CN103490217B - 互连装置 - Google Patents
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Abstract
一种互连装置，包括触点组件，该触点组件具有保持导体阵列的托架。每个导体具有被构造为接合对应的第一和第二电元件的相对的第一端和第二端。导体限定所述第一端和第二端之间的导电路径以电互连第一和第二电元件。该互连装置包括限定接收空间的框架，该接收空间被构造为在其中接收第一电元件。该框架包括具有金属弹性指的角部框架，金属弹性指被构造为接合第一电元件的不同侧边缘以将第一电元件定位在接收空间中。弹性指是能够偏转的并且被构造为被弹性偏压在第一电元件的对应的侧边缘上。
Description
技术领域
本文中的主题主要涉及用在相对的触点阵列之间的互连装置。
背景技术
互连装置用来在两个或更多个相对的触点阵列之间提供电连接，用于建立至少一个电路，其中各个阵列设置在一装置、印刷电路板、管脚阵列(PGA)、焊盘栅阵列(LGA)、球栅阵列(BGA)等上。在一种互连技术中，由物理地插入相对的触点阵列的对应的电触点之间的互连装置提供电连接。
至少一些已知的互连装置采用塑料框架，其限定接收具有一个触点阵列的电元件或封装件的插口。塑料框架具有将封装件定位在插口中的可变形塑性指。这种塑性框架不是没有缺点的。例如，塑性框架占据相当大的空间并且增加互连装置的尺寸。塑性指易于损坏和破裂。塑性指具有有限的弹性特性，这导致将时常不恰当地定位封装件。
存在对具有改善的封装件对准的互连装置的需求。
发明内容
在一种实施例中，提供了一种互连装置，包括触点组件，该触点组件具有保持导体阵列的托架。每个导体具有被构造为接合对应的第一和第二电元件的相对的第一端和第二端。导体限定所述第一端和第二端之间的导电路径以电互连第一电元件和第二电元件。该互连装置包括限定接收空间的框架，该接收空间被构造为在其中接收第一电元件。该框架包括具有金属弹性指的角部框架，金属弹性指被构造为接合第一电元件的不同侧边缘以将第一电元件定位在接收空间中。弹性指是能够偏转的并且被构造为被弹性偏压在第一电元件的对应的侧边缘上。
在另一个实施例中，提供了一种互连装置，包括触点组件，触点组件具有保持导电弹性柱的绝缘托架。每个弹性柱具有被构造为接合对应的第一和第二电元件的相对的第一端和第二端。弹性柱在所述第一端和第二端之间是内部导电的，以电互连第一电元件和第二电元件。触点组件包括限定接收空间的框架，该接收空间被构造为在其中接收第一电元件。该框架包括具有金属弹性指的角部框架，金属弹性指被构造为接合第一电元件的不同侧边缘以将第一电元件定位在接收空间中。弹性指是能够偏转的并且被构造为被弹性偏压在第一电元件的对应的侧边缘上。
附图说明
图1图示根据示例性实施例形成的电互连系统。
图2为用于根据示例性实施例形成的电互连系统的角部框架的顶部透视图。
图3是角部框架的底部透视图。
图4是角部框架的顶视图。
图5是用于根据示例性实施例形成的电互连系统的互连装置的局部分解图。
图6示出用于电互连系统的、处于组装状态的互连装置。
图7是用于根据示例性实施例形成的电互连系统的互连装置的侧视图。
图8是互连装置的局部剖视图，示出了角部框架。
图9是互连装置的分解图，示出了角部框架。
具体实施方式
图1图示根据示例性实施例形成的电互连系统100。系统100包括第一电元件102、第二电元件104和位于它们之间的互连装置106。互连装置106被图示为准备安装至第二电元件104。第一电元件102被图示为准备安装至互连装置106。第一和第二电元件102，104都具有由互连装置106电连接在一起的触点阵列，如焊盘栅阵列、球栅阵列等。
在图示实施例中，第一电元件102是电子封装件，如，芯片、处理器、集成电路等。第二电元件104是印刷电路板。在示例性实施例中，互连装置106构成安装至印刷电路板并被构造为接收芯片的插口。在可替换实施例中，其它类型的电元件可以由互连装置106互连。例如，第一和第二电元件102，104都可以是印刷电路板。
互连装置106具有用来电连接第一和第二电元件102，104的触点组件108。例如，触点组件108被构造为接合第一和第二电元件102，104的触点阵列。触点组件108具有第一配合接口110和第二配合接口112。第一配合接口110被构造为电连接至第一电元件102。第二配合接口112被构造为电连接至第二电元件104。
触点组件108包括保持导体阵列122的绝缘托架120。在图示实施例中，导体122是弹性柱并且以后可以称为弹性柱122。在可替换实施例中可以使用其它类型的导体来限定通过触点组件108的电路径。
绝缘托架120由绝缘材料支撑，如可以被设置成聚酰亚胺薄膜的聚酰亚胺材料，如材料。绝缘托架120可以具有一层或多层。例如，绝缘托架120可以具有位于托架120的第一侧面和第二侧面124，126上的、围绕弹性柱122的覆盖层和结合层。覆盖层限制弹性柱122的压缩。
弹性柱122设置成具有对应于第一电元件102和第二电元件104的触点阵列的预定图案或布局的阵列。弹性柱122从第一侧面和第二侧面124，126二者向外延伸。弹性柱122在第一端130和与第一端130相对的第二端(未示出)之间延伸。在示例性实施例中，弹性柱122是截头圆锥形的，中间段附近较宽，端部130处较窄。弹性柱122在中间段处由绝缘托架120保持。在示例性实施例中，弹性柱122是导电弹性柱，如由弹性材料和导电片的混合制成的柱。弹性柱122在端部130之间提供导电的、弹性路径。在示例性实施例中，弹性柱122是金属化粒子互连件。弹性柱122是至少部分可压缩的，如当第一电元件102安装至触点组件108时。
互连装置106包括具有多个角部框架142的框架140。角部框架142彼此隔开。角部框架142限定接收第一电元件102的接收空间144。角部框架142被构造为如通过采用紧固件，栓锁等安装至托架120。触点组件108支撑角部框架142。角部框架142具有金属弹性指146，其接合第一电元件102的不同侧边缘148以将第一电元件102定位在接收空间144中。在图示实施例中，第一和第二角部框架142用来一起接合第一电元件102的所有四个侧边缘，如一个角部框架142接合第一和第二侧边缘，相对的角部框架142接合第三和第四侧边缘。一些弹性指146控制第一电元件102沿着横向轴线150的侧向定位，而其它弹性指146控制第一电元件102沿着横向轴线152的横向定位。在可替换实施例中可以采用任何数量的角部框架142。角部框架142的数量可以取决于第一电元件102的尺寸和形状。
图2是根据示例性实施例形成的一个角部框架142的顶部透视图。图3是角部框架142的底部透视图。图4是角部框架142的顶视图。在示例性实施例中，角部框架142由金属片冲压和成形，以包括用于将角部框架142安装至触点组件108(图1中示出)的特征以及用于接合和定位第一电元件102(图1中示出)的特征。
角部框架142包括第一臂部160和第二臂部162。臂部160，162被构造为接合第一电元件102的不同侧边缘148(图1中示出)。在示例性实施例中，第一和第二臂部160，162在其近端164，166处被连接。例如，第一和第二臂部160，162可以在铰链168处被连接，铰链168允许第一和第二臂部160，162相对于彼此枢转，如用于将角部框架142定位在触点组件108上，和/或用于恰当地定位第一电元件102。铰链168例如通过角部框架142安装至触点组件108时的弯曲可以弹性偏压第一和第二臂部160，162。
每个臂部160，162包括位于臂部160，162的远端170，172处的一个弹性指146。在示例性实施例中，每个臂部160，162分别包括基部174，176。基部174，176被构造为安装至触点组件108。金属弹性指146从基部174，176延伸。任选地，基部174，176可以相对于弹性指146垂直地定向。例如，基部174，176可以大致水平地定向，而弹性指146可以大致垂直地定向。
在示例性实施例中，第一和第二臂部160，162相对于彼此大致垂直地定向。角部框架142被构造为在臂部160，162之间接收对应的第一电元件102的角部，使得第一臂部162沿着第一电元件102的一个侧边缘148延伸，第二臂部162沿着第一电元件102的不同的侧边缘148延伸。在示例性实施例中，第一和第二臂部160，162通过铰链168彼此连接。第一和第二臂部160，162由共用材料部件一体地形成。例如，第一和第二臂部160，162可以由材料片冲压和成形。铰链168可以在弹性指146和/或基部174，176之间延伸。在图示实施例中，铰链168在弹性指146之间而不是在基部174，176之间延伸。在可替换实施例中，第一和第二臂部160，162可以彼此分开且未由铰链168连接，但仍然在其间限定接收第一电元件102的角部的角部框架142。
在弹性指146之内限定接收空间144(图1中示出)。在示例性实施例中，弹性指146以锐角定向。弹性指146在装载到接收空间144中时接合第一电元件。弹性指146可以在第一电元件102装载到接收空间144中时向外偏转。这种偏转引起弹性指146被弹性偏压在第一电元件102上。由弹性指146施加在第一电元件102上的作用力帮助在接收空间144内定位和/或对中第一电元件102。例如，每个弹性指146沿一个方向压靠在第一电元件102的对应的侧边缘148上，而另一个角部框架142的另一个弹性指抵抗弹性指146的弹性偏压沿相反的方向挤压。
角部框架142包括从基部174和/或基部176延伸的一个或多个定位柱180。定位柱180被构造为被接收在触点组件108的托架120中的对应的开口中，以相对于托架120和导体阵列122定位角部框架142。在示例性实施例中，定位柱180与基部174一体地形成。例如，定位柱180可以由冲压和成形角部框架142的金属片轧制。可替换地，定位柱180可以为连接至基部174的单独的部件。定位柱180可以用来将角部框架142牢固地连接至触点组件108。
角部框架142包括用于将角部框架142固定至触点组件108的托架120的一个或多个紧固件182。在图示实施例中，紧固件182与基部174，176一体地形成。紧固件182可以由基部174，176轧制或以其它方式形成。在图示实施例中，紧固件182是可以被型锻至托架120以将角部框架142固定至托架120的金属环。在可替换实施例中紧固件182可以通过其它手段或工艺固定至托架120。例如，紧固件182可以为被挤压穿过托架120中的对应的狭槽或开口并弯曲或压接至托架120的短小突出部。其它类型的紧固件可以用来将角部框架142固定至托架120。例如，紧固件可以是连接至角部框架142和托架120的单独的部件，如螺纹紧固件、栓锁、夹子等。
图5是根据示例性实施例形成的可替换互连装置206的局部分解图。图6示出处于组装状态的互连装置206。互连装置206类似于互连装置106(图1中示出)。互连装置206包括触点组件208和被构造为连接至触点组件208的角部框架210。触点组件208包括保持诸如弹性柱之类的多个导体222的托架220。
盖224被构造为连接至触点组件208。盖224包括放置在导体222之上的多个金属帽226。帽226可以嵌入盖224中。帽226在导体222和连接至互连装置206的电元件之间限定电路径。
在图5中仅图示了一个角部框架210，然而，可以采用其它角部框架，如连接至触点组件208的相对角部或每个角部。角部框架210包括沿着触点组件208的不同侧延伸的金属弹性指240，242。弹性指240，242被构造为接合连接至互连装置20的电元件的不同侧边缘。弹性指240，242是能够偏转的。弹性指240，242相对于彼此大致垂直地延伸。在示例性实施例中，弹性指240，242从对应的基部244，246延伸。在图示实施例中，基部240，246彼此一体地形成并在角部处结合。在可替换实施例中，基部244，246和对应的弹性指240，242可以彼此分开并且单独地安装至触点组件208。
夹子250用来将基部244，246固定至托架220。夹子250包括延伸穿过托架220中的开口256和基部244，246中的开口258的翼片252，254。如图6所示，翼片252，254折叠以将夹子250(图5中示出)固定至基部244，246。托架220被捕获在夹子250和基部244，246之间。
角部框架210包括连接至基部244的定位柱260。定位柱260延伸穿过托架220以相对于触点组件208定位角部框架210。在示例性实施例中，盖224包括延长部262，开口264穿过延长部262。通过将定位柱260装载穿过开口264，延长部262连接至定位柱260。盖224通过定位柱260相对于角部框架210且因此相对于触点组件208定位。穿过弹性指240设置窗口266，从而能够访问和接触用于延长部262的定位柱260。
图7是根据示例性实施例形成的互连装置306的侧视图。互连装置306包括触点组件308和连接至触点组件308的多个角部框架310。角部框架310限定接收空间312，接收空间312被构造为在其中接收电元件。角部框架310可以类似于角部框架142和/或角部框架210(分别在图1和5中示出)。
图8是互连装置306的局部剖视图，示出安装至触点组件308的一个角部框架310。触点组件308包括保持多个导体322的托架320。在图示实施例中，托架320是印刷电路板。导体322包括位于托架320的第一侧面326上的可偏转弹性梁324，导体322包括位于托架320的第二侧面330上的焊球328。导体322包括在第一侧面和第二侧面326，330之间延伸穿过托架320的电镀通孔332。焊球328被构造为焊接至电元件340的对应的焊盘338。弹性梁324被构造为接合被接收在接收空间312(图7中示出的)中的电元件336的对应的焊盘334。
角部框架310将电元件336定位在接收空间312内。角部框架310包括将电元件336定位在接收空间312内的弹性指342，344。弹性指342，344被构造为接合电元件336的不同的侧边缘。任选地，弹性指342，344可以相对于彼此大致垂直地定向。弹性指342，344是能够偏转的。弹性指342，344由金属材料制成。任选地，弹性指342，344可以与角部框架310的用来将角部框架310固定至托架320的其它结构一起冲压和成形。
图9是根据示例性实施例形成的互连装置406的分解图。互连装置406类似于互连装置306(图8中示出)。互连装置406包括触点组件408，触点组件408具有一个或多个角部框架410，所述一个或多个角部框架410在触点组件408的第一侧面414限定用于接收第一电连接器415的接收空间412。互连装置406包括位于触点组件406的第二侧面418上的一个或多个角部框架416，所述一个或多个角部框架416限定接收第二电元件422的接收空间420。
触点组件408具有托架430和多个导体432，托架430可以是印刷电路板。导体432是延伸穿过托架430的接触件。导体432具有位于其第一端436处的弹性梁434和位于其第二端440处的弹性梁438。导体432具有延伸穿过托架430的通孔444的中间段442。导体432限定第一和第二电元件415，422之间的电路径。角部框架410，416可以类似于角部框架310(图8中示出)。
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。在此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，并且绝不是限制性的而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包含范围。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 (14)
1.一种互连装置，包括：
触点组件，该触点组件具有保持导体阵列的托架，每个导体具有相对的第一端和第二端，所述第一端和第二端被构造为接合对应的第一电元件和第二电元件，导体限定所述第一端和第二端之间的导电路径以电互连第一电元件和第二电元件；和
限定接收空间的框架，该接收空间被构造为在其中接收第一电元件，该框架包括具有金属弹性指的离散的角部框架，金属弹性指被构造为接合第一电元件的不同侧边缘以将第一电元件定位在接收空间中，角部框架以可分离方式安装至触点组件的托架并由触点组件支撑，金属弹性指是能够偏转的并且被构造为被弹性偏压在第一电元件的对应的侧边缘上，
其中每个角部框架包括第一臂部和第二臂部，所述第一臂部和第二臂部是金属的并且一体地形成，所述第一臂部和第二臂部在其近端处在柔性铰链处被接合，第一臂部和第二臂部包括安装至托架的基部，并且相应的金属弹性指延伸至对应的臂部的远端，并且沿着接收空间的不同侧延伸。
2.根据权利要求1所述的互连装置，其中角部框架直接安装至托架。
3.根据权利要求1所述的互连装置，其中每个角部框架具有一对金属弹性指，该对金属弹性指中的每一个被构造为接合第一电元件的不同的侧边缘。
4.根据权利要求1所述的互连装置，其中第一电元件的侧边缘在角部处相交，角部框架接收第一电元件的对应的角部并沿着在这个角部处相交的两个侧边缘延伸。
5.根据权利要求1所述的互连装置，其中角部框架包括设置在第一电元件的相对的角部上的第一角部框架和第二角部框架，第一角部框架接合第一电元件的第一侧边缘和第二侧边缘，第二角部框架接合第一电元件的第三侧边缘和第四侧边缘。
6.根据权利要求1所述的互连装置，其中每个角部框架的金属弹性指沿至少两个不同的方向定位第一电元件。
7.根据权利要求1所述的互连装置，其中角部框架包括用于相对于托架和导体阵列定位角部框架的定位柱。
8.根据权利要求1所述的互连装置，其中角部框架包括用于将角部框架固定至托架的、与角部框架成一体的紧固件。
9.根据权利要求1所述的互连装置，其中每个角部框架包括夹子，夹子延伸穿过托架并接合对应的角部框架的基部以将这个角部框架固定至托架。
10.根据权利要求1所述的互连装置，其中角部框架由金属片冲压和成形。
11.根据权利要求1所述的互连装置，其中基部中的每一个相对于彼此大致垂直地定向，第一臂部和第二臂部包括从基部延伸至对应的臂部的远端的对应的金属弹性指。
12.根据权利要求11所述的互连装置，其中第一臂部和第二臂部的金属弹性指以锐角定向。
13.根据权利要求11所述的互连装置，其中柔性铰链允许第一臂部和第二臂部彼此相对枢转。
14.根据前述权利要求中任一项所述的互连装置，其中托架是绝缘的，并且导体阵列包括导电弹性柱的阵列，每个导电弹性柱具有被构造为接合对应的第一电元件和第二电元件的相对的第一端和第二端，导电弹性柱在所述第一端和第二端之间是内部导电的。
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