CN101494330B - 堆叠电接触片 - Google Patents

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Abstract

一种电接触片组件(34)，包括具有相对的第一和第二基部表面(40，42)的基部(36)。多个第一弹性元件(52)自所述第一基部表面向外延伸，多个第二弹性元件(54)自所述第二基部表面向外延伸。堆叠电接触片(38)由所述基部保持。所述堆叠电接触片包括多个电触点(26)，每个电触点都包括在一对相对的第一和第二末端部分(74，76)之间延伸的一对相对的第一和第二表面(70，72)。第一和第二绝缘层(66，68)堆叠在所述多个电触点上，以使所述第一和第二绝缘层在其间夹持所述多个电触点。所述第一绝缘层(66)粘结到并覆盖每个所述电触点的第一表面(70)的一部分，所述第二绝缘层(68)粘结到并覆盖每个所述电触点的第二表面(72)的一部分。

Description

堆叠电接触片
技术领域
本发明涉及一种在两电气元件之间使用的电互连装置。
背景技术
互连装置通常用于例如当需要移除、替换、和/或测试电气元件时在不同电气元件之间提供电连接，这些电气元件诸如但不局限于是集成电路以及印刷电路板。很多这种电气元件具有排列成“平面栅格阵列”(LGA)的触点，该阵列是两维的触点垫阵列。一种称之为“插件”(interposer)的互连装置具有置于电气元件的两个相对的阵列之间的电触点阵列，以提供相对阵列的电触点之间的电连接。
有时，由于例如相对的电气元件阵列的电触点和/或插件的电触点之间并未对准，难以在相对的电气元件阵列的电触点和插件的电触点之间建立可靠的接触。而且，也难以为插件的电触点提供易于在插件和电气元件之间增强机械稳定性的形状。一些已知的插件采用弹性元件，该弹性元件被相对的电气元件阵列的电触点压缩，从而使得弹性元件施加一机械力到电触点，以便于建立和保持相对的电气元件阵列之间的可靠的电接触。弹性元件的压缩允许插件和/或相对的电气元件阵列的电触点之间可以有一定程度的不对准。然而，至少一些已知的采用弹性元件的插件仍然被相对的电气元件阵列的电触点和/或插件的电触点之间的不对准和/或小于需要的机械稳定性所困扰。
需要一种能够在相对的电气元件之间提供更好的对准性和更大的机械稳定性的电互连装置。
发明内容
根据本发明，一种电接触片包括基部，该基部具有相对的第一和第二基部表面。多个第一弹性元件从第一基部表面向外延伸，以及多个第二弹性元件从第二基部表面向外延伸。堆叠电接触片由所述基部保持。所述堆叠电接触片包括多个电触点，每个电触点包括延伸在一对相对的第一和第二末端部分之间的一对相对的第一和第二表面。第一和第二绝缘层堆叠在多个电触点上，以使得第一和第二绝缘层在其间夹持多个电触点。所述第一绝缘层粘接到并覆盖每个电触点的第一表面的一部分，以及所述第二绝缘层粘接到且覆盖每个电触点的第二表面的一部分。
附图说明
图1是插件的典型实施例的透视图。
图2是图1所示的插件的一部分的放大透视图。
图3是图1和2所示的插件的一部分的横截面视图，其示出了插件电连接一对电气元件。
图4是图1-3所示的插件的电接触片组件的典型实施例的透视图。
图5是图4所示的电接触片组件的基部的一部分的典型实施例的透视图。
图6是图4所示的电接触片组件的堆叠电接触片的典型实施例的透视图。
图7是图6所示的堆叠电接触片的一部分的透视图。
图8是图4所示的电接触片组件的一部分的透视图。
图9是图4所示的电接触片组件的一部分的另一透视图。
具体实施方式
图1和2是插件10的典型实施例的透视图。图3是插件10的一部分的横截面视图，其示出了插件10电连接一对电气元件12和14。电气元件12，14每个分别包括各自的多个电触点20和22的阵列16和18。电气元件12的阵列16大体上与电气元件14的阵列18的图案相匹配。插件10包括多个电触点26的阵列24，用于电连接电气元件12和14的阵列16和18。插件10的阵列24大体上与电气元件12和14的阵列16和18的图案分别相匹配。
电气元件12和14每个都可以是任何合适类型的电气元件，例如但不局限于，印刷电路板，集成电路，电气模块，和/或其它电气装置。阵列16和18每个都可以是任何合适类型的使得电气元件12和14之间能够有效电连接的电触点阵列，例如但不局限于，针栅阵列(PGA)，平面栅格阵列(LGA)，和/或球栅阵列(BGA)。而且，阵列16和18可以具有任何合适的使得电气元件12和14之间能够有效电连接的电触点的结构，布置，和/或图案。
插件10包括具有相对表面30和32的基板28以及由基板28保持的多个电接触片组件34。每个电接触片组件34包括多个保持成一行的电触点26。电触点26在相应的行中彼此相互间隔开，以使得在相应的行中电触点26与邻近的电触点26电气隔离。在典型实施例中，电接触片组件34由基板28以并排的布置方式保持，以使得电接触片组件34形成多个接触点26的行。尽管在图1中示出了20个电接触片组件34，插件10可以包括任何数目的电接触片组件34。并且，尽管图1中示出的每个电接触片组件34包括20个电触点26，每个电接触片组件34可以包括任何数目的电触点26。由示例性的电接触片组件34形成的电触点26的示例性图示阵列24的图案，以及其被基板28保持的方式都仅是示例性的。阵列24可以具有任何合适的使得插件10能够电连接电气元件12和14的图案。
基板28可以由任何合适的能够使得基板28具有如这里所描述的功能的材料制成，例如但不局限于，
Figure G2009101267216D00031
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚酰亚胺，聚酯，环氧，其它具有低和均匀的介电常数的材料，和/或导电材料，例如但不局限于，金属材料，例如但不局限于不锈钢。在一些实施例中，基板28完全由一种或多种具有低介电常数和均匀介电常数的材料制成。可替代的，基板28由一种或多种导电材料制成，例如但不局限于，不锈钢。如下面将要描述的，在一些实施例中，基板28不需要是电绝缘的从而将电触点26彼此电气绝缘或隔离。
图4是电接触片组件34的典型实施例的透视图。电接触片组件34包括基部36和由基部36保持的堆叠电接触片38。图5是基部36的一部分的透视图。现在参看附图4和5，基部36包括在一对相对的末端部分44和46之间延伸的相对的表面40和42。表面40和42每个都可以在这里被称为“第一表面”和/或“第二表面”。每个末端部分44和46包括锁紧件48，其被收纳于基板28(图1-3)的开口50(图2)中以将电接触片组件34安装至基板28。锁紧件48可以采用任何合适的结构、方法、工具、和/或类似的，来保持在相应的开口50中，例如但不局限于，焊接、软钎焊、采用粘合剂、采用干涉配合、采用咬合配合、和/或类似的。
多个弹性元件52从表面40向外延伸，且多个弹性元件54从表面42向外延伸。弹性元件52和54每个都可以在这里被称为“第一弹性元件”和/或“第二弹性元件”。每个弹性元件52与相对应的一个弹性元件54向着相对的方向延伸。弹性元件52和54是可压缩的，以使得当电气元件12和14通过插件10连接在一起时，弹性元件52和54通过电触点26施加一机械力分别到阵列16和18(图3)的电触点20和22(图3)。在典型实施例中，每个弹性元件52和54采用任何结构、方法、工具、和/或类似的，例如但不局限于采用粘合剂，分别固定到基部表面40和42上。可替代的，每个弹性元件52和54部分收纳于基板28内的相应的孔(未示出)中，且采用任何结构、方法、工具、和/或类似的，例如但不局限于采用粘合剂，固定到该孔内。在这样的可替代实施例中，相对对应的弹性元件52和54可在相应的孔中连接在一起，以使得不管相对对应的弹性元件52和54是整体形成的还是通过连接在一起形成的，相对对应的弹性元件52和54都形成完全穿过相应孔延伸的整体结构。
弹性元件52和54可以由任何合适的能够使得弹性元件52和54具有如这里所描述的功能的材料制成，例如但不局限于，硅橡胶，氟化硅橡胶，聚环氧化物，聚酰亚胺，聚丁二烯，氯丁(二烯)橡胶，三元乙丙橡胶(EPDM)，热塑性橡胶，和/或聚苯乙烯。弹性元件52和54可以具有任何合适的能够使得弹性元件52和54具有如这里所描述的功能的形状，例如但不局限于，锥形，截锥形(截头圆锥形)，棱锥形，截头棱锥形，棱柱形，和/或半球形。在典型实施例中，弹性圆形52和54包括截头圆锥形。一些或全部弹性元件52可选择的通过相应的弹性构件56连接在一起。类似的，一些或全部弹性元件54可选择的通过相应的弹性构件56连接在一起。当电气元件12和14通过插件10连接在一起时，弹性构件56有助于防止弹性元件52和54侧向倾斜。
基部36包括一对相对的在表面40和42之间延伸的侧部58和60。侧部58包括一个或多个从那里向外延伸的延伸部62。如下面将要描述的，延伸部62每个都收纳于相应的开口64(图6，8和9)内以将堆叠电接触片38安装至基部36。侧部58可以包括任何数目的延伸部62用于与任何数目的开口64配合。
基部36可以由任何合适的能够使得基部36具有如这里所描述的功能的材料制成，例如但不局限于，
Figure G2009101267216D00041
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚酰亚胺，聚酯，环氧，其它具有低和均匀的介电常数的材料，和/或导电材料，例如但不局限于，金属材料，例如但不局限于不锈钢。在一些实施例中，基部36完全由一种或多种具有低和均匀的介电常数的材料制成。可替代的，基部36由一种或多种导电材料制成，例如但不局限于，不锈钢。如下面将要描述的，在一些实施例中，基部36不需要是电绝缘的以将电触点26彼此电气绝缘或隔离的。
图6和7是堆叠电接触片38的典型实施例的透视图。堆叠电接触片38包括多个电触点26和一对夹持电触点26的绝缘层66和68。绝缘层对66和68每个都可以在这里被称为“第一绝缘层”和/或“第二绝缘层”。每个电触点26包括一对延伸在一对相对的末端部分74和76之间的相对的表面70和72。表面70和72每个都可以在这里被称为“第一表面”和/或“第二表面”。末端部分74和76每个都可以在这里被称为“第一末端部分”和/或“第二末端部分”。当如图6和7所示组装时，在典型实施例中，每个电触点26包括大致C形。电触点26可以具有任何合适的能够使得电触点26具有如这里所描述的功能的形状。
绝缘层66和68堆叠在电触点26上，以使得绝缘层66和68将电触点26夹持在其间。更具体的，绝缘层66粘结到且覆盖每个电触点26的表面70的一部分，并且绝缘层68粘结到且覆盖每个电触点26的表面72的一部分。绝缘层66和68可以使用任何合适的方法，步骤，结构，工具，和/或类似堆叠到电触点26上。在一些实施例中，堆叠可包括在绝缘层66和68以及各个触点表面70和72之间提供粘合剂，以利于将绝缘层66和68粘结到电触点26。
如上面所描述的，电触点26由绝缘层66和68夹持成一行，以使得电触点26沿着行的长度方向彼此之间间隔开。在一些或全部相邻的电触点26对之间，绝缘层66和68可包括开口64。如下面将更具体描述的，开口64每个都在其中收纳一个相应的延伸部62(图5，8和9)，以将堆叠的电接触片38安装至基部36(图3-5，8和9)。绝缘层66和68可包括任何数目的开口64用于与任何数目的延伸部62配合。
电触点26可以由任何合适的能够使得电触点26具有如这里所描述的功能的材料制成，例如但不局限于，铜，铝，银，镍，钯，铂，铑，铼，锡，和/或金。由导电层覆盖的非贵金属可以用作基底材料以提供强度和/或硬度。这样的非贵金属可以由被贵金属表面结构覆盖的屏蔽金属覆盖，以确保化学惰性和提供有利于良好的金属-金属接触的合适的粗糙面分布。
绝缘层66和68可以由任何合适的能够使得绝缘层66和68具有如这里所描述的功能的材料制成，例如但不局限于，
Figure G2009101267216D00061
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚酰亚胺，聚酯，环氧，其它具有低和/或均匀的介电常数的材料，和/或类似的。
图8和9是电接触片组件34的一部分的透视图。基部36的每一个延伸部62被收纳于堆叠电接触片38的其中一个相应的开口64中，以将堆叠电接触片38安装至基部36。开口64和延伸部62每个都可以具有任何合适的大小和/或形状，使得开口64和延伸部62能够配合以将堆叠电接触片38安装至基部36。在一些实施例中，当延伸部62被收纳于开口中时，延伸部62能够相对于开口64移动或浮动，以使得当接触片38安装至基部36时，基部36能够相对于堆叠电接触片38移动或浮动。延伸部62可以采用任何合适的结构、方法、工具被保持在相应的开口64中，例如但不局限于，采用粘合剂，采用干涉配合，采用咬合配合，和/或类似方法。而且，其它合适的布置、结构、方法、工具和/或类似物或方法，可以另外地或可替代地被用于开口64和延伸部62，从而将堆叠电接触片38安装至基部36，例如但不局限于，使用粘合剂以将堆叠接触片38安装至基部36。
当基部36和堆叠电接触片38如图8和9所示安装时，每个电触点26的表面72与电触点26的末端部分74处的一个相应的弹性元件52啮合。每个电触点26的表面72同样与电触点26的末端部分76处的一个相应的弹性元件54啮合。绝缘层66和68将每个电触点26与基部36绝缘，当电接触片组件34由基板28(图1-3)保持时与邻近的基部36绝缘，并与基板28本身绝缘。相应的，基板28和/或基部36每个都可以可选择地由导电材料制成。
这里描述和阐释的实施例提供了一种插件，其相对于至少一些已知的插件具有较小的不对准性和/或较高的机械稳定性。此外，这里描述和阐释的实施例提供了一种插件，其不需要绝缘基板。

Claims (6)

1.一种电接触片组件(34)，包括：
具有相对的第一和第二基部表面(40，42)的基部(36)；
多个自所述第一基部表面向外延伸的第一弹性元件(52)；
多个自所述第二基部表面向外延伸的第二弹性元件(54)；以及
由所述基部保持的堆叠电接触片(38)，所述堆叠电接触片包括：
多个电触点(26)，每个电触点都包括在一对相对的第一和第二末端部分(74，76)之间延伸的一对相对的第一和第二表面(70，72)；所述多个电触点中的每一个的第二表面在第一末端部分处与相应的其中一个第一弹性元件啮合，以及所述多个电触点中的每一个的第二表面在第二末端部分处与相应的其中一个第二弹性元件啮合；以及
第一和第二绝缘层(66，68)，其堆叠在所述多个电触点上，以使得所述第一和第二绝缘层在其间保持所述多个电触点，所述第一绝缘层(66)粘结到并覆盖每个所述电触点的第一表面(70)的一部分，所述第二绝缘层(68)粘结到并覆盖每个所述电触点的第二表面(72)的一部分。
2.根据权利要求1的电接触片组件，其中所述第一和第二绝缘层夹持所述多个电触点成一行，以使得在该行内多个电触点相互之间间隔开。
3.根据权利要求2的电接触片组件，其中所述第一和第二绝缘层包括开口(64)，以及所述基部包括收纳于所述开口中的延伸部(62)。
4.根据权利要求1的电接触片组件，其中每个所述电触点呈C形。
5.根据权利要求1的电接触片组件，其中每个所述第一弹性元件都与相应的其中一个第二弹性元件整体形成。
6.根据权利要求1的电接触片组件，其中所述第一弹性元件沿着所述基部相互之间间隔开，多个所述第一弹性元件通过弹性构件(56)连接在一起。
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