TW201611691A - 用於將導電的壓入銷在電路板中作無銲接的壓入式電接觸的方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於將導電的壓入銷(210)在電路板(100)中作無銲接的壓入式電接觸的方法，包括以下步驟：提供電路板(100)，其包含至少一大體豎直地穿過該電路板(100)並用於實施壓入式接觸(130)的接觸口。提供至少一壓入組件(200)，其包含至少一導電的壓入銷(210)。提供用於施加作用力及施加超音波能量的銲頭(500)。為透過超音波壓入技術使得固定佈置於載體中的壓入銷(210)與電路板(100)發生電接觸及機械接觸，在壓入步驟中，該至少一壓入組件(200)係藉由其至少一壓入銷(210)得到固設，特別是以位置固定的方式得到保持。此外，在該壓入步驟中，透過該銲頭(500)直接對該電路板(100)施加作用力(F)及超音波能量(1)，從而在該電路板(100)之至少一接觸口(130)的位置上，將該電路板壓緊至該至少一壓入組件(200)之至少一不直接受銲頭(500)影響的壓入銷 (210)。

Description

用於將導電的壓入銷在電路板中作無銲接的壓入式電接觸的方法
本發明係有關於一種用於將導電的壓入銷在電路板中作無銲接的壓入式電接觸的方法，其具有獨立項之前言所述的特徵。
“冷接觸技術”概念係由不可解除之壓緊配合式與形狀配合式接觸組成之群組。所有方案之共同特性在於，僅透過將配合件壓緊或夾緊來實現電接觸。
用於對電路板作直接接觸的壓入式連接被應用在許多產品中。其不同方案包括機上電腦中的單個壓入銷(插針)，乃至控制設備中的包含至多數百個壓入銷的插排。在待壓入之壓入銷的數目較多的情況下，就壓入銷之相互間距及定向、電路板中之接觸口、以及壓入銷在壓入過程前及壓入過程中相對接觸口的定位而言，精度要求皆有所提高。
通常將單個壓入銷(插針)壓入一電路載體。其中，為將相鄰構造的損傷最小化，需要較大之作用力(取決於插針之數目，約為每插針100-300牛)、較高之精度及禁止區域。在將插針壓入電路板時，超音波 輔助能夠改善上述幾點。
DE 42 42 837 A1公開過一種將金屬元件壓入電路板的方法。
本發明基於以下認識：在將實心的壓入銷壓入時，電路板中的接觸口相對易於受損。此外，在採用實心的壓入銷時需要非常小的製造公差。就能夠橫向於壓入方向以可逆的方式彈性壓縮的可撓性壓入銷而言，壓入銷的彈性幾何形狀對材料選擇構成限制。
透過在壓入過程中使用超音波，能夠大幅減小接觸口的損壞風險。但在傳統的方法中，將壓入銷壓入電路板的操作非常耗時，因為一個接一個地，即依次針對每個銷件實施壓入。此外，無法或無法輕易地使用超音波壓入技術來將具有多個觸針的組件(例如積體電路，例如位於SOIC殼體中的感測器等)壓入。
因此，需要提供一種方法，其用於在超音波輔助下，藉由冷接觸技術同時將多個插針或壓入銷壓入電路板。特定言之，可能存在以下需求：藉由超音波輔助的冷接觸技術，在儘可能短之時間間隔內，為已近乎裝配完畢的電路板配設一或多個組件，此等組件皆具有至少一壓入銷或多個壓入銷。
本發明之如獨立項所述的標的能夠滿足此需求。本發明之有利實施方式參閱附屬項。
針對本發明之實施方式中的用於將導電的壓入銷在電路板中作無銲接的壓入式電接觸的方法，下面對該方法的特徵、細節及優點作詳細說明。
根據本發明之第一態樣，提出一種用於將導電的壓入銷在電路板中作無銲接的壓入式電接觸的方法。藉由此方法便能同時為該電路板配設一或多個壓入組件。其中該(等)壓入組件皆具有至少一壓入銷，較佳具有多個壓入銷。
為實現上述方案，該方法包括以下步驟：提供電路板，其包含至少一大體豎直地穿過該電路板並用於實施壓入式接觸的接觸口。提供至少一壓入組件，其包含至少一導電的壓入銷。提供用於施加作用力及施加超音波能量的銲頭。其中在壓入步驟中，該至少一壓入組件係藉由其至少一壓入銷得到固設，特別是以位置固定的方式得到保持，以及，在該壓入步驟中，透過該銲頭直接對該電路板施加作用力(F)及超音波能量(1)，從而在該電路板之至少一接觸口的位置上，將該電路板壓緊至至少一壓入組件之至少一不直接受銲頭影響的壓入銷。
與先前技術相比，本發明之方法的優點在於能夠同時，從而特別省時地將大量壓入組件或大量壓入銷壓入電路板。與傳統方法相比，透過採用超音波輔助的冷接觸技術，能夠藉由冷銲建立高強度的連接，即材料接合式連接。其中，該接觸對(電路板與壓入組件)較佳不承受，或僅承受較小程度的，或僅承受位於壓入銷與接觸口之接觸點上的(因超音波之摩擦過程而引起的)熱負荷。
此外，藉由本發明之方法，亦能夠將超音波輔助的冷接觸技術應用於固定佈置在載體中的壓入銷，其中該載體例如為插式連接器，該電路板被壓緊至該插式連接器以實現接觸。在本申請案中，可將此類包含至少一壓入銷的載體理解為壓入組件。與先前技術相比，藉由本發明之方 法能夠有利地減小結構性公差鏈(例如用於確定組件的最小間距)，從而更加緊密地為該電路板配設壓入組件。亦能有利地增大針對壓入銷之製造過程的製造公差，從而減小廢品率以及大幅降低成本。
藉由本發明之方法，亦毋需使用複雜的工具來進行超音波耦合。因為該銲頭直接卡在該電路板上。最後，本發明之方法基本與待壓入該電路板之壓入銷的數目無關。
藉由本發明之方法，亦毋需採用彈性的壓入銷，從而顯著增大該至少一壓入銷之材料的材料選擇範圍。在此需要指出，該方法當然亦可採用彈性壓入銷。
此等優點係透過以下方式實現：在該壓入步驟中對該至少一壓入組件進行固設，特別是以位置固定的方式對其進行保持，以及，不直接對其施加超音波。特定言之，該銲頭並不卡在該至少一壓入組件上。藉由將電路板貼靠至該至少一壓入組件之至少一壓入銷上，以及透過該銲頭直接對該電路板施加作用力(壓入力)及超音波能量，僅需要使得一個配合件(即該電路板)與該銲頭發生接觸。藉此便能在單獨一個製程中簡單地將所有與該電路板接觸的壓入銷壓入。在施加作用力及超音波的過程中，該銲頭可與該電路板(暫時)固定連接，例如透過真空、暫時的螺接或透過磁性的保持件實現。
換言之，與傳統方法的不同之處在於，並非藉由超音波輔助將每個單獨的銷件壓入電路板。確切而言，透過該銲頭對該電路板施加超音波能量及作用力，並在單獨一個步驟中將該電路板壓緊至該至少一固定的壓入銷。藉此亦能將壓入組件(例如積體電路或形式例如為SOIC殼體的 感測器)與該電路板壓合。一般而言，藉此便能將包含壓入銷之組件與該電路板壓合，其中該等壓入銷已例如以擠塑的方式設於殼體中。亦能夠將該電路板壓緊至包含若干實心插針之插式連接器，其中在此情形下，在該壓入過程前，該等插針便已例如以擠塑的方式固定在該插式連接器之殼體中。
在採用此方法時，該至少一壓入銷亦可能受到超音波激發。但此超音波激發僅因該壓入銷與該被施加超音波之電路板的接觸而產生。故在此情形下，該壓入銷僅以被動的方式一同振動。並不透過銲頭直接對該壓入銷進行超音波激發。
該電路板可為由FR4材料或更佳之材料構成的剛性電路板。該電路板亦可為陶瓷電路板。該電路板之表面或內部可具有至少一導電的導電通路。該電路板之接觸口可實施為導電的套筒，例如壓入該電路板的套筒。該接觸口亦可實施為穿過該電路板的鑽孔，在該鑽孔之內壁上例如設有導電的塗層，如金屬塗層。因此，該接觸口之內壁例如可完全金屬化。該接觸口之橫截面可大體呈圓形。但亦可採用其他橫截面，例如橢圓形、矩形或長圓孔狀的橫截面。
該銲頭能夠將頻率高達70kHz乃至高達140kHz的超音波施加至該電路板。該超音波振動之振幅可處於微米級。舉例而言，該超音波振動之振幅可高達10μm或高達20μm，較佳高達50μm，最佳高達100μm。就該壓入銷而言，該等超音波振動可為縱向及/或橫向的超音波振動。該超音波能量尤其與該超音波振動之頻率及振幅相關。
該至少一壓入銷之橫向於其縱軸的橫截面例如可呈正方形 或矩形或三角形或圓形或橢圓形。
根據本發明的一種實施方式，在將該壓入銷壓入前，該電路板已配設有組件，特定言之，除該用於配設至少一壓入組件的壓入步驟外，該電路板之組件裝配已完全完成。藉此例如便能將完全裝配完畢的電路板壓緊至插式連接器之壓入銷，從而例如以無熱負荷的方式完成對控制設備的安裝。此外，藉此例如便能首先透過銲接過程或接合過程將對熱負荷不敏感的組件固定在該電路板上，隨後在單獨一個步驟中，藉由超音波輔助的壓入技術以極省時的方式為溫度敏感組件與該電路板建立電連接及機械連接。如此便能實現該方法之優點，而不會使得該壓入方法過度耗時。
根據本發明的一種實施方式，在該銲頭之朝向該電路板的一側的某些位置上設有若干凹口，在該壓入步驟中，此等位置係與該電路板之朝向該銲頭的一側的配設有組件的位置相對。如此便能防止已位於該電路板上的組件因該銲頭而受損。特別有利之處在於，該銲頭能夠藉此直接貼靠在該電路板之表面上，因為針對該電路板之設有組件的位置，在該銲頭中設有凹口。如此便能極高效地將超音波能量注入該電路板。
根據本發明的一種實施方式，該電路板具有朝向該至少一壓入組件的第一側以及與該第一側背離的第二側。其中在該壓入步驟中，將該銲頭設置在該第二側上。該銲頭可將該第二側之面積的至少50%覆蓋，尤佳將該第二側之面積的至少75%覆蓋，最佳將該第二側之面積的至少90%覆蓋。如此便能以儘可能呈平面狀且均勻的方式，將針對該壓入步驟之作用力及針對該壓入步驟之超音波能量施加至或注入該電路板。如此一來，在該壓入步驟中，該電路板或已固定在該電路板上之組件的負荷極小(藉 此例如能夠將該電路板之彎曲保持在較小程度，或者防止較高的點狀超音波負荷)。如此便能為該至少一壓入銷與該電路板建立特別均勻的連接。
根據本發明的一種實施方式，在該壓入步驟中，該銲頭沿該至少一接觸口之延伸方向，以經過距離S的方式將該電路板壓緊至該至少一壓入銷。其中在該壓入過程中，沿距離S對該銲頭施加第一作用力(F1)及第一超音波能量(11)。如此便能極精確地對壓入深度進行調節。該壓入深度呈現為距離S。其中，距離S係自該電路板與該至少一壓入銷的第一接觸點開始計算。
根據本發明的一種實施方式，在達到距離S後，該銲頭將第二作用力(F2)施加至該電路板，其中與該第一作用力(F1)相比該第二作用力(F2)非常小，特定言之，該第二作用力(F2)最高為該第一作用力(F1)的10%。此外，在達到距離S後，該銲頭將第二超音波能量(12)施加至該電路板，其中該第二超音波能量(12)大於該第一超音波能量(11)，特別是比該第一超音波能量(11)大至少25%。其中該第二作用力(F2)可接近零。藉此便能在原本的沿距離S延伸的壓緊過程中，大體透過施加該第一作用力(F1)來實施壓緊。在該壓入步驟之此部分中，該超音波能量，即該第一超音波能量(11)例如主要用於簡化或加快該壓緊過程。具體實現方式為，在壓緊過程中透過施加超音波產生或促進滑動過程(該超音波能量防止該壓入銷卡在或抵在該接觸口中)。在達到距離S後，可透過將該超音波能量增大至，特別是大幅增大至該第二超音波能量(12)，在該至少一壓入銷與該電路板間實現摩擦銲。如此便能為該至少一壓入銷與該電路板建立材料接合式連接。與純粹的形狀配合式或壓緊配合式連接相比，此類 材料接合式連接(例如摩擦銲連接)的保持力有所增大，故穩定性比純粹透過壓緊過程實現的連接更高。
作為替代方案，該第二超音波能量(12)可小於該第一超音波能量(11)，特別是比該第一超音波能量(11)小至少25%。此外根據另一替代方案，該第二超音波能量(12)等於該第一超音波能量(11)。
藉由以下方案便能採用成本極低的材料：構成該至少一壓入銷的材料包括鋁族或銅族或鐵族中的金屬或金屬合金。藉由使用此類材料，便能特別簡便地透過施加超音波為該至少一壓入銷與該電路板(或該電路板之接觸口的內壁)建立材料接合式連接。特別有利之處在於，藉由此類材料便能為該至少一壓入銷與該電路板建立特別穩定的材料接合式連接，從而與傳統壓入銷相比，大幅增加該至少一壓入銷在該電路板中的保持力。藉此，該電路板-壓入組件連接便能具備極高的機械負荷能力。
藉由以下方案便能以成本極低的方式製造該至少一壓入銷及具有該至少一壓入銷的壓入組件：該至少一壓入銷係實施為實心體，特定言之，其既無空腔亦無彈性區段。特別有利之處在於，藉此亦能使用不具備極佳彈性的材料來製造該至少一壓入銷。可特別有利地採用銅-鐵合金。整體而言，藉此便能在選擇或製造該壓入銷時提高設計自由度。
根據本發明的一種實施方式，在該至少一組件上設有多個壓入銷，特別是至少兩個壓入銷，較佳至少四個壓入銷。其中提供具有一定數目之接觸口的電路板，該數目至少等於該至少一組件之壓入銷的數目。換言之，針對每個壓入銷，在該電路板中設有至少一接觸口。如此便能在單獨一個步驟中以特別省時的方式為該壓入組件(或多個壓入銷)與該電 路板建立電連接及機械連接。
100‧‧‧電路板
102‧‧‧第一側
104‧‧‧第二側
110‧‧‧導電通路
130‧‧‧接觸口
132‧‧‧內壁
150‧‧‧電氣及/或電子組件
152‧‧‧被動組件
154‧‧‧用戶專用積體電路
200‧‧‧壓入組件
202‧‧‧壓入組件
210‧‧‧壓入銷
212‧‧‧自由端
220‧‧‧間隔件，支承元件
240‧‧‧內部
242‧‧‧外壁
244‧‧‧底部
280‧‧‧壓緊方向
300‧‧‧載體
320‧‧‧支承元件
500‧‧‧銲頭
502‧‧‧支承面
510‧‧‧凹口
520‧‧‧外壁
710‧‧‧第一步驟
720‧‧‧第二步驟
730‧‧‧第三步驟
740‧‧‧第四步驟
750‧‧‧另一步驟
F‧‧‧作用力
F1‧‧‧第一作用力
F2‧‧‧第二作用力
1‧‧‧超音波能量
11‧‧‧第一超音波能量
12‧‧‧第二超音波能量
S‧‧‧距離
圖1a為用於在壓入步驟前實施本發明之方法的裝置的第一實施方式的橫截面圖；圖1b為圖1a所示裝置在該壓入步驟後的示意圖；圖2a為用於在壓入步驟前實施本發明之方法的裝置的第一實施方式的橫截面圖；圖2b為圖2a所示裝置在該壓入步驟後的示意圖；及圖3為本發明之方法的一種實施方式。
下面結合附圖對若干示範性實施方式進行說明，以向本領域通常知識者揭示本發明之其他特徵及優點，但此等實施方式並不構成對本發明的限制。
所有附圖皆僅為本發明之方法，或該方法之步驟，或該方法之步驟中的裝置(在本發明之實施例中)的示意圖。特定言之，附圖並不按比例顯示距離及尺寸關係。在不同的附圖中，相同的元件係用相同的參考編號表示。
圖1a為用於實施本發明之方法的裝置的示意圖。圖1a所示裝置揭示了該壓入步驟前的處理。為實施該將導電的壓入銷210在電路板100中作無銲接的壓入式電接觸的方法，提供電路板100、用於施加作用力及施加超音波能量的銲頭500、以及包含兩個繪示於此橫截面圖中之壓入銷 210的壓入組件200。
在此情形下，電路板100係佈置在壓入組件200與銲頭500之間。
電路板100可由FR4材料或更佳的材料構成，或者可實施為陶瓷電路板。該電路板具有朝向壓入組件200的第一側102。此外，電路板100還具有與第一側102背離的第二側104。第二側104係朝向銲頭500。
電路板100具有至少一導電通路110，在所示實施例中其係位於電路板100內。該至少一導電通路110亦可佈置在電路板100之表面102、104上。電路板100具有若干穿過或伸過電路板100的接觸口130。接觸口130可與導電通路110導電連接。在接觸口130之內壁132上可設有金屬化塗層，接觸口130之內壁132較佳完全金屬化。電路板100可配設有固定於電路板100上的電氣及/或電子組件150。電氣或電子組件150例如可為被動組件152，如電容器或電阻器，但亦可為積體電路，如用戶專用積體電路(ASIC)154。此等組件150例如可透過銲接過程或接合過程固定在電路板100上。
壓入組件200具有若干朝向電路板100之壓入銷210，其中兩個係繪示於該橫截面圖中。壓入銷210具有朝向電路板100之自由端212，其係與電路板100之接觸口130對齊。壓入組件200係採用位置固定的固設方案，其中附圖未繪示出用於固設該壓入組件的保持件。在所示實施例中，壓入組件200係實施為某類連接器殼體，在該連接器殼體中例如以擠塑的方式固定有壓入銷210。在該朝向電路板100的一側上，壓入組件200呈杯狀，其中例如為環繞式的外壁242構成該杯形之內部240的邊界。其中壓入 銷210係佈置在該杯形之內部240中。在該杯形之內部240中，在該杯形之底部244上佈置有若干間隔件220或支承元件220，在被壓至壓入銷210後，電路板100可抵靠在該等間隔件或支承元件上(圖1b)。壓入銷210藉由其自由端212沿壓緊方向280伸出支承元件220，伸出程度為距離S。
銲頭500之朝向電路板100的一側具有支承面502，其適於直接貼靠至電路板100之第二側104。銲頭500之外側具有凸緣狀的外壁520，在將銲頭500貼靠至電路板100時，該外壁構成電路板100之邊界。在該銲頭之朝向電路板100的一側，在支承面502中設有若干凹口510。在將銲頭500貼靠至電路板100時，設有凹口510的位置係位於電路板100之用於將組件150設置在電路板100上的位置的上方。如此一來，銲頭500便能藉由其支承面502在每個位置上與該電路板之第二側104直接發生接觸，即不沿壓緊方向280接觸已配設之組件150，從而亦不直接對該組件施加超音波。在銲頭500上設有若干此處未繪示之構件，以便在該壓入步驟中為銲頭500與電路板100建立連接。舉例而言，銲頭500可藉由真空將電路板100吸在支承面502上。對於該壓入步驟而言，亦可為銲頭500與電路板100建立螺接，或者透過磁力將該銲頭與電路板100暫時固定連接。
圖1a示出某一時間點上的壓入步驟或壓緊操作，在該時間點上，已將電路板100藉由其接觸口130貼靠至壓入組件200之接觸銷210的自由端212，以及，銲頭500尚未與電路板100建立連接。亦可透過此處未繪示之方式來實施該方法，從而首先將電路板100固定在銲頭500上，隨後再將與銲頭500連接的電路板100設置至壓入銷210。為將電路板100壓至壓入銷210，藉由第一作用力(F1)及第一超音波能量(11)將銲頭500 沿壓緊方向280壓向壓入銷210。其中壓入組件200係採用位置固定的固設方案。
圖1b為在將電路板100壓緊至壓入銷210後，圖1a所示裝置的示意圖。其中電路板100被壓向壓入組件200之壓入銷210的程度為距離S。在此情形下，壓入銷210伸出電路板100。在此需要指出，針對壓入銷210之伸出電路板100的自由端212，在銲頭500中亦設有若干凹口510。在壓緊狀態下，電路板100係貼靠在支承元件220上。在此狀態下，即以經過距離S的方式將電路板100壓緊至壓入銷210後，還能藉由材料接合式分量對壓入銷210與電路板100的此前大體為壓緊配合式或形狀配合式的連接進行補充。為此，對該銲頭施加第二作用力(F2)。此第二作用力(F2)可接近零，甚或等於零。但特定言之，對該銲頭施加第二超音波能量(12)，其中該第二超音波能量(12)大於該第一超音波能量(11)。該第二超音波能量(12)可遠大於該第一超音波能量(11)，例如至少大25%，較佳至少大50%。為此，可增大超音波振動之振幅及/或頻率。在此情形下，因施加第二超音波能量(12)而發生振動的電路板100能夠藉由其接觸口130的內壁132與壓入銷210之表面發生摩擦銲。此種連接具有極高之保持力、極高之電氣可靠性以及極小之接觸電阻。但如前文所述，該第二超音波能量(12)亦可等於該第一超音波能量(11)。該第二超音波能量(12)亦可小於該第一超音波能量(11)，例如至少小25%。舉例而言，在能量與該第一超音波能量(11)相同的情況下，基於超音波振動參數，例如基於皆不相同的頻率及振幅，該第二超音波能量(12)亦可能有別於該第一超音波能量(11)。
圖2a及2b以與圖1a及1b相似的方式示出本發明之方法。 但與圖1a及1b不同，壓入組件200在此並非實施為某類插式連接器或插頭。確切而言，在載體300上佈置有多個間隔件320或支承元件320。在支承元件320之間以某種方式佈置有若干壓入組件200，例如形式為SOIC殼體202(SOIC=“Small Outline Integrated Circuit”，小型封裝積體電路)的積體電路或感測器，使得壓入組件200之壓入銷210背離載體300並朝向電路板100。根據上述實施例，在電路板100中佈置有若干與每個壓入銷210對應的接觸口130。在用於對電路板100施加作用力及超音波的銲頭500中，以相同的方式設有若干凹口510。凹口510位於電路板100之第二側104上之設有組件150的位置上，以及亦位於壓入銷200之穿過電路板100的接觸口130的自由端212在壓入步驟後所貼靠至的位置上。
壓入組件200、202例如可透過真空暫時固定在載體300上。該等壓入組件亦可透過易於關閉及打開的機械保持件固定在載體300上。
圖2b示出透過銲頭500將該電路板壓緊至壓入銷210後的狀態。在此實施例中，亦可透過銲頭500對電路板100施加第二超音波能量(12)，從而為電路板100之接觸口130(或接觸口130之內壁132)與壓入銷210建立材料接合式連接。在將銲頭500移除，並將壓入組件200之保持件自載體300鬆開後，為電路板100配設壓入組件200的操作便告完成，並且可將該電路板自載體300取下。
如此便能透過超音波輔助的壓入式接觸或冷接觸技術，在單獨一個步驟中為電路板100配設多個壓入組件200、202(包括實現材料接合式連接)，而毋需如採用回流銲時那般，對電路板100或待配設之壓入組件200產生熱負荷。
圖3為用於將導電的壓入銷210在電路板100中作無銲接的壓入式電接觸的方法的示意圖。在第一步驟710中，提供電路板100，其包含至少一大體豎直地穿過電路板100的接觸口130，其中接觸口130適於進行壓入式接觸。在第二步驟720中，提供包含至少一導電的壓入銷210的壓入組件200、202。在第三步驟730中，提供用於施加作用力及施加超音波能量的銲頭500。可採用不同的順序，或同時實施此三個步驟710、720、730。
在首先實施的此三個步驟後還設有壓入步驟740。在壓入步驟740中，藉由至少一壓入銷210對該至少一壓入組件200進行固設，特別是以位置固定的方式對其進行保持。此外，在壓入步驟740中，透過銲頭500直接對電路板100施加作用力(F)，特別是第一作用力(F1)，以及施加超音波能量(1)，特別是第一超音波能量(11)，從而在電路板100之至少一接觸口130的位置上，將該電路板壓緊至至少一壓入組件200之至少一不直接受銲頭500影響的壓入銷210。換言之，直接對電路板100施加超音波能量(1)及作用力(F)。在壓入步驟740中，可以經過距離S的方式將電路板100壓緊至至少一壓入銷210。在達到距離S後，可在壓入步驟740後實施另一步驟750，其中可將該另一步驟750視作位於壓入步驟740下游的，壓入步驟740之分步。在此另一步驟750中，該銲頭可將第二作用力(F2)施加至電路板100，其中與該第一作用力(F1)相比，該第二作用力(F2)可非常小，例如最高為該第一作用力(F1)的10%，甚或為零。在該另一步驟750中，銲頭500還可將第二超音波能量(12)施加至電路板100，其中該第二超音波能量(12)可大於該第一超音波能量(11)。特定言之，可施加某種大小的第二超音波能量(12)，從而為該電路板與至少一壓入銷210 建立材料接合式的摩擦銲連接。作為替代方案，該第二超音波能量(12)當然亦可等於該第一超音波能量(11)或小於該第一超音波能量(11)。
本發明之方法例如適於製造需要實現無銲接的電接觸的產品，以便將製造過程中，例如在製造汽車用電氣或電子控制設備時，在對用於電腦、智慧型手機、平板PC及其他消費電子設備之電路板進行接觸時，或者在製造用於高速資料傳輸之網路連接器時，將熱負荷保持在較小程度。
100‧‧‧電路板
102‧‧‧第一側
104‧‧‧第二側
110‧‧‧導電通路
150‧‧‧電氣及/或電子組件
152‧‧‧被動組件
154‧‧‧用戶專用積體電路
200‧‧‧壓入組件
210‧‧‧壓入銷
212‧‧‧自由端
280‧‧‧壓緊方向
500‧‧‧銲頭
510‧‧‧凹口
F‧‧‧作用力
F2‧‧‧第二作用力
1‧‧‧超音波能量
12‧‧‧第二超音波能量
S‧‧‧距離

Claims (9)

  1. 一種用於將導電的壓入銷(210)在電路板(100)中作無銲接的壓入式電接觸的方法，包括以下步驟：提供電路板(100)，其包含至少一大體豎直地穿過該電路板(100)並用於實施壓入式接觸的接觸口(130)，提供至少一壓入組件(200)，其包含至少一導電的壓入銷(210)，提供用於施加作用力及施加超音波能量的銲頭(500)，其特徵在於，在壓入步驟中，該至少一壓入組件(200)係藉由其至少一壓入銷(210)得到固設，特別是以位置固定的方式得到保持，以及，在該壓入步驟中，透過該銲頭(500)直接對該電路板(100)施加作用力(F)及超音波能量(1)，從而在該電路板(100)之至少一接觸口(130)的位置上，將該電路板壓緊至該至少一壓入組件(200)之至少一不直接受銲頭(500)影響的壓入銷(210)。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於，在該壓入步驟前，該電路板(100)已配設有組件(150)，特定言之，除該用於配設至少一壓入組件(200)的壓入步驟外，該電路板(100)之組件裝配已完全完成。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其特徵在於，在該銲頭(500)之朝向該電路板(100)的一側(502)的某些位置上設有若干凹口，在該壓入步驟中，該等位置係與該電路板(100)之朝向該銲頭(500)的一側(104)的配設有組件(150)的位置相對。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其特徵在於，該電路板(100)具有朝向該至少一壓入組件(200)的第一側(102)以及與該第一側背離的第二側(104)，其中在該壓入步驟中將該銲頭(500)設置在該第二側(104)上，其中特定言之，該銲頭(500)將該第二側(104)之面積的至少75%覆蓋。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其特徵在於，在該壓入步驟中，該銲頭(500)沿該至少一接觸口(130)之延伸方向，以經過距離S的方式將該電路板(100)壓緊至該至少一壓入銷(210)，其中在該壓入步驟中，沿距離S對該銲頭(500)施加第一作用力(F1)及第一超音波能量(11)。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其特徵在於，在達到距離S後，該銲頭(500)將第二作用力(F2)施加至該電路板(100)，其中與該第一作用力(F1)相比該第二作用力(F2)非常小，特定言之，該第二作用力(F2)最高為該第一作用力(F1)的10%，其中在達到距離S後，該銲頭(500)將第二超音波能量(12)施加至該電路板(100)，其中該第二超音波能量(12)大於該第一超音波能量(11)，特別是比該第一超音波能量(11)大至少25%，或者，其中該第二超音波能量(12)小於該第一超音波能量(11)，特別是比該第一超音波能量(11)小至少25%，或者，其中該第二超音波能量(12)等於該第一超音波能量(11)。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其特徵在於該至少一壓入銷(210)由某種材料構成，該材料包含鋁族或銅族或鐵族中的金屬或金屬合金。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其特徵在於該至少一壓入銷(210)係實施為實心體，特定言之，其既無空腔亦無彈性區段。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其特徵在於在該至少一組件(200)上設有多個壓入銷(210)，特別是至少兩個壓入銷(210)或至少四個壓入銷(210)，其中提供具有一定數目之接觸口(130)的電路板(100)，該數目至少等於該至少一組件(200)之壓入銷(210)的數目。
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