一種微型彈性連接器及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微型彈性連接器技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種微型彈性連接器及其制作方法，該微型彈性連接器導(dǎo)電率高，產(chǎn)品可靠性好。
【背景技術(shù)】
[0002]微型彈性連接器適用于電路板之間的導(dǎo)電連接，通過(guò)導(dǎo)電彈性體與電路板的直接壓縮接觸實(shí)現(xiàn)連接，具有體積小、安裝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，有利于電子設(shè)備的返修與升級(jí)，提高了設(shè)計(jì)的靈活性。常用導(dǎo)電彈性體材料為摻有導(dǎo)電顆粒的橡膠，美國(guó)專(zhuān)利US4240198公布了一種在塑料基質(zhì)中澆鑄摻有導(dǎo)電顆粒的橡膠形成彈性連接器的方法。中國(guó)專(zhuān)利CN200410027156在摻入導(dǎo)電顆粒粉末的基礎(chǔ)上，又摻入了長(zhǎng)條狀導(dǎo)電體。導(dǎo)電橡膠位于導(dǎo)電墊片上，長(zhǎng)條狀導(dǎo)電體大致垂直于導(dǎo)電墊片，以提高電導(dǎo)率。這種方法的缺點(diǎn)在于不能保證所有長(zhǎng)條狀導(dǎo)電體全部都垂直于導(dǎo)電墊片，并且不一定能夠與導(dǎo)電墊片接觸，從而限制了互連電阻的進(jìn)一步降低。
[0003]隨著電子設(shè)備向高密度集成的方向發(fā)展，電路板上焊盤(pán)間距下降到1mm甚至0.5mm，要求彈性連接器的尺寸降至0.5 mm以下。小型化將帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題，一是彈性體與導(dǎo)電墊片之間結(jié)合面積減小，造成結(jié)合強(qiáng)度下降，影響產(chǎn)品可靠性。二是彈性體必須具有更高的導(dǎo)電率，才能保證互連電阻不上升，而在彈性體中單純摻入導(dǎo)電顆粒粉末或者同時(shí)摻入導(dǎo)電顆粒和條狀導(dǎo)電體的方法均難以獲得更高的導(dǎo)電率，更難保證產(chǎn)品電阻的一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的微型彈性連接器存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種微型彈性連接器及其制作方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明公開(kāi)了一種微型彈性連接器，其具體包括導(dǎo)電墊片、垂直生長(zhǎng)在導(dǎo)電墊片上的金屬柱、以及包裹在金屬柱外圍的導(dǎo)電彈性體；所述導(dǎo)電彈性體的高度高于金屬柱，所述導(dǎo)電墊片貼裝在電路板的焊盤(pán)上，所述導(dǎo)電墊片的材料為金屬，所述導(dǎo)電彈性體為摻入導(dǎo)電顆粒的橡膠。金屬柱生長(zhǎng)在電墊片上，產(chǎn)品可靠性好，采用金屬柱進(jìn)行導(dǎo)電，導(dǎo)電率高。通過(guò)在導(dǎo)電墊片上生長(zhǎng)金屬柱，增大導(dǎo)電橡膠與墊片的接觸面積，從而提高導(dǎo)電橡膠的結(jié)合強(qiáng)度。由于金屬柱垂直于墊片生長(zhǎng)，使得電流通過(guò)導(dǎo)電橡膠的路徑變短，從而降低了整個(gè)連接器的電阻。
[0006]更進(jìn)一步地，上述金屬柱通過(guò)電鑄工藝在導(dǎo)電墊片上電鑄生長(zhǎng)。電鑄金屬柱，是指在導(dǎo)電墊片上通過(guò)布置輔助結(jié)構(gòu)，電鑄工藝生長(zhǎng)金屬柱，以及后處理去除輔助結(jié)構(gòu)，獲得生長(zhǎng)有金屬柱陣列的導(dǎo)電墊片。實(shí)現(xiàn)過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低。
[0007]更進(jìn)一步地，上述導(dǎo)電彈性體通過(guò)澆鑄形成。澆鑄導(dǎo)電橡膠，是指在導(dǎo)電墊片上澆鑄導(dǎo)電橡膠，將金屬柱包裹在導(dǎo)電橡膠之內(nèi)。通過(guò)澆鑄工藝實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低，方便用戶(hù)使用。
[0008]更進(jìn)一步地，上述澆鑄時(shí)采用的澆鑄模具分為上下兩層，上層包含通孔陣列，用于形成金屬柱周?chē)臐茶T范圍，下層用于固定導(dǎo)電墊片，上下兩層通過(guò)銷(xiāo)釘固定。通過(guò)該澆鑄模具防止?jié)茶T過(guò)程中導(dǎo)電墊片變形，保證了澆鑄效果。
[0009]更進(jìn)一步地，上述金屬柱的材料為銅或者鎳。
[0010]更進(jìn)一步地，上述導(dǎo)電墊片的表面通過(guò)電鍍或化學(xué)鍍的方法制備鎳金層。在導(dǎo)電墊片的表面通過(guò)電鍍或化學(xué)鍍的方法制備鎳金層，以防止氧化并增加可焊性，導(dǎo)電墊片的材料可以為金屬，例如銅片、鋁片等。
[0011]本發(fā)明還公開(kāi)了一種微型彈性連接器的制造方法，其具體包括以下的步驟:步驟一、在導(dǎo)電墊片上開(kāi)窗口，制作電鑄輔助結(jié)構(gòu)，使用電鑄工藝在導(dǎo)電墊片上電鑄垂直生長(zhǎng)金屬柱，并去除輔助結(jié)構(gòu)，所述金屬柱的高度為20 μ m-500 μ m，金屬柱的高度低于導(dǎo)電橡膠的高度；步驟二、將電鑄后的導(dǎo)電墊片裝入澆鑄模具，所述澆鑄模具為上下兩層，上層包含通孔陣列，通孔的形狀決定了導(dǎo)電橡膠的外形，下層為托板，上下兩層通過(guò)銷(xiāo)釘固定；步驟三、在澆鑄模具內(nèi)澆鑄導(dǎo)電橡膠、固化、然后脫模；步驟四、采用激光切割在整片導(dǎo)電墊片上切出單個(gè)微型彈性連接器。利用電鑄工藝生長(zhǎng)金屬柱，精度高達(dá)± 5 μ m，遠(yuǎn)高于一般導(dǎo)電體摻雜和機(jī)械加工工藝所能達(dá)到的精度，使微型彈性連接器的一致性提升了十倍以上。同時(shí)，電鑄和澆鑄工藝方法，易于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，且成本低廉。
[0012]更進(jìn)一步地，上述導(dǎo)電橡膠為摻入球狀或圓片狀導(dǎo)電顆粒的橡膠。橡膠的材料可為硅橡膠。
[0013]更進(jìn)一步地，上述電顆粒與橡膠的重量比為10%_80%?？梢愿鶕?jù)連接器所需彈性來(lái)確定重量比。
[0014]更進(jìn)一步地，上述導(dǎo)電顆粒的材料為金、銀或者石墨。
[0015]通過(guò)采用以上的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的微型彈性連接器產(chǎn)品可靠性好，導(dǎo)電率高。本發(fā)明還實(shí)現(xiàn)了這種微型彈性連接器的制作，利用電鑄工藝生長(zhǎng)金屬柱，精度高達(dá)±5 μm，遠(yuǎn)高于一般導(dǎo)電體摻雜和機(jī)械加工工藝所能達(dá)到的精度，使微型彈性連接器的一致性提升了十倍以上。同時(shí)，電鑄和澆鑄工藝方法，易于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，且成本低廉。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1所示為含輔助結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電墊片。
[0017]圖2所示為在導(dǎo)電墊片上電鑄金屬柱。
[0018]圖3所示為裝入澆鑄模具。
[0019]圖4所示為澆鑄導(dǎo)電橡膠并脫模。
[0020]圖5所示為切割導(dǎo)電墊片外形后實(shí)現(xiàn)的微型彈性連接器。
[0021]圖6所示為微型彈性連接器應(yīng)用案例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0023]本發(fā)明公開(kāi)了一種微型彈性連接器，其具體包括導(dǎo)電墊片、垂直生長(zhǎng)在導(dǎo)電墊片上的金屬柱，以及包裹在金屬柱外圍的導(dǎo)電彈性體；所述導(dǎo)電彈