專利名稱：定位焊料以供導電端子植接的承接盤的制作方法
技術領域：
本新型涉及一種承接盤，特別是指一種應用于一電連接器的焊料植接制程中用以提供焊料定位的承接盤。
背景技術：
已知如中央處理器(CPU)等集成電路芯片，由于處理速度及功能有日益強大的發(fā)展趨勢，因此芯片對外進行訊號輸出入(I/O)的電性接點將愈來愈多，然而其封裝后的體積卻要求輕薄短小，故如中央處理器等高度密集化設計的集成電路芯片之封裝皆已采用銷柵格排列PGA(Pin Grid Array)、球柵格排列BGA(Ball Grid Array)，甚至地面柵格排列LGA(Land Grid Array)等封裝方式，但無論集成電路芯片采用何種封裝方式，皆必須利用一電連接器與一電路板電性連接，因此，為了使電連接器配合集成電路芯片的封裝方式，以及考慮電連接器與電路板間相互電性連接的穩(wěn)固性及制程效率，故一般在電連接器內各導電端子之一端連接一對應的錫球，再利用表面粘著法(SMT)將電連接器焊固于電路板上的做法，乃為現(xiàn)今電連接器與電路板間產(chǎn)生電性連接經(jīng)常使用的制造方法。
如圖1，是表示一以PGA方式封裝之中央處理器7藉由一電連接器8與一電路板9電性連接，其中，中央處理器7在封裝后于其底面一定的面積內形成多個等間隔距離排列且向下凸出的插腳71，而電連接器8則包括有一絕緣本體81及多個對應插腳71位置而貫穿絕緣本體81上下兩面之容置孔82，各容置孔82均可收容一導電端子83，另外在電路板9上則預先設計有對應導電端子83位置之電性接點91，藉由收容于絕緣本體81內之導電端子83的上端電性接觸中央處理器7之對應插腳71、下端則對應地連接位于電路板9上的電性接點91，使得中央處理器7得以與電路板9電性連接以傳遞電子訊號。
如圖2，承前所述，為了使導電端子83的下端與電路板9間可利用表面粘著法相連，導電端子83的下端必須先連接一錫球84，使附著于導電端子83下端的錫球84在接觸電路板9之后進行回焊(Reflow)，即可藉錫球84電性連接導電端子83與電路板9。但如何準確地將錫球84事先附著于導電端子83下端，在制程的實務上必須解決許多問題，其中之一即為錫球84的定位。而如圖所示，導電端子83之下端是以直立的方式凸出于絕緣本體81之一下表面812一小段距離，使導電端子83之下端與一概呈球形之錫球84相連，但就實務上而言，由于絕緣本體81的下表面812為一平面，而錫球84又為球形，兩者之間無任何定位機構而極易改變相對位置，所以依照此種結構欲在導電端子83的下端植接一錫球84雖在理論上可行，但在實際制程上則是相當困難的。
如圖3，是為了改善圖2錫球84與導電端子83相互定位困難之其中一種做法，主要是在絕緣本體81之下表面811形成一對應與容置孔82相通且向內呈球弧形凹陷狀的配合面813，而導電端子83下端則形成一與配合面813貼合之承接部831，使配合面813與承接部831構成一與錫球84表面相接觸之凹部，藉由凹部以定位錫球84，而錫球84亦可與導電端子83之承接部831電性接觸。而在此僅是舉例其中一種做法，其中絕緣本體81或是導電端子83當然亦可采用其它種型態(tài)，但基本的精神在于，藉由絕緣本體81或是導電端子83端部的改變以構成一可與錫球84產(chǎn)生干涉定位的機構。
如圖4，因應如圖3所示絕緣本體81與導電端子83為錫球84定位所作的改變，當進行錫球84的植球制程時，通常的做法是在導電端子83組裝于絕緣本體81之后，將絕緣本體81之下表面812翻轉朝上，同時造成導電端子83預備與錫球84連接之一端也朝上，再利用一定位片85覆蓋于絕緣本體81的下表面812上方，而定位片85上設有多個對應導電端子83位置且可容錫球84通過的穿孔851，使導電端子83之承接部831因穿孔851而顯露出來，再使數(shù)目遠多于穿孔851數(shù)目的錫球84在定位片85上來回移動，使得錫球84可自然地利用重力落入穿孔851內而與導電端子83接觸，再將多余錫球84自定位片85上移除，或者利用其它方式將錫球84一一置入穿孔851內而令其與導電端子83接觸，之后進行回焊以及移除定位片85的步驟，使得錫球84得與對應之導電端子83相互連接而達到準確植球的目的。
然而，此種植球制程雖解決了錫球84與導電端子83相互定位的問題，但是由于導電端子83之承接部831僅是利用表面接觸的方式與錫球84連接，一來錫球84連接的穩(wěn)固性上不容易控制，使得錫球84一旦焊接不確實則易與導電端子83脫離而形成不良品，二來錫球84連接的位置上亦不容易控制，使得所有錫球84在與導電端子83連接后不容易位于同一平面上，有影響后續(xù)電連接器8與電路板9進行表面粘著制程之虞。
有鑒于公知電連接器與錫球等焊料在植接制程上的缺點，申請人提出一種較佳之焊料植接方法，該方法已于另案提出申請，而該方法之實施則必須搭配本新型所提出之一承接盤構造。
實用新型內容因此，本實用新型的目的在于提供一種供焊料定位所使用之承接盤。
本實新型提供一種定位焊料以供導電端子植接的承接盤，其用于一電連接器之焊料植接制程，該電連接器包含一絕緣本體及多個收容于該絕緣本體內的導電端子，該等導電端子的端部均凸出于該絕緣本體之一面，其特征在于，該承接盤包括一盤體，具有供該等導電端子之端部接近之承載面，該承載面上對應各該導電端子的端部位置處形成有多個供該焊料定位之凹部；及一導引裝置，位于該承載面并形成一限制該絕緣本體之活動空間；該導引裝置將該電連接器限制于該活動空間內，并導引該電連接器向該承載面接近，使該等導電端子之端部與定位于對應的該凹部內的焊料接觸，待該盤體被加熱致使該等焊料熔化后，該導電端子的端部可進一步刺入對應之該焊料內，在該焊料冷卻硬化后將包覆對應之該導電端子的端部形成固接。
本實用新型的功效在于藉由導引裝置將電連接器限制于活動空間內，并導引電連接器向承載面接近，使該等導電端子之端部得以與定位于對應之凹部內的焊料接觸，待盤體被加熱致使該等焊料熔化后，導電端子之端部可進一步刺入對應之焊料內，在焊料冷卻硬化后將包覆對應之導電端子的端部形成固接。


圖1是一立體分解圖，說明一電子元件藉一電連接器與一電路板電性連接之實施形態(tài)；圖2是一局部剖視示意圖，說明公知一種導電端子與一錫球之連接關系；圖3是一局部剖視示意圖，說明公知進一步改良自圖2的一種電連接器與錫球之連接關系；圖4是一示意圖，說明圖3之電連接器于植接錫球時之配置以及使用一定位片之組合關系；圖5是本實用新型之承接盤的一較佳實施例立體圖，并說明其與一電連接器在應用時之組合關系；圖6是一分解示意圖，說明圖5中之電連接器構造；圖7是圖6中電連接器之一導電端子另一角度立體圖；圖8是以局部側剖視圖的方式所表示之一動作示意圖，說明錫球未軟化前的導電端子之焊接端與錫球之連接關系；圖9是以局部側剖視圖的方式所表示之一動作示意圖，說明錫球軟化后的導電端子之焊接端與錫球之連接關系；及圖10是一立體圖，說明該較佳實施例可供多個電連接器同時進行錫球植接之實施狀態(tài)。
具體實施方式
有關本實用新型的前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配合參考附圖之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的明白。
本實用新型的承接盤的一較佳實施例是使用在申請人于另案所申請之焊料植接方法中，該方法是提供一電連接器與多個如錫球之焊料(圖中未示)焊接，在以下的說明中，焊料之形態(tài)以錫球作為代表，但實際上并不以此為限，而錫球也非一定為球形。
參閱圖5及圖6，電連接器1包括有一絕緣本體11及多個容置于絕緣本體11內之導電端子12。
本例中，絕緣本體11概為一矩形體，其形成有一第一面111及一與第一面111相反之第二面112，使絕緣本體11內設有多個貫通第一面111與第二面112之容置孔113。圖中之絕緣本體11僅顯示少數(shù)之容置孔113作為代表，容置孔113數(shù)目的多寡視所欲連接之如中央處理器等電子元件(圖中未示)的插腳或電性接點的數(shù)目而定。而導電端子12(如圖7所示)具有一接觸端121及一焊接端122，其可組裝于絕緣本體11之容置孔113內，接觸端121概成形為一彎曲的彈性臂形態(tài)，而焊接端122則成形為一具有雙尖部之叉形，使得接觸端121凸出于第一面111外用以與電子元件(圖中未示)接觸，而焊接端122則凸出于第二面112外用以連接錫球而與電路板(圖中未示)形成電性連接。而此處導電端子12之形態(tài)純屬舉例說明之性質，實際上其接觸端121或焊接端122之形狀均可變化，其變化因非本新型之討論范圍，故在此即不詳加敘述。
承接盤2包含一盤體201及一導引裝置203。
盤體201概呈平板狀，其朝上方為一承載面202，承載面202上對應各導電端子12的焊接端122位置處形成有多個凹部21，各凹部21用以容置定位一錫球3，本例中，凹部21內概形成與錫球3匹配之半球形的凹面(如圖8所示)，但并不以此為限，如梯形、倒錐形、橢圓形，甚至矩形等等凹面亦可，只要可使錫球3停留于凹部21內且不會隨意脫離凹部21即可。
而導引裝置203則位于承載面202上，本例中，導引裝置203是具有四限制導塊22，各限制導塊22均以L形斷面向上凸伸出一定的距離，并使得各限制導塊22呈90度夾角的內側面均大略朝向承接盤2之形狀中心，四限制導塊22均可相對地與絕緣本體11矩形二對角在線的四角落邊緣接觸，換言之，藉四限制導塊22構成一箝制絕緣本體11之活動空間，而實際上，因本例之絕緣本體11為矩形，因此僅設置二限制導塊22以接觸絕緣本體11在其中之一對角在線的二角落邊緣亦可達到相同的功能，所以限制導塊22之數(shù)目及形態(tài)可視絕緣本體11之外形尺寸以及與絕緣本體11之接觸點位置作適當?shù)淖兓?br> 使用之時機在于，當多個導電端子12組裝于絕緣本體11內后，并使得導電端子12之焊接端122皆凸出于絕緣本體11的第二面112外，接著使組裝于絕緣本體11內之導電端子12的焊接端122通過一存有助焊劑之容置裝置(圖中未示)，使該等導電端子12之焊接端122皆沾附有一定量之助焊劑。
應用時，令絕緣本體11是以第一面111朝上而凸出有多個導電端子12之焊接端122的第二面112朝下之方向配置，而承接盤2呈水平方向配置，其定位有多個錫球3之承載面202朝上，使整個電連接器1位于承接盤2之承載面202上方，并以自動化設備吸取或以人工拿取的方式將電連接器1置于四限制導塊22所形成之活動空間內，藉以導引絕緣本體11僅能在上下方向上移動，而不能向左或向右朝側面相對于承接盤2移動，當電連接器1不再受到自動化機具或人力所支撐時，電連接器1自身的重量將使得絕緣本體11之凸出有多個焊接端122之第二面112向承接盤2之定位有多個錫球3之表面接近，直到導電端子12之焊接端122分別與對應之錫球3接觸(如圖8所示)。
其后，對承接盤2加熱，使得位于承接盤2上之錫球3軟化或熔化，再藉由電連接器1自身之重量，使各導電端子12之焊接端122受重力作用而刺入已軟化或熔化之對應錫球3內(如圖9所示)，待錫球3冷卻硬化后可包覆導電端子12之焊接端122而形成固接，之后可將電連接器1自承接盤2上取出，而承接盤2與電連接器1分離后則可供另一電連接器1之錫球植接制程重復循環(huán)使用。
此外，當電連接器1利用本身重力與承接盤2相互接近時，可于電連接器1上方再施加一配重，配重之形式可為一具有一定重量之重物，或是利用機具于電連接器1上適當處施以向下之力量，使得配重提供一額外之力量以強化電連接器1之重力，確保導電端子12之焊接端122刺入對應錫球3后接觸承接盤2之對應凹部21的底面(如圖9所示位置)，如此，在承接盤2的凹部21于制作成形時已具有一定平面度的條件下，將可相當容易地控制錫球3相對于絕緣本體11的位置皆位于同一平面上，有助于提高電連接器1以表面粘著法焊接于電路板上之可靠度。
再者，如圖10，為了提高焊料植接制程上的效率，承接盤之盤體201面積在考量輸送帶寬度、或者機具的生產(chǎn)條件等等制造因素下可適當?shù)財U大，使得其承載面202所設之凹部21可不只供一電連接器1進行錫球3的植接，而是可同時供多個電連接器1以數(shù)組的型態(tài)配置在承載面202上，當然，承載面202上則必須設置多個相同形態(tài)之導引裝置203，以分別導引電連接器1之絕緣本體11而使其導電端子12與凹部21內之錫球3正確進行植接。
歸納上述，本實用新型之承接盤，藉由事先配合導電端子焊接部位置之凹部，可準確定位如錫球之焊料，并使組裝有多個導電端子之電連接器向承接盤接近后，先造成導電端子之焊接端與對應錫球接觸，再經(jīng)加熱而使錫球軟化或熔化后，利用電連接器自身之重量而使導電端子之焊接端刺入錫球內，待冷卻硬化后之錫球得以包覆的方式與導電端子固接。而更佳的情況是可利用承接盤之凹部在成形后所具有之平面度，藉由使導電端子焊接部刺入焊料內接觸凹部之底面，將可相當容易地控制所有錫球于植接后之共面性，故確實能達到本實用新型之目的。
惟以上所述者，僅為本實用新型之較佳實施例而已，當不能以此限定本實用新型實施之范圍。
權利要求1.一種定位焊料以供導電端子植接的承接盤，其用于一電連接器之焊料植接制程，該電連接器包含一絕緣本體及多個收容于該絕緣本體內的導電端子，該等導電端子的端部均凸出于該絕緣本體之一面，其特征在于，該承接盤包括一盤體，具有供該等導電端子之端部接近之承載面，該承載面上對應各該導電端子的端部位置處形成有多個供該焊料定位之凹部；及一導引裝置，位于該承載面并形成一限制該絕緣本體之活動空間；該導引裝置將該電連接器限制于該活動空間內，并導引該電連接器向該承載面接近，使該等導電端子之端部與定位于對應的該凹部內的焊料接觸，待該盤體被加熱致使該等焊料熔化后，該導電端子的端部可進一步刺入對應之該焊料內，在該焊料冷卻硬化后將包覆對應之該導電端子的端部形成固接。
2.根據(jù)權利要求1所述的承接盤，其特征在于，該導引裝置是配合該呈矩形體形態(tài)之絕緣本體而具有二限制導塊，該限制導塊是以L形截面凸出于該盤體之承載面上，使得該等限制導塊分別接觸該絕緣本體于一對角在線之二角落邊緣以構成該活動空間。
3.根據(jù)權利要求1所述的承接盤，其特征在于，該導引裝置是配合該呈矩形體形態(tài)之絕緣本體而具有四限制導塊，該限制導塊是以L形截面凸出于該盤體之承載面上，使得該等限制導塊分別接觸該絕緣本體于二對角在線之四角落邊緣以構成該活動空間。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的承接盤，其特征在于，該盤體之承載面上還設有多個相同形態(tài)之導引裝置，使該盤體供多個電連接器進行焊料植接制程。
5.根據(jù)權利要求1所述之承接盤，其特征在于，該盤體之凹部形成一半球形凹面。
專利摘要一種定位焊料以供導電端子植接的承接盤，其用于一電連接器之焊料植接制程，電連接器包含一絕緣本體及多個收容于絕緣本體內的導電端子，導電端子的端部均凸出于絕緣本體之一面。承接盤包括一盤體，具有供導電端子之端部接近之承載面，承載面上對應各導電端子的端部位置處形成有多個供焊料定位之凹部；及一導引裝置，位于承載面并形成一限制絕緣本體之活動空間。導引裝置將電連接器限制于活動空間內，并導引電連接器向承載面接近，使導電端子之端部與定位于對應的凹部內的焊料接觸，待盤體被加熱致使焊料熔化后，導電端子的端部可進一步刺入對應之焊料內，在焊料冷卻硬化后將包覆對應之導電端子的端部形成固接。
文檔編號H05K3/34GK2650922SQ0320530
公開日2004年10月27日 申請日期2003年7月24日 優(yōu)先權日2003年7月24日
發(fā)明者江圳祥 申請人:臺灣莫仕股份有限公司, 莫列斯公司