专利名称：应用于电连接器的焊料植接方法
技术领域：
本发明是有关于一种应用于电连接器的焊料植接方法，特别是指一种使安装于电连接器内的导电端子之一端对应地连接一如锡球的焊料的方法。
背景技术：
已知如中央处理器(CPU)等集成电路芯片(或称为“积体电路晶片”)，由于处理速度及功能有日益强大的发展趋势，因此芯片(或称为“晶片”)对外进行讯号输出入(I/O)的电性接点将愈来愈多，然而其封装后的体积却要求轻薄短小，故如中央处理器等高度密集化设计的集成电路芯片的封装皆已采用PGA(Pin Grid Array)、BGA(Ball Grid Array)，甚至LGA(Land Grid Array)等封装方式，但无论集成电路芯片采用何种封装方式，皆必须利用一电连接器与一电路板电性连接，因此，为了使电连接器配合集成电路芯片的封装方式，以及考虑电连接器与电路板间相互电性连接的稳固性及制程效率，故一般在电连接器内各导电端子之一端连接一对应的锡球，再利用表面粘着法(SMT)将电连接器焊固于电路板上的做法，乃为现今电连接器与电路板间产生电性连接经常使用的制法。
如图1，是表示一以PGA方式封装的中央处理器7藉由一电连接器8与一电路板9电性连接，其中，中央处理器7在封装后于其底面一定的面积内形成复数等间隔距离排列且向下凸出的插脚71，而电连接器8则包括有一绝缘本体81及复数对应插脚71位置而贯穿绝缘本体81上下两面的容置孔82，各容置孔82均可收容一导电端子83，另外在电路板9上则预先设计有对应导电端子83位置的电性接点91，藉由收容于绝缘本体81内的导电端子83的上端电性接触中央处理器7的对应插脚71、下端则对应地连接位于电路板9上的电性接点91，使得中央处理器7得以与电路板9电性连接以传递电子讯号。
如图2，承前所述，为了使导电端子83的下端与电路板9间可利用表面粘着法相连，导电端子83的下端必须先连接一锡球84，使附着于导电端子83下端的锡球84在接触电路板9之后进行回焊(Reflow)，即可藉锡球84电性连接导电端子83与电路板9。但如何准确地将锡球84事先附着于导电端子83下端，在制程的实务上必须解决许多问题，其中之一即为锡球84的定位。而如图所示，导电端子83的下端是以直立的方式凸出于绝缘本体81之一下表面812一小段距离，使导电端子83的下端与一概呈球形的锡球84相连，但就实务上而言，由于绝缘本体81的下表面812为一平面，而锡球84又为球形，两者之间无任何定位机构而极易改变相对位置，所以依照此种结构欲在导电端子83的下端植接一锡球84虽在理论上可行，但在实际制程上则是相当困难的。
如图3，是为了改善图2锡球84与导电端子83相互定位困难的其中一种做法，主要是在绝缘本体81的下表面811形成一对应与容置孔82相通且向内呈球弧形凹陷状的配合面813，而导电端子83下端则形成一与配合面813贴合的承接部831，使配合面813与承接部831构成一与锡球84表面相接触的凹部，藉由凹部以定位锡球84，而锡球84亦可与导电端子83的承接部831电性接触。而在此仅是举例其中一种做法，其中绝缘本体81或是导电端子83当然亦可采用其它种型态，但基本的精神在于，藉由绝缘本体81或是导电端子83端部的改变以构成一可与锡球84产生干涉定位的机构。
如图4，因应如图3所示绝缘本体81与导电端子83为锡球84定位所作的改变，当进行锡球84的植球制程时，通常的做法是在导电端子83组装于绝缘本体81之后，将绝缘本体81的下表面812翻转朝上，同时造成导电端子83预备与锡球84连接之一端亦朝上，再利用一定位片85覆盖于绝缘本体81的下表面812上方，而定位片85上设有复数对应导电端子83位置且可容锡球84通过的穿孔851，使导电端子83的承接部831因穿孔851而显露出来，再使数目远多于穿孔851数目的锡球84在定位片85上来回移动，使得锡球84可自然地利用重力落入穿孔851内而与导电端子83接触，再将多余锡球84自定位片85上移除，或者利用其它方式将锡球84一一置入穿孔851内而令其与导电端子83接触，之后进行回焊以及移除定位片85的步骤，使得锡球84得与对应的导电端子83相互连接而达到准确植球的目的。
然而，此种植球制程虽解决了锡球84与导电端子83相互定位的问题，但是由于导电端子83的承接部831仅是利用表面接触的方式与锡球84连接，一来锡球84连接的稳固性上不容易控制，使得锡球84一旦焊接不确实则易与导电端子83脱离而形成不良品，二来锡球84连接的位置上亦不容易控制，使得所有锡球84在与导电端子83连接后不容易位于同一平面上，有影响后续电连接器8与电路板9进行表面粘着制程的忧虑。
发明内容
因此，本发明的目的，是在提供一种有别于现有技术焊料植接制程而能够增进焊料连接稳固性的焊料植接方法。
本发明的再一目的，是在提供一种能够增进焊料连接后的共面性的焊料植接方法。
本发明的应用于电连接器的焊料植接方法主要包含以下步骤首先将复数导电端子组装于绝缘本体内，并使导电端子之一焊接端皆凸出于绝缘本体之一侧面外。
制备一承接盘，承接盘之一表面上对应于各导电端子的焊接端位置处分别定位有一焊料。
使组装于绝缘本体内的导电端子的焊接端接触并沾粘一定量的助焊剂。
接着，导引绝缘本体的凸出有复数导电端子焊接端的侧面向承接盘的定位有复数焊料之一面接近，使得导电端子的焊接端分别与对应的焊料接触。
最后，对承接盘加热，使得位于承接盘上的焊料软化，藉由电连接器自有的重量，使各导电端子的焊接端受重力作用而刺入已软化的对应焊料内，待焊料冷却后得包覆导电端子的焊接端形成固接。
本发明的功效在于，利用电连接器在上，承接盘在下的配置，藉由电连接器的重量使各导电端子的焊接端刺入对应焊料内，具有较现有技术表面接触的方式形成更稳固的接合，最佳的状况可使导电端子的焊接端刺入焊料后接触承接盘凹部的底面，藉承接盘成形时的平面度可控制所有焊料都位于同一平面上。
图1是一立体分解图，说明一电子组件藉一电连接器与一电路板电性连接的实施形态；图2是一部份剖视示意图，说明现有技术一种导电端子与一锡球的连接关系；图3是一部份剖视示意图，说明现有技术进一步改良自图2之一种电连接器与锡球的连接关系；图4是一示意图，说明图3的电连接器于植接锡球时的配置以及使用一定位片的组合关系；图5是应用本发明的焊料植接方法之一电连接器构造分解示意图；图6是图5中之一导电端子另一角度立体图；图7是本发明焊料植接方法之一较佳实施例的步骤流程图；图8是一动作示意图，说明一电连接器与一承接盘的组合关系；图9是以侧面部份剖视的方式所表示之一动作示意图，说明锡球未软化前的导电端子的焊接端与锡球的连接关系；及图10是以侧面部份剖视的方式所表示之一动作示意图，说明锡球软化后的导电端子的焊接端与锡球的连接关系。
具体实施例方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚与明白。
参阅图5及图6，本发明的应用于电连接器的焊料植接方法之一较佳实施例是提供一电连接器与复数如锡球的焊料(图未示)焊接，在以下的说明中，焊料的形态以锡球作为代表，但实际上并不以此为限，而锡球亦非一定为球形。其中，本发明方法所应用电连接器1包括有一绝缘本体11及复数的容置于绝缘本体11内的导电端子12。
绝缘本体11概为一矩形体，其形成有一第一面111及一与第一面111相反的第二面112，使绝缘本体11内设有复数贯通第一面111与第二面112的容置孔113。图中的绝缘本体11仅显示少数的容置孔113作为代表，容置孔113数目的多寡视所欲连接的如中央处理器等电子组件(图未示)的插脚或电性接点的数目而定。
导电端子12(如图6所示)具有一接触端121及一焊接端122，其可组装于绝缘本体11的容置孔113内，接触端121概成形为一弯曲的弹性臂形态，而焊接端122则成形为一具有双尖部的叉形，使得接触端121凸出于第一面111外用以与电子组件(图未示)接触，而焊接端122则凸出于第二面112外用以连接锡球而与电路板(图未示)形成电性连接。而此处导电端子12的形态纯属举例说明的性质，实际上其接触端121或焊接端122的形状均可变化，其变化因非本发明的讨论范围，故在此即不详加叙述。
参考图7，本发明的操作流程的步骤如下首先由图8所示，将复数导电端子12组装于绝缘本体11内，使得导电端子12的焊接端122皆凸出于绝缘本体11的第二面112外(如图9所示)，在进行植接的过程中，绝缘本体11是以第一面111朝上而第二面112朝下的方向配置。
其次可同时参考图8及图9，事先制备有一承接盘2，承接盘2的上表面对应于各导电端子12的焊接端122的位置处分别形成一凹部21，使各凹部21用以容置定位一锡球3，本例中，凹部21内都形成与锡球3匹配的半球形的凹面，但并不以此为限，如梯形、倒锥形、椭圆形，甚至矩形等等凹面亦可，只要可使锡球3停留于凹部21内且不会随意脱离凹部21即可。此外，承接盘2在形成有复数凹部21的面上配合绝缘本体11呈矩形体的型态更设有四个限制导块22，各个限制导块22均以L形断面向上凸伸出一定的距离，并使得各个限制导块22呈九十度夹角的内侧面均大略朝向承接盘2的形状中心，四个限制导块22均可相对地与绝缘本体11矩形的四角落边缘接触，换言之，藉四个限制导块22构成一箝制绝缘本体11的活动空间，而实际上，因本例的绝缘本体11为矩形，因此仅设置二个限制导块22以接触绝缘本体11在对角在线的二角落边缘亦可达到相同的功能，所以限制导块22的数目及形态仍必须视绝缘本体11的外形尺寸以及与绝缘本体11的接触点位置作适当的变化，而限制导块22的作用将在以下进一步说明。
然后，使组装于绝缘本体11内的导电端子12的焊接端122通过一存有助焊剂的容置装置(图未示)，使该等导电端子12的焊接端122皆沾附有一定量的助焊剂。
接着如图8所示，令承接盘2呈水平方向配置，其定位有复数锡球3之一面朝上，使整个电连接器1位于承接盘2上方，绝缘本体11凸出有复数导电端子12的焊接端122的第二面112朝下，并以自动化设备吸取或以人工拿取的方式将电连接器1置于四个限制导块22所形成的活动空间内，藉以导引绝缘本体11仅能在上下方向上移动，而不能向左或向右朝侧面相对于承接盘2移动，当电连接器1不再受到自动化机具或人力所支撑时，电连接器1自身的重量将使得绝缘本体11的凸出有复数焊接端122的第二面112向承接盘2的定位有复数锡球3的表面接近，直到导电端子12的焊接端122分别与对应的锡球3接触(如图9所示)。
最后，对承接盘2加热，使得位于承接盘2上的锡球3软化或熔化，再藉由电连接器1自有的重量，使各导电端子12的焊接端122受重力作用而刺入已软化或熔化的对应锡球3内(如图10所示)，待锡球3冷却硬化后可包覆导电端子12的焊接端122而形成固接，之后可将电连接器1自承接盘2上取出，而承接盘2与电连接器1分离后则可供另一电连接器1的锡球植接制程重复循环使用。
此外，当电连接器1利用本身重力与承接盘2相互接近时，可于电连接器1上方再施加一配重，配重的形式可为一具有一定重量的重物，或是利用机具于电连接器1上适当处施以向下的力量，使得配重提供一额外的力量以强化电连接器1的重力，确保导电端子12的焊接端122刺入对应锡球3后接触承接盘2的对应凹部21的底面(如图10所示位置)，如此，在承接盘2的凹部21于制作成形时已具有一定平面度的条件下，将可控制锡球3相对于绝缘本体11的位置皆位于同一平面上，有助于提高电连接器1以表面粘着法焊接于电路板上的可靠度。
综上所述，本发明的焊料植接方法，藉由承接盘事先定位如锡球的焊料，使组装有复数导电端子的电连接器向承接盘接近，先造成导电端子的焊接端与对应锡球接触，并使锡球软化或熔化后，利用电连接器自身的重量而进一步使导电端子的焊接端刺入锡球内，以令冷却硬化后的锡球得以包覆的方式与导电端子固接，具有较现有技术仅与导电端子表面接触连接的方式更加稳固，同时利用承接盘的平面度可相当容易地控制所有锡球于植接后的共面性，故确实能达到本发明的目的。
惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
符号说明
1电连接器 8电连接器11 绝缘本体 81 绝缘本体111 第一面 812 下表面112 第二面 813 配合面12 导电端子 82 容置孔121 接触端 83 导电端子122 焊接端 831 承接部2承接盘 84 锡球21 凹部 85 定位片22 限制导块 851 穿孔3锡球 9电路板7中央处理器 91 电性接点71 插脚
权利要求
1.一种应用于电连接器的焊料植接方法，是提供一电连接器与复数焊料焊接，该电连接器包括有一绝缘本体及复数容置于该绝缘本体内的导电端子，该方法包含有以下步骤(1)将复数导电端子组装于该绝缘本体内，并使该导电端子之一焊接端都凸出于该绝缘本体的一侧面外；(2)制备有一承接盘，该承接盘的一表面上对应于各该导电端子的焊接端位置处分别定位有一焊料；(3)使组装于该绝缘本体内的导电端子的焊接端接触并沾附一定量的助焊剂；(4)导引该绝缘本体的凸出有复数导电端子焊接端的侧面向该承接盘的定位有复数焊料之一面相互接近，使得该等导电端子的焊接端分别与对应的该焊料接触；及(5)对该承接盘加热，使得位于该承接盘上的该等焊料软化，并藉由该电连接器自有的重量，使各该导电端子的焊接端受重力作用刺入已软化的对应该焊料内，待该焊料冷却后得与该导电端子的焊接端固接。
2.根据权利要求1所述的焊料植接方法，其中该步骤(2)所述的该承接盘定位该焊料的方式，是在该承接盘之一表面上设置有复数对应该等焊接端位置而供容纳该焊料的凹部所达成。
3.根据权利要求1所述的焊料植接方法，其中该步骤(4)所述的导引该绝缘本体向该承接盘接近的方式，是在该承接盘设置有至少二个相对的限制导块，该等限制导块相向面的形状则配合该绝缘本体周缘的形状，使得该二个限制导块间形成箝制该绝缘本体仅能向该承接盘方向移动的一活动空间所达成。
4.根据权利要求3所述的焊料植接方法，其中该步骤(4)所述的该承接盘是呈水平方向配置，使该承接盘定位有复数焊料之一面朝上，该电连接器则位于该承接盘上方，而该绝缘本体凸出有复数导电端子的焊接端的一面朝下，使得该电连接器由上而下向该承接盘接近。
5.根据权利要求1所述的焊料植接方法，其中该步骤(5)可在该电连接器上进一步施加一配重，使该配重加强该电连接器的重力而迫使该导电端子的焊接端刺入对应的该焊料后而接触该凹部的内底面，藉由该承接盘的复数凹部内底面成形时的平面性，以控制该等焊料与对应的该焊接端固接后亦位于同一平面。
全文摘要
一种应用于电连接器的焊料植接方法，是应用于包含一绝缘本体及复数收容于绝缘本体内的导电端子的电连接器上，方法是先将复数导电端子组装于绝缘本体内，使导电端子焊接端都凸出于绝缘本体之一侧面外，并制备一承接盘，使承接盘的表面上定位有复数焊料，接着使导电端子的焊接端分别与对应的焊料接触，加热使焊料软化后藉由电连接器自身重量使焊接端刺入焊料内，待焊料冷却后可包覆焊接端形成固接，以强化焊料植接于焊接端的稳固性。
文档编号H01R43/00GK1571224SQ0313317
公开日2005年1月26日 申请日期2003年7月24日 优先权日2003年7月24日
发明者江圳祥 申请人:台湾莫仕股份有限公司, 莫列斯公司