[發(fā)明專利]用于在電子部件和基板之間的電壓入連接的壓入銷

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280030306.0
• 申請(qǐng)日: 2012-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN103620872B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·莫澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): H01R13/03
• 分類號(hào): H01R13/03
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 蘇娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在電子部件和帶有電接觸孔的基板之間的電壓入連接的壓入銷。

背景技術(shù)

這種類型的壓入銷的壓入?yún)^(qū)通常通過(guò)錫層覆蓋，在被壓入基板的噴鍍有金屬(金屬化)的接觸孔中時(shí)，該錫層形成低電阻的金屬觸點(diǎn)。錫含量超過(guò)90重量％的無(wú)鉛的錫合金傾向于在形成線狀的單晶晶須的情況下通過(guò)離子輸送來(lái)減小機(jī)械應(yīng)力。與此相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)是，線狀的、幾毫米長(zhǎng)的晶須在基板上特別是在電子部件的鄰近的接觸區(qū)域之間引起短路，對(duì)于在車輛中的電子構(gòu)件、例如ABS或ESP電路來(lái)說(shuō)，該短路是不能接受的。然而，出于回收原因和環(huán)境壓力的原因，特別是在越來(lái)越多地應(yīng)被回收的車輛部件中也不可接受在壓入銷的鋅涂層中的防止形成晶須的鉛錫合金。

對(duì)此從文獻(xiàn)DE1093097中已知一種用于防止鋅層防止形成晶須的方法。在該方法中，在無(wú)鉛的錫層沉積之后，將優(yōu)選地由金組成的貴金屬層沉積在幾乎純凈的錫層上。其缺點(diǎn)不僅在于額外的、復(fù)雜的且由于貴金屬的原因也變得昂貴的另一沉積步驟，而且當(dāng)沉積層過(guò)厚時(shí)也會(huì)導(dǎo)致錫涂層的焊接能力的問(wèn)題，特別是在已知的方法中在前面部分中沒有建立壓入銷連接，在其中，50埃厚的金層可能被剝?nèi)ゲ⑶铱赡苁菦]有作用的，而且應(yīng)實(shí)現(xiàn)帶有錫涂層的接觸銷的部件的長(zhǎng)期儲(chǔ)存穩(wěn)定性，該接觸銷在無(wú)應(yīng)力地引入基板上的情況下應(yīng)以無(wú)應(yīng)力的方式被焊接。然而，通過(guò)壓入銷剛好可以省去熔焊在基板上的步驟。

此外，從文獻(xiàn)JP2005252064A中已知用于柔性的電路板或柔性的扁平導(dǎo)體的連接件和插頭，其中，對(duì)于該連接件，通過(guò)在電路板的接觸面和平面地安裝的扁平導(dǎo)體接頭之間圍繞摩擦焊接部注射液態(tài)樹脂，可防止形成晶須，該樹脂可以保護(hù)在襯底的銅聯(lián)接端子和安裝的扁平導(dǎo)體的錫層之間的平面連接區(qū)域。在該已知的連接件中，通過(guò)銅錫連接部的后續(xù)的樹脂涂層，禁止錫層的晶須形成，然而由此不能防止在將電子部件的涂覆有錫的壓入銷壓入基板的接觸孔中之后形成晶須。

發(fā)明內(nèi)容

通過(guò)本發(fā)明，提出一種用于在電子部件和帶有電接觸孔的基板之間的電壓入連接的壓入銷。該壓入銷具有壓入銷頭部，該壓入銷頭部具有至少與基板的厚度相匹配的壓入頭部長(zhǎng)度。壓入銷腿部在電子部件和壓入銷頭部之間延伸。壓入銷凸緣形成壓入銷腿部和壓入銷頭部之間的過(guò)渡部并且具有鎖止凸肩部或者說(shuō)壓入銷臺(tái)肩部。壓入銷頭部被涂覆有無(wú)鉛的錫合金。至少所述具有鎖止凸肩部的壓入銷凸緣具有電絕緣的涂層。

此外，電接觸孔可被涂覆金屬合金并且壓入銷頭部的錫合金可在壓入時(shí)與接觸孔的金屬合金形成材料連接方式的摩擦接合。在此，可產(chǎn)生通常由銅合金制成的接觸孔的金屬化部(銅合金在該區(qū)域中可涂有貴金屬)與錫含量超過(guò)90重量％的無(wú)鉛錫合金的集中的材料連接方式的接觸，而不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)期的晶須形成的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的帶有鎖止凸肩部的壓入銷凸緣特別地具有電絕緣的涂層，從而在設(shè)有錫層的壓入銷頭部被壓入之后在基板的上側(cè)面上通過(guò)向外電絕緣的壓入銷凸緣保護(hù)整個(gè)接觸孔以防晶須形成。

此外規(guī)定，不僅具有鎖止凸肩部的壓入銷凸緣設(shè)有絕緣的涂層，而且附加地壓入銷凸緣的壓入銷腿部的至少一個(gè)下部的部分電絕緣地被涂覆。

這種類型的電絕緣的涂層可以是來(lái)自熱固性塑料構(gòu)成的組中的聚合物，該熱固性塑料可以在相應(yīng)的硬化溫度時(shí)具有聚合物分子鏈的交聯(lián)并且由此可靠地長(zhǎng)期保護(hù)壓入銷防止晶須形成。設(shè)置在壓入?yún)^(qū)之上的涂層可包括非導(dǎo)電性的鈍化作用。該涂層例如可包括有機(jī)的鈍化作用(OSP，“有機(jī)表面保護(hù)”)。

選擇性地，可噴上、沉浸涂覆或涂上電絕緣的涂層，其中，至少鎖止凸肩部和壓入銷頭部凸緣選擇性地設(shè)有電絕緣的涂層，然而超出這些區(qū)域的、可能也覆蓋部分壓入頭部的涂層對(duì)于實(shí)際的壓入過(guò)程來(lái)說(shuō)也是無(wú)害的，因?yàn)樵趯喝脘N壓入噴鍍有金屬的接觸孔中時(shí)，剪切力剪切掉電絕緣涂層的多余部分并且使壓入銷頭部的錫焊層露出用于在錫涂層和接觸孔的金屬化部之間的材料連接方式的摩擦接合。

無(wú)鉛的錫合金涂層的錫含量[Sn]在90重量％≤[Sn]≤100重量％之間。在此，無(wú)鉛的錫合金具有在5μm≤d_Sn≤50μm之間的厚度d_Sn并且可電鍍沉積地、沉浸涂覆地或者以物理方式施加。

相對(duì)地，電絕緣的涂層可實(shí)施成明顯更薄并且具有0.5μm的最小涂層厚度d_iso。雖然未設(shè)置上限，然而推薦的是，該絕緣涂層的厚度d_iso在0.5μm≤d_iso≤50μm之間，以確保在部件的多個(gè)壓入銷之間足夠的間隙。