CN103311698A - 具有电触点阵列的电气元件 - Google Patents

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Abstract

一种电气元件包括基板，该基板具有相对的第一侧面和第二侧面以及从第一侧面延伸到基板中的多个通路。该基板具有位于第一侧面上的、电连接至对应的通路的导电焊盘。该电气元件还包括沿着第一侧面安装至基板的多个电触点。每个电触点包括接触跟部和从对应的接触跟部延伸并至少部分地远离第一侧面的接触柱。接触跟部被激光焊接至对应的导电焊盘。

Description

具有电触点阵列的电气元件
技术领域
本文中的主题主要涉及具有基板的电气元件，该基板具有沿着该基板的表面的电触点阵列。
背景技术
各种封装件或装置存在于需要至印刷电路板的互连的计算机工业中。该装置可以形成有50×50触点或者甚至更大的阵列。给定多个焊盘、中心线间距，并给定安装至电路板时施加至封装件时施加的作用力，容纳封装件在实际中会带来多种问题。
插座存在于用于这种装置的互连的市场中，其中插座包括基板，该基板具有端接至基板的一侧、用于连接至封装件或装置的触点和端接至基板的另一侧、用于连接至印刷电路板的触点或焊球。触点具有与装置上的焊盘或焊球的间距对应的中心线间距。一些已知的插座，如Williams的美国专利7,371,073中描述的触点格栅阵列系统，采用结合至电介质基板的触点阵列，该电介质基板随后结合至插入基板。随后对触点进行电镀以形成从该触点到插入基板上的导电层的导电路径。3D光致抗蚀剂工艺用来电镀触点阵列和基板。3D光致抗蚀剂工艺具有与其相关的高成本和低产率。此外，基板至插入基板的连接是耗时的。例如，触点阵列和基板被层叠至插入基板，需要1-2小时固化时间。
可能还希望的是在不采用上述插座的情况下将封装件直接安装至电路板。例如，触点阵列可以连接至电路板(如，母板)的表面，封装件可以直接安装至电路板上的触点阵列。然而，这种触点阵列的制造可能经历上文提及的相同时间和成本问题。
存在对可以被以成本低廉且可靠的方式制造的、具有电触点阵列的电气元件的需求。
发明内容
在一种实施例中，提供了一种电气元件，包括基板，该基板具有相对的第一侧面和第二侧面以及从第一侧面延伸到基板中的多个通路。该基板具有位于第一侧面上的、电连接至对应的通路的导电焊盘。该电气元件还包括沿着第一侧面安装至基板的多个电触点。每个电触点包括接触跟部和从对应的接触跟部延伸并至少部分地远离第一侧面的接触柱。接触跟部被激光焊接至对应的导电焊盘。
所述多个电触点可以形成第一触点阵列，并且电气元件可以包括沿着第二侧面安装至基板的第二触点阵列。第二触点阵列可以具有沿着第二侧面连接至对应的第二导电焊盘的多个焊球触点。第二触点阵列中的每个电触点可以包括至少部分地远离第二侧面延伸的接触柱。可替换地，第二触点阵列可以具有沿着第二侧面连接至对应的第二导电焊盘的多个焊球触点。
在其它实施例中，基板可以为电路板，该电路板具有沿着第一侧面定位在远离多个电触点的距离处并且被配置为接合电连接器的远程触点。
在另一种实施例中，提供了包括电子封装件的通信组件。通信组件还包括具有基板的电气元件，该基板具有包括多个导电焊盘的侧面。电气元件还包括连接至基板的该侧面的多个电触点。每个电触点具有接触跟部和从对应的接触跟部延伸并至少部分地远离该侧面延伸的接触柱。接触跟部被激光焊接至该基板的该侧面上的对应的导电焊盘。电子封装件被构造为安装至基板的该侧面，使得封装触点接合并电连接至对应的电触点。
还提供了一种电气元件，其包括基板，该基板具有包括多个导电焊盘的侧面。电气元件还包括连接至基板的该侧面的多个电触点。每个电触点具有接触跟部和从对应的接触跟部延伸并至少部分地远离该侧面延伸的接触柱。接触跟部在塞焊结合(plug-weld bonds)处连接至对应的导电焊盘。
附图说明
图1为根据示例性实施例形成的电气元件的顶部透视图。
图2为可以用于图1的电气元件的基板的顶部俯视图。
图3为基板的放大透视图，其更详细地图示导电焊盘。
图4为基板的底部透视图，并且还更详细地示出基板的具有导电焊盘的放大部分。
图5图示根据一种实施例的单个电触点。
图6图示用于制造金属板以形成具有多个电触点的触点阵列的过程。
图7为可以用来将电触点连接至基板以形成图1的电气元件的触点连接组件的分解图。
图8为在图1的电气元件的制造期间安装至基板的板的透视剖视图。
图9为在电触点连接至对应的导电焊盘顶部和彼此分开之前的电气元件的俯视图。
图10为包括图1的电气元件的通信组件的侧视图。
图11为包括根据一种实施例形成的电气元件的通信组件的侧视图。
图12为根据一种实施例形成的、为通信组件的一部分的电气元件的侧视图。
具体实施方式
本文中的主题涉及具有电触点的焊盘栅格阵列(land grid array，LGA)的电气元件及其制造方法。如在本文中使用的，LGA可以用于多种类型的电气元件。例如，电气元件可以为具有基板的互连，该基板具有相对的侧面，其中一个侧面包括LGA，另一侧包括LGA、电触点的球栅阵列(BGA)或其它触点阵列。该互连可以为用于将芯片(或电子封装件)连接至印刷电路板的芯片互连。作为一个示例，电子封装件可以为专用集成电路(ASIC)，其被配置为接收输入数据信号，处理输入数据信号，并提供输出数据信号。互连也可以为板对板互连。在一些实施例中，电气元件可以为在其上具有LGA的电路板(如，母板)。在这种实施例中，电子封装件可以直接连接至电路板上的LGA，可以安装至电路板的其它电子装置可以通过电路板中的迹线可通信地连接至电子封装件。
图1为根据示例性实施例形成的电气元件100的顶部透视图。在图1的图示实施例中，电气元件100为被配置为位于两个其它元件之间并在这两个元件之间传递数据信号的互连。任选地，也可以通过电气元件100传递电力。电气元件100包括基板102。基板102可以包括平面体，其由一种或多种电介质材料支撑，如由用来制造印刷电路板(PCB)的材料(如，FR-4)制成。基板102可以包括一层或更多层电介质材料，并且还可以包括通路，迹线和其它导电元件。电气元件100还包括具有引导壁106的壳体104。引导壁106限定被构造为容纳诸如LGA半导体封装件之类的电子封装件(未示出)的内部容纳窝108。电气元件100限定用于容纳电子封装件的插座。一个或多个触点阵列110设置在基板102上。每个触点阵列110限定可分离的接口，其中触点阵列110接合并通信地连接容纳窝108中的电子封装件。触点阵列110中的一个的一部分被放大以示出单个电触点112的更详细的视图。
每个触点阵列110包括多个电触点112。在图1中示出电触点112和/或触点阵列110的一部分。例如，在一些实施例中，容纳窝108可以完全由电触点112填充。然而，可以提供任何数量的电触点112。电触点112设置成对应于电子封装件上的焊盘(未示出)的图案的预定图案。在一些实施例中，电触点112可以设置成多个触点列。
基板102在第一侧面120和第二侧面122之间延伸。触点阵列110沿着第一侧面120设置。第二侧面122被构造为安装至另一个元件，如印刷电路板(未示出)。可以采用焊球阵列将第二侧面122焊接至印刷电路板。在可替换实施例中其它连接装置是可行的。在一些可替换实施例中，类似于触点阵列110的第二触点阵列可以连接至第二侧面122。在图示的实施例中，壳体104安装至第一侧面120。可替换地，壳体104可以围绕基板102的外周边，以便将基板102容纳在壳体104内。
图2为基板102的第一侧面120的俯视图。基板102具有沿着第一侧面120的第一表面160。第一表面160可以包括一个或多个导电焊盘168(或阵列)。如图所示，对应的多个导电焊盘168位于基板102的每个角中。然而，导电焊盘168可以分布在整个第一表面160上。例如，第一表面160的较大部分或第一表面160的整个区域可以具有位于其上的导电焊盘168。
基板102可以包括沿着第一表面160定位的增大焊盘136，138。增大焊盘136，138可以用来提供用于接地和/或功率传输的电气路径。增大焊盘136，138也可以用来便于安装引导壁106(图1)。通过举例的方式，增大焊盘136，138可以包括铜并且可以为约0.75mm厚。同样如图所示，基板102包括多个柱孔134。柱孔134延伸穿过基板102的增大焊盘136和电介质材料。柱孔134被构造为容纳引导壁106的对应的柱(未示出)。在一些实施例中，柱孔134围绕基板102的外周边分布，如图2所示。可替换地，至少一些柱孔134可以定位成穿过基板102的中部或基板102的其它内部。
图3示出第一侧面120的放大透视图，多个导电焊盘168位于第一表面160上。如图所示，存在导电焊盘168的三个焊盘列191-193。每个焊盘列191-193包括至少两个导电焊盘168。导电焊盘168可以被表征为邻近同一焊盘列中的其它导电焊盘168和邻近不同焊盘列中的其它导电焊盘168。当同一焊盘列中的导电焊盘彼此邻近时，在同一焊盘列中不存在大致在相邻导电焊盘之间(如，大于之间的中途)延伸的插入导电焊盘。例如，导电焊盘168A邻近焊盘列191中的导电焊盘168B和168C，即使导电焊盘168D部分地在导电焊盘168A，168B之间且导电焊盘168E部分地在导电焊盘168A，168C之间延伸。当不同焊盘列中的导电焊盘彼此邻近时，不存在大致在相邻导电焊盘之间延伸的插入导电焊盘。例如，焊盘列191的导电焊盘168A邻近焊盘列192的导电焊盘168D和168E。
在图3中，导电焊盘168关于相互垂直的轴线194-96定向。焊盘列191-193沿着轴线195纵向地延伸。如图所示，相邻列191-193中的导电焊盘168可以彼此交错。当交错时，来自一列的导电焊盘168可以部分地在来自下一(或相邻)列中的导电焊盘168之间延伸，从而使得与其中相邻列中的导电焊盘168线性地对齐的实施例相比，能够实现更大密度的导电焊盘168。
虽然接下来是参考导电焊盘168A描述的，但其它导电焊盘168可以具有类似的结构。然而，不要求第一侧面120的导电焊盘具有相同的结构。例如，触点阵列110(图1)可以具有如在本文中描述的一些导电焊盘168，触点阵列100可以包括具有不同结构的其它导电焊盘。
在图示的实施例中，导电焊盘168A包括由焊盘边缘151限定的一层或更多层导电材料(如，铜)，焊盘边缘151突出远离第一表面160。导电焊盘168A可以包括基部支座152和远离基部支座152延伸的通路边缘154。基部支座152被构造为机械地制成和电连接至对应的电触点112(图1)。通路边缘154围绕开口156，开口156至通路164(图8中示出)。
如图所示，吸取通道158从开口156延伸到基部支座152中。吸取通道158和开口156被流体地连接，使得可以通过开口156将吸取通道158内的空气吸入通路164。吸取通道158和开口156由通道边缘159限定。在图示的实施例中，通道边缘159完全围绕和限定吸取通道158。在可替换实施例中，通道边缘159可以包括沿着第一表面160开口的小开口。基部支座152还可以包括翼部182，184，翼部182，184位于吸取通道158的相对侧并远离彼此延伸。翼部182，184通过导电焊盘168A的中心部186彼此连接。
关于导电焊盘168F，基部支座152具有沿着轴线195的方向测量的第一尺寸X1。基部支座152还包括沿着轴线194测量的第二尺寸Y1和沿着轴线196测量的焊盘厚度T1。在特定实施例中，第一尺寸X1可以随着基部支座152延伸远离开口156而减小或逐渐减小。例如，翼部182，184的形状可以形成为随着导电焊盘168F的基部支座152延伸远离开口156而向着彼此弯曲。第二尺寸Y1在翼部182，184的除了外部区域附近的全部区域内是大致均匀的。焊盘厚度T1在全部区域内可以是大致均匀的。
在图示的实施例中，吸取通道158沿着轴线194延伸距离D1。吸取通道158可以具有宽度W1，并且开口可以具有直径D2。导电焊盘168的各种尺寸，包括尺寸X1，Y1，T1，D1，W1和D2，可以被构造为用于不同的目的。例如，尺寸X1和Y1可以被构造为允许更大密度的导电焊盘和/或提供更大的区域用于将电触点112(图1)焊接至对应的导电焊盘168。尺寸D1，W1，和/或D2可以被构造为在电气元件100的制造期间提供足够的吸力，如下所述。焊盘厚度T1可以被构造为适合将电触点112激光焊接至导电焊盘168。例如，焊盘厚度T1可以是焊接至导电焊盘168的电触点112的跟部厚度T2(图5中示出)的至少约1.25倍。
在一些实施例中，焊盘厚度T1可以为接触跟部140(图5)的跟部厚度T2(图5中示出)的尺寸的约150％。焊盘厚度T1可以为约0.050mm至约0.100mm，并且更具体地，约0.075mm。在示例性实施例中，导电焊盘168包括铜或铜合金，和任选地，有机可焊性保护剂(OSP)涂层。可以使用其它腐蚀抑制、非金属材料。
虽然上文描述了用于导电焊盘168的特定结构，但应当注意到，图3中的导电焊盘168仅是示例性地，并且其它实施例的导电焊盘可以具有不同的结构。
图4为基板102的第二侧面122的透视图。图4还包括基板102的第二表面162上的导电焊盘170的放大视图。第二表面162关于第一表面160(图2)面向相对的方向。第二侧面122可以包括焊料掩膜172，焊料掩膜172设置在第二表面162上并且还可以部分地在导电焊盘170上延伸。如图所示，导电焊盘170具有开口171。开口171提供对对应的通路164(图8)的访问。导电焊盘170还包括焊盘区域173。焊盘区域173被构造为接合另一个电触点。例如，在一些实施例中，焊盘区域173被构造为连接至焊球，如图10中示出的焊球513。在可替换实施例中，导电焊盘170可以类似于上述导电焊盘168(图2)，并且被构造为接合像电触点112(图1)一样的电触点。
图5更详细示出一个电触点112的多个特征。电触点112可以包括接触跟部140和远离接触跟部140延伸的接触柱142。在示例性实施例中，接触跟部140被构造为直接定位在导电焊盘168(图2)上并连接至导电焊盘168(图2)。接触跟部140可以为大致平面的并具有跟部厚度T2。虽然不需要，但接触跟部140可以具有与导电焊盘168相似的几何形状，但不具有吸取通道。在图示的实施例中，接触跟部140包括两个腿部242，244和连接腿部242，244的中心部243。腿部和中心部242，244，24可以限定有跟部凹陷或切口245。如图所示，腿部242，244包括减弱或减薄区域252，254，在该减弱或减薄区域252，254处接触跟部140的厚度T2已经减小。
接触柱142延伸至远端或顶端144。顶端144限定用于与由电气元件100(图1)容纳的电子封装件(未示出)对接的可分离的接口。接触柱142和接触跟部140通过接头143彼此连接。在示例性实施例中，接触柱142在接头143处弯曲，相对于接触跟部140以非直角延伸。接触柱142从接头143到顶端144可以为大致线性的，并且可以仅具有小的曲率半径。然而，在其它实施例中，接触柱142的形成可以形成为包括锐弯等。
任选地，顶端144可以形成为具有凸起形状。顶端144的外表面限定用于在电子封装件的对应接触表面(未示出)上进行摩擦接触的摩擦接触表面145。在图示的实施例中，顶端144具有截平球形形状，摩擦接触表面145向外凸出。在可替换实施例中顶端144可以具有其它形状。接触跟部140也具有上表面146和下表面148。下表面148限定用于将电触点112安装至对应的导电焊盘168的安装表面。在示例性实施例中，下表面148被构造为在一个或更多个焊点(或塞焊结合)处被激光焊接至导电焊盘168。
电触点112(和导电焊盘168(图2))可以由诸如铜或铜合金之类的导电材料制成。电触点112的一部分可以被电镀。例如，可以在上表面146和接触柱142上镀镍。可以用硬质金电镀顶端144。任选地，下表面148可以未被电镀。
在特定实施例中，电触点112包括磷青铜材料(Sn8％)，并且可以包括具有从约0.001mm至约0.003mm Ni镀层的抛光面。
图6图示用于制造金属板300以形成具有多个电触点312的触点阵列310的过程。触点阵列310类似于图1中示出的触点阵列110，电触点312类似于电触点112(图1)。图6中图示的过程的至少一部分在美国申请No.12/973,071中被更详细地描述了，通过引用结合其全部内容。在处理板300之前，板300可以包括具有预定尺寸的导电材料片(如，铜合金片)。如图6所示，在刻蚀阶段410刻蚀板300以限定多个电触点312和具有连接至其上的电触点312的载体302。在可替换实施例中，刻蚀阶段410可以为化学刻蚀或其它类型的刻蚀。在一些实施例中，在刻蚀阶段410期间，可以在电触点312中形成焊接孔，如图9中示出的焊接孔282，284。其它工艺可以用来开始由板300形成电触点312，如冲压工艺或激光切割工艺。
如图所示，电触点312和载体302在刻蚀阶段410之后位于板300的同一平面内。电触点312的一部分连接至载体302，使得每个电触点312通过载体302连接至其它电触点312。在从载体302上(如，通过激光切割)将电触点312形成为单个形式之后，稍后将去除载体302。刻蚀阶段410如上关于图5中的电触点112描述的那样大致限定电触点312的各种结构特征。
在刻蚀阶段410之后，板300在尖端形成阶段412处可以任选地经历尖端形成过程。板300随后可以经历一个或多个电镀工艺，如在电镀阶段414，416处所示。在第一电镀工艺期间，在整个板300上，除了在接触跟部340的下表面348上之外，对板300进行镍电镀。接触跟部340的下表面348保持未被电镀，以便露出铜。在可替换实施例中其它部分可以不被电镀。而且，在可替换实施例中可以用除镍之外的材料电镀板300。
在电镀阶段416期间，用硬质金电镀电触点312的前端344。然而，在可替换实施例中可以用不同的材料电镀前端344。任选地，电镀阶段414，416可以采用光刻工艺，如干法薄膜光致抗蚀剂电镀工艺。
板300在梁形成阶段418处经历梁形成过程。在梁形成阶段418期间，电触点312的接触梁342弯曲到板300的平面之外。接触梁342从接触跟部340向上弯曲预定角度。例如，接触梁342可以相对于由板300限定的平面弯曲约30°-60°角。
图7为可以用来将电触点112(图1)连接至基板102以形成电气元件100的触点连接组件260的分解图。触点连接组件260包括压牢装置262和真空基座264。在电气元件100的形成期间。以类似于上文关于图6描述的方式处理的金属板200被保持在基板102的第一侧面120上。板200包括电触点112。特别地，电触点112被保持在基板102上的对应的导电焊盘168(图2)上。当由触点连接组件260保持在固定位置时，电触点112随后可以通过激光焊接工艺连接至对应的导电焊盘168。
可以以多种方式将板200保持在基板102的第一侧面120上。例如，压牢装置262包括限定窗口266的框架265，筛网或模板268位于窗口266中。筛网268包括限定束开口的多个链环。当压牢装置262安装至真空基座264时，筛网268将板200压靠在第一侧面120上。筛网268的束开口的尺寸形成为允许焊接束通过其指向电触点112。
在一些实施例中，仅通过用压牢装置262将板200压靠在第一侧面120上保持板200。然而，在特定实施例中，板200由压牢装置262压靠在第一侧面120上，并由通过真空基座264提供的吸收还被吸向第一侧面120。例如，真空基座264可以包括限定容纳区域272的本体270。容纳区域272被构造为容纳基板102并与第二侧面122接合。在图示的实施例中，容纳区域272位于基座凹部274内，以类似于基板102的结构形成基座凹部274的尺寸和形状。然而，在其它实施例中，真空基座264不包括基座凹部274。
本体270可以包括通向容纳区域272的至少一个吸取通道276，并且还包括流体地连接至通道276的软管278。软管278可操作地连接至真空装置(未示出)。在真空装置运行期间，空气被吸引通过通道276并通过基板102的通路164(在图8中示出)。在通路164内提供低压，其在吸取通道158(图3)中产生吸力。吸力可以便于将板200保持在基板102的第一侧面120上。虽然联系压牢装置262描述了用于将板200保持在第一侧面120上的真空方法，但真空基座264可以专门用来将板200保持在预定位置。
图8为在电气元件100(图1)的制造期间安装至基板102的板200的透视剖视图。如图所示，基板102可以包括多个通路164。每个通路164在一端处电连接至一个导电焊盘168并在另一端处连接至导电焊盘170(图4)。通路164包括在基板102的第一侧面120和第二侧面122(图1)之间延伸的对应的空气通道280。吸取通道158被限定和定位在对应的接触跟部140和基板102之间。当真空装置(未示出)运行时，空气被吸引通过通道280。换句话说，通道280具有比第一侧面120的内部和吸取通道158低的空气压力。当如箭头F所示将空气吸引通过吸取通道158进入通道280中时，吸力S将板200推靠在第一侧面120上。更具体地，电触点112的接触跟部140被压靠在对应的导电焊盘168上。
在图示的实施例中，通路164在第一侧面120和第二侧面122(图1)之间完全延伸穿过基板102。然而，在可替换实施例中，通路164仅在其间从第一侧面120部分地延伸至内层(未示出)。内层可以包括导电迹线或另一种导电元件。导电迹线可以电连接至，例如，第二侧面122上的导电焊盘170。可替换地，导电迹线可以电连接至位于第一侧面120上的远程触点(未示出)。
图9为电触点112被激光焊接至对应的导电焊盘168之前电气元件100(图1)的一部分的顶部俯视图。当板200被加载到第一侧面120上时，电触点112与对应的导电焊盘168对准并定位在对应的导电焊盘168上。一旦对准，板200可以经历焊接过程以将电触点112焊接至对应的导电焊盘168。板200还可以经历单一化过程以将各个电触点112彼此分离。在示例性实施例中，电触点112首先被焊接至导电焊盘168，随后被单一化。然而，在可替换实施例中，电触点112可以彼此分离且随后焊接至对应的导电焊盘168。在这种情况中，可以使用粘合剂和/或用于将电触点112压靠在对应的导电焊盘168上的结构。
在示例性实施例中，电触点112被激光焊接至导电焊盘168。通过一个示例，当板200由触点连接组件260(图7)保持时，焊接激光束(未示出)可以投射通过筛网268(图7)的开口(未示出)。焊接束被引导在一个或更多个射束点处入射在接触跟部140上。
在特定实施例中，采用塞焊工艺将接触跟部140激光焊接至导电焊盘168。如上所述，每个接触跟部140可以包括一个或多个焊接孔，如图9中示出的焊接孔282，284。焊接孔282，284延伸到接触跟部140的厚度T2(图5)中。在一些实施例中，焊接孔282，284可以完全延伸穿过厚度T2，使得导电焊盘168的在接触跟部140下面的部分通过焊接孔282，284露出。在图示的实施例中，焊接孔282位于腿部242附近，焊接孔284位于腿部244附近。在其它实施例中，根据接触跟部140的结构，焊接孔282，284可以具有其它位置。而且，在其它实施例中，可以仅形成一个焊接孔。
为了将接触跟部140焊接至导电焊盘168，焊接束(如，532nm)可以被引入焊接孔282或焊接孔284中，到达入射在接触跟部140和/或导电焊盘168上的射束点。在接触跟部140和导电焊盘168中的射束点附近产生热量。接触跟部140的材料和导电焊盘168的材料可以熔合在一起，并在射束点定位的位置附近形成材料“坑”。材料坑的后续冷却在接触跟部140和导电焊盘168的金属材料之间形成机械和电连接(即，冶金结合)。这种冶金结合可以称为塞焊结合287。在图9的放大部分中示出塞焊结合287。在示例性实施例中，接触跟部140可以具有位于接触跟部140上用于稳定电触点112的两个或三个塞焊结合287。例如，每个腿部242，244可以包括塞焊结合287或具有邻近它的塞焊结合287。在其它实施例中，每个腿部242，244可以包括多于一个塞焊结合287。
在一些情况中，例如，采用扫描电子显微镜(SEM)或其它显微镜通过观察电触点112能够识别塞焊结合287。例如，接触跟部140在塞焊结合287处的表面在形态上可以是不均匀的或具有颜色变化、光泽变化或关于围绕区域的指示塞焊结合的一些其它可识别变化。通过一个示例，塞焊结合287可以具有关于接触跟部140的周围区域凹陷的表面。当观察所焊接的接触跟部140和导电焊盘168的横截面时，也可以识别这些变化。
射束点的直径以及接触跟部140和导电焊盘168的各个尺寸可以被配置为提供合适的塞焊结合。例如，焊缝可以具有大于或小于焊接孔282，284的直径的束直径。例如，焊接孔可以具有为约0.050mm至约0.100mm的直径，且更具体地，约0.075mm的直径。束直径可以为约0.030mm至约0.050mm，或者更具体地，约0.040mm。在一些实施例中，焊接孔的直径可以约为焊接束的直径(或者更具体地，射束点的直径)的两倍。接触跟部140的厚度T2可以为约0.030mm至约0.070mm，且更具体地，约0.050mm。焊接孔的直径可以为接触跟部140的厚度T2的150％，并且约等于导电焊盘168的厚度T1(图3)。
在其它实施例中，采用搭焊工艺将接触跟部140激光焊接至导电焊盘168。接触跟部140的材料可以至少部分地传输焊接束。例如，可以使用仅由接触跟部140部分地吸收的532nm波长(绿)激光。激光束可以被引向射束点，其可以具有类似于焊接孔282，284的位置的位置，虽然在该实施例中可以不使用焊接孔。在接触跟部140和导电焊盘168之间的界面处可能产生过热点(未示出)。在过热点处产生的热能引起接触跟部140和导电焊盘168熔化。后续的冷却在接触跟部140和导电焊盘168的金属材料之间形成机械和电连接(即，冶金结合)。
焊接束可以来自在不同时间施加至射束点的同一激光束，或者可以使用来自单独的激光的焊接束。在搭焊实施例中，焊接束可以部分地传输通过腿部242，244，使得对应的射束点形成在翼部182，184(图3)上。在预定时间周期或来自焊接束的预定脉冲数量之后，可以去除能量，并且允许过热点冷却。
因此，上述激光焊接工艺中的每一种可以将腿部242连接至翼部182，并且可以通过单独的冶金结合将腿部244连接至翼部184。如上所述，在检查电气元件100时，可以将激光焊接结合区别于其它类型的机械和电结合(如，通过焊接形成的结合)。例如，可以通过使用扫描电子显微镜(SEM)或其它显微镜检查电气元件100。过热点处的冶金结合可以比远离过热点的冶金结合更具粘性或更坚固。在一些情况中，能够区分单独的冶金结合。
在形成上述冶金结合之前、之后或期间，可以将电触点112彼此单一化。如图所示，腿部242，244向着彼此邻近的电触点112延伸。腿部242，244的牺牲段256，258向着接触跟部140延伸并将接触跟部140连接至两个不同的电触点112。牺牲段256，258可以包括减薄区域252，254(图5)，在该减薄区域252，254处跟部厚度T2(图5)减小。为了将电触点112彼此分开，可以将激光去除束投向牺牲段256，258。去除束可以为与用来焊接电触点112的激光束相同类型的激光束，或者可以为不同类型的激光束。去除束在牺牲段256，258上分别形成射束点286，288。在图示的实施例中，射束点286，288具有大于牺牲段256，258的宽度的直径。在这种实施例中，可以在去除过程期间在不相对移动激光束和电触点112的情况下去除牺牲段256，258。
在去除牺牲段256，258之后，至少一些电触点112可以包括指示电触点112被同时连接至相邻触点的结构特征。更具体地，牺牲段256，258的材料残留物可以保留，或者导电焊盘168的一部分可以具有结构变化，其中去除牺牲段256，258的激光束入射在导电焊盘168上。
例如，图9的剖视图示出两个残留结构210和212。残留结构210来自一个电触点112的腿部244，残留结构212来自相邻电触点112的接触跟部140。残留结构210，212向着彼此延伸并具有位于残留结构210，212之间的牺牲点214。当一起观看时，残留结构210，212具有表示通过激光切割(单一化)工艺去除残留结构210，212的特征。因此，相邻的电触点112的接触跟部140可以具有表示之前通过载体，如载体302(图6)，连接接触跟部140的残留结构210，212。电气元件100的其它特征也可以指示用于将电触点112从同一载体上分离的已过去的单一化工艺。
在单一化电触点112之后，可以将覆盖膜(未示出)加载到第一侧面120上。覆盖膜可以限定用于电触点112的间隔装置，使得将在电子封装件安装至电气元件100时电触点112降低到基板102上。覆盖膜包括开口，使得当将覆盖膜移动到第一侧面120上时，接触梁142(图5)延伸穿过覆盖膜的开口。覆盖膜可以在电触点112的接触跟部140(图5)上延伸。在美国申请No.12/973,071A中更详细地描述了类似的覆盖膜，通过引用结合其全部内容。
图10为通信组件500的侧视图，该通信组件500包括电子封装件520，该电子封装件520在底侧具有封装触点、电路板522以及互连封装件520和电路板522的电气元件502。电气元件502可以类似于电气元件100(图1)。如图所示，电气元件502包括基板504，基板504具有相对的第一侧面和第二侧面506，508以及在第一侧面和第二侧面506，508之间延伸穿过该基板的多个通路(未示出)。基板504具有沿着第一侧面506安装至基板504的触点阵列510和沿着第二侧面508安装至基板504的触点阵列511。触点阵列510具有多个电触点512，触点阵列511具有多个电触点513。在图示的实施例中，电触点513为焊球触点。
每个电触点512可以类似于电触点112(图1)，并且包括接触跟部和从对应的接触跟部延伸并至少部分地远离第一侧面506的接触柱。如上所述，电触点512被激光焊接至基板504。在图示的实施例中，电气元件502为焊盘栅格阵列(LGA)互连，其被构造为接合通信组件500的封装件520并将封装件520可通信地连接至电路板522。更具体地，通过合适的保持机构(未示出)将保持力F施加至封装件520，以将封装件520偏压在电气元件502上，从而封装件520的封装触点接合并偏转电触点512，因而将封装件520的封装触点电连接至电触点512。电气元件502还具有电触点513的球栅阵列。
图11为通信组件530的侧视图，该通信组件530包括电子封装件550、电路板552以及互连封装件550和电路板552的电气元件532。通信组件530类似于通信组件500。然而，电气元件532包括沿着第二(或底部)侧面的触点阵列534。触点阵列534为类似于上述触点阵列110和510的LGA。
图12为通信组件560的侧视图，该通信组件560包括电子封装件580、具有触点阵列584的电路板582、和安装至电路板582的电连接器586。电路板582可以例如为互连其它元件的系统中使用的母板或其它基板电路板。触点阵列584可以直接激光焊接至电路板582，在其间没有插入基板或互连。触点阵列584类似于触点阵列110(图1)并互连封装件580和电路板582。电路板582具有沿着电路板582的侧面590的远程触点588，其被构造为接合电连接器586。远程触点588通过电路板582的迹线(未示出)被通信地连接至触点阵列584。
如在本文中使用的，被以单数列举并跟在措词“a”或“an”之后的元件或步骤应当被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确指出这种排除。而且，对“一个实施例”或“实施例”的引用不是意图被解释为排除还结合所列举的特征的附加实施例的存在。而且，除非明确相反地声明，“包括”或“具有”特定的元件或多个元件的实施例可以包括不具有该特性的附加元件。
将会理解，上述描述的意图是说明性的，且不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。此外，在不偏离本发明的范围的情况下，可以进行多种修改以使特定情况或材料适合本发明的教导。再次描述的多种元件的尺寸、材料类型、方位以及数量和位置的意图是限定一些实施例的参数，并且局部限制性的且仅仅是示例性的实施例。对本领域技术人员来说，在查阅上述描述时，在权利要求的精神和范围之内的多种其它实施例和修改将是明显的。因而，应当参照随附权利要求以及这些权利要求具有的等同物的完整范围确定本发明的保护范围。在随附权利要求中，术语“包括”和“在其中”用作对应术语“包含”和“其中”的通俗英语等同物。而且，在接下来的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅用作标记，并且不是意图对它们的对象强加数量要求。

Claims (17)

1.一种电气元件，包括：
基板，该基板具有相对的第一侧面和第二侧面以及从第一侧面延伸到基板中的多个通路，该基板具有位于第一侧面上的、电连接至对应的通路的导电焊盘；和
沿着第一侧面安装至基板的多个电触点，每个电触点包括接触跟部和从对应的接触跟部延伸并至少部分地远离第一侧面的接触柱，其中接触跟部被激光焊接至第一侧面上的对应的导电焊盘。
2.根据权利要求1所述的电气元件，其中每个接触跟部包括第一腿部和第二腿部，第一腿部和第二腿部向着不同的电触点延伸。
3.根据权利要求1所述的电气元件，其中第一侧面上的导电焊盘包括位于对应的接触跟部和基板之间的吸取通道。
4.根据权利要求1所述的电气元件，其中通路在第一侧面和第二侧面之间完全延伸穿过基板，所述通路包括在第一侧面和第二侧面之间延伸的空气通道。
5.根据权利要求1所述的电气元件，其中第一侧面上的导电焊盘包括第一列导电焊盘和第二列导电焊盘，第一侧面上的导电焊盘交错使得来自第二列导电焊盘的导电焊盘在第一列导电焊盘的相邻导电焊盘之间部分地延伸。
6.根据权利要求1所述的电气元件，其中接触跟部和导电焊盘包括铜或铜合金。
7.根据权利要求1所述的电气元件，其中接触跟部在多个单独的点处被激光焊接至第一侧面上的对应的导电焊盘。
8.根据权利要求1所述的电气元件，其中第一侧面上的导电焊盘具有焊盘厚度，并且接触跟部具有跟部厚度，焊盘厚度约为触点厚度的至少1.25倍。
9.根据权利要求1所述的电气元件，其中相邻的电触点的接触跟部具有表示之前通过载体连接接触跟部的残留结构。
10.根据权利要求1所述的电气元件，其中基板在第二侧面上具有电连接至对应的通路和第一侧面上的对应的导电焊盘的导电焊盘。
11.根据权利要求1所述的电气元件，其中电气元件为焊盘栅格阵列(LGA)互连，该焊盘栅格阵列互连被配置为沿着第一侧面接合电子封装件并沿着第二侧面将电子封装件可通信地连接至电路板。
12.根据权利要求1所述的电气元件，其中所述多个电触点形成第一触点阵列，基板在第二侧面上具有电连接至对应的通路和第一侧面上的对应的导电焊盘的导电焊盘，电气元件还包括沿着第二侧面连接至对应的导电焊盘的电触点的第二触点阵列，第二触点阵列中的每个电触点包括至少部分地远离第二侧面延伸的接触柱。
13.根据权利要求1所述的电气元件，其中所述多个电触点形成第一触点阵列，并且电气元件包括沿着第二侧面安装至基板的第二触点阵列，第二触点阵列具有沿着第二侧面连接至对应的第二导电焊盘的多个焊球触点。
14.根据权利要求1所述的电气元件，其中基板包括印刷电路板。
15.一种通信组件，包括前述权利要求中任一项所述电气元件并且还包括电子封装件，其中电子封装件被构造为安装至基板的所述第一侧面和第二侧面中的一个上，使得封装触点接合并电连接至对应的电触点。
16.根据权利要求1所述的电气元件，其中接触跟部通过对应的塞焊结合连接至对应的导电焊盘。
17.根据权利要求16所述的电气元件，其中每个接触跟部包括第一腿部和第二腿部，第一腿部和第二腿部中的每个具有至少一个塞焊结合。
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