專利名稱：具有焊料的平面觸頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于提供第一和第二電部件之間的電連接的電觸頭，并且尤其涉及具有布置于其上的可回流構(gòu)件的電觸頭。
背景技術(shù)：
電連接器通常使用球柵陣列(BGA)類型的電連接連接至基板，例如印刷電路板 (PCB)。BGA包括多個用于將連接器的電觸頭連接至PCB的焊料球。將典型的BGA連接器連接至關(guān)于基板表面布置的電接觸襯墊或跡線陣列。通過首先將樹脂焊料施加于電觸頭襯墊、將焊料球定位于電觸頭襯墊上、并且使連接器行進通過回流熔爐而將焊料球連接至觸頭襯墊。在回流過程中，通過焊料將焊料球保持在合適位置并且在電觸頭襯墊上潤濕。除將焊料球保持在合適的位置之外，焊料促進焊料球?qū)τ|頭襯墊的濕潤，并且以化學(xué)方式清潔觸頭襯墊表面。然而，BGA連接中的小焊料球僅產(chǎn)生連接器的電觸頭和基板的觸頭襯墊之間較短的連接高度。如果在連接器和基板之間發(fā)生任意運動，則這些較短連接受到較高的機械應(yīng)力。結(jié)果是，連接器和基板之間的連接易由于該焊料連接在應(yīng)力下斷裂而失效。將焊料球應(yīng)用于觸頭上的一種方法包括回流焊料，將液體焊料放置于觸頭上，并且允許焊料冷卻，以冷卻形成布置于觸頭上的球。然而，這是非常復(fù)雜和耗時的工藝。當(dāng)焊料應(yīng)用于觸頭時，加熱和冷卻焊料的要求是耗時的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種將可回流構(gòu)件固定于電觸頭上的方法。該方法包括提供具有多個電觸頭的帶條，每個觸頭均包括接觸體和遠離接觸體延伸的尾部分。隨后將多個觸頭的尾部分布置成鄰近條形可回流部件。將條形可回流部件推至多個觸頭的尾部分上。隨后，將條形可回流部件切成多個分開的可回流構(gòu)件，每個可回流構(gòu)件對應(yīng)于一個尾部分。將具有連接到其上的可回流構(gòu)件的電觸頭與帶條分開。本發(fā)明還提供一種具有多個電觸頭的接觸帶條，每個電觸頭均具有布置于觸頭上的尾部分的可回流構(gòu)件。在一個實施例中，電觸頭包括布置在觸頭中的開口周圍的第一和
第二腿。


以下將說明本發(fā)明的典型實施例，并且在圖中示意性地示出本發(fā)明的典型實施例，其中圖1示出了連接至帶條的根據(jù)本發(fā)明的實施例的電觸頭；圖2-4示出了相鄰于條形可回流部件布置的圖1的電觸頭的尾部分；圖5和6示例了將可回流部件連接在圖1的尾部分上的方法的實施例；圖7示出了示例可回流部件和尾部分之間的連接的圖5和6的可回流部件和尾部分的后視圖；圖8示出了圖5-7的可回流部件和尾部分的前視圖和可回流部件的剖切線；圖9示出了具有剖切的可回流部件的圖8的尾部分；圖10和11示例了將可回流部件連接至尾部分的方法的可替換實施例；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的尾部分的可替換實施例；圖13示出了連接至條形可回流部件的圖12的尾部分；圖14和15示出了具有與之連接的可回流部件的尾部分的其他實施例；圖16示出了包括具有布置于其上的焊料的電觸頭的外殼；圖17示出了在具有基板觸頭的基板附近的圖16的外殼和電觸頭；以及圖18示出了電連接至圖17的基板觸頭的電觸頭。
具體實施例方式圖1示出了具有兩個連接至電觸頭的帶條4的電觸頭2的本發(fā)明的實施例。優(yōu)選地，接觸帶條4較長，并且具有許多連接到其上的電觸頭2。每個電觸頭2具有接觸體6和尾部分8，該尾部分8從接觸體延伸并且典型地沿遠離帶條4的方向延伸。每個電觸頭2具有一個或多個對于接觸帶條4的分離連接點10。因此，電觸頭2可以與帶條4分離，并且單獨使用。在示例的實施例中，帶條4的長度由接觸體6自身的一部分構(gòu)成。換句話說，接觸體6在連接點10處被直接連接在一起，并且一系列連接的接觸體6限定了帶條4?？商鎿Q地，帶條4可以是單獨件，接觸體6在連接點10處連接到帶條4上。如圖1中所示，帶條4 和觸頭2可以形成于單個平面內(nèi)。例如，可以由金屬片或金屬箔壓制觸頭2和帶條。平面接觸帶條可以是有利的，因為它們加工的高可靠性和低生產(chǎn)成本。在使用中，電觸頭2用于電連接第一和第二電部件。例如，可以將電觸頭2的接觸體6保持在例如電連接器或電子封裝的第一電部件的外殼中，與第一部件的端子相電連通。觸頭2的尾部分8從外殼延伸出來，從而尾部分8的自由端12布置于觸頭2遠離外殼的遠端。尾部分8的自由端12配置成與例如基板的觸頭襯墊的第二電部件的相應(yīng)的端子電連接。為了形成尾部分8的自由端12和觸頭襯墊之間的連接，使用焊接來將尾部分8和觸頭襯墊機械結(jié)合和電連接。根據(jù)本發(fā)明，在連接電部件之前，將可回流材料布置于觸頭的尾部分8上。因此，第一部件可以與布置于其觸頭上的可回流材料一起被封裝和輸送。而且，在觸頭2布置于第一電部件的外殼中之前，可以將可回流材料布置于觸頭2上。根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過將可回流材料推至觸頭2上而將可回流材料布置于觸頭2的尾部分8上。每個尾部分8包括保持區(qū)段14，一旦將可回流材料推至尾部分8上，該保持區(qū)段適合于將可回流材料保持于觸頭上。在圖1中所示的實施例中，保持區(qū)段14包括布置于圓形開口 18的任一側(cè)上的兩條腿16。在將可回流材料推至觸頭的保持區(qū)段14上之后，每條腿16的腳20有助于將可回流材料牢固地固定在尾部分8上。如以下更詳細地說
5明的，被推動通過開口 18的可回流材料由腿16以及它們各自的腳20部分地圍繞，確保了可回流材料不滑出觸頭2。通過比腿的中心部分寬，腳20用作截擋部(catch)，以將可回流材料保持在適當(dāng)位置，這用作狹窄連接部。因此，可回流材料將不滑出觸頭2，因為截擋部比狹窄連接部更寬，該狹窄連接部布置在尾部分8上在截擋部與接觸體6之間。適合于本發(fā)明的可回流材料的例子為焊料。焊料可以用作可回流材料，因為其在升高的溫度下回流，該升高的溫度在觸頭2和圍繞部件的熔點之下。例如，根據(jù)特定材料， 焊料可以具有在90°C和450°C之間范圍內(nèi)的熔點。因此，焊料可以回流并且將觸頭2連接至基板端子或觸頭襯墊，而不改變或熔化觸頭2、基板端子、基板或任何靠近焊料的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，例如，保持觸頭2的外殼。典型合適的焊料材料由錫和鉛的混合物組成。由于調(diào)整的壓力降低了電部件中使用的鉛的量，這有利于使用無鉛焊料。無鉛焊料的例子經(jīng)常地包括與例如銅、銀、鉍、銦、鋅、銻的其他部件相結(jié)合的錫。很多合適的焊料具有在220°C之下的回流溫度。圖2-7示例了從側(cè)邊推至圖1的電觸頭2上的焊料。在圖2和3中，示出了條形焊料元件22布置于電觸頭2前面。示例的條形焊料元件22可以為具有焊料芯M的焊條的形式。如圖所示，條形焊料元件22被定位成沿軸線沈延伸，該軸線沈偏離觸頭2的平面觀并且與觸頭2的平面觀相平行。如由圖4中的運動箭頭所描繪的，隨后將條形焊料元件22推至觸頭2上，從而焊料元件22的軸線沈與對齊觸頭2的平面對齊或基本對齊。 可替換地，可將觸頭2推至焊料元件22上。由于將焊料元件推至觸頭2上，焊料元件22的一部分和焊料芯M被插入通過焊料元件的保持區(qū)段14中的開口 18。因此，腳20可以保持布置于開口 18中的焊料的中心部分30，并且防止焊料滑出尾部分8。為了促進觸頭2和焊料元件22之間的固定連接，保持區(qū)段14優(yōu)選地被定尺寸成安裝于焊料元件22內(nèi)。借助于焊料元件沈的軸線與觸頭2的平面觀的平行定向輔助了保持區(qū)段14在焊料元件22內(nèi)的封裝。然而，通過使保持區(qū)段14的結(jié)構(gòu)足夠小以安裝在焊料元件中可以進一步輔助保持區(qū)段14與焊料元件22之間的固定接合。例如，如圖2中所示，開口 18的直徑d可以小于焊料元件22的直徑。而且，尾部分8的整個自由端12的寬度W可以小于焊料元件的直徑D。 因此，整個保持區(qū)段14可以穩(wěn)固地與焊料元件22相接合。如圖7所示，根據(jù)焊料的延展性，部分焊料可以被推在焊料觸頭2周圍、局部地包圍腿和腳。通過包圍觸頭2的腿16和腳20，焊料不可能被移除與觸頭2的保持區(qū)段14的連接。焊料元件22的延展性由焊料的構(gòu)成材料來部分地確定。此外，可以通過升高其溫度而增加焊料的延展性。因此，能夠以升高的溫度實現(xiàn)將焊料元件22推至觸頭2上的效果。 因此，將更容易地把焊料元件22推至觸頭2的尾部分8上，并且焊料元件22將更容易地包圍腿16和腳20。優(yōu)選地，升高的溫度在環(huán)境溫度之上，但在焊料的回流溫度之下。例如，根據(jù)所使用的焊料的類型，能夠以升高的溫度將焊料元件22推至觸頭2上，該升高的溫度基本上在180°C之下。如圖9所示，由于焊料元件22布置于觸頭2上，可以將焊料切割為單獨的焊料構(gòu)件32。例如，可以沿圖8中所示的切割線34切割焊料元件22，以產(chǎn)生焊料構(gòu)件32。一旦觸頭2具有布置于它們各自的尾部分8上的單獨焊料構(gòu)件32，它們就可以用于將例如電子封裝外殼的第一電部件連接至例如PCB的基板。因此，單個觸頭2與布置于外殼中的帶條4 分離，并且隨后通過回流焊料而連接至基板。可替換地，在將焊料元件22切割為單獨的焊料構(gòu)件32之前，可以將觸頭2與帶條4分離。圖10和11示例了將焊料元件22連接至觸頭2的方法的可替換實施例。在該實施例中，焊料元件22被沿著軸線沈定位，該軸線沈與觸頭2的平面實質(zhì)上共面。如圖10 所示，觸頭2的自由端12被布置成鄰近焊料元件22的表面36并且將觸頭2向下推至焊料元件22中。在該實施例中，沿平面觀的方向推動觸頭2?？商鎿Q地，將焊料元件22推到觸頭2上，而焊料元件22沿平面觀的方向的移動。因此，如圖11所示，每個觸頭2的保持區(qū)段14布置于焊料元件22中。觸頭可以被定位成，自由端12被布置于焊料中間或自由端可以與在插入方向相反的側(cè)面處的焊料元件22的表面相重合?？商鎿Q地，觸頭2可以被推動通過焊料元件22，足以使觸頭完全穿過焊料元件22并且在自由端12處的觸頭的一部分從焊料元件在插入方向相反的側(cè)面處延伸出。優(yōu)選地，焊料元件的延展性足夠大，以使得某些焊料材料將移動至布置于腿16之間的開口 18中，從而可以通過截擋部或腳20將焊料保持于合適位置。一旦將焊料元件22連接至觸頭2的尾部分8，則焊料能夠以與參照圖8所述的相似的方式沿切割線34而被切割成焊料構(gòu)件32。再次，具有布置于其上的焊料構(gòu)件32 的觸頭可以用于連接第一和第二電部件。與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的觸頭2的另一實施例在圖12和13中示出。這些觸頭具有用于上述將觸頭的自由端12推至焊料元件22內(nèi)的方法的有利特征。圖12和13中所示的觸頭 2具有箭頭形狀，其便于將觸頭2容易地插入焊料元件中。觸頭2的自由端12為點38的形式，這將容易地進入焊料元件22中。從點38開始，觸頭延伸至包括兩個箭頭后角40的加寬區(qū)段。狹窄連接區(qū)段42將箭頭連接至觸頭2的尾部分8的剩余部分。在示例的實施例中，觸頭的保持部分14包括箭頭和狹窄連接區(qū)段42，每個后角40由此用作截擋部將焊料元件22保持至觸頭上。當(dāng)將觸頭插入焊料元件22中時，焊料材料圍繞狹窄連接區(qū)段42，并且通過箭頭的截擋部或較寬的后角40而將觸頭牢固地保持于焊料材料中。為了更容易地插入至焊料元件22中，以控制焊料回流，部分的尾部分8可以覆蓋有涂層或鍍層。例如，圖2中所示的觸頭2的插入部分14包括觸頭表面上的錫鍍層44。錫鍍層44有助于將焊料回流導(dǎo)向至相應(yīng)的觸頭，例如基板上的焊料襯墊。不包括錫鍍層44 的觸頭2的部分可能受到某些腐蝕。因此，在沒有錫鍍層44的觸頭部分將對焊料的附著更加抵抗。因此，焊料將回流至焊料襯墊上，而不是吸附于觸頭2。觸頭可以選擇性地包括應(yīng)力或張力釋放機構(gòu)或彈簧構(gòu)件46，當(dāng)其連接至例如觸頭襯墊的端子時，其輔助釋放焊料上的機械應(yīng)力。圖14和15示出了這樣的彈簧構(gòu)件的實施例。通常，如上所述，這些實施例中的每個觸頭的尾部分8可以與前述實施例相似，并且插入到焊料元件22中。然而，觸頭2包括布置于接觸體6和觸頭的自由端12之間的彈簧構(gòu)件46。彈簧構(gòu)件46可以是尾部分8的一部分或其可以是觸頭2的單獨部分。當(dāng)將尾部分 8插入其中時，彈簧構(gòu)件46留在焊料元件22的外側(cè)。因此，當(dāng)連接部件時，彈簧構(gòu)件46被定位于連接至第一電部件的焊料和第二電部件之間。因此，由電部件之間的任何微小運動引起的機械應(yīng)力由彈簧構(gòu)件46吸收。可以通過觸頭2中的一個或多個彎曲部48形成彈簧構(gòu)件46。優(yōu)選地，如圖14所示，如果觸頭由金屬片或箔片制成，則彎曲部關(guān)于該片的平面制成。圖14的示例的彈簧構(gòu)件46包括形成預(yù)彎曲觸頭的三個彎曲部48?？商鎿Q地，如圖 15所示，可以將彈簧構(gòu)件46壓制在觸頭中。例如，可以通過當(dāng)由金屬片或金屬箔壓制觸頭時形成波狀區(qū)段50而提供彈簧構(gòu)件46。
一旦將焊料構(gòu)件32布置于觸頭2上，則可以將觸頭設(shè)置于例如電子封裝的外殼52 中。如圖16所示，觸頭2的尾部分8從外殼52延伸出，焊料構(gòu)件32被遠離外殼52布置。 為了將觸頭2連接至第二設(shè)備M，使外殼52處于第二設(shè)備附近，觸頭2鄰近第二設(shè)備的各個相應(yīng)的觸頭。在圖17所示的示例實施例中，第二設(shè)備M為基板，該基板具有布置于其上的焊料襯墊56。焊料襯墊56可以包括布置于其上的焊料漿糊58，以有利于觸頭2之間的更好粘結(jié)。隨后，通過加熱焊料構(gòu)件32并且使它們回流，觸頭2被電連接至焊料襯墊56。 當(dāng)焊料硬化時，將焊料連接部60設(shè)置于每個觸頭2和各個焊料襯墊56之間。雖然已經(jīng)示出并且說明了本發(fā)明的優(yōu)選形式，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的，可以改變很多特征。因此，其意圖僅根據(jù)所附的權(quán)利要求的范圍限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種將可回流構(gòu)件固定在電觸頭上的方法，所述方法包括提供包括多個電觸頭的帶條，每個觸頭包括接觸體和遠離所述接觸體延伸的尾部分； 將所述多個電觸頭的每個尾部分布置成鄰近條形可回流元件； 相對于所述觸頭移動所述條形可回流元件，從而將每個尾部分的至少一部分插入所述可回流元件中；將所述條形可回流元件切成多個分開的可回流構(gòu)件，每個可回流構(gòu)件對應(yīng)于各自的尾部分；并且將所述電觸頭與所述帶條分離。
2.一種電觸頭，包括 主體部分；尾部分，其從所述主體部分延伸，所述尾部分包括保持區(qū)段和狹窄連接區(qū)段，該保持區(qū)段具有布置成朝向所述尾部分的自由端的截擋部，該狹窄連接區(qū)段布置在所述截擋部與所述主體部分之間，所述截擋部比所述狹窄連接區(qū)段寬；以及焊料構(gòu)件，其布置于所述尾部分的所述保持區(qū)段上并且至少部分地圍繞所述截擋部和所述狹窄連接區(qū)段，從而通過所述截擋部將所述焊料構(gòu)件保持在所述尾部分上。
3.—種電連接器，包括 外殼；以及多個觸頭，每個觸頭包括主體部分，其至少部分地布置于所述外殼中，尾部分，其遠離所述外殼延伸，所述尾部分包括保持區(qū)段和狹窄連接區(qū)段，該保持區(qū)段具有布置成朝向所述尾部分的自由端的截擋部，該狹窄連接區(qū)段布置在所述截擋部與所述外殼之間，所述截擋部比所述狹窄連接區(qū)段寬，以及焊料構(gòu)件，其布置于所述尾部分的所述保持區(qū)段上并且至少部分地圍繞所述截擋部和所述狹窄連接區(qū)段，從而通過所述截擋部將所述焊料構(gòu)件保持在所述尾部分上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述尾部分中的每個包括第一腿和第二腿，其中，所述第一和第二腿布置于所述尾部分的中心開口的相反側(cè)上，并且每個腿包括狹窄連接區(qū)段和腳，所述腳比所述狹窄連接區(qū)段寬。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述尾部分中的每個包括箭頭形狀、以及布置于所述箭頭形狀和所述接觸體之間的狹窄連接部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括 使每個所述電觸頭鄰近設(shè)備的各個相對應(yīng)的觸頭；以及使每個電觸頭粘附至所述設(shè)備的所述相對應(yīng)的觸頭，其中，通過如下所述來完成所述粘附使環(huán)境溫度升高至這樣的溫度，即，該溫度大于每個所述可回流部件的構(gòu)件的熔點，但小于所述電觸頭的熔點，并且小于所述設(shè)備的所述觸頭的熔點。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸頭，其中，所述焊料構(gòu)件、所述尾部分、以及所述主體部分每個均具有熔點，并且所述焊料構(gòu)件的熔點在溫度上低于所述主體部分的熔點和所述尾部分的熔點。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸頭，進一步包括 覆蓋所述尾部分的至少一部分的錫鍍層。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸頭，其中，所述尾部分的所述自由端為點，并且所述尾部分從所述截擋部至所述尾部分的所述自由端變窄。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電觸頭，其中，所述尾部分的一部分從所述截擋部至所述尾部分的所述自由端形成箭頭形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸頭，其中，所述電觸頭進一步包括布置于所述主體部分和所述尾部分之間的彈簧構(gòu)件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電觸頭，其中， 所述彈簧構(gòu)件包括至少一個彎曲部。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸頭，其中，所述尾部分進一步包括布置于所述主體部分和所述尾部分的所述自由端之間的彈簧構(gòu)件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電觸頭，其中， 所述彈簧構(gòu)件包括至少一個彎曲部。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電觸頭，其中，所述截擋部和所述狹窄連接區(qū)段形成所述保持部分的第一腿的一部分，所述截擋部為布置于所述尾部分的所述自由端處的所述腿的腳。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電觸頭，其中，所述保持部分進一步包括第二腿，該第二腿具有第二狹窄連接區(qū)段和第二腳，所述第二腳比所述第二狹窄連接區(qū)段寬。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電觸頭，其中，所述尾部分的所述第一和第二腿被布置于所述保持區(qū)段的圓形開口的相反側(cè)上。
18.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電連接器，其中，所述焊料構(gòu)件、所述尾部分、以及所述主體部分每個均具有熔點，并且所述焊料構(gòu)件中的每個的熔點在溫度上低于所述主體部分中的每個的熔點和所述尾部分中的每個的熔點。
19.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電連接器，其中，所述尾部分中的每個包括第一腿和第二腿，其中，所述第一和第二腿布置于所述尾部分的中心開口的相反側(cè)上，并且每個腿包括狹窄連接區(qū)段和腳，所述腳比所述狹窄連接區(qū)段寬。
20.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電連接器，其中，所述尾部分中的每個包括箭頭形狀、以及布置于所述箭頭形狀和所述主體部分之間的狹窄連接部。
全文摘要
一種將可回流構(gòu)件固定在電觸頭上的方法。該方法包括提供具有多個電觸頭的帶條，每個觸頭均包括接觸體和遠離接觸體延伸的尾部分。隨后將觸頭的尾部分相鄰于條形可回流元件布置。將條形可回流元件推至多個觸頭的尾部分上。隨后，將條形可回流元件切成多個分開的可回流構(gòu)件，每個可回流構(gòu)件均對應(yīng)于一個尾部分。將具有與之連接的可回流構(gòu)件的電觸頭從帶條分離開。
文檔編號H01R4/24GK102356521SQ201080012415
公開日2012年2月15日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者J·賽德勒 申請人:怡得樂工業(yè)有限公司