CN100596260C - 将焊料元件连接到接触件的方法及由此形成的接触件组件 - Google Patents

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Abstract

一种将焊料元件连接到接触件上的方法和由此形成的接触件组件。该接触件组件用于连接器。该焊料元件敲紧或夹紧到接触件上。焊料元件可以具有各种各样的形状，在这里公开的是泪滴形、狼头形和圆形。此外，还为接触件组件安装到印刷线路板时提供过应力特征。

Description

将焊料元件连接到接触件的方法及由此形成的接触件组件
本申请要求享有系列号为60/610,069、申请日为2004年9月15日的美国临时申请的权益，并在此结合该临时申请作为参考文献。
背景技术
在现有技术中组装球栅阵列的方法中，焊料球熔合到接触件的端部上。由于焊料球是松散的，很难将其与接触件组装在一起。此外，焊料球组件是容易损坏的(焊料球可能脱落)。再者，球栅阵列与印刷线路板上的导电焊盘的共面度可能很难维持，因为每个焊料球位于印刷线路板导电焊盘的焊膏的顶部上，且焊料球会破坏接触件和导电焊盘之间的接触区域的共面度。另外，当焊料球熔化形成接触件和导电焊盘之间的焊点时，可能形成凸出部。在焊点上的该凸出部会引起相邻接触件之间的短路。
本发明提供一种接触件组件，该接触件组件克服了这些问题并具有其他优点。通过结合附图阅读所附的公开说明，这些优点将变得容易理解。
发明内容
简而言之，本发明公开一种将焊料元件连接到接触件的方法和由此形成的接触件组件。该接触件组件用于连接器。该焊料元件敲紧或夹紧到接触件上。焊料元件可以具有各种各样的形状，在这里公开的是泪滴形、“狼头”形和圆形。此外，本发明还为接触件组件安装到印刷线路板时提供过应力特征。
附图说明
通过参阅下面结合附图的说明，可以很好地理解本发明的结构设计和操作方法，以及本发明其他目的和优点。在附图中，相同的附图标记标识相同的部件。
图1是一透视图，其说明形成接触件组件的第一优选实施例的步骤；
图2是根据图1的第一优选实施例形成的接触件组件的透视图，该接触件组件嵌在连接器组件内；
图3是图1的接触件组件的侧视图，该接触件组件嵌在连接器组件内并与印刷线路板对接；
图4是图1的接触件组件的一部分的放大侧视图，该接触件组件嵌在连接器组件内并准备与印刷线路板对接；
图5是图1的接触件组件的一部分的更进一步放大的侧视图，该接触件组件嵌在连接器组件内并准备与印刷线路板对接；
图6是图1的接触件组件的透视图，该接触件组件嵌在连接器组件内并与印刷线路板对接；
图7是一透视图，其说明形成图1的接触件组件的步骤；
图8是根据第二优选实施例形成的接触件组件的一部分的透视图；
图9和10是透视图，其说明形成图8的接触件组件的步骤；
图11是图8的接触件组件的一部分的透视图；
图12是一透视图，其说明形成图8的接触件组件的步骤；
图13是在一晶片内连接在一起的数个图8的接触件组件的透视图；
图14和15是透视图，其说明形成根据第三优选实施例的接触件组件以及连接起来数个接触件组件的步骤；
图16是根据第三优选实施例形成的接触件组件的透视图；
图17是一透视图，其说明将数个根据第三优选实施例形成的接触件组件连接在一起的步骤；
图18是根据第四优选实施例形成的接触件组件的透视图；
图19是根据第五优选实施例形成且安装在连接器内的数个接触件组件的透视图；
图20和21是透视图，其说明根据第六优选实施例形成接触件组件的步骤；
图22是根据第六优选实施例形成的接触件组件的透视图；
图23是根据第六优选实施例形成且安装在连接器组件内的数个接触件组件的透视图；
图24是根据第七优选实施例形成且安装在连接器组件内的数个接触件组件的透视图；
图25和26是根据第八优选实施例形成的接触件组件的透视图；
图27是图25和26的接触件组件的横截面视图；
图28和29是接触件组件的侧视图，该接触件组件处在安装到印刷线路板的过程中；
图30是根据第九优选实施例形成的接触件组件的透视图；和
图31和32是根据第十优选实施例形成的接触件组件的透视图。
具体实施方式
虽然本发明可以具有其他形式的实施方式，但在附图中示出了和将在这里详细描述具体的实施例，这些公开内容应当理解为本发明原理的示例，而不是用于将本发明限制在所示和所述的内容上。
本发明提供一种将焊料块连接到导电接触件的方法和由此形成的接触件组件。图1至6示出了第一实施例；图7至13示出了第二实施例；图14至17示出了第三实施例；图18示出了第四实施例；图19示出了第五实施例；图20至23示出了第六实施例；图24示出了第七实施例；图25至29示出了第八实施例；图30示出了第九实施例；图31和32示出了第十实施例。
现请看图1至6所示的本发明的第一实施例。
首先，提供导电板材(未示出)。通过常规的方法，由该板材形成多个接触件20的连续料带，例如由板材冲压形成这些接触件20。每个接触件20包括基本上为矩形的本体22，该本体具有设在其第一端上的尾部24和设在其第二端上的一对对接触头26a，26b。本体22具有穿过其自身的一对孔28，用于将相应接触件20连接到一晶片上。每个接触件20的尾部24的形状大致像“泪滴”。尾部24包括平行于本体22两侧的两条直边31，33，和从这两条直边延伸出并逐渐向内收敛成圆形尖端34的两条边30，32。一孔36穿过尾部24设置。孔36的形状大致像“泪滴”，使得孔36的底部38是圆形的，而孔36的两条边40，42逐渐向内收敛成圆形尖端44。孔26的圆形尖端44基本上在轴向上沿着接触件20的轴线与位于尾部24上的圆形尖端34对齐。对接触头26a，26b是常规的，并且在它们之间可以插入对接触头(未示出)。虽然图1至6所示的是阴接触件20，但应当理解为可以用适当的对接阳接触件来取代，根据本发明形成阳接触件。在本体22的第一端上在料带上相邻接触件20之间设有第一载体部分46，而在本体22的第二端上在料带上相邻接触件20之间设有第二载体部分48。接触件20是由适当材料形成，例如铜合金，或有选择地在尾部24上镀锡及在对接触头26a，26b上镀金的镍。
然后，连续地进给焊条50，该焊条可以由锡合金形成。如图所示，焊条50具有圆形的横截面，该横截面的尺寸略小于孔36的底部38的尺寸。但是，应当理解的是，焊条50的横截面可以是其它形状。接着，通过合适的方法将焊条50切成预定的长度，以形成焊料元件52。
焊料元件52插入孔36内。如图所示，焊料元件52没有完全地填充孔36。
接着，通过合适的方法对焊料元件52进行冷成形，用以将焊接元件52机械地连接到接触件20的尾部24，进而在接触件20的尾部24上形成焊料块54并完成接触件组件。由于焊料块54是敲紧在接触件20上，所以可以提供比现有技术的焊料球更大的焊料块54。作为冷成形的结果，焊料元件52变形成位于接触件20的尾部24上的“泪滴”状的焊料块54。该“泪滴”状的焊料块54具有基本上为圆形的底部56，以及逐渐向内收敛成圆形尖端62的两条边58，60。焊料块54的圆形尖端62基本上在轴向上沿着接触件20的轴线与接触件20的尾部24上的圆形尖端34对齐。如图4和5所示，形成的焊料块54从接触件20尾部24的边缘向内凹进，使得接触件的一部分在整个焊料块54的周围露出。与采用松散焊料球的现有技术相反，焊料块54是在受控工艺中组装到接触件20上。
接着，连接有焊料块54的接触件20的料带嵌入晶片64内。然后，通过合适的方法去除相邻接触件20之间的载体46，48，这样各个接触件20形成并由晶片64支撑。安装有接触件20的晶片64插入连接器组件66内，以连接到对接连接器组件68和印刷线路板70上。接触件20的尾部24从连接器组件66延伸出，用于与印刷线路板70对接。
这些步骤优选是在一种连续生产线的组装过程中进行。将焊料元件52连接到接触件20可以每次在一个接触件上，可以在一排接触件上，或者可以在已经组装到塑料模制品(plastic molding)内的一排接触件上实现。
印刷线路板70是以常规的方式形成，并包括用于与接触件20对接的导电焊盘72。以常规的方式在每个焊盘72上提供焊膏沉积物74。
为了将带有焊料块54的每个接触件20与印刷线路板70对接，尾部24移动至靠着印刷线路板70上的导电焊盘24，焊料块54至少部分浸入焊膏74，如图4所示。接触件20的圆形尖端34用作进入焊膏74的穿入者，当接触件20完全地与印刷线路板70接合时，该圆形尖端34接合并靠在导电焊盘72上(一些焊膏可以残留，防止接触件20的尾部24和焊盘72的真正接合)。
印刷线路板70可以不是完全平的，以及各导电焊盘72的共面度可以有变化。接触件20的尾部24和导电焊盘72的接合有助于使与共面度差相关的焊接问题最小化，因为尾部24穿入焊膏沉积物74内，并可以与导电焊盘真正接合，而不是如在焊料球上所发生的那样位于焊膏的顶部上。因此，提供了近似等于焊膏沉积物74的厚度的共面度公差。在焊料块54的边58，60，62和接触件20尾部24的边30，32，34之间形成的凹进处防止焊料块54破坏圆形尖端34和导电焊盘72之间的接触区域的共面度。
接着，回流工艺将焊膏74和焊料块54刚性地结合在一起，以形成如图6所示的焊点。在回流工艺过程中，焊料块54至少部分熔化并与熔化的焊膏74混合。由于接触件20穿入焊膏74内，在回流工艺过程中减少了接触件20和焊膏74之间的运动。至少部分熔化的焊料块54聚集在接触件20的第一端上的圆形尖端34处。因此，焊点没有形成凸出部，该凸出部可能发生在焊料球上。当焊点形成时，接触件20内的孔36提供了在接触件20、熔化的焊料块54和焊膏74之间的附加连接点。
现请看图7-13所示的本发明的第二实施例。
首先，提供导电板材(未示出)。通过常规的方法，由该板材形成接触件120的连续料带，例如由板材冲压形成接触件120。每个接触件120包括基本上为矩形的本体122，该本体具有设在其第一端上的尾部124和设在其第二端上的对接触头126。虽然在第二实施例示出的是阳接触件120，但应当理解为可以通过形成适当的对接阴接触件而形成一阴接触件。本体122具有穿过其自身的孔128，用于将相应接触件120连接到晶片164上。每个接触件120的尾部124的形状大致像“狼头”。尾部120包括平行于矩形本体122两侧边的两条直侧边131，133。底边具有基本平坦的末段130，132，在这两个末段之间有一弯曲的中间段134，该中间段具有两个边134a，134b，这两个边彼此相向地逐渐收敛成圆形尖端134c。平的末段130，132基本上垂直于侧边131，133。孔136穿过尾部124设置。孔136的形状大致为正方形，其中各个角被倒过圆。在孔136一侧的边上设有倒角137。在本体122的第一端上在料带上相邻接触件120之间设有第一载体部分146，而在本体122的第二端上在料带上相邻接触件120之间设有第二载体部分148。接触件120是由适当材料形成，例如铜合金，或有选择地在尾部上镀锡及在对接接触件上镀金的镍。
然后，提供焊料带150，该焊料带可以由锡合金形成。使用下料冲头176和冲模，从焊料带150冲压出预定的形状，从而形成焊料元件152。焊料元件152的形状大致像“狼头”。焊料元件具有顶边156、侧边158，160和底边162。顶边156具有大致为V形的凹进处178，以及位于凹进处两侧的平的末段180，182。侧边158，160是直的，并且基本上垂直于位于顶边156上的平的末段180，182。底边162具有基本为平的末段184，186，以及在这两个末段之间的中间段。平的末段184，186基本上垂直于侧边158，160，并基本上平行于末段180，182。中间段是由第一表面188和第二表面190以及位于这两个表面之间的平段192形成，这两个表面从末段184，186分别彼此相向地逐渐收敛。第一表面188和第二表面190以及中间段192共同形成尖端。
接着，放置焊料元件152，使其在孔没有倒角(chamfer)137的那一侧上靠着将要与其连接的接触件120的尾部124。焊料元件152的尖端188，190，192基本上在轴向上沿着接触件120的轴线与位于尾部124上的尖端134对齐。
使用位于下料冲头176内的顶挤冲头194，以及使用冲模(未示)，使焊料元件152的里面部分196变形进入接触件120内的孔136内，以致里面部分196的一部分197位于孔136的倒角137内。
然后，位于尾部124相反侧的配合冲头198与部分197接合，以形成膨胀部，从而使部分197膨胀并填充倒角137，并将焊料元件152机械地连接到接触件120上，一并完成接触件组件。这在接触件120的尾部124上形成焊料块154。由于焊料块154是敲紧在接触件上，因此可以使用比现有技术的焊料球更大的焊料块154。图11示出了在其中没有接触件120的焊料块154。可以清楚地看出由部分197形成的膨胀部和里面部分196。如图8所示，焊料块154的边184，186，188，190，192从接触件120的尾部124的边130，132，134向内凹进，使得接触件120的一部分在它们之间露出。
与采用松散的焊料球的现有技术相反，焊料块154是在受控工艺中组装到接触件120上。
接着，其上带有焊料块154的接触件120料带嵌入晶片164内。然后，通过合适的方法去除接触件120之间的载体146，148，这样单独的接触件120形成并由晶片164支撑。晶片164和接触件120插入连接器组件(未示)内，以连接到对接接触件和印刷线路板(未示)上。接触件120的尾部124从连接器组件延伸出，用于与印刷线路板对接。
这些步骤优选是在一种连续生产线的组装过程中进行。如图所示，接触件120的料带沿着第一方向移动，而焊料带150垂直于接触件120的料带的移动方向移动。此外，冲头176，194，198和相关的冲模可以设计成每次形成多个焊料块。
印刷线路板是以常规的方式形成，并包括多个用于与接触件的尾部对接的导电焊盘(未示)。在每个焊盘上提供焊膏沉积物(未示)。
为了将其上带有焊料块154的每个接触件120与印刷线路板对接，接触件120的尾部124移动至靠着印刷线路板的导电焊盘，焊料块154至少部分浸入焊膏。尾部124的圆形尖端134用作进入焊膏的穿入者，当接触件120完全地与印刷线路板接合时，该圆形尖端134优选地接合并靠在导电焊盘上(一些焊膏可以残留，防止接触件尾部和焊盘的真正接合)。
印刷线路板可以不是完全平的，以及这些导电焊盘的共面度可以有变化。接触件120的尾部124和导电焊盘的接合有助于使与共面度差相关的焊接问题最小化，因为接触件120穿入焊膏沉积物内，并可以与导电焊盘真正接合，而不是如在焊料球上所发生的那样位于焊膏的顶部上。因此，提供了近似等于位于导电焊盘上的焊膏沉积物的厚度的共面度公差。在焊料块154和接触件120的边130，132，134之间形成的凹进处防止焊料块154破坏圆形尖端134和导电焊盘之间的接触区域的共面度。
接着，回流工艺将焊膏和焊料块154刚性对接在一起。在回流工艺过程中，焊料块154至少部分熔化并与熔化的焊膏混合，以形成焊点。位于焊料块154上平的末段184，186设置成足够靠近印刷线路板，以易于焊接，并可以使附加的焊料聚集在平的末段130，132和焊膏之间，使焊点更加牢固。由于接触件120穿入焊膏内，在回流工艺过程中减少了接触件120和焊膏之间的运动。至少部分熔化的焊料块154聚集在接触件120的第一端上的圆形尖端134处。
现请看图14-17所示的本发明的第三实施例。用于第三实施例的接触件120与第二实施例中的接触件120相同，并且以相同的方法形成。因此，相同的细节在这里不重复描述。
在形成接触件120之后，提供焊料带250，该焊料带可以由锡合金形成。使用顶挤件和相关的冲模200，在焊料带250的一侧上形成数个隔开的模柄(shanks)296。放置模柄296，使其穿过接触件120的相应孔136。
然后，使用下料配合冲头176和相关的冲模，在模柄296的周围从焊料带250冲压出多个预定的形状。该预定的形状大致像“狼头”。预定的形状具有顶边256、侧边258，260和底边262。顶边256具有大致为V形的凹进处278，以及位于该凹进处两侧的平的末段280，282。侧边258，260是直的，并且基本上垂直于位于顶边256上的平的末段280，282。底边262具有基本为平的末段284，286，以及在这两个末段之间的中间段。平的末段284，286基本上垂直于侧边258，260，并基本上平行于末段280，282。中间段是由第一表面288和第二表面290以及位于这两个表面之间的平段292形成，这两个表面从末段284，286分别彼此相向地逐渐收敛。第一表面288和第二表面290以及中间段292共同形成尖端。
已经描述了其中一个焊料元件连接到相应的接触件120上，其他的焊料元件是以相同的方法且同时地连接到相应的接触件120上。预定的形状通过下料配合冲头176接合并靠在接触件120的尾部124上，以形成焊料元件。由底边284，286，288，290，292形成的尖端基本上在轴向上沿着接触件120的轴线与位于尾部124上倒圆的尖端132对齐。
下料配合冲头176与模柄296接合，形成膨胀部，从而使模柄296膨胀并填充倒角137，将焊料元件机械地连接到接触件120上，并完成接触件组件。这在接触件120的尾部124上形成焊料块254。由于焊料块254是敲紧在接触件120上，因此可以使用比现有技术的焊料球更大的焊料块254。焊料块254的底边284，286，288，290，292从接触件120的尾部124的底边向内凹进，这样接触件120的一部分在它们之间露出。
与采用松散的焊料球的现有技术相反，焊料块254是在受控工艺中组装到接触件120上。
接着，其上带有焊料块254的接触件120的料带嵌入晶片164内。然后，通过合适的方法去除接触件120之间的载体，这样单独的接触件120形成并由晶片164支撑。晶片164和接触件120插入连接器组件(未示出)内，以连接到对接接触件和印刷线路板(未示出)上。接触件120的尾部124从连接器组件延伸出，用于与印刷线路板对接。
这些步骤优选是在一种连续生产线的组装过程中进行。如图所示，接触件120的料带沿着第一方向移动，而焊料带250垂直于接触件120的料带的移动方向移动。
印刷线路板是以常规的方式形成，并包括用于与接触件的尾部对接的导电焊盘(未示出)。在每个焊盘上提供焊膏沉积物(未示出)。
为了将其上带有焊料块254的每个接触件120与印刷线路板对接，接触件120的尾部124移动至靠着印刷线路板的导电焊盘，焊料块254至少部分浸入焊膏。尾部124的圆形尖端134用作进入焊膏的穿入者，当接触件120完全地与印刷线路板接合时，该圆形尖端优选地接合并靠在导电焊盘上(一些焊膏可以残留，防止接触件尾部和焊盘的真正接合)。
印刷线路板可以不是完全平的，以及这些导电焊盘的共面度可以有变化。接触件120的尾部124和导电焊盘的接合有助于使与共面度差相关的焊接问题最小化，因为接触件120穿入焊膏沉积物内，并可以与导电焊盘真正接合，而不是如在焊料球上所发生的那样位于焊膏的顶部上。因此，提供了近似等于位于导电焊盘上的焊膏沉积物的厚度的共面度公差。在焊料块254和接触件120的底边之间形成的凹进处防止焊料块254破坏圆形尖端234和导电焊盘之间的接触区域的共面度。
接着，回流工艺将焊膏和焊料块254固定对接在一起。在回流工艺过程中，焊料块154至少部分熔化并与熔化的焊膏混合，以形成焊点。位于焊料块254上平的末段284，286足够靠近印刷线路板，以易于焊接，并可以使额外的焊料聚集在接触件120平的末段和焊膏之间，使焊点更加牢固。由于接触件120穿入焊膏内，在回流工艺过程中减少了接触件120和焊膏之间的运动。至少部分熔化的焊料块254聚集在接触件120的第一端上的圆形尖端134处。
请看图18所示的本发明的第四实施例。用于第四实施例的接触件120与第二实施例中的接触件120相同，并且以相同的方法形成。因此，相同的细节在这里不重复描述。
第四实施例与第二实施例的不同点在于：从可以由锡合金形成的焊料带冲压出的预定形状不同。预定的形状具有顶边356、侧边358，360和底边362。顶边356是直的。侧边358，360是直的，并且基本上垂直于直的顶边356。圆角将顶边356和相应的侧边358，360连接起来。底边362具有基本为平的末段384，386，以及位于这两个末段之间的中间段。平的末段384，386基本上垂直于侧边358，360，并基本上平行于顶边356。圆角将平的末段384，386和相应的侧边358，360连接起来。中间段是由第一表面388和第二表面390以及位于这两个表面之间的平段392形成，这两个表面从末段384，386分别彼此相向地逐渐收敛。第一表面388和第二表面390以及中间段392共同形成尖端。
在第四实施例中，平的末段384，386比平的末段184，186更靠近位于尖端上的平段392；在第二实施例中，284，286远离位于尖端上的平段192，292。
在该第四实施例中形成的预定形状以在第二实施例中所描述的相同方法，对接到接触件120上，形成焊料块354，并连接到印刷线路板上，如在第二实施例中所述。
在回流工艺过程中，焊料块354至少部分熔化并与熔化的焊膏混合，形成焊点。位于焊料块354上平的末段384，386足够靠近印刷线路板，易于焊接，并可以使附加的焊料聚集在接触件120平的末段和焊膏之间，使焊点更加牢固。由于平的末段384，386靠近位于尖端上的平段392，这促进熔化焊料的更好毛细作用，以获得更加牢固的焊点。由于接触件120穿入焊膏内，在回流工艺过程中减少了接触件120和焊膏之间的运动。至少部分熔化的焊料块354聚集在接触件120的第一端上的圆形尖端134处。
请看图19所示的本发明的第五实施例。在第五实施例所示的焊料块354与在第四实施例所示的相同。
用于第五实施例的接触件120与第二实施例中的接触件120基本相同，因此这里只描述不同的地方。另外，相同的附图标记用于相同的部件。
本体122包括穿过其自身的孔402，该孔位于尾部124和用于将接触件120连接到晶片上的孔。孔402是椭圆形的，并且其长轴沿着接触件120的纵向轴线对准。因此，在孔402的两侧形成两条窄梁404，406。通过常规的方法，由板材形成孔402和窄梁404，406，例如从板材冲压出接触件120。
孔402和窄梁404，406的设置提高了形成的焊点的疲劳强度。由于在使用时出现的温度循环，与接触件120相连的印刷线路板和连接器组件以不同的比率膨胀。因此，接触件120相对于焊点而转动。当发生充分或反复的转动时，焊点可能折断。孔302和窄梁404，406的设置大大减小了接触件120嵌入焊膏内的部分的转动。当悬臂梁弯曲时，它的自由端也转动；这是由变形悬臂梁的形状导致的结果，该形状为抛物线。椭圆形孔402限制了接触件120所有剩余部分的弯曲，从而减少了转动，并大大减少了否则焊膏可能要经受的扭曲作用。因此，更小的力传递到接触件120嵌入焊膏的部分，提高了疲劳强度。
现请看图20至23所示的本发明的第六实施例。
首先，提供导电板材(未示出)。通过常规的方法，由该板材形成接触件520的连续料带，例如由板材冲压形成接触件520。每个接触件520包括基本上为矩形的本体522，该本体具有设在其第一端上的尾部524和设在其第二端上的对接触头526。本体522具有穿过其自身的一对孔528，用于将相应接触件520连接到一晶片上。每个接触件520的尾部524基本上是圆形的。尾部524包括平行于本体522两侧的两条直边531，533，和圆形末端534。孔536穿过尾部524设置。孔536基本上是圆形，但可以设计成其他形状。对接触头526是常规的，并且可以允许在其间插入对接触头(未示出)。虽然图20至22所示的是阳接触件520，但应当理解为可以用适当的对接阴接触件来取代，根据本发明形成阴接触件。如同在其他实施例所设置，在本体522的第一端和第二端上在料带上相邻接触件520之间设有载体部分(未示出)。接触件520是由合适材料形成，例如铜合金，或有选择地在尾部524上镀锡及在对接接触件526上镀金的镍。
然后，连续地进给焊条(未示出)，该焊条可以由锡合金形成。焊条具有圆形的横截面，该横截面的尺寸略小于孔536的尺寸。但是，应当理解的是，焊条的横截面可以是其它形状。接着，通过合适的方法将焊条切成预定的长度，以形成焊料元件552。然后，将焊料元件552插入孔536内。
接着，通过合适的方法对焊料元件552进行冷成形，以将焊接元件552机械地连接到接触件520的尾部524，进而在接触件520的尾部524上形成焊料块554并完成接触件组件。由于焊料块554是敲紧在接触件520上，所以可以提供比现有技术的焊料球更大的焊料块554。作为冷成形的结果，焊料元件552变形成位于接触件520的尾部524上的圆形焊料块554。如图22和23所示，形成的焊料块554覆盖(overlaps)接触件520的尾部524的边，使得接触件520的一部分不在整个焊料块554的周围露出。这是通过提供足够长的焊条而实现，因此要提供足够的材料，以形成膨胀部，该膨胀部覆盖接触件520尾部524的边。与采用松散的焊料球的现有技术相反，焊料块554是在受控工艺中组装到接触件520上。
接着，其上连接有焊料块554的接触件520的料带嵌入晶片564内。然后，通过合适的方法去除相邻接触件520之间的载体，这样各个接触件520形成并由晶片564支撑。其上安装有接触件520的晶片564插入连接器组件566内，以连接到对接连接器组件(未示出)和印刷线路板(未示出)上。接触件520的尾部524从连接器组件566延伸出，用于与印刷线路板对接。
这些步骤优选是在一种连续生产线的组装过程中进行。将焊料元件552连接到接触件520可以每次在一个接触件上，一排接触件上，或者已经组装到塑料模制品内的一排接触件上实现。
印刷线路板是以常规的方式形成，并包括用于与接触件520对接的导电焊盘。以常规的方式在每个焊盘上提供焊膏沉积物。
为了将带有焊料块554的每个接触件520与印刷线路板对接，尾部524移向印刷线路板上的导电焊盘，焊料块554至少部分浸入焊膏。焊料块554圆形末端用作进入焊膏的穿入者，当接触件520完全地与印刷线路板接合时，该圆形末端接合并靠在导电焊盘上(一些焊膏可以残留，防止焊料块554和焊盘的真正接合)。
印刷线路板可以不是完全平的，以及各导电焊盘的共面度可以有变化。焊料块554和导电焊盘的接合有助于使与共面度差相关的焊接问题最小化，因为尾部524穿入焊膏沉积物内，以及焊料块554可以与导电焊盘真正接触，而不是如在焊料球上所发生的那样位于焊膏的顶部上。因此，提供了近似等于焊膏沉积物的厚度的共面度公差。
接着，回流工艺将焊膏和焊料块554刚性地对接在一起，以形成焊点。在回流工艺过程中，焊料块554至少部分熔化并与熔化的焊膏混合。由于接触件520穿入焊膏内，在回流工艺过程中减少了接触件520和焊膏之间的运动。至少部分熔化的焊料块554聚集在接触件520的第一端上的圆形尖端534处。因此，焊点没有形成凸出部，该凸出部可能发生在焊料球上。
图24说明了第六实施例的替代方案，构成本发明的第七实施例。接触件520相同地形成在第六实施例中的接触件520，相同的部件用相同的附图标记表示。
在形成接触件520之后，连续地进给焊条(未示出)，该焊条可以由锡合金形成。焊条具有圆形的横截面，该横截面的尺寸略小于接触件520内的孔的尺寸。但是，应当理解的是，焊条的横截面可以是其它形状。接着，通过合适的方法将焊条切成预定的长度，以形成焊料元件(未示出)，类似于在图21中所示的，但是焊料元件的预定长度比第六实施例的焊料元件552更短。然后，焊料元件插入接触件520内的孔内。
接着，通过合适的方法对焊料元件进行冷成形，以将焊接元件机械地连接到接触件520的尾部524，进而在接触件520的尾部524上形成焊料块554’并完成接触件组件。由于焊料块554’是敲紧在接触件520上，所以可以提供比现有技术的焊料球更大的焊料块554’。作为冷成形的结果，焊料元件变形成位于接触件520的尾部524上的圆形焊料块554’。如图24所示，该形成的焊料块554’从接触件520的尾部524的边向内凹进，因此接触件520的一部分在整个焊料块554’的周围露出。与采用松散的焊料球的现有技术相反，焊料块554’是在受控工艺中组装到接触件520上。
接着，其上连接有焊料块554’的接触件520的料带嵌入晶片564内。然后，通过合适的方法去除相邻接触件520之间的载体，这样各个接触件520形成并由晶片564支撑。其上安装有接触件520的晶片564插入连接器组件566内，以连接到对接连接器组件(未示出)和印刷线路板(未示出)上。接触件520的尾部524从连接器组件566延伸出，用于与印刷线路板对接。
这些步骤优选是在一种连续生产线的组装过程中进行。将焊料元件连接到接触件520上可以每次在一个接触件上，一排接触件上，或者已经组装到塑料模制品内的一排接触件上实现。
印刷线路板是以常规的方式形成，并包括用于与接触件520对接的导电焊盘。以常规的方式在每个焊盘上提供焊膏沉积物。
为了将其上带有焊料块554’的每个接触件520与印刷线路板对接，尾部524移向位于印刷线路板上的导电焊盘，焊料块554’至少部分浸入焊膏。尾部524圆形末端用作进入焊膏的穿入者，当接触件520完全地与印刷线路板接合时，该圆形末端接合并靠在导电焊盘上(一些焊膏可以残留，防止接触件520的尾部524和焊盘的真正接合)。
印刷线路板可以不是完全平的，以及各导电焊盘的共面度可以有变化。接触件520的尾部524和导电焊盘的接合有助于使与共面度差相关的焊接问题最小化，因为接触件520穿入焊膏沉积物内，并可以与导电焊盘真正接合，而不是如在焊料球上所发生的那样位于焊膏的顶部上。因此，提供了近似等于位于导电焊盘上的焊膏沉积物的厚度的共面度公差。在焊料块554’和接触件520尾部524的边之间形成的凹进处防止焊料块554’破坏圆形末端534和导电焊盘之间的接触区域的共面度。
接着，回流工艺将焊膏和焊料块554’刚性对接在一起，以形成焊点。在回流工艺过程中，焊料块554’至少部分熔化并与熔化的焊膏混合。由于接触件520穿入焊膏内，在回流工艺过程中减少了接触件520和焊膏之间的运动。至少部分熔化的焊料块554聚集在接触件520的第一端上的圆形末端534处。因此，焊点没有形成可能发生在焊料球上的凸出部。
现请看图25-29所示的本发明的第八实施例。用于第八实施例的接触件120与第二实施例中的接触件120相同，并且以相同的方法形成。因此，同样的细节在这里不重复描述。
除了焊料块654包括在这里讨论的过应力保护特征之外，第八实施例的焊料块654是以一种类似于图14-17所示的第三实施例的方法形成。
在形成接触件120之后，提供焊料带，该焊料带可以由锡合金形成。以一种关于图14和15所描述的相同方式，使用顶挤件和相关的冲模，在焊料带的一侧上形成数个隔开的模柄。每个模柄296穿过各自接触件120的相应孔136设置。
然后，以一种关于图14和15所描述的相同方式，使用下料配合冲头和相关的冲模，在相应的模柄296的周围从焊料带冲压出数个预定的形状。如在图25中最清楚所示，预定的形状具有顶边656、侧边658，660和底边662。顶边656是直的。侧边658，660是直的，并且基本上垂直于直的顶边656。圆角将顶边656和相应的侧边658，660连接起来。底边662具有基本为平的末段684，686，以及位于这两个末段之间的中间段。平的末段684，686基本上垂直于侧边658，660，并基本上平行于顶边656。圆角将平的末段684，686和相应的侧边658，660连接起来。中间段是由第一表面688和第二表面690以及圆形尖端692形成，这两个表面从末段684，686分别彼此相向地逐渐收敛。第一表面688和第二表面690以及中间段692共同形成一尖端。因此，除了设有圆形尖端692代替平段392，该预定的形状与第三实施例的相同。平的末段684，686比平的末段184，186更靠近圆形尖端692；在第二实施例中，284，286远离位于尖端上的平段192，292。
已经描述了其中一个焊料元件连接到相应的接触件120上，其他的焊料元件是以相同的方法且同时地连接到相应的接触件120上。预定的形状通过下料配合冲头接合并靠在接触件120的尾部124上，以形成焊料元件。由底边684，686，688，690，692形成的尖端沿着接触件120的轴线，延伸超过由尾部124基本为平的末段130，132和弯曲的中间段134限定的底边。焊料元件的两侧与尾部124的两侧对齐。
以一种与关于图14和15所描述的相同方式，下料配合冲头与模柄296接合，以形成膨胀部，从而使模柄296膨胀并填充倒角137，同时将焊料元件机械地连接到接触件120上，并完成接触件组件。这在接触件120的尾部124上形成焊料块654。由于焊料块654是敲紧在接触件120上，因此可以使用比现有技术的焊料球更大的焊料块654。焊料块654的底边684，686，688，690，692覆盖接触件120的尾部124的底边。
与采用松散的焊料球的现有技术相反，焊料块654是在受控工艺中组装到接触件120上。
接着，带有焊料块654的接触件120的料带嵌入晶片(未示出)内。然后，通过合适的方法去除接触件120之间的载体(未示出)，这样各个接触件120形成并由晶片支撑。晶片和接触件120插入连接器组件(未示出)内，以连接到对接接触件和印刷线路板(未示出)上。接触件120的尾部124从连接器组件延伸出，用于与印刷线路板对接。
这些步骤优选是在一种连续生产线的组装过程中进行。接触件120的料带沿着第一方向移动，而焊料带垂直于接触件120的料带的移动方向移动。
印刷线路板是以常规的方式形成，并包括用于与接触件的尾部对接的导电焊盘(未示出)。在每个焊盘上提供焊膏沉积物(未示出)。
为了将其上带有焊料块654的每个接触件120与印刷线路板对接，焊料块654的端部移动至靠着导电焊盘，且焊料块654至少部分浸入焊膏。焊料块654圆形尖端629用作进入焊膏的穿入者，当接触件120完全地与印刷线路板接合时，该圆形尖端优选地接合并靠在导电焊盘上(一些焊膏可以残留，防止焊料块654和焊盘的真正接合)。在焊料块654与导电焊盘接合时，模柄296和焊料块654之间的连接点可能剪断，例如连接点具有3.0至4.0牛顿的抗剪强度。在发生剪断时，焊料块654沿着尾部124移动，直到焊料块654的圆形尖端692与接触件120弯曲的中间段134对齐。焊料块654保持抵靠在尾部124上。这提供了与印刷线路板的更好兼容性。
印刷线路板可以不是完全平的，以及各导电焊盘的共面度可以有变化。接触件120的尾部124和导电焊盘的接合有助于使与共面度差相关的焊接问题最小化，因为接触件120穿入焊膏沉积物内，并在焊料块654剪断时将与导电焊盘真正接合，而不是如在焊料球上所发生的那样位于焊膏的顶部上。因此，提供了近似等于位于导电焊盘上的焊膏沉积物的厚度的共面度公差。
接着，回流工艺将焊膏和焊料块654刚性对接在一起。在回流工艺过程中，焊料块654至少部分熔化并与熔化的焊膏混合，以形成焊点。位于焊料块654上平的末段684，686足够靠近印刷线路板，以易于焊接，并可以使附加的焊料聚集在接触件120平的末段和焊膏之间，使焊点更加牢固。由于接触件120穿入焊膏内，在回流工艺过程中减少了接触件120和焊膏之间的运动。至少部分熔化的焊料块654聚集在接触件120的第一端上的圆形尖端134处。
图30示出了本发明的第九实施例。该实施例示出了焊料块754的一种替代形状。焊料块754具有圆边，而不是如在第八实施例所示的“狼头”状。与第八实施例相同，焊料块754悬置在接触件120的端部上，以提供关于第八实施例所讨论的过应力保护特征。
请看图31和32所示的本发明的第十实施例。
用于第十实施例的接触件120与第二实施例中的接触件120基本相同，因此这里只描述不同的地方。另外，相同的附图标记用于相同的部件。
在第二实施例中设置的穿过尾部124的孔136已被消除了。相反地，焊料块854是夹紧在接触件120的尾部124上。尾部124的每条直的侧边131，133具有切口839，841，这两个切口是沿着相应的侧边131，133的长度而设置。
在形成接触件120之后，提供焊料带，该焊料带可以由锡合金形成。使用下料配合冲头和相关的冲模，从焊料带冲压出数个预定的形状。预定的形状具有形状大致像“狼头”的主体859，该主体具有从其延伸出的两条臂861，863。预定的形状具有顶边856、侧边858，860、从侧边858向外延伸的臂861、从侧边860向外延伸的臂863，和底边862。侧边858，260是直的，并且基本上垂直于顶边856。底边862具有基本为平的末段884，886，以及位于这两个末段之间的中间段。平的末段884，886基本上垂直于侧边858，860，并基本上平行于顶边856。中间段是由第一表面888和第二表面890形成，这两个表面从末段884，886分别彼此相向地逐渐收敛到圆形末端892。第一表面888和第二表面890以及圆形末端892形成一尖端。
已经描述了其中一个焊料元件连接到相应的接触件120上，可以理解的是其他的焊料元件是以相同的方法且同时地连接到相应的接触件120上。主体859接合并靠在接触件120的尾部124一侧上，以形成焊料元件。边884，886，888，890，892沿着接触件120的轴线，延伸超过位于尾部124上圆形尖端132。虽然底边884，886，888，890，892延伸超过位于尾部124上圆形尖端132，但应当理解为这些边可以与接触件120的边对齐或者由其向内凹进。
通过合适的方法将臂861，863弯曲，使其包覆在尾部124的周围，并嵌入在切口839，841内。那么，相对于焊料元件的主体859，臂861，863的端部将位于尾部124的相反侧上。这将焊料元件机械地连接到接触件120上并完成接触件组件。这在接触件120的尾部124上形成焊料块854。由于焊料块854是夹紧在接触件120上，因此可以使用比现有技术的焊料球更大的焊料块854。与采用松散的焊料球的现有技术相反，焊料块854是在受控工艺中组装到接触件120上。
虽然示出并描述了两条臂861，863，但是只设有单条臂包覆在接触件120的尾部124，或设有多于两条臂，这都落入本发明的范围。
接着，带有焊料块854的接触件120的料带嵌入晶片内。然后，通过合适的方法去除接触件120之间的载体，这样各个接触件120形成并由晶片支撑。晶片和接触件120插入连接器组件(未示出)内，以连接到对接接触件和印刷线路板(未示出)上。接触件120的尾部124从连接器组件延伸出，用于与印刷线路板对接。
这些步骤优选是在一种连续生产线的组装过程中进行。
印刷线路板是以常规的方式形成，并包括用于与接触件的尾部对接的导电焊盘(未示出)。在每个焊盘上提供焊膏沉积物(未示出)。
为了将其上带有焊料块854的每个接触件120与印刷线路板对接，焊料块854移动至靠着所述导电焊盘，并至少部分浸入焊膏。焊料块854圆形尖端892用作进入焊膏的穿入者，当接触件120完全地与印刷线路板接合时，该圆形尖端优选地接合并靠在导电焊盘上(一些焊膏可以残留，防止接触件尾部和焊盘的真正接合)。
印刷线路板可以不是完全平的，以及各导电焊盘的共面度可以有变化。焊料块854的尾部圆形尖端892和导电焊盘的接合有助于使与共面度差相关的焊接问题最小化，因为焊料块854穿入焊膏沉积物内，并可以与导电焊盘真正接合，而不是如在焊料球上所发生的那样位于焊膏的顶部上。因此，提供了近似等于位于导电焊盘上的焊膏沉积物的厚度的共面度公差。
接着，回流工艺将焊膏和焊料块854刚性对接在一起。在回流工艺过程中，焊料块854至少部分熔化并与熔化的焊膏混合，以形成焊点。位于焊料块854上平的末段884，886足够靠近印刷线路板，以易于焊接，并可以使额外的焊料聚集在接触件120平的末段和焊膏之间，使焊点更加牢固。由于接触件120穿入焊膏内，在回流工艺过程中减少了接触件120和焊膏之间的运动。至少部分熔化的焊料块854聚集在接触件120的第一端上的圆形尖端134处。
在每个这些实施例中，焊料块是机械地连接到接触件上，而没有熔合接触件。焊料块不是如在现有技术中焊料球是熔合到接触件的端部上那样熔合到接触件上。
虽然关于接触件的料带，已经描述了接触件的实施例，但是应当理解为该方法可以用于一次一个地形成接触件。
应当理解为，孔402可以设在其他实施例的接触件20，120中，以获得相同的好处。
虽然描述了本发明优选的实施例，但是可预想到，在不离开权利要求的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以设计出本发明各种不同的改动。

Claims (26)

1.一种方法，包括如下步骤：
形成具有一轴线的焊料元件；
提供接触件，该接触件具有本体和与所述本体对齐的头部，所述本体和头部形成一轴线，所述头部包括边，这些边逐渐向内收敛到一尖端，以及穿过所述头部设置的孔；
对所述焊料元件进行冷成形，使得所述焊料元件的至少一部分进入所述孔内，从而将所述焊料元件机械地连接到所述接触件上，而没有将所述焊料元件熔合到所述接触件上，
其中，当所述焊料元件浸入焊膏时，所述焊料元件用作穿入者。
2.根据权利要求1所述的方法形成的接触件组件。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述焊料元件具有至少一条边，该边从所述逐渐收敛的边和所述头部的所述尖端向内凹进，使得所述头部用作穿入者。
4.根据权利要求3所述的方法形成的接触件组件。
5.根据权利要求3所述的方法形成的接触件组件，其中，所述头部具有泪滴状。
6.根据权利要求3所述的方法形成的接触件组件，其中，所述焊料元件具有矩形部分和三角形部分，所述三角形部分被用来穿入焊膏，所述矩形部分支撑进入所述孔中的焊料元件的部分。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述焊料元件具有至少一条边，该边覆盖所述逐渐收敛的边和所述头部的所述尖端，使得所述焊料元件用作穿入者。
8.根据权利要求7所述的方法形成的接触件组件。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述焊料元件具有矩形部分和三角形部分，所述三角形部分被用来穿入焊膏，所述矩形部分支撑进入所述孔中的焊料元件的部分。
10.一种方法，包括如下步骤：
提供接触件，该接触件具有头部和穿过所述头部的孔；
形成模柄；
将所述模柄安装到焊料带上；
在所述模柄的周围从所述焊料带形成预定的形状，所述预定的形状和所述模柄形成焊料元件；
使所述模柄延伸穿过所述孔，且放置所述预定的形状，使其靠在所述头部上，使得所述预定的形状邻近，但不进入所述孔内；以及
对所述模柄进行冷成形，使所述模柄在所述孔内变形，从而将焊料元件机械地连接到所述接触件上，而没有将所述焊料元件熔合到所述接触件上。
11.根据权利要求10所述的方法形成的接触件组件。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括将所述模柄从所述预定的形状剪断的步骤。
13.一种方法，包括如下步骤：
形成焊料元件，所述焊料元件包括本体和从所述本体延伸出的至少一条臂；
形成接触件，所述接触件具有本体和与所述本体对齐的头部，所述头部包括边，这些边逐渐向内收敛到一尖端；
放置所述焊料元件，使其靠在所述头部上；以及
对所述至少一条臂进行冷成形，以将所述至少一条臂包覆在所述接触件的周围，从而将所述焊料元件机械地连接到所述接触件上，而没有将所述焊料元件熔合到所述接触件上，
其中，当所述焊料元件浸入焊膏时，所述焊料元件用作穿入者。
14.根据权利要求13所述的方法形成的接触件组件。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述接触件具有至少一条边，以及所述焊料元件的至少一条边覆盖所述头部的所述至少一条边。
16.根据权利要求15所述的方法形成的接触件组件。
17.一种方法，包括如下步骤：
形成焊料元件；
形成接触件，所述接触件具有头部和穿过所述头部的孔；
放置所述焊料元件，使其靠在所述头部上，使得所述焊料元件邻近但不进入所述孔内；以及
对所述焊料元件进行冷成形，以使所述焊料元件的一部分变形，使得所述部分嵌入所述孔内，从而将所述焊料元件机械地连接到所述接触件上，而没有将所述焊料元件熔合到所述接触件上。
18.根据权利要求17所述的方法形成的接触件组件。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述头部具有至少一条边，以及所述焊料元件的至少一条边从所述头部的所述至少一条边向内凹进。
20.根据权利要求19所述的方法形成的接触件组件。
21.根据权利要求19所述的方法形成的接触件组件，其中，所述焊料元件具有矩形部分和三角形部分，所述三角形部分被用来穿入焊膏，所述矩形部分支撑进入所述孔中的焊料元件的部分。
22.根据权利要求17所述的方法，其中，所述头部具有至少一条边，以及所述焊料元件的至少一条边覆盖所述头部的所述至少一条边。
23.根据权利要求22所述的方法形成的接触件组件。
24.根据权利要求22所述的方法形成的接触件组件，其中，所述焊料元件具有圆形。
25.根据权利要求22所述的方法形成的接触件组件，其中，所述焊料元件具有矩形部分和三角形部分，所述三角形部分被用来穿入焊膏，所述矩形部分支撑进入所述孔中的焊料元件的部分。
26.一种接触件组件，包括：
接触件，所述接触件具有包括第一端和第二端的本体、设在所述本体的所述第一端上的尾部、设在所述本体的所述第二端上的头部，和在所述头部和所述尾部之间穿过所述本体的孔；和
具有被压入所述孔中的部分的焊料元件，以便于所述焊料元件连接到所述头部，所述焊料元件延伸超过所述头部。
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