CN101641844B - 嵌入模制的引线框组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于电连接器的嵌入模制的引线框组件(IMLA)被公开。IMLA可以包括一个阵列的导电触头，包覆模制在所述阵列的触头上的介电引线框壳体，和布置在引线框壳体中的质量块。添加质量块可以偏移IMLA的重心，从而为非比例配置型球栅阵列连接器提供平衡重。

Description

嵌入模制的引线框组件
技术领域
本发明总体上涉及电连接器。更具体地讲，本发明涉及嵌入模制的引线框组件。背景技术
电连接器，例如球栅阵列(BGA)连接器，通常利用多个焊料连接部安装到基板表面上。焊料连接部用作基板与连接器上的触头垫之间的机械和电连接部。
一些BGA连接器的重量不是均匀地分布在整个焊球(或其它可熔元件)上。例如，一些BGA连接器例如直角型BGA连接器的重心可能从其几何中心偏移到这样的程度，即导致引起连接器在基板上倾斜(或跷起)。这样的倾斜可能改变球栅阵列的焊球上的压力。换言之，连接器的重量可能在焊球之间不均匀地分布。这种不均匀分布可能在焊球被熔化以形成电连接部时导致各个焊球的坍塌性能和高度不同。这些因素使得所产生的焊料连接部的强度和完整性降低。在极端情况下，倾斜可能导致可能会将焊球从相关的触头垫分离，从而为电连接部的形成造成障碍。发明内容
本发明提供了一种嵌入模制的引线框组件(IMLA)或电连接器，其包括多个IMLA。所述IMLA/连接器可以包含质量块。质量块可以由触头或承载框冲裁加工留下的传统边角废料形成。
这样的IMLA可以包括一个阵列的导电触头，包覆模制在所述阵列的触头上的介电引线框壳体，和布置在引线框壳体中的质量块。在初始阶段，IMLA可以具有不带质量块时的第一重心。当质量块被添加后，IMLA可以具有第二重心，IMLA关于第二重心取得平衡。在这样的平衡IMLA中，重量可以被均匀分布，并且焊球可以被均匀地压缩。
更具体地讲，本发明可以包括一种引线框组件，其包括由导电金属片材形成的一个阵列的导电触头，包覆模制在所述阵列的触头上的介电引线框壳体，布置在介电引线框壳体上的质量块，以使得引线框组件具有不带质量块时的第一重心和带有质量块时的第二重心，其中引线框组件关于第一重心不平衡、关于第二重心平衡。导电触头和质量块可以都从同一导电金属片材冲裁出来，或者质量块可以是导电金属片材上保留的边角废料部分，以减少导电金属片材的浪费。焊球可以被连接至所述阵列的导电触头，其中焊球限定出可熔区域，并且第二重心位于所述可熔区域的中心的上方。质量块的重量可以是同样尺寸的塑料质量块的三到七倍，更优选5.5倍。所述阵列的导电触头可以是直角型导电触头。引线框组件还可以包括承载框，其中引线框组件被布置在承载框上。还可以设置能够接收引线框组件的壳体。
制造直角型电连接器的方法可以包括下述步骤：提供连接器壳体，从至少一个导电金属片材冲裁出直角型导电触头和平衡质量块(平衡重)，形成多个引线框组件，它们每个包括承载着直角型导电触头和质量块的介电引线框壳体，以及将所述多个引线框组件定位在连接器壳体中，以使得焊球限定出可熔区域，并且直角型电连接器的重心定位在可熔区域上方。从至少一个导电金属片材冲裁出直角型导电触头和平衡质量块的步骤还可以包括从同一导电金属片材冲裁出直角型导电触头和平衡质量块的步骤。从同一导电金属片材冲裁出直角型导电触头和平衡质量块的步骤还可以包括从同一导电金属片材的边角废料部分冲裁出平衡质量块的步骤。附图说明
图1是嵌入模制的引线框组件(IMLA)的侧视图。
图2是导电引线框在冲裁之后的侧视图。
图3是图2中的导电引线框在包覆模制之后的侧视图。
图4是图2中的导电引线框在承载框去除后的侧视图，显示出整个连接器组件的重心。
图5是将IMLA安置到连接器壳体中时的透视图。
图6是图5中的IMLA几乎完全插入连接器壳体时的透视图。
图7是图5中的IMLA完全插入连接器壳体后的透视图。
图8A和8B是直角型连接器的透视图。具体实施方式
附图中描绘了嵌入模制的引线框组件(IMLA)，其适于用在直角型球栅阵列(BGA)连接器中。IMLA 10被结合这种特定类型的连接器来描述，仅仅是为了解释的目的；IMLA 10的替代性实施方式可以被构造出来，以便与几乎任何类型的表面安装型连接器一起使用。总体而言，本发明可以包括由导电金属片材46成形或冲裁出的一个阵列的导电触头15，包覆模制在所述阵列的导电触头15上的介电引线框壳体18，和由导电金属片材46成形或冲裁出并且布置在介电引线框壳体18上的质量块20，以使得引线框组件10具有不带质量块时20时的第一重心和带有质量块时的第二重心20，其中引线框组件10关于第一重心不平衡、关于第二重心平衡。
图1描绘了IMLA 10的示例性实施方式。如图所示，IMLA10可以包括延伸穿过引线框壳体18的多个导电触头15。IMLA 10还可以包括埋入引线框壳体18中的质量块20(图2)，和用于将IMLA 10定位在连接器壳体24(示于图5-6)中的对正件22。塑料中的空隙，如图1和5-8B中以示例性直角三角形表示，也可以用于偏移电连接器的重心。所述空隙可以具有其它形状或尺寸。
每个触头15可以包括终端部32，引线部36，和配合端38。每个引线部36可以延伸在相应终端部32和相应配合端38之间。引线部36可以被弯折，以使得终端部32沿着与配合端38延伸的方向正交的方向延伸。终端部32相对于配合端38延伸的方向可以改变，取决于连接器的用途。
各触头15可以被并排地布置在引线框壳体18中，以使得配合端38形成靠近壳体18的前边缘43的直线触头阵列42，并且终端部32沿着壳体18的底部形成水平定向排44。如图所示，直线触头阵列42可以布置成触头列，当然也可以理解，直线触头阵列42可被布置成触头排。此外，尽管IMLA 10被描绘为具有特定数量的触头15，但可以理解，IMLA 10可以包括任何期望数量的触头15。
触头15的终端部32可以包括可熔元件，例如焊球。焊球可以形成球栅阵列45(示于图8B)。每个焊球可以接触印刷电路板(PCB)上的相关触头垫，所述印刷电路板在连接器安装于其上时可以限定出可熔区域。
IMLA 10可以利用本领域中公知的技术制造。例如，质量块20、对正件22和触头15可以由同一金属导电片材46冲裁或成形，优选在同一冲裁或成形加工步骤中形成。质量块20可以由导电金属片材46上的残留部分形成，在本发明之前，这种残留部分在触头或承载框的冲裁加工过程中将被作为边角金属废料从导电金属片材或承载框上去除。利用残留部分可以减少导电片材的浪费，并且同时提供质量块分布和平衡机构或系统，用于组装好的电连接器90(图8A)。如示于图2，质量块20、对正件22和触头15可能在冲裁步骤之后保持附连在承载框47上。在电触头被包覆模制并且IMLA与承载框47分离后，质量块可以与通过后续冲裁承载框47而形成的电触头电绝缘。
接下来，引线框壳体18可以被包覆模制到触头15、质量块20和对正件22上。引线框壳体18可以由介电材料例如塑料制成。引线框壳体18可以包括从引线框壳体18的顶部64延伸的IMLA限位件60。限位件60可以适于接合形成在连接器壳体24中的限位槽68(将在后面描述)。限位件60在图中描绘成燕尾形，然而，限位件60并不局限于这样的结构。例如，限位件60和限位槽68的组合还可以是舌槽配合结构。
质量块20被描绘为安置在IMLA 10的上侧角部中，并且具有特定性状。然而，质量块20并不局限于所示出的位置，也不局限于所示出的形状。因此，质量块20可以具有能够偏移IMLA 10的原始重心的任何位置和任何形状。
典型地，不包含质量块20并且具有原始重心的IMLA会引起连接器特别是直角型连接器在边缘处抵靠在PCB上并且从PCB的安装表面倾斜。通过添加质量块20，连接器的原始重心可以偏移至第二重心72。如图4所示，第二重心72可以基本上位于球栅阵列45的中心74上方。质量块20的重量可以是其取代或移开的同样尺寸的塑料质量块的重量的大约3至7倍，优选为其5.5倍。然而，质量块的重量可能取决于多个因素，例如触头15的数量和IMLA 10的尺寸。优选地，质量块20可以具有这样的重量，其能够平衡IMLA 10并将IMLA的重心偏移到球栅阵列45的中心上方的位置。
一旦IMLA 10已被制造出来，其可以被安置到连接器壳体24中。图5-7描绘了IMLA 10被向壳体24中安置。如图5所示，限位件60可以接合形成在壳体24的顶部78中的限位槽68。当IMLA 10几乎完全插入时，如示于图6，对正件22可以接合形成在壳体24的基部88中的对正槽84。对正件22和对正槽84之间的配合可以形成干涉配合或锁定作用，以便保持壳体24。图7示出了IMLA 10完全插入壳体24中。
图8A和8B描绘了完成后的直角型连接器90。如图所示，连接器90可以包括多个IMLA 10。在这方面，连接器90可以包括任何数量的IMLA 10。例如，如图所示，连接器90可以包括十三个IMLA10。
连接器90可以被安置在PCB上，以使得每个焊球基本上对准PCB上的相应触头垫，如前面所指出。焊球随后可以通过适宜的过程而被加热，例如回流式操作。加热导致焊球熔化，并且通过冷却，触头15的终端部32和相关的触头垫之间形成电连接部。
常规的直角型连接器的重心偏离连接器的球栅阵列的中心。连接器的重量(穿过重心起作用)，再加上PCB借助于焊球施加在连接器上的反作用力，会在连接器上产生扭矩。这种扭矩如果不被抵消，会引起连接器倾斜，从而至少会导致一些焊球与它们相应的触头垫失去接触或不能具有共同的几何形状。
通过使用IMLA 10，连接器90的重心可以基本上布置在连接器的球栅阵列45的中心上方。埋入每个IMLA 10的引线框壳体24中的组合附加质量块20可以用作配重，以抵消作用于常规连接器上的扭矩。因此，连接器的上述倾斜可以被防止。换言之，连接器壳体24和IMLA 10的组合重心即第二重心可以位于球栅阵列45上方，更具体地讲，位于所述可熔区域的中心的上方，响应于连接器90的重量由焊球施加的反作用力不会引起连接器90跷起。通过在每个IMLA10中添加质量块20，当连接器90在安装过程中被安置在PCB上时，可以将触头对正和保持在每个焊球与其相关触头垫之间。

Claims (13)

1.一种引线框组件，包括：
由导电金属片材形成的一个阵列的导电触头；
包覆模制在所述阵列的导电触头上的介电引线框壳体；以及
布置在介电引线框壳体上的质量块，以使得引线框组件具有不带质量块时的第一重心和带有质量块时的第二重心，其中引线框组件关于第一重心不平衡、关于第二重心平衡。
2.如权利要求1所述的引线框组件，其中，导电触头和质量块均由同一导电金属片材冲裁而成。
3.如权利要求1所述的引线框组件，其中，由导电金属片材形成的质量块是导电金属片材上保留的边角废料部分，以减少导电金属片材的浪费。
4.如权利要求3所述的引线框组件，还包括连接至所述阵列的导电触头上的焊球，所述焊球限定了可熔区域，第二重心位于所述可熔区域的中心的上方。
5.如权利要求1所述的引线框组件，其中，质量块的重量大致为同样尺寸的塑料质量块的三到七倍。
6.如权利要求5所述的引线框组件，其中，质量块的重量大致为同样尺寸的塑料质量块的5.5倍。
7.如权利要求1所述的引线框组件，还包括连接在所述阵列的导电触头上的焊球，所述焊球限定了可熔区域，第二重心位于所述可熔区域的中心的上方。
8.如权利要求7所述的引线框组件，其中，所述阵列的导电触头是直角型导电触头。
9.如权利要求1所述的引线框组件，还包括承载框，其中引线框组件被布置在所述承载框上。
10.如权利要求1所述的引线框组件，还包括能够接收引线框组件的壳体。
11.一种制造直角型电连接器的方法，包括下述步骤：
提供连接器壳体；
从至少一个导电金属片材冲裁出直角型导电触头和平衡质量块；
形成多个引线框组件，它们每个包括承载着直角型导电触头和平衡质量块的介电引线框壳体；
将焊球附连到所述多个引线框组件中的每个上；以及
将所述多个引线框组件安置在连接器壳体中，以使得焊球限定出可熔区域，并且直角型电连接器的重心位于可熔区域上方。
12.如权利要求11所述的方法，其中，从至少一个导电金属片材冲裁出直角型导电触头和平衡质量块的步骤还包括从同一导电金属片材冲裁出直角型导电触头和平衡质量块的步骤。
13.如权利要求12所述的方法，其中，从同一导电金属片材冲裁出直角型导电触头和平衡质量块的步骤还包括从同一导电金属片材的边角废料部分冲裁出平衡质量块的步骤。
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