CN211128419U - 改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构 - Google Patents

Abstract

一种改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构，包括一金属本体以及一覆盖金属层。金属本体具有一外表面。覆盖金属层覆盖于金属本体的外表面上，并且具有在温度超过摄氏210度的情况下，不会产生融解脱离内聚现象的特性。藉此，本实用新型的键结物结构的覆盖金属层可承受焊接过程中所产生的高温而不会融解，不会发生内聚现象，使得本实用新型的键结物结构的表面保持较平整，仍维持原本的金属光泽，从而能够提高电测良率。

Description

改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构

技术领域

本实用新型是有关一种键结物结构，特别是一种改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构。

背景技术

印刷电路板(Printed circuit board,PCB)是电子元件的支撑体，在电路板中有导体作为连接各种元件的线路。在现有的技术中，电路板经常需要藉由焊接以连接各种元件，市面上有不同直径的松香芯焊丝可供手焊电子电路板之用，其中，连接至电路板上的元件可称为键结物结构。另外也有焊锡膏、圆环等特殊形状的薄片供不同情况使用，以利工业机械化生产电路板。锡铅焊料从以往至今即被广泛使用于软焊接，尤其对手焊而言为优良的材料。但是，为了避免铅废弃物危害环境，产业界逐渐淘汰锡铅焊料改用无铅焊料。

如图1及图2所示，现有的键结物结构100的一金属本体110的整个外表面通常会电镀一层锡电镀层120，从而锡电镀层120完整覆盖在金属本体110的整个外表面，藉以防止金属本体110被氧化或受到外物污染。

如图3所示，现有的键结物结构100是利用表面贴焊技术(Surface MountTechnology,SMT)、双列直插封装技术(Dual In Line Package,DIP)以及真空焊接技术等三种焊接技术将一粘着层130焊接在金属本体110的结合面110A上的锡电镀层120与电路板200之间。另外，金属本体110的顶板的底面设置有二结合部140并且开设二螺孔150，所述螺孔150分别贯穿所述结合部140，二螺固件300穿过另一电路板201的二穿孔2011并且螺设于所述螺孔150，使得另一电路板201锁附于现有的键结物结构100。

然而，上述三种焊接技术的焊接温度均高达摄氏210度，锡具有在温度超过摄氏210度的情况下，会产生融解脱离内聚现象的特性，进而产生以下两种问题：

首先，如果锡电镀层120的厚度太厚，锡电镀层120的表面锡便因无法承受焊接过程中所产生的超过摄氏210度的高温而开始融解，融解的锡开始产生内聚，从而导致锡电镀层120的表面呈现高低起伏的小区域锡点内聚。如图1至图3所示，等到锡电镀层120冷却以后，锡电镀层120的表面就会出现许多颗粒120A而不平整，从而降低电测良率。

再者，如果锡电镀层120的厚度太薄且粘着层130的材料为锡膏时，锡电镀层120的表面锡因无法承受焊接过程中所产生的超过摄氏210度的高温而开始融解，并且受到电路板200上的锡膏的影响而产生牵引现象，导致锡电镀层120的表面锡往电路板200的焊垫(pad)流动，也会造成锡电镀层120的表面不平整，从而降低电测良率。

请参考图7，图7为现有的键结物结构100在焊接之后的产品外观照片。从图7可看出，现有的键结物结构100的表面产生许多颗粒120A而不平整，且表面色泽发黄，不同于原本的金属光泽。

经过实际测试以后发现，现有的键结物结构100的锡电镀层120的电测不良率常高达30～60％。

此外，因为锡电镀层120完整覆盖在金属本体110的整个外表面，所以粘着层130直接接触到锡电镀层120，无法直接接触到金属本体110的结合面，导致现有的键结物结构100与电路板200的结合强度不足。因此，现有的键结物结构100容易受到外力碰撞或震动而从电路板200上脱落，丧失其功能。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构，其表面在焊接过程中保持较平整，仍维持原本的金属光泽，从而能够提高电测良率。

本实用新型的另一目的在于提供一种改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构，提升与电路板的结合强度。

为了达成前述的目的，本实用新型提供一种改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构，包括一金属本体以及一覆盖金属层。金属本体具有一外表面。覆盖金属层覆盖于金属本体的外表面上，并且具有在温度超过摄氏210度的情况下，不会产生融解脱离内聚现象的特性。

在一实施例中，金属本体具有一结合面，覆盖金属层未覆盖于金属本体的结合面，金属本体的结合面藉由一粘着层结合于一电路板上。较佳地，粘着层具有导通特性。

在一实施例中，金属本体具有一结合面，覆盖金属层覆盖于金属本体的结合面，金属本体的结合面上的覆盖金属层藉由一粘着层结合于一电路板上。较佳地，粘着层具有导通特性。

在一实施例中，金属本体呈U形、圆柱形或其他几何形状。

在一实施例中，金属本体的材质为铜、钨钢、镍或其他金属元素。

在一实施例中，覆盖金属层的材质为铜、钨钢、镍或其他具有在温度超过摄氏210度的情况下，不会产生融解脱离内聚现象的特性的金属元素。

本实用新型的功效在于，覆盖金属层可承受焊接过程中所产生的超过摄氏210度的高温而不会融解，不会发生内聚现象，使得本实用新型的键结物结构的表面保持较平整，仍维持原本的金属光泽，从而能够提高电测良率。

再者，金属本体的结合面上的覆盖金属层已去除而能够和粘着层直接接触，提升本实用新型的键结物结构与电路板的结合强度。

附图说明

图1为现有的键结物结构的立体图。

图2为现有的键结物结构的剖面图。

图3为现有的键结物结构结合于电路板的示意图。

图4为本实用新型的改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构的立体图。

图5为本实用新型的改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构的剖面图。

图6为本实用新型的改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构的结合于二电路板的剖面图。

图7为现有的键结物100在焊接之后的产品外观照片。

图8为本实用新型的键结物1在焊接之后的产品外观照片。

其中，附图标记说明如下：

1 键结物结构

10 金属本体

11 顶板

111 螺孔

12 底板

121 结合面

13 连接板

14 结合部

20 覆盖金属层

30 粘着层

100 键结物结构

110 金属本体

110A 结合面

120 锡电镀层

120A 颗粒

130 粘着层

140 结合部

150 螺孔

200～203 电路板

2011,2031 穿孔

300,301 螺固件

具体实施方式

以下配合图式及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。

请参阅图4及图5，图4为本实用新型的改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构1的立体图及剖面图。本实用新型提供一种改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构1，包括一金属本体10以及一覆盖金属层20。金属本体10具有一外表面。覆盖金属层20覆盖于金属本体10的外表面上，并且具有在温度超过摄氏210度的情况下，不会产生融解脱离内聚现象的特性。

在本实用新型较佳实施例中，金属本体10呈U形，包含一顶板11、一底板12及一连接板13，连接板13一体成形于顶板11和底板12之间并且位于顶板11和底板12的一侧。顶板11开设二螺孔111，顶板11的底面设置有二结合部14，所述螺孔111分别贯穿所述结合部14。底板12的底面为一结合面121，覆盖金属层20未覆盖于金属本体10的底板12的结合面121。然不以此为限，金属本体10的形状亦可为圆柱形或其他几何形状。

金属本体10的材质为铜、钨钢、镍或其他金属元素。

覆盖金属层20藉由电镀或化学镀等技术覆盖于金属本体10的外表面上。接着，将金属本体10的底板12的结合面121上的覆盖金属层20去除，以使金属本体10的底板12的结合面121不再被覆盖金属层20覆盖而裸露在外。因此，除了金属本体10的底板12的结合面121之外，金属本体10的外表面的其他部分(包含顶板11的整个外表面、连接板13的整个外表面及底板12的顶面与底板12的全部侧面)均被覆盖金属层20所覆盖而受到覆盖金属层20的保护，以避免受到氧化或外物污染。

因为铜、钨钢和镍等金属元素本身具有在温度超过摄氏210度的情况下，不会产生融解脱离内聚现象的特性，所以覆盖金属层20的材质可以是铜、钨钢和镍。然不以此为限，覆盖金属层20的材质亦可以是其他具有在温度超过摄氏210度的情况下，不会产生融解脱离内聚现象的特性的金属元素。

请参阅图6，图6为本实用新型的改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构1的结合于二电路板202、203的剖面图。在本实用新型较佳实施例中，金属本体10的底板12的结合面121藉由一粘着层30结合于一电路板202上。更明确地说，本实用新型较佳实施例是利用表面贴焊技术(Surface Mount Technology,SMT)、双列直插封装技术(Dual InLine Package,DIP)或真空焊接技术等焊接技术将粘着层30焊接在金属本体10的结合面121与电路板202之间。

虽然上述三种焊接技术的焊接温度均高达摄氏210度，但是覆盖金属层20具有在温度超过摄氏210度的情况下，不会产生融解脱离内聚现象的特性，因此覆盖金属层20可承受焊接过程中所产生的超过摄氏210度的高温，所以不会产生融解脱离内聚现象，使得覆盖金属层20的表面保持较平整，仍维持原本的金属光泽，从而能够提高电测良率。

再者，因为金属本体10的底板12的结合面121上的覆盖金属层20已经被去除，所以粘着层30可直接接触到金属本体10的底板12的结合面121，藉以提升本实用新型的键结物结构1与电路板202的结合强度。

较佳地，粘着层30具有导通特性，可使金属本体10透过粘着层30与电路板202的电路保持导通状态。粘着层30的材质以锡膏为佳，锡膏具有良好的导通效果；然不以此为限，任何具有导通特性且本身具有粘固效果的材质均可作为所述粘着层30。

另外，如图6所示，二螺固件301穿过另一电路板203的二穿孔2031并且螺设于金属本体10的顶板11的二螺孔111，使得另一电路板203锁附在本实用新型的键结物结构1上。

请参考下列表一，表一为现有的键结物结构100与本实用新型的键结物结构1的测试结果比较表：

《表一》

从表一可知，现有的键结物结构100的锡电镀层120的电测不良率高达30～60％。相较之下，本实用新型的键结物结构1的覆盖金属层20的电测不良率仅2％。本实用新型的键结物结构1的电测不良率「远低于」现有的键结物结构100的电测不良率，本实用新型的键结物结构1的电测良率确实比现有的键结物结构100的电测良率高。

请参考图7，图7为现有的键结物结构100在焊接之后的产品外观照片。从图7可看出，现有的键结物结构100的表面产生许多颗粒120A而不平整，且表面色泽发黄，不同于原本的金属光泽。

请参考图8，图8为本实用新型的键结物结构1在焊接之后的产品外观照片。从图8可看出，本实用新型的键结物结构1的表面无产生颗粒，较平整，仍维持原本的金属光泽。

在本实用新型另一实施例中，金属本体10的底板12的结合面121上的覆盖金属层20亦可保留，以使金属本体10的底板12的结合面121上仍被覆盖金属层20覆盖而未裸露在外。换言之，覆盖金属层20完整覆盖在金属本体10的整个外表面，金属本体10的底板12的结合面121上的覆盖金属层20藉由粘着层30结合于电路板202上。更明确地说，本实用新型另一实施例是利用表面贴焊技术、双列直插封装技术或真空焊接技术等焊接技术将粘着层30焊接在金属本体10的结合面121上的覆盖金属层20与电路板202之间。

因为金属本体10的底板12的结合面121上的覆盖金属层20依旧存在，所以粘着层30直接接触到覆盖金属层20，无法直接接触到金属本体10的底板12的结合面121。

经过实际测试以后发现，本实用新型的键结物结构的较佳实施例可承受的推力超过180kgf，而本实用新型的键结物结构的另一实施例可承受的推力约在150kgf左右。原因在于：因为金属本体10和粘着层30的键结效果比覆盖金属层20和粘着层30的键结效果更强，所以金属本体10的底板12的结合面121与粘着层30之间的结合力大于覆盖金属层20与粘着层30之间的结合力。是以，本实用新型的键结物结构的较佳实施例和电路板202的结合强度明显比本实用新型的键结物结构的另一实施例和电路板202的结合强度更强。

综上所述，覆盖金属层20除了能够保护金属本体10不受氧化或外物污染之外，覆盖金属层20还可承受焊接过程中所产生的超过摄氏210度的高温而不会融解，不会发生内聚现象，使得本实用新型的键结物结构1的表面保持较平整，仍维持原本的金属光泽，从而能够提高电测良率。

再者，在本实用新型较佳实施例中，金属本体10的结合面121上的覆盖金属层20已去除而能够和粘着层30直接接触，提升本实用新型的键结物与电路板202的结合强度。

以上所述仅为用以解释本实用新型的较佳实施例，并非企图据以对本实用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的创作精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。

Claims (8)

1.一种改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构，其特征在于，包括：

一金属本体，具有一外表面；以及

一覆盖金属层，覆盖于该金属本体的外表面上，并且具有在温度超过摄氏210度的情况下，不会产生融解脱离内聚现象的特性。

2.根据权利要求1所述的改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构，其特征在于，该金属本体具有一结合面，该覆盖金属层未覆盖于该金属本体的该结合面，该金属本体的该结合面藉由一粘着层结合于一电路板上。

3.根据权利要求2所述的改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构，其特征在于，该粘着层具有导通特性。

4.根据权利要求1所述的改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构，其特征在于，该金属本体具有一结合面，该覆盖金属层覆盖于该金属本体的该结合面，该金属本体的该结合面上的该覆盖金属层藉由一粘着层结合于一电路板上。

5.根据权利要求4所述的改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构，其特征在于，该粘着层具有导通特性。

6.根据权利要求1所述的改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构，其特征在于，该金属本体呈U形、圆柱形或其他几何形状。

7.根据权利要求1所述的改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构，其特征在于，该金属本体的材质为铜、钨钢、镍或其他金属元素。

8.根据权利要求1所述的改善表面结构与粗糙度以提升良率的键结物结构，其特征在于，该覆盖金属层的材质为铜、钨钢、镍或其他具有在温度超过摄氏210度的情况下，不会产生融解脱离内聚现象的特性的金属元素。

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