CN109155476A - 金属焊盘接口 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能够焊接于一个导电性对象物而提供与另一个导电性对象物之间的可靠的电连接的金属焊盘接口。金属焊盘接口包括：主体，包括铜或铜合金的金属芯及形成于所述芯的前表面的镍镀层；上部接触部，在所述主体的上表面镀覆金或金合金而形成；以及下部接触部，在所述主体的下表面镀覆金或金合金而形成，其中，所述下部接触部通过焊接贴装于电路基板的分割的焊盘图案上并覆盖所述焊盘图案，所述上部接触部接触外部的导电性对象物，进而进行电连接。

Description

金属焊盘接口
技术领域
本发明涉及一种金属焊盘接口，尤其涉及一种能够焊接于一个导电性对象物而提供与另一个导电性对象物之间的可靠的电连接的金属焊盘接口。
背景技术
通常，为了将诸如天线等外部的电子部件与印刷电路基板的导电图案电连接，在印刷电路基板的导电图案端部形成稍大面积的焊盘图案(land pattern)，从而使得外部电子部件电接触并连接。
但是，该焊盘图案利用铜材质构成，因此暴露导致腐蚀的可能性较高，在被腐蚀的情况下，外部的电子部件与焊盘图案之间的可靠的电接触可能变得困难。
若要解决这样的问题，则要在焊盘图案上连续镀覆镍和金以形成镀覆层，从而能够具有耐腐蚀性。
然而，这样的焊盘图案的数量较多，并且散布于电路基板上，因此只能进行局部镀覆，并产生了有一个问题，即局部镀覆过程困难且制造成本增加。
为了解决这一问题，可以在包括所有的焊盘图案的整个导电图案镀覆镍和金，但是在利用这种方法的情况下，制造成本进一步增加。
并且，构成焊盘图案的铜强度相对较弱，因此在与强度较高的电接触端子长时间反复弹性接触的情况下，存在焊盘图案磨损而难以提供可靠的电接触的缺点。
发明内容
技术问题
因此，本发明的目的在于提供一种经济性地提供外部的导电性对象物与电路基板的导电图案之间的可靠的电接触的金属焊盘接口。
本发明的另一目的在于提供一种能够实现与不规则地散布于电路基板的焊盘图案可靠地电接触的金属焊盘接口。
本发明的另一目的在于提供一种向利用机械强度弱的铜构成的焊盘图案赋予机械强度，从而保持与对向的导电性对象物长时间可靠地电接触的金属焊盘接口。
本发明的另一目的在于提供一种在焊接工序中熔融的焊料不爬升的金属焊盘接口。
本发明的另一目的在于提供一种无需为了针对焊盘图案进行使其具有耐腐性的金镀覆工序也能够获得实质上与形成有金镀层相同的效果的金属焊盘接口。
技术方案
上述目的通过一种金属焊盘接口达成，其特征在于，包括：主体，包括片形状的金属芯及形成于所述芯的外表面的镍镀层；上部接触部，在所述主体的上表面镀覆金或金合金而形成；以及下部接触部，在所述主体的下表面镀覆金或金合金而形成，其中，所述主体的边缘部位相对于所述上部接触部的边缘部位扩张至外侧，所述下部接触部通过焊接贴装于电路基板的焊盘图案上，所述上部接触部与外部的导电性对象物弹性接触，进而所述对象物与所述焊盘图案电连接，通过所述镀镍层阻断当进行所述焊接时熔融的焊料向所述上部接触部爬升。
优选地，所述主体的边缘部位可以相对于所述下部接触部的边缘部位扩张至外侧。
优选地，所述上部接触部的尺寸及形状可以与所述下部接触部的尺寸及形状相同或相似，所述上部接触部的材质与所述下部接触部的材质相同。
优选地，所述上部接触部的机械强度可以大于所述焊盘图案的机械强度。
优选地，所述芯可以利用铜、铜合金或者不锈钢构成。
上述目的通过一种电路基板的电接触结构达成，其特征在于，在形成于电路基板的焊盘图案上回流焊接有金属焊盘接口，所述金属焊盘接口包括：主体，包括金属芯及形成于所述芯的前表面的镍镀层；上部接触部，在所述主体的上表面镀覆金或金合金而形成；以及下部接触部，在所述主体的下表面镀覆金或金合金而形成，其中，所述主体的边缘部位相对于所述上部接触部的边缘部位扩张至外侧，通过所述镀镍层阻断当进行所述回流焊接时焊料中所包含的焊剂向所述上部接触部爬升，所述上部接触部与外部的导电性对象物弹性接触，进而所述对象物与所述焊盘图案电连接。
优选地，所述电路基板可以是厚度薄的柔性印刷电路基板(FPCB)或者暴露于外部的电路利用铜层构成的刚性或半刚性的印刷电路基板。
优选地，所述导电性对象物可以是具有弹性的金属连接器或端子。
优选地，所述焊盘图案可以以均匀的面积被分割为一对，所述焊盘图案的尺寸可以小于或等于所述下部接触部的尺寸。
优选地，所述金属焊盘接口可以卷轴卷取于载体而进行供应，在所述上部接触部通过真空拾取表面贴装于所述电路基板的焊盘图案，进而利用焊膏进行回流焊接。
有益效果
通过上述的构成，应用金属焊盘接口而覆盖不规则地形成于电路基板的铜材质的焊盘图案，以使金属焊盘接口与外部的导电性对象物接触的方式，从而即使没有复杂的镀覆过程也能够获得局部镀覆的效果。
并且，在利用铜构成的电路基板的焊盘图案上通过焊接安装最外层镀覆有金的金属焊盘接口，从而能够提供与导电性对象物之间的可靠的电接触。
并且，通过机械强度高的镍镀层包围金属焊盘接口的主体，从而提供与导电性对象物之间的可靠的机械接触。
并且，对上表面及下表面以预定形状镀覆有金的金属焊盘接口，通过借助真空拾取的表面贴装而进行回流焊接，进而覆盖焊盘图案，据此易于大量生产，制造工序简单，且缩减材料费，进而降低制造成本。
并且，构成金属焊盘接口的主体的镍镀层难以利用焊膏回流焊接，并且主体的上表面的边缘部位未利用焊接良好的金或金合金进行镀覆，因此回流焊接时焊膏中所包含的绝缘性焊剂(Flux)不会沿主体爬升，从而能够实现与外部的导电型对象物之间的可靠地电接触。
附图说明
图1示出了本发明的金属焊盘接口。
图2的(a)示出了在电路基板的应用，图2的(b)是示出贴装状态的侧视图。
具体实施方式
本发明中使用的技术术语仅用于描述特定的实施例，须知其并非旨在限定本发明。并且，除非在本发明中特别定义成其他含义，否则本发明中使用的技术术语应当解释为本发明所属的技术领域中具备基本知识的人员通常能够理解的含义，不应解释为过度涵盖的含义或过度缩小的含义。而且，当本发明中使用的技术术语是无法准确表达本发明的思想的谬误的技术术语时，应当替换为本领域技术人员可正确理解的技术术语加以理解。并且，对于本发明中使用的一般性术语而言，须根据词典中定义的内容或者上下文而解释，不应解释为过度缩小的含义。
以下，参照附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
图1示出了本发明的金属焊盘接口。
金属焊盘接口100包括：主体110；以及接触部120、130，分别形成于主体110的上表面及下表面。
金属焊盘接口100的尺寸不受特别的限制，但是如后文所述，具有与电路基板的焊盘图案对应的尺寸，例如可以具有高度为0.12mm，长度为3mm，宽度为2mm左右的非常小的尺寸。
参照图1的放大的圆，主体110为厚度较薄的板形状，包括铜、铜合金或者不锈钢材质的芯112以及形成于芯112的前表面的镍镀层114。
芯112的材质优选为导电性好、强度高且易操作的高强度的铜合金。
相比于金，镍镀层114的强度相对更高，从而在与导电性对象物，例如具有弹性的金属连接器或端子弹性接触时提供耐磨性。
镍镀层114的厚度可以是2微米至10微米，镍镀层114本身在材质的特性上难以实现通过焊膏进行的回流焊接，因此可以被使用为控制在焊膏中所包含的电绝缘性焊剂移动的焊剂阻挡壁。
上部接触部120及下部接触部130可以配备为尺寸小于主体110，并且可以利用金或金合金，例如金-钴合金镀覆而形成。
在这种情况下，可以形成利用强度大于镍镀层114及金的金合金构成的接触部120、130。根据这样的构成，即使与对向的电接触端子长时间反复接触，也能够保持可靠的机械接触。
金或金合金的镀覆厚度为0.01微米至0.2微米，然而并不限定于此。
上部接触部120及下部接触部130的形状相同或相似，从而易于进行卷轴卷取(reeltaping)等作业，然而并不限定于此。
主体110的边缘部位相对于接触部120、130的边缘部位而言扩张至外侧，从而在边缘部位之间的间隙未被金或金合金镀覆而原样保持镍镀层114。
根据这样的构成，构成金属焊盘接口100的主体110的镍镀层114难以利用焊膏回流焊接，在主体110的上表面的边缘部位与接触部120、130的边缘部位之间的间隙未利用难以焊接的金或金合金镀覆，因此回流焊接时焊膏中所包含的绝缘性焊剂(Flux)不会沿主体110爬升，从而能够实现与外部的导电型对象物之间的可靠地电接触。
并且，与该实施例不同地，下部接触部130可以形成为分离的分割图案，如后文所述，这是为了对应于电路基板的分割的焊盘图案。在这种情况下，上表面与下表面不同，从而具有当卷轴卷取时花费较多费用的缺点。
图2的(a)示出了在电路基板中的应用，图2的(b)是示出贴装状态的侧视图。
金属焊盘接口100卷轴卷取于载体而被供应，通过真空拾取被表面贴装到电路基板10的焊盘图案20，进而通过回流焊接而被安装。
电路基板10可以应用厚度薄的柔性印刷电路基板(FPCB)或者镀覆有锡或铜的刚性或半刚性的印刷电路基板。
观察图2的(a)，在电路基板10形成有与外部的导电性对象物，例如天线电接触的焊盘图案20，焊盘图案20通过电路图案12而与电子部件(未图示)连接。
在该实施例中，焊盘图案20分离为两个分割图案21、22，通过同上所述地进行分离，能够实现金属焊盘接口100良好地安装于焊盘图案20上。
与此同时，可以减小涂覆于焊盘图案20上的焊膏23的量，并使得回流焊接中熔融的焊膏或其中包含的焊剂从分割图案21、22之间流下，从而能够最小化熔融的焊料沿金属焊盘接口100爬升的情形。
参照图2的(b)，将卷轴卷取于载体而被供应的金属焊盘接口100真空拾取，进而贴装到焊盘图案20上。
同上所述，金属焊盘接口100的下部接触部130配备有与焊盘图案20对应的尺寸，从而若将金属焊盘接口100贴装在焊盘图案20上，则覆盖焊盘图案20。因此，能够防止铜材质的焊盘图案20暴露于外部而被腐蚀的情形。
并且，焊盘图案20包括两个分割图案21、22，并且在各个分割图案21、22上涂覆有焊膏。
因此，在焊接过程中，熔融的焊料的一部分从分割图案21、22之间的间隙流下，从而能够最小化沿金属焊盘接口100爬升的情形。并且，主体110的外表面利用镍镀层114构成，从而防止熔融的焊料沿主体110爬升的情形。
同上所述，无需在焊盘图案20利用金进行局部镀覆，对上表面及下表面分别被镀覆有金的金属焊盘接口100，通过基于真空拾取的表面贴装而回流焊接，并以覆盖焊盘图案20的方式进行贴装，从而能够提高制造良品率，并且能够减少制造成本。
并且，利用金属焊盘接口100覆盖焊盘图案20而使其不会暴露于外部，从而能够提高焊盘图案20的耐腐性，进而能够保持天线等的射频(RF)特性。
并且，通过机械强度高的镍镀层114包围金属焊盘接口100的主体110，从而提供与导电性对象物之间的可靠的机械接触。
并且，以覆盖不规则地形成于电路基板的铜材质的焊盘图案20的方式采用金属焊盘接口100，以使金属焊盘接口100与外部的导电型对象物接触，据此即使没有复杂的镀覆过程也能够获得局部镀覆的效果。
并且，在利用铜构成的电路基板10的焊盘图案20上通过焊接而安装最外层镀覆有金的金属焊盘接口100，从而能够提供与导电性对象物之间的可靠的电接触。
并且，构成金属焊盘接口100的主体110的镍镀层114难以实现通过焊膏而进行的回流焊接，并且主体110的上表面的边缘部位不会被焊接良好的金或金合金镀覆，因此在回流焊接时焊膏中所包含的绝缘性焊剂不会沿主体爬升，从而能够实现与外部的导电型对象物之间的可靠地电接触。
对于前述的内容，但凡本发明所属的技术领域中具备基本知识的人员，即可在不脱离本发明的本质的特性的范围内实现修改和变形。因此，本发明所披露的实施例仅用于描述本发明而并非旨在限定本发明的技术思想，本发明的技术思想的范围不被如上所述的实施例所限定。应当基于权利要求书解释本发明的保护范围，并且应当解释为与权利要求书等同的范围内的所有技术思想均包含于本发明的权利范围内。

Claims (12)

1.一种金属焊盘接口，其特征在于，包括：
主体，包括片形状的金属芯及形成于所述芯的外表面的镍镀层；
上部接触部，在所述主体的上表面镀覆金或金合金而形成；以及
下部接触部，在所述主体的下表面镀覆金或金合金而形成，
其中，所述主体的边缘部位相对于所述上部接触部的边缘部位而言扩张至外侧，
所述下部接触部通过焊接贴装于电路基板的焊盘图案上，
所述上部接触部与外部的导电性对象物弹性接触，使得所述对象物与所述焊盘图案电连接，
通过所述镀镍层，阻断在进行所述焊接时熔融的焊料向所述上部接触部爬升。
2.如权利要求1所述的金属焊盘接口，其特征在于，
所述主体的边缘部位相对于所述下部接触部的边缘部位而言扩张至外侧。
3.如权利要求1所述的金属焊盘接口，其特征在于，
所述上部接触部的尺寸及形状与所述下部接触部的尺寸及形状相同或相似。
4.如权利要求1所述的金属焊盘接口，其特征在于，
所述上部接触部的材质与所述下部接触部的材质相同。
5.如权利要求1所述的金属焊盘接口，其特征在于，
所述上部接触部的机械强度大于所述焊盘图案的机械强度。
6.如权利要求1所述的金属焊盘接口，其特征在于，
所述芯利用铜、铜合金或者不锈钢构成。
7.一种电路基板的电接触结构，其特征在于，
在形成于电路基板的焊盘图案上回流焊接有金属焊盘接口，
所述金属焊盘接口包括：
主体，包括金属芯及形成于所述芯的前表面的镍镀层；
上部接触部，在所述主体的上表面镀覆金或金合金而形成；以及
下部接触部，在所述主体的下表面镀覆金或金合金而形成，
其中，所述主体的边缘部位相对于所述上部接触部的边缘部位而言扩张至外侧，
通过所述镀镍层，阻断在进行所述回流焊接时焊料中所包含的焊剂向所述上部接触部爬升，
所述上部接触部与外部的导电性对象物弹性接触，使得所述对象物与所述焊盘图案电连接。
8.如权利要求7所述的电路基板的电接触结构，其特征在于，
所述电路基板是厚度薄的柔性印刷电路基板或者暴露于外部的电路利用铜层构成的刚性或半刚性的印刷电路基板。
9.如权利要求7所述的电路基板的电接触结构，其特征在于，
所述导电性对象物是具有弹性的金属连接器或端子。
10.如权利要求7所述的电路基板的电接触结构，其特征在于，
所述焊盘图案以均匀的面积被分割为一对。
11.如权利要求7所述的电路基板的电接触结构，其特征在于，
所述焊盘图案的尺寸小于或等于所述下部接触部的尺寸。
12.如权利要求7所述的电路基板的电接触结构，其特征在于，
所述金属焊盘接口被卷轴卷取于载体而进行供应，在所述上部接触部通过真空拾取而被表面贴装于所述电路基板的焊盘图案，进而通过焊膏被回流焊接。
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