CN103474808B - 电连接器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电连接器及其制造方法，用以电性连接一第一电子元件至一第二电子元件，第一电子元件底部具有多个突出的导电部，包括：绝缘本体，位于第一电子元件下方、第二电子元件上方，绝缘本体的上表面开设有多个收容孔，收容孔内设有导电体；弹性端子，对应收容于收容孔内，且电性导接导电体；焊垫，设于绝缘本体的下表面用以电气连接至第二电子元件；导通线路，设于绝缘本体内且电性导通导电体与焊垫；收容孔内设有液态膏状物，当导电部进入收容孔内与弹性端子电性接触时，液态膏状物包覆导电部与弹性端子接触区域的周围，阻隔接触区域与空气接触，以防止接触区域氧化，最终实现防止导电部与弹性端子之间电性连接瞬断的效果。

Description

电连接器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电连接器及其制造方法，尤其是指一种可防止电子元件与端子的接触区域氧化的电连接器及其制造方法。

背景技术

电连接器通常用于实现未直接电性连接的两个电子元件之间的信号传输，例如，球状栅格阵列(BGA)封装形式的芯片模块和电路板之间的信号传输通过BGA电连接器实现，其中芯片模块的锡球与BGA电连接器中的端子电性接触，由于锡球以及端子的接触部位均容易被氧化，时间一久，暴露在空气中的锡球和端子的接触表面会形成一层氧化膜，该氧化膜导致端子和锡球接触不良，容易造成锡球与端子的接触瞬断，影响芯片模块与电路板之间的信号传输。

    因此，有必要设计一种新的电连接器及其制造方法，以克服上述问题。

发明内容

本发明的创作目的在于提供一种电连接器及其制造方法，其可将电子元件与端子的接触区域密封，进而防止该接触区域氧化，以杜绝瞬断现象的出现。

　　为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

    本发明提供一种电连接器，用以电性连接一第一电子元件至一第二电子元件，所述第一电子元件底部具有多个突出的导电部，包括：绝缘本体，位于所述第一电子元件下方、所述第二电子元件上方，所述绝缘本体的上表面开设有多个收容孔，所述收容孔内设有导电体；弹性端子，对应收容于所述收容孔内，且电性导接所述导电体；焊垫，设于所述绝缘本体的下表面用以电气连接至所述第二电子元件；导通线路，设于所述绝缘本体内且电性导通所述导电体与所述焊垫；所述收容孔内设有液态膏状物，当所述导电部进入收容孔内与所述弹性端子电性接触时，所述液态膏状物包覆所述导电部与所述弹性端子接触区域的周围，阻隔所述接触区域与空气接触，以防止所述接触区域氧化。

进一步，所述液态膏状物内混合有导电颗粒。所述液态膏状物粘附所述弹性端子以将所述弹性端子保持于所述收容孔内。作为优选的方式，所述液态膏状物为低熔点金属。

作为上述方案的进一步改进，所述绝缘本体的上表面设有弹性密封层，所述第一电子元件下压时压缩所述弹性密封层防止液态膏状物外泄。所述弹性密封层设有多个通孔与所述收容孔对应供所述导电部通过，当所述第一电子元件下压时，所述弹性密封层的上下表面分别与所述第一电子元件的下表面和所述绝缘本体的上表面紧密贴合。所述绝缘本体的上表面覆设有一盖体，所述盖体密封每一所述收容孔的开口。

进一步地，所述绝缘本体还包括贯穿所述绝缘本体下表面的贯通孔，所述贯通孔与所述收容孔连通，于所述收容孔与所述贯通孔的交界处，所述收容孔的内径大于所述贯通孔的内径。所述导电体设置于所述收容孔的壁面，所述导通线路设于所述贯通孔的壁面。所述贯通孔内设有塞件，所述塞件密封所述收容孔的底部。

进一步，所述弹性端子为螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的底端抵接于所述收容孔的底部，所述螺旋弹簧的顶端用于套接所述导电部。所述螺旋弹簧顶端的口径小于所述导电部的直径。

本发明还提供一种电连接器的制造方法，所述电连接器用以电性连接一第一电子元件至一第二电子元件，所述第一电子元件底部具有多个突出的导电部，包括以下步骤：

s1.提供一绝缘本体，于所述绝缘本体开设多个贯通孔贯通绝缘本体下表面，往所述贯通孔的壁面镀设一层金属形成导通线路，所述导通线路向下可与所述第二电子元件电性导通；于所述绝缘本体上表面开设多个收容孔与所述贯通孔连通，往所述收容孔的壁面镀设一层金属形成导电体，所述导电体形成杯状容腔，且所述导通线路与所述导电体电性导通；

s2.往所述容腔内置入液态膏状物和弹性端子，所述液态膏状物粘附所述弹性端子以将所述弹性端子保持于所述收容孔内，所述弹性端子一端与所述导电体电性导通，另一端用以电性导接至所述导电部。

作为较佳的实施方式，步骤s1中，包括：于所述绝缘本体的下表面开设所述贯通孔，并镀设所述导通线路；提供一塞件，往所述贯通孔内塞入所述塞件，所述塞件密封所述贯通孔顶端；于所述贯通孔上方开设所述收容孔，镀设所述导电体。其中，所述导通线路向下延伸至所述绝缘本体的下表面形成焊垫以与所述第二电子元件电性导通。

进一步，可在所述绝缘本体的上表面设置一弹性密封层，所述弹性密封层设有多个通孔与所述收容孔对应供所述导电部通过。另外，还可以在所述绝缘本体的上表面设置一盖体，所述盖体密封每一所述收容孔的开口。

　　与现有技术相比，本发明通过在所述收容孔内设置所述液态膏状物，当所述弹性端子与所述导电部电性接触时，所述液态膏状物包覆所述导电部与所述弹性端子接触区域的周围，从而可将所述接触区域密封起来，阻隔所述接触区域与外部空气或者水分等接触，达到防止所述接触区域氧化的目的，最终实现防止所述导电部与所述弹性端子之间电性连接瞬断的效果。

【附图说明】

图1为本发明电连接器第一实施例的分解图；

图2为本发明电连接器第一实施例分解后的剖视图；

图3为本发明电连接器第一实施例移除盖体后、芯片模块未下压时的示意图；

图4为图3中芯片模块下压后的示意图；

图5为图4的局部放大图；

图6为本发明电连接器第二实施例的示意图。

具体实施方式的附图标号说明： 

电连接器	100
						绝缘本体	1	收容孔	10	贯通孔	11
导电体	12	导通线路	13	焊垫	14
						塞件	15	弹性端子（螺旋弹簧）	2	液态膏状物	3
弹性密封层	4	通孔	40	盖体	5
						金属线路	112
芯片模块	200	导电部（锡球）	B
						电路板	300

【具体实施方式】

　　为便于更好的理解本发明的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

    如图1至图5所示，作为本发明的第一实施例，该电连接器100用以电性连接一BGA芯片模块200至一电路板300，其包括绝缘本体1，收容于所述绝缘本体1内的多个弹性端子2。所述芯片模块200底部设有突出的导电部B，本实施例中，所述导电部B为锡球B，在其它实施例中，也可以是突出的铜柱，或者是突出的可导电的其它材料和形状。

如图2所示，所述绝缘本体1设有多个收容孔10贯穿所述绝缘本体1的上表面，以及多个贯通孔11对应位于所述收容孔10的下方，所述贯通孔11贯穿绝缘本体1的下表面且与所述收容孔10连通，其中，所述收容孔10的内径要大于所述贯通孔11的内径，从而在二者交界处形成一个台阶。

参照图2至图5，所述收容孔10的侧壁和底部（即上述台阶处）设置有导电体12，所述贯通孔11的侧壁设有导通线路13，所述导通线路13与所述导电体12连通，且所述导通线路13向下延伸至所述绝缘本体1的下表面形成一焊垫14，用以焊接至电路板300。所述贯通孔11内塞入有一塞件15，所述塞件15的底部向下不超过绝缘本体1下表面，以方便焊垫14焊接至电路板300。所述塞件15的顶部则密封住所述收容孔10的底部，使所述收容孔10内由所述导电体12形成一个杯状容腔，所述容腔的内径略大于锡球B的最大直径。所述容腔内放置有所述弹性端子2，作为较佳的实施方式，所述弹性端子2为螺旋弹簧2，所述螺旋弹簧2的底端抵接于所述容腔的底部以与所述导电体12电性导接，所述螺旋弹簧2顶端的口径小于所述锡球B的直径，用于套接所述锡球B。

所述容腔内还置有液态膏状物3，所述液态膏状物3粘附所述螺旋弹簧2以将所述螺旋弹簧2保持于所述收容孔10内。当所述锡球B进入收容孔10内与所述螺旋弹簧2电性接触时，所述液态膏状物3包覆所述锡球B与所述弹性端子2接触区域的周围，阻隔所述接触区域与空气接触，以防止所述接触区域氧化。作为最佳的实施方式，可选用导电的液态膏状物3，或者在所述液态膏状物3内掺杂导电颗粒例如银、铜、石墨等，以确保螺旋弹簧2与锡球B之间更稳定的电性接触。本发明中所使用的所述液态膏状物3在常温下呈膏状，具有较强的粘附性和密封性或者导电性，例如可选用密封性较好的黄油，或者导电油膏或者等。也可以使用熔点较低的金属或者合金，例如可以是铟、镓、锡其中的一种元素构成，也可以是由其中二种或者三种元素构成的合金。本实施例中，采用适当比例的镓和铟可以形成低熔点合金，如含25%铟的镓合金，在16℃时便熔化，若温度在熔点之上，镓和铟混合研磨时便可自动形成合金。

本实施例作为最佳的实施方式，所述绝缘本体1的上表面设置有一层弹性密封层4，所述弹性密封层4设有多个通孔40与所述收容孔10对应，可供所述锡球B通过。当所述芯片模块200下压时，所述弹性密封层4的上下表面分别与所述芯片模块200的下表面和所述绝缘本体1的上表面紧密贴合，可防止收容孔10内的液态膏状物3外泄，进而可防止相邻收容孔10内的可导电的液态膏状物3相互粘接，杜绝短路的现象。进一步，弹性密封层4上方还覆设有一个盖体5，所述盖体5密封住每一个收容孔10的开口。在其它实施例中，也可以单独设置所述弹性密封层4或者仅设置所述盖体5。

如图4和图5所示，为本的电连接器100的使用状态。使用前先移除所述盖体5，便可将芯片模块200下压至电连接器100上，所述锡球B可经由所述通孔40向下进入所述收容孔10内，所述锡球B的下半球至少部分进入所述螺旋弹簧2顶端的口径内，并压缩所述螺旋弹簧2，所述液态膏状物3浸没所述锡球B的至少一部分。

可参照图2，上述电连接器100的制造方法如下：

首先提供一绝缘本体1，于绝缘本体1的下表面开设孔径较小的多个贯通孔11；

接着，将所述贯通孔11的壁面镀一层金属导电物质，以形成所述导通线路13，所述导通线路13进一步向下延伸至绝缘本体1的下表面形成焊垫14；

然后，提供一塞件15，所述塞件15的大小与所述贯通孔11的孔径相配合，将所述塞件15塞入所述贯通孔11，所述贯通孔11的顶端被所述塞件15密封住；

接下来，于绝缘本体1的上表面开设孔径较大的收容孔10对应位于贯通孔11的上方，再往收容孔10的侧壁和底部镀金属导电物质以形成所述导电体12，且所述导电体12与所述导通线路13电性连通，所述导电体12形成杯状容腔；

然后，往每一所述容腔内置入液态膏状物3和弹性端子2，所述液态膏状物3粘附所述弹性端子2以将所述弹性端子2保持于所述收容孔10内，所述弹性端子2的底端抵接于容腔的底部与所述导电体12电性导通；该步骤中，所述液态膏状物3和所述弹性段子2的置放顺序是可以互换的。

接着，提供具有多个通孔40的弹性密封层4，将所述弹性密封层4设置于绝缘本体1上表面，使弹性密封层4的通孔40与收容孔10的开口对应；

最后，提供盖体5，并将盖体5扣合在弹性密封层4上方，使每一所述收容孔10的开口部分被所述盖体5密封。

图6所示为为本发明电连接器100的第二实施例，该实结构大体与第一实施例的电连接器100相同，不同之处在于：所述收容孔10为盲孔，所述收容孔10的旁侧开设有包括上下贯通绝缘本体1的所述贯通孔11，所述导通线路13布满所述贯通孔11的壁面并向下延伸至所述绝缘本体1的下表面形成所述焊垫14，所述导通线路13与所述收容孔10内的导电体12通过一金属线路112电性导通，所述金属线路112设置于绝缘本体1的内部。在其它实施例中，所述金属线路112也可以设置在绝缘本体1的上表面。本实施例中，所述绝缘本体1可选用电路板，所述金属线路112为设置于电路板内的铜箔。

此实施方式的电连接器100的制造工艺也有些微不同，该电连接器100制造时，所述收容孔10和所述贯通孔11的制造可同时进行，所述导电体12和所述导通线路13的制造也可同时进行，另外，制造过程中也不需要用塞件15塞住收容孔10底部。本实施例的具体制造工艺如下：

首先提供一绝缘本体1，于绝缘本体1的上表面开设多个收容孔10，所述收容孔10为盲孔；于每一收容孔10旁侧开设孔径较小的一贯通孔11，所述贯通孔11上下贯通绝缘本体1，且与旁边的收容孔10之间设有一金属线路112；

接着，将所述收容孔10的壁面和所述贯通孔11的壁面镀一层金属导电物质：以使所述收容孔10内形成所述导电体12，所述导电体12形成杯状容腔；所述贯通孔11内则形成所述导通线路13，所述导通线路13布满所述贯通孔11的壁面并通过所述金属线路112与所述收容孔10内的导电体12电性导通；所述导通线路13进一步向下延伸至绝缘本体1的下表面形成焊垫14；

然后，往每一所述容腔内置入液态膏状物3和弹性端子2，所述液态膏状物3粘附所述弹性端子2以将所述弹性端子2保持于所述收容孔10内，所述弹性端子2的底端抵接于容腔的底部与所述导电体12电性导通；

接着，提供具有多个通孔40的弹性密封层4，将所述弹性密封层4设置于绝缘本体1上表面，使弹性密封层4的通孔40与收容孔10的开口对应；

最后，提供盖体5，并将盖体5扣合在弹性密封层4上方，使每一所述收容孔10的开口部分被所述盖体5密封。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.             由于所述收容孔10内设置所述液态膏状物3，当所述弹性端子2与所述锡球B电性接触时，所述液态膏状物3包覆所述锡球B与所述弹性端子2接触区域的周围，从而可将所述接触区域密封起来，阻隔所述接触区域与外部空气或者水分等接触，达到防止所述接触区域氧化的目的，最终实现防止所述锡球B与所述弹性端子2之间电性连接瞬断的效果。

2.             使用混合有导电颗粒的液态膏状物3或者直接使用液态低熔点金属，可进一步加强所述弹性端子2与所述导电体12之间的电性接触，以及所述弹性端子2与所述锡球B之间的电性接触，因而，可确保所述锡球B与所述导电体12之间具有更多更稳定的电性导通路径。

3.             由于所述液态膏状物3可粘附所述弹性端子2，从而可将所述弹性端子2保持在所述收容孔10内，使之不容易因振动等因素而脱离所述收容孔10，进而保证弹性端子2与导电体12的良好电性导接。

4.             由于所述绝缘本体1上方设有所述弹性密封层4和/或所述盖体5，所述弹性密封层4可以防止相邻收容孔10的液态膏状物3外泄，进而可防止相邻收容孔10内的可导电液态膏状物3相互粘接，杜绝各相邻弹性端子2短路的现象；所述盖体5也可进一步防止液态膏状物3外泄。

5.             由于所述弹性端子2为螺旋弹簧2，所述锡球B向下压接接触所述螺旋弹簧2时，所述螺旋弹簧2可提供足够正向力，确保所述锡球B与所述螺旋弹簧2良好接触，从而达到避免所述锡球B与所述弹性端子2之间电性连接瞬断的效果。

　　以上详细说明仅为本发明之较佳实施例的说明，非因此局限本发明之专利范围，所以，凡运用本创作说明书及图示内容所为之等效技术变化，均包含于本创作之专利范围内。

Claims (17)

1.一种电连接器，用以电性连接一第一电子元件至一第二电子元件，所述第一电子元件底部具有多个突出的导电部，包括：

绝缘本体，位于所述第一电子元件下方、所述第二电子元件上方，所述绝缘本体的上表面开设有多个收容孔，所述收容孔内设有导电体；

弹性端子，对应收容于所述收容孔内，且电性导接所述导电体；

焊垫，设于所述绝缘本体的下表面用以电气连接至所述第二电子元件；

导通线路，设于所述绝缘本体内且电性导通所述导电体与所述焊垫；

其特征在于：所述收容孔内设有液态膏状物，当所述导电部进入所述收容孔内与所述弹性端子电性接触时，所述液态膏状物包覆所述导电部与所述弹性端子接触区域的周围，阻隔所述接触区域与空气接触，以防止所述接触区域氧化。

2.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述液态膏状物内混合有导电颗粒。

3.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述液态膏状物粘附所述弹性端子以将所述弹性端子保持于所述收容孔内。

4.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述液态膏状物为低熔点金属。

5.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述绝缘本体的上表面设有弹性密封层，所述第一电子元件下压时压缩所述弹性密封层防止所述液态膏状物外泄。

6.如权利要求5所述的电连接器，其特征在于：所述弹性密封层设有多个通孔与所述收容孔对应供所述导电部通过，当所述第一电子元件下压时，所述弹性密封层的上下表面分别与所述第一电子元件的下表面和所述绝缘本体的上表面紧密贴合。

7.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述绝缘本体的上表面覆设有一盖体，所述盖体密封每一所述收容孔的开口。

8.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述绝缘本体还包括贯穿所述绝缘本体下表面的贯通孔，所述贯通孔与所述收容孔连通，所述导电体设置于所述收容孔的壁面，所述导通线路设于所述贯通孔的壁面。

9.如权利要求8所述的电连接器，其特征在于：所述贯通孔内设有塞件，所述塞件密封所述收容孔的底部。

10.如权利要求8所述的电连接器，其特征在于：于所述收容孔与所述贯通孔的交界处，所述收容孔的内径大于所述贯通孔的内径。

11.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述弹性端子为螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的底端抵接于所述收容孔的底部，所述螺旋弹簧的顶端用于套接所述导电部。

12.如权利要求11所述的电连接器，其特征在于：所述螺旋弹簧顶端的口径小于所述导电部的直径。

13.一种电连接器的制造方法，所述电连接器用以电性连接一第一电子元件至一第二电子元件，所述第一电子元件底部具有多个突出的导电部，其特征在于，包括以下步骤：

s1.提供一绝缘本体，于所述绝缘本体开设多个贯通孔贯通绝缘本体下表面，往所述贯通孔的壁面镀设一层金属形成导通线路，所述导通线路向下可与所述第二电子元件电性导通；于所述绝缘本体上表面开设多个收容孔与所述贯通孔连通，往所述收容孔的壁面镀设一层金属形成导电体，所述导电体形成杯状容腔，且所述导通线路与所述导电体电性导通；

s2.往所述容腔内置入液态膏状物和弹性端子，所述液态膏状物粘附所述弹性端子以将所述弹性端子保持于所述收容孔内，所述弹性端子一端与所述导电体电性导通，另一端用以电性导接至所述导电部。

14.如权利要求13所述的电连接器的制造方法，其特征在于：步骤s1中，包括：

于所述绝缘本体的下表面开设所述贯通孔，并镀设所述导通线路；

提供一塞件，往所述贯通孔内塞入所述塞件，所述塞件密封所述贯通孔顶端；

于所述贯通孔上方开设所述收容孔，镀设所述导电体。

15.如权利要求13所述的电连接器的制造方法，其特征在于：所述导通线路向下延伸至所述绝缘本体的下表面形成焊垫以与所述第二电子元件电性导通。

16.如权利要求13所述的电连接器的制造方法，其特征在于：进一步包括以下步骤：在所述绝缘本体的上表面设置一弹性密封层，所述弹性密封层设有多个通孔与所述收容孔对应供所述导电部通过。

17.如权利要求13所述的电连接器的制造方法，其特征在于：进一步包括以下步骤：在所述绝缘本体的上表面设置一盖体，所述盖体密封每一所述收容孔的开口。