nominale Erstreckung der Zunge in dem Schlitz ist so gewählt, dass bei maximaler Toleranz der Erstreckung der Zunge in den Schlitz die Zunge nicht die Lötzinnkugel berührt und somit deren Lokalisierung in Z-Richtung beeinflusst. Das Anschmelzen der Lötzinnkugel auf der Kontaktzunge wird dadurch sichergestellt, dass eine relativ gleiche und adäquate Menge an Lötzinn aus der Lötpaste in dem Schlitz vorhanden ist. Alle Variationen in dem Abstand zwischen der Kontaktzunge und der Lötzinnkugel werden durch das variable Volumen der Lötpaste in dem Schlitz ausgeglichen.shape. These slots have several important properties related to the present invention. The slots can accommodate a highly accurate equal amount of solder paste, e.g. by a simple apply and wipe technique. Thus, the amount of solder paste available to secure each solder ball to the contact is substantially equal. The slots locate the location of each solder ball in the lateral X-Y direction before the solder balls are secured to the contacts. The slots also locate the solder balls in the Z direction relative to the bottom surface of the housing and the distance of the solder balls from the contact tabs of the contact. The nominal extension of the tab in the slot is chosen such that, with maximum tolerance of the extension of the tab into the slot, the tab does not contact the solder ball and thus affect its location in the Z direction. The melting of the solder ball on the contact tongue is ensured by the presence of a relatively equal and adequate amount of solder from the solder paste in the slot. Any variations in the distance between the contact tongue and the solder ball are compensated by the variable volume of solder paste in the slot.

Um eine adäquate Menge an Lötzinn in der Nähe der Lötzinnkugel während des Reflow-Schrittes zu haben, der verwendet wird, um die Lötzinnkugeln auf den Kontakten zu befestigen, und um eine Lötzinnkriechen an den Befestigungsflächen des Kontaktes zu vermeiden, ist der Kontakt so behandelt, dass er ein Kriechen des Lötzinns verhindert. In Fig. 31 sind Kontakte 526 und 528 gezeigt, die an einem Transportstreifen 530 hängen. Die Kontakte haben einen Kontakteingriffbereich 532, der normalerweise mit nicht oxidierendenIn order to have an adequate amount of solder near the solder ball during the reflow step used to attach the solder balls to the contacts and to avoid solder creep on the attachment surfaces of the contact, the contact is treated to prevent solder creep. In Fig. 31, contacts 526 and 528 are shown hanging from a transport strip 530. The contacts have a contact engagement area 532 which is normally coated with non-oxidizing

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Metallen wie Gold, Palladium oder eine Palladiumlegierung beschichtet ist. Die Kontakte haben ebenfalls einen mittleren Bereich 534, der den Kontaktbefestigungsbereich in dem Gehäuse bildet. Ein "Antilötzinnkriech"- oder nicht von Lötzinn benetzbares Material ist auf den mittleren Bereich 532 des Kontakts aufgebracht. Ein bevorzugtes Material für diesen Zweck ist eine Nickelbeschichtung. Ohne zu beabsichtigen sich durch eine bestimmte Theorie zu binden wird angenommen, dass die Lötzinn resistente Eigenschaft dieser Nickel beschichteten Bereiche herrührt von oder verstärkt wird durch die Oxidation des Nickels nach der Beschichtung, z. B. durch Exposition an der Umgebungsluft für mehrere Tage. Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Nickel- oder Nickeloxidsperre ein Lötzinnkriechen bei solchen Kontakten verhindert oder reduziert. Damit die Nickel- oder Nickeloxidbeschichtung eine solche Passivierungsfunktion erfüllen kann ist es bevorzugt, dass die Beschichtung eine Dicke von 10 &mgr;&idiagr;&eegr;&ogr;&idiagr;&igr; bis 100 &mgr;&idiagr;&eegr;&ogr;&idiagr;&igr; (25 bis 250 &mgr;&idiagr;&eegr;) und bevorzugt um 50 &mgr;&idiagr;&eegr;&ogr;&idiagr;&igr; (125 &mgr;&idiagr;&eegr;) hat. Andere Lötzinn kriechresistente Materialien scheinen ebenfalls für diesen Zweck brauchbar zu sein, wie z. B. Fluorine, die Lötzinn resistente Beschichtungen enthalten. Diese können insbesondere nützlich sein, wenn der gesamte Kontakt mit einer durchgängigen äußeren Schicht eines Lötzinn benetzbaren Materials, z. B. Gold beschichtet ist. Der Kontaktspitzenbereich 536 kann vorzugsweise mit einem Lötzinn annehmenden Material, wie Gold, Zinn oder Zinnlegierungen beschichtet sein. Vorzugsweise wird der gesamte Kontakt mit Nickel beschichtet. Auf dem oberen Bereich werden dann Edelmetallschichten selektiv über dem Nickel angebracht. Diese Edelmetallbeschichtung im oberen Bereich hat vorzugsweise eine Dicke zwischen 10 &mgr;&idiagr;&eegr; bis 100 &mgr;&idiagr;&eegr; (25 &mgr;&pgr;&igr; bis 250 Mm) und vorzugsweise 30 &mgr;&idigr;&eegr; (75 &mgr;&idiagr;&eegr;). In dem unteren Bereichmetals such as gold, palladium or a palladium alloy. The contacts also have a central region 534 which forms the contact mounting area in the housing. An "anti-solder creep" or non-solder wettable material is applied to the central region 532 of the contact. A preferred material for this purpose is a nickel plating. Without intending to be bound by any particular theory, it is believed that the solder resistant property of these nickel coated regions results from or is enhanced by oxidation of the nickel after plating, e.g. by exposure to ambient air for several days. Surprisingly, it has been found that the nickel or nickel oxide barrier prevents or reduces solder creep in such contacts. In order for the nickel or nickel oxide plating to perform such a passivation function, it is preferred that the plating have a thickness of 10 μm. to 100 μηιδια (25 to 250 μηι), and preferably around 50 μηιδια (125 μηι). Other solder creep resistant materials also appear to be useful for this purpose, such as fluorines which contain solder resistant coatings. These may be particularly useful when the entire contact is coated with a continuous outer layer of a solder wettable material, e.g. gold. The contact tip region 536 may preferably be coated with a solder accepting material such as gold, tin or tin alloys. Preferably, the entire contact is coated with nickel. Precious metal layers are then selectively deposited on the upper region over the nickel. This noble metal coating in the upper region preferably has a thickness between 10 μm to 100 μm (25 μm to 250 μm) and preferably 30 μm (75 μm). In the lower region

ist eine Lötzinn benetzbare Metallschicht selektiv aufgebracht. Alternativ kann eine galvanisch aufgebrachte Schicht Chrom anstelle der Nickelschicht verwendet werden. Fig. 32 zeigt Steckersignalkontakte 538 und 540, die an einem Transportstreifen 542 hängen. Jeder dieser Kontakte hat einen Gold plattierten Zungenbereich 544, einen Nickel beschichteten mittleren Befestigungs- und Antikriechbereich 536 und einen Edelmetall überzogenen Steckbereich 548. Ähnlich zeigt Fig. 33 den Erdungs-/Leistungskontakt 550, der an einem Transportstreifen 552 hängt. Dieser Kontakt hat eine untere, Gold beschichtete Zunge 554, einen Nickel beschichteten mittleren "Antikriechbereich" 556 und einen Gold beschichteten Kontakteinsteckbereich 558. Ein anderes Merkmal des Erdungs-/Leistungskontakts 550, welches ebenfalls das Kriechen reduziert, ist eine Reihe von Löchern in dem Zungenbereich 554, wie z. B. die Löcher 560, 562 und 564. Ein weiteres Merkmal des Erdungs-/Leistungskontakts 550, welches in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen enthalten ist, sind vertikale Schlitze, wie z. B. Schlitz 566. Fig. 34 zeigt einen Steckererdungs-/Leistungskontakt 568 mit einem unteren Gold plattierten Zungenbereich 570, einem Nickel plattierten mittleren "Antikriechbereich" 572 und einem oberen Gold plattierten Bereich 574. Der Erdungs-/Leistungskontakt 568 hat keinen separaten Transportstreifen sondern Öffnungen, wie Öffnung 576, die es ermöglichen, dass der Kontakt selber diese Transportfunktion übernimmt. Bei jedem der oben beschriebenen Kontakte kann das Gold in dem unteren Bereich durch Zinn oder anderes mit Lötzinn benetzbarem Material ersetzt werden. Bei allen Kontakten die in den Fig. 31 bis 34 gezeigt sind ist die Breite des unteren Gold plattierten Zungenbereichs, wie z. B. in Fig. 34 bei wi gezeigt, vorzugsweise zwischen 0,1 mm bis 0,25 mm. Die Breite desa solder wettable metal layer is selectively deposited. Alternatively, an electroplated layer of chromium may be used in place of the nickel layer. Figure 32 shows plug signal contacts 538 and 540 suspended from a transport strip 542. Each of these contacts has a gold plated tongue portion 544, a nickel plated center attachment and anti-creep portion 536, and a precious metal plated mating portion 548. Similarly, Figure 33 shows ground/power contact 550 suspended from a transport strip 552. This contact has a gold plated lower tongue 554, a nickel plated center "anti-creep" portion 556, and a gold plated contact mating portion 558. Another feature of ground/power contact 550 which also reduces creepage is a series of holes in tongue portion 554, such as holes in the center of the tongue portion 554. 34 shows a plug ground/power contact 568 having a lower gold plated tongue portion 570, a nickel plated middle "anti-creep" portion 572, and an upper gold plated portion 574. The ground/power contact 568 does not have a separate transport strip, but rather has openings, such as opening 576, which allow the contact itself to perform this transport function. In any of the contacts described above, the gold in the lower portion can be replaced with tin or other solder wettable material. In all of the contacts shown in FIGS. 31-34, the width of the lower gold plated tongue portion, such as slot 566, is 100mm. B. in Fig. 34 shown at wi, preferably between 0.1 mm to 0.25 mm. The width of the

Nickel beschichteten mittleren Bereichs, in Fig. 34 bis W2 bezeichnet, ist vorzugsweise zwischen 0,1 mm bis 1 mm.Nickel coated middle region, designated W2 in Fig. 34, is preferably between 0.1 mm to 1 mm.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist das leitende Element vorzugsweise eine Lötzinnkugel. Der Fachmann weiß jedoch, dass es möglich ist auch andere schmelzbare Materialien zu verwenden, die eine Schmelztemperatur haben, die kleiner ist als die Schmelztemperatur des Isolierkörpers. Das schmelzbare Element kann ebenfalls eine andere Form als eine Kugel haben. Die Lötzinnkugel oder ein anderes leitendes Element hat vorzugsweise einen Durchmesser, der um 50% bis 200% größer ist als die Breite des Spaltes. Dieser Durchmesser ist vorzugsweise abhängig von der Tiefe des Spaltes und die Breite des Spaltes entspricht zwischen 50 und 200% der Tiefe. Das Volumen der Lötzinnkugel ist vorzugsweise zwischen 75 und 150% des Volumens des Spaltes und besonders bevorzugt hat er etwa das gleiche Volumen wie der Spalt. Die Kontaktzunge erstreckt sich hinreichend tief in den Spalt, um eine hinreichende O-berfläche für die Lötzinnkugel zu bieten, damit diese dort angelötet werden kann und erstreckt sich vorzugsweise in den Spalt zwischen 25 und 75%, besonders bevorzugt bis 50% der Tiefe des Spaltes, in diesen hinein. Die Spalte können einen runden, quadratischen oder irgendeinen anderen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Wenn das leitende Element Lötzinn ist, ist es vorzugsweise eine Legierung mit etwa 90% Zinn und 10% Blei bis etwa 55% Zinn und 45% Blei. Vorzugsweise handelt es sich um eine eutektische Legierung mit 63% Zinn und 37% Blei mit einem Schmelzpunkt bei 183° C. Typischerweise wird eine "härtere" Lötzinnlegierung mit einem höheren Bleianteil verwendet um zu Materialien wie Keramik zu passen. Die "harte" Lötzinnkugel wird sich "pilzförmig" verformen, wenn es sichIn the method according to the invention, the conductive element is preferably a solder ball. However, the person skilled in the art knows that it is also possible to use other fusible materials that have a melting temperature that is lower than the melting temperature of the insulating body. The fusible element can also have a shape other than a ball. The solder ball or other conductive element preferably has a diameter that is 50% to 200% larger than the width of the gap. This diameter is preferably dependent on the depth of the gap and the width of the gap corresponds to between 50 and 200% of the depth. The volume of the solder ball is preferably between 75 and 150% of the volume of the gap and particularly preferably it has approximately the same volume as the gap. The contact tongue extends sufficiently deep into the gap to provide a sufficient surface for the solder ball to be soldered thereto and preferably extends into the gap between 25 and 75%, more preferably up to 50% of the depth of the gap. The gaps may have a round, square or any other rectangular cross-section. When the conductive element is solder, it is preferably an alloy of about 90% tin and 10% lead to about 55% tin and 45% lead. Preferably it is a eutectic alloy of 63% tin and 37% lead with a melting point of 183°C. Typically a "harder" solder alloy with a higher lead content is used to match materials such as ceramics. The "hard" solder ball will "mushroom" if it

unter typischen Oberflachenmontagekonditionen erweicht, aber es wird nicht schmelzen. Eine "weiche" eutektische Kugel wird zur Befestigung an PCB-Platinen verwendet und schmilzt und verformt sich üblicherweise unter typischen Oberflächenmontagebedingungen. softens under typical surface mount conditions, but it will not melt. A "soft" eutectic ball is used for attachment to PCB boards and will usually melt and deform under typical surface mount conditions.

Andere Lötzinnarten, die für elektronische Anwendungen geeignet sind, scheinen ebenfalls geeignet für dieses Verfahren zu sein. Solche Lötzinnmaterialien umfassen nicht abschließend elektronisch akzeptables Zinnantimon, Zinnsilber, Bleisilberlegierungen und Indium. Bevor die Lötzinnkugel oder ein anderes leitendes Element in dem Spalt positioniert wird, wird dieser Spalt üblicherweise mit Lötpaste aufgefüllt.Other types of solder suitable for electronic applications also appear to be suitable for this process. Such solder materials include, but are not limited to, electronically acceptable tin antimony, tin silver, lead silver alloys and indium. Before the solder ball or other conductive element is positioned in the gap, this gap is usually filled with solder paste.

Alternativ kann an Stelle einer oben beschriebenen Lötzinnkugel ein Körper aus einem Material verwendet werden, der nicht bei Oberflächenmontagetemperaturen schmelzbar ist, durch Aufschmelzen der Lötpaste in den Spalten auf den Kontakten befestigt werden. Die Verbindermontagefläche umfasst eine Mehrzahl nicht schmelzbarer Kugeln in einer streng koplanaren Matrix. Ein solcher Verbinder würde auf einem Substrat durch eine konventionelle Oberflächenmontagetechnik befestigt sein. Während angenommen wird, dass jede Lötzinnpaste oder Creme, die übliche organische oder inorganische Lötflussmittel beinhaltet für dieses Verfahren brauchbar ist, wird einen nicht reine Lötzinnpaste oder Creme bevorzugt. Solche Lötzinnpasten oder Cremes beinhalten eine Lötzinnlegierung in Form eines feinen Pulvers, welches in geeignetem Flussmaterial suspendiert ist. Dieses Pulver ist üblicherweise eine Legierung und nicht eine Mischung aus Bestandteilen. Das Verhältnis des LötzinnsAlternatively, instead of a solder ball as described above, a body of a material which is not fusible at surface mount temperatures may be used and secured to the contacts by melting the solder paste in the gaps. The connector mounting surface comprises a plurality of non-fusible balls in a strictly coplanar matrix. Such a connector would be secured to a substrate by a conventional surface mount technique. While it is believed that any solder paste or cream containing conventional organic or inorganic solder fluxes is useful for this process, a non-pure solder paste or cream is preferred. Such solder pastes or creams contain a solder alloy in the form of a fine powder suspended in suitable flux material. This powder is usually an alloy and not a mixture of ingredients. The ratio of the solder

zu Flussmittel ist üblicherweise im Bereich von 80 bis 95 Gew.-% Lötzinn oder näherungsweise 80 Volumen-%, bezogen auf das Lötzinn. Eine Lötcreme wird hergestellt, indem Lötmaterial in einem Flussmittelharz suspendiert ist. Vorzugsweise ist das Flussmittelharz weißes Harz oder ein schwach aktives Flussmittelharz, obwohl für verschiedene Zwecke aktiviertes oder hyperaktiviertes Harz verwendet werden kann. Eine Lötpaste wird hergestellt durch die Suspension einer pulverförmigen Lötzinnlegierung in einer organischen Flussmittelsäure oder einer inorganischen Flussmittelsäure. Solche organischen Säuren können ausgewählt werden unter Milchsäure, Ölsäure, Stearinsäure, Phthalsäure, Zitronensäure oder ähnlichen Säuren. Inorganische Säuren können gewählt werden unter Salzsäure, Flusssäure und Orthophosphorsäure. Die Creme oder Paste kann aufgebracht werden durch Streichen, Siebdrucken oder durch Extrusion auf die Oberfläche, die vorzugsweise leicht vorgeheizt ist um eine gute Benetzung zu gewährleisten. Obwohl gefunden wurde, dass das Kriechen des Lötzinns auf den Kontakt signifikant reduziert ist wenn eine Lötpaste oder Creme verwendet wird, wird angenommen, dass eine Lötzinnflussmittelpaste alleine ebenso verwendet werden kann, wenn ein geeignetes Passivierungsmittel verwendet wird. Solche geeigneten Passivierungsmittel können Fluoride umfassen, die Lötzinn beständige Beschichtungen aufweisen, wie FLUORAD, welches von der 3M Corporation erwerbbar ist.to flux is usually in the range of 80 to 95% by weight of solder, or approximately 80% by volume of the solder. A solder cream is prepared by suspending solder material in a flux resin. Preferably, the flux resin is white resin or a weakly active flux resin, although activated or hyperactivated resin may be used for various purposes. A solder paste is prepared by suspending a powdered solder alloy in an organic flux acid or an inorganic flux acid. Such organic acids may be selected from lactic acid, oleic acid, stearic acid, phthalic acid, citric acid, or similar acids. Inorganic acids may be selected from hydrochloric acid, hydrofluoric acid, and orthophosphoric acid. The cream or paste may be applied by brushing, screen printing, or by extrusion onto the surface, which is preferably slightly preheated to ensure good wetting. Although it has been found that the creep of solder onto the contact is significantly reduced when a solder paste or cream is used, it is believed that a solder flux paste alone can be used as well if a suitable passivating agent is used. Such suitable passivating agents may include fluorides having solder resistant coatings such as FLUORAD, which is available from 3M Corporation.

Das Aufheizen erfolgt vorzugsweise in einem Panel Infrarot Lötzinn-Schmelzbandofen. Das Lötzinnelement wird üblicherweise auf eine Temperatur zwischen 183° bis 195° C erhitzt. Aber in Abhängigkeit von dem Gehäusematerial können Lötzinnmaterialien verwendet werden, die andere Schmelztemperaturen haben. Der Bandofen wirdThe heating is preferably carried out in a panel infrared solder melting belt oven. The solder element is usually heated to a temperature between 183° to 195° C. However, depending on the housing material, solder materials with different melting temperatures can be used. The belt oven is

vorzugsweise mit einer Bandgeschwindigkeit 10 bis 14 Inch/s (25 bis 35 cm/s) betrieben, wobei das Band durch eine Mehrzahl aufeinander folgender Heizphasen geführt wird in einer Gesamtzeit von etwa 5 bis 10 min. Vor der Einführung in den Bandofen können das Verbindergehäuse, die Kontakte und Lötzinnelemente vorgeheizt werden auf eine hohe Temperatur und für mindestens 1 h. In dem Bandofen wird ein Temperaturprofil erstellt, welches auf einer geeigneten Spitzentemperatur einer maximalen Temperatursteigerung und Zeit oberhalb der Schmelztemperatur basiert. Die Spitzentemperatur ist die höchste Temperatur, die durch das Gehäuse erreicht wird. Für ein Lötzinnelement mit einer Schmelztemperatur von 183° C würde die Spitzentemperatur üblicherweise zwischen 185° C und 195° C liegen. Die maximale Steigerung wird gemessen in 0C/s und bestimmt wie schnell die Verbindergehäusetemperatur sich ändern darf, sodass ein Verziehen oder Verdrehen verhindert wird. Für die meisten Anwendungen dieses Verfahrens ist eine maximale Temperaturerhöhung am Anfang bevorzugt von 2° C/s bis 15° C/s. Nachdem der Schmelzpunkt des Lötzinns erreicht ist liegt die Temperaturabnahme vorzugsweise bei -2° C/s bis -15° C/s. Ein wichtiger Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass die Zeitspanne oberhalb der Schmelztemperatur minimiert ist. Die Zeit oberhalb der Schmelztemperatur ist ein Maß dafür, wie lange das Lötzinnelement in seiner flüssigen Phase bleibt. Es wurde gefunden, dass wenn die Zeit in der das Lötzinn in seiner flüssigen Phase ist minimiert wird, ein Kriechen des Lötzinns vom Spalt den Kontakt hoch eliminiert ist oder signifikant reduziert ist. Eine bevorzugte Anstiegszeit für die Temperatur, die auf der Platine gemessen wird und die zwischen 180° C und 200° C beträgt und der Sinkzeit der Temperatur, die auf der Platine gemessen wird und zwischen 200 undpreferably operated at a belt speed of 10 to 14 inches/s (25 to 35 cm/s), with the belt being passed through a plurality of successive heating phases in a total time of about 5 to 10 minutes. Prior to introduction into the belt oven, the connector housing, contacts and solder elements may be preheated to a high temperature and for at least 1 hour. A temperature profile is established in the belt oven based on an appropriate peak temperature, maximum temperature rise and time above the melting temperature. The peak temperature is the highest temperature reached by the housing. For a solder element with a melting temperature of 183° C, the peak temperature would typically be between 185° C and 195° C. The maximum rise is measured in 0 C/s and determines how quickly the connector housing temperature can change so that warping or twisting is prevented. For most applications of this process, a maximum initial temperature rise of 2° C/s to 15° C/s is preferred. After the melting point of the solder is reached, the temperature decrease is preferably between -2° C/s and -15° C/s. An important aspect of the method according to the invention is that the time above the melting temperature is minimized. The time above the melting temperature is a measure of how long the solder element remains in its liquid phase. It has been found that if the time the solder is in its liquid phase is minimized, creep of the solder from the gap at the contact is highly eliminated or significantly reduced. A preferred rise time for the temperature measured on the board is between 180° C and 200° C and the fall time for the temperature measured on the board is between 200 and

180° C beträgt liegen beide zwischen 10 s bis 100 s. Ohne sich auf eine bestimmt Theorie einschränken zu wollen wird angenommen, dass während dieser relativ kurzen Zeiträume Oberflächenspannungen des flüssigen Lötzinnelements das flüssige Lötzinn davon abhalten durch den Kontaktaufnahme schlitz im Boden des Schlitzes zu fließen. Nach solchen Zeiträumen wird jedoch das flüssige Lötzinn durch den Kontaktaufnahmeschlitz fließen und den Kontakt benetzen. Bevor die Temperatur des Lötzinnelements auf dessen Schmelztemperatur gebracht wird kann es ebenfalls vorteilhaft sein vorher mit einer hohen Temperatursteigerungsrate zu arbeiten, bevor die Schmelztemperatur erreicht ist und die Temperatursteigerungsrate bzw. die Temperatursinkrate zu erniedrigen und anschließend mit hoher Temperatursteigerungsrate weiterzuarbeiten, bis die Schmelztemperatur erreicht ist. Die Auswahl eines geeigneten Gehäusematerials kann ebenfalls die Ergebnisse verbessern. Vorzugsweise ist das Gehäusematerial ein vollständig aromatisches Flüssigkristallpolyester (LCP) mit Eigenschaften wie hoher Glasübergangstemperatur, niedrigem thermischen Koeffizienten, geringer Feuchtigkeitsabsorption und hoher Bruchfestigkeit, bei guten Fließeigenschaften und geringer Viskosität, hoher Schmelztemperatur und hohem Flammpunkt.180° C, both are between 10 s to 100 s. Without wishing to be limited to any particular theory, it is believed that during these relatively short periods of time, surface tensions of the liquid solder element prevent the liquid solder from flowing through the contact slot in the bottom of the slot. After such periods, however, the liquid solder will flow through the contact slot and wet the contact. Before bringing the temperature of the solder element to its melting temperature, it may also be advantageous to initially operate at a high temperature increase rate before the melting temperature is reached and to reduce the temperature increase rate or the temperature decrease rate and then continue operating at a high temperature increase rate until the melting temperature is reached. Selecting a suitable housing material can also improve results. Preferably, the housing material is a fully aromatic liquid crystal polyester (LCP) with properties such as high glass transition temperature, low thermal coefficient, low moisture absorption and high fracture strength, with good flow properties and low viscosity, high melting temperature and high flash point.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden unter Bezug auf folgende Beispiel weiter erläutert.The process according to the invention is further explained below with reference to the following example.

Beispiel 1example 1

Ein Isolier sockel für einen Verbinderstecker und ein Gehäuse sind oben in Bezug auf die Fig. 1 bis 18 beschrieben. Kontakte im We-An insulating base for a connector plug and a housing are described above with reference to Figs. 1 to 18. Contacts in the

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sentlichen nach der Beschreibung wurden in dem Sockel positioniert. Diese Kontakte waren aus Berylliumkupfer und mit Gold über ihre gesamte Oberfläche mit einer Dicke von 30 &mgr;&eegr;&igr; beschichtet. Das Sockelmaterial war ein DUPONT H6130 Flüssigkristallpolymer (LCP). Die Länge und Breite des Steckers waren 52,5 mm (einschließlich der Montageklammern) und 42,36 mm. Die Schlitze auf der äußeren Oberfläche des Steckers und des Behältergehäuses hatten quadratischen Querschnitt mit einer Kantenlänge von 0,62 mm und einer Tiefe von 0,4 mm. Ungefähr 0,2 mm des Kontakts erstreckten sich in den Schlitz. Andere Abmessungen waren im Allgemeinen in Proportion zu den oben erwähnten Abmessungen im Einklang mit den Fig. 1 bis 18. Auf den Außenseiten des Steckers und des Gehäuses waren die Schlitze gefüllt oder im Wesentlichen aufgefüllt mit CLEANLINE LR 725, einer nicht reinen Lötzinncreme, die im Handel erhältlich ist über Alphametais Inc., Jersey City, New Jersey. Der Stecker und das Gehäuse wurden mit ihren Außenseiten über die bestimmte Menge sphärischer Lötzinnkugeln verbracht, so dass in jedem Schlitz eine Lötzinnkugel eingebettet wurde. Die verwendeten Lötzinnkugeln waren ALPHAMETAL no flux 63SN/37PB sphärische Lötzinnkugeln mit einem Durchmesser von 0,030 Inch ± 0,001 Inch (0,075 mm ± 0,025 mm) und hatten ein Gewicht von etwa 0,00195 g. Der Stecker und das Gehäuse wurden mit FLUORAD behandelt, einem "Antilötzinnkriechmaterial", erhältlich von der 3M Corporation. Nach einer solchen Behandlung wurden der Stecker und das Gehäuse in einem Konvektionsofen für 2 h bei 105° C getrocknet. Der Stecker und das Gehäuse wurden dann auf separaten Leiterplatten aus herkömmlichem verstärkten Epoxyleiterplattenmaterial mit einer Dicke von 0061 Inch (0,153 mm). Wie man in Fig. 9 sieht wurde ein Thermoelement auf der Außenseite des Steckers anThe contacts were positioned in the socket as described. These contacts were made of beryllium copper and plated with gold over their entire surface to a thickness of 30 μηι. The socket material was a DUPONT H6130 liquid crystal polymer (LCP). The length and width of the plug were 52.5 mm (including the mounting clips) and 42.36 mm. The slots on the outer surface of the plug and the container housing were square in cross-section with an edge length of 0.62 mm and a depth of 0.4 mm. Approximately 0.2 mm of the contact extended into the slot. Other dimensions were generally in proportion to the dimensions mentioned above in accordance with Figs. 1 through 18. On the outsides of the plug and housing, the slots were filled or substantially filled with CLEANLINE LR 725, a non-pure solder cream commercially available from Alphametais Inc., Jersey City, New Jersey. The plug and housing were placed with their outsides over the specified amount of spherical solder balls so that one solder ball was embedded in each slot. The solder balls used were ALPHAMETAL no flux 63SN/37PB spherical solder balls having a diameter of 0.030 inch ± 0.001 inch (0.075 mm ± 0.025 mm) and a weight of about 0.00195 g. The plug and housing were treated with FLUORAD, an "anti-solder creepage material" available from 3M Corporation. After such treatment, the plug and housing were dried in a convection oven for 2 hours at 105°C. The plug and housing were then mounted on separate circuit boards made of conventional reinforced epoxy circuit board material with a thickness of 0.061 inch (0.153 mm). As can be seen in Fig. 9, a thermocouple was mounted on the outside of the plug at

der Stelle T angebracht. Ein weiteres Thermoelement wurde in der Mitte auf der Trägeroberfläche der Leiterplatine, die dem Stecker gegenüberliegt angebracht. Der Stecker und das Gehäuse wurden dann in dem Panel Infrarot Lötzinnaufschmelzbandofen behandelt. Wie es für diesen Ofentyp üblich ist, wurden der Stecker und das Gehäuse durch sechs Zonen im Aufschmelzofen bewegt. Die Bandgeschwindigkeit war 13 Inch/min (32,5 cm/min). Die Heiztemperaturen in jeder Zone sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Minimum- und Maximumtemperaturen für den Stecker und für die Trägerleiterplatte sind in Tabelle 2 gezeigt. Die positiven und negativen Temperaturänderungsraten sind in Tabelle 3 gezeigt. Die Anstiegszeit und die Sinkzeit, die auf der Leiterplatte zwischen 180° C und 200° C gemessen wurden sind in Tabelle 4 gezeigt. Fig. 24b zeigt die Temperatur über der Zeit und über dem Abstand für den Stecker wobei die fette Linie die Temperatur am Thermoelement auf der Trägerplatte ist und die dünne Linie die Temperatur am Thermoelement auf der Steckeraußenseite. Eine visuelle Beobachtung des Steckers und des Gehäuses nach dem Lötzinnaufschmelzen zeigte, dass fast alle Lötzinnkugeln auf den Kontaktanschlüssen in ihren entsprechenden Schlitzen aufgeschmolzen sind. Die Lötzinnkugelhöhe über den Außenflächen des Steckers und des Gehäuses erschienen ebenfalls relativ gleichmäßig. Es gab kein bemerkbares Verziehen oder Verdrehen des Gehäuses.at location T. Another thermocouple was placed in the center of the carrier surface of the circuit board opposite the connector. The connector and housing were then processed in the panel infrared solder reflow belt oven. As is typical for this type of oven, the connector and housing were moved through six zones in the reflow oven. The belt speed was 13 inches/min (32.5 cm/min). The heating temperatures in each zone are shown in Table 1. The minimum and maximum temperatures for the connector and for the carrier board are shown in Table 2. The positive and negative rates of temperature change are shown in Table 3. The rise time and fall time measured on the circuit board between 180° C and 200° C are shown in Table 4. Fig. 24b shows the temperature versus time and versus distance for the connector where the bold line is the temperature at the thermocouple on the carrier board and the thin line is the temperature at the thermocouple on the outside of the connector. Visual observation of the plug and housing after solder reflow showed that almost all of the solder balls on the contact terminals had reflowed into their respective slots. The solder ball heights over the outer surfaces of the plug and housing also appeared relatively uniform. There was no noticeable warping or twisting of the housing.

Beispiel 2Example 2

Ein anderer Stecker und ein anderes Gehäuse wurden im Wesentlichen auf dieselbe Art vorbereitet wie in Beispiel 1 beschrieben, und Lötzinnkugeln wurden auf den Außenseiten der Schlitze platziert.Another connector and housing were prepared in substantially the same manner as described in Example 1, and solder balls were placed on the outside of the slots.

Einige Stunden nach der Behandlung im Lötzinnaufschmelzofen nach Beispiel 1, wobei die atmosphärischen Bedingungen etwas unterschiedlich waren, wurde ein weiterer Stecker und ein weiteres Gehäuse, im Wesentlichen ähnlich den in Beispiel benutzten, einem ähnlichen Aufschmelzheizen unterworfen wie in Beispiel 1. Die O-fenbedingungen sind in Tabelle 1 gezeigt. Minimum- und Maximumtemperaturen des Steckers und der daran anschließenden Trägerplatte sind in Tabelle 2 gezeigt. Die maximalen Steigerungs- und Verringerungsraten sind in Tabelle 3 gezeigt, und die Anstiegszeit und die Sinkzeit, gemessen auf den Platten zwischen 180° C und 200° C, sind in Tabelle 4 gezeigt. Fig. 24b zeigt die Temperatur über der Zeit und über den Abstand. Man erkennt, dass die in Fig. 24b gezeigte Kurve etwas anders aussieht als die in Fig. 24a, wobei der Unterschied den unterschiedlichen atmosphärischen Umgebungsbedingungen zugesprochen wird. Eine visuelle Beobachtung der resultierenden Verbinder zeigte ähnliche Ergebnisse wie in Beispiel 1 erzielt.Several hours after treatment in the solder reflow oven of Example 1, under slightly different atmospheric conditions, another connector and housing substantially similar to those used in Example 1 were subjected to a similar reflow heating as in Example 1. The oven conditions are shown in Table 1. Minimum and maximum temperatures of the connector and the adjacent carrier plate are shown in Table 2. The maximum increase and decrease rates are shown in Table 3, and the rise time and fall time measured on the plates between 180° C and 200° C are shown in Table 4. Fig. 24b shows the temperature versus time and versus distance. It can be seen that the curve shown in Fig. 24b looks slightly different from that in Fig. 24a, the difference being attributed to the different atmospheric ambient conditions. Visual observation of the resulting connectors showed similar results to those obtained in Example 1.

BEBE #1#1 .äs": ·:.äs": ·: •
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REICHRICH TABELLE 1TABLE 1 obererupper 350350 Temperatur Temperature C)C) #2 #3#2 #3 #4 #5#4 #5 BEIAT SPIELGAME unge- 275un- 275 230 31(230 31( 11

11 untererlower ungeunge ungeunge heiztheats heiztheats 22 obererupper 350350 ungeunge heiztheats 22 untererlower ungeunge ungeunge heiztheats heiztheats

275 230 310275 230 310

275 230 310275 230 310

275 230 710275 230 710

#6#6

ungeheizt ungeheizt ungeheizt ungeheiztunheated unheated unheated unheated

TABELLE 2TABLE 2

VERBINDERINTERCONNECTS ZeitTime PLATTEPLATE ZeitTime BEIAT Maximummaximum (min & s) (min & s) Maximummaximum (min & s) (min & s) SPIELGAME temperaturtemperature temperaturtemperature (0C)( 0 C) 4:37,64:37.6 (0C)( 0 C) — 11 188188 — — 4:19,84:19.8 11 — 4:53,24:53.2 232232 — 22 191191 — 5:10,45:10.4 22 — _ ——_— 229229

9 · t9 · t

TABELLE 3 Positive und negative maximale Änderung ° C/sTABLE 3 Positive and negative maximum change ° C/s

VERBINDERINTERCONNECTS erreichte Zeitachieved time PLATTEPLATE erreichte Zeitachieved time BEIAT Maximummaximum (min & s)(min & s) Maximummaximum (min & s) (min & s) SPIELGAME 0:50,40:50.4 0:30,40:30.4 11 +2+2 6:45,26:45.2 +2+2 5:58,85:58.8 11 -2-2 7:08,07:08.0 -3-3 1:14,81:14.8 22 +3+3 6:13,86:13.8 +3+3 6:14,06:14.0 22 -15-15 -7-7

TABELLE 4TABLE 4 Anstiegszeit und Gesamtzeit zwischen 180° C und 200° CRise time and total time between 180° C and 200° C

(auf der Platte gemessen)(measured on the plate)

BEISPIELEXAMPLE ANSTIEGSZEITRISE TIME SINKZEITSINKING TIME (min & s)(min & s) (min & s) (min & s) 11 0:28,80:28.8 0:15,20:15.2 22 1:31,61:31.6 0:40,60:40.6 Beispiel 3Example 3

Ein weiterer Verbinder wurde im Wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, dass die spezifischen in den Fig. 24a und 24b gezeigten Kurven auf Grund der atmosphärischen Bedingungen etwas unterschiedlich ausfielen. Nach der Fertigstellung dieses Verb-Another connector was manufactured under essentially the same conditions as described in Examples 1 and 2, except that the specific curves shown in Figures 24a and 24b were slightly different due to atmospheric conditions. After completion of this connector,

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inders wurden die Lötzinnkugeln an sechs Stellen auf der äußeren Oberfläche des Steckers mit einem Laser Point Rang Sensor (PRS) erhältlich von der Firma Cyber Optics Corporation of Minneapolis, Minnesota untersucht. Fig. 9 zeigt, dass diese Orte als Bereiche 25a und 25b bezeichnet sind, wenn der Laser von dem Ort Li ausging und als Bereiche 25c und 25d, wenn der Laser von L2 ausging und schließlich als Bereiche 25e und 25f, wenn der Laser von L3 ausging. In allen diesen Bereichen wurde ein Laserprofil der Kontur der fünf Lötzinnkugeln in jedem dieser Bereiche gemacht. Diese Laserprofile sind in den Fig. 25a bis 25f wiedergegeben. Die Höhe jeder dieser Lötzinnkugeln an ihrer höchsten Stelle oberhalb der Ebene der Außenseite des Steckers ist in Tabelle 3 gezeigt. Für jede dieser Gruppen von Lötzinnkugeln wurde der am dichtesten zur Stirnseite des Steckers nach Fig. 9 gelegene berücksichtigt als die erste Position in Tabelle 5 welches die linke Lötzinnkugel der Darstellungen in den Fig. 25a bis 25f ist. Eine Untersuchung der Ergebnisse ergibt, dass in jeder Gruppe von fünf Lötzinnkugeln ein akzeptabler Grad an U-niformität der Höhe der Lötzinnkugeln herrschte.In turn, the solder balls were examined at six locations on the outer surface of the plug with a Laser Point Rang Sensor (PRS) available from Cyber Optics Corporation of Minneapolis, Minnesota. Fig. 9 shows that these locations are designated as regions 25a and 25b when the laser originated from location L1, regions 25c and 25d when the laser originated from L2, and finally regions 25e and 25f when the laser originated from L3. In all of these regions, a laser profile of the contour of the five solder balls in each of these regions was made. These laser profiles are reproduced in Figs. 25a through 25f. The height of each of these solder balls at its highest point above the plane of the outside of the plug is shown in Table 3. For each of these groups of solder balls, the one closest to the face of the connector of Fig. 9 was considered as the first position in Table 5, which is the left-hand solder ball of the illustrations in Figs. 25a to 25f. Examination of the results shows that in each group of five solder balls there was an acceptable degree of uniformity in the height of the solder balls.

11 TABELLE 5TABLE 5 33 44 55 18,118.1 Höhe (0,001 Inch)Height (0.001 inch) 19,519.5 19,619.6 19,119.1 GRUPPEGROUP 19,219.2 22 17,617.6 18,518.5 18,018.0 25a25a 20,420.4 18,918.9 21,621.6 21,121.1 21,421.4 25b25b 19,919.9 18,518.5 20,120.1 21,221.2 20,520.5 25c25c 18,218.2 21,121.1 19,319.3 18,218.2 18,718.7 25d25d 19,119.1 20,120.1 19,019.0 18,218.2 18,918.9 25e25e ItI ····
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Beispiel 4Example 4

Ein weiterer Verbinder wurde im Wesentlichen unter den Bedingungen hergestellt, wie sie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben sind, mit Ausnahme der spezifischen Kurven der Fig. 24a und 24b auf Grund unterschiedlicher atmosphärischer Bedingungen. In fast allen Fällen waren die Lötzinnkugeln zufrieden stellend auf den Kontaktanschlüssen aufgeschmolzen und die Lötzinnkugeln waren auf einer akzeptabel gleichförmigen Höhe oberhalb der Ebene der äußeren Oberfläche des Steckers und des Gehäuses, wie eine visuelle Inspektion ergab. Eine Schablone mit einem Muster, das mit der Anordnung der Lötzinnkugeln auf dem Stecker und dem Gehäuse entspricht wurde verwendet, um Lötzinnpaste auf leitende Lötzinnflecken auf zwei verschiedenen Leiterplatten mit einer Dicke von 0,61 Inch (0,153 mm) aufzubringen. Der Stecker wurde auf einer Leiterplatte positioniert und das Gehäuse auf der anderen. Der Stecker und das Gehäuse wurden dann getrennt voneinander in dem Bandofen unter ähnlichen Bedingungen wie den zum Aufschmelzen der Lötzinnkugeln auf den Kontakten mit der Ausnahme, dass die Bandgeschwindigkeit auf 11 Inch/s (27 cm/s) erniedrigt wurde, aufgeheizt. Nach dem Abkühlen wurde gefunden, dass der Stecker und das Gehäuse zufrieden stellend mit ihren entsprechenden Platten verlötet waren. Fig. 26a und 26b zeigen Röntgenaufnahmen ausgesuchter Lötzinnkugeln. Elektronenmikroskopische Querschnittsaufnahmen wurden aufgenommen, um das Aufschmelzen der Lötzinnkugeln auf den Signalkontaktanschlüssen zu zeigen. Diese Elektronenmikroskopaufnahmen sind in den Fig. 26c und 26d gezeigt. Es gab nur einen Kurzschluss zwischen benachbarten SignalkontaktenAnother connector was manufactured under substantially the same conditions as described in Examples 1 and 2 except for the specific curves of Figures 24a and 24b due to different atmospheric conditions. In almost all cases, the solder balls were satisfactorily reflowed onto the contact terminals and the solder balls were at an acceptably uniform height above the plane of the outer surface of the plug and housing as determined by visual inspection. A stencil having a pattern corresponding to the arrangement of the solder balls on the plug and housing was used to apply solder paste to conductive solder pads on two different printed circuit boards having a thickness of 0.61 inches (0.153 mm). The plug was positioned on one printed circuit board and the housing on the other. The plug and housing were then heated separately in the conveyor furnace under conditions similar to those used to reflow the solder balls on the contacts except that the conveyor speed was reduced to 11 inches/sec (27 cm/sec). After cooling, the plug and housing were found to be satisfactorily soldered to their respective plates. Figures 26a and 26b show X-ray photographs of selected solder balls. Cross-sectional electron micrographs were taken to show the reflow of the solder balls on the signal contact terminals. These electron micrographs are shown in Figures 26c and 26d. There was only one short between adjacent signal contacts.

und gute Verbindungen wurden zwischen den Kontakten und den Lötzinnkugeln und zwischen den Lötzinnkugeln und den Leiterplatten an allen anderen Punkten hergestellt.and good connections were made between the contacts and the solder balls and between the solder balls and the circuit boards at all other points.

Im Vorstehenden wurde ein elektrischer Verbinder und ein Verfahren zu seiner Herstellung vorgestellt, bei denen der Verbinder mit Oberflächenmontagetechnik auf einer PWB-Platine montiert werden kann. Überraschender Weise und unerwartet wurde ebenso gefunden, dass ein überraschend hoher Grad an Gleichförmigkeit der Profile der Lötzinnkugeln und insbesondere bezüglich ihrer Gewichte und/oder Volumen auftritt.In the foregoing, an electrical connector and a method of manufacturing the same have been presented in which the connector can be mounted on a PWB board using surface mount technology. Surprisingly and unexpectedly, it has also been found that a surprisingly high degree of uniformity in the profiles of the solder balls and in particular in their weights and/or volumes occurs.

Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen nach den zahlreichen Figuren beschrieben worden, ist so ist zu verstehen, dass ähnliche Ausführungsformen der Modifikationen und Zusätze verwendet werden können, um dieselben Funktionen zu erfüllen, ohne damit aus dem Schutzumfang der Erfindung zu treten. Die beschriebenen Anordnungen können auch mit Bezug auf andere Komponenten als Verbinder verwendet werden die Gehäuse aus isolierendem Material aufweisen und Elemente tragen, die auf ein PWB- oder ein anderes elektrisches Substrat aufgelötet werden sollen.While the present invention has been described in connection with preferred embodiments shown in the various figures, it is to be understood that similar embodiments with modifications and additions may be used to accomplish the same functions without departing from the scope of the invention. The described arrangements may also be used with respect to components other than connectors having housings of insulating material and carrying elements to be soldered to a PWB or other electrical substrate.

Daher sollte die Erfindung nicht auf ein einzelnes Ausführungsbeispiel beschränkt verstanden werden sondern so wie sie durch die Ansprüche definiert ist.Therefore, the invention should not be understood as being limited to a single embodiment but as defined by the claims.

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Claims (7)

1. Elektrischer hochdichter Verbinder für die Montage auf der Oberfläche eines Substrats mit einem Bodenbereich aus isolierendem Material (12) mit einer Mehrzahl von Öffnungen und einer Mehrzahl von Kontakten, die durch ein schmelzbares, elektrisch leitendes Materials mit dem Substrat verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Öffnung einen äußeren Spalt (20, 22, . . ., 28, 174, 176) und einen inneren Spalt (30, 32, . . ., 38, 170, 172) aufweist, die durch einen mittleren Schlitz (40, 42, . . ., 48, 178, 180) verbunden sind. 1. A high-density electrical connector for mounting on the surface of a substrate having a bottom portion of insulating material ( 12 ) with a plurality of openings and a plurality of contacts connectable to the substrate by a fusible, electrically conductive material, characterized in that each opening has an outer gap ( 20 , 22 , . . ., 28 , 174 , 176 ) and an inner gap ( 30 , 32 , . . ., 38 , 170 , 172 ) connected by a central slot ( 40 , 42 , . . ., 48 , 178 , 180 ). 2. Elektrischer hochdichter Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der inneren und äußeren Spalte Grund- und Seitenwände aufweist, die zusammen mit dem mittleren Verbindungsschlitz Signal- und Erdungs-/Leistungskontakte aufnehmen. 2. A high density electrical connector according to claim 1, characterized in that each of the inner and outer slots has base and side walls which, together with the central connection slot, receive signal and ground/power contacts. 3. Elektrischer hochdichter Verbinder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schmelzbare, elektrisch leitende Material eine Lötzinnkugel ist, die teilweise von jedem äußeren Spalt aufgenommen wird. 3. A high-density electrical connector according to claim 1 and 2, characterized in that the fusible, electrically conductive material is a solder ball partially received by each outer gap. 4. Elektrischer hochdichter Verbinder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Spalte die x-, y- Lage einer jeden Lötzinnkugel vor deren Befestigung an dem entsprechenden Kontakt festlegen. 4. High-density electrical connector according to claims 1 to 3, characterized in that the outer gaps define the x, y position of each solder ball before its attachment to the corresponding contact. 5. Elektrischer hochdichter Verbinder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötzinnkugel ein äußeres schmelzbares, elektrisch leitendes Element ist. 5. High-density electrical connector according to claims 1 to 4, characterized in that the solder ball is an external fusible, electrically conductive element. 6. Elektrischer hochdichter Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Spalte ein regelmäßiges Polygon ist. 6. A high-density electrical connector according to claim 1, characterized in that the shape of the gaps is a regular polygon. 7. Elektrischer hochdichter Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spalte eine runde Form haben. 7. A high-density electrical connector according to claim 1, characterized in that the gaps have a round shape.
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