一种高可靠的毛纽扣互连结构件制造技术

技术编号:19598205 阅读:30 留言:0更新日期:2018-11-28 06:35
本实用新型专利技术涉及一种高可靠的毛纽扣互连结构件,在两块印制电路板之间采用该高可靠的毛纽扣互连结构件来连接,使得毛纽扣接触件的两端分别与两块印制电路板上设置的焊球互配连接,解决了传统毛纽扣不能完全回弹造成板间容差减小的问题,避免了传统应用球栅阵列引起无容差的弊端,将传统毛纽扣形成互连时的表面接触为多点接触变为体接触,接触电阻小,具有更强的环境适应性和更高的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠的毛纽扣互连结构件
本专利技术涉及一种高可靠的毛纽扣互连结构件,属于印制电路板间互连

技术介绍
随着微波集成电路向集成化、小型化发展,毛纽扣接触件在微波集成电路的板间传输中应用越来越广泛。毛纽扣互连结构件的专利技术,解决了传统互连结构不能传输较高频率的弊端,同时了解决了板间低矮化传输的难题。现有技术中国专利CN201510314060.5专利技术了一种乱丝插针,这种乱丝插针是将金属丝随机缠绕后,经成型、整形、定型后即构成的柱形插针,这种柱形插针的金属丝分布较均匀,利于高频信号的传输,且体积更小,可以用来连接几乎任何金属表面(焊盘)到焊盘,无需焊接或压接。现有技术不同程度的存在一定的缺陷:①、传统毛纽扣直接跟栅格阵列(LGA)集成电路插座以及PCB印制板与PCB印制板之间的垂直互连时,其表面接触为多点接触(接触点数通常为几个至十几个),总的有效接触面积较小,接触电阻较大;②、传统的毛纽扣不能保证经多次压合后能够完全回弹,毛纽扣不能完全回弹现象造成板间的容差就会减小,尤其对于长度较小的毛纽扣,甚至发生板间信号不通,因此在同一种模块上大面积应用几百颗至几千颗时,其可靠性难以保证;③、现有的表贴焊接(SMT)或球栅阵列(BGA)封装焊接方式已不能满足小型化、高功能密度、大容差的电子设备的使用需求。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足,提供了一种高可靠的毛纽扣互连结构件,具体技术方案如下:一种高可靠的毛纽扣互连结构件,用来连接两块印制电路板,所述印制电路板的一侧设置有阵列分布的焊球,所述焊球包括圆柱段和球缺段,所述球缺段的直径大于圆柱段的直径,所述圆柱段的尾端与印制电路板连接,所述圆柱段的首端与球缺段的底面连接为一体;所述高可靠的毛纽扣互连结构件包括金属基板,所述金属基板上设置有与焊球一一对应的第一通孔,所述第一通孔中设置有绝缘柱,所述绝缘柱的中央设置有第二通孔,所述第二通孔中固设有毛纽扣接触件,所述毛纽扣接触件包括圆柱状毛纽扣本体,所述毛纽扣本体的两端均设置有圆柱状盲孔,所述盲孔的孔底与盲孔的侧壁之间设置有第一圆弧过渡段,所述盲孔的孔口处与毛纽扣本体的端面之间设置有第二圆弧过渡段;所述焊球设置在盲孔的内部,所述焊球与盲孔的内壁触及。作为上述技术方案的改进,所述圆柱段与盲孔的侧壁接触,所述球缺段与盲孔的侧壁接触,所述球缺段与盲孔的孔底接触。作为上述技术方案的改进,所述球缺段的直径大于盲孔的孔径。作为上述技术方案的改进,所述焊球与盲孔之间为过盈配合。作为上述技术方案的改进,所述焊球的中心轴线与毛纽扣接触件的中心轴线共线。作为上述技术方案的改进,所述第二通孔的内壁设置有环状凸部,所述凸部位于第二通孔的中段。作为上述技术方案的改进,所述绝缘柱与第一通孔之间为过盈配合。作为上述技术方案的改进,所述毛纽扣接触件是金属丝随机缠绕填充后再压制成型。作为上述技术方案的改进,所述毛纽扣接触件端部的金属丝包络在焊球的外侧。本专利技术的有益效果:在两块印制电路板之间采用本专利技术所述高可靠的毛纽扣互连结构件来连接,使得毛纽扣接触件的两端分别与两块印制电路板上设置的焊球互配连接,解决了传统毛纽扣不能完全回弹造成板间容差减小的问题,避免了传统应用球栅阵列引起无容差的弊端,将传统毛纽扣形成互连时的表面接触为多点接触(接触点数通常为几个至十几个)变为体接触,接触电阻小,具有更强的环境适应性和更高的可靠性。附图说明图1为本专利技术所述高可靠的毛纽扣互连结构件与两块印制电路板连接时的示意图;图2为本专利技术所述毛纽扣接触件的结构示意图;图3为本专利技术所述模具的结构示意图;图4为本专利技术所述模具压盖的结构示意图;图5为本专利技术所述绝缘柱的结构示意图;图6为本专利技术所述毛纽扣接触件与绝缘柱安装时的示意图;图7为本专利技术所述印制电路板的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。如图1、7所示,所述高可靠的毛纽扣互连结构件,用来连接两块印制电路板5,所述印制电路板5的一侧设置有阵列分布的焊球4,所述焊球4包括圆柱段41和球缺段42,所述球缺段42的直径大于圆柱段41的直径,所述圆柱段41的尾端与印制电路板5连接,所述圆柱段41的首端与球缺段42的底面连接为一体。其中,所述球缺是指:一个球被平面截下的一部分叫做球缺,该截面叫做球缺的底面。阵列分布的焊球4是作为电路的输入或输出端与印制电路板5互连。如图1、2、5、6所示,所述高可靠的毛纽扣互连结构件包括金属基板2,所述金属基板2上设置有与焊球4一一对应的第一通孔,所述第一通孔中设置有绝缘柱3,所述绝缘柱3可由刚性大、蠕变小、机械强度高、耐热性好、电绝缘性好、耐候性好的工程塑料制成。所述绝缘柱3的中央设置有第二通孔31,所述第二通孔31中固设有毛纽扣接触件1,所述毛纽扣接触件1包括圆柱状毛纽扣本体11,所述毛纽扣本体11的两端均设置有圆柱状盲孔12,所述盲孔12的中心轴线与毛纽扣本体11的中心轴线共线,所述盲孔12的孔底与盲孔12的侧壁之间设置有第一圆弧过渡段121,所述盲孔12的孔底通过第一圆弧过渡段121过渡到盲孔12的侧壁;所述盲孔12的孔口处与毛纽扣本体11的端面之间设置有第二圆弧过渡段122,所述盲孔12的孔口处通过第二圆弧过渡段122过渡到毛纽扣本体11的端面;所述焊球4设置在盲孔12的内部,所述焊球4与盲孔12的内壁触及。所述毛纽扣接触件1是金属丝随机缠绕填充后再压制成型。所述毛纽扣接触件1压型用的模具如图3、4所示,包括圆管状模具中模6,所述模具中模6的上下两端分别设置有模具压盖7,所述模具压盖7包括圆柱状盖体71,所述盖体71的一端固设有圆柱状第一凸柱72,所述第一凸柱72的直径小于盖体71的直径,所述第一凸柱72的中心轴线与盖体71的中心轴线共线,所述第一凸柱72的端部固设有圆柱状第二凸柱73,所述第二凸柱73的直径小于第一凸柱72的直径,所述第一凸柱72的中心轴线与第二凸柱73的中心轴线共线,所述第一凸柱72与模具中模6的内腔间隙配合;所述第一凸柱72的端面与第二凸柱73的侧壁之间设置有第三圆弧过渡段731,所述第一凸柱72的端面通过第三圆弧过渡段731过渡到第二凸柱73的侧壁;所述第二凸柱73的侧壁与第二凸柱73的端面之间设置有第四圆弧过渡段732,所述第二凸柱73的侧壁通过第四圆弧过渡段732过渡到第二凸柱73的端面。所述毛纽扣接触件1的制作过程如下:将金属丝随机缠绕填充成柱状体,然后将该柱状体放入模具中模6的内腔中,再将模具中模6的上下两端分别盖上模具压盖7,然后给模具压盖7施加压力对模具中模6内腔中的柱状体压制成型即得到所述毛纽扣接触件1;其中,所述第一凸柱72与模具中模6的内腔间隙配合,能有效降低模具压盖7在插入或者拔出时的阻力;所述第二凸柱73对柱状体的端部压制促使圆柱状盲孔12的成型,所述第三圆弧过渡段731能促使第二圆弧过渡段122成型,所述第四圆弧过渡段732能促使第一圆弧过渡段121成型。所述模具结构简单,操作方便,能一次压制成型,实施效果好。进一步地,所述金属丝为表面镀金的铍青铜丝。铍青铜具有很高的硬度、弹性极限、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高可靠的毛纽扣互连结构件,用来连接两块印制电路板(5),所述印制电路板(5)的一侧设置有阵列分布的焊球(4),所述焊球(4)包括圆柱段(41)和球缺段(42),所述球缺段(42)的直径大于圆柱段(41)的直径,所述圆柱段(41)的尾端与印制电路板(5)连接,所述圆柱段(41)的首端与球缺段(42)的底面连接为一体,其特征在于:所述高可靠的毛纽扣互连结构件包括金属基板(2),所述金属基板(2)上设置有与焊球(4)一一对应的第一通孔,所述第一通孔中设置有绝缘柱(3),所述绝缘柱(3)的中央设置有第二通孔(31),所述第二通孔(31)中固设有毛纽扣接触件(1),所述毛纽扣接触件(1)包括圆柱状毛纽扣本体(11),所述毛纽扣本体(11)的两端均设置有圆柱状盲孔(12),所述盲孔(12)的孔底与盲孔(12)的侧壁之间设置有第一圆弧过渡段(121),所述盲孔(12)的孔口处与毛纽扣本体(11)的端面之间设置有第二圆弧过渡段(122);所述焊球(4)设置在盲孔(12)的内部,所述焊球(4)与盲孔(12)的内壁触及。

【技术特征摘要】
1.一种高可靠的毛纽扣互连结构件,用来连接两块印制电路板(5),所述印制电路板(5)的一侧设置有阵列分布的焊球(4),所述焊球(4)包括圆柱段(41)和球缺段(42),所述球缺段(42)的直径大于圆柱段(41)的直径,所述圆柱段(41)的尾端与印制电路板(5)连接,所述圆柱段(41)的首端与球缺段(42)的底面连接为一体,其特征在于:所述高可靠的毛纽扣互连结构件包括金属基板(2),所述金属基板(2)上设置有与焊球(4)一一对应的第一通孔,所述第一通孔中设置有绝缘柱(3),所述绝缘柱(3)的中央设置有第二通孔(31),所述第二通孔(31)中固设有毛纽扣接触件(1),所述毛纽扣接触件(1)包括圆柱状毛纽扣本体(11),所述毛纽扣本体(11)的两端均设置有圆柱状盲孔(12),所述盲孔(12)的孔底与盲孔(12)的侧壁之间设置有第一圆弧过渡段(121),所述盲孔(12)的孔口处与毛纽扣本体(11)的端面之间设置有第二圆弧过渡段(122);所述焊球(4)设置在盲孔(12)的内部,所述焊球(4)与盲孔(12)的内壁触及。2.根据权利要求1所述的一种高可靠的毛纽扣互连结构件,其特征在于:所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗维裔永动
申请(专利权)人:上海航天科工电器研究院有限公司
类型:新型
国别省市:上海,31

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