CN111095680A - 压入销和生产压入销的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有无锡和无铅表面涂层的压入销。压入销还具有外部第二涂层。在第二涂层已被涂敷到第一涂层之后，通过合适的处理，在第一涂层和第二涂层之间形成过渡层。

Description

压入销和生产压入销的方法
技术领域
本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分的用于印刷电路板或用于引线框的压入销，与这样的压入销的接触，用这样的接触实现的印刷电路板等，以及用于制造这样的压入销的方法。
背景技术
压入技术通过将压入销压入印刷电路板或引线框的接触孔中而生产无焊料的电气和机械连接。除了接触对象、压入销和印刷电路板或引线框外，压入连接的质量还取决于在接触区域中使用的表面。表面锡或表面锡铅主要用在压入销上。
这样的具有锡表面的压入销的缺点是晶须形成的危险，这通过添加铅而得到减少。然而，通过RoHS指令禁止在电气和电子设备中使用铅。然而，由于缺少替代方案，因此对于在压入技术中的使用存在例外规定。
DE102009008118A1一种压入销，该压入销具有由金、或由金合金、或由银、或由银合金、或由铝、或由铜制成的涂层。该涂层用于减少晶须形成。附加的抗氧化剂层被涂敷到该涂层。
在DE102009047043A1中公开类似的压入连接。在该连接中，所述联结对象中的一个联结对象(例如压入销)设有含铜涂层，在该涂层上涂敷有机可焊性防腐剂(OSP)。
发明内容
鉴于此，本发明基于创造一种改进的压入销及其生产方法的目的，其中与接触孔(特别是印刷电路板或引线框)的电气连接和/或机械连接能够用压入销来建立，其中该压入销具有减少晶须形成的表面涂层。此外，本发明基于创造一种适用于印刷电路板、引线框等的改进的接触的目的。
对于压入销而言，该目的通过专利权利要求1的特征来解决，对于接触而言，则通过独立专利权利要求8的特征来解决，对于印刷电路板、引线框而言，则通过专利权利要求9的特征来解决，并且对于该方法而言，则通过专利权利要求10的特征组合来解决。
本发明的有利的进一步的发展是从属权利要求的主题。
所要求保护的压入销用作借助于压入技术来建立电气接触和/或机械接触，由此将其压入到接触孔中，特别是压入到印刷电路板或引线框中或者压入到另一个基板中。所要求保护的压入销具有由金、或由金合金、或由银、或由银合金、或由铝、或由铜制成的涂层。因而，该压入销具有无锡和无铅表面涂层。该表面涂层的优点在于：一方面，不使用诸如铅的禁止或危险物质，而另一方面，由于没有锡，减少了晶须形成。该压入销还具有外部第二涂层，由此在将第二涂层涂敷到第一涂层之后，通过合适的处理，在第一涂层和第二涂层之间形成过渡层。
结果表明：通过合适的处理从最初的两层涂层形成中间第三层的这种层结构，表面质量得到进一步改善。
在优选的改进方案中，第二涂层是有机层，优选是有机表面保护。
优选地，第二涂层机械地、热地或化学地结合到第一涂层，其中在第二涂层已被涂敷到第一涂层之后，形成过渡层/界面层。
该过渡层可以是通过其他方式形成的氧化层或扩散层或界面层。
用这样的压入销形成电气接触，该压入销被压入合适的接触孔(例如印刷电路板)中。
优选地，电气接触或电气连接是气密的。
优选在电印刷电路板或电气引线框上或在其中提供电气接触。
在根据本发明的用于生产用于随后压入到接触孔——特别是印刷电路板、引线框或另一个基板——中的压入销的方法中，首先，涂敷由金、或由金合金、或由银、或由银合金、或由铜、或由铝制成的第一涂层。根据本发明，这之后是涂敷第二涂层并形成过渡层。
在该方法的特别优选的进一步的改进方案中，热地、化学地和/或机械地形成过渡层。
例如能够通过扩散工艺或氧化工艺形成该过渡层。
附图说明
下面使用示意图更详细地解释本发明的优选实施例。所述示意图示出：
图1示出根据本发明的接触的示意图。
图2示出在过渡层的形成之前的根据本发明的压入销的层结构的示意截面图，并且
图3示出根据本发明的压入销的示意横截面。
具体实施方式
图1示出根据本发明的接触1的示意图，该接触1以压入技术来执行。压入销2被压入到印刷电路板6的接触孔4中。在图1中所示的实施例中，示例性地用两条腿8、10来实现压入销2，所述两条腿的形状是弓形的，并且离开销本体12朝向销头14延伸。当然，也能够以其它方式来实现压入销2。
接触孔4设有合适的涂层，该合适的涂层例如由金或金合金、银或银合金、铜或铜合金、或者锡组成。也能够是多层结构。
压入销2的基础材料例如由铝基或铜基合金组成。然后以以下所描述的方式来涂该基础材料。图2和3示出压入销2的压入区16的层结构。
接触区域20在压入销2和接触孔4(例如，印刷电路板孔)之间提供电气接触。由两条腿8、10形成的压入区16在压入销2和接触孔4之间提供力锁定连接，接触区域20形成在所述两条腿8、10上。在压入销2和接触孔4之间的连接是气密的。
如图2中所示，压入销2的压入区16具有由金或金合金、由银或银合金、由铜或由铝制成的第一涂层22，在该第一涂层22上涂敷附加的第二涂层24。该附加的涂层例如能够被机械地或化学地(通过沉积)涂敷到第一涂层22。该第二涂层24优选是形成有机表面保护的有机层。这样的有机可焊性防腐剂在印刷电路板技术中已知为缩写OSP，使得进一步的解释是不必要的。
在图2中示出设有第一涂层22和第二涂层24(优选设有有机涂层)的压入销4的中间产物。该中间产物或多或少地对应于以上所描述的现有技术。
根据本发明，然后通过合适的机械、热和/或化学处理，在中间产物上形成图3中所示的过渡层26。该过渡层26形成在第一涂层22和第二涂层24之间的界面层区域中，并且能够取决于工艺控制和材料选择而通过扩散或氧化工艺、通过化学反应或以任何其它方式形成。
以此方式形成的该层/层结构一方面用作抗氧化的保护，而另一方面在将压入销压入到接触孔中时减小压入力，使得避免对印刷电路板6或引线框的损坏。
通过压入销2的压入区16的夹紧力以及通过接触区域20和接触孔4之间的摩擦锁定来保证足够高的保持力。
如所解释的，接触孔4具有由金或金合金、或由银或银合金、或由铜制成的涂层，优选地具有附加的抗氧化涂层，从而减少晶须。可选地，接触孔也能够涂有锡。
铝基或铜基合金能够用作用于压入销2的材料。
公开一种压入销，其中该销材料具有两个表面涂层，在所述两个表面涂层之间形成过渡层。
附图标记的列表
1 接触
2 压入销
4 接触孔
6 印刷电路板/引线框
8 腿
10 腿
12 销本体
14 销头
16 压入区
18 涂层接触孔
20 接触区域
22 第一涂层
24 第二涂层
26 过渡层
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.用于被压入到接触孔中的压入销，具有第一涂层(22)，所述第一涂层(22)由金、或由金合金、或由银、或由银合金、或由铜、或由铝制成，在所述第一涂层(22)上涂敷外部第二涂层(24)，其中在所述第一涂层(22)和所述第二涂层(24)之间形成过渡层(26)，其特征在于所述第二涂层(24)是有机层。
2.根据权利要求1所述的压入销，其中所述有机层是有机表面保护。
3.根据权利要求2所述的压入销，其中所述第二涂层(24)机械地且/或化学地结合到所述第一涂层(22)，并且随后形成所述过渡层(26)。
4.根据权利要求3所述的压入销，其中所述过渡层(26)是氧化层或扩散层。
5.根据前述权利要求中的一项所述的压入销，其中通过化学、机械和/或热处理形成所述过渡层(26)。
6.与接触孔(4)的电气接触，根据前述权利要求中的一项所述的压入销(2)被压入所述接触孔(4)中。
7.根据权利要求6所述的电气接触，其中所述接触孔(4)包括由金或金合金、由银或银合金、或由铜或锡制成的涂层，优选地具有附加的抗氧化涂层。
8.根据权利要求6或7所述的电气接触，所述电气接触是气密的。
9.具有根据权利要求6或7所述的接触的电导体板或电引线框。
10.一种生产压入销的方法，包括以下步骤：
-涂敷由金或金合金、或由银或银合金、或由铜、或由铝制成的第一涂层(22)；
-涂敷第二层涂料(24)；以及
-在所述两个涂层之间形成过渡层(26)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中化学地形成、机械地形成且/或热形成所述过渡层(26)。

Claims (11)

1.用于被压入到接触孔中的压入销，具有第一涂层(22)，所述第一涂层(22)由金、或由金合金、或由银、或由银合金、或由铜、或由铝制成，在所述第一涂层(22)上涂敷外部第二涂层(24)，其特征在于在所述第一涂层(22)和所述第二涂层(24)之间形成过渡层(26)。
2.根据权利要求1所述的压入销，其中所述第二涂层(24)是有机层，优选是有机表面保护。
3.根据权利要求2所述的压入销，其中所述第二涂层(24)机械地且/或化学地结合到所述第一涂层(22)，并且随后形成所述过渡层(26)。
4.根据权利要求3所述的压入销，其中所述过渡层(26)是氧化层或扩散层。
5.根据前述权利要求中的一项所述的压入销，其中通过化学、机械和/或热处理形成所述过渡层(26)。
6.与接触孔(4)的电气接触，根据前述权利要求中的一项所述的压入销(2)被压入所述接触孔(4)中。
7.根据权利要求6所述的电气接触，其中所述接触孔(4)包括由金或金合金、由银或银合金、或由铜或锡制成的涂层，优选地具有附加的抗氧化涂层。
8.根据权利要求6或7所述的电气接触，所述电气接触是气密的。
9.具有根据权利要求6或7所述的接触的电导体板或电引线框。
10.一种生产压入销的方法，包括以下步骤：
-涂敷由金或金合金、或由银或银合金、或由铜、或由铝制成的第一涂层(22)；
-涂敷第二层涂料(24)；以及
-在所述两个涂层之间形成过渡层(26)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中化学地形成、机械地形成且/或热形成所述过渡层(26)。
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