CN1694309A - 电连接器端子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种焊接于电路板上的电连接器端子，其设有主体及连接于主体底端用于承接焊料的安装平台，且该安装平台包括自主体底端向一侧垂直延伸的第一部分及自主体底端向相对的另一侧垂直延伸的第二部分，安装平台相对端子主体对称，从而使连接电路板的焊料可焊接于端子中心位置，使端子受力较平衡。

Description

电连接器端子及其制造方法

【技术领域】

本发明涉及一种焊接于电路板上的电连接器端子，尤指一种其端子底端设有平台以承接一焊接元件的电连接器端子。

【背景技术】

目前，为满足电子装置之间数据高速与稳定传输的需要，锡球焊接技术被广泛用于连接导电端子与印刷电路板(PCB)。此种将锡球预先装置于端子尾部(预植焊料)技术的优点在于：其一，在电连接器焊接至电路板上的过程中，预先装置的锡球熔化后，其产生的表面张力具有自动对齐功能，从而使端子尾部与电路板上设置的焊接垫准确对齐；其二，利于准确控制锡球的尺寸，从而控制焊接的质量，使端子与电路板上的导电迹线之间的连接均匀稳定。

1977年4月26日公告的美国专利第4,019,803号首次揭示了端子通过其尾部预植焊料连接至电路板上设置的焊接垫的结构。

1986年6月3日公告的美国专利第4,592,137号揭示了另一种端子上植焊料的技术，其将焊料连接至端子的一端，以电性连接印刷电路板上、下两侧的焊接垫。1987年7月7日公告的美国专利第4,678,250号揭示一种预植焊料技术，焊料装设在端子尾端所设的凹陷内，并焊接至一电路板上设置的焊接垫。1988年8月30日公告的美国专利第4,767,344号以及1991年7月9日公告的美国专利第5,029,748号均揭示了类似的预植焊料技术。因此，早从1977年开始，在端子一端预植焊料的技术开始逐渐成为业界通用的技术。

1998年3月24日公告的美国专利第5,730,606号揭示了应用端子预植锡球技术的电连接器结构。该电连接器端子成型有若干配合臂，该等配合臂形成一“U”形结构，使装置于芯片模组上的锡球能收容并准确地定位于“U”形处。1998年6月30日公告的美国专利第5,772,451号亦揭示了便于锡球准确定位的类似结构。

以上现有技术具有一共同特征即预植的焊料或锡球处于连接器的外侧，且连接器的本体不直接定位焊料或锡球。

2000年2月15日公告的美国专利第6,024,584号揭示了一种端子尾端预植锡球的结构，在该结构中，锡球由电连接器本体上所设置的一矩形凹口的侧边准确定位。此结构在该专利的部分接续案美国专利第6,164,983号、第6,079,991号与第6,093,035号中均有进一步说明。由于锡球设置于凹口中，当将锡球焊接至端子尾端时，锡膏通过毛细作用而大量爬升至端子上。另，由于端子与端子孔之间存在间隙，并且特别是在将锡球焊接至端子尾端时，锡膏处于上侧，而端子处于下侧，此时锡膏爬升现象更加严重。美国专利第6,024,584号的说明书附图24a揭示了一种尾端成型有焊接平台的端子，该平台由端子***电连接器本体后弯折端子的尾部而形成，此种工序不利于电连接器的制造，并使各锡球的共平面度难以控制。

2000年1月18日公告的美国专利第6,016,254号揭示一种具有预植锡球的连接器，该电连接器用以测试芯片。其揭示了两种端子结构：一种为T形端子，另一种为L形端子。由于T形端子提供一较大的焊接平台，故易于将焊料预植于该焊接平台上，而L形端子焊料预植则相对困难。但其T形端子的平台完全进入锡球内，故显然不具有定位锡球的功能，而L形端子即使可提供较大的焊接平台以承接锡球，但还需其他附属结构以将其固定于端子孔中，并且即使端子完全固持在端子孔的正中位置，其焊接平台也不是处于端子中间位置，端子焊接于电路板後其受电路板的作用力显然会不平衡，从而不利于端子在端子孔中移动以补偿电路板或绝缘本体在工作环境中产生的振动或变形。

美国专利第5,772,451号与第6,061,254号中也揭示了具有L形尾部的端子，其L形尾部作为承接锡球的平台，但此端子结构也难以使端子装置于端子孔的中心位置，焊接的锡球也偏离端子中心位置。尽管美国专利第6,024,584的图13揭示了端子设置于端子孔中心位置的结构，但其并未设有平台以承接锡球，而需在绝缘本体上设置凹口以将锡球定位于端子尾部位置。

2001年6月5日公告的美国专利第6,241,535号揭示一种电连接器，该电连接器端子***绝缘本体的端子孔中后，通过焊接于端子尾部的锡球而固定于绝缘本体中(参阅图3)。但在连接器运输或使用过程中，端子可能被损坏而需要替换。然而，除非将锡球去除，否则不可能将端子从端子孔中取出。并且，从图4中可见，端子孔与凹口之间只有很小的狭缝可供端子通过，即使锡球被去除，端子尾部也很可能会存在残留锡料，从而妨碍取出端子。

因此，亟需改进承接锡球的端子结构以克服以上现有技术的缺陷。

【发明内容】

本发明即为改善具有焊料承接平台的端子固持于绝缘本体并焊接于电路板后的受力稳定问题。

为解决该问题，本发明端子设有主体及连接于主体底端用以承接焊料的安装平台。该安装平台包括自主体底端向一侧垂直延伸的第一部分及自主体底端向相对的另一侧垂直延伸的第二部分。

本发明端子的一种制造方法包括以下步骤：提供一导电端子，且该端子设有主体及自主体一端延伸的凸起；将前述凸起成型为垂直于主体用以承接焊料的平台，并使该平台具有分别处于该端子两侧的第一部分与第二部分。

本发明端子的另一种制造方法包括以下步骤：提供两相同结构的第一构件与第二构件，该两构件均设有主体及自主体一端延伸的凸起；将两凸起分别向相反的方向垂直弯折而形成第一部分与第二部分；将前述两构件对齐贴合在一起，第一部分与第二部分合并形成用以承接焊料的安装平台，从而形成所述端子。

相对现有技术，本发明端子的焊料安装平台具有分别处于端子主体的相对两侧的两部分，其相对端子主体基本对称，从而使连接电路板的锡球可焊接于端子中心位置，使端子固持于绝缘本体并焊接于电路板后的受力较平衡稳定。

【附图说明】

图1为本发明电连接器组件的立体分解图，但为简洁起见，若干端子中只显示了一个公端子及与该公端子配合的一个母端子。

图2为图1中母连接器的立体图。

图3为本发明第一实施方式中母端子连接有料带的立体图。

图4为图1所示公母连接器组装后的立体剖视图。

图5为图4中所示V处的局部放大图。

图6为本发明第二实施方式母连接器的局部放大剖视图。

图7为显示公端子与公连接器本体的公端子孔配合的俯视图。

图8为本发明第一实施方式若干公端子连接有料带的立体图，其公端子装置有锡球。

图9为公连接器的局部剖视图。

图10为图8中一公端子连接有料带的立体图，该公端子具有一凸起。

图11为图10中公端子的凸起成型为安装平台后的立体图。

图12为图11所示公端子连接有料带的主视图。

图13为图11所示公端子连接有料带的侧视图。

图14为显示公端子的安装平台的中心线A偏离公端子厚度方向中心线A1的示意图。

图15为显示公端子的安装平台的中心线B偏离公端子宽度方向中心线B1的示意图。

图16为本发明第二实施方式公端子连接有料带的立体图。

图17为图16所示公端子连接有料带的主视图。

图18为本发明第三实施方式公端子的立体视图。

图19为本发明第四实施方式公端子的立体视图。

图20为本发明第五实施方式公端子的立体视图。

图21为图20所示公端子的立体分解图。

图22为本发明第二实施方式母端子的立体图。

图23为图22所示母端子的立体分解图。

【具体实施方式】

请参阅图1，本发明电连接器组件100包括母连接器6及与之相接配的公连接器8。

请同时参阅图1与图2，母连接器6包括母本体7，该母本体7具有第一基部70及自第一基部70周边向一侧延伸而形成的第一侧壁71，第一基部70与第一侧壁71围设成容室72。第一基部70设有朝向公连接器8的第一配合面700及与第一配合面700相对且用以安装于第一电路板上的第一安装面701。若干矩形母端子孔73成多行排列并贯穿第一基部70的第一配合面700与第一安装面701，其用于收容对应的若干母端子9。

图3揭示从金属料带上冲切下来的一母端子9。该母端子9连接于第一料带连接部900，该第一料带连接部900设有第一圆孔901以与一驱动轮(未图示)相配合从而带动料带移动使其能被连续冲压。母端子9包括矩形板状的第一主体91、一对自第一主体91上端向上延伸的弹性臂92及连接于第一主体91下端的第一安装平台96。第一主体91包括第一中间部90及处于第一料带连接部900与第一中间部90之间的第一尾部94，第一安装平台96设于第一尾部94上。每一弹性臂92均设有一接触部920。如图1所示，第一锡球95附着于第一安装平台96上，该第一锡球95用于将母端子9焊接至母连接器6所在的电路板上。

请参阅图4与图5，母端子9收容于母本体7的母端子孔73中。母端子9的第一中间部90(图3中所示)对称装置于母端子孔73的中心平面CP1(图4中所示)。弹性臂92完全伸出于母本体7的第一配合面700并进入容室72。

图6所示为本发明的另一实施例的母连接器6’，该母连接器6’包括一绝缘母本体7’，该母本体7’设有第一配合面700’及与第一配合面700’相对的第一安装面701’。若干母端子孔73’呈多行排列于母本体7’内，并贯穿第一配合面700’与第一安装面701’，其用于收容对应的若干母端子9’。母本体7’靠近第一配合面700’处设有一对凸块74’，该对凸块74’从母端子孔73’内彼此相对的两侧面相向延伸而成，该对凸块74’于靠近第一配合面700’处形成有一对相对的导引面740’。

母端子9’与前一实施例的母端子9形状相同，其包括矩形板状的第一主体91’、一对从第一主体91’的顶端向上延伸的弹性臂92’与连接于第一主体91’底端的安装平台96’。但其弹性臂92’未露出于第一配合面700’而完全收容于母端子孔93’内，且弹性臂92’的末端处于凸块74’的下侧，从而可以防止弹性臂92’在运输或使用过程中受损。

请参阅图1与图4，公连接器8包括绝缘公本体5，该公本体5设有第二基部50与自第二基部50周边向一侧延伸的第二侧壁51，第二基部50与第二侧壁51共同围设成凹室52。第二基部50设有第二配合面500及与第二配合面500相对用以安装于另一电路板的第二安装面501。第二基部50设有若干贯穿第二配合面500与第二安装面501的矩形公端子孔53，该等公端子孔53呈多行排列，用于收容对应的若干公端子2。

图8所示为一公端子料带1，各公端子2通过第二料带连接部3而连接成一带形，为简洁起见，在图10至图17中仅给出一个公端子2对应部分。第二料带连接部3设有一排第二圆孔30以与一驱动轮(未图示)配合，在连续冲压过程中通过驱动轮转动而带动第二料带连接部3移动。第二锡球4附着于公端子2尾端。

请参阅图11与图12，公端子2包括矩形板状的第二主体21及设置于第二主体21底端的第二安装平台26。第二主体21包括第二中间部20、自第二中间部20延伸并用以与母端子9配合的第二配合部22及自第二中间部20延伸并连接于第二料带连接部3的第二尾部24。第二配合部22较第二中间部20宽，从而使其连接处形成有一肩部204及靠近肩部204的凹陷部206。公端子2与公本体5的配合将在后面作进一步说明。

图10所示为料带1上一公端子2的半成品对应部分料带。第二料带连接部3设有一狭长槽口32。第二尾部24在其底端设有一凸伸入槽口32的凸起25，凸起25被一治具分切后压平而形成如图11所示的第二安装平台26。第二安装平台26凸伸出第二尾部24的相对两侧面，并完全关于两中心线A与B对称(如图11所示)。第二安装平台26被第二尾部24厚度的中心线A1(如图14所示)分成第一部分260与第二部分262。第一部分260与第二部分262自相反的方向垂直连接于尾部24的底端。在最佳实施例中，第二安装平台26的对称线A、B与第二尾部24的对称线A1、B1(参阅图14及15)重合。

请参阅图13，第二第二锡球4附着于第二安装平台26并关于第二尾部24的中心线对称。各公端子2是从第二料带连接部3上切断而形成的。

母端子9的第一安装平台96与公端子2的第二安装平台26的成型方法一样，在此不作赘述。

请参阅图7与图9，公端子2装置于公端子孔53中，并关于中心平面CP2对称。公本体5于各公端子孔53内的相对两侧壁设有一对固持槽502，各固持槽502内设有一台阶503。当公端子2自第二配合面500***公端子孔53内时，台阶503被挤压变形，并且台阶503的部分材料被压入凹陷部206中，从而将公端子2固持于公本体5中。第二锡球4伸出公本体5的第二安装面501，从而可焊接于公连接器8所安装的电路板上。

如图8所示，在将公端子2装入公本体5中之前，第二第二锡球4已被焊接于第二安装平台26上，但也可以先将公端子2装入公本体5中，然后再将第二锡球4焊接于第二安装平台26上。

第二第二锡球4的直径接近收容该公端子2的公端子孔53的尺寸，如果公端子2被损坏，公端子2与第二锡球4可以一起被拆卸下来，即使第二锡球4略大于公端子孔53的尺寸，由于第二锡球4由软质的锡料制成，其可产生一定变形从而使公端子2仍能与第二锡球4一起被卸下。

请参阅图4与图5，当母连接器6与公连接器8配合时，母端子9的一对弹性臂92与公端子2的第二配合部22配合，并进入公本体5的公端子孔53中，且插至公端子2的两侧。

请同时参阅图6、图1及图9，当母连接器6’与公连接器8配合时，公端子2的第二配合部22在凸块74’的导引下进入对应母端子9’所在的母端子孔73’中，并被挟在母端子9’的两弹性臂92’之间。

图16与图17揭示本发明第二实施例中具有一公端子2a及其对应第二料带连接部3a的部分料带。公端子2a与公端子2的不同点仅在于第二安装平台26a。第二安装平台26a由凸起25(如图10所示)直接挤压变形而形成，并且，第二安装平台26设有一凹口263，由此形成一凹形面264，该凹形面264可为第二锡球4提供定位。

图18揭示本发明第三实施例的一公端子2b。公端子2b与公端子2的不同仅在于其第二配合部22b，该第二配合部22b包括导引部221，该导引部221被对称地分切成两导引臂2210、2212，该等导引臂2210、2212向上延伸并横向错开一角度，且该两导引臂2210、2212具有相对且横向错开的导引面2213、2214。当公端子2b***母端子9时，两导引臂2210、2212使两弹性臂92分别向相反的方向产生变形，并产生适当的接触压力。

图19揭示本发明第四实施例的公端子2c。该公端子2c与公端子2的不同仅在于其第二配合部22c，该第二配合部22c包括一导引部221’，该导引部221’为一整体，并具有相对且侧向错开的对称导引面2213’、2214’。

图20与图21揭示本发明第五实施例的一公端子2d。该公端子2d为两件结构，包括第一构件21d与第二构件23d。第一构件21d与第二构件23d通过第二卡扣机构210连接在一起。该公端子2d设有第二中间部20d、第二配合部22d、第二尾部24d及第二安装平台26d。第一构件21d设有第三中间部201d、自第三中间部201d延伸出的第三配合部220d、自第三中间部201d向与第三配合部220d相反方向延伸的第三尾部240d及自第三尾部240d尾端向一侧弯折而形成的第三部分安装平台260d。第二构件23d设有一第四中间部202d、自第四中间部202d延伸出的第四配合部222d、自第四中间部202d向与第四配合部222d相反方向延伸的第四尾部242d及自第四尾部242d尾端向一侧弯折而形成的第四部分安装平台262d。第三中间部201d与第四中间部202d贴合在一起形成第二中间部20d。第三配合部220d与第四配合部222d贴合在一起形成第二配合部22d。第三部分安装平台260d与第四部分安装平台262d共同形成第二安装平台26d。第二配合部22d设有导引部221”，导引部221”设有一对横向错开的导引臂2210’、2212’，该两导引臂2210’、2212’分别成型于第一构件21d与第二构件23d上。

图22与图23揭示本发明第二实施例的一母端子9a。该母端子9a包括两个构件，即第三构件91a与第四构件93a。第三构件91a与第四构件93a通过第一卡扣机构910锁固在一起而形成该母端子9a。该母端子9a设有第一中间部90a、第一配合部92a、第一尾部94a及第一安装平台96a。第三构件91a设有第五中间部901a、自第五中间部901a延伸出的第五弹性臂920a、自第五中间部901a向与第五弹性臂920a相反的方向延伸的第五尾部940a及处于第五尾部940a尾端的第五部分安装平台960a。第四构件93a设有第六中间部902a、自第六中间部902a延伸出的第六弹性臂922a、自第六中间部902a向与第六弹性臂922a相反的方向延伸的第六尾部942a及处于第六尾部942a尾端的第六部分安装平台962a。第五中间部901a与第六中间部902a贴合在一起而形成第一中间部90a，第五弹性臂920a与第六弹性臂922a组成第一配合部92a，第五部分安装平台960a与第六部分安装平台962a共同形成第一安装平台96a。两个部分安装平台的成型方法与公端子2a的安装平台26a一样。

另外，构成同一端子的两个构件还可以不用卡扣机构锁固在一起，而将其先后分别***同一端子孔内。

各实施例的公端子2、2a、2b、2c、2d被对称装置于公本体5的公端子孔53的中心平面CP2。各实施例的母端子9、9a被对称装置于母本体7的母端子孔73的中心平面CP1。该等端子2、2a、2b、2c、2d、9、9a的安装平台关于该等端子厚度的中心线对称，将其连接至电路板的锡球4、95处于安装平台的中心位置，该种结构使端子受电路板作用力平衡。

Claims (11)

1.一种电连接器端子，其用于安装在电路板上的电连接器，该电连接器端子设有主体及连接于主体底端用以承接焊料的安装平台，其特征在于：该安装平台包括自主体底端向一侧垂直延伸的第一部分及自主体底端向相对另一侧垂直延伸的第二部分。

2.如权利要求1所述的电连接器端子，其特征在于：端子主体具有中心线，安装平台关于该中心线对称。

3.如权利要求1所述的电连接器端子，其特征在于：端子包括第一构件与第二构件，安装平台的第一部分与第二部分分别设于第一构件与第二构件上，前述主体包括分设于第一构件与第二构件的第一主体与第二主体，端子由第一构件的第一部分及第一主体与第二构件的第二部分及第二主体分别对齐贴合而形成。

4.如权利要求3所述的电连接器端子，其特征在于：第一构件与第二构件之间设有连接机构，两构件贴合后，连接机构将此两构件固定在一起。

5.如权利要求1所述的电连接器端子，其特征在于：安装平台的底侧设有一凹形面，该凹形面用于定位其承接的焊料。

6.一种电连接器端子的制造方法，该端子用于安装在电路板上的电连接器，其特征在于该方法包括以下步骤：

成型两结构相同的第一构件与第二构件，该两构件均设有主体及自主体一端延伸的凸起；

将两凸起分别向相反的方向垂直弯折而形成第一部分与第二部分；

将前述两构件对齐贴合在一起，第一部分与第二部分合并形成安装平台。

7.如权利要求6所述的电连接器端子的制造方法，其特征在于：安装平台关于该端子第一构件与第二构件贴合的中心线对称。

8.如权利要求6所述的电连接器端子的制造方法，其特征在于：在形成第一部分与第二部分的步骤中，同时在第一部分与第二部分的底侧形成一凹陷，当所述第一构件与第二构件对齐贴合在一起时，该等凹陷形成一凹形面。

9.如权利要求6所述的电连接器端子的制造方法，其特征在于该方法还包括在安装平台上焊接一锡球的步骤。

10.如权利要求6所述的电连接器端子的制造方法，其特征在于：在成型端子第一构件与第二构件时，第一构件与第二构件上成型有连接机构，在第一构件与第二构件贴合在一起时，连接机构将第一与第二构件连接固定在一起。

11.如权利要求6所述的电连接器端子的制造方法，其特征在于：在将两构件对齐贴合在一起时，先提供一具有若干端子孔的绝缘本体，再将第一与第二构件***端子孔中而固定在一起。

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