CN102263350A - 连接器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种连接器及其制作方法。首先，提供一基板，基板具有相对的一第一表面、一第二表面与一贯孔。接着，在基板上形成一覆盖贯孔内壁的第一导电层。然后，将一塞孔材料填充于贯孔中，以形成一塞孔柱。之后，在第一表面上形成一导电弹性悬臂，并使导电弹性悬臂与第一导电层电连接。接着，在导电弹性悬臂以及第一表面上形成一金层，并于第二表面上形成一焊球，焊球与第一导电层电连接，其中导电弹性悬臂的一自由端部与焊球皆位于一垂直于第一表面的垂直线上。

Description

连接器及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种连接器及其制造方法，且特别是涉及一种制作成本较低的连接器及其制造方法。

背景技术

一般而言，电子装置上通常会配设有连接器并具有暴露出连接器的连接孔，如此一来，网络线或是音源线之类的外部线路即可通过插置于连接孔中而与连接器电连接。

图1A绘示现有的连接器的剖视图，图1B绘示图1A的连接器的下视图。请参照图1A，现有的连接器100具有一基板110、一第一导电层120、多个连接端子130、一第二导电层140、一金层150与多个焊球160。基板110具有相对的一第一表面112、一第二表面114与多个贯通第一表面112与第二表面114的贯孔116。第一导电层120覆盖贯孔116的内壁116a以及第一表面112与第二表面114的邻近贯孔116的部分。连接端子130配置于贯孔116周围。第二导电层140覆盖连接端子130与第一导电层120，以使连接端子130与第一导电层120电连接。

在现有技术中，由于第二导电层140的位于贯孔116中的部分容易受到后续制作工艺的影响以致于电性可靠度下降，因此，现有的金层150不但会覆盖连接端子130，还会覆盖第二导电层140的位于贯孔116中的部分。并且，为确保金层150完全覆盖第二导电层140的位于贯孔116中的部分，现有技术所形成的金层150是自贯孔116内向第二导电层140的位于第二表面114上的部分延伸，以于第二表面114上形成一金环G。焊球160位于第二表面114上，且焊球160与第二导电层140的未被金环G所覆盖的部分相连。

由于现有技术所形成的金层150需完全覆盖第二导电层140的位于贯孔116中的部分，故金的用量偏高，而金的价钱又相当昂贵，因此，现有连接器的制作成本偏高。

此外，在现有技术中，为增加布线密度，金环G与焊球160的形成位置通常甚为靠近以缩小其所占的布线面积，因此，在形成焊球160时，焊料容易接触到金环G。然而，当焊料与金环G接触时会有焊料爬越(solder wicking)的现象产生，以致于焊球160缩小或消失。此外，焊球160为避免与金环G接触，需与金环G错开设置，因此，焊球160之间的间距无法降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连接器的制作方法，可有效降低制作成本并可避免焊料爬越的现象产生。

本发明提供一种连接器，其制作成本较低。

本发明提出一种连接器的制作方法如下所述。提供一基板，基板具有相对的一第一表面、一第二表面与至少一贯孔，贯孔贯通第一表面与第二表面。在基板上形成一第一导电层，第一导电层覆盖贯孔的内壁。将一塞孔材料填充于贯孔中，以形成一塞孔柱，部分第一导电层位于塞孔柱与基板之间。在第一表面上形成至少一导电弹性悬臂，并使导电弹性悬臂与第一导电层电连接，导电弹性悬臂具有一固定端部、一自由端部与连接于固定端部与自由端部之间的一弯折部，固定端部与基板相连并位于贯孔周边，弯折部自固定端部朝向远离基板的方向弯折。在导电弹性悬臂以及部分的第一表面上形成一金层。在第二表面上形成至少一焊球，焊球与第一导电层电连接。

在本发明的一实施例中，连接器的制作方法更包括在形成塞孔柱之后，研磨塞孔柱的突出于贯孔的部分。

在本发明的一实施例中，形成第一导电层的方法包括进行一全板电镀制作工艺，以形成一导电材料层，导电材料层全面覆盖基板，以及在形成塞孔柱之后，图案化导电材料层的位于第一表面与第二表面上的部分。

在本发明的一实施例中，形成导电弹性悬臂的方法包括提供一胶层与一弹性导电片，其中胶层位于基板与弹性导电片之间，弹性导电片具有导电弹性悬臂，胶层具有至少一开口，以及压合弹性导电片、胶层与基板，其中胶层的开口暴露塞孔柱与第一导电层，且导电弹性悬臂位于开口上方。

在本发明的一实施例中，连接器的制作方法更包括在形成焊球之前，在第二表面上形成至少一接垫，接垫覆盖第一导电层与塞孔柱，其中焊球形成于接垫上并通过接垫与第一导电层电连接。

在本发明的一实施例中，使导电弹性悬臂与第一导电层电连接的方法包括于导电弹性悬臂以及第一表面上形成一第二导电层，且第二导电层电连接导电弹性悬臂与第一导电层。

在本发明的一实施例中，形成第二导电层的方法包括进行一全板电镀制作工艺，以形成一导电材料层，导电材料层全面覆盖导电弹性悬臂以及第一表面，以及图案化导电材料层的位于第一表面上的部分。

在本发明的一实施例中，自由端部与焊球皆位于一垂直于第一表面的垂直线上。

在本发明的一实施例中，塞孔柱位于垂直线上。

在本发明的一实施例中，塞孔柱位于垂直线的一侧。

本发明提出一种连接器包括一线路板、至少一导电弹性悬臂、一金层以及至少一焊球。线路板包括一基板、一第一导电层与一塞孔柱，基板具有相对的一第一表面、一第二表面与至少一贯孔，贯孔贯通第一表面与第二表面，第一导电层配置于基板上并覆盖贯孔的内壁，塞孔柱填充于贯孔中，部分第一导电层位于塞孔柱与基板之间。导电弹性悬臂位于第一表面上，并与第一导电层电连接，导电弹性悬臂具有一固定端部、一自由端部与连接于固定端部与自由端部之间的一弯折部，固定端部与线路板相连并位于贯孔周边，弯折部自固定端部朝向远离线路板的方向弯折。金层覆盖导电弹性悬臂以及部分的第一表面。焊球配置于第二表面上并与第一导电层电连接，其中自由端部与焊球皆位于一垂直于第一表面的垂直线上。

在本发明的一实施例中，自由端部与焊球皆位于一垂直于第一表面的垂直线上。

在本发明的一实施例中，塞孔柱位于垂直线上。

在本发明的一实施例中，塞孔柱位于垂直线的一侧。

在本发明的一实施例中，第一导电层自第一表面经贯孔延伸至第二表面，塞孔柱具有相对的一第三端部与一第四端部，其中第三端部与第一导电层的位于第一表面上的部分齐平，第四端部与第一导电层的位于第二表面上的部分齐平。

在本发明的一实施例中，连接器更包括一胶层，其连接于线路板与导电弹性悬臂之间。

在本发明的一实施例中，胶层覆盖第一表面，并具有至少一开口，开口暴露塞孔柱与第一导电层。

在本发明的一实施例中，连接器更包括一第二导电层，其配置于第一表面上，并覆盖导电弹性悬臂与第一导电层，以电连接导电弹性悬臂与第一导电层。

在本发明的一实施例中，连接器更包括一接垫，其配置于第二表面上，并覆盖第一导电层与塞孔柱，其中焊球位于接垫上并通过接垫与第一导电层电连接。

基于上述，由于本发明在贯孔中形成有填满贯孔的塞孔柱，因此，塞孔柱可于后续的制作工艺中保护导电层的位于贯孔中的部分，故本发明的金层可仅形成于导电弹性悬臂以及基板的配置有导电弹性悬臂的第一表面上，而毋须如现有技术一般还需额外形成在贯孔中以及基板的配置有焊球的第二表面上，进而可减少金的用量，从而降低本发明的连接器的制作成本。再者，由于金层并未形成在基板的配置有焊球的第二表面上，因此，本发明的连接器的制作方法可有效避免现有焊料与金接触时所产生的焊料爬越现象。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1A为现有的连接器的剖视图，图1B为图1A的连接器的下视图；

图2A～图2K为本发明一实施例的连接器的制作工艺剖视图；

图3A为本发明一实施例的连接器的剖视图，图3B为图3A的连接器的下视图。

主要元件符号说明

100、200、300：连接器 110、210：基板

112、212：第一表面    114、214：第二表面

116、216：贯孔        116a、216a：内壁

120、220：第一导电层  130：连接端子

140、250：第二导电层  150、270：金层

160、280：焊球

220a、250a：导电材料层

220b：图案化导电材料层

230：塞孔柱           232：第三端部

234：第四端部            240：导电弹性悬臂

242：固定端部            244：自由端部

246：弯折部

250a、260a：导电材料层

252、252a、262、262a：铜层

254、254a、264、264a：镍层

260：接垫                A：胶层

B：线路板                C1、C2：导电层

C3、C4：图案化导电层

F：弹性导电片

G：金环                  I：介电层

L：垂直线                O：开口

具体实施方式

图2A～图2K绘示本发明一实施例的连接器的制作工艺剖视图。图3A绘示本发明一实施例的连接器的剖视图，图3B绘示图3A的连接器的下视图。

首先，请参照图2A，提供一基板210，基板210具有相对的一第一表面212与一第二表面214，其中基板210例如为一双面板(单一介电层的两面分别具有一导电层的板材)、一单面板(单一介电层的单面具有一导电层的板材)、单一介电层或是一多层板(交替堆叠的多层介电层与多层导电层)。

在本实施例中，基板210为一双面板，基板210包括一介电层I以及二导电层C1、C2，其中介电层I具有上述第一表面212及第二表面214，而二导电层C1、C2分别位于第一表面212及第二表面214上。

接着，请参照图2B，对基板210进行一钻孔制作工艺，以形成多个贯孔216，其中贯孔216穿过这些导电层C1及C2，并贯通第一表面212与第二表面214。

然后，请参照图2C，在本实施例中，可在基板210上进行一全板电镀制作工艺，以形成一导电材料层220a，导电材料层220a全面覆盖基板210。详细而言，导电材料层220a覆盖基板210的第一表面212、第二表面214与贯孔216的内壁216a。

之后，请参照图2D，将一塞孔材料填充于贯孔216中，以形成一塞孔柱230，塞孔柱230的材质包括塞孔油墨或是其他适合的塞孔材料。塞孔柱230具有相对的一第三端部232与一第四端部234。部分导电材料层220a位于塞孔柱230与基板210之间。

然后，请参照图2E，在本实施例中，可选择性地研磨塞孔柱230的突出于贯孔216的部分(亦即第三端部232与第四端部234)，以使第三端部232与导电材料层220a的位于第一表面212上的部分齐平，第四端部234与导电材料层220a的位于第二表面214上的部分齐平。

接着，请参照图2F，图案化导电材料层220a的位于第一表面212上的部分以及导电层C1，以形成一图案化导电材料层220b以及一图案化导电层C3。

然后，请参照图2G，在第一表面212上形成多个导电弹性悬臂240，导电弹性悬臂240具有一固定端部242、一自由端部244与连接于固定端部242与自由端部244之间的一弯折部246，固定端部242与基板210相连并位于贯孔216周边，弯折部246自固定端部242朝向远离基板210的方向弯折。

在本实施例中，形成导电弹性悬臂240的其中一种方法如下所述，但下述导电弹性悬臂240的形成方法仅为举例说明，并非用以限定本发明。首先，提供一胶层A(例如为一绝缘胶层)与一弹性导电片F(例如为一图案化的铜箔)，其中胶层A位于基板210与弹性导电片F之间，弹性导电片F具有多个导电弹性悬臂240，胶层A具有多个开口O。接着，压合弹性导电片F、胶层A与基板210，以使弹性导电片F经由胶层A而固定于基板210上，其中胶层A的各开口O暴露对应的塞孔柱230与图案化导电材料层220b，且各导电弹性悬臂240位于对应的开口O上方。

之后，请参照图2H，在本实施例中，可于导电弹性悬臂240以及第一表面212上全面形成一导电材料层250a，且导电材料层250a电连接导电弹性悬臂240与图案化导电材料层220b。详细而言，本实施例的导电材料层250a包括一铜层252a与一镍层254a，而形成导电材料层250a的方法为先在导电弹性悬臂240以及第一表面212上全面形成铜层252a，之后，在铜层252a上全面形成镍层254a。在本实施例中，在形成导电材料层250a时，可同时形成一全面覆盖第二表面214的导电材料层260a。本实施例的导电材料层260a包括一铜层262a与一镍层264a，而形成导电材料层260a的方法为先在第二表面214上全面形成铜层262a，之后，在铜层262a上全面形成镍层264a。

接着，请参照图2I，在导电弹性悬臂240以及部分的第一表面212上形成一金层270。在本实施例中，形成金层270的方法例如为先在导电材料层250a上形成一电镀罩幕(未绘示)，电镀罩幕例如为一图案化的光致抗蚀剂，电镀罩幕暴露出导电材料层250a的预定形成金层的区域，之后，以前述电镀罩幕为罩幕进行电镀制作工艺，以形成金层270，然后，移除电镀罩幕。

然后，请参照图2J，图案化导电材料层250a的位于第一表面212上的部分，以形成第二导电层250。在本实施例中，在图案化导电材料层250a时，可同时对导电材料层260a以及图案化导电材料层220b的位于第二表面214上的部分以及导电层C2进行一图案化制作工艺，以形成多个接垫260、一第一导电层220以及一图案化导电层C4，其中第一导电层220自第一表面212经贯孔216的内壁216a而延伸至第二表面214，各接垫260位于第一导电层220上并覆盖对应的塞孔柱230的第四端部234。

之后，请参照图2K，在各接垫260上形成一焊球280，且焊球280可通过接垫260与第一导电层220电连接。此时，已初步完成本实施例的连接器200。在本实施例中，在理想状态下，自由端部244与焊球280皆可位于一垂直于第一表面212的垂直线L上，但实际上仍允许约0.2毫米的误差存在于自由端部244或焊球280与垂直线L之间。此外，塞孔柱230位于垂直线L的一侧，换言之，塞孔柱230并未位于垂直线L上。

值得注意的是，由于本实施例在贯孔216中形成有填满贯孔216的塞孔柱230，因此，塞孔柱230可于后续的制作工艺中保护第一导电层220的位于贯孔216中的部分。如此一来，本实施例的金层270可仅形成于导电弹性悬臂240以及部分的第一表面212上，而毋须如现有技术一般还需额外形成在贯孔116中以及第二表面114上(如图1A所示)，进而可减少金的用量，从而降低本实施例的连接器的制作成本。再者，由于金层270并未形成在配置有焊球280的第二表面214上，因此，本实施例的连接器的制作方法可有效避免现有的焊料与金接触时所产生的焊料爬越现象。

以下将就图2K中的连接器200的结构部分进行详细的描述。

请参照图2K，本实施例的连接器200包括一线路板B、多个导电弹性悬臂240、一金层270以及多个焊球280。线路板B包括一基板210、一第一导电层220与一塞孔柱230，基板210具有相对的一第一表面212、一第二表面214、多个贯孔216、一介电层I与二图案化导电层C3、C4，其中介电层I具有上述第一表面212及第二表面214，而图案化导电层C3、C4分别配置于介电层I的第一表面212及第二表面214上，贯孔216穿过这些导电层C1及C2，并贯通第一表面212与第二表面214。

第一导电层220配置于基板210上并覆盖贯孔216的内壁216a。详细而言，在本实施例中，第一导电层220自第一表面212经贯孔216延伸至第二表面214。塞孔柱230填充于贯孔216中，且部分第一导电层220位于塞孔柱230与基板210之间。此外，塞孔柱230可具有相对的一第三端部232与一第四端部234，且第三端部232与第一导电层220的位于第一表面212上的部分齐平，第四端部234与第一导电层220的位于第二表面214上的部分齐平。

导电弹性悬臂240位于第一表面212上并与第一导电层220电连接。导电弹性悬臂240具有一固定端部242、一自由端部244与连接于固定端部242与自由端部244之间的一弯折部246，固定端部242与线路板B相连并位于贯孔216周边，弯折部246自固定端部242朝向远离线路板B的方向弯折。金层270覆盖导电弹性悬臂240以及第二导电层250。

详细而言，在本实施例中，固定端部242可经由一配置于第一表面212上的胶层A而与线路板B连接，其中胶层A具有多个开口O，且各开口O暴露对应的塞孔柱230与部分第一导电层220。此外，导电弹性悬臂240例如是经由覆盖导电弹性悬臂240与第一导电层220的一第二导电层250而电连接至第一导电层220。本实施例的第二导电层250包括一铜层252与一镍层254，其中铜层252覆盖导电弹性悬臂240与第一导电层220，而镍层254覆盖铜层252，且金层270覆盖镍层254。

在本实施例中，可在第二表面214上配置多个接垫260，各接垫260覆盖对应的塞孔柱230与第一导电层220。详细而言，接垫260包括一铜层262与一镍层264，其中铜层262覆盖塞孔柱230与第一导电层220，而镍层264覆盖铜层262。

焊球280位于接垫260上并通过接垫260与第一导电层220电连接。在本实施例中，在理想状态下，自由端部244与焊球280皆可位于一垂直于第一表面212的垂直线L上，但实际上仍允许约0.2毫米的误差存在于自由端部244或焊球280与垂直线L之间。此外，塞孔柱230例如位于垂直线L的一侧，换言之，塞孔柱230并未位于垂直线L上。

此外，请参照图3A与图3B，在本实施例中，塞孔柱230可位于垂直线L上。本实施例的连接器300的结构相似于图2K的连接器200的结构，两者的差异之处在于本实施例的导电弹性悬臂240的自由端部244与焊球280分别位于贯孔216的正上方与正下方。

详细而言，由于本实施例的塞孔柱230填满于贯孔216中，因此，接垫260可覆盖塞孔柱230且焊球280可以配置在贯孔216正下方。如此一来，可缩小各接垫260的面积，且焊球280之间的间距只需考量导电弹性悬臂240的配置即可，进而有助于缩小焊球280之间的间距。

综上所述，由于本发明在贯孔中形成有填满贯孔的塞孔柱，因此，塞孔柱可于后续的制作工艺中保护导电层的位于贯孔中的部分，故本发明的金层可仅形成于导电弹性悬臂以及基板的配置有导电弹性悬臂的第一表面上，而毋须如现有技术一般还需额外形成在贯孔中以及基板的配置有焊球的第二表面上，进而可减少金的用量，从而降低本发明的连接器的制作成本。再者，由于本发明的金层并未形成在基板的配置有焊球的第二表面上，因此，本发明的连接器的制作方法可有效避免现有的焊料与金接触时所产生的焊料爬越现象。

此外，由于本发明的塞孔柱填满于基板的贯孔中，因此，接垫可覆盖塞孔柱且焊球可以配置在贯孔正下方，故可缩小各接垫的面积，且焊球之间的间距只需考量导电弹性悬臂的配置即可，进而有助于缩小焊球之间的间距。

虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (12)

1.一种连接器的制作方法，包括：

提供一基板，该基板具有相对的第一表面、第二表面与至少一贯孔，该贯孔贯通该第一表面与该第二表面；

在基板上形成一第一导电层，该第一导电层覆盖该贯孔的内壁；

将一塞孔材料填充于该贯孔中，以形成一塞孔柱，部分该第一导电层位于该塞孔柱与该基板之间；

在该第一表面上形成至少一导电弹性悬臂，并使该导电弹性悬臂与该第一导电层电连接，该导电弹性悬臂具有固定端部、自由端部与连接于该固定端部与该自由端部之间的一弯折部，该固定端部与该基板相连并位于该贯孔周边，该弯折部自该固定端部朝向远离该基板的方向弯折；

在该导电弹性悬臂以及部分的该第一表面上形成一金层；以及

在该第二表面上形成至少一焊球，该焊球与该第一导电层电连接。

2.如权利要求1所述的连接器的制作方法，其中形成该第一导电层的方法包括：

进行一全板电镀制作工艺，以形成一导电材料层，该导电材料层全面覆盖该基板；以及

在形成该塞孔柱之后，图案化该导电材料层的位于该第一表面与该第二表面上的部分。

3.如权利要求1所述的连接器的制作方法，其中形成该导电弹性悬臂的方法包括：

提供一胶层与一弹性导电片，其中该胶层位于该基板与该弹性导电片之间，该弹性导电片具有该导电弹性悬臂，该胶层具有至少一开口；以及

压合该弹性导电片、该胶层与该基板，其中该胶层的该开口暴露该塞孔柱与该第一导电层，且该导电弹性悬臂位于该开口上方。

4.如权利要求1所述的连接器的制作方法，还包括：

在形成该焊球之前，在该第二表面上形成至少一接垫，该接垫覆盖该第一导电层与该塞孔柱，其中该焊球形成于该接垫上并通过该接垫与该第一导电层电连接。

5.如权利要求1所述的连接器的制作方法，其中使该导电弹性悬臂与该第一导电层电连接的方法包括：

在该导电弹性悬臂以及该第一表面上形成第二导电层，且该第二导电层电连接该导电弹性悬臂与该第一导电层。

6.如权利要求1所述的连接器的制作方法，其中该自由端部与该焊球皆位于一垂直于该第一表面的垂直线上。

7.一种连接器，包括：

线路板，包括：

基板，具有相对的第一表面、第二表面与至少一贯孔，该贯孔贯通该第一表面与该第二表面；

第一导电层，配置于该基板上，并覆盖该贯孔的内壁；

塞孔柱，填充于该贯孔中，部分该第一导电层位于该塞孔柱与该基板之间；

至少一导电弹性悬臂，位于该第一表面上，并与该第一导电层电连接，该导电弹性悬臂具有固定端部、自由端部与连接于该固定端部与该自由端部之间的弯折部，该固定端部与该线路板相连并位于该贯孔周边，该弯折部自该固定端部朝向远离该线路板的方向弯折；

金层，覆盖该导电弹性悬臂以及部分的该第一表面；以及

至少一焊球，配置于该第二表面上并与该第一导电层电连接，其中该自由端部与该焊球皆位于垂直于该第一表面的垂直线上。

8.如权利要求7所述的连接器，其中该自由端部与该焊球皆位于垂直于该第一表面的垂直线上。

9.如权利要求8所述的连接器，其中该塞孔柱位于该垂直线上。

10.如权利要求8所述的连接器，其中该塞孔柱位于该垂直线的一侧。

11.如权利要求7所述的连接器，其中该第一导电层自该第一表面经该贯孔延伸至该第二表面，该塞孔柱具有相对的第三端部与第四端部，其中该第三端部与该第一导电层的位于该第一表面上的部分齐平，该第四端部与该第一导电层的位于该第二表面上的部分齐平。

12.如权利要求7所述的连接器，还包括：

胶层，连接于该线路板与该导电弹性悬臂之间。

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