CN101287767B

CN101287767B - Ic插座装置

Info

Publication number: CN101287767B
Application number: CN2006800380038A
Authority: CN
Inventors: 户田晋作; 井上昌士; 山本芳久
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK; TE Connectivity Corp
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2006-09-12
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2026-09-12
Also published as: WO2007043270A1; JP2007109520A; EP1944324A1; TWM317688U; JP4276651B2; CN101287767A; US20090246983A1

Abstract

提供了一种IC插座装置，其能确保电路板布局的自由度。IC插座装置1包括封装接收单元20和与封装接收单元组合的封装固定单元30。封装接收单元20包括绝缘壳21和接触22，并且，由于在组合包括打开与关闭部件33的封装固定单元30和封装接收单元20时，甚至相对于绝缘壳21旋转180度的方位材料基板31的开口311也是适合的，因此，从多个方位中选择放置了打开与关闭部件33的那一侧312的方位，而不管连接封装接收单元20的方位。

Description

IC插座装置

技术领域

本发明涉及一种IC(集成电路)插座装置，其是具有用于支持IC封装的IC插座以连接电路板上的电路和IC封装的单元组件。

背景技术

通常，IC插座用于将安装有半导体元件的IC封装电连接到电路板上的布线。在此，IC封装包括称作LGA(栅格阵列)型和称作BGA(球栅阵列)型的那些，在LGA型中将平面电触点设置在其下表面上，在BGA型中设置球形电触点。支持这些类型IC封装的IC插座具有绝缘壳，该绝缘壳中设置了用于连接到电路板的接触，且该绝缘壳被焊接到电路板，部分材料基板插入到其中。向IC封装施加负重的压力盖被装配到材料基板上，且打开和关闭外盖的杆被装配到材料基板的一侧上从而可倾斜(例如见专利文献1)。

为了将IC封装装配到IC插座，首先拉起杆以打开压力盖，并将IC封装设置在绝缘壳中。接下来，使得压力盖处于降低的状态，且向下压杆，从而压力盖将IC封装从上压下。由此，将对接触的正常负重施加到IC封装。

专利文献1：日本专利公开2005-108615

随着电子装置功能的复杂和尺寸的减小，难免地，电路板以高密度安装有IC封装。例如，在服务器型计算机中，装载有处理器的大量IC封装被以高密度安装在电路板上以增强处理性能同时实现节约空间。在此，支撑IC封装的IC插座需要杆操作的空间，因此，当以高密度设置IC插座时，杆操作的空间影响了其它元件或其他IC插座杆操作的空间。结果，限制了IC插座的位置，且降低了在电路板上布线的自由度。

考虑到上述情况，本发明目的是提供一种用于组成IC插座的IC插座装置，其能够确保电路板布局中的自由度。

发明内容

解决了上述问题的本发明的IC插座装置是这样一种IC插座装置，其是构造IC插座的单元的组件，该IC插座用于支撑IC封装并具有设置于下表面上以连接电路板上的电路和IC封装的电触点，其包括：

封装接收单元，其接收IC封装，并连接IC封装和电路板上的电路；和

封装固定单元，其与封装接收单元组合以将IC封装固定到封装接收单元，

其中封装接收单元包括：

具有框架部分的绝缘壳，框架部分中形成有容纳IC封装的凹进部分和以框架形式包围凹进部分的外围壁；和

接触，每一个接触都被固定到绝缘壳，其一端与容纳于绝缘壳凹进部分中的IC封装的下表面上的电触点接触，另一端被连接到电路板上的电路，以及

封装固定单元，包括：

具有开口的材料基板，相对于绝缘壳的多个方位中的任意方位绝缘壳的框架部分都适合该开口；

负重施加板，其被枢轴支撑在材料基板上并能够打开和关闭，并在负重施加板处于关闭状态时将负重施加到容纳于绝缘壳凹进部分中的IC封装；和

打开与关闭部件，其具有被材料基板支撑并沿着材料基板的一侧设置在材料基板外侧的杆，并根据杆的操作打开和关闭负重施加板并且在关闭状态下锁定到材料基板以保持负重施加板处于关闭状态。

根据本发明的IC插座装置，相对于绝缘壳多个方位中的任意方位绝缘壳的框架部分都适合封装固定单元包括的材料基板的开口。因此，当包括打开与关闭部件的封装固定单元与封装接收单元组合时，材料基板的放置了打开与关闭部件的杆的那一侧的方位可从多个方位中选择。因此，能确保安装有IC插座的电路板布局自由度。在制造IC插座的情况下，不需要制造装配方位相互不同的多种类型的IC插座。

在此，优选形成在绝缘壳上的框架部分具有点对称的外形，或者将在材料基板中形成的开口形成为点对称的形状。

由此，甚至在相对于封装接收单元旋转180度的方位上，包括材料基板的封装固定单元也能与封装接收单元组合。因此，通过简单的结构，可以独立于安装封装接收单元的方位，调节杆的位置。而且，可改变杆的位置，而不管安装封装接收单元的方位如何，因此，不需要制造装配方位相互不同的多种类型的IC插座。

而且，封装接收单元优选包括导板，导板安装在框架部分外围壁上，被形成为小于材料基板开口的基本框架形状，并定位由封装接收单元接收的IC封装。

通过包括导板，可以更可靠地进行IC封装的定位和接触的保护。由于导板小于材料基板的开口，因此已经安装有导板的封装接收单元被安装到电路板上，且在回流步骤之后，能组合封装固定单元。特别是，在IC插座的安装阶段，能省略安装导板的步骤。

而且，封装接收单元优选包括板状吸附部件，其能够附着并能够拆卸地放置在绝缘壳上，并通过吸附提起封装接收单元。

吸附部件被放置在绝缘壳上，并因此，封装接收单元更容易通过用装配机吸附来搬运。提供能够附着并能够拆卸的吸附部件，并因此在将封装接收单元安装到电路板上之后将吸附部件移走。

根据本发明的IC插座装置，能确保电路板布局的自由度。

附图说明

图1是示出本发明实施例的IC插座装置的透视图；

图2是通过组合图1中所示的封装接收单元和封装固定单元构造的IC插座的透视图；

图3是示出了于图1中所示的封装接收单元和封装固定单元的分解透视图；

图4是示出了将接触固定到于图3中示出的绝缘壳上的状态的截面图；

图5是从放置了杆的那一侧的侧面观看图2中所示的IC插座的展开图；

图6是图3中所示的绝缘壳、导板和材料基板的平面图；

图7是其中组合了于图6中示出的绝缘壳、导板和材料基板的状态的平面图；

图8是示出了组合每一个封装固定单元和于图1中所示的封装接收单元的状态的透视图；

图9是示出了对其采用于图2中示出的IC插座的电子装置内部一部分的图。

具体实施方式

以下，将参考附图描述本发明的实施例。

图1是本发明一个实施例的IC插座装置的透视图。

图1中所示的IC插座装置1是具有封装接收单元20和将与封装接收单元20组合的封装固定单元30作为部件的单元组件。通过组合封装固定单元30和封装接收单元20，构造IC插座。封装接收单元20接收IC封装并连接被接收的IC封装和电路板上的电路。封装固定单元30将IC封装固定到封装接收单元。

IC插座装置1包括其中封装接收单元20和封装固定单元30通过例如被分别容纳在不同的壳体中而被分开的模式，并且还包括其中封装固定单元30与封装接收单元20相组合以构造IC插座的模式。以下，将基于处于被构造状态的IC插座4的实例，描述本发明IC插座装置的一个实施例。

图2是通过在电路板上组合组成图1中所示的I 插座的封装接收单元和封装固定单元，从而构造的IC插座的透视图。IC插座4是用于接收称作LGA(栅格阵列)类型的IC封装的插座，该LGA中在其下表面上以矩阵形式设置了多个板状电触点。IC插座4被表面安装到电路板5上，该电路板5例如被放置在服务器计算机等上并且被装载有CPU(中央处理单元)。安装在电路板5上的IC插座4支持未示出的IC封装，并连接电路板5上的电路布线和IC封装。

图3是示出了于图1中示出的封装接收单元和封装固定单元的分解透视图。

封装接收单元20包括绝缘壳21、接触22、导板23和吸附部件24。

绝缘壳21通过将树脂形成为基本矩形制成，并具有框架部分213。在框架部分213中，形成容纳IC封装的凹进部分211和框架形式下包围凹进部分211的外围壁212。以下将描述的接触固定到绝缘壳21。为了方便，省略了非常小的接触22的图示。

图4是示出了其中将接触固定到图3中所示的绝缘壳上的状态的截面图。

将接触22排列并固定到由绝缘壳21的外围壁212包围的凹进部分211的底部214。接触22上侧的一端与IC封装下表面上的电触点接触。同时，另一端，即接触22下侧的一端，形成焊球221以从绝缘壳21的底215突出。图中示出的绝缘壳21被安装到电路板上，且与布线接触地加热焊球221，由此熔化焊球221，并且将接触22下侧的一端连接到电路板上的电路布线。

将转回图3进行描述。通过冲孔并弯曲金属板形成包括在封装接收单元20中的导板23，并将其形成为基本框架形状。导板23包括从基本框架形的四个角向下对角延伸的四个弹簧部件231，和从基本框架形的两侧向框架内部延伸并保持IC封装的保持部件232。导板23的四个弹簧部件231被放置在框架部件213外围壁212上，由此，导板23被以抬起状态设置在外围壁212上。导板23定位由封装接收单元20接收的IC封装，并在装配IC封装时保护接触22。由此，形成的导板23小于材料基板31的开口，这将在以后描述。

吸附部件24是通过将树脂形成为基本矩形板状而制成的部件，并具有从板状表面上突出的爪部件241。爪部件241被锁定到绝缘壳21上由此吸附部件24能够附着并能够拆卸地装配到绝缘壳21上，它们之间有导板23。以吸附部件24被装配到绝缘壳21上的状态，通过装配机等吸附吸附部件24，由此，封装接收单元20被提起并被安装到板上。

封装固定单元30包括材料基板31、负重施加板32和打开与关闭部件33。

材料基板31通过冲孔并弯曲金属板形成，形成用于装配绝缘壳21的框架部分213的开口311、导向爪314和锁定部件315，该锁定部件315锁定打开与关闭部件33的杆。

负重施加板32通过冲孔并弯曲金属板形成。负重施加板32由材料基板31枢轴支撑，能够打开和关闭。在负重施加板32，形成相对导向爪314滑动的滑动爪324。在通过组合封装固定单元30和封装接收单元20构造的IC插座4中，当IC封装容纳在绝缘壳21的凹进部分211中并且负重施加板32处于关闭状态时，负重施加板32将正常负重施加到IC封装。

打开与关闭部件33通过弯曲金属盘条形成，并具有杆331和曲轴部分332。杆331被沿着材料基板31的一侧312放置在材料基板31的外侧。该打开与关闭部件33被安装成在材料基板31处以曲轴部分332枢轴支撑负重施加板32。由此，打开与关闭部件33的杆331由曲轴部分332支撑在负重施加板32。打开与关闭部件33响应于杆331的操作打开和关闭负重施加板32。处于关闭状态下杆331被锁定到锁定部分315，且由此，负重施加板32被保持在关闭状态。当LGA型IC封装适合图2中所示的构造的IC插座4时，打开与关闭部件33的杆331首先被拉起以打开负重施加板32，且将IC封装设置在绝缘壳21的凹进部分211中。接下来，使得负重施加板32处于降低状态，压下杆331。用锁定部件315锁定杆331，由此，杆331呆在其被压下的位置处。

图5是从放置杆的那一侧观看的于图2中所示的IC插座的展开图。为了方便，材料基板31由虚线示出。

图5示出了其中抬起打开与关闭部件33的杆331并且没有将正常负重施加到IC封装7的状态的IC插座4。此时，IC封装7被安装到导板23的保持部件232上(图3)，该导板23被提起在绝缘壳21外围壁212上，并且IC封装7不与接触22接触。因此，保护了接触22。

由于杆331被操作从而以在箭头方向上压下杆331的方式倾斜，所以图中，在打开与关闭部件33曲轴部分332处枢轴支撑的负重施加板32沿向左的方向移动。此时，在负重施加板32上形成的滑动爪324在于材料基板31上形成的导向爪314的凸面314a上滑动，由此，负重施加板32从上压下IC封装7。由此，IC封装7与安装有IC封装7的导板23一起向下沉，且IC封装7的电触点被压向接触22上侧的每一个端部从而与它们接触。杆331沿着具有锁定部件315的材料基板31的一侧312(见图3)锁定到材料基板31的外侧，由此，负重施加板32被保持在关闭状态。此时，负重施加板32将正常负重施加到IC封装7。

图6是示出了于图3中所示的绝缘壳、导板和材料基板的平面图。

图7是示出了其中组合了图6中示出的绝缘壳、导板和材料基板的状态的平面图。

图6的(a)示出了绝缘壳21，(b)示出了导板23和(c)示出了材料基板31。(c’)示出了(c)中所示的材料基板31旋转180°后的状态。

绝缘壳21的框架部分213具有相对于框架部分213的中心点对称的外形。特别是，框架部分213的外形与当沿着穿过框架部分213中心并在该方向上延伸的旋转轴旋转180度时的外形相同以适合材料基板31的开口311。

而且，于图6的(c)示出的材料基板31的开口311被形成为相对于开口311的中心点对称的形状。特别是，开口311的形状与材料基板31沿着穿过开口311中心并在该方向上延伸的旋转轴旋转180度的方位的开口311的形状(c’)相同，绝缘壳21的框架部分213适合开口311。

而且，如图6(b)所示，将导板23的外形形成为小于材料基板31的开口311，且导板23的外形进一步被形成为相对于导板23的轮廓中心点对称的形状。

当通过组合封装接收单元20和封装固定单元30构造IC插座4时，安装有导板23的绝缘壳21的框架部分适合材料基板31的开口311(见图7)。此时，绝缘壳21、导板23和材料基板31分别以图6的(a)、(b)和(c)中所示的状态被组合。

在此，绝缘壳21的框架部分213和导板23的外形被形成为点对称的形状，且材料基板31的开口311被形成为点对称的形状。因此，甚至当材料基板31处于旋转180度的方位时，框架部分213也是适合的。特别是，绝缘壳21和导板23分别处于图6的(a)和(b)中所示的状态，材料基板31能以相对于图6的(c)所示的状态旋转180度的(c’)所示的状态与它们组合。

图8是示出图1中所示的中封装固定单元与封装接收单元组合的状态的透视图。

根据该实施例的IC插座装置1，甚至当开口311处于相对于绝缘壳21旋转180度的方位时，框架部分213也适合材料基板31的开口311。因此，当包括杆331的封装固定单元30与封装接收单元20组合时，放置杆331的那一侧312的方位可根据空间限制来选择，而不管安装封装接收单元20的方位如何。例如，如图8中所示，封装固定单元30可于A中所示的方位、或者于A所示方位旋转180度的B的方位与封装接收单元20组合。因此，根据IC插座装置1，能确保电路板布局的自由度。在制造IC插座的情况下，不需要制造在固定方向上相互不同的多种类型的IC插座。

在此，将描述安装IC插座装置的封装接收单元和封装固定单元到电路板上并将其构造为IC插座的工艺。

首先，通过自动装配机等吸附板状吸附部件24来提起封装接收单元20，并将该封装接收单元20安装到其上形成了布线的电路板5的预定位置中。此时，在绝缘壳21底上形成的焊球221(见图4)与电路板5上形成的布线接触。接下来，将封装接收单元20与电路板5一起送到回流步骤。焊球221在回流步骤中被熔化，并由此布线和接触的每一端都连接。在回流步骤之后，图8中示出的封装固定单元30与封装接收单元20组合以使材料基板31的开口311适合绝缘壳21的框架部分213。在此，封装固定单元30与封装接收单元20沿A或B所示的任一方向组合。之后，材料基板31通过被拧紧到电路板5上稳固地固定到电路板5。

本实施例的IC插座装置1具有包括封装接收单元20和与封装接收单元组合的封装固定单元30的构造，其中封装接收单元20包括绝缘壳21和接触22。因此，当安装在电路板5上时，首先仅将封装接收单元20安装在电路板5的预定位置上，并将其送到回流步骤。在回流步骤之后，封装固定单元30与连接到电路板5的封装接收单元20组合，并由此构造IC插座4。

由于材料基板和负重施加板被整体安装到绝缘壳且IC插座重量大，因此通过使用装配机吸附IC插座难以提起常规IC插座。结果，在电路板上安装电子元件的步骤中，除了装配机中的IC插座之外还需要提供专门的附加装置、或者除了通过装配机自动装配其它电子元件外还需要人工安装IC插座。

根据该实施例的IC插座装置1，安装在电路板5上的封装接收单元20不具有材料基板31和负重施加板32，并且轻便，且因此，与其他电子元件相似，通过用装配机吸附，很容易搬运。

而且，吸附部件24放置在绝缘壳21上，由此，较易于通过用装配机吸附来搬运封装接收单元20。由于吸附部件24被能够附着并能够拆卸地放置，因此在将封装接收单元20安装在电路板5上之后可将其去除。

而且，由于导板23小于材料基板31的开口311，因此已经附着有导板23的封装接收单元20被安装在电路板5上，且，在构造IC插座4的阶段中，在回流步骤之后封装固定单元30可与其组合。因此，在构造IC插座4的阶段，能省略附着导板的步骤。

图9是示出对其采用图2中所示IC插座的电子装置内部一部分的图。

图9示出了作为电子装置实例的服务器计算机50的内部。服务器计算机50采用多处理器方法，且用于安装多个CPU的IC插座4a、4b、4c、4d和4e与其他电子元件一起被安装在电路板52上。在服务器计算机50中，每一个CPU都具有基本相同的电路配置，且在每个IC插座4a至4c的外围都采用相似的布线布局。在此，在于图9中所示的IC插座当中的IC插座4a中，由于在服务器计算机50壳体51内部空间受限，因此杆331a不能被设置成与其他IC插座4b至4d相同的方位。而且，由于将其他电子元件设置在IC插座4e附近，因此，需要将IC插座4e设置成靠近IC插座4d那侧且杆311e的方位与IC插座4b至4d相反。

在这种情况下，根据常规IC插座，将IC插座设置在旋转的方位。然而，如果旋转IC插座，则旋转IC封装的方位。因此，布线布局需要相应地改变。结果，削弱了布线布局中的自由度。

根据该实施例的IC插座装置1，相对于IC插座4a至4e，相对于其他IC插座4a至4d仅将包括杆331的封装固定单元30旋转180度，并且封装固定单元30能够与封装接收单元20组合，因此，可改变杆331a和331e的位置，而IC插座的方位以及其他外围电子元件的布线布局被保持为与其他IC插座4b至4d相似。与此相似，根据IC插座装置1，确保了电路板布局中的自由度。结果，能以高密度设置IC插座并避免杆331的干扰，且能确保布线中的自由度。

以上描述了本发明的一个实施例，但是本发明不限于该实施例。例如，该实施例中，进行描述以使绝缘壳21的框架部分213具有点对称的外形，且材料基板31的开口311被形成为点对称的形状，但是本发明不限于此，且IC插座装置可以采用框架部分213具有点对称外形的结构或者开口311被形成为点对称形状的结构。

而且，该实施例中，材料基板31的开口311被描述为即使当其处于相对于绝缘壳21旋转180度的方位时，其形状也适合框架部分213，但是，本发明不限于此，并且旋转角度可以是另一个角度。例如，开口311可以是以每旋转90度方位装配的形状。

而且，该实施例中，IC插座4被描述为LGA型IC封装的插座，但是本发明不限于此，且可以是另一种类型IC封装，只要其是具有设置在下表面上的电触点的IC封装即可。

Claims

1.一种IC插座，用于支撑IC封装并具有设置于下表面上以连接电路板上的电路和IC封装的电触点，其包括：

其中封装接收单元包括：

封装固定单元，包括：

具有开口的材料基板，相对于绝缘壳的多个方位中的任意方位绝缘壳的框架部分都从底部适合该开口；

2.如权利要求1所述的IC插座，其中形成在绝缘壳上的框架部分具有点对称的外形。

3.如权利要求1所述的IC插座，其中在材料基板中形成的开口被形成为点对称形状。

4.如权利要求1所述的IC插座，其中封装接收单元包括被安装在框架部分外围壁上的导板，该导板被形成为小于材料基板开口的基本框架形状，并且定位由封装接收单元接收的IC封装。

5.如权利要求1所述的IC插座，其中封装接收单元包括板状吸附部件，该板状吸附部件能够附着并能够拆卸地放置在绝缘壳上，并使封装接收单元通过被吸附而被提起。