本发明涉及一种高可靠的毛纽扣互连结构件，属于印制电路板间互连技术领域。
背景技术：
随着微波集成电路向集成化、小型化发展，毛纽扣接触件在微波集成电路的板间传输中应用越来越广泛。毛纽扣互连结构件的发明，解决了传统互连结构不能传输较高频率的弊端，同时了解决了板间低矮化传输的难题。现有技术中国专利CN201510314060.5发明了一种乱丝插针，这种乱丝插针是将金属丝随机缠绕后，经成型、整形、定型后即构成的柱形插针，这种柱形插针的金属丝分布较均匀，利于高频信号的传输，且体积更小，可以用来连接几乎任何金属表面(焊盘)到焊盘，无需焊接或压接。现有技术不同程度的存在一定的缺陷：①、传统毛纽扣直接跟栅格阵列(LGA)集成电路插座以及PCB印制板与PCB印制板之间的垂直互连时，其表面接触为多点接触（接触点数通常为几个至十几个），总的有效接触面积较小，接触电阻较大；②、传统的毛纽扣不能保证经多次压合后能够完全回弹，毛纽扣不能完全回弹现象造成板间的容差就会减小，尤其对于长度较小的毛纽扣，甚至发生板间信号不通，因此在同一种模块上大面积应用几百颗至几千颗时，其可靠性难以保证；③、现有的表贴焊接（SMT）或球栅阵列（BGA）封装焊接方式已不能满足小型化、高功能密度、大容差的电子设备的使用需求。
技术实现要素：
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种高可靠的毛纽扣互连结构件，具体技术方案如下：
一种高可靠的毛纽扣互连结构件，用来连接两块印制电路板，所述印制电路板的一侧设置有阵列分布的焊球，所述焊球包括圆柱段和球缺段，所述球缺段的直径大于圆柱段的直径，所述圆柱段的尾端与印制电路板连接，所述圆柱段的首端与球缺段的底面连接为一体；所述高可靠的毛纽扣互连结构件包括金属基板，所述金属基板上设置有与焊球一一对应的第一通孔，所述第一通孔中设置有绝缘柱，所述绝缘柱的中央设置有第二通孔，所述第二通孔中固设有毛纽扣接触件，所述毛纽扣接触件包括圆柱状毛纽扣本体，所述毛纽扣本体的两端均设置有圆柱状盲孔，所述盲孔的孔底与盲孔的侧壁之间设置有第一圆弧过渡段，所述盲孔的孔口处与毛纽扣本体的端面之间设置有第二圆弧过渡段；所述焊球设置在盲孔的内部，所述焊球与盲孔的内壁触及。
作为上述技术方案的改进，所述圆柱段与盲孔的侧壁接触，所述球缺段与盲孔的侧壁接触，所述球缺段与盲孔的孔底接触。
作为上述技术方案的改进，所述球缺段的直径大于盲孔的孔径。
作为上述技术方案的改进，所述焊球与盲孔之间为过盈配合。
作为上述技术方案的改进，所述焊球的中心轴线与毛纽扣接触件的中心轴线共线。
作为上述技术方案的改进，所述第二通孔的内壁设置有环状凸部，所述凸部位于第二通孔的中段。
作为上述技术方案的改进，所述绝缘柱与第一通孔之间为过盈配合。
作为上述技术方案的改进，所述毛纽扣接触件是金属丝随机缠绕填充后再压制成型。
作为上述技术方案的改进，所述毛纽扣接触件端部的金属丝包络在焊球的外侧。
本发明的有益效果：在两块印制电路板之间采用本发明所述高可靠的毛纽扣互连结构件来连接，使得毛纽扣接触件的两端分别与两块印制电路板上设置的焊球互配连接，解决了传统毛纽扣不能完全回弹造成板间容差减小的问题，避免了传统应用球栅阵列引起无容差的弊端，将传统毛纽扣形成互连时的表面接触为多点接触（接触点数通常为几个至十几个）变为体接触，接触电阻小，具有更强的环境适应性和更高的可靠性。
附图说明
图1为本发明所述高可靠的毛纽扣互连结构件与两块印制电路板连接时的示意图；
图2为本发明所述毛纽扣接触件的结构示意图；
图3为本发明所述模具的结构示意图；
图4为本发明所述模具压盖的结构示意图；
图5为本发明所述绝缘柱的结构示意图；
图6为本发明所述毛纽扣接触件与绝缘柱安装时的示意图；
图7为本发明所述印制电路板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、7所示，所述高可靠的毛纽扣互连结构件，用来连接两块印制电路板5，所述印制电路板5的一侧设置有阵列分布的焊球4，所述焊球4包括圆柱段41和球缺段42，所述球缺段42的直径大于圆柱段41的直径，所述圆柱段41的尾端与印制电路板5连接，所述圆柱段41的首端与球缺段42的底面连接为一体。其中，所述球缺是指：一个球被平面截下的一部分叫做球缺，该截面叫做球缺的底面。阵列分布的焊球4是作为电路的输入或输出端与印制电路板5互连。
如图1、2、5、6所示，所述高可靠的毛纽扣互连结构件包括金属基板2，所述金属基板2上设置有与焊球4一一对应的第一通孔，所述第一通孔中设置有绝缘柱3，所述绝缘柱3可由刚性大、蠕变小、机械强度高、耐热性好、电绝缘性好、耐候性好的工程塑料制成。所述绝缘柱3的中央设置有第二通孔31，所述第二通孔31中固设有毛纽扣接触件1，所述毛纽扣接触件1包括圆柱状毛纽扣本体11，所述毛纽扣本体11的两端均设置有圆柱状盲孔12，所述盲孔12的中心轴线与毛纽扣本体11的中心轴线共线，所述盲孔12的孔底与盲孔12的侧壁之间设置有第一圆弧过渡段121，所述盲孔12的孔底通过第一圆弧过渡段121过渡到盲孔12的侧壁；所述盲孔12的孔口处与毛纽扣本体11的端面之间设置有第二圆弧过渡段122，所述盲孔12的孔口处通过第二圆弧过渡段122过渡到毛纽扣本体11的端面；所述焊球4设置在盲孔12的内部，所述焊球4与盲孔12的内壁触及。
所述毛纽扣接触件1是金属丝随机缠绕填充后再压制成型。所述毛纽扣接触件1压型用的模具如图3、4所示，包括圆管状模具中模6，所述模具中模6的上下两端分别设置有模具压盖7，所述模具压盖7包括圆柱状盖体71，所述盖体71的一端固设有圆柱状第一凸柱72，所述第一凸柱72的直径小于盖体71的直径，所述第一凸柱72的中心轴线与盖体71的中心轴线共线，所述第一凸柱72的端部固设有圆柱状第二凸柱73，所述第二凸柱73的直径小于第一凸柱72的直径，所述第一凸柱72的中心轴线与第二凸柱73的中心轴线共线，所述第一凸柱72与模具中模6的内腔间隙配合；所述第一凸柱72的端面与第二凸柱73的侧壁之间设置有第三圆弧过渡段731，所述第一凸柱72的端面通过第三圆弧过渡段731过渡到第二凸柱73的侧壁；所述第二凸柱73的侧壁与第二凸柱73的端面之间设置有第四圆弧过渡段732，所述第二凸柱73的侧壁通过第四圆弧过渡段732过渡到第二凸柱73的端面。
所述毛纽扣接触件1的制作过程如下：将金属丝随机缠绕填充成柱状体，然后将该柱状体放入模具中模6的内腔中，再将模具中模6的上下两端分别盖上模具压盖7，然后给模具压盖7施加压力对模具中模6内腔中的柱状体压制成型即得到所述毛纽扣接触件1；其中，所述第一凸柱72与模具中模6的内腔间隙配合，能有效降低模具压盖7在插入或者拔出时的阻力；所述第二凸柱73对柱状体的端部压制促使圆柱状盲孔12的成型，所述第三圆弧过渡段731能促使第二圆弧过渡段122成型，所述第四圆弧过渡段732能促使第一圆弧过渡段121成型。所述模具结构简单，操作方便，能一次压制成型，实施效果好。
进一步地，所述金属丝为表面镀金的铍青铜丝。铍青铜具有很高的硬度、弹性极限、疲劳极限和耐磨性，还具有良好的耐蚀性、导热性和导电性，受冲击时不产生火花。铍青铜丝表面镀金能够进一步提高其导电性，使其传递信号更稳定、可靠。
如图1所示，所述焊球4在伸入到毛纽扣接触件1中盲孔12的内部时，首先所述球缺段42与盲孔12的侧壁接触，所述球缺段42与盲孔12的孔底接触；由于，所述球缺段42的直径大于盲孔12的孔径，而所述毛纽扣接触件1由弹性优良的表面镀金的铍青铜丝随机缠绕填充后再压制成型，因此毛纽扣接触件1自身的弹力优良，这使得球缺段42在“挤入”盲孔12的过程中会将盲孔12“撑开”，使得盲孔12发生变形，这会促使所述圆柱段41与盲孔12的侧壁接触，使得所述毛纽扣接触件1端部的金属丝包络在焊球4的外侧，促使所述焊球4与盲孔12之间形成过盈配合，这使得所述毛纽扣接触件1端部的金属丝包络焊球4的面积超过焊球4表面积的二分之一，所述毛纽扣接触件1端部的金属丝与焊球4之间的接触面积比传统圆柱状的毛纽扣大得多，使其能承受更大的振动、冲击量级。
焊球4自身的结构再加上毛纽扣接触件1端部的金属丝将焊球4包络住并形成过盈配合，这使得毛纽扣接触件1的端部与焊球4之间不易脱落，连接结构稳固。其中，所述焊球4的中心轴线与毛纽扣接触件1的中心轴线共线，这有利于同轴传力，使得受力更均匀。
其中，所述第二圆弧过渡段122和球缺段42的球面配合具有导向作用，使得焊球4能够顺利地进入到盲孔12中。所述第一圆弧过渡段121的存在使得所述盲孔12的孔底与盲孔12的侧壁之间避免存在棱角、死角，有利于所述盲孔12的孔底与盲孔12的侧壁之间的拐角处在定向变形后能够将球缺段42的球面包裹，从而提高毛纽扣接触件1端部的金属丝与焊球4之间的接触面积。
进一步地，如图5、6所示，所述第二通孔31的内壁设置有环状凸部32，所述凸部32位于第二通孔31的中段。为方便将毛纽扣接触件1装入第二通孔31，此时的毛纽扣接触件1与第二通孔31之间为间隙配合；而凸部32的存在，凸部32会挤压毛纽扣接触件1的中段，使其形成过盈配合，从而使得毛纽扣接触件1被卡住；同时，凸部32对毛纽扣接触件1中段的挤压会促使毛纽扣接触件1向两端变形，这使得毛纽扣接触件1能够填充在第二通孔31中并形成过盈配合；如此，所述毛纽扣接触件1与绝缘柱3之间不但安装操作简单方便，而且固定结构稳固，所述毛纽扣接触件1不易脱落，实施效果好。
进一步地，为方便安装绝缘柱3同时使得绝缘柱3不易脱落，所述绝缘柱3与第一通孔之间为过盈配合。
在上述实施例中，由于传统的柱形毛纽扣不能保证经多次压合后能够完全回弹，毛纽扣不能完全回弹现象造成板间的容差就会减小，尤其对于长度较小的毛纽扣，甚至发生板间信号不通。而本发明所述焊球4中球缺段42的直径大于盲孔12的孔径，且球缺段42的高度与裸露在印制电路板5外部的圆柱段41的高度之和大于盲孔12的深度，毛纽扣接触件1中的盲孔12与焊球4配合后，可使盲孔12周边的金属丝产生一定的变形量；在极限情况下，当毛纽扣接触件1的中段发生不完全回弹现象，盲孔12的孔底不与焊球4触及，但盲孔12侧壁的金属丝依然与焊球4的表面触及，不影响高频或低频信号传输，实施效果好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。