[发明专利]用于在电子部件和基板之间的电压入连接的压入销

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在电子部件和带有电接触孔的基板之间的电压入连接的压入销。

背景技术

这种类型的压入销的压入区通常通过锡层覆盖，在被压入基板的喷镀有金属(金属化)的接触孔中时，该锡层形成低电阻的金属触点。锡含量超过90重量％的无铅的锡合金倾向于在形成线状的单晶晶须的情况下通过离子输送来减小机械应力。与此相关的风险是，线状的、几毫米长的晶须在基板上特别是在电子部件的邻近的接触区域之间引起短路，对于在车辆中的电子构件、例如ABS或ESP电路来说，该短路是不能接受的。然而，出于回收原因和环境压力的原因，特别是在越来越多地应被回收的车辆部件中也不可接受在压入销的锌涂层中的防止形成晶须的铅锡合金。

对此从文献DE1093097中已知一种用于防止锌层防止形成晶须的方法。在该方法中，在无铅的锡层沉积之后，将优选地由金组成的贵金属层沉积在几乎纯净的锡层上。其缺点不仅在于额外的、复杂的且由于贵金属的原因也变得昂贵的另一沉积步骤，而且当沉积层过厚时也会导致锡涂层的焊接能力的问题，特别是在已知的方法中在前面部分中没有建立压入销连接，在其中，50埃厚的金层可能被剥去并且可能是没有作用的，而且应实现带有锡涂层的接触销的部件的长期储存稳定性，该接触销在无应力地引入基板上的情况下应以无应力的方式被焊接。然而，通过压入销刚好可以省去熔焊在基板上的步骤。

此外，从文献JP2005252064A中已知用于柔性的电路板或柔性的扁平导体的连接件和插头，其中，对于该连接件，通过在电路板的接触面和平面地安装的扁平导体接头之间围绕摩擦焊接部注射液态树脂，可防止形成晶须，该树脂可以保护在衬底的铜联接端子和安装的扁平导体的锡层之间的平面连接区域。在该已知的连接件中，通过铜锡连接部的后续的树脂涂层，禁止锡层的晶须形成，然而由此不能防止在将电子部件的涂覆有锡的压入销压入基板的接触孔中之后形成晶须。

发明内容

通过本发明，提出一种用于在电子部件和带有电接触孔的基板之间的电压入连接的压入销。该压入销具有压入销头部，该压入销头部具有至少与基板的厚度相匹配的压入头部长度。压入销腿部在电子部件和压入销头部之间延伸。压入销凸缘形成压入销腿部和压入销头部之间的过渡部并且具有锁止凸肩部或者说压入销台肩部。压入销头部被涂覆有无铅的锡合金。至少所述具有锁止凸肩部的压入销凸缘具有电绝缘的涂层。

此外，电接触孔可被涂覆金属合金并且压入销头部的锡合金可在压入时与接触孔的金属合金形成材料连接方式的摩擦接合。在此，可产生通常由铜合金制成的接触孔的金属化部(铜合金在该区域中可涂有贵金属)与锡含量超过90重量％的无铅锡合金的集中的材料连接方式的接触，而不会出现长期的晶须形成的风险，根据本发明设置的带有锁止凸肩部的压入销凸缘特别地具有电绝缘的涂层，从而在设有锡层的压入销头部被压入之后在基板的上侧面上通过向外电绝缘的压入销凸缘保护整个接触孔以防晶须形成。

此外规定，不仅具有锁止凸肩部的压入销凸缘设有绝缘的涂层，而且附加地压入销凸缘的压入销腿部的至少一个下部的部分电绝缘地被涂覆。

这种类型的电绝缘的涂层可以是来自热固性塑料构成的组中的聚合物，该热固性塑料可以在相应的硬化温度时具有聚合物分子链的交联并且由此可靠地长期保护压入销防止晶须形成。设置在压入区之上的涂层可包括非导电性的钝化作用。该涂层例如可包括有机的钝化作用(OSP，“有机表面保护”)。

选择性地，可喷上、沉浸涂覆或涂上电绝缘的涂层，其中，至少锁止凸肩部和压入销头部凸缘选择性地设有电绝缘的涂层，然而超出这些区域的、可能也覆盖部分压入头部的涂层对于实际的压入过程来说也是无害的，因为在将压入销压入喷镀有金属的接触孔中时，剪切力剪切掉电绝缘涂层的多余部分并且使压入销头部的锡焊层露出用于在锡涂层和接触孔的金属化部之间的材料连接方式的摩擦接合。

无铅的锡合金涂层的锡含量[Sn]在90重量％≤[Sn]≤100重量％之间。在此，无铅的锡合金具有在5μm≤d_Sn≤50μm之间的厚度d_Sn并且可电镀沉积地、沉浸涂覆地或者以物理方式施加。

相对地，电绝缘的涂层可实施成明显更薄并且具有0.5μm的最小涂层厚度d_iso。虽然未设置上限，然而推荐的是，该绝缘涂层的厚度d_iso在0.5μm≤d_iso≤50μm之间，以确保在部件的多个压入销之间足够的间隙。