專利名稱：一種電連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種可使CPU與印刷電路板電性結(jié)合的LGA(Land Grid Array)電連接器，尤指一種具球珊陣列的電連接器，其通過加壓使CPU與之連接，同時(shí)又通過焊球使它與電路板電性連接。
LGA電連接器通常用于晶片組件，且在與相關(guān)的印刷電路板相組接時(shí)不需要焊接程序。通常，一種LGA裝置包括有于底表面上設(shè)有若干個(gè)扁平接觸點(diǎn)的晶片組件及一種連接器，此連接器包括有絕緣本體其上設(shè)有若干個(gè)貫通絕緣本體的端子通道，若干個(gè)導(dǎo)電端子收容于端子通道中。緊固件具有位于晶片上端面的上表面，位于印刷電路板下端面的下表面及若干組貫通設(shè)置的孔洞可穿過印刷電路板。緊固件用來裝配組件。每組孔洞均可容納一個(gè)螺絲，并與墊圈及螺帽相配合把LGA裝置夾在緊固件的上板與下板之間。
美國(guó)專利第5，653，598號(hào)案件如

圖10所示，揭露一種導(dǎo)電端子，其用于連接器30且設(shè)于相對(duì)設(shè)置的電性接觸墊40、99間，這種接觸墊分別設(shè)置于晶片組件2及印刷電路板9上，現(xiàn)有的端子包括有呈平面的端子主體10，其設(shè)有第一主面110、第二主面120及分開間隔一定距離且由一彈性曲線段160連接的彈性臂140、150。兩彈性臂140、150均設(shè)有一自由端，于自由端上設(shè)有一外凸面為端子鼻部17、18，其可與相應(yīng)的電性接觸面40、99相配合。短路部19、20是從自由端開始相對(duì)延伸，且其偏移量與兩彈性臂140、150的相對(duì)偏移量一致，當(dāng)短路部19、20發(fā)生交疊時(shí)第一主面110與第二主面120亦產(chǎn)生接合。因此，當(dāng)晶片組件2壓向連接器30時(shí)兩端子鼻部17、18間產(chǎn)生一縮短的電性通道。
但是，傳統(tǒng)的LGA電連接器，當(dāng)端子的曲線段160產(chǎn)生變形時(shí)，使短路部19、20產(chǎn)生非預(yù)期的橫向變形會(huì)使兩者接觸不良。雖然收容端子的通道內(nèi)壁可以用來限制短路部19、20的橫向變形，但短路部19、20與其抵靠通道內(nèi)壁處所產(chǎn)生的磨擦影響短路部19、20的正確交疊和接合，這種結(jié)構(gòu)使得短路部19、20很難達(dá)到正確交疊和接合。此外短路部19、20會(huì)增加接觸電阻而影響信號(hào)傳輸。
另外，現(xiàn)有的LGA電連接器于裝配程序前要先用螺絲把它固定于主機(jī)板上。在最后裝配即CPU壓入LGA電連接器時(shí)，首先要把螺絲拆卸然后再緊固。因此，在整個(gè)裝配過程中螺絲必須被緊固、拆卸及再緊固。這對(duì)于主機(jī)板制造商顯得很麻煩，而不能被接受。
此外，端子鼻部17、18各有一小塊接觸面與電性接觸面40、99相鄰接，因此產(chǎn)生相對(duì)較高的接觸電阻影響信號(hào)傳輸。
本發(fā)明目的在于提供一種電連接器，其上所設(shè)的端子的部分表面通過一焊球與印刷電路板相連接，并通過加壓使其另一部分表面與CPU連接?？稍诤附舆^程中防止溢錫的產(chǎn)生，且減小接觸電阻，與主機(jī)板裝配顯得較為簡(jiǎn)單。
根據(jù)本發(fā)明的目的，本發(fā)明電連接器包括有絕緣本體，其設(shè)有若干個(gè)端子通道，若干個(gè)端子組設(shè)于端子通道中，每個(gè)端子至少包括有一個(gè)以垂直方式緊固于端子通道中的接合片，自接合片延伸出第一曲頸，第一定位部通過由第一曲頸與此接合片相連接且保持水平位置，第二定位部通過一傾斜部與第一定位部相連且與第一定位部保持平行，及接觸部通過由第二曲頸與第二定位部相連。其中接觸部設(shè)于端子通道的上方，而在第一定位部或第二定位部可組設(shè)焊球。當(dāng)CPU壓向接觸部時(shí)，第二曲頸部通過其變形使接觸部緊靠于外部電子設(shè)備如CPU，通過端子和焊球電性導(dǎo)通CPU與電路板。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過端子的獨(dú)特設(shè)計(jì)，減小了接觸電阻，且使連接器與主機(jī)板的裝配顯得比較簡(jiǎn)單。
圖1是本發(fā)明LGA電連接器與CPU的立體分解圖。
圖2是本發(fā)明LGA電連接器的另一方向視圖。
圖3是圖1中部分端子通道的俯視放大圖。
圖4是圖3中沿4-4線的剖面圖。
圖5是圖1中端子的立體放大圖。
圖6是本發(fā)明LGA電連接器裝配于印刷電路板上，但沒有壓入晶片組件的示意圖。
圖7是本發(fā)明LGA電連接器壓入晶片組件的示意圖。
圖8是與圖6相似，但焊球位于不同位置的示意圖。
圖9是于圖8中壓入晶片組件的示意圖。
圖10是現(xiàn)有端子裝設(shè)于LGA電連接器中且與晶片組件及印刷電路板相配合的示意圖。
請(qǐng)參閱圖1及圖2，本發(fā)明電連接器包括具有若干端子通道60以收容端子5的絕緣本體6，于絕緣本體6上設(shè)有四條凸邊61及位于其中間的中心凹腔63，中心凹腔63與收容于其中的晶片組件如CPU7尺寸相同。端子通道60貫穿于中心凹腔63，端子5收容于端子通道60中。于其中一條凸邊61上設(shè)有一第一彈性臂611及第一空間610，第一彈性臂611可于第一空間610中產(chǎn)生變形。又，在相鄰此凸邊的另一凸邊上設(shè)有兩個(gè)第二彈性臂612，第二彈性臂612可在設(shè)于此另一條凸邊61上的第二空間620中產(chǎn)生變形。于第一彈性臂611及第二彈性臂612的頂部均設(shè)有一斜面611A、612A，通過此可把CPU7導(dǎo)入中心空腔63。由彈性臂611、612變形而產(chǎn)生的壓力可使CPU7固定于中心空間63中。三個(gè)耳部62從絕緣本體6的三個(gè)頂角旁的凸邊61處向外伸出，且每個(gè)耳部62均設(shè)有一向下伸出的凸柱621與設(shè)于印刷電路板9上(參見圖6)的開口(未圖示)相配合。類似地，于絕緣本體6底部的另一頂角處伸出一附加柱622可與設(shè)于印刷電路板9上的另一開口(未圖示)相配合。
又請(qǐng)參閱圖3及圖4，每個(gè)端子通道60其剖面呈T形狀包括一縱長(zhǎng)孔601及與此孔垂直相交的橫向孔602，縱長(zhǎng)孔601的寬度大于橫向孔602。
再請(qǐng)參閱圖5及圖6，CPU7設(shè)有若干個(gè)接觸墊77(僅有一個(gè)被顯示)，而印刷電路板9上亦設(shè)有若干個(gè)接觸墊99(僅有一個(gè)被顯示)，當(dāng)連接器被夾入CPU7與印刷電路板9中間時(shí)，每對(duì)接觸墊77、99均相對(duì)排列。端子5包括一U形接合片51，自U形接合片51伸出一第一曲頸52，第一定位部53與第一曲頸52相連接，傾斜部54與第一定位部53相連接，第二定位部55與傾斜部54相連接，第二曲頸56與第二定位部55相連接，及一接觸部57與第二曲頸56相連接。第一曲頸52及第二曲頸56是相對(duì)狹窄以提高其撓性。接觸部57設(shè)于端子5的最高部位且伸出端子通道60的上方，第二定位部55位于端子5的最低部又與端子通道60的低部相配合。收容空間601A位于U形接合片51、第一定位部53及傾斜部54之間。
U形接合片設(shè)有兩個(gè)由水平部512連接的垂直部511。每一垂直部均設(shè)有一逐漸變小的短路部514以有利于其從端子通道60的底部方向插入。另，每一垂直部511均設(shè)有兩個(gè)由向外沖壓而形成的突出部513，此突出部513與橫向孔602鄰接的內(nèi)壁602A相干涉連接。第一曲頸52自水平部512的中心向上延伸然后再?gòu)澱?0度。第一定位部53、第二定位部55及接觸部57相互平行，且第一定位部53呈水平方向位于接觸部57與第二定位部55之間。
焊球90被預(yù)先焊于第一定位部53，然后再焊接于印刷電路板9的接觸墊99上，如圖6所示。通過此結(jié)構(gòu)，連接器預(yù)先通過焊球90被固定于印刷電路板9上。由于收容空間601A可容納焊球的大部分，連接器與焊球90即可保持較小的外形結(jié)構(gòu)。通常，由于連接器的塑膠材料與印刷電路板9之間熱膨脹系數(shù)(CTECoefficients of Thermal Expansion)不同會(huì)造成焊球90損壞。當(dāng)連接器經(jīng)過焊接程序，相當(dāng)高的溫度將引起連接器塑膠材料的膨脹，此膨脹所產(chǎn)生的張力經(jīng)過接合片51傳至第一曲頸52處。類似地，由于相當(dāng)高的溫度印刷電路板9亦發(fā)生膨脹。因?yàn)檫B接器與印刷電路板9的CTE不同，于兩者間產(chǎn)生張力從而損壞焊球90。因此，第一曲頸52尤其是它的彎曲部分可以通過變形吸收由于CTE的不同而于連接器與印刷電路板9間產(chǎn)生的張力。
續(xù)請(qǐng)參閱圖7，具若干個(gè)接觸墊77(僅有一個(gè)被顯示)的CPU7按所示下壓方向100壓向連接器的接觸部57，同時(shí)連接器的第二曲頸56產(chǎn)生變形而迫使接觸部57緊靠于CPU7的接觸墊77上，因此通過端子5使CPU7的接觸墊與設(shè)于印刷電路板上相應(yīng)的接觸墊99達(dá)到電性連接。
若對(duì)于外形高度要求不很苛刻時(shí)，焊球90還可焊接于第二定位部55處(如圖8所示)，然后CPU7壓向連接器(如圖9所示)。如果焊球90是焊接于第二定位部55，通過第一曲頸52的彎曲部分及傾斜部54與第一定位部53及第二定位部55的互連便可更有效地解決眾所周知的CTE問題。此外，由于第二定位部55直接從端子通道60內(nèi)部露出而第一定位部53則設(shè)置于端子通道60內(nèi)部，因此把焊球安裝于第二定位部55比其被安裝于第一定位部53更容易實(shí)現(xiàn)。第二曲頸56呈L形結(jié)構(gòu)可防止接觸部57產(chǎn)生不良問題，因?yàn)樗腖形結(jié)構(gòu)及長(zhǎng)度可阻止熔化的焊料流向接觸部57的附近，接觸部57比第二曲頸56尤其寬。
另外，端子5裝配于端子通道60中，且使端子5的第二定位部55延伸出端子通道60的較低部位，這樣可由表面粘接方式直接與印刷電路板9的接觸墊99焊接，而不通過焊球90從中連接。這里省略了相關(guān)圖式，因?yàn)槠鋱D式類似于圖8，且任何現(xiàn)有此類技術(shù)者由此說明即可理解。
本發(fā)明的端子5的特征在于為焊球90提供了具選擇性的裝配位置53或55，用戶可根據(jù)需求選擇任何一個(gè)裝配位置53、55與焊球90連接。例如，為實(shí)現(xiàn)低結(jié)構(gòu)的需求，用戶最好選擇第一定位部53與焊球90裝配，但為更有效地解決CTE問題，最好選擇第二定位部55與焊球90裝配。
權(quán)利要求
1．一種電連接器，包括有一絕緣本體，其設(shè)有若干個(gè)端子通道；若干個(gè)端子，組設(shè)于端子通道中，其特征在于每個(gè)端子包括有一個(gè)可緊固于端子通道中的接合片，自接合片延伸出第一曲頸，通過第一曲頸連接第一定位部，第一定位部通過傾斜部連接有第二定位部，外部焊球均組設(shè)于第一定位部或第二定位部，接觸部位于定位部上方，且經(jīng)第二曲頸部與定位部連接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器，其特征在于每個(gè)端子通道均至少設(shè)有一縱長(zhǎng)孔及與縱長(zhǎng)孔相垂直連接的橫向孔。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的電連接器，其特征在于端子的接合片緊固于端子通道的橫向孔中。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的電連接器，其特征在于接合片呈U形結(jié)構(gòu)包括有兩個(gè)垂直部，連接兩垂直部的水平部及從水平部的中心部分延伸出的第一曲頸部。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的電連接器，其特征在于接合片的每個(gè)垂直部均至少設(shè)有一個(gè)可與橫向孔內(nèi)壁相配合的凸出部。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器，其特征在于每個(gè)端子的定位部均保持水平位置。
7．一種電連接器的端子，其特征在于每個(gè)端子包括有一個(gè)可緊固于端子通道中的接合片，自接合片延伸出第一曲頸，通過第一曲頸連接第一定位部，第一定位部通過傾斜部連接有第二定位部，外部焊球均組設(shè)于第一定位部或第二定位部，接觸部位于定位部上方，且經(jīng)第二曲頸部與定位部連接。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)一種電連接器,其設(shè)有具若干個(gè)端子通道的絕緣本體,若干個(gè)端子組設(shè)于端子通道中,每個(gè)端子至少包括有一個(gè)金屬片,第一曲頸,定位部,接觸部。第一曲頸部通過其變形可吸收產(chǎn)生于接合片上的張力,且當(dāng)外部電子設(shè)備如CPU壓向接觸部時(shí),第二曲頸部則通過其變形迫使接觸部緊靠于外部電子設(shè)備如CPU。
文檔編號(hào)H05K7/10GK1295360SQ0011532
公開日2001年5月16日 申請(qǐng)日期2000年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月5日
發(fā)明者羅勃G·馬丘, 尼克·林, 漢誠(chéng)·但, 卓民·王 申請(qǐng)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