專利名稱：錫球及使用該錫球的電連接器的制作方法
錫球及使用該錫球的電連接器方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種錫球及使用該錫球的電連接器，尤指一種含有純錫錫核的錫球及使用該錫球的電連接器。背景技術(shù)：
目前在制造具有錫球的電子組件(如電連接器)時，通過先成型具有若干 端子收容槽的絕緣本體，然后再將端子插入絕緣本體的收容槽中，最后將錫球 焊接于端子末端，從而將錫球固定于端子上，便于后續(xù)將電子組件焊接至電路板或其它電子組件上。目前電子業(yè)最常使用含有合金錫核的錫球當(dāng)作電子組件的焊點(diǎn)，少數(shù)IC產(chǎn)業(yè)也會使用含有純銅錫核的錫球當(dāng)作焊點(diǎn)。 一般使用合金錫核的錫球所形成的焊點(diǎn)在電子組件受到外力沖擊時，因?yàn)楹辖疱a核的錫球整個 都是高硬度的，無法吸收外力沖擊時的瞬間應(yīng)力，沖擊力量無法一皮緩沖，直接 作用于焊點(diǎn)界面上，導(dǎo)致焊點(diǎn)界面承受過大的應(yīng)力而裂開；另外， 一般合金錫 核的錫球在高溫及長時間的條件下會在錫球內(nèi)部形成介金屬化合物，這些金屬 化合物在高溫下其晶粒會變大，造成錫球焊點(diǎn)強(qiáng)度下降,在承受熱疲勞應(yīng)力時， 會很容易由金屬介化物區(qū)域裂開。請參閱圖l所示，現(xiàn)有技術(shù)中少數(shù)IC產(chǎn)業(yè)使用含有銅核20的錫球10是為了得到相同高度的焊點(diǎn)，因?yàn)殂~的熔點(diǎn)較高，在將電子組件焊接到電路板或其它 電子組件上時，銅不會熔融，所以錫球io的形狀在表面焊接過程中會保持圓形， 使所有焊點(diǎn)的高度都相似，在一些ic封裝的產(chǎn)品，是需要這種特性以確保產(chǎn)品品質(zhì)。然而，這對電子組件尤其是BGA(球面柵格陣列)電連接器40的應(yīng)用是 有問題的，因?yàn)锽GA電連接器40在焊接到電路板70上時，在高溫下很容易發(fā)生 翹曲變形，含有銅核20的錫球10因銅的熔點(diǎn)高于表面焊接的溫度，銅核錫球IO 無法跟著BGA電連接器40的翹曲而變形(拉長或壓扁)，在焊接過程中銅核錫 球10的形狀一直保持圓形，則BGA電連接器40和電路板70之間無法形成焊點(diǎn)， 從而影響了BGA電連接器40電氣連接的功能。因此，確有必要提供一種能克服上述缺陷的錫球及使用該錫球的電連接器。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種錫球及使用該錫球的電連接器，該錫球可以 提升焊點(diǎn)的耐沖擊性及耐熱疲勞性，使用該錫球的電連接器也具有較優(yōu)的電氣連接功能。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種錫球，其中，錫球的錫 核由純錫金屬制成，且該錫核外圍包覆二種以上金屬形成的合金焊料層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明錫球具有如下有益效果本發(fā)明中錫球的錫核為純錫，純錫的柔軟度優(yōu)于一般以合金作為錫核的錫球的焊點(diǎn)，所以當(dāng)錫球焊點(diǎn)承受瞬間沖擊力時，錫核可以吸收大部分的外力，確保錫球的焊點(diǎn)界面不致因?yàn)槌惺苓^大外力而破裂，進(jìn)而提高了錫球焊點(diǎn)的耐沖擊性；其次，純錫錫核不存在形成介金屬化合物的問題，在高溫的條件下，不會有晶粒擴(kuò)大導(dǎo)致焊點(diǎn)破裂的問題，進(jìn)而提高了錫球焊點(diǎn)的耐熱疲勞性；另外，純錫錫核的錫球在表面焊接過程中可以熔融，可以隨著電連接器的翹曲而變形(拉長或壓扁)，故易于在電連接器和電路板之間形成焊點(diǎn)。因此，使用本發(fā)明錫球的電連接器也具有較佳的電氣連接性能。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中使用銅核錫球的BGA電連接器與電路板間不能形成焊 點(diǎn)的示意圖。圖2是本發(fā)明錫球的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是使用本發(fā)明錫球的電連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是使用本發(fā)明錫球的電連接器受外力沖擊時的示意圖。圖5是使用本發(fā)明錫球的電連接器受熱疲勞應(yīng)力時的示意圖。圖6是使用本發(fā)明錫球的BGA電連接器與電路板間可以形成焊點(diǎn)的示意圖。
具體實(shí)施方式請參閱圖2所示，本發(fā)明中，錫球1的錫核2由純錫金屬制成，且該錫核2外圍包覆有熔點(diǎn)低于錫核2熔點(diǎn)的合金焊料層3。該焊料層3由兩種以上不同成分的金屬形成合金，通常該錫球1錫核2外圍 包覆的焊料層3可以為錫鉛、錫鉍、錫銀、錫銀銅、錫鋅鉍或錫銀銅鉛合金。 焊料層3可以使用電鍍或物理氣相沉積等被覆方式覆蓋在錫核2的外圍。電鍍即焊料合金沉積在錫核2的表面形成焊料層3，或者通過物理氣相沉積的方式，即 可以先將錫核2放在真空腔體中，然后將含有焊料成分的合金加熱，使其氣化 并覆蓋在錫核的表面形成焊料層3,由此便制得含有純錫錫核2的錫球1 。本發(fā)明中的錫球l相較于現(xiàn)有技術(shù)中的以合金作為錫核的錫球或以純銅 作為錫核的錫球，至少具有以下優(yōu)點(diǎn)首先，本發(fā)明中錫球l焊點(diǎn)的核心為純 錫，純錫的柔軟度優(yōu)于一般的以合金作為錫核的錫球的合金焊點(diǎn)，所以當(dāng)焊點(diǎn) 承受瞬間沖擊力時，錫核2可以吸收大部分的外力，確保錫球l的焊點(diǎn)界面不致 因?yàn)槌惺苓^大外力而破裂，進(jìn)而提高了錫球l焊點(diǎn)的耐沖擊性；其次，錫球l 的焊點(diǎn)核心為純錫，純錫不存在形成介金屬化合物的問題，所以在高溫的條件 下，不會有晶粒擴(kuò)大導(dǎo)致錫球焊點(diǎn)破裂的問題，進(jìn)而提高了錫球l焊點(diǎn)的耐熱 疲勞性；另外，錫球1的錫核2為純錫，純錫的熔點(diǎn)比表面焊接過程中的溫度低， 在表面焊接過程中可以熔融，可以隨著電連接器的翹曲而變形(拉長或壓扁)， 故易于在電連接器和電路板間形成焊點(diǎn)。請參閱圖3所示，使用本發(fā)明的電連接器4，其包括絕緣本體5、收容于絕 緣本體5中的導(dǎo)電端子6及連接于導(dǎo)電端子6下端的錫球1，所述電連接器4的錫 球1的錫核2由純錫金屬制成，且該錫核2外圍包覆二種以上金屬形成的合金焊 料層3。該焊料層3由兩種以上不同成分的金屬形成合金，通常該錫球1錫核2 外圍包覆的焊料層3可以為錫鉛、錫鉍、錫銀、錫銀銅、錫鋅鉍或錫銀銅鉛合 金。請參閱圖4所示，使用本發(fā)明錫球l的電連接器4焊接至印刷電路板7時,在 箭頭Z方向上要承受向上或向下的外力，該錫球1的錫核2為純錫，純錫具有較 優(yōu)的柔軟度，故該錫球1的錫核2可以吸收大部分的向上或向下的外力，因而錫球1的焊點(diǎn)8界面不會破裂；請參閱圖5所示，使用本發(fā)明錫球1的電連接器4當(dāng) 承受Y箭頭方向的熱疲勞應(yīng)力時，由于錫球1的錫核2為純錫，純錫不會形成介 金屬化合物，也不存在介金屬化合物晶粒擴(kuò)大的問題，因此避免了錫球l內(nèi)部 破裂的問題，提高了焊點(diǎn)8的耐熱疲勞性?？傊?，使用本發(fā)明錫球l的電連接器 4改變了錫球1焊點(diǎn)8的機(jī)械特性，得到比一般錫球焊點(diǎn)更高的耐沖擊及耐熱疲 勞的特性，可以提高電連接器4錫球1焊點(diǎn)8的壽命。請參閱圖6所示，使用本發(fā)明錫球1的電連接器4通過表面焊接技術(shù)(SMT) 焊接到電路板7上時，因?yàn)殄a球1純錫錫核2的熔點(diǎn)低于表面焊接溫度，故錫球l 在表面焊接過程中可以熔融，并且跟著電連接器4的翹曲而變形(拉長或壓扁)， 因此，電連接器4與電路板7之間易于形成焊點(diǎn)8，達(dá)到預(yù)期的電氣連接性能。
權(quán)利要求
1.一種錫球，其特征在于該錫球的錫核由純錫金屬制成，且該錫核外圍包覆二種以上金屬形成的合金焊料層。
2. 如權(quán)利要求l所述的錫球，其特征在于該錫核外圍包覆的焊料層為錫 鉛、錫鉍、錫銀、錫銀銅、錫鋅鉍或錫銀銅鉛合金。
3. —種電連接器，其包括絕緣本體、收容于絕緣本體中的導(dǎo)電端子及連 接于導(dǎo)電端子下端的錫球，其特征在于所述電連接器的錫球的錫核由純錫金 屬制成，且該錫核外圍包覆二種以上金屬形成的合金焊料層。
4. 如權(quán)利要求3所述的電連接器，其特征在于所述電連接器的焊接錫球 錫核外圍包覆的焊料層為錫鉛、錫鉍、錫銀、錫銀銅、錫鋅鉍或錫銀銅鉛合金。
全文摘要
一種錫球，其中，錫球的錫核由純錫金屬制成，且該錫核外圍包覆二種以上金屬形成的合金焊料層。本發(fā)明中錫球的錫核為純錫，純錫的柔軟度優(yōu)于一般以合金作為錫核的錫球的焊點(diǎn)，錫核可以吸收大部分的外力，進(jìn)而提高了錫球焊點(diǎn)的耐沖擊性；其次，純錫錫核不存在形成介金屬化合物的問題，不會有晶粒擴(kuò)大導(dǎo)致焊點(diǎn)破裂的問題，進(jìn)而提高了錫球焊點(diǎn)的耐熱疲勞性；另外，純錫錫核錫球在表面焊接過程中可以熔融，可以隨著電連接器的翹曲而變形(拉長或壓扁)，故易于在電連接器和電路板之間形成焊點(diǎn)。因此，使用本發(fā)明錫球的電連接器也具有較佳的電氣連接性能。
文檔編號H01R43/02GK101323056SQ200710023278
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月13日
發(fā)明者廖本揚(yáng) 申請人:富士康(昆山)電腦接插件有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司