JP2009520341A - 高密度、低コストの装着性を備える電子構成要素 - Google Patents

高密度、低コストの装着性を備える電子構成要素 Download PDF

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Abstract

【課題】
【解決手段】サーフェスマウント製造技術と適合可能な電子構成要素用の接点テールである。接点テールは、プレス加工され、相対的に低い製造コストを及び高精度を提供する。一方、高精度の接点テールは、電子構成要素にて接点テールの列をわたってより信頼性の高いはんだ継手を提供する。更に、接点テールは、リフロー工程中、装着領域から吸い取るはんだの傾向を少なくする形状とすることができる。吸い取るはんだの性質を少なくすることは、はんだが電子構成要素の作動を妨害する可能性を減少させることになる。更に、吸い取るはんだの性質を少なくすることは、接点テールが装着されるパッドをビア上に配置し、これにより接点を基板に装着することのできる密度を増大させることを許容する。接点テールが自己中心決め列にて使用されるときにも、接点テールを使用する構成要素を含む電子組立体の信頼性は向上する。
【選択図】図3A

Description

本出願は、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めた、2005年11月29日付けで出願された米国仮特許出願番号60/741,089による優先権を主張するものである。
本発明は、全体として、電子組立体、より詳細には、電子構成要素を基板に装着することに関する。
電子組立体は、従来から、構成要素をプリント回路板のような基板に装着することにより製造されている。基板は、構成要素に対する機械的支持体を提供し、また、構成要素を電気的に相互に接続する信号路を有している。プリント回路板及びその他の型式の基板において、構成要素の間の信号路は、「トレース」と称される導電性片により提供されている。しばしば、トレースは、プリント回路板の内側にあり、また、「ビア」と称される穴がプリント回路板の表面からトレースまで伸びている。ビアは、プリント回路板の表面上の構成要素とプリント回路板内のトレースとの間に電気的接続部を形成するよう導電性材料にてめっきされている。
構成要素を基板に装着する機構は、望ましい電気的及び機械的性質を有しなければならない。装着は、構成要素と基板のトレースとの間を通る電気信号の歪みを殆ど生じさせないような態様にて構成要素をビアに電気的に接続しなければならない。更に、構成要素と基板との間の装着は、機械的に堅固であり、電子組立体が使用されるとき、構成要素と基板との間の境界面上の力によって電気的接続が損なわれないようにしなければならない。多くの型式の装着方法が使用されている。
初期の電子組立体は、スルーホールはんだ装着技術を使用して製造していた。この形態の装着によれば、プリント回路板の前側の構成要素からのリードは、ビアを通して挿入される。はんだは、しばしば、リードをはんだ浴に浸漬させることによりプリント回路板の裏側に施工される。溶融したはんだは、リードの金属に接着し且つ、ビアをめっきする傾向となる。溶融したはんだとリードとの間の吸引力は、「吸い取り(wicking)」と称されることがある過程中、リードに沿ってはんだを吸引する。はんだが冷却し且つ、硬化すると、はんだは、リードとビアのめっきとの間の電気的接続部を形成し、また、はんだは、リードをビア内にて固定する。
圧力嵌め接続法も使用されている。圧力嵌め接続法は、また、装着のためビアを使用するが、接点テールにより発生された力を利用して接点テールをビアに連結する。圧力嵌めリードは、順応性部分を有する接点テールと共にプレス加工される。順応性部分は、リードがビア内に挿入されたとき、圧縮される。ビア内に入ったとき、順応性部分は、ビアの壁に対してばね力を発生させる。力は、接点テールとビアの壁との間に電気的接続部及び機械的接続部の双方を提供する。
より最近、サーフェスマウント技術が広く使用されるようになった。サーフェスマウント技術により、ビアは、また、プリント回路板内にてトレースとの接続を為すため使用される。ビアは、プリント回路板の表面上のパッドとプリント回路板の内側のトレース(又は、接地面又はパワー面のようなその他の導体)との間の導電路としてのみ機能する。ビアは、装着すべき構成要素からリード又は接点テールを受け取らないため、ビアは、しばしばスルーホール又は圧力嵌め装着のため使用されるものよりも小径にて形成することができる。小径であることは、ビアを共により近接して配置し又は構成要素が取り付けられる基板の領域内にてより多くのトレースがビア間を通ることを許容するよう配置することを可能にする。その何れの効果もより小型の電子組立体にすることができる。小径のビアは、改良された電気的性能を得ることも許容する。
電子構成要素は、リードを構成要素から基板の表面上のパッドまではんだ付けすることにより装着される。かかるリードは、平坦な金属片からプレス加工し、次に、曲げるか又は所定の形状に「成形される」ことがしばしばである。一般に使用される形状は、「ガルウイング」リード及び「Jリード」である。ある状況においては、リードは、成形されない、単にポストとすることもある。形状に関係なく、リードは、典型的に、リフローはんだ過程を使用してパッドにはんだ付けされる。
リフロー過程において、はんだペーストは、パッド上に配置される。はんだペーストは、1つの構成要素が回路板上に配置されたとき、リードをルーズにその位置に保持するのに十分、粘性である。構成要素が回路板に配置されたとき、回路板は、はんだペーストを加熱する加熱炉内に配置される。
溶剤及びはんだペースト内のはんだ粒子は、加熱する間、変態する。はんだペーストが加熱されると、溶剤は活性化される。リフロー過程の開始時、溶剤は、相互に接続されるパッド及びリードの表面の酸化物及びその他の汚染物質を攻撃する。溶剤は、また、表面を「湿ら」せて、はんだの接着を促進する。溶剤がより加熱されると、溶剤は、気体に変化し、この気体は、はんだペーストから逃げなければならない。これと同時に、ペースト内のはんだ粒子は、溶融する。溶融したはんだは、リード及びパッドの双方に接着する。溶融したはんだが冷却すると、はんだは、凝固してリードをパッドに電気的に且つ機械的に接合する。
サーフェスマウント技術は、また、はんだボールを使用しても開発されている。多くの場合、はんだボールにて装着された電子構成要素は、リードを有していない。その代わり、構成要素及び基板の双方は、整合するパッドを有している。はんだボールは、パッドの間に配置され且つリフローして構成要素上のパッドを基板上のパッドに固定する。はんだペースト又は溶剤は、はんだボールをその位置に保持するため使用することができる。その他のサーフェスマウント技術の場合のように、はんだボールは、リフロー化し、また、溶融したはんだは、基板上のパッド及び構成要素上のパッドに接着する。はんだが冷却すると、はんだは、パッド間の電気的及び機械的接続部を形成する。
はんだボール取り付けの多くの変形例が既知である。一部の変形例において、はんだボールは、銅球のような、固体のコアを有している。球は、はんだ継手の形状を設定し且つ、はんだ付けたしたときでさえ、構成要素と基板との間の空間を確立する。
極めて高密度の相互接続が望まれるとき、サーフェスマウント技術はしばしば使用される。はんだ継手を形成するため、パッドにアクセスする必要はないため、パッド列を基板上に形成し、1つの構成要素をパッド列上に配置することができる。多くの電子構成要素は、はんだボール列と共に製造され、かかるパッド列と整合させる。これらの構成要素は、「ボールグリッドアレイ」(BGA)パッケージングを含むといわれることがしばしばである。
BGAパッケージングの有利な効果を提供するが、簡単に製造でき、このため、低コストである電子構成要素用の装着機構を有することが望ましいであろう。
1つの形態において、本発明は、電子構成要素内にて導電性部材に対する接点テールに関する。接点テールは、構成要素から第一の方向に伸び得るようにされた軸部分を備えている。軸部分は、第一の方向に対して直角の第一の幅を有している。接点テールは、また、軸部分に装着された末端部分を含む。末端部分は、第一の方向に対して平行な主要面と、第一の方向に対して直角の方向に向けた第二の幅とを有している。第二の幅は、第一の幅よりも広い。
別の態様において、本発明は、電子構成要素内にて導電性部材用の接点テールに関する。接点テールは、構成要素から第一の方向に伸び得るようにされた軸部分を有している。接点テールは、第一の端縁及び第二の端縁を有する末端部分も含む。第一の端縁及び第二の端縁は、第一の方向に分けて分離されており、末端部分の両側部に配設されている。末端部分は、第二の端縁にて軸部分に装着され、第二の端縁は、第一の方向に対して横方向の少なくとも1つの方向に向けて軸を越えて伸びている。
別の形態において、本発明は、接点を製造する方法に関する。方法は、金属薄板から接点テールを有する接点をプレス加工するステップを含む。接点テールは、構成要素から第一の方向に向けて伸び得るようにされた軸部分であって、第一の方向に対し直角の第一の幅を有する上記の軸部分と、軸部分に装着された末端部分であって、第一の方向に対して直角であり、第一の幅よりも幅が広い第二の幅を有する上記の末端部分と、第一の方向に対して直角の端縁とを有している。
添付図面は、正確な縮尺にて描くことを目的とするものではない。図面において、色々な図面にて示した同一又はほぼ同一の構成要素の各々は、同様の参照番号にて示されている。明確化の目的のため、全ての構成要素の各々が各図面にて標識される訳ではない。
本発明は、以下の説明に記載し又は図面に示した構成要素の構造及び配置の詳細にのみその適用が限定されるものではない。本発明は、その実施の形態が可能であり、また、色々な態様にて実施し又は実行することができる。また、本明細書にて使用した表現及び技術用語は、説明の目的のためであり、限定的であると見なすべきではない。「含む」、「備える」又は「有する」、「保持する」、「包含する」及びそれらの変形例は、以下に記載した物品及びそれらの等価物並びに追加的な物品を包含することを意図するものである。
電子組立体を製造するとき、構成要素を基板に装着する低コストで且つ信頼性の高い方法を有することが望ましいであろう。更に、高密度の相互接続部を許容するよう、低コスト、信頼性の高い装着方法を有することが望ましいであろう。上記の背景技術にて説明したように、構成要素を基板に装着するためボールグリッドアレイが使用されている。ボールグリッドアレイは、構成要素と基板との間にて比較的小さい領域内で比較的多数の相互接続部を提供する点にて望ましい。例えば、ボールグリッドアレイは、パッケージ化した半導体構成要素及び電気的コネクタ及びチップソケットのようなその他の構成要素を装着するため使用されている。ボールグリット列の密度の有利な効果を有し、しかも低コストで且つ信頼性が高い電子構成要素用の装着システムを開発した。装着システムは、コネクタ及びソケットのようなリードを有する構成要素にとって特に有用である。
図1A及び図1Bには、ボールグリッドアレイを使用してプリント回路板に装着する設計とされた先行技術の電気コネクタの一部分が示されている。図1Aには、ボールグリット列装着によりコネクタ内に組み込む設計とされたリードフレーム64が示されている。リードフレーム64は、例えば、金属薄板からプレス加工し所望の輪郭外形の構造体を形成することができる。次に、構造体は、曲がり部及び湾曲部又は適当なその他の形状を含むよう形成することができる。
図示した形態において、プレス加工工程は多数の信号導体62を形成する。信号導体の各々は、合わさる接点部分68と、中間部分70と、接点テール72とを有している。合わさる接点部分68は、合わさるコネクタ部分内にて相応する信号導体と接触し得る形状とされている。接点テール72は、はんだボールを使用してプリント回路板のような基板に装着する形状とされている。中間部分70は、接点テール72と合わさる接点部分68との間に信号路を提供する。
リードフレーム64がプレス加工されたとき、個別の導体62は、最初にタイバー66によって接合される。タイバー66は、導体62を1つのグループとして容易に取り扱い易くする。タイバー66は、その後のコネクタの製造段階にて切断して、電気的に分離した導体62を形成する。
図1Bには、構成要素46に組み立てられたリードフレーム64が示されている。この例において、構成要素46は、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めた、米国特許番号6,537,087に図示されたように、スタッキング又はメザニン型電気コネクタを組み立てるため使用することができるウェハである。
構成要素は、リードフレーム64の信号導体62の回りに成形された絶縁性ハウジング50を含む。合わさる接点部分68及び接点テール72は、ハウジング50内にて露出される。ハウジング50は、構成要素46を取り付け又は配置するため肩部48のような造作部を含むこともできる。図示した実施の形態において、肩部48は、構成要素46をその他の同様のウェハと共に形成体内に挿入し、構成要素46と構成要素46を装着することができる基板との間の空間を設定することも許容する。
導体62の各々は、接点テール72を含む。図示した実施の形態において、接点テール72の各々は、はんだボール(図示せず)を受け入れる形状とされる。構成要素46が形成体内に組み立てられたとき、接点テール72のパッド80は、全体として平行に配置され、パッド80におけるはんだボールがプリント回路板の表面におけるパッド列と接触することができるようにする。この形態において、パッド80は、導体62の軸線に対しほぼ垂直な方向に向けて全体として曲げられており、このため、導体は回路板に対してほぼ垂直である一方、パッド80は、回路板の表面に対して平行に位置する。
接点テール72は、はんだボールを保持するのを助ける形状とすることができる。例えば、パッド80の各々は、はんだボールをパッドに固定するのを助ける窪み部86を形成することができる。更に、参照番号87、83のような端縁は、はんだをパッド80の上に保持するのを助ける。パッド80の各々は、また、はんだをパッド80上に保持するのを更に助けるべくはんだを湿らせることが可能な材料にて被覆することもできる。
我々は、図1A及び図1Bに示した構成要素の形態には難点があることを知った。パッド80が構成要素46を取り付けるべき基板(すなわち回路板)に対して平行であり、信頼性の高いはんだ継手を形成するとき、パッド80の各々は、正確な位置にて形成し、パッドの各々と構成要素46を取り付けるべき基板との間の空間が正確に制御されるようにしなければならない。パッドが基板から過度に離れた場合、溶融したはんだは、基板におけるパッドと構成要素におけるパッドとの間の空隙を架橋することはできない。これと逆に、構成要素におけるパッドが基板におけるパッドに過度に近い場合、溶融したはんだは、所期の継手領域から絞り出され、基板におけるその他のパッドに対する短絡回路を形成し又は接点テール72を吸い上げ且つ構成要素46の作用を妨害する可能性がある。
しかし、接点テール72は、高精度にて簡単に且つ低コストにて製造することが困難な形状を有する。接点テール72は、平坦な金属薄板が成形ダイにより所望の形状に曲げられる成形工程にて所定の形状とされる。成形工程中、パッド80の配置状態を正確に制御することは困難である。リードフレーム64を形成するため使用される金属は、多少の弾性を有する。成形工程の一部として、金属は、リードが成形ダイから解放されるとき、所望の形状となるように弾性的に反発して戻る設計とされた形状となるように曲げられる。材料又は成形過程の少しの変化でもパッド80が配置される精度は低下するであろう。
図2には、成形工程により接点テールを精密に配置する必要性を回避し且つ先行技術のリードフレームよりも電子組立体を製造する過程の変化を許容するリードフレームに対する1つの代替的な設計が示されている。リードフレーム264は、基板の面にてパッドに装着することができ、また、リードフレーム64に代えて、1つの構成要素にて使用することができる接点テール272を有している。
リードフレーム64の場合のように、リードフレーム264は、複数の導体62を保持している。導体62の各々は、合わさる接点部分68と、中間部分70とを含む。この例において、リードフレーム264における導体62の合わさる接点部分及び中間部分は、リードフレーム64(図1A)におけるのと同一の形状を有する。しかし、これらの部分は、その内部にてリードフレーム264が使用される構成要素の機能にとって適した任意の所望の形状を有することができる。例えば、合わさる接点部分68は、合わさるコネクタ内の信号導体と分離可能に電気的に接続するため順応性部分を含み又は任意のその他の形状とすることができる。別の例として、合わさる接点部分68は、ボール、リード、パッド又はリードフレーム264を含むチップソケット内に保持すべき半導体チップにおけるその他の構造体と接触する設計とすることができる。
接点テール272は、中間部分70から方向290に向けて伸びる軸部分を有している。図示した実施の形態において、信号導体の各々の軸は、ポスト278の形態をしている。リードフレーム264が電気的構成要素を形成するハウジング内に保持されたとき、ポスト278は、方向290に向けてハウジングから伸びることもできる。
ポスト278の各々は、ポスト278よりも方向290に向けて長さ当たりより大きい表面積を有する末端部分となるように幅が拡がる。図示した実施の形態において、末端部分の各々がパドル280の形状をしている。図2の実施の形態にて理解し得るように、パドル280の各々は、ポスト278の幅よりも広い幅を有する。この形態において、接点テール272が基板に取り付けられたとき、パドル280の主要面は、基板の面に対して垂直であり、端縁282のみが基板の面に対して平行に位置する。このことは、パッド80の全体が基板の面に対して平行に位置する、図1A及び図1Bの形態と相違する。
図示した実施の形態において、リードフレーム264は、金属薄板200(仮想線で図示)にて出来ている。リードフレーム264は、金属薄板200からプレス加工することができる。その結果、パドルの各々は、方向290に対して平行な主要面と、その方向に対して直交する端縁282とを有している。
接点テール272の任意の部分を被覆することが望まれる場合、その被覆は、プレス加工する前に金属薄板200に施工するか、又はプレス加工後に接点テール272に施工することができる。被覆は、酸化物の形成を少なくし、はんだの吸い取りを少なくし又はその他の目的のため使用することができる。
所望であれば、合わさる接点部分68及び中間部分70は、リードフレーム264の所期の取り付けに適するように湾曲し又はその他の構造的造作部を有するように形成することができる。しかし、図示した実施の形態において、接点テール272は形成されていない。接点テール272の全ての寸法は、本来的に成形工程よりも精密であるプレス加工工程にて画成することができる。
リードフレーム264は、電子構成要素に組み込み、その電子構成要素を次にプリント回路板のような基板に装着することができ、図3Aには、かかる構成要素がプリント回路板300に装着されるときのその構成要素の接点テール272が示されている。この図において、回路板300は、ビア304を介してプリント回路板300の面の内側にてトレース306に接合されたパッド302を含む。回路板300は、従来の加工法を使用して形成されたプリント回路板とすることができるが、任意の適正な基板を使用してもよい。
はんだペースト310は、サーフェスマウント製造過程にて従来通りであるように、パッド302の上に配置される。はんだペースト310は、スクリーニング又ははんだペーストディスペンサを使用する等のような任意の適した態様にて施工することができる。接点テール272を保持する電子構成要素が回路板300の上に配置されたとき、パドル280をはんだペースト310内に挿入する。図3Aには、1つの構成要素を回路板300の上に配置した後であるが、はんだペースト310がリフローする前の接点テール272が示されている。
接点テール272は、電子構成要素のハウジング350内に取り付けられた信号導体262の一部分として示されている。図示した実施の形態において、信号導体262は、信号導体262をハウジング350内に保持することを意図する保持造作部366を含む。保持造作部366は、接点テール272と共にプレス加工することができる。その結果、保持造作部366と回路板300に面するパドル280の端縁282との間の距離Dは、プレス加工工程中に規定される。
同様に、下面352に対する端縁282の位置を規定する距離Dは、良好に制御される。ハウジング350がプリント回路板300の上面から下面352の間隔を設定する作用を果たす肩部又はその他の造作部を含む場合、距離Dに対する良好に制御された許容公差は、パドル280がはんだペースト310に対して正確に配置される可能性を増すことになる。パドル280をはんだペースト310に対して正確に配置することは、はんだペースト310がリフローしたとき、形成されるはんだ継手の堅固さを増すことになる。
一例として、寸法Dは、20から60ミル(0.5から1.5mm)の範囲とすることができる。Dは約30から100ミル(0.7から2.5mm)の範囲とすることができる。ポスト278は、約4から12ミル(0.1から0.3mm)の幅を有し、また、パドル280は、約8から35ミル(0.2から0.9mm)の幅を有することができる。
接点テール272の形状もまた、形成されるはんだ継手の堅固さを増すこともできる。図示した実施の形態において、端縁282は湾曲している。この湾曲は、はんだペースト310内の気化した溶剤又はその他の気体がはんだペースト310が溶融したとき、そのはんだペーストから逃げるための直ちに利用可能な経路を提供する。プリント回路板に対して平行なパッドを有する接点テールを備える設計と相違して、図示した設計は、気体を取り込む程度が少なく、このため、接点テール272を使用して形成されたはんだ継手は、空隙を保持する可能性が少なくなる。
接点テール272のその他の態様はまた、より堅固な継手に到る。接点テール272の形状は、はんだペースト310がリフローしたとき、溶融したはんだがその内部に吸い取られる領域を決定する。接点テール272は、堅固な継手を形成する領域内にはんだを導く形状とすることができる。これと逆に、はんだは、はんだが電子組立体の作動を妨害するであろう領域から離れた方向に導くことができる。図3Bに示したように、はんだペースト310がリフローするとき、溶融したはんだは、接点テール272に接着して湾曲した端縁282に沿って2つの良好に画成されたヒール320A、320Bを形成する。同様に、接点テール272の側面図を示す図3Cには、パドル280の平坦面に沿って形成された2つの良好に画成されたはんだフィレット320C、320Dが示されている。
図3A、図3B及び図3Cに示した実施の形態において、はんだを接点テール272に向けて吸引する吸い取り動作は、また、はんだをビア304から吸引する。先行技術の設計において、はんだはビア内に吸引され、信頼性の高い継手を形成するためのはんだはパッドにて殆ど残らないため、サーフェスマウントパッドの下方のビアが回避される。溶融したはんだをビア内ではなくて、良好に画成されたヒール320A、320B及び良好に画成されたフィレット320C、320D内に吸引する吸い取り動作により、ビア304は、パッド302に形成されたはんだ継手の信頼性を損なうことなく、パッド302の下方に配置することができる。ビアをパッドの継手領域の下方に配置し得ることは、1つの構成要素を取り付けるのに必要な領域を小さくする。
図3Aないし図3Cに示した実施の形態において、接点テール272は、高いはんだの親和性を提供し、これにより接点テールの回りに形成されたはんだ継手の形状を設定するような形状とされている。図示した実施の形態は、基板におけるパッドに対し精密に配置された接点テールを示すが、この配置は、必ずしも必要ではない。接点テールが最初にパッド及びパッドの上のはんだペーストに対して精密に配置されていないとき、はんだ継手の形状を設定する際、更なる有利な効果を得ることができる。
接点テール272の高いはんだ親和性は、また、接点テールがパッドに対して精密に配置されず又は電子組立体を製造する過程にてその他の変化が生じた場合でさえ、堅固な継手を提供する形状を有するはんだ継手を形成することができる。図4A及び図4Bには、接点テールがパッド402A、402B、402C、402Dのようなパッドに対して整合外れとなったときでさえ、472A、472B、472C、472Dのような接点テールは、信頼性の高いはんだ継手を形成することが示されている。更に、パッドの上に配置されたはんだペーストの容積の変化のような、製造過程におけるその他の変化が生じた場合でさえ、信頼性の高いはんだ継手が形成される。
図4A及び図4Bに示した例において、接点テール472Aは、パドル480Aがはんだペースト410A内に挿入された状態にて示されている。この図において、パドル480Aは、パッド402Aから僅かに変位されており、はんだペースト410Aは、パドル480Aの下側部分を覆うのに十分な容積を有する。このパドル480Aの配置及びはんだペースト410Aの容積は、接点テールの配置及びはんだペーストの容積の双方に対する名目的な設計値を表わすことができる。しかし、実際の電子組立体において、パッドの各々における接点テールの配置及びはんだペーストの容積の双方にて名目的な設計値からの変化が存在するであろう。これにも関わらず、信頼性の高いはんだ継手を形成することができる。
例えば、接点テール472Bは、接点テール472Aよりも下方の位置にて示されている。はんだペースト410Bは、はんだペースト410Aと同一の容積を有するが、接点テール472Bと接点テール472Aとの間の位置の差は、はんだペースト410Bがパドル480Bの表面積よりも大きい率にて覆うことを意味する。
別の可能な変更例の一例として、接点テール472Cは、名目的な設計値よりもパッド402Cから更に離れた位置に配置された状態で示されている。この配置により、パドル480Cの比較的僅かな部分のみがはんだペースト402C内に挿入される。
更に別の可能な変更例の一例として、接点テール472Dは、名目的な設計値にてパッド402Dに対して配置される状態で示されている。しかし、はんだペースト410Dの容積がより大きいため、はんだペースト410Dがパドル480Dの表面積を覆う率は、はんだペースト410Aによりパドル480Aが覆われる率よりも大きい。
図4Bには、リフローした後のプリント回路板400が示されている。接点テール472A、472B、472C、472Dの各々に対するはんだペーストに対する接点テールの相対的な配置の変化にも拘らず、各場合にて信頼性の高いはんだ継手が形成される。図4Bに示したように、はんだペースト410Aは、リフローしたとき、良好に規定されたヒールを有するはんだフィレット420Aを形成する。かかるはんだフィレットは、望ましい電気的及び機械的性質を有するはんだ継手を形成する。
接点テール472Aがはんだペースト410A内に伸びる程度よりも接点テール472Bがはんだペースト410B内に更に遠方に伸びるにも拘らず、リフローしたとき、はんだペースト410Bは、また信頼性の高い継手を形成する。幾つかの先行技術の製造過程にて、リフローする前に、リードがはんだペースト内に過度に深く伸びることは、はんだがリードを吸い上げ又ははんだを隣接するパッドまで汚すことを許容する可能性がある。はんだがポスト478Bを吸い上げるという同一の傾向が存在する。しかし、ポスト478Bとパドル480Bとの間の転移部分は、保持フィレット422Bが形成される1つの領域を作り出す。余剰なはんだが継手領域から吸い出されると、そのはんだは、保持フィレット422Bとして保持され、電子構成要素の作動を妨害するのに十分遠方までポスト478Bを吸い上げることはない。
接点テール472Cは、逆の問題点を生ずる。接点テール472は、はんだペースト410C内に十分に深く挿入されない。これにも拘らず、リフローしたときのはんだペースト410Cの吸い取り動作は、パドル480Cとパッド402Cとの間にはんだ継手を形成する。
はんだを保持し且つはんだがポスト478Dを吸い上げるのを防止する接点472Dのような接点テールの機能は、余剰なはんだペーストがパッドの上に配置されたときにも有益である。図4Aに示したように、はんだペースト410Dは名目値よりも大きい容積を有する。しかし、余剰なはんだは、ポスト470Dを吸い上げ又はパッド402Dから拡がることなく、接点テール472Dを吸い上げ且つ保持フィレット422Dを形成する。保持フィレット422Dは、はんだがポスト478Dを吸い上げ又は隣接するパッドを汚し且つはんだテール472A、472B、472C、472Dがその一部である電子構成要素の作動を妨害するのを阻止する。
図4A及び図4Bには、電子組立体の製造過程の変化にも拘らず、接点テールの設計が信頼性の高いはんだ継手を形成する様子を示す一例が示されている。本明細書にて説明したように、接点テールは、基板上にて構成要素をパッドに対して不正確に配置することになる変化にも拘らず、信頼性の高い継手を形成することができる。図5Aないし図5Cには、はんだに対して高い親和性を有する接点テールにて生ずるであろう自己整合状態が示されている。はんだが吸い取ることになるのと同一の吸引力は、接点テールを接点テールに加わる力が釣り合わされる位置まで動かすこともできる。接点テールが非対称である場合、かかる力は、接点テールをパッド上にて中心決めし且つ信頼性の高いはんだ継手が形成される可能性を増すことができる。
図5Aには、電子構成要素の一部分を形成することができる単一の接点テール572が示されている。図5Aには、電子構成要素がプリント回路板500の上に配置されたときの接点テール572の配置状態が示されている。プリント回路板500は、接点テール572にはんだ付けすることを意図するパッド502を含む。図5Aに示した製造段階にて、パッド502は、はんだペースト510を保持している。この例において、接点テール572がその一部である電子構成要素は、パッド502に対して誤配置されている。パッド502の上にて中心決めされずに、パドル580の一部分のみがはんだペースト510内に挿入されている。
接点パッド572がパッド502に対して誤配置されるにも拘らず、接点テール572及びパッド502に対する溶融したはんだの親和性は、接点テール572をパッド502に向けて吸引する力を接点テール572に発生させる。接点テール572に加わる力は、接点テール572がパッド502上にてはんだ内に中心決めされたときに均衡する。その結果、はんだペースト510がリフローし且つ冷却することが許容されるとき、接点テール572は、図5Bに示した位置に配置される。接点テール572及び接点テール572がその一部である電子構成要素が再配置されて、接点テール572は、全体として対称のはんだフィレット520A、520Bに対してパッド502上にて中心決めされる。
図5Cには、コネクタ又はその他の電気的構成要素にてボールグリット列に置換するため使用することができるような接点テールの列を有する電子構成要素に対しこの自己中心決め原理が適用される状態が示されている。この例において、基板は、パッド5521、1ないし5523、5(その一部分のみを番号にて表示)の矩形の列を含む。図示した実施の形態において、パッドは、X、Yとして表示した軸線に沿って矩形の列にて配置されている。接点テール5721、1から5723、5は、同様にパッドの列と整合することを意図する矩形の列にて配置されている。しかし、図5Cに示したように、構成要素は、僅かに所定の位置外に配置され、接点テール5721、1から5523、5は、パッド5521、1から5523、5の上にて中心決めされない。溶融したはんだと接点テールとの間の吸引力を使用して構成要素をパッドに対して整合させることができる。
接点テール5721、1から5723、5は、接点テール572(図5A)と同様の形状とすることができる。図示した実施の形態において、パッド502(図5A)上のはんだとパドル580(図5A)との間の吸引力は、パドル580の湾曲した端縁582(図5A)に沿って最大である。このため、一部の実施の形態において、接点テール5721、1から5723、5は列内にて向き決めし、端縁5821、1から5823、5の異なる端縁が異なる向きを有し、接点テールの少なくとも一部が所望の位置まで引っ張られるようにすることが望ましい。図示した実施の形態において、端縁5821、1から5823、5は、パッド5521、1から5523、5の列のX又はY軸線の何れに対しても直角ではない。このようにして、接点テールの自己配置する特徴は、整合外れがX方向であるか、Y方向であるか又はその双方であるかに関係なく、接点テールの列をパッドの列と整合させることができる。
更に、接点テールの全てが同一の向きを有するわけではない。図5Cの実施の形態において、接点テール5721、1から5723、5の列は、横列562、562、562に配列されている。各横列の接点テールは、X、Yグリッドに対して同一の向きを有することができる。隣接する横列の接点テールが異なる向きを有するようにしてもよい。かかる形態は、図1Bに示したように、ウェハから組み立てられた電子構成要素にとって望ましいであろう。この例において、横列562、562の接点テールは、X軸に対しある角度にて向き決めされた端縁5821、1から5821、5に対し直角に向き決めされる。横列562の接点テールの各々は、X軸線に対して角度βにて向き決めされたその端縁5822、1、5822、5に対する法線を有する。角度α、βは、逆符号を有してほぼ等しい大きさを有するものとして示されており、その各々は、約45゜の大きさを有する。しかし、任意の適正な角度を使用してよく、また、角度は各横列にて異なるものとしてもよい。
その端縁582に対する法線がパッドの列の軸線から角度を付けて変位した状態に接点テールの各々を向き決めすることは、接点テールの列がX又はY方向に向けてパッドの列から変位されるかどうかに関係なく、接点テールをパッドに対して中心決めする親和性を増すことになる。異なる横列にて異なる向きを含めることにより、接点テールの列をパッドの列に対し中心決めする親和性は、接点テールの列がパッドの列から変位される方向に関係なく、増すことができる。
次に、図6Aから図6Kを参照すると、接点テール272(図2)のような接点テールの代替的な実施の形態が示されている。図6Aから図6Kにおける接点テールの各々は、接点テールを金属薄板からプレス加工することにより製造することができる。図示した接点テールの各々は、電子構成要素にて使用される信号導体の一部分とすることができる。各々は、リードフレーム又はその他の構造の一部として製造し、電子構成要素の製造を容易にすることができる。図6Aから図6Kは、接点テールを形成することができる色々な形状を示す図である。
図6Aには、接点テール672Aが示されている。接点テール672Aは、全体として円形のパドル680Aを有する接点テール272(図2)と同様の形状を有する。図6Aの実施の形態において、はんだプレフォーム612は、パドル680Aに装着される。はんだプレフォームが装着された接点テール672Aのような接点テールは、電子構成要素を最初にはんだペーストを基板のパッドの上に堆積させることなく、基板にはんだ付けされる電子組立体を製造するため使用することができる。リフローしたとき、はんだプレフォーム612は、溶融して接点テール672Aをパッドに装着するはんだフィレットを形成する。
図6Bには、接点テールの1つの代替的な実施の形態が示されている。図6Bに示した実施の形態において、接点テール672Bは、貫通して形成された穴684Bを有する。穴684Bは、任意の適当な方法にて製造することができる。例えば、穴684Bは、パドル680Bを穿孔し又は穴開けすることにより形成し、また、接点テール672Aを形成するため使用されるものと同一のプレス加工工程の一部として形成することができる。パドル680Bがその後にリフローするはんだペースト内に挿入されたとき、溶融したはんだが穴684Bを充填することができる。はんだが穴684Bを貫通して伸びるようにすることは、接点テール672Bと該接点テールが取り付けられる基板との間の機械的な接続を補強することができる。図示した実施の形態において、穴684Bは、パドル680Bの下側部分にある。しかし、穴684Bは、パドル680Bの任意の部分に配置してもよい。
図6Cには、接点テール672Cが示されている。図6A及び図6Bの実施の形態におけるように、接点テール672Cは、全体としてディスク形状のパドル680Cを有している。穴684Cがパドル680Cに打ち抜かれている。この実施の形態において、穴684Cは、パドル680Cの外周と交差しパドル680Cにスロットを形成する。パドル680Cの残りの材料は、J字形の輪郭外形を有する。パドル680Cの寸法に対して穴684Cの寸法を適正に選ぶことにより、パドル680Cは、J字形リードの可撓性に類似する可撓性を有することができるが、成形工程を行わずに形成される。
想定される実施の形態において、図6Cから図6Iに示した接点テールは、金属薄板からプレス加工される。このため、各々が全体として平坦であるため、プレス加工した接点テールの外形線のみが示してある。図6Cから図6Iに明白には図示しないが、図示した接点テールの各々は、接点テールがプレス加工される金属薄板の厚さにほぼ等しい厚さを有する。幾つかの想定される実施の形態において、接点テールの各々は、約4から12ミル(0.1から0.3mm)の厚さを有するであろう。
図6Dには、更なる可能な実施の形態が示されている。接点テール672Dは下端縁682Dを有する。上述したように、下端縁682Dは、接点テール672Dが基板に取り付けられたとき、基板に面する。端縁682Dは、接点テールをパッドに固定するはんだに比して相対的に小さい表面積の接点テール672Dを提供する。この相対的に小さい表面積は、気体がリフローする間、溶融したはんだ内に取り込まれて、接点テール672Dをパッドに対し保持するはんだ継手内に空隙を形成する可能性を少なくする。湾曲した端縁682Dは、気体が溶融したはんだ内に取り込まれるのを更に少なくし、それは、気体は、全体として湾曲した端縁に従って溶融したはんだの表面まで流れ、気体はこの表面から逃げるからである。従って、全体として円形のパドルを含む上述した実施の形態は、はんだ継手内に取り込まれる気体を少なくする。
しかし、接点テールのパドルは、円形である必要はない。図6Dの実施の形態において、接点テール672Dは、半径Rの下端縁682Dを有する。上端縁686Dも湾曲しているが、この場合、半径Rとして示した大きい半径を有する。上端縁686Dを大きい半径にて形成する結果、上端縁686Dの上方にてより大きいはんだ保持領域688Dが形成される。更に、大きい半径の上端縁686Dを形成することは、ポスト678Dと上端縁686Dとの間により鋭角度を形成することになる。より鋭角度を形成することは、保持領域688D内にて保持すべき溶融したはんだに対する親和性を増すことになる。
図6Eには、より大きい保持領域688Eを有する接点テール672Eが示されている。この実施の形態において、上端縁686Eは、比較的平坦で且つポスト678Eに対して垂直である。
図6Fには、更なる実施の形態が示されている。接点テール672Fは、多数の曲がり部を有するポスト678Fを含む。ポスト678Fの蛇行した形状は可撓性を提供する。かかる可撓性は、接点列を有する電気的構成要素と基板との間の異なる熱膨張率によって形成された熱応力を吸収するため、望ましい。好ましくは、ポスト678Fは、パドル680Fを形成するものと同一のプレス加工工程の一部として形成されるようにする。接点テール672Fが、形成されたリードに対すると同様の可撓性を提供する場合でさえ、接点テールは、プレス加工工程を通じて利用可能な厳格な製造許容公差を提供する。
図6Gには、接点テール672Gが示されている。接点テール672Gは、へこんだ側部分690Gを有するパドル680Gを含む。へこんだ側部分690Gは、追加的なはんだ保持領域692Gを形成する。追加的なはんだ保持領域692Gは、パドル680Gに接着するはんだの量を増し、このため、はんだがポスト678Gを吸い上げ又ははんだ継手領域外に汚すことにより電子構成要素の作動を妨害する可能性を少なくすることができる。
図6Hには、接点テールの更なる実施の形態が示されている。接点テール672Hは、不連続部分690Hを有する下端縁682Hを含む。不連続部分690Hは、レンズ形状部分を図6Aに示したように、その他の点にて円形のパドルから除去することにより形成される。図6Hは、プリント回路板に面する接点テール672Hの端縁は丸味を付ける必要がないことを実証する。接点テール672Hは、丸味を付けた端縁の無い可能な代替的な実施の形態の単に一例である。別の例として、不連続部分690Hは、パドル680H内に更に伸びるスロットを形成することができる。
図6Iには、パドル680Iを有する接点テール672Iが示されている。この実施の形態において、パドル680Iは全体として円形である。図6Iは、パドル680Iの端縁682Iは必ずしも基板上のパドルに直接接触する必要はないことを示す。図示した実施の形態において、パドル680Iから伸びる突起692Iは、端縁682Iと接点テール672Iを取り付けることができる基板におけるパッドとの間に配置される。突起692Iは、パドル680Iを形成するものと同一のプレス加工工程にて形成することができる。
図6J及び図6Kには、接点テールの更なる代替的な実施の形態が示されている。図示した実施の形態において、接点テールの各々は、プレス加工工程にて形成される。成形方法が合わさる接点部分及び信号導体の中間部分を成形するものとして説明したが、上述した実施の形態において、接点テールのどの部分も成形工程にて成形されない。図6J及び図6Kは、成形工程を欠如することは必ずしも本発明を限定するものではないことを実証する。図6Jの実施の形態において、接点テール672Jは頂面図にて示されている。この図において、パドル680Jは湾曲部を含むように形成することができることが理解できる。かかる湾曲部は、例えば、パドル680Jが幅の広いパッドを必要とせずに、より大きい表面積を有することを許容するため、望ましいであろう。図示した実施の形態において、軸678Jの方向290(図2)に向けて湾曲部は形成されない。その結果、距離D、D(図3A)のようなポスト278Jに沿った寸法が高精密なプレス加工工程により画成される。
図6Kには、接点テール672Kの一部分が形成される更なる実施の形態が示されている。図6Kに示した実施の形態において、パドル680Kは、ポスト678Kの軸線の回りにて折り畳まれる。接点テール672Jを有する場合のように、かかる形態は、パドル680Kをパッドに取り付けるはんだ継手の形状を設定する。パドル680Kの折り畳み部は、パドル680Kの表面積を増大させることができる。これと代替的に、折り畳み部は、はんだを保持し、これによりはんだ継手内にてはんだがパドル680Kに隣接して保持される率を増大させる隅部又は同様の構造を形成するようにしてもよい。かかる形態により、はんだ継手の領域から外に吸い取り且つ電子構成要素の作動を妨害するはんだの率がこれに相応して減少する。
本発明の少なくとも1つの実施の形態の幾つかの態様について説明したが、当該技術の当業者には、色々な代替例、改変例及び改良点が容易に明らかであることが理解すべきである。
例えば、接点テールは、電気的コネクタ内の信号導体にて使用されるものとして説明した。しかし、その使用はこの用途にのみ限定されるものではない。本発明に従った接点テールは、電気的コネクタ内にて接地リード、遮蔽体、板又はその他の導電性部材と共に使用することができる。同様に、接点テールは、チップソケット、チップキャリア及び半導体デバイスのようなその他の構成要素と共に使用することができる。
かかる代替例、改変例及び改良点は、本発明の一部とすることを意図し、また、本発明の精神及び範囲に含めることを意図するものである。従って、上記の説明及び図面は単に一例にしか過ぎないものである。
先行技術の電気コネクタからのリードフレームを示す概略図である。 図1Aのリードフレームを含む先行技術のコネクタ構成要素の概略図である。 本発明の1つの実施の形態に従ったリードフレームの概略図である。 電子組立体の1つの製造段階における図2のリードフレームの接点テールの概略図である。 電子組立体の後続の製造段階における図3Aの接点テールの概略図である。 図3Bに示した接点テールの一部分を示す側面図である。 電子組立体の1つの製造段階における接点テール列を示す概略図である。 後半の製造段階における図4Aの接点テール列を示す概略図である。 電子組立体の1つの製造段階における接点テールを示す概略図である。 電子組立体の後続の製造段階における図5Aの接点テールを示す概略図である。 本発明の1つの実施の形態に従った接点テール列を示す頂面図である。 本発明の1つの代替的な実施の形態に従った接点テールを示す概略図である。 本発明の1つの代替的な実施の形態に従った接点テールを示す概略図である。 本発明の代替的な実施の形態に従った接点テールを示す概略正面図である。 本発明の代替的な実施の形態に従った接点テールを示す概略正面図である。 本発明の代替的な実施の形態に従った接点テールを示す概略正面図である。 本発明の代替的な実施の形態に従った接点テールを示す概略正面図である。 本発明の代替的な実施の形態に従った接点テールを示す概略正面図である。 本発明の代替的な実施の形態に従った接点テールを示す概略正面図である。 本発明の代替的な実施の形態に従った接点テールを示す概略正面図である。 本発明の代替的な実施の形態に従った接点テールを示す代替的な実施の形態の概略頂面図である。 本発明の代替的な実施の形態に従った接点テールを示す代替的な実施の形態の概略頂面図である。

Claims (33)

  1. 電子構成要素内の導電性部材用の接点テールにおいて、
    a)構成要素から第一の方向に伸び得るようにされた軸部分であって、第一の方向に対して直角の第一の幅を有する前記軸部分と、
    b)軸部分に装着された末端部分であって、
    i)第一の方向に対して平行な主要面と、
    ii)第一の方向に対して直角の方向に向けた第二の幅とを有し、該第二の幅は、第一の幅よりも広い、前記末端部分とを備える、電子構成要素内の導電性部材用の接点テール。
  2. 請求項1に記載の接点テールにおいて、末端部分は、第一の方向に対して直角であり且つ、軸部分と対向する位置に配設された端縁を有する、接点テール。
  3. 請求項2に記載の接点テールにおいて、端縁は湾曲している、接点テール。
  4. 請求項2に記載の接点テールにおいて、末端部分は、実質的に円形の周縁を有する、接点テール。
  5. 請求項4に記載の接点テールにおいて、末端部分はディスクである、接点テール。
  6. 請求項5に記載の接点テールにおいて、末端部分は、貫通して形成された開口部を有する、接点テール。
  7. 請求項6に記載の接点テールにおいて、ディスクは内側部分を有し、開口部は内側部分にある、接点テール。
  8. 請求項6に記載の接点テールにおいて、ディスクは、軸部分に近接する上側部分を有し、開口部は上側部分にて周縁と交差する、接点テール。
  9. 請求項1に記載の接点テールにおいて、軸は、該軸に形成された順応性の造作部を有する、接点テール。
  10. 請求項1に記載の接点テールにおいて、軸は、該軸に形成された湾曲領域を有する、接点テール。
  11. 請求項1に記載の接点テールにおいて、軸部分を貫通する軸線の回りにて対称であり且つ、第一の方向に対して平行である、接点テール。
  12. 請求項2に記載の接点テールにおいて、
    a)導電性パッドが形成された基板と、
    b)パッドに隣接する端縁を有する接点テールを備える電子構成要素と、
    c)末端部分をパッドに電気的に且つ機械的に接続するはんだとを組み合わせた電子組立体を形成する、接点テール。
  13. 請求項12に記載の電子組立体において、はんだは、端縁とパッドとの間に形成された複数のはんだヒールを備える、電子組立体。
  14. 請求項13に記載の電子組立体において、末端部分は、主要面に対して平行な第二の面を更に備え、主要面及び第二の面の各々は少なくとも部分的に端縁により境が設定され、
    はんだは、主要面をパッドに架橋する第一のフィレットと、第二の面をパッドに架橋する第二のフィレットとを備える、電子組立体。
  15. 請求項12に記載の電子組立体において、端縁に隣接してパッドを貫通するビアを更に備える、電子組立体。
  16. 請求項12に記載の電子組立体を形成する方法において、
    a)はんだペーストをパッド上に配置するステップと、
    b)末端部分の少なくとも一部をはんだペースト内に挿入するステップと、
    c)はんだペーストをリフローさせ、はんだを形成するステップとを備える、方法。
  17. 各々が請求項2に記載の接点テールを有する複数のリードを備える電子構成要素において、複数のリードの第一の部分は第一の横列に沿って配設され、第一の横列は第一の方向に対して垂直な第二の方向に向けて伸び、第一の横列のリードの各々の端縁は、平行に且つ第二の方向から第一の角度だけ角度を付けて変位して配置される、電子構成要素。
  18. 請求項17に記載の電子構成要素において、複数のリードの第二の部分は、第二の横列に沿って配設され、第二の横列は、第一の横列に対して平行であり、第二の横列のリードの各々の端縁は、平行に且つ第二の方向から第一の角度と反対の第二の角度だけ角度を付けて変位して配置される、電子構成要素。
  19. 電子構成要素内の導電性部材用の接点テールにおいて、
    a)構成要素から第一の方向に向けて伸び得るようにされた軸部分と、
    b)第一の端縁及び第二の端縁を有する末端部分であって、第一の端縁及び第二の端縁は、第一の方向に向けて分離され且つ、末端部分の両側部にて配設され、第二の端縁にて軸部分に装着され、第二の端縁は、第一の方向に対して横断する少なくとも1つの方向に向けて軸を超えて伸びるようにした前記末端部分とを備える、導電性部材用の接点テール。
  20. 請求項19に記載の接点テールにおいて、第二の端縁は、鈍角度にて軸と交差する、接点テール。
  21. 請求項19に記載の接点テールにおいて、第二の端縁は湾曲している、接点テール。
  22. 請求項19に記載の接点テールにおいて、第一の端縁及び第二の端縁は湾曲しており、第二の端縁は、第一の端縁の曲率半径より大きく又は該曲率半径に等しい曲率半径を有する、接点テール。
  23. 請求項19に記載の接点テールにおいて、
    a)導電性パッドが形成された基板と、
    b)パッドに隣接する第一の端縁を有する接点テールを備える電子構成要素と、
    c)末端部分をパッドに電気的に且つ機械的に接続するはんだとを組み合わせた電子組立体を形成する、接点テール。
  24. 請求項23に記載の電子組立体において、はんだは、第二の端縁と軸との間に少なくとも1つの領域を備える、電子組立体。
  25. 請求項24に記載の電子組立体において、はんだは、第一の端縁とパッドとの間に形成された複数のはんだヒールを更に備える、電子組立体。
  26. 請求項25に記載の電子組立体において、末端部分は、第一の面と、該第一の面に対して平行な第二の面とを更に備え、第一の面及び第二の面の各々は、端縁により境が設定され、はんだは、第一の面をパッドに架橋する第一の部分と、第二の部分をパッドに架橋する第二の部分とを備える、電子組立体。
  27. 請求項24に記載の電子組立体において、端縁に隣接してパッドを貫通するビアを更に備える、電子組立体。
  28. 請求項24に記載の電子組立体を製造する方法において、
    a)はんだペーストをパッド上に配置するステップと、
    b)末端部分の少なくとも一部分をはんだペースト内に挿入するステップと、
    c)はんだペーストをリフローさせ、はんだを形成するステップとを備える、電子組立体を製造する方法。
  29. 接点を製造する方法において、
    a)接点テールを有する接点であって、
    i)構成要素から第一の方向に伸び得るようにされた軸部分であって、第一の方向に対して直角の第一の幅を有する前記軸部分と、
    ii)軸部分に装着された末端部分であって、第一の幅よりも広い、第一の方向に対して直角の第二の幅と、第一の方向に対して直角な端縁とを有する、前記末端部分とを備える前記接点を金属薄板からプレス加工するステップを備える、接点を製造する方法。
  30. 請求項29に記載の方法において、
    a)末端部分に穴を押し抜くステップを更に備える、方法。
  31. 請求項29に記載の方法において、
    a)接点をめっきするステップを更に備える、方法。
  32. 請求項31に記載の方法において、ステップb)は、a)プレス加工するステップの前に薄板金属をめっきするステップを備える、方法。
  33. 請求項29に記載の方法において、成形ステップが実質的に存在しない、方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4920754B2 (ja) * 2010-01-21 2012-04-18 新光電気工業株式会社 リードピン付き配線基板
US9142932B2 (en) * 2010-04-20 2015-09-22 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Socket connector with contact terminal having oxidation-retarding preparation adjacent to solder portion perfecting solder joint
JP2012160310A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Fujitsu Component Ltd 表面実装部品及び製造方法
US20120300423A1 (en) * 2011-05-26 2012-11-29 International Business Machines Corporation Interconnect formation under load
US10320098B2 (en) * 2017-04-28 2019-06-11 Fci Usa Llc High frequency BGA connector
CN110800172B (zh) 2017-04-28 2021-06-04 富加宜(美国)有限责任公司 高频bga连接器
US20190291204A1 (en) 2018-03-20 2019-09-26 Texas Instruments Incorporated Ribbon wire bond
CN109687204B (zh) * 2018-12-11 2020-09-25 番禺得意精密电子工业有限公司 电连接器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004134302A (ja) * 2002-10-11 2004-04-30 Fujitsu Ten Ltd プレスフィット端子接続装置及びプレスフィット接続配線基板
JP2004350377A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Sumitomo Wiring Syst Ltd 回路体および該回路体を収容した自動車用電気接続箱

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2206662A (en) * 1938-02-01 1940-07-02 Ibm Fabricating article of beryllium copper
GB8417646D0 (en) 1984-07-11 1984-08-15 Smiths Industries Plc Electrical contacts
US4607782A (en) 1985-05-24 1986-08-26 Contact Systems, Inc. Method and apparatus for soldering electrical components to circuit boards
US4732565A (en) * 1985-05-28 1988-03-22 Mg Company, Ltd. Electric connector
JPS62229896A (ja) * 1986-03-29 1987-10-08 株式会社東芝 印刷配線基板
US4970570A (en) * 1986-10-28 1990-11-13 International Business Machines Corporation Use of tapered head pin design to improve the stress distribution in the braze joint
JPS63258046A (ja) * 1987-04-15 1988-10-25 Toshiba Corp 半導体集積回路装置
GB8803893D0 (en) * 1988-02-19 1988-03-23 Bicc Plc Electrical connector
AT389832B (de) 1988-08-01 1990-02-12 Plansee Metallwerk Loetverbindung
JPH0424612Y2 (ja) * 1988-12-09 1992-06-10
US4923405A (en) * 1989-04-21 1990-05-08 Chrysler Corporation Printed circuit board, in line straight pin connector therefor
DE4024456A1 (de) * 1990-08-01 1992-02-06 Dunkel Otto Gmbh Kontaktstift-kontaktfederbuchsen-baueinheit
US5241134A (en) 1990-09-17 1993-08-31 Yoo Clarence S Terminals of surface mount components
US5122064A (en) 1991-05-23 1992-06-16 Amp Incorporated Solderless surface-mount electrical connector
US5375320A (en) 1991-08-13 1994-12-27 Micron Technology, Inc. Method of forming "J" leads on a semiconductor device
US5403206A (en) 1993-04-05 1995-04-04 Teradyne, Inc. Shielded electrical connector
US5595490A (en) 1995-01-13 1997-01-21 Teradyne, Inc. Printed circuit board connectors
US5823830A (en) * 1995-02-24 1998-10-20 Wurster; Woody Tailess compliant contact
US6152742A (en) 1995-05-31 2000-11-28 Teradyne, Inc. Surface mounted electrical connector
US5730630A (en) 1996-03-12 1998-03-24 Teradyne, Inc. Apparatus for mounting connector to circuit board
US6530790B1 (en) 1998-11-24 2003-03-11 Teradyne, Inc. Electrical connector
US6152747A (en) 1998-11-24 2000-11-28 Teradyne, Inc. Electrical connector
US6394822B1 (en) 1998-11-24 2002-05-28 Teradyne, Inc. Electrical connector
US6181219B1 (en) 1998-12-02 2001-01-30 Teradyne, Inc. Printed circuit board and method for fabricating such board
US6483041B1 (en) * 1999-11-12 2002-11-19 Emc Corporation Micro soldered connection
US6660946B2 (en) 2000-04-10 2003-12-09 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Pin standing resin-made substrate, method of making pin standing resin-made substrate, pin and method of making pin
US6641410B2 (en) 2001-06-07 2003-11-04 Teradyne, Inc. Electrical solder ball contact
US6593535B2 (en) * 2001-06-26 2003-07-15 Teradyne, Inc. Direct inner layer interconnect for a high speed printed circuit board
US6834791B2 (en) * 2002-01-24 2004-12-28 Nas Interplex Inc. Solder-bearing components and method of retaining a solder mass therein
TW525837U (en) 2002-03-08 2003-03-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Electrical connector
US7240425B2 (en) 2003-04-24 2007-07-10 Amphenol Corporation Method of making an electrical connection to a conductor on an inner layer of a multi-layer printed circuit board
US6827611B1 (en) 2003-06-18 2004-12-07 Teradyne, Inc. Electrical connector with multi-beam contact
US6814619B1 (en) 2003-06-26 2004-11-09 Teradyne, Inc. High speed, high density electrical connector and connector assembly
US6780059B1 (en) 2003-06-26 2004-08-24 Teradyne, Inc. High speed, high density electrical connector
US6776659B1 (en) 2003-06-26 2004-08-17 Teradyne, Inc. High speed, high density electrical connector
JP3858902B2 (ja) 2004-03-03 2006-12-20 住友電気工業株式会社 導電性銀ペーストおよびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004134302A (ja) * 2002-10-11 2004-04-30 Fujitsu Ten Ltd プレスフィット端子接続装置及びプレスフィット接続配線基板
JP2004350377A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Sumitomo Wiring Syst Ltd 回路体および該回路体を収容した自動車用電気接続箱

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