CN105379021A - 可分离电连接结构和包括其的用于电连接的连接器、半导体封装组件和电子设备 - Google Patents

可分离电连接结构和包括其的用于电连接的连接器、半导体封装组件和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可分离电连接结构，其特征在于，包括：具有第一连接部的阴耦接构件；具有第二连接部的阳耦接构件；以及连接单元，该连接单元耦接阴耦接构件与阳耦接构件，并且电连接第一连接部与第二连接部，其中，连接单元包括：内导体，该内导体电连接至第一连接部，并且设置在形成在阴连接构件中的插孔的内壁上；柱状件，该柱状件包含电连接至第二连接部的导电材料，从阳连接构件突出，并且可以被插入插孔中；以及弹性销，该弹性鳍状件包括从柱状件沿向外方向延伸的导电材料的表面并且与内导体弹性接触。

Description

可分离电连接结构和包括其的用于电连接的连接器、半导体封装组件和电子设备
技术领域
本发明涉及用于印刷电路板(PCB)、插入器、电子封装件和连接器的电互连或者其内部与外部之间的电连接的可配合可拆开电连接结构。
背景技术
电连接结构对于将印刷电路板(PCB)连接至安装在PCB的上方、下方以及内部的电子部件(例如，半导体封装件、无源元件、有源元件、显示模块、电池等)或者将PCB连接至另一PCB来说是必不可少的。
近年来，随着诸如各种便携式电话、显示设备等的各种电子设备的小型化和薄型化的快速进步，关于电连接结构的大量研究已经尝试通过改变电连接结构的结构来用于制造小并且薄尺度的各种电子设备的目的。
用于电路中的全部电子部件的互连的电连接结构被分类成两类：钎焊接合型电连接结构和插座型电连接结构。钎焊接合广泛用于大部分电连接方法中，但是在表面安装或部件组装过程期间需要部件的重新组装。当有大量的输入/输出(I/O)时使用插座型电连接结构和方法，并且可配合可拆开模式是必要的。
这些电连接结构中的任一结构可以通过制造具有小间距、小厚度和小面积的电子设备来用于实现电子设备的小型化和薄型化。然而，电连接结构的问题在于它们随着I/O数目的增加和间距或厚度的减小而使得稳定保持机械耐久性和可靠性的可能性降低。例如，当用于基板之间连接的连接器以小尺度制造时，连接器不良地安装在基板上的可能性可能由于在连接器借助于钎焊接合安装在基板的表面上时相邻端子之间的钎焊连接而增加。此外，阴连接器与阳连接器之间的电连接由于外部影响而断开的可能性可能增加。
因此，为了解决以上问题，非常需要电稳定和机械稳定并且通过实现小间距以及厚度和面积的减小使得电子部件轻重量、薄并且简单的可配合可拆开电连接结构。
发明内容
技术问题
本发明被设计成解决现有技术的问题，并且因此本发明的目的在于提供能够实现小间距、使得厚度和面积减小，并且稳定地保持电连接和机械可靠性的可配合可拆开电连接结构。
技术解决方案
为了解决以上问题，本发明的一个方面提供了一种可配合可拆开电连接结构，其特征在于，该可配合可拆开电连接结构包括：具有第一连接部的阴耦接构件；具有第二连接部的阳耦接构件；以及连接单元，该连接单元配置成耦接阴耦接构件与阳耦接构件，并且电连接第一连接部与第二连接部。在此，连接单元包括：内导电材料，该内导电材料电连接至第一连接部，并且设置在形成在阴耦接构件中的插孔的内壁上；柱状件，该柱状件电连接至第二连接部，从阳耦接构件突出以被插入插孔中，并且包含导电材料；以及一个或多个弹性鳍状件，所述一个或多个弹性鳍状件从柱状件向外延伸以与内导电材料弹性接触，并且具有由导电材料制成的表面。
在这种情况下，弹性鳍状件可以配置成沿与当柱状件被插入时柱状件的插入方向相反的方向弯曲。此外，弹性鳍状件可以由弹性可变形导电材料形成，或者通过采用导电材料涂覆弹性可变形材料的表面来形成。
多个弹性鳍状件可以在柱状件的外圆周处被布置成以预定角度分隔开。此外，弹性鳍状件可以形成为一个圆形形状或没有间隔角度的其他形状的鳍状件。
插孔可以具有使得插孔从阴耦接构件的一个表面凹进至预定深度的形状，或者可以具有穿过阴耦接构件的通孔的形状。
柱状件可以配置成包括中心导电材料、形成在中心导电材料的外圆周上的第一绝缘层、以及形成在第一绝缘层的外圆周上的外导电层，并且每个弹性鳍状件可以配置成包括连接至中心导电材料的一个或多个信号鳍状件以及连接至外导电层的一个或多个接地鳍状件。
信号鳍状件和接地鳍状件可以沿中心导电材料和外导电材料的外圆周方向交替地设置成以预定角度间隔开，并且设置在形成在阴耦接构件中的插孔的内壁上的内导电材料可以配置成包括位于与信号鳍状件和接地鳍状件分别对应的位置处的第一导电材料和第二导电材料，并且设置成以预定间距彼此间隔开。在此，第一导电材料和第二导电材料可以形成在凹槽上，所述凹槽形成在插孔的内圆周上。
柱状件可以配置成还包括形成在外导电层的外圆周上的第二绝缘层、以及形成在第二绝缘层的外圆周上的最外导电层，并且每个弹性鳍状件可以配置成还包括连接至最外导电层的用于传输电功率的一个或多个功率鳍状件。
可以在插孔的入口处进一步形成配置成当柱状件插入时悬挂弹性鳍状件的保持器。此外，可以将配置成夹紧阴耦接构件与阳耦接构件的外表面以固定阴耦接构件与阳耦接构件的耦接状态的夹具进一步应用于阴耦接构件和阳耦接构件。
可以在内导电材料处形成配置成从内导电材料的内壁突出使得在内导电材料的内壁上形成不平坦的多个突出部。
阴耦接构件和阳耦接构件中的每个耦接构件可以包括选自包括有源元件、无源元件、连接器、应用于半导体封装件的插入器、半导体芯片封装件、以3D堆叠结构形状的形式的半导体芯片和封装件、以及多层式陶瓷电容器(MLCC)的组中的至少一个。
同时，本发明的另一方面提供了一种配置成电连接第一基板与第二基板的用于电连接的连接器，其特征在于，连接器包括：具有电连接至第一基板的第一连接部的阴耦接构件；具有电连接至第二基板的第二连接部的阳耦接构件；以及连接单元，该连接单元配置成耦接阴耦接构件与阳耦接构件，并且电连接第一连接部与第二连接部。在此，连接单元包括：内导电材料，该内导电材料电连接至第一连接部，并且设置在形成在阴耦接构件中的插孔的内壁上；柱状件，该柱状件电连接至第二连接部，从阳耦接构件突出以被插入插孔中，并且包含导电材料；以及一个或多个弹性鳍状件，该一个或多个弹性鳍状件从柱状件向外延伸以与内导电材料弹性接触，并且具有由导电材料制成的表面。
本发明的又一方面提供了一种半导体封装组件，包括：半导体封装件，该半导体封装件包括半导体元件和其上安装有半导体元件的封装基板；主板，该主板上安装有半导体封装件；以及连接单元，该连接单元配置成耦接半导体封装件与主板，并且电连接基板的电路与主板的电路。在此，连接单元包括：内导电材料，该内导电材料电连接至基板的电路，并且设置在形成在基板中的插孔的内壁上；柱状件，该柱状件电连接至主板的电路，从主板突出以被插入插孔，并且包含导电材料；以及一个或多个弹性鳍状件，所述一个或多个弹性鳍状件从柱状件向外延伸以与内导电材料弹性接触，并且具有由导电材料制成的表面。
本发明的又一方面提供了一种半导体封装组件，包括：半导体封装件，该半导体封装件包括半导体元件和其上安装有半导体元件的封装基板；主板，该主板上安装有半导体封装件；插入器，该插入器安装在半导体封装件与主板之间，并且配置成连接基板的电路与主板的电路，以及连接单元，该连接单元配置成耦接插入器与主板，并且电连接插入器的电路与主板的电路。在此，连接单元包括：内导电材料，该内导电材料电连接至插入器的电路，并且设置在形成在插入器中的插孔的内壁上；柱状件，该柱状件电连接至主板的电路，从主板突出以被插入插孔，并且包含导电材料；以及一个或多个弹性鳍状件，所述一个或多个弹性鳍状件从柱状件向外延伸以与内导电材料弹性接触，并且具有由导电材料制成的表面。
本发明的又一方面提供了一种半导体封装组件，包括：半导体封装件，该半导体封装件包括半导体元件和其上安装有半导体元件的封装基板；主板，该主板上安装有半导体封装件；第一插入器和第二插入器，该第一插入器和该第二插入器安装在半导体封装件与主板之间，并且配置成连接基板的电路与主板的电路，以及连接单元，该连接单元配置成耦接第一插入器与第二插入器，并且电连接第一插入器的电路与第二插入器的电路。在此，连接单元包括：内导电材料，该内导电材料电连接至第一插入器的电路，并且设置在形成在第一插入器中的插孔的内壁上；柱状件，该柱状件电连接至第二插入器的电路，从第二插入器突出以被插入插孔，并且包含导电材料；以及一个或多个弹性鳍状件，所述一个或多个弹性鳍状件从柱状件向外延伸以与内导电材料弹性接触，并且具有由导电材料制成的表面。
本发明的又一方面提供了一种电子设备，包括：配置成形成电子设备的外部的壳体；以及可配合可拆开电连接结构、用于电连接的连接器和半导体封装组件中之一，其全部如上所述进行配置，并且安装在壳体中。
有益效果
根据按照本发明的一个示例性实施例的上述配置，可以通过实现具有窄间距的阵列形状的输入/输出(I/O)来设置许多电连接结构，并且还可以实现连接结构之间的小间距。
此外，电连接结构的优点在于：由于连接结构为可配合可拆开型(即，可配合插座型)，并且电连接部配置为弹性鳍状件，因此连接结构可以被重组，并且电子部件组件具有非常高的机械可靠性和耐冲击性。
另外，当根据本发明的一个示例性实施例的电连接结构被用于电连接3D芯片封装件中的芯片的上部与下部的方法中时，电连接结构不关注在硅穿孔(TSV)部分处经常发生的疲劳断裂，疲劳断裂是TSV的缺点。此外，当电连接结构被用于电连接3D封装堆叠(PoP)的上部与下部的方法中时，可以提高竖直连接单元中的可靠性和重组性。
与典型的连接器的结构不同，还可以减小电连接结构的总尺寸和厚度，并且可以通过在阴耦接构件和阳耦接构件上实现连接结构而无需执行塑性成型和鳍状件插入过程来降低制造成本。如上所述，由于电连接结构具有低的高度并且靠近引线，因此电连接结构呈现高的电信号传输速度和优异的信号质量。
此外，电连接结构的优点在于：由于电连接结构具有其中电信号线被接地线包围的同轴电缆的功能，因此电连接结构具有提高的电信号质量，并且可以通过减小I/O总数来降低制造成本。
附图说明
图1和图2是根据本发明的第一示例性实施例的电连接结构的截面图。
图3是图2中所示的柱状件以及弹性鳍状件的俯视图。
图4是示出了柱状件和弹性鳍状件的修改的实施例的俯视图。
图5示出了插孔和内导电材料的配置的另外的示例性实施例。
图6和图7是示出了根据本发明的第二示例性实施例的电连接结构的截面图。
图8是示出了根据本发明的第三示例性实施例的电连接结构的截面图。
图9至图12示出了根据本发明的第四示例性实施例的电连接结构。
图13和图14示出了根据本发明的第五示例性实施例的电连接结构。
图15是与本发明有关的可配合可拆开电连接结构所应用于的用于电连接的连接器的截面图。
图16和图17是与本发明有关的可配合可拆开电连接结构所应用于的半导体封装组件的截面图。
具体实施方式
本文中所公开的电连接结构用于表示包括用于印刷电路板(PCB)之间的电连接、安装在PCB中的电子部件之间的电连接以及PCB与电子部件之间的电连接的结构的构思。这样的电连接结构适用于诸如各种便携式电话、显示设备等的各种电子设备。在这种情况下，根据本发明的一个示例性实施例的电连接结构、用于电连接的连接器以及电连接结构所应用于的半导体封装组件可以设置在配置成形成电子设备的外部的壳体中。通过示例的方式，电连接结构可以包括其中安装在壳体内的PCB电连接至安装在PCB中的电子部件的结构。
在下文中，将参照附图进一步详细地描述与本发明有关的可配合可拆开电连接结构，以及用于电连接的连接器、半导体封装组件以及电子设备，所有这些均包括可配合可拆开电连接结构。
图1和图2是根据本发明的第一示例性实施例的可配合可拆开电连接结构的截面图。根据本示例性实施例的连接结构可以被称为非同轴型连接结构。
参照图1和图2，根据本示例性实施例的可配合可拆开电连接结构包括阴耦接构件110、阳耦接构件120和连接单元130。
阴耦接构件110和阳耦接构件120具有用于PCB或者安装在PCB中的部件之间的电/物理连接的阴/阳结构。图1示出了处于分离状态的阴耦接构件110和阳耦接构件120，以及图2示出了处于耦接状态的阴耦接构件110和阳耦接构件120。
阴耦接构件110和阳耦接构件120可以配置成借助于阴/阳结构来耦接。在这种情况下，阴耦接构件110和阳耦接构件120可以形成在PCB自身上，并且可以为安装在PCB中的单个部件。例如，阴耦接构件110或阳耦接构件120可以包括选自包括有源元件、无源元件、连接器、应用于半导体封装件的插入器、半导体芯片封装件、以3D堆叠结构的形式的半导体芯片和封装件、以及多层式陶瓷电容器(MLCC)的组中的至少之一。
阴耦接构件110和阳耦接构件120可以由绝缘材料或者绝缘材料与导电材料的组合形成。阴耦接构件110和阳耦接构件120可以由选自包括陶瓷、聚合物、硅树脂、玻璃、金属及其组合的组中的至少一种材料制成。
阴耦接构件110和阳耦接构件120分别包括第一连接部和第二连接部。根据本发明的一个示例性实施例的第一连接部和第二连接部涉及通过阴耦接构件110与阳耦接构件120之间的连接来彼此电连接的目标。阴耦接构件110和阳耦接构件120的示例包括焊盘、电路图案、凸块、焊球、过孔等。根据本示例性实施例，形成在阴耦接构件110的顶表面上的焊盘111可以用作第一连接部的一个示例，并且耦接至形成在阳耦接构件120的顶表面上的焊盘121的电路图案(未示出)可以用作第二连接部的一个示例。
连接单元130用于物理耦接阴耦接构件110与阳耦接构件120，并且也电连接第一连接部与第二连接部。在这种情况下，连接单元130配置成包括内导电材料140、柱状件150和一个或多个弹性鳍状件160。
内导电材料140被设置在形成在阴耦接构件110中的插孔113的内壁上。根据本示例性实施例，插孔110具有使得插孔113从阴耦接构件110的一个表面(图1和图2中所示的底表面)凹进至预定深度的形状，并且具有使得插孔113以圆柱形状凹进的形状。然而，除了这样的形状之外，插孔113可以具有穿过阴耦接构件110的通孔的形状，如图5所示。
内导电材料140可以具有使得内导电材料140在插孔113的内侧壁上形成至预定厚度的形状，并且可以借助于诸如电镀或涂覆的工艺来形成。根据本示例性实施例，内导电材料140可以形成在插孔113的内侧壁周围。
内导电材料140由导电材料(例如，金属材料)制成，并且电连接至第一连接部。图1和图2中所示的示例性实施例示出了内导电材料140穿过阴耦接构件110以通过插孔113的底部连接至焊盘111，并且图5示出了内导电材料140穿过阴耦接构件110以连接至形成在阴耦接构件110的顶表面上的电路图案。
柱状件150配置成包含导电材料，并且具有使得柱状件150从阳耦接构件120突出的结构。柱状件150本身可以由导电材料形成，或者仅柱状件150的外部可以由导电材料形成，并且柱状件150的内部可以由非导电材料形成。作为后者的一个示例，柱状件150可以具有其中柱状件150的内部由诸如聚合物、硅树脂和玻璃的材料形成，并且仅柱状件150的外部由导电材料形成。柱状件150配置成当阴耦接构件110面对阳耦接构件120时插入阴耦接构件110的插孔113中，如图2所示。柱状件150电连接至阳耦接构件120的第二连接部。本示例性实施例示出了柱状件150被安装在连接至电路图案的焊盘121中。
内导电材料140和柱状件150可以以其中在阴耦接构件110和阳耦接构件120上设置有预定数目的行和列的矩阵阵列的形式来布置。在此，列的数目、行的数目或者阵列的形状可以以各种形式来实现。
图3是弹性鳍状件160以及图2中示出的柱状件150的俯视图。弹性鳍状件160具有由导电材料制成的表面，并且具有从柱状件150向外延伸的结构。鳍状件160被配置成当柱状件150被插入至插孔113时进行弹性变形并且与内导电材料140弹性接触。
弹性鳍状件160可以被配置成沿与当柱状件150被插入至插孔113时柱状件的插入方向相反的方向弯曲。在这种情况下，弹性鳍状件160可以与柱状件150一体地形成，或者弹性鳍状件160可以被配置成作为单独的层而形成在柱状件150上。
弹性鳍状件160可以由弹性可变形的导电材料(例如，金属材料)形成，或者可以通过使用导电材料(例如，金属)对弹性可变形材料(聚合物、光纤等)的表面进行涂覆而形成。在弹性鳍状件160具有弹性可变形材料涂覆有导电材料的结构的情况下，弹性鳍状件160可以通过使用导电金属——例如铜——对聚合物板的整个表面或者聚合物板的上表面或下表面进行涂覆来制造。
多个弹性鳍状件160被优选地设置成在多个位置与内导电材料140接触。如图3所示，多个弹性鳍状件160可以具有使得弹性鳍状件160被布置成在柱状件150的外圆周方向上以预定的角度分隔开的形状。图3示出了四个弹性鳍状件160以90°的角度布置的配置。然而，弹性鳍状件160的数目和形状可以实现为在广泛的程度上变化。例如，可以设置多个弹性鳍状件160，或者弹性鳍状件160可以单独地设置成环形(圆形)。
同时，图3示出了柱状件150的截面为圆形以及弹性鳍状件160的截面为具有圆形末端的棒形状。然而，柱状件150和弹性鳍状件160的配置可以实现为不同的形状。
图4是示出了柱状件150和弹性鳍状件160的修改的实施例的俯视图、如图4所示，除了图3中示出了的圆形截面之外，柱状件150可以具有椭圆形截面、三角形截面、矩形截面、五边形截面以及六边形截面。另外，除了图3中所示的形状之外，弹性鳍状件160还可以具有矩形形状和三角形形状。此外，应用至本发明的柱状件150和弹性鳍状件160的形状不限于示例性实施例中以上描述的形状，并且可以以各种不同的形状实现。此外，在柱状件150和弹性鳍状件160实现为不同形状的情况下，插孔113还可以实现为与柱状件150和弹性鳍状件160的形状对应的形状。
同时，柱状件150的宽高比(宽与高的比)、弹性鳍状件160的长与柱状件150的高之间的比、弹性鳍状件160的长与插孔113的深度之间的比等等可以以各种形式进行设定。
在下文中，将描述根据本示例性实施例的可配合可拆开电连接结构的工作状态。
在如图1所示的阴耦接构件110与阳耦接构件120彼此隔开的状态下，如图2所示，阳耦接构件120的柱状件150可以插入至阴耦接构件110的插孔113，以使阴耦接构件110与阳耦接构件120耦接。在将柱状件150插入至插孔113的过程中，通过按压弹性鳍状件160紧靠设置在插孔113的内壁上的内导电材料140来使弹性鳍状件160弹性变形。因此，由于在弹性鳍状件160处生成的恢复力，弹性鳍状件160与内导电材料140弹性接触。弹性恢复力用作阴耦接构件110与阳耦接构件120之间的耦接力，以防止使阴耦接构件110与阳耦接构件120以随机的方式分离。
同时，因为电连接至阳耦接构件120的第二连接部的弹性鳍状件160与电连接至阴耦接构件110的第一连接部的内导电材料140接触，所以第一连接部与第二连接部之间的电连接是可能的。
根据如此配置的可配合可拆开电连接结构，许多电连接结构可以设置在狭窄空间中，由此实现了细间距。因为电连接结构与物理连接结构一起实现，所以不需要安装附加的物理连接结构。此外，因为电连接结构实现在阴耦接构件110的内部，所以可以减小连接结构的总厚度。
此外，因为在阴耦接构件110与阳耦接构件120彼此耦接的情况下，阴耦接构件110和阳耦接构件120借助于弹性鳍状件160的弹力而在X-Y方向(水平方向)上自主地对准，所以不需要使阴耦接构件110与阳耦接构件120在X-Y方向上对准的附加的引导结构。此外，即使在阴耦接构件110与阳耦接构件120并未彼此平行地精确耦接的情况下，也可以保持稳定的电连接，或者由于外部影响，会发生阴耦接构件110与阳耦接构件120之间的轻微扭曲。
此外，当将阴耦接构件110与阳耦接构件120分开以用于维修时，可以通过弹性鳍状件160的弹性变形来使阴耦接构件110与阳耦接构件120容易地分离，并且在完成维修之后再次使用。
图6和图7是示出了根据本发明的第二示例性实施例的可配合可拆开电连接结构的截面图。
根据本示例性实施例的可配合可拆开电连接结构具有下述结构：在该结构中，在根据第一示例性实施例的配置中还设置有突出部170和夹具180。因为除了保持器170和夹具180之外，根据本示例性实施例的可配合可拆开电连接结构具有与第一示例性实施例相同的配置，所以为了清楚起见，省略对相同配置的描述。
图6示出了处于分离状态的阴耦接构件110和阳耦接构件120，以及图7示出了处于耦接状态的阴耦接构件110和阳耦接构件120。
保持器170形成在插孔113的入口处，并且对保持器170进行配置，使得当柱状件150插入至插孔113时，弹性鳍状件160可以悬挂在保持器170上。保持器170可以形成为在插孔113的半径方向上从内导电材料140的内壁凸出，并且还可以在插孔113的内圆周方向上连续形成。根据这样的配置，保持器170支承弹性鳍状件160的较低部分，并且因此可以防止柱状件150由于外部影响而与插孔113分开。
保持器170可以通过下述方法形成：在插孔113的入口上层压聚合物，或者在插孔113的入口上堆叠聚合物板，并且对孔径进行处理。
夹具180被配置成夹住阴耦接构件110和阳耦接构件120的外部表面，以固定阴耦接构件与阳耦接构件的耦接状态。夹具180具有用于稳固地固定阴耦接构件110与阳耦接构件120的耦接状态的结构，并且因此可以以任意形状实现，只要夹具180被配置成夹住阴耦接构件110和阳耦接构件120的外部表面即可。
本示例性实施例示出了其中应用有保持器170和夹具180两者的结构。然而，保持器170和夹具180中的任意之一可以应用至结构。在本示例性实施例中描述的保持器170和夹具180的配置应用至下文描述的示例性实施例。
图8示出了根据本发明的第三示例性实施例的可配合可拆开电连接结构的截面图。
根据本示例性实施例的可配合可拆开电连接结构具有其中在根据第一示例性实施例的配置中还设置有凸出物(projection)175的结构。因为除了凸出物175之外，根据本示例性实施例的可配合可拆开电连接结构具有与第一示例性实施例相同的配置，所以为了清楚起见，省略对相同配置的描述。
凸出物175形成为从内导电材料140的内壁凸出。多个凸出物175可以形成在插孔113的内圆周方向上，或者插孔113的纵向方向上。在这种情况下，由于存在凸出物175，所以内导电材料140的内壁可以形成为不平坦的结构。
因为当柱状件150插入插孔113时由于内导电材料140的不平坦结构而使弹性鳍状件160与内导电材料140彼此稳固的粘附，所以阴耦接构件110与阳耦接构件120之间的耦接力可以进一步增强。
图9至图12示出了根据本发明的第四示例性实施例的可配合可拆开电连接结构。具体地，图9是根据本发明的本示例性实施例的柱状件和弹性鳍状件的俯视图，以及图10是沿图9中所示的A-A线截取的可配合可拆开电连接结构的截面图。此外，图11是沿图9中所示的B-B线截取的可配合可拆开电连接结构的截面图，以及图12是沿图10中所示的C-C线截取的可配合可拆开电连接结构的截面图。
对于柱状件、弹性鳍状件以及内导电材料的配置，根据本示例性实施例的可配合可拆开电连接结构具有与上文所描述的第一至第三示例性实施例不同的配置。因此，为了清楚起见，将省略对与在上述示例性实施例中相同的配置的描述。
根据本示例性实施例，柱状件150被配置成包括中心导电材料151、绝缘层152以及外导电层153。
中心导电材料151被配置成从阳耦接构件120凸出，并且绝缘层152被配置成形成在中心导电材料151的外圆周上。外导电层153具有形成在绝缘层152的外圆周上的结构，并且柱状件150具有同心截面。在这个方面中，根据本示例性实施例的连接结构可以被称为同轴型连接结构。
中心导电材料151和外导电层153可以分别地连接至设置在阳耦接构件120中的信号电极和接地电极。绝缘层152可以用作使中心导电材料151与外导电层153之间电绝缘。
弹性鳍状件160被配置成包括：连接至中心导电材料151的一个或多个信号鳍状件161；以及连接至外导电层153的一个或多个接地鳍状件163。信号鳍状件161和接地鳍状件163中的每一个被配置成从中心导电材料151向外延伸。如图9所示，信号鳍状件161和接地鳍状件163可以被交替地设置成在中心导电材料151的外圆周方向上以预定的角度间隔开。图9示出了信号鳍状件161和接地鳍状件163中的每一个的数量为2的配置，即，信号鳍状件161和接地鳍状件163被设置成以90°的角度间隔开的配置。然而，信号鳍状件161和接地鳍状件163中的每一个的数量大于2的配置也是可能的。
参考图9至图12，内导电材料140被配置成包括第一导电材料141和第二导电材料143。第一导电材料141和第二导电材料143可以分别地位于与信号鳍状件161和接地鳍状件163对应的位置，并且可以设置成以预定的间隔(角度)彼此间隔开。图12示出了与信号鳍状件161和接地鳍状件163类似的第一导电材料141和第二导电材料143中的每一个的数量为2的配置，即，第一导电材料141与第二导电材料143以90°的角度间隔开的配置。然而，当需要时，信号鳍状件与接地鳍状件163、第一导电材料141与第二导电材料143的数量和间隔距离可以实现为以各种程度而变化。
参考图10、图11和图12，第一导电材料141与第二导电材料143分别地连接至形成在阴耦接构件110的顶表面上的第一焊盘111和第二焊盘112。
第一导电材料141与第二导电材料143可以以预定的厚度形成在多个凹槽115上，所述多个凹槽115形成在插孔113的内圆周上。因为柱状件150插入插孔113，所以第一鳍状件161和第二鳍状件163分别地与第一导电材料141和第二导电材料143弹性接触。
信号鳍状件161用于在阴耦接构件110与阳耦接构件120之间传送信号，并且接地鳍状件163电连接至地以用作地。接地鳍状件163设置在信号鳍状件161的周围，以用于使多个布置的信号鳍状件161之间的信号干扰最小化。根据本示例性实施例，大量的信号传送结构可以在狭窄空间中对准，并且通过实现作为同心结构的信号传送结构和接地结构还可以使防止信号干扰的效果最大化。
图13和图14示出了根据本发明的第五示例性实施例的可配合可拆开电连接结构。具体地，图13是根据本发明的本示例性实施例的柱状件和弹性鳍状件的俯视图，以及图14是示出了内导电材料的截面的截面图。
根据本示例性实施例，柱状件150被配置成包括：中心导电材料151、第一绝缘层152、外导电层153、第二绝缘层154以及最外导电层155。
与第三示例性实施例类似，柱状件150具有中心导电材料151、第一绝缘层152、外导电层153、第二绝缘层154和最外导电层155以同心的方式顺序地形成的配置。即，柱状件150具有在根据第三示例性实施例的配置中还形成有第二绝缘层154和最外导电层155的配置。在此，第一绝缘层152用于使中心导电材料151与外导电层153之间电隔离，并且第二绝缘层154用于使外导电层153与最外导电层155之间电隔离。
弹性鳍状件160被配置成包括：连接至中心导电材料151的一个或多个信号鳍状件161；连接至外导电层153的一个或多个接地鳍状件163；以及连接至最外导电层155的一个或多个功率鳍状件165。如图12所示，信号鳍状件161、接地鳍状件163以及功率鳍状件165可以被交替地设置成在中心导电材料151的外圆周方向上以预定的角度间隔开。图13示出了信号鳍状件161、接地鳍状件163、功率鳍状件165中的每一个的数量为2的配置，即，信号鳍状件161、接地鳍状件163和功率鳍状件165被设置成以60°的角度间隔开的配置。
参考图14，内导电材料140被配置成包括分别与信号鳍状件161、接地鳍状件163和功率鳍状件165对应的第一导电材料141、第二导电材料143和第三导电材料145。图14示出了与信号鳍状件161、接地鳍状件163和功率鳍状件165类似的第一导电材料141至第三导电材料145中的每一个的数量为2的配置，即，第一导电材料141至第三导电材料145以60°的角度间隔开的配置。然而，当需要时，信号鳍状件161、接地鳍状件163、功率鳍状件165以及第一导电材料141至第三导电材料145的数量和间隔距离(角度)可以实现为以各种程度而变化。
根据本示例性实施例的可配合可拆开电连接结构具有下述结构：通过进一步向根据第四示例性实施例的电连接结构添加功率鳍状件165来传递电功率的结构。在此，可配合可拆开电连接结构具有下述技术特征：在一个电连接结构中实现防止信号干扰以及电功率的传递。
在下文中，将描述上文所描述的可配合可拆开电连接结构的应用实施例。
图15是示出了应用与本发明有关的可配合可拆开电连接结构的用于电连接的连接器的截面图。
根据本示例性实施例的用于电连接的连接器用于使不同基板(在下文中，称为第一基板和第二基板)之间电连接。在这种情况下，第一基板和第二基板用作包括各种形状的基板的概念，例如刚性基板或柔性基板，而不考虑基板的形状和类型。
参考图15，配置成连接基板的连接器被配置成包括：具有第一连接部的阴耦接构件210；具有第二连接部的阳耦接部件220；以及被配置成使阴耦接构件210与阳耦接部件220耦接并且使第一连接部与第二连接部电连接的连接单元230。
第一连接部电连接至第一基板并且第二连接部电连接至第二基板。本示例性实施例示出了形成在阴耦接构件210的顶表面上的焊盘211作为第一连接部，并且还示出了连接至形成在阳耦接构件220的顶表面上的焊盘221的电路图案作为第二连接部。电路图案电连接至连接结构例如焊球225，焊球225通过例如过孔的结构来形成在阳耦接构件220的底表面上。阴耦接构件210的焊盘211和阳耦接构件220的焊球225分别地物理/电连接至第一基板和第二基板。
连接单元230被配置成包括内导电材料240、柱状件250和弹性鳍状件260。在此，因为将阴耦接构件210与阳耦接构件220连接，使得弹性鳍状件260与内导电材料240弹性接触，第一基板与第二基板彼此电连接。
本示例性实施例示出了连接器被配置成使第一基板与第二基板连接的结构，即，示出了根据第一示例性实施例的PCB的连接结构应用至连接器。因为连接单元230具有与在第一示例性实施例中相同的配置，所以为了清楚起见，省略对连接单元230的描述。
图16是示出了应用有与本发明有关的可配合可拆开电连接结构的半导体封装组件的截面图。
本示例性实施例示出了作为半导体封装件的一个示例的微处理器封装件的配置。然而，应用本发明的半导体封装件包括具有各种形状的半导体封装件，例如2.5D封装件、3D封装件、封装体叠层(PoP)等，但是本发明不限于此。
根据本示例性实施例，半导体封装组件包括半导体封装件380、主板320以及连接单元330。
半导体封装件380被配置成包括半导体元件381以及其中安装有半导体元件381的封装基板310。在半导体元件381的外侧安装有热扩散器383，并且在半导体元件381与热扩散器383之间插入有第一热传递材料382。在热扩散器383的上方安装有散热器385，并且在散热器385与热扩散器383之间插入有第二热传递材料384。
主板320指的是其中安装有半导体封装件380的主板，并且连接单元330用于使半导体封装件380与主板320耦接，并且还使基板310的电路与主板320的电路电连接。
连接单元330被配置成包括内导电材料340、柱状件350和弹性鳍状件360。在这种情况下，内导电材料340设置在封装基板310上，并且柱状件350形成在主板320上。本示例性实施例示出了应用根据第一示例性实施例的PCB的连接结构作为半导体封装件380与主板320的连接结构。因为连接单元330具有与第一示例性实施例相同的配置，所以为了清楚起见，省略对连接单元330的描述。
图17是示出了图16中所示的半导体封装组件的另一示例性实施例的截面图。
根据本示例性实施例的半导体封装组件被配置成包括半导体封装件380、主板320、插入器390以及连接单元330。即，半导体封装组件具有在根据上文所描述的示例性实施例的配置中再设置有插入器390的配置。
插入器390安装在半导体封装件380与主板320之间，并且用于使封装基板310的电路与主板320的电路连接。插入器390与封装基板310借助于连接结构例如焊球386来彼此电连接。
连接单元330用于使插入器390与主板320耦接，并且使插入器390的电路391(或焊盘)与主板320的电路电连接。
如在上文所描述的示例性实施例中，连接单元330被配置成包括内导电材料340、柱状件350和弹性鳍状件360。内导电材料340被设置在插入器390中，并且柱状件350形成在主板320上。本示例性实施例具有以下优点：当进一步应用其中使用有插入器390的电连接结构时，可以使用常规半导体封装件380，而不需要对半导体封装件380的基板310进行另外的处理。
同时，根据本示例性实施例，在插入器390与主板320之间还可以安装另一插入器。在此，位于较高位置处的插入器390可以被称为第一插入器，而位于较低位置处的插入器390可以被称为第二插入器。在这种情况下，内导电材料340设置在第一插入器上，并且柱状件350和弹性鳍状件360设置在第二插入器上。第二插入器借助于连接结构例如焊球来安装在主板320上。
如上所述，参考图15至图17的配置，其中应用有第一示例性实施例的配置的一个示例性实施例作为配置成使基板与半导体封装组件连接的连接器的电连接结构。然而，第二至第五示例性实施例的配置还可以被应用为用于电连接的连接器以及半导体封装组件的配置。
此外，根据本发明的可配合可拆开电连接结构可以应用至各种领域，例如倒装芯片的互连结构、多层式陶瓷电容器(MLCC)的电容器与另一元件(或基板)之间的互连结构，等等，以及如上所述的用于电连接与半导体封装组件的连接器。
如上所述，可配合可拆开电连接结构、以及全部都包括可配合可拆开电连接结构的用于电连接的连接器、半导体封装组件以及电子设备不限于根据上文所描述的示例性实施例的配置及方法。各个示例性实施例中的一些或全部可以被选择性地结合，使得可以做出对示例性实施例的各种修改和变化，并且本领域的技术人员可以在本发明的范围内做出这些修改和变化。

Claims (23)

1.一种可配合可拆开电连接结构，包括：
具有第一连接部的阴耦接构件；
具有第二连接部的阳耦接构件；以及
连接单元，所述连接单元配置成耦接所述阴耦接构件与所述阳耦接构件，并且电连接所述第一连接部与所述第二连接部，
其中，所述连接单元包括：
内导电材料，所述内导电材料电连接至所述第一连接部，并且设置在形成在所述阴耦接构件中的插孔的内壁上；
柱状件，所述柱状件电连接至所述第二连接部，从所述阳耦接构件突出以被插入所述插孔中，并且包含导电材料；以及
一个或多个弹性鳍状件，所述一个或多个弹性鳍状件从所述柱状件向外延伸以与所述内导电材料弹性接触，并且具有由导电材料制成的表面。
2.根据权利要求1所述的可配合可拆开电连接结构，其中，所述阴耦接构件和所述阳耦接构件由选自包括陶瓷、聚合物、硅树脂、玻璃、金属及其组合的组中的至少一个形成。
3.根据权利要求1所述的可配合可拆开电连接结构，其中，所述弹性鳍状件被配置成沿与当所述柱状件被插入时所述柱状件的插入方向相反的方向弯曲。
4.根据权利要求1所述的可配合可拆开电连接结构，其中，所述弹性鳍状件由弹性可变形导电材料形成。
5.根据权利要求1所述的可配合可拆开电连接结构，其中，所述弹性鳍状件通过采用导电材料涂覆弹性可变形材料的表面来形成。
6.根据权利要求1所述的可配合可拆开电连接结构，其中，所述弹性鳍状件在所述柱状件的外圆周处形成为一个圆形形状，或者所述多个弹性鳍状件具有使得所述弹性鳍状件被布置成以预定角度分隔开的形状。
7.根据权利要求1所述的可配合可拆开电连接结构，其中，所述插孔具有使得所述插孔从所述阴耦接构件的一个表面凹进至预定深度的形状，或者具有穿过所述阴耦接构件的通孔的形状。
8.根据权利要求1所述的可配合可拆开电连接结构，其中，所述柱状件包括中心导电材料、形成在所述中心导电材料的外圆周上的第一绝缘层、以及形成在所述第一绝缘层的外圆周上的外导电层，并且每个所述弹性鳍状件包括连接至所述中心导电材料的一个或多个信号鳍状件以及连接至所述外导电层的一个或多个接地鳍状件。
9.根据权利要求8所述的可配合可拆开电连接结构，其中，所述信号鳍状件和所述接地鳍状件沿所述中心导电材料的外圆周方向交替地设置成以预定角度间隔开。
10.根据权利要求8所述的可配合可拆开电连接结构，其中，所述内导电材料包括位于与所述信号鳍状件和所述接地鳍状件分别对应的位置处的第一导电材料和第二导电材料，并且设置成以预定间距彼此间隔开。
11.根据权利要求10所述的可配合可拆开电连接结构，其中，所述第一导电材料和所述第二导电材料形成在凹槽上，所述凹槽形成在所述插孔的内圆周上。
12.根据权利要求8所述的可配合可拆开电连接结构，其中，所述柱状件还包括形成在所述外导电层的外圆周上的第二绝缘层、以及形成在所述第二绝缘层的外圆周上的最外导电层，并且每个所述弹性鳍状件还包括连接至所述最外导电层的用于传输电功率的一个或多个功率鳍状件。
13.根据权利要求1所述的可配合可拆开电连接结构，还包括形成在所述插孔的入口处并且被配置成当所述柱状件的插入完成时悬挂所述弹性鳍状件的保持器。
14.根据权利要求1所述的可配合可拆开电连接结构，还包括配置成夹紧所述阴耦接构件与所述阳耦接构件的外表面使得固定所述阴耦接构件与所述阳耦接构件的耦接状态的夹具。
15.根据权利要求1所述的可配合可拆开电连接结构，还包括配置成从所述内导电材料的内壁突出使得在所述内导电材料的所述内壁上形成不平坦的多个突出部。
16.根据权利要求1所述的可配合可拆开电连接结构，其中，所述阴耦接构件或所述阳耦接构件包括选自包括有源元件、无源元件、连接器、应用于半导体封装件的插入器、半导体芯片封装件、以3D堆叠结构形状的形式的半导体芯片和封装件、以及多层式陶瓷电容器MLCC的组中的至少一个。
17.一种配置成电连接第一基板与第二基板的用于电连接的连接器，所述连接器包括：
具有电连接至所述第一基板的第一连接部的阴耦接构件；
具有电连接至所述第二基板的第二连接部的阳耦接构件；以及
连接单元，所述连接单元配置成耦接所述阴耦接构件与所述阳耦接构件，并且电连接所述第一连接部与所述第二连接部，
其中，所述连接单元包括：
内导电材料，所述内导电材料电连接至所述第一连接部，并且设置在形成在所述阴耦接构件中的插孔的内壁上；
柱状件，所述柱状件电连接至所述第二连接部，从所述阳耦接构件突出以被插入所述插孔中，并且包含导电材料；以及
一个或多个弹性鳍状件，所述一个或多个弹性鳍状件从所述柱状件向外延伸以与所述内导电材料弹性接触，并且具有由导电材料制成的表面。
18.一种半导体封装组件，包括：
半导体封装件，所述半导体封装件包括半导体元件和其上安装有所述半导体元件的封装基板；
主板，所述主板上安装有所述半导体封装件；以及
连接单元，所述连接单元配置成耦接所述半导体封装件与所述主板，并且电连接所述基板的电路与所述主板的电路，
其中，所述连接单元包括：
内导电材料，所述内导电材料电连接至所述基板的电路，并且设置在形成在所述基板中的插孔的内壁上；
柱状件，所述柱状件电连接至所述主板的电路，从所述主板突出以被插入所述插孔，并且包含导电材料；以及
一个或多个弹性鳍状件，所述一个或多个弹性鳍状件从所述柱状件向外延伸以与所述内导电材料弹性接触，并且具有由导电材料制成的表面。
19.一种半导体封装组件，包括：
半导体封装件，所述半导体封装件包括半导体元件和其上安装有所述半导体元件的封装基板；
主板，所述主板上安装有所述半导体封装件；
插入器，所述插入器安装在所述半导体封装件与所述主板之间，并且配置成连接所述基板的电路与所述主板的电路，以及
连接单元，所述连接单元配置成耦接所述插入器与所述主板，并且电连接所述插入器的电路与所述主板的电路，
其中，所述连接单元包括：
内导电材料，所述内导电材料电连接至所述插入器的电路，并且设置在形成在所述插入器中的插孔的内壁上；
柱状件，所述柱状件电连接至所述主板的电路，从所述主板突出以被插入所述插孔，并且包含导电材料；以及
一个或多个弹性鳍状件，所述一个或多个弹性鳍状件从所述柱状件向外延伸以与所述内导电材料弹性接触，并且具有由导电材料制成的表面。
20.一种半导体封装组件，包括：
半导体封装件，所述半导体封装件包括半导体元件和其上安装有所述半导体元件的封装基板；
主板，所述主板上安装有所述半导体封装件；
第一插入器和第二插入器，所述第一插入器和所述第二插入器安装在所述半导体封装件与所述主板之间，并且配置成连接所述基板的电路与所述主板的电路，以及
连接单元，所述连接单元配置成耦接所述第一插入器与所述第二插入器，并且电连接所述第一插入器的电路与所述第二插入器的电路，
其中，所述连接单元包括：
内导电材料，所述内导电材料电连接至所述第一插入器的电路，并且设置在形成在所述第一插入器中的插孔的内壁上；
柱状件，所述柱状件电连接至所述第二插入器的电路，从所述第二插入器突出以被插入所述插孔，并且包含导电材料；以及
一个或多个弹性鳍状件，所述一个或多个弹性鳍状件从所述柱状件向外延伸以与所述内导电材料弹性接触，并且具有由导电材料制成的表面。
21.一种电子设备，包括：
配置成形成所述电子设备的外部的壳体；以及
在权利要求1至16中任一项中限定并且安装在所述壳体内的可配合可拆开电连接结构。
22.一种电子设备，包括：
配置成形成所述电子设备的外部的壳体；以及
在权利要求17中限定并且安装在所述壳体内的用于电连接的连接器。
23.一种电子设备，包括：
配置成形成所述电子设备的外部的壳体；以及
在权利要求18至20中任一项中限定并且安装在所述壳体内的半导体封装组件。
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