CN111246956A - 带有用于改进的焊接的离驻区域的连接器结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种在引脚浸锡膏焊接中使用的连接器结构，其包括离驻区域，所述离驻区域的尺寸在引脚浸锡膏(PIP)焊接期间允许在连接器结构的表面的至少两侧上的回流空气对流。例如，离驻区域具有约0.3mm的深度或高度、约15.1mm的长度和约4.95mm的宽度。离驻区域也可以具有在0.3mm到0.5mm的范围中的深度或高度。该连接器结构是单或双端口连接器结构，其中离驻区域被构造为靠近连接器引脚的空洞或间隙，这在PIP焊接期间形成跨越连接器结构的表面的回流空气对流门通道。

Description

带有用于改进的焊接的离驻区域的连接器结构及其制造方法
技术领域
本公开涉及单或双端口双列直插(DIP)型连接器结构，诸如在引脚浸锡膏(PIP)焊接工艺中使用的高清晰度多媒体接口(HDMI)连接器。
背景技术
DIP型连接器结构，诸如HDMI连接器，具有细间距的连接器引脚，以用于表面安装到例如印刷电路板(PCB)上。DIP型HDMI结构通常使用遗留波峰焊接工艺(legacy wavesoldering process)来进行表面安装。然而，当使用遗留波峰焊接工艺时，焊料连接的缺陷率会很高，从而影响焊料连接的可靠性和DIP型连接器结构的整体性能。另外，由于需要另外的返工和测试，因此由遗留波峰焊接工艺造成的这种缺陷的修复成本可能很高。
为了消除使用遗留波峰焊接制造的DIP型连接器结构的高缺陷率，已经实施了引脚浸锡膏(PIP)焊接工艺，该工艺通常能够提供改进的焊料连接质量。然而，传统的DIP型连接器结构在PIP焊接工艺的回流步骤期间表现出焊料润湿困难。例如，传统的DIP型连接器结构在表面上并且靠近连接器引脚包括这样的材料、构件或结构，所述材料、构件或结构能够阻挡回流空气对流并挤压焊膏，从而影响PIP焊接工艺期间的焊料连接质量。
因此，提供一种单或双端口DIP型连接器结构诸如HDMI连接器将是优于相关技术的有用的并且重要的改进，这种连接器在表面上不包括能够阻挡回流空气对流或挤压焊膏的材料、构件或结构，这在实施PIP焊接工艺时提供改进的焊料连接。
发明内容
本发明的实施例是一种在引脚浸锡膏(PIP)焊接中使用的连接器结构，其包括：绝缘外壳；至少一个电连接器，所述至少一个电连接器被接收在绝缘外壳的第一表面内；多个连接器引脚，所述多个连接器引脚位于绝缘外壳的第二表面的第一侧上，并被绝缘外壳保持；和离驻区域，所述离驻区域位于绝缘外壳的第二表面的第二侧上，所述离驻区域被定位成邻近包括所述多个连接器引脚的第一侧。
所述离驻区域的尺寸在PIP焊接期间允许在第二表面的至少两侧上的回流空气对流。离驻区域是空洞(void)或间隙(gap)，该空洞或间隙的尺寸(诸如深度或高度、长度和宽度)在PIP焊接期间允许在第二表面的至少两侧上的回流空气对流。例如，离驻区域可以具有约0.3mm的深度或高度、约15.1mm的长度和约4.95mm的宽度。离驻区域还可以具有在0.3mm到0.5mm的范围中的深度或高度。
在本发明的实施例中，连接器结构是具有离驻区域的单或双端口HDMI连接器，所述离驻区域被构造为靠近连接器引脚的空洞或间隙，所述空洞或间隙在PIP焊接期间形成跨越HDMI连接器的包括连接器引脚的表面的回流空气对流门通道。
本发明的实施例提供一种在PIP焊接工艺中使用的连接器结构上形成离驻区域的方法。所述连接器结构包括：绝缘外壳；至少一个电连接器，所述至少一个电连接器被接收在绝缘外壳的第一表面内；和连接器引脚，所述连接器引脚位于绝缘外壳的第二表面的第一侧上并被绝缘外壳保持。
所述方法包括从连接器结构的绝缘外壳的第二表面的第二侧移除(或不包括)绝缘材料或结构(包括柱结构和垫片结构)，从而形成位于绝缘外壳的第二表面的第二侧上的离驻区域。所述离驻区域被定位成邻近包括连接器引脚的第一侧，并且所述离驻区域的尺寸在PIP焊接期间允许在第二表面的至少两侧上的回流空气对流。
离驻区域的形成包括在第二表面的第二侧上形成空洞或间隙，所述空洞或间隙邻近包括连接器引脚的第一侧，所述离驻区域的尺寸(诸如深度或高度、长度和宽度)在PIP焊接期间允许在第二表面的至少两侧上的回流空气对流。
例如，离驻区域可以具有约0.3mm的深度或高度、约15.1mm的长度和约4.95mm的宽度。离驻区域还可以具有在0.3mm到0.5mm的范围中的深度或高度。
移除柱结构和垫片结构包括从连接器的绝缘外壳的第二表面的第二侧移除绝缘材料或结构。通过移除(或不包括)靠近连接器的垫片和柱结构，大大改进了当使用PIP焊接工艺时的连接器引脚的焊接质量。
附图说明
图1是在回流工艺期间具有焊料润湿困难的传统DIP型连接器结构的图示；
图2A和图2B是在回流工艺期间促使焊料润湿困难的传统的DIP型连接器结构的构件的图示；
图3A至图3C是示出根据本发明的实施例的通过移除一定长度、宽度和深度或高度的连接器结构的表面的一部分来形成离驻区域的方法的图示；
图4A和图4B是示出根据本发明的实施例在连接器结构的表面上形成的离驻区域的高度或深度尺寸的图示；
图5A和图5B是更详细地示出根据本发明实施例在连接器结构的表面上形成的离驻区域的图示；并且
图6是示出根据本发明的实施例由在连接器结构的表面上形成的离驻区域提供的优点的图示。
具体实施方式
图1图示了传统的DIP型连接器结构。如图1中所示，DIP型连接器结构是例如HDMI连接器30。HDMI连接器30是一种DIP型连接器，其通常使用引脚浸锡膏(PIP)焊接工艺被通孔安装到例如印刷电路板(PCB)。
HDMI连接器30包括绝缘外壳4、连接器引脚3、垫片2和柱1。如图1中所示，连接器引脚3、垫片2和柱1位于HDMI连接器30的同一表面9上。图1中所示HDMI连接器30是传统的DIP型HDMI结构，其在使用PIP焊接工艺时在回流步骤期间具有焊料润湿困难。
在PIP焊接工艺的回流步骤期间，当使用PIP焊接工艺时，仅在从左侧5跨越HDMI连接器30的表面9(即包括连接器引脚3)的方向上允许回流空气对流。相反，由于在HDMI连接器30的表面9(即，包括连接器引脚3)上构造的垫片2和柱1，在从HDMI连接器30的右侧6的方向上阻挡了回流空气对流。另外，垫2可以挤压焊膏，这也进一步影响了焊料连接质量。
因此，传统的DIP型HDMI结构(例如，图1中所示的HDMI连接器30)在表面9上靠近连接器引脚3包括有这样的材料、构件或结构(即，垫片2和柱1)，当使用PIP焊接工艺被附接到PCB时，所述材料、构件或结构可以阻挡回流空气对流并挤压焊膏，从而影响焊料连接质量。
图2A和图2B是在回流工艺期间促使焊料润湿困难的在传统的DIP型HDMI结构的表面上的构件或结构的图示。
图2A和图2B图示了传统的DIP型连接器结构。如图2A中所示，DIP型连接器结构是HDMI连接器30。诸如图2A中所示的DIP型连接器是包括外壳和一排或多排电连接引脚的电子构件封装，其通常被通孔安装到例如印刷电路板PCB。
在图2A中，HDMI连接器30包括绝缘外壳4、连接器引脚3、垫片2、柱1和电连接器8。垫片2和柱1位于HDMI连接器30的同一表面9上，并且两个电连接器8被接收在HDMI连接器30的侧表面10内。绝缘外壳4、垫片2和柱1通常由模制塑料或其它类似的绝缘材料构成。另外，连接器引脚3与垫2和柱1位于HDMI连接器30的同一表面9上，但是连接器引脚3由诸如金属的导电材料构成。电连接器8被示为HDMI型连接器，并且HDMI连接器30被构造为双端口HDMI型连接器。
图2B图示了在执行PIP焊接工艺时在回流步骤期间导致焊料润湿困难的在HDMI连接器30的表面9上的垫片2和柱1的轮廓。对于图2A和图2B中所示HDMI连接器30，仅允许跨越HDMI连接器30的表面9的一侧的回流空气对流，这是因为在HDMI连接器30的表面9的另一侧上，回流空气对流被垫片2和柱1阻挡。
因此，图2A和图2B中所示HDMI连接器30在表面9上靠近连接器引脚3包括有这样的材料、构件或结构(即，垫片2和柱1)，所述材料、构件或结构可阻挡回流空气对流并挤压焊膏，从而当使用PIP焊接工艺以附接到PCB时影响焊料连接质量。
因此，提供一种单或双端口DIP型连接器结构诸如HDMI连接器将是有用的且优于相关技术的重要的改进，其中所述单或双端口DIP型连接器结构在表面上不包括当使用PIP焊接工艺时阻挡回流空气对流或挤压焊膏的材料、构件或结构。
图3A至图3C示出了根据本发明的实施例的通过移除连接器结构的表面的一部分来形成离驻区域的方法。
如图3A和图3B中所示，连接器结构40是诸如HDMI连接器的DIP型HDMI结构。诸如图3A中所示的DIP型连接器是包括外壳和一排或多排电连接引脚的电子构件封装，其通常被通孔安装到例如PCB。
尽管图3A和图3B将连接器结构40描述为HDMI连接器，但是本发明还设想了其它DIP连接器结构，诸如陶瓷双列直插式封装(CERDIP或CDIP)、塑料双列直插式封装(PDIP)、收缩塑料双列直插式封装(SPDIP)或紧缩式双列直插式封装(SDIP或SPDIP)。此外，DIP连接器的变型可以包括表面安装封装型的单排连接器引脚、两排连接器引脚或四排连接器引脚。
在图3A和图3B中，连接器结构40包括绝缘外壳44、四排平行的连接器引脚43、垫片42和柱41。垫片42和柱41位于连接器结构40的同一表面45上。另外，绝缘外壳44、垫片42和柱41通常由模制塑料或其它类似的绝缘材料(诸如陶瓷或玻璃)构成。
连接器引脚43与垫片42和柱41位于连接器结构40的同一表面45上，但是连接器引脚3由诸如金属的导电材料构成，包括红铜(copper)、银、铝、黄铜(brass)、镍、铁或其它类似金属。
参考图3A至图3C，通过如下方式执行形成离驻区域的方法：从连接器结构40的表面45移除(或不包括)长度L(例如，约15.1mm)和宽度W(例如，约4.95mm)的绝缘材料。被移除以形成离驻区域的连接器结构40的表面45例如是连接器结构40的表面45上的绝缘的材料、构件或结构，包括垫片42和柱41。从连接器结构的表面45移除的绝缘材料的深度或高度H在图4中示出(例如，约0.3mm，并且可以在0.3mm和0.5mm之间)。另外，将参考图4A、图4B、图5A和图5B更详细地讨论离驻区域。
离驻区域具有约0.3mm的深度或高度、约15.1mm的长度，和约4.95mm的宽度。离驻区域还可以具有在0.3mm到0.5mm的范围中的深度或高度。离驻区域是空洞或间隙，所述空洞或间隙的尺寸(诸如深度或高度、长度和宽度)在PIP焊接工艺期间允许在连接器结构40的表面45的至少两侧上的回流空气对流。
离驻区域一旦形成便位于连接器结构40的表面45的一侧上，所述一侧与连接器结构40的表面45上的包括连接器引脚43的那一侧相邻且靠近所述那一侧，使得在PIP焊接工艺期间，允许在连接器结构40的表面45上的包括连接引脚43的至少两侧上的回流空气对流。
图4A和图4B图示了根据本发明的实施例在连接器结构上形成的离驻区域的高度或深度尺寸。
如图4B中所示，连接器结构40例如是DIP型HDMI结构，并且该DIP型HDMI结构例如是HDMI连接器。诸如图4B中所示DIP型连接器是包括外壳和一排或多排电连接引脚的电子构件封装，其通常被通孔安装到例如PCB。
尽管图4B将连接器结构40描述为HDMI连接器，但是本发明还设想了其它DIP连接器结构，诸如陶瓷双列直插式封装(CERDIP或CDIP)、塑料双列直插式封装(PDIP)、收缩塑料双列直插式封装(SPDIP)或紧缩式双列直插式封装(SDIP或SPDIP)。此外，DIP连接器的变型可以包括表面安装封装型的单排连接器引脚、两排连接器引脚或四排连接器引脚。
连接器结构40包括：绝缘外壳44；多个连接器引脚43，所述多个连接器引脚位于绝缘外壳44的表面的一侧上，并被绝缘外壳44保持；和电连接器48，所述电连接器被接收在HDMI连接器40的侧表面46内。
在图4B中，电连接器48被描述为HDMI连接器。然而，本发明设想了电连接器48能够包括DisplayPort、视频图形阵列(VGA)或通用串行总线(USB)型连接器。另外，如图4B中所示，连接器结构40是双端口连接器。然而，本发明还设想了连接器结构40可以是单端口连接器。
通过如下方式来形成离驻区域：从连接器结构40的表面移除(或不包括)具有深度或高度H2、长度L和宽度W的绝缘材料的结构、材料或构件，包括垫片42和柱41。如图4A中所示，所移除(或不包括)的绝缘材料、材料或构件(包括垫片42和柱41)的高度H1为约0.3mm，但是可以在0.3mm和0.5mm的范围中。图4B示出了在移除绝缘材料(即，包括垫片42和柱41)之后的离驻区域的深度或高度H2，其为约0.3mm，但是可以在0.3mm和0.5mm的范围中。
离驻区域是空洞或间隙，所述空洞或间隙的尺寸(诸如，深度或高度H2、长度L和宽度W)在PIP焊接工艺期间允许在连接器结构40的表面45的至少两侧上的回流空气对流。
图5A和图5B更详细地图示了根据本发明的实施例的在连接器结构上形成的离驻区域。
如图5A和图5B中所示，连接器结构40是例如DIP型HDMI连接器。诸如图5A中所示DIP型连接器是包括外壳和一排或多排电连接引脚的电子构件封装，其通常被通孔安装到例如PCB。
尽管图5A和图5B将连接器结构40描述为HDMI连接器，但是本发明还设想了其它DIP连接器结构，诸如陶瓷双列直插式封装(CERDIP或CDIP)、塑料双列直插式封装(PDIP)、收缩塑料双列直插式封装(SPDIP)或紧缩式双列直插式封装(SDIP或SPDIP)。此外，DIP连接器的变型可以包括表面安装封装型的单排连接器引脚、两排连接器引脚或四排连接器引脚。
如图5A中所示，连接器结构40包括：绝缘外壳44；多个连接器引脚43，所述多个连接器引脚位于绝缘外壳44的表面45的一侧上，并由绝缘外壳44保持；离驻区域15，所述离驻区域在表面45的另一侧上；和电连接器48，所述电连接器被接收在HDMI连接器40的侧表面46内。离驻区域是表面45中的在电连接器48上方的空洞或间隙。
在图5A中，电连接器48被描述为HDMI连接器。然而，本发明设想了电连接器48能够包括DisplayPort、视频图形阵列(VGA)或通用串行总线(USB)型连接器。另外，如图5A中所示，连接器结构40是双端口连接器。然而，本发明还设想了连接器结构40可以是单端口连接器。
如图5A中所示，连接器引脚43和离驻区域15位于HDMI连接器40的同一表面45上。绝缘外壳44由模制塑料或其它类似绝缘材料(诸如陶瓷或玻璃)构成，而连接器引脚43由诸如金属材料的导电材料构成，包括红铜、银、铝、黄铜、镍、铁或其它类似金属。
如图5A中所示，连接器引脚43位于绝缘外壳44的表面45的第一侧16上，并由绝缘外壳44保持，而离驻区域15位于绝缘外壳44的表面45的第二侧17上，使得离驻区域15被定位成邻近HDMI连接器40的表面45上的包括有所述多个连接器引脚43的第一侧16。
离驻区域15是表面45上的在电连接器48上方的空洞或间隙，并且离驻区域15的尺寸在PIP焊接工艺期间允许在连接器结构40的包括连接引脚43的表面45的至少两侧上的回流空气对流。例如，在图5A中，离驻区域15是表面45的一侧17上的空洞或间隙，其高度或深度H2基本上等于表面45的厚度，其宽度W约为电连接器48的宽度或更小，并且其长度L小于或等于电连接器48的长度。然而，本发明设想了离驻区域15的尺寸可以取决于连接器结构40的大小而变化。
图5B图示了在连接器结构40的表面45的一侧17上的离驻区域15的周边13。离驻区域15是空洞或间隙，所述空洞或间隙的尺寸(诸如深度或高度、长度和宽度)允许在连接器结构40的表面45的至少两侧上的回流空气对流。例如，离驻区域15具有约0.3mm的深度、约15.1mm的长度，和约为4.95mm的宽度。离驻区域还可以具有在0.3mm到0.5mm的范围中的深度或高度。然而，本发明设想了离驻区域15的尺寸能够取决于连接器结构40的大小而变化。
在本发明的实施例中，连接器结构40是带有离驻区域15的单或双端口连接器，所述离驻区域被构造为靠近连接器引脚43的空洞或间隙，并且所述离驻区域在至少两个方向上并且跨越连接器结构40的表面45的至少两侧地，创建了跨越连接器40的包括有连接器引脚43的表面45的回流空气对流门通道(gate way)。
图6图示了根据本发明的实施例由在连接器结构上形成的离驻区域提供的优点。
图6图示了连接器结构40是诸如HDMI连接器的DIP型连接器结构。诸如图6中所示的DIP型连接器是包括外壳和一排或多排电连接引脚的电子构件封装，其通常被通孔安装到例如PCB。
尽管图6将连接器结构40描述为HDMI连接器，但是本发明还设想了其它DIP连接器结构，诸如陶瓷双列直插式封装(CERDIP或CDIP)、塑料双列直插式封装(PDIP)、收缩塑料双列直插式封装(SPDIP)或紧缩式双列直插式封装(SDIP或SPDIP)。此外，DIP连接器的变型可以包括表面安装封装型的单排连接器引脚、两排连接器引脚或四排连接器引脚。
如图6中所示，连接器结构40包括：绝缘外壳44；四排平行的连接器引脚43，所述四排平行的连接器引脚位于绝缘外壳44的表面45的一侧上，并被绝缘外壳44保持；和离驻区域15，所述离驻区域位于绝缘外壳44的表面45的另一侧上。
如图6中所示，跨越连接器结构40的表面45(例如，包括连接器引脚43)地在左侧19和右侧20上允许回流空气对流。即，因为离驻区域15形成在连接器结构40的右侧20上，且邻近绝缘外壳44的表面45上的连接器引脚43，所以在右侧20上的回流空气对流不被阻挡。
在连接器结构40的表面45上形成的离驻区域15是空洞或间隙，所述空洞或间隙的尺寸(诸如深度或高度、长度和宽度)在PIP焊接期间允许在连接器结构40的表面45的至少两侧上的回流空气对流。例如，离驻区域15可以具有约0.3mm的深度、约15.1mm的长度，和约为4.95mm的宽度。离驻区域还可以具有在0.3mm到0.5mm的范围中的深度或高度。然而，本发明设想了离驻区域15的尺寸能够取决于连接器结构40的大小而变化。
通过从连接器结构40的绝缘外壳44的表面45移除(或不包括)柱结构和垫片结构，形成了离驻区域15，并且所述离驻区域被定位成邻近连接器结构40的同一表面45上的连接器引脚43。另外，离驻区域15包括的尺寸在PIP焊接工艺期间允许在连接器结构40的包括有连接引脚43的表面45的至少两侧上的回流空气对流。
通过移除(或不包括)靠近连接器43的垫片和柱结构并且形成离驻区域15(即，代替垫片和柱结构)，大大改进了使用PIP焊接工艺时的焊接质量。

Claims (20)

1.一种在引脚浸锡膏(PIP)焊接中使用的连接器结构，包括：
绝缘外壳；
至少一个电连接器，所述至少一个电连接器被接收在所述绝缘外壳的第一表面内；
多个连接器引脚，所述多个连接器引脚位于所述绝缘外壳的第二表面的第一侧上，并且被所述绝缘外壳保持；和
离驻区域，所述离驻区域位于所述绝缘外壳的所述第二表面的第二侧上，所述离驻区域被定位成邻近包括所述多个连接器引脚的所述第一侧，
其中所述离驻区域的尺寸在PIP焊接期间允许在所述第二表面的至少两侧上的回流空气对流。
2.根据权利要求1所述的连接器结构，其中所述离驻区域是在所述第二表面的所述第二侧上的空洞或间隙，所述空洞或间隙邻近包括所述多个连接器引脚的所述第一侧。
3.根据权利要求2所述的连接器结构，其中所述离驻区域的尺寸包括深度或高度、长度和宽度，所述深度或高度、长度和宽度在PIP焊接期间允许在所述第二表面的所述至少两侧上的回流空气对流。
4.根据权利要求3所述的连接器结构，其中所述离驻区域具有约0.3mm的深度或高度。
5.根据权利要求3所述的连接器结构，其中所述离驻区域具有在0.3mm到0.5mm的范围中的深度或高度。
6.根据权利要求3所述的连接器结构，其中所述离驻区域具有约15.1mm的长度和约4.95mm的宽度。
7.根据权利要求1所述的连接器结构，其中所述连接器结构是双列直插(DIP)型HDMI连接器。
8.根据权利要求7所述的连接器结构，其中所述HDMI连接器是单端口或双端口连接器。
9.根据权利要求1所述的电连接器，其中所述第一表面是所述绝缘外壳的侧表面。
10.根据权利要求1所述的电连接器，其中所述第二表面是所述绝缘外壳的顶表面或底表面。
11.一种在引脚浸锡膏(PIP)焊接中使用的连接器结构上形成离驻区域的方法，所述连接器结构包括：
绝缘外壳；
至少一个电连接器，所述至少一个电连接器被接收在所述绝缘外壳的第一表面内；和
多个连接器引脚，所述多个连接器引脚位于所述绝缘外壳的第二表面的第一侧上，并被所述绝缘外壳保持，所述方法包括：
从所述连接器结构的绝缘外壳的所述第二表面的第二侧移除绝缘材料和结构，从而形成位于所述绝缘外壳的所述第二表面的所述第二侧上的离驻区域，所述离驻区域被定位成邻近包括所述多个连接器的所述第一侧，
其中所述离驻区域的尺寸在PIP焊接期间允许在所述第二表面的至少两侧上的回流空气对流。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述离驻区域的形成包括在所述第二表面的所述第二侧上形成空洞或间隙，所述空洞或间隙邻近包括所述多个连接器引脚的所述第一侧。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述离驻区域的尺寸包括深度或高度、长度和宽度，所述深度或高度、长度和宽度在PIP焊接期间允许在所述第二表面的至少两侧上的回流空气对流。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述离驻区域的形成包括形成约0.3mm的所述离驻区域的深度或高度。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述离驻区域的形成包括形成约15.1mm的所述离驻区域的长度，和约4.95mm的所述离驻区域的宽度。
16.根据权利要求11所述的方法，其中离驻区域形成在是双列直插(DIP)型HDMI连接器的所述连接器结构上。
17.根据权利要求16所述的方法，其中离驻区域形成在是单端口或双端口连接器的所述连接器结构上。
18.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一表面是所述绝缘外壳的侧表面。
19.根据权利要求11所述的方法，其中所述离驻区域形成在所述第二表面上，所述第二表面是所述绝缘外壳的顶表面或底表面。
20.根据权利要求11所述的方法，其中移除所述绝缘材料和结构包括从所述连接器结构的所述绝缘外壳的所述第二表面的所述第二侧移除柱结构和垫片结构。
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