專利名稱：用于接合襯底的可壓縮電引線的制作方法
本申請依照35 U.S.C.§119要求1998年12月4日提交的臨時專利申請?zhí)?0/112,233的優(yōu)先權(quán)，該申請的全文可作為本文的參考資料。
本發(fā)明一般涉及到用于接合電路板，芯片，芯片載體或是其他襯底并且與其形成電連接的電引線和連接器的領(lǐng)域。本發(fā)明具體涉及到用來抓住襯底并且將襯底保持在固定位置的一種可壓縮引線，同時與襯底形成電連接。
用來接合襯底的常規(guī)的電路連接器在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。例如在1984年2月28日授權(quán)給本申請人的專利U.S.4,433,892就公開了一種帶夾子的引線，可用來將附屬襯底垂直安裝到基礎(chǔ)襯底上，引線的端子部分適合被保持并焊接在基礎(chǔ)襯底的孔中。1987年10月6日授權(quán)給本申請人的專利U.S.4,697,865也公開了一種用來在基礎(chǔ)襯底上安裝附屬襯底的夾子引線，它采取了孔內(nèi)安裝的方法，但是與基礎(chǔ)襯底平行。類似的結(jié)構(gòu)還可以參見1986年6月3日授權(quán)給本申請人的專利U.S.4,592,617。上述內(nèi)容可作為本文的參考資料。
另一種形式的電引線可以設(shè)計成將襯底插入其中(插入式引線)。

圖1就表示了這樣一例引線。這種引線有一個傾斜的平面引入端，便于將襯底插入引線。為了形成這一引入端，引線必須有一個比較大的開口深度T(也就是引線開口的深度)。為了使襯底和引線準(zhǔn)確接合，必須將其插入引線相當(dāng)?shù)木嚯x。
然而，隨著電元件變得越來越小，元件之間的空間也變得越來越小。許多襯底上設(shè)有帽，或是安裝在襯底頂上的元件，襯底邊沿與帽邊沿之間的距離很小，典型的距離只有幾個密耳。這樣，襯底的有效部分(也就是襯底邊沿與帽的邊沿之間的距離)往往就將達不到引入式引線與襯底準(zhǔn)確接合所需的深度。引線在其與襯底牢固接合之前就會頂住帽的邊沿。
由此就可以看出，對用來接收一部分襯底主體并且嚙合并牢固保持這一襯底以便和襯底形成電連接的插入式電引線的要求越來越高。另外還需要有這樣一種插入式電引線，它具有小的開口深度，用來容納具有小的無蓋周邊區(qū)域的襯底。本發(fā)明解決了這樣的需求。
本發(fā)明的首要目的是提供一種插入式電引線，可用來與連接引線的有效面積很小的襯底實現(xiàn)接合。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種可壓縮或是能夠彎折接合到一個襯底上的電引線，形成這種引線的開口深度比較小，但仍然能與襯底牢固地接合。
按照一個具體實施例，按照本發(fā)明的電引線包括一個襯底接收夾子，它有一個可彎折(或是可壓縮)的背板和多個向外的凸起，即間隔設(shè)置的尖頭，在分開的尖頭之間限定了一定的間隙(或是中間空隙)，這一間隙稍稍大于要接合的襯底的厚度。這樣，襯底可以插入夾子中以便尖頭布置在襯底的兩側(cè)。然后(以受控制的方式)用力壓縮夾子，令尖頭從相對的兩側(cè)接合并且緊密地抓住襯底。這樣就能將引線的開口深度做得比較小，即使襯底上有一個小的無蓋周邊區(qū)域，仍然能夠與襯底接合。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中具有比較深的開口的電引線的側(cè)視圖；圖2是按照本發(fā)明一個實施例的電引線的分段透視圖；圖3是類似于圖2的一個分段透視圖，示出施加了焊料的電引線；圖4是一塊坯料的平面圖，可以將其逐步?jīng)_壓成圖2所示的電引線；圖5的透視圖表示本發(fā)明另一個實施例的電引線；圖6的透視圖表示本發(fā)明又一個實施例的電引線；圖7是一塊坯料的側(cè)視圖，可以將其沖壓成圖6的電引線；圖8是本發(fā)明再一實施例的電引線的側(cè)視圖，圖中的引線處在未接合位置；圖9是圖8的電引線處在接合位置時的側(cè)視圖；圖10是本發(fā)明又一實施例的電引線的側(cè)視圖，圖中的引線處在未接合位置；
圖11是圖1O的電引線處在接合位置時的側(cè)視圖。
參見附圖，圖2到4表示按照本發(fā)明一個實施例的電引線20。這一電引線包括一個具有縱向軸線的導(dǎo)電背板22，和許多從背板上向外延伸的導(dǎo)電的夾緊尖頭24，它們與縱向軸線大致垂直并且鄰近背板的上端。背板上還包括從背板向外延伸并且鄰近背板下端的第二組導(dǎo)電的夾緊尖頭26。在尖頭24和26之間限定了一個間隙30。在引線被夾在襯底上之前，該間隙稍稍大于要接合的襯底的厚度。按照一個實施例，上、下兩組各自包括四個尖頭(最好是由背板整體形成的)，在引線橫向的兩側(cè)各有兩個。
背板22是由可變形的導(dǎo)電材料制成的，在上、下組尖頭之間設(shè)有一個鉆石形狀的切口32，使背板在這一區(qū)域變軟。背板的外邊緣34還在這一區(qū)域向外彎曲。沿著縱向軸線形成的背板的厚度應(yīng)該使背板能夠壓縮，例如是五到六個密耳的厚度。
襯底36是一個印刷電路板，集成電路芯片，芯片載體或是其他襯底(如圖8所示在上面裝有一個帽37)，將其插入尖頭組26和28之間的間隙30，并且(沿著縱向軸線)對背板施加外部壓力使背板22的中間區(qū)域被彎折，從而縮小尖頭組之間的間隙30，使尖頭組相互靠攏，讓各尖頭組的尖頭24與襯底上相對的面接合并且緊密地保持。這樣就能形成引線與襯底的機械和電連接。盡管圖中表示了一個鉆石形狀的切口32，為了方便也可以采用其他任何合適的形狀，并且在施加一個適當(dāng)?shù)牧r能夠被壓縮。襯底上可以提供用于與引線的電路連接的導(dǎo)電焊盤或是軌跡(未示出)。
按照一個實施例，在襯底36被插入電引線20之前，可以為引線涂上一層焊料，或者是在各個尖頭對24(圖3)之間放置一塊焊料38。然后在插入步驟中將焊料加熱，協(xié)助襯底36和引線20的牢固連接。
參見圖5，圖中表示了本發(fā)明另一實施例的電引線40。引線40在許多方面類似于引線20。然而，引線40包括四個向外突出的臂42，代替了多個尖頭24。引線40的所有其他材料特征均與引線20相同。在兩個上臂和兩個下臂之間限定了一個間隙44，可以將襯底36插入其中。然后壓縮背板，用兩臂將襯底夾在二者之間。象引線20一樣，在插入襯底36之前可以為引線40涂上一層焊料45，以便于引線40和襯底36之間的連接。
參見圖6和7，圖中表示了本發(fā)明又一實施例的電引線50。引線50包括多個隔開的尖頭52，象圖2中的引線20一樣，尖頭被劃分成上、下兩組尖頭54和56。引線的背板58在上、下尖頭組之間設(shè)有一個大致成V形的波紋彎頭60(圖7)。波紋彎頭限定了背板的一個薄弱點，當(dāng)外部壓力施加到背板上時，會造成波紋彎頭本身向上彎折，從而縮小各尖頭組之間的間隙62。同樣，在襯底36被插入此間隙之前可以在引線50上放置焊料(例如是焊料塊或焊料涂層)以便于引線和襯底的連接。
這樣就能將襯底36插入間隙62中，并且對背板58施加壓力使背板壓縮，并且使尖頭與襯底形成緊密的接合。
參見圖8和9，圖中表示了本發(fā)明再一實施例的電引線70。這種引線包括從引線70的背板76上向外突出的一對相對的鉗夾段72和74，下鉗夾段72與背板大致垂直地突出，而上鉗夾段74相對于背板成至少90度角突出。當(dāng)一個外力被施加到上鉗夾段74上時，背板可以彎曲，使這一鉗夾段相對于背板轉(zhuǎn)動，變成與背板大致垂直地突出(圖9)，用各個鉗夾段72和74將襯底36夾在中間。盡管圖中僅僅表示了一個可以轉(zhuǎn)動的鉗夾，也可以讓與襯底接合的兩個鉗夾都轉(zhuǎn)動。
參見圖10和11，圖中表示了本發(fā)明再一實施例的電引線80。這種引線包括上、下鉗夾段84和82和一個設(shè)有V形彎頭88的柔性可變形的背板86。將襯底36插入鉗夾之間的間隙并且對背板86施加壓力，讓背板頂住一個擋塊89。結(jié)果就會使背板變直而彎頭88移開(圖11)，從而使上鉗夾部朝著下鉗夾部轉(zhuǎn)動，用兩個鉗夾部將襯底緊密地夾在中間。盡管圖中僅僅表示了一個可以轉(zhuǎn)動的鉗夾，也可以讓與襯底接合的兩個鉗夾都轉(zhuǎn)動。
按照本發(fā)明的電引線是按照常規(guī)的多個步驟逐步?jīng)_壓而成的，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的慣用方法彎折一個細(xì)長的平板導(dǎo)體(圖4)，形成一個具有各個尖頭或臂的背板。
可以采用各種方式在臂和/或尖頭上放置焊料。在1986年6月3日授予本申請受讓人的專利U.S.4,592,617中提出了一種合適的方法，此項專利的說明書可供本文參考。
本發(fā)明提供的電引線可以通過彎折與襯底接合。這種可壓縮的電引線不需要大的開口深度，并且能與具有小的無蓋周邊區(qū)域的襯底接合。
權(quán)利要求
1.一種機械固定在具有一定厚度的襯底上的電引線，該引線包括一個細(xì)長體，它限定了一個縱向軸線，并且具有一個上端，一個中間點，前面，背面和相對的兩側(cè)；鄰近上述上端與上述細(xì)長體整體形成的一個上尖頭，上述上尖頭與上述縱向軸線垂直地向外延伸；在上述中間點與上述細(xì)長體整體形成的一個下尖頭，上述下尖頭與上述縱向軸線垂直地向外延伸，并且與上述上尖頭大致平行，在上述下尖頭和上述上尖頭之間限定了一個用來接收上述襯底的中間空間；在上述上端和上述中間點之間與上述細(xì)長體整體形成的一個可壓縮區(qū)域，上述可壓縮區(qū)域可以從上述中間空間比上述襯底的厚度寬的第一未壓縮位置被壓縮到上述中間空間與上述襯底的厚度大致相等的一個壓縮位置。
2.按照權(quán)利要求1的電引線，其特征是在上述上尖頭上附著有一些焊料，上述焊料在加熱之后將上述上尖頭熔焊到上述襯底上。
3.按照權(quán)利要求1的電引線，其特征是在上述下尖頭上附著有一些焊料，上述焊料在加熱之后將上述上尖頭熔焊到上述襯底上。
4.按照權(quán)利要求1的電引線，其特征是上述可壓縮區(qū)域可以沿著上述縱向軸線壓縮。
5.按照權(quán)利要求1的電引線，其特征是上述上尖頭包括兩個尖頭。
6.按照權(quán)利要求1的電引線，其特征是上述下尖頭包括兩個尖頭。
7.一種機械固定在具有一定厚度的襯底上的電引線，該引線包括一個細(xì)長體，它限定了一個縱向軸線，并且具有一個上端，一個中間點，前面，背面和相對的兩側(cè)；鄰近上述上端與上述細(xì)長體整體形成的一個上尖頭，上述上尖頭在上述上端與上述細(xì)長體垂直地向外延伸；在上述中間點與上述細(xì)長體整體形成的一個下尖頭，上述下尖頭與上述縱向軸線垂直地向外延伸，并且與上述上尖頭大致平行，在上述下尖頭和上述上尖頭之間限定了一個用來接收上述襯底的中間空間；在上述上端和上述中間點之間與上述細(xì)長體整體形成的一個可彎折區(qū)域，上述可彎折區(qū)域可以從上述中間空間比上述襯底的厚度寬、并且上述上尖頭相對于上述縱向軸線有一個銳角的一個打開位置被彎折到上述中間空間與上述襯底的厚度大致相等、并且上述上尖頭與上述縱向軸線大致垂直的一個閉合位置。
8.按照權(quán)利要求7的電引線，其特征是上述可彎折區(qū)域的形狀能迫使其隨著上述襯底被插入上述中間空間而從上述打開位置變成上述閉合位置。
9.按照權(quán)利要求7的電引線，其特征是在上述上尖頭上附著有一些焊料，上述焊料在加熱之后將上述上尖頭熔焊到上述襯底上。
10.按照權(quán)利要求7的電引線，其特征是在上述下尖頭上附著有一些焊料，上述焊料在加熱之后將上述上尖頭熔焊到上述襯底上。
11.按照權(quán)利要求7的電引線，其特征是上述可壓縮區(qū)域可沿著上述縱向軸線壓縮。
12.按照權(quán)利要求7的電引線，其特征是上述上尖頭包括兩個尖頭。
13.按照權(quán)利要求7的電引線，其特征是上述下尖頭包括兩個尖頭。
14.按照權(quán)利要求8的電引線，其特征是在上述上尖頭上附著有一些焊料，上述焊料在加熱之后將上述上尖頭熔焊到上述襯底上。
15.按照權(quán)利要求8的電引線，其特征是在上述下尖頭上附著有一些焊料，上述焊料在加熱之后將上述上尖頭熔焊到上述襯底上。
16.按照權(quán)利要求8的電引線，其特征是上述可壓縮區(qū)域可沿著上述縱向軸線壓縮。
17.按照權(quán)利要求8的電引線，其特征是上述上尖頭包括兩個尖頭。
18.按照權(quán)利要求8的電引線，其特征是上述下尖頭包括兩個尖頭。
全文摘要
一種電引線包括具有一個可壓縮背板(22)的襯底接收部和多個向外突出的尖頭或臂(24,26)。分開的尖頭限定了一個開口稍稍大于要接合的襯底寬度的間隙(30)。將襯底插入尖頭之間的間隙,使尖頭處在襯底的側(cè)面。然后壓縮引線的背板,使尖頭從相對的兩側(cè)接合并且緊密地夾住襯底?；蛘呤峭ㄟ^施加壓力轉(zhuǎn)動尖頭以與襯底接合。
文檔編號H01R12/55GK1330804SQ99814457
公開日2002年1月9日 申請日期1999年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月14日
發(fā)明者杰克·塞德勒 申請人:納斯因特普拉克斯工業(yè)公司