专利名称：一种电连接器的制作方法
技术领域：
本发明是有关一种可使CPU与印刷电路板电性结合的LGA(Land Grid Array)电连接器，尤指一种具球珊阵列的电连接器，其通过加压使CPU与之连接，同时又通过焊球使它与电路板电性连接。
LGA电连接器通常用于晶片组件，且在与相关的印刷电路板相组接时不需要焊接程序。通常，一种LGA装置包括有于底表面上设有若干个扁平接触点的晶片组件及一种连接器，此连接器包括有绝缘本体其上设有若干个贯通绝缘本体的端子通道，若干个导电端子收容于端子通道中。紧固件具有位于晶片上端面的上表面，位于印刷电路板下端面的下表面及若干组贯通设置的孔洞可穿过印刷电路板。紧固件用来装配组件。每组孔洞均可容纳一个螺丝，并与垫圈及螺帽相配合把LGA装置夹在紧固件的上板与下板之间。
美国专利第5，653，598号案件如
图10所示，揭露一种导电端子，其用于连接器30且设于相对设置的电性接触垫40、99间，这种接触垫分别设置于晶片组件2及印刷电路板9上，现有的端子包括有呈平面的端子主体10，其设有第一主面110、第二主面120及分开间隔一定距离且由一弹性曲线段160连接的弹性臂140、150。两弹性臂140、150均设有一自由端，于自由端上设有一外凸面为端子鼻部17、18，其可与相应的电性接触面40、99相配合。短路部19、20是从自由端开始相对延伸，且其偏移量与两弹性臂140、150的相对偏移量一致，当短路部19、20发生交叠时第一主面110与第二主面120亦产生接合。因此，当晶片组件2压向连接器30时两端子鼻部17、18间产生一缩短的电性通道。
但是，传统的LGA电连接器，当端子的曲线段160产生变形时，使短路部19、20产生非预期的横向变形会使两者接触不良。虽然收容端子的通道内壁可以用来限制短路部19、20的横向变形，但短路部19、20与其抵靠通道内壁处所产生的磨擦影响短路部19、20的正确交叠和接合，这种结构使得短路部19、20很难达到正确交叠和接合。此外短路部19、20会增加接触电阻而影响信号传输。
另外，现有的LGA电连接器于装配程序前要先用螺丝把它固定于主机板上。在最后装配即CPU压入LGA电连接器时，首先要把螺丝拆卸然后再紧固。因此，在整个装配过程中螺丝必须被紧固、拆卸及再紧固。这对于主机板制造商显得很麻烦，而不能被接受。
此外，端子鼻部17、18各有一小块接触面与电性接触面40、99相邻接，因此产生相对较高的接触电阻影响信号传输。
本发明目的在于提供一种电连接器，其上所设的端子的部分表面通过一焊球与印刷电路板相连接，并通过加压使其另一部分表面与CPU连接。可在焊接过程中防止溢锡的产生，且减小接触电阻，与主机板装配显得较为简单。
根据本发明的目的，本发明电连接器包括有绝缘本体，其设有若干个端子通道，若干个端子组设于端子通道中，每个端子至少包括有一个以垂直方式紧固于端子通道中的接合片，自接合片延伸出第一曲颈，第一定位部通过由第一曲颈与此接合片相连接且保持水平位置，第二定位部通过一倾斜部与第一定位部相连且与第一定位部保持平行，及接触部通过由第二曲颈与第二定位部相连。其中接触部设于端子通道的上方，而在第一定位部或第二定位部可组设焊球。当CPU压向接触部时，第二曲颈部通过其变形使接触部紧靠于外部电子设备如CPU，通过端子和焊球电性导通CPU与电路板。
相较于现有技术，本发明通过端子的独特设计，减小了接触电阻，且使连接器与主机板的装配显得比较简单。
图1是本发明LGA电连接器与CPU的立体分解图。
图2是本发明LGA电连接器的另一方向视图。
图3是图1中部分端子通道的俯视放大图。
图4是图3中沿4-4线的剖面图。
图5是图1中端子的立体放大图。
图6是本发明LGA电连接器装配于印刷电路板上，但没有压入晶片组件的示意图。
图7是本发明LGA电连接器压入晶片组件的示意图。
图8是与图6相似，但焊球位于不同位置的示意图。
图9是于图8中压入晶片组件的示意图。
图10是现有端子装设于LGA电连接器中且与晶片组件及印刷电路板相配合的示意图。
请参阅图1及图2，本发明电连接器包括具有若干端子通道60以收容端子5的绝缘本体6，于绝缘本体6上设有四条凸边61及位于其中间的中心凹腔63，中心凹腔63与收容于其中的晶片组件如CPU7尺寸相同。端子通道60贯穿于中心凹腔63，端子5收容于端子通道60中。于其中一条凸边61上设有一第一弹性臂611及第一空间610，第一弹性臂611可于第一空间610中产生变形。又，在相邻此凸边的另一凸边上设有两个第二弹性臂612，第二弹性臂612可在设于此另一条凸边61上的第二空间620中产生变形。于第一弹性臂611及第二弹性臂612的顶部均设有一斜面611A、612A，通过此可把CPU7导入中心空腔63。由弹性臂611、612变形而产生的压力可使CPU7固定于中心空间63中。三个耳部62从绝缘本体6的三个顶角旁的凸边61处向外伸出，且每个耳部62均设有一向下伸出的凸柱621与设于印刷电路板9上(参见图6)的开口(未图示)相配合。类似地，于绝缘本体6底部的另一顶角处伸出一附加柱622可与设于印刷电路板9上的另一开口(未图示)相配合。
又请参阅图3及图4，每个端子通道60其剖面呈T形状包括一纵长孔601及与此孔垂直相交的横向孔602，纵长孔601的宽度大于横向孔602。
再请参阅图5及图6，CPU7设有若干个接触垫77(仅有一个被显示)，而印刷电路板9上亦设有若干个接触垫99(仅有一个被显示)，当连接器被夹入CPU7与印刷电路板9中间时，每对接触垫77、99均相对排列。端子5包括一U形接合片51，自U形接合片51伸出一第一曲颈52，第一定位部53与第一曲颈52相连接，倾斜部54与第一定位部53相连接，第二定位部55与倾斜部54相连接，第二曲颈56与第二定位部55相连接，及一接触部57与第二曲颈56相连接。第一曲颈52及第二曲颈56是相对狭窄以提高其挠性。接触部57设于端子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的最低部又与端子通道60的低部相配合。收容空间601A位于U形接合片51、第一定位部53及倾斜部54之间。
U形接合片设有两个由水平部512连接的垂直部511。每一垂直部均设有一逐渐变小的短路部514以有利于其从端子通道60的底部方向插入。另，每一垂直部511均设有两个由向外冲压而形成的突出部513，此突出部513与横向孔602邻接的内壁602A相干涉连接。第一曲颈52自水平部512的中心向上延伸然后再弯折90度。第一定位部53、第二定位部55及接触部57相互平行，且第一定位部53呈水平方向位于接触部57与第二定位部55之间。
焊球90被预先焊于第一定位部53，然后再焊接于印刷电路板9的接触垫99上，如图6所示。通过此结构，连接器预先通过焊球90被固定于印刷电路板9上。由于收容空间601A可容纳焊球的大部分，连接器与焊球90即可保持较小的外形结构。通常，由于连接器的塑胶材料与印刷电路板9之间热膨胀系数(CTECoefficients of Thermal Expansion)不同会造成焊球90损坏。当连接器经过焊接程序，相当高的温度将引起连接器塑胶材料的膨胀，此膨胀所产生的张力经过接合片51传至第一曲颈52处。类似地，由于相当高的温度印刷电路板9亦发生膨胀。因为连接器与印刷电路板9的CTE不同，于两者间产生张力从而损坏焊球90。因此，第一曲颈52尤其是它的弯曲部分可以通过变形吸收由于CTE的不同而于连接器与印刷电路板9间产生的张力。
续请参阅图7，具若干个接触垫77(仅有一个被显示)的CPU7按所示下压方向100压向连接器的接触部57，同时连接器的第二曲颈56产生变形而迫使接触部57紧靠于CPU7的接触垫77上，因此通过端子5使CPU7的接触垫与设于印刷电路板上相应的接触垫99达到电性连接。
若对于外形高度要求不很苛刻时，焊球90还可焊接于第二定位部55处(如图8所示)，然后CPU7压向连接器(如图9所示)。如果焊球90是焊接于第二定位部55，通过第一曲颈52的弯曲部分及倾斜部54与第一定位部53及第二定位部55的互连便可更有效地解决众所周知的CTE问题。此外，由于第二定位部55直接从端子通道60内部露出而第一定位部53则设置于端子通道60内部，因此把焊球安装于第二定位部55比其被安装于第一定位部53更容易实现。第二曲颈56呈L形结构可防止接触部57产生不良问题，因为它的L形结构及长度可阻止熔化的焊料流向接触部57的附近，接触部57比第二曲颈56尤其宽。
另外，端子5装配于端子通道60中，且使端子5的第二定位部55延伸出端子通道60的较低部位，这样可由表面粘接方式直接与印刷电路板9的接触垫99焊接，而不通过焊球90从中连接。这里省略了相关图式，因为其图式类似于图8，且任何现有此类技术者由此说明即可理解。
本发明的端子5的特征在于为焊球90提供了具选择性的装配位置53或55，用户可根据需求选择任何一个装配位置53、55与焊球90连接。例如，为实现低结构的需求，用户最好选择第一定位部53与焊球90装配，但为更有效地解决CTE问题，最好选择第二定位部55与焊球90装配。
权利要求
1．一种电连接器，包括有一绝缘本体，其设有若干个端子通道；若干个端子，组设于端子通道中，其特征在于每个端子包括有一个可紧固于端子通道中的接合片，自接合片延伸出第一曲颈，通过第一曲颈连接第一定位部，第一定位部通过倾斜部连接有第二定位部，外部焊球均组设于第一定位部或第二定位部，接触部位于定位部上方，且经第二曲颈部与定位部连接。
2．根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于每个端子通道均至少设有一纵长孔及与纵长孔相垂直连接的横向孔。
3．根据权利要求2所述的电连接器，其特征在于端子的接合片紧固于端子通道的横向孔中。
4．根据权利要求3所述的电连接器，其特征在于接合片呈U形结构包括有两个垂直部，连接两垂直部的水平部及从水平部的中心部分延伸出的第一曲颈部。
5．根据权利要求4所述的电连接器，其特征在于接合片的每个垂直部均至少设有一个可与横向孔内壁相配合的凸出部。
6．根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于每个端子的定位部均保持水平位置。
7．一种电连接器的端子，其特征在于每个端子包括有一个可紧固于端子通道中的接合片，自接合片延伸出第一曲颈，通过第一曲颈连接第一定位部，第一定位部通过倾斜部连接有第二定位部，外部焊球均组设于第一定位部或第二定位部，接触部位于定位部上方，且经第二曲颈部与定位部连接。
全文摘要
本发明是有关一种电连接器,其设有具若干个端子通道的绝缘本体,若干个端子组设于端子通道中,每个端子至少包括有一个金属片,第一曲颈,定位部,接触部。第一曲颈部通过其变形可吸收产生于接合片上的张力,且当外部电子设备如CPU压向接触部时,第二曲颈部则通过其变形迫使接触部紧靠于外部电子设备如CPU。
文档编号H05K7/10GK1295360SQ0011532
公开日2001年5月16日 申请日期2000年3月31日 优先权日1999年11月5日
发明者罗勃G·马丘, 尼克·林, 汉诚·但, 卓民·王 申请人:富士康(昆山)电脑接插件有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司