本发明有关一种调整电连接器基座的热膨胀的方法，涉及用于电脑芯片 与电路板连接的连接器及其构造方法。

目前各类型电子装置的处理器有功能增多、体积缩小的趋势。以电脑为 例，其中央处理器(Central Process Unit，CPU)即有不断扩充新功能而又力 求简化组成构件的需求。相对于中央处理器的变化，其对接连接器须配合采 用薄形化、简单化的构造来减少整个中央处理器(CPU)模组所占用的空间。 过去该类型的电连接器大多设置有上下延伸以分别接触中央处理器(CPU)接 脚及电路板接点的端子，且该等端子向下延伸形成的插脚以穿孔接合 (Through hole)方式穿过电路板后再焊接于电路板的另一侧。然而，这种设 计一方面不仅会使端子长度增加，提高制造困难度，而且会占用电路板两侧 表面积而不能充分利用。因此，目前出现了在端子末端预先接合上锡球，再 一体加热而使锡球熔化并接合端子与电路板接点的电连接器。如图8所示， 利用锡球9预植方式电性接合的电连接器8，其端子81仅于绝缘端子座下表 面凸露出一小段接合部82，于该等接合部82的端部上可预先加热并粘接上 呈颗粒状的锡球9，而在电连接器8端子81接合部82所对应的电路板(未 图示)位置上设有许多呈圆盘状的接点(未图示)。因此，当电连接器8连同 端子81接合部82末端的锡球9直接靠置于电路板上的对应接点时，只需再 经过一次加热程序即可令锡球9熔化并使端子81接合部82与电路板的接点 接合一体。虽然，前述焊接方式具有处理简便、相关构件制造容易等优点， 但却有当在同时对电连接器8及电路板(未图示)加热时，电路板及电连接器 8电连接器基座83因材质不同而容易发生膨胀程度不一致的现象，且该电连 接器基座83更因射出成型时的流动情形不同而有非均匀状的分子分布，如 此，使热膨胀情形更为复杂而难以预估。此外，该电连接器基座83的热膨胀 系数在各种方向上具非均向性，且与一般电路板基材的热膨胀系数在该等方 向上均极不匹配，此不匹配现象在连接器焊在电路板上后，将会因中央处理 器工作时发热或外界温度变化影响而造成锡球接点在热循环中疲劳破坏。

目前解决此问题的方法通常为适当变换电连接器基座的材质，以使其与 印刷电路板的热膨胀系数相接近。然而，就现有可利用的已知材料而言，此 类方法具有成本太高，成型不易且材质过于硬脆的缺失，因此仍无法有效满 足中央处理器须应用高密度电连接器的制造要求。

本发明的主要目的在于提供一种调整电连接器基座的热膨胀状态的方 法，其借纵长状电连接器基座具有自动调整其热膨胀状态的功能，而使该电 连接器基座与电路板的热膨胀相接近，进而避免电连接器基座与电路板间因 热膨胀状态不同而影响电连接器的接合效果。

本发明的另一目的在于提出一种具有能自动调整热膨胀的电连接器基座 的电连接器。

为了完成上述发明目的，本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法的 主要特征在于：借在电连接器基座未设有端子收容孔的外围区域或各端子收 容孔的间隙的纵、横不同方向一体设有热膨胀系数不同的金属材质，当其在 焊接受热或在外界温度发生变化时，可凭借金属材质的弹性及该金属材质与 电连接器基座一体成型的相互牵制力，使该电连接器基座与电路板在热变化 的条件下其尺寸变化相对接近。

依据上述发明特征，电连接器基座的绝缘部分未设有端子收容孔的外围 区域或端子收容孔的间隙上分别一体设有两种热膨胀系数与电连接器基座的 热膨胀系数不同的金属材质，该等金属材质可借一体成型或栓接方式与电连 接器基座的绝缘部分固接成一体，所以当受热情形下电连接器基座膨胀情形 不同于电路板时，可将因膨胀情形不同于电路板的部分所产生的弯形应力改 由金属材质承受并抵消的，进而使整个板体在不同方向的热膨胀状态得以改 变，进而保证其与电路板的热膨胀状态相接近，并保护端子及其接合部分。

由于采用上述技术方案，本发明电连接器基座可避免因热膨胀不同而造 成其与电路板接合效果不佳的问题。

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法利用于电连接器时的 电连接器立体分解图。

图2是为本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法利用于电连接器时 的电连接器局部放大图。

图3是本发明沿图1中I-I线方向的侧剖视图。

图4是本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法利用于另一电连接器 上的立体分解图。

图5是本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法利用于电连接器时第 二实施例的侧剖视图。

图6是本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法利用于电连接器时第 三实施例的侧剖视图。

图7是本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法利用于电连接器时第 四实施例的立体图。

图8是现有借锡球预植方式接合实施例的侧剖视图。

图9是本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法于电连接器上增设金 属片后于受热前的实验情形。

图10是本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法于电连接器上增设 金属片后沿x方向的受热变化情形。

图11是本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法于电连接器上增设 金属片后沿y方向的受热变化情形。

请参阅图1所示，本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法利用于电 连接器时，该电连接器1主要包括有电连接器基座11、导电端子12、滑动座 13及操纵杆14等构造。其中电连接器基座11是中间具有方形孔的块状板体， 其一表面设为插接面110，与其相对的另一表面则设为结合面111，而于插接 面110与结合面111间设有贯穿该二表面且成排设置的端子收容孔112，以 用于收容导电端子12。导电端子12包括接合部121及接触部122，其中接合 部121凸露于电连接器基座11的接合面111外，且于其端部预置有焊接用锡 球15(图3参照)，通过进一步加热锡球15即可将该接合部121焊接于电路 板上(未图示)。接触部122用以与同中央处理器或晶片模组插脚(未图示) 相接触，进而使中央处理器(CPU)或晶片模组与电路板间构成电性导通。在 电连接器基座11的两侧面对应设有二卡块115，并于插接面110上设有收容 部116，以收容操纵杆14。滑动座13卡合于电连接器基座11上且中间具有 方形孔的框架，其中与电连接器基座11插接面110相对应的表面为滑动面 131，其上设有成排的贯穿插孔132，且该等贯穿插孔132与电连接器基座11 的端子收容孔112相对应，以使中央处理器或晶片模组插脚(未图示)穿过 其中并进一步伸入端子收容孔112内以与导电端子2电性导通。于该滑动面 131的一例设有盖体133，以配合电连接器基座11上的收容部116罩盖操纵 杆14。另外，该侧边相邻的两侧边内壁面上各设有两互补卡缘(未图示)， 用以与电连接器基座11上所设的卡块115相卡接，进而将滑动座13卡固于 电连接器基座11上。再者，收容于电连接器基座11及滑动座13间的操纵杆 14，具有驱动部141，以推动滑动座13，使滑动座13相对于电连接器基座 11沿纵长方向作相对滑动，以控制中央处理器与电路板的导通。另外，此种 端子收容孔112外围区域适当位置上各一体嵌固有弹性不同的钢片113、铜 片114(配合参阅图2、图3)，借该等钢片113及铜片114所具的弹性及其 与电连接器基座11间相互牵制力，可使在受热条件下热膨胀情形不同于电路 板的电连接器基座11将因热膨胀情形不同于电路板的部分所产生的变形应 力改由金属材质承受并抵消的，进而使整个板体在不同方向的热膨胀状态得 以改变，并确保其与电路板的热膨胀状态相接近，以保护端子及其接合于电 路板的部分。

再请参阅图4，是本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法利用于另 一电连接器2上的立体分解图。由图可知，该电连接器2包括电连接器基座 21、导电端子22、滑动座23、上盖24及旋转柄25等构造。其中电连接器基 座21为纵长状块状板体，其具有插接面210及接合面211，且于插接面210 及接合面211间设有成排端子收容孔212，以用于收容导电端子22。同理， 于该端子收容孔212的外围区域适当位置上分别嵌固有铜片213、钢片214， 以借铜片213、钢片214本身所具的弹性及其与电连接器基座21间的相互牵 制力，可在受热过程中承受因电连接器基座21热膨胀状况与电路板不同而产 生的剪切应力，以进而减少整体变形量。另外，该电连接器基座21两侧设有 数个卡块215，用以将上盖24卡固在电连接器基座21上(容后详述)。上盖 24也是长形块状板体。于其相对于电连接器基座21端子收容孔212处也设 有成排的通孔241，以供中央处理器或晶片模组的插脚穿过，进而延伸至滑 动座23与其上的连接片电性导通。且于其两侧内壁面相对于电连接器基座 21的卡块215处向内凹设有扣合孔(未图示)，借该扣合孔可与卡块215相 卡合，可将其卡扣于电连接器基座21上。滑动座23是夹于电连接器基座21 与上盖24间的板体，其相对于电连接器基座21端子收容孔212位置处也设 有成排贯穿插孔232，且于其内进一步设有连接片(未图示)，以分别导接中 央处理器或晶片模组的插脚及电连接器基座21上的导电端子22，而于其后 端则一体形成有方形通孔233，以供旋转柄25的连接部251嵌入其中。借该 旋转柄25的旋转可带动滑动座23相对于电连接器基座21在小范围内作前后 滑动，以控制电连接器2的导电端子22与中央处理器或晶片模组的插脚间的 电性导通。再者，导电端子22一端与滑动座23插孔232内所设的连接片电 性连接(容后详述)，而其另一端则露出电连接器基座21接合面211外，并 借锡球将该端焊接于电路板上，同时如前所述，在电连接器2受热而将端子 焊接于电路板上的过程中，可借分别嵌固于端子收容孔212外围的钢片213、 铜片214电连接器基座21的热膨胀状态与电路板相接近，进而保护导电端子 22的接合部(未图示)与电路板的接点接触良好。

另请参阅图9、图10及图11所示，其分别为本发明利用于该电连接器2 时，其电连接器基座21在端子收容孔212的外围区域x方向及y方向分别嵌 固有钢片213及铜片214后的受热前、后变化情形图。由于电连接器2的电 连接器基座21所采用的材料为聚液结晶体(Liquid Crystalline Polymer， LCP)，其热膨胀系数不同于电路板，另外，因电连接器基座21呈纵长状板体， 在均匀受热的情形下，其嵌固钢片213的方向(定义为x方向)及嵌固铜片214 的方向(定义为y方向)上的电连接器基座21部分热膨胀情形也具相当的差异 性。因此，当在该电连接器基座21上未设置有具调整作用的钢片213及铜片 214时，其极易因上述原因而使该连接器2固接于电路板上的导电端子22的 接合部承受剪切应力，进而影响其与电路板间的接合效果，甚至会导致导电 端子22与电路板间接合焊料裂开的可能。而于电连接器基座21的x方向及 y方向分别嵌固有钢片213及铜片214后，由图10及图11的实验显像结果 并经分析x方向(图10)及y方向(图11)的膨胀状况及计算热膨胀系数后不 难发现，原先于电连接器基座21端子收容孔212的外围区域未置有调整作用 的钢片213及铜片214时，其在x、y两方向热膨胀变形情况分别为：

αx＝50×10-6   mm/mm/℃。

αy＝5×10-6    mm/mm/℃。

而在其X方向、Y方向分别嵌固有钢片213(αx＝αy＝12×10-6mm/mm℃)及 铜片214(αx＝αy＝17×10-6mm/mm℃)后，其x方向及y方向热膨胀情形为

αx＝25×10-6  mm/mm℃。

αy＝16×10-6  mm/mm℃。

将电连接器基座21于x方向及y方向分别嵌固钢片213及铜片214后的 热膨胀情形与电路板(热膨胀系数约17-20×10-6mm/mm/℃)的热膨胀情形相比 较后不难发现，两者间的热膨胀情形相接近，如此在接合锡球时，更容易维 持受热前后的锡球位置及接合效果，使电讯传输更为稳定。

请参阅图5，是本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法利用于电连接 器3时的第二实施例的侧剖视图。如图所示，在该实施例中能调整电连接器 基座31热膨胀状态作用的钢片313、铜片314也可直接靠设于端子收容孔312 区域的外围表面后再借栓接方式固定于电连接器基座31上，由于在电连接器 基座31上以栓接方式来固接钢片313、铜片314具有与一体嵌固在电连接器 基座31上相同的效果。借此也可利用钢片313及铜片314自身所具的弹性及 其与电连接器基座31间的相互栓固力，而达成承受因电连接器基座31与电 路板间热膨胀不同所产生的应力，进而达到调整电连接器基座31热膨胀状态 及保护导电端子32接合部321与电路板间焊接部位的效果。

请参阅图6，是本发明调整电连接器基座热膨胀状态的方法利用于电连 接器4时的第三实施例的侧剖视图。如图所示，在该实施例中电连接器基座 41由上电连接器基座411及下电连接器基座412组成。其中，用以调整电连 接器基座41热膨胀状态的钢片413、铜片414以栓接方式紧固接于上电连接 器基座411及下电连接器基座412之间。同理，当固接于电路板(未图示) 上的下电连接器基座412在受热的条件下，也可借铜片413及钢片414的弹 性及其与下电连接器基座412间的相互栓固力，来承受下电连接器基座412 与电路板间因热膨胀不同而产生的应力，以使其与电路板的热膨胀状态相接 近，进而保护导电端子42接合部421与电路板间的焊接效果。

请参阅图7，是本发明调整电连接器基座利用于电连接器5的第四实施 例的立体图。在该实施例中，用以调整电连接器基座51热膨胀状态的钢片 513、铜片514分别嵌固于电连接器基座51端子收容孔512不同方向间隙内 而形成网状分布，其也可借自身的弹性及其与电连接器基座51间的相互牵制 力，可对该电连接器基座51不同方向施加影响，进而使电连接器基座51在 受热过程中能够调整其热膨胀状态，以使其与电路板热膨胀接近，且由于所 嵌固的铜片514及钢片513数量多及均匀布置，因而可使导电端子(未图示) 的接合部与电路板接触效果更佳。

本发明利用于电连接器上时，可依如下步骤加以制成电连接器：

第一、成型步骤，将调整电连接器基座所需的钢片及铜片分别依适当长 度及宽度冲制成型。

第二、组接步骤，将制成的钢片及铜片分别依各实施例的不同而与电连 接器基座接合在一起，如在第一实施例及第四实施例中，将制成的钢片、铜 片依设计需要固置于模具的适当位置上，再射出成型以获得钢片及铜片一体 嵌固入的电连接器基座中。而在第二实施例、第三实施例中则可将制成的钢 片及铜片分别放置于另行射出成型的电连接器基座的适当位置上，然后将钢 片及铜片分别以栓接或铆接的方式固接于电连接器基座上，使电连接器基座 与钢片、铜片间稳定固持。

第三、配接步骤，是将另行制造而得的导电端子分别配接于电连接器基 座的端子收容孔内，再分别将滑动座等构件组接于电连接器基座上即可获得 成品并于其一端焊接有适当大小的锡球。