专利名称：一种能够贴装于pcb板的复合金属连接件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及PCB用的连接配件，具体是一种能够贴装于PCB板的复合金属连接件。
背景技术：
随着移动电子产品(如智能手机、平板电脑)的普及和迅猛发展，对产品性能提出了更高要求，尤其PCB电路板(如电池线路保护板)连接的高可靠和稳定性显得尤为重要。在上述移动电子产品中，与PCB板进行连接的材料中，经常用到纯镍片。众所周知，纯镍与锡很难形成牢固的合金层，这样纯镍连接片与PCB板上锡膏的牢固连接成为制约PCB 板高效稳定生产特别是SMT (表面贴装)工艺质量的技术瓶颈。为解决纯镍连接片与锡结合问题，通常采用镀层法在纯镍连接片表面电镀铜层， 实际使用中铜镀层容易与基材出现剥离现象。镀层法的电化学沉积的工艺过程特征决定逐渐沉积的材料原子间为化学键合，即此时镀层材料_铜内部组织结构难以达到理想致密程度，而且镀层越厚其致密度急剧下降。这正是电镀铜层与镍基材容易出现结合不稳定(出现剥离现象)的本质原因，最终也会由此对与PCB电路板连接质量的稳定性产生严重的负面影响。另外，在纯镍或镀镍带与PCB电路板相焊接的表面上镀铜层的结构，非常不利于冲压折弯成形及后续连接过程。铜镀层与镍层仅通过单面结合，而该结合面的边沿处就成为连接片与PCB板连接过程中的弱连接位置，而在冲压折弯过程中折弯外缘的铜镍结合面边沿位置附近就成为冲压变形应力集中处，如在本身铜镀层与镍基材结合强度不高的情况下，非常容易造成所设铜镀层从应力集中位置开始，沿铜镍结合面产生局部脱层或成为后续与PCB电路板连接过程中产生脱层的隐患；如果不需要折弯变形，即表面上设有铜镀层的平板状元件直接与PCB板上的锡膏连接，此时铜镀层与镍材的单面结合连接方式也是不利于提高连接强度的。而且，纯镍带采用电镀铜工艺，所产生的废液排放问题难以回避，其有害物质与环保指标很难达到国家或国际指标相关规定的标准。
发明内容针对现有技术的问题，本实用新型提供一种能够贴装于PCB板的复合金属连接件，其通过金属轧制复合工艺将镶嵌铜片复合于镍基片，构成铜片材和镍基片一体连接构件，以提高镍基连接件与PCB板可靠连接问题。本实用新型能够贴装于PCB板的复合金属连接件，包括一镍基片和通过金属轧制复合工艺镶嵌于该镍基片的一镶嵌铜片，该镶嵌铜片的至少一个侧面、底面与该镍基片物理冶金键合，该镶嵌铜片的外表面通过焊锡与PCB板牢固连接。其中，所述镶嵌铜片的厚度为该复合金属连接件的厚度的20-50%，所述镶嵌铜片的厚度为 0. 025-0. 063mm。[0009]本实用新型通过金属轧制复合工艺将镶嵌铜片复合于镍基片，构成铜片材和镍基片一体连接构件，其镶嵌铜片的至少一个侧面、底面与镍基片实现了物理冶金键合。非常适用于SMT工艺，镶嵌铜片表面与PCB板通过焊锡可靠接触，与PCB板的连接强度显著提高且稳定一致性好，有利于PCB电路板连接工序的高效生产，且无任何电镀环保问题。经10万片批量测试，本复合金属连接件与PCB板间的抗剥离拉拔力均在1.6kgf 以上，远超过应用要求的1. 2kgf的标准要求。
图1为本实用新型的一实施例复合金属连接件焊装于PCB板后的断面示意图；图2为制作本实用新型复合金属连接件的一种纯铜材镶嵌于纯镍基材的复合带的俯视图；图3为图2复合带的横截面图。
具体实施方式
参照图1，实施例复合金属连接件包括镍基片1和镶嵌铜片2，镶嵌铜片2是通过金属轧制复合工艺镶嵌于镍基片1 一面的，镶嵌铜片2的左侧面及底面与该镍基片1牢固结合，镶嵌铜片2的外表面通过焊锡与PCB板3连接。图1镶嵌铜片2的厚度为0. 044mm，约为复合金属连接件的厚度的35%。根据设计需要，镶嵌铜片2的厚度在0. 025-0. 063mm之间选择，镶嵌铜片2的厚度为该复合金属连接件的厚度的20-50%。上述结构的复合金属连接件采用下列工艺制作1、制备出纯铜材镶嵌于纯镍基材的复合带。采用轧制复合设备复合铜材与镍材， 其中镍基材原材料为在宽度为25mm、厚度为2mm的纯镍带材表面的中间位置连续刨出一条截面呈矩形的槽，该槽宽为8. 1mm，深为0. 8mm ；铜材原材料尺寸为0. 8mm(厚)*8mm(宽) 的纯铜卷带。两原材料卷在相应嵌合位置经过超过60%的轧制变形率复合，并通过热处理扩散及精轧获得0.127 mm(厚)*25mm(宽)的纯铜材镶嵌于纯镍基材的复合带。该复合带如图2及图3所示，10为纯镍基材，20为镶嵌的纯铜材，纯铜材10的左、 右侧面及底面与纯镍基材10实现了物理冶金键合。该复合带总厚为0. 127mm，纯铜材厚为 0. 044mm，纯铜材的厚度约为该复合带的厚度的35%。2、将该复合带进行冲制并折弯成型可得到能够贴装于PCB板的复合金属连接件。 将图2、3所示的复合带进行连续对半冲压并折弯成形，可得到如图1所示的复合金属连接件。图1复合金属连接件中，镶嵌铜片2的一侧面及底面与纯镍基片1实现了物理冶金键合。经过SMT工序，镶嵌铜片2的外表面与PCB板3的相应铜薄通过焊锡实现可靠连接。经10万片批量测试，复合金属连接件与PCB板3间的抗剥离拉拔力均在1. 6kgf以上， 远超过应用要求的1. 2kgf的标准要求。
权利要求1.一种能够贴装于PCB板的复合金属连接件，其特征在于包括一镍基片和通过金属轧制复合工艺镶嵌于该镍基片的一镶嵌铜片，该镶嵌铜片的至少一个侧面、底面与该镍基片物理冶金键合，该镶嵌铜片的外表面通过焊锡与PCB板牢固连接。
2.根据权利要求1所述的能够贴装于PCB板的复合金属连接件，其特征在于所述镶嵌铜片的厚度为0. 025-0. 063mm。
3.根据权利要求2所述的能够贴装于PCB板的复合金属连接件，其特征在于所述镶嵌铜片的厚度为该复合金属连接件的厚度的20-50%。
4.根据权利要求1所述的能够贴装于PCB板的复合金属连接件，其特征在于所述镶嵌铜片的厚度为该复合金属连接件的厚度的20-50%。
专利摘要一种能够贴装于PCB板的复合金属连接件，包括镍基片和通过金属轧制复合工艺镶嵌于该镍基片的一镶嵌铜片，该镶嵌铜片的至少一个侧面、底面与该镍基片物理冶金键合，该镶嵌铜片的外表面通过焊锡与PCB板牢固连接。本复合金属连接件非常适用于SMT工艺，较现有纯镍表面电镀铜层的结构而言，与PCB板的连接强度显著提高，一致性好，有利于PCB板贴装工序的高效生产，且无环保问题。经测试，本复合金属连接件与PCB板间的抗剥离拉拔力均在1.6kgf以上，远超过应用要求的1.2kgf的标准要求。
文档编号H05K1/02GK202218478SQ20112031971
公开日2012年5月9日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者徐卓辉 申请人:徐卓辉