CN1054001C - 用于定位电路构件的方法和装置 - Google Patents
用于定位电路构件的方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1054001C CN1054001C CN96111834A CN96111834A CN1054001C CN 1054001 C CN1054001 C CN 1054001C CN 96111834 A CN96111834 A CN 96111834A CN 96111834 A CN96111834 A CN 96111834A CN 1054001 C CN1054001 C CN 1054001C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hole
- contact
- conductor
- connector
- connector assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/50—Fixed connections
- H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
- H01R12/52—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/325—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor
Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Connecting Device With Holders (AREA)
Abstract
诸如IC模块和印刷电路板的电气部件利用一个部件定位器进行快速、精确和经济地连接,至少有一个电气部件上有焊球阵列或其它的伸出导体,部件定位器上有可调节的孔来捕获伸出导体,定位器与一个部件对齐,并且将其它部件压靠到定位器上。伸出的导体进入捕获孔并与其它导体上的触点形成电路。
Description
本发明涉及电接插件领域。尤其涉及一种用于定位和对齐电路构件的方法与装置,诸如集成电路或芯片模块,印刷电路板,以及使这些部件能精确并经济地连接的电接插件。
随着电气系统持续的小型化的趋势,如信息处理系统(计算机),桌上型箱,汽车用计算机及类似系统,这些系统中用于连接部件的差错容限也继续减少。由于阵列的间距缩紧,即,由于球之间的距离减小,不对齐的容限变小并且连接到错误焊点的危险性增大。
一种用于连接电气部件或模块的系统,通常称做球栅格阵列或BGA,使用一种小焊球阵列,典型的是90/10焊锡,即,有90%的锡和10%的铅的焊锡。这些球用低熔点焊锡连接到模块上的接触焊点,典型的是63/37焊锡(63%的锡和37%的铅)。附有小球的模块的定位使得小球与诸如印刷电路板,印刷电路板的接插件,或其它模块的其它电气部件表面上的焊点或导体相接触。其它导体上的焊点也涂有焊膏,通常是63/37的焊锡,以接收模块。典型地,然后对此组件加热以熔化焊膏使得两个部件结合在一起。以这种方式的粘接,模块由回流的63/37焊锡定位并固定。小球和接触焊点必须精确对齐以避免不正确的连接。
焊锡的处理实际上使自己在模块上以接触焊点为中心。然而,在某些情况下,比如当部件用于测试而暂时装配时不希望永久地粘接。在这些情况下,需要另一种机制用最小的造价而以相同的精度来执行同样的功能。
本发明的一个目的是提供一种改进的方法和装置用于定位和连接电路构件。进一步的目的是提供一种经济的机制将球栅格阵列相应于其它电气部件以球中心±0.0762mm之内的定位容限定位,球栅格阵列包括TBGA或带球栅格阵列,CBGA或陶瓷球栅格阵列,以及PBGA或塑料球栅格阵列,带球栅格阵列使用带(典型地为聚酰亚胺)载体以布线或安装球,陶瓷球栅格阵列中的球施加于电陶瓷载体上的焊点或触点上,塑料球栅格阵列使用某种塑料或有机载体。
这些目的用一种接插件系统实现,该系统采用一种位于两个将要相连的电气部件之间的电绝缘部件定位器。其中一个部件至少在一个表面上有多个导电触点,另一个部件上有多个焊球,焊锡列或其它导电构件从至少一个表面上伸出。每个伸出的导电构件相互间隔以接触另一部件上的至少一个触点。部件定位器上有多个球捕获孔,这些孔的大小与间隔使得至少某些伸出的导电构件延伸到孔中并与第一部件上预选的触点相连。部件定位器适当地与第二部件对齐,并将其保持在所期望的位置。
本发明的另一个目的是提供一种改进的方法用于将一个具有从至少一个表面上伸出的导体的电气部件相对于第二个电气部件进行定位。将一个有可调节的孔以接收所述伸出的导体的部件定位器与第二电气部件对齐。第一电气部件靠着部件定位器放置以使伸出的导体延伸到部件定位器的孔中并与第二部件上预定的触点相接触。将第一部件压靠定位器以将其固定在适当的位置并保证电气接触。
本发明还有一个目的是提供一种暂时连接多个电气部件使得至少能测试一个部件的方法。将部件定位器与其中一个部件对齐,该部件至少在一个表面上具有触点。部件定位器上有孔,这些孔的间距至少对应某些触点。将第二部件与部件定位器对齐,该部件具有伸出的导体,这些导体相互间隔并调整成与预选触点的完整电路。将第二部件相对于定位器框架放置使得至少某些所述的伸出的导体延伸到某些所述的孔中并与某些所述触点相接触。然后将第二个部件压靠部件定位器以保证良好的电气接触用于测试。
如果需要,在测试后可以移掉第二部件和定位器框架使得框架可用于其它部件的另外的测试。或者,定位器框架也可留在两个部件的焊结处以保证良好的连接并使短路的危险最小。
在随后的详述中,本发明的其它目的和优点将显而易见。
图1是本发明的一种实施方式的分解透视图。
图2是适用于图1中所示系统的集成芯片模块的透视图。该模块是翻转的以说明从模块的一侧上伸出的电接插件。
图3是一个部件定位器的透视图。
图4表示装配起来的图1中各个部件位置的放大的局部截面视图。
图5表示所说明系统的可压缩接插件组件中所使用的曲杆接插件的进一步放大的详细视图。
图6是一个沿图5中的线6-6所截取的曲杆接插件的更进一步放大的详细视图。此图表示了曲杆接插件与IC电路模块上的焊球,与重分布薄膜上的孔,与本系统中使用的部件定位器,以及与印刷电路板上的触点的关系。
图7是沿图4中线7-7的局部截面视图。
图8A,8B和8C是可选的部件定位器的透视,局部详细视图。
图9是图1系统中所使用的可压缩接插件组件的分解透视图。
图10是表示用于可压缩接插件组件的外壳框架和此接插件组件的局部截面透视图,它说明这些部件的装配。
图11是图1中所示卡铁的平面图,定位部件的4个管脚中的两个的头假想处于锁定过程的开始位置,这些管脚定位部件并与卡铁一起将系统固定在一起。
图12A是当锁定过程完成时沿图11中线12-12的截面正视图。图12B和图12C为卡铁中槽的截面详细视图,其中管脚已经牢固。
图13是一个致动器的透视图,它可用在图1、11和12中所示的卡铁的位置处。
图14是图13所示致动器的正视图。
图1中所示的本发明的实施方式自底向上包括:定位器/加固片120,垫片140,印刷电路板配件160,带有外壳190的可压缩接插件配件170,带有孔213的重分布薄膜210,部件定位器220,集成电路IC模块240以及卡铁或致动器260,有时将定位器/加固片,垫片,可压缩接插件配件,外壳,重分布薄膜,部件定位器和卡铁称作插座,它将IC模块240连接到PC板160上。
图2中可看出,其中IC模块240是翻转过来的以更好地说明它上面的接插件构件,模块240包括一个芯片(未显示出)的外金属罩242,以及一个表面上有多行焊球246的电载体244。电载体244可以是陶瓷,有机物,如一种由杜邦(Dupont)制造的常用于TBGA载体的聚酰亚胺KAPTONTM,或是常用于PBGA载体的环氧玻璃绝缘层。球246通过电路载体244中的电路与外壳242中的芯片电气连接。
为了说明简便,IC模块240上显示了3行球246(每侧),每侧的最外一行有19个球,在大多数实现中,球将在载体244的表面上均匀分隔,并且球的数目将与可压缩接插件170上的触点数相匹配。这里所示的可压缩接插件有25×25或625个触点。而本发明则可用于多种接插件组件和模块,包括从有12×17个的焊球的模块直至目前可能得到的最大的栅格的模块--50mm2面积上有39×39的球栅格。
图3表示部件定位器220,它用于把IC模块240(如图1和4中所示)与重分布薄膜210,可压缩接插件组件170以及PC板160对齐。部件定位器220具有框架222、框架上带上中心孔224。仅当需要对齐时才在部件定位框架222上设置球捕获孔226,这通常不多于沿模块长度上焊球的1/2的数量。例如,对于一个25×25个球的阵列,沿定位器框架的每侧有12个球捕获孔就足够了。这减少了用于制造这些框架的处理时间,从而降低了造价。可以利用标准的数控加工方法或激光加工方法来制造框架。可用常规的穿孔/压模来进行大量制造。
部件定位器220的材料应是电绝缘的并且其热膨胀特性应相应地与印刷电路板160的热膨胀特性相匹配,最好在15%到20%之间。该材料也要能经受部件工作时所产生或经历的热量。例如,在框架用于模块老化而进行暂时连接之处,框架必须要能经受长达48小时的150度的温度。
部件定位器用于电绝缘的材料最好是VALOXR薄膜,一种可以轻易地从通用电气塑料公司得到的呈不同厚度薄片的热塑性聚酯材料。为了减少操作中的收缩,在由NC加工或激光加工制造框架之前可对该材料预压或在160度下加热30分钟。
翼片228从框架222的四侧的每一侧向部件定位器220的中心孔224内延伸。每个翼片228上有一行球捕获孔226,它们的大小与间距与电陶瓷构件244上球栅格阵列中较外行的焊球相对应。在一种典型的实现中,焊球的直径约为0.889mm,捕获孔226的直径最好约为1.016mm。
从图6中可以看出,当装配部件时焊球246延伸到孔226中并接触重分布薄膜210中的孔213,这有助于防止损坏焊球。薄膜210最好是诸如KAPTONTM的聚酰亚胺或其它合适的绝缘体,如环氧树脂玻璃。在薄膜上形成通道212并用铜或其它合适的导电材料以常规的工艺填充以形成孔213。如Busacco等人的美国专利5,248,262中所述,也可对铜镀上树枝晶(dendrite)来加强焊球和孔之间的电气连接。
最好如图7中所示,部件定位器220只捕获一小部分球。图7中所示的IC模块有625个焊球246(图2中,为了说明简便只画出了较外行中的球),而部件定位器220有48个球捕获孔226。根据制造诸如模块240的IC模块以及与之相连的部件时所典型采用的制造容限,如果这么多的球已经正确对齐,其它球几乎不可能不对齐。
图8A,8B和8C说明了捕获焊球的翼片和孔的许多种变形中的三种。图8A中,可看出两个翼片328从部件定位器框架322的一侧突出。每个翼片有两个球捕获孔326。一个定位来捕获如图2中所示阵列中外行中的焊球,而另一个定位来捕获阵列中中间行或内行中的焊球。
图8B说明了另一种有4个球捕获孔的改进的翼片428。两个定位来捕获球阵列中外行中的球并且两个定位来捕获中间或内行中的焊球。此实施方式,以及7和8A中所示的方式,能轻易地修改以满足特殊连接的需要。用图8A和8B中所示的翼片,以及其它的变形,可能需要在框架的每一侧使用更多的翼片以更近似地接近图3和7中所示翼片中的孔数,或框架的一侧上相隔最远的球捕获孔之间的距离。也可以修改球捕获孔的形状以适应特定的应用。例如,可能需要在孔的底部带有倒圆锥形横截面(即底部比顶部大)的孔或有埋头孔的孔,以控制回流的焊锡并给其提供附加的空间。也可使用一种具有漏斗形态的捕获孔-孔的顶部的圆锥有助于对齐焊球226并且孔底部的倒圆锥用于回流焊锡控制。
这些及其它的接插件捕获孔也可用于焊锡列,其它形式伸出的导体,以及这里所说明的焊球226一起使用。对设计和制造这些接插件熟练的技术人员而言,许多其它的变形是显而易见的。
当需要将焊球相应于接触机制精确定位时图8A和8B中的定位器翼片可集成到所有类型的插座和测试仪中。它们不需要在一个单独的片上,如图3所示,但可以浇铸或附着在插座外壳或活动机构上。
图8C说明了另一种定位器翼片528,其中捕获孔526为半圆形,它只获得焊球的一半。这种方式特别适于大量模制。
可压缩接插件组件170用于将集成电路模块240连接到印刷电路板组件160上。接插件组件170为曲杆类型,如Busacco等人的美国专利5,248,262所述,其公开在这里用作参考。
如图9和10所示,可压缩接插件组件170包括顶壳172和底壳174,每一个最好由一种菲利普石油公司的产品RYTONTM制成。顶壳172和底壳174上有一系列插槽,分别为176和178,它们支撑一系列曲杆接插件180,其中之一如图4中所示。
用于可压缩接插件组件170的外壳190的一个侧面上有片簧192并且三个侧面(为了更好地说明装配过程已经删去了其中之一)上有凸缘193。接插件组件的顶壳172的三个侧面上有凹形顶边172与凸缘193匹配。如图10中所示,可压缩接插件组件170通过挤压接插件组件170上没有凹形顶边与片簧192相碰的那一侧面而插入外壳190中,并且随后将相对的侧面倾斜插入由凸缘193限定的洞中。然后片簧192将接插件组件固定在需要的位置处。片簧还允许接插件组件滑动以在顶壳172和底壳174之间容纳单个的曲杆接插件180的弯曲。
如图5和6中所示,每个曲杆接插件180由一系列导电部件或导电条182组成,它们最好是铍青铜,但也可以是铜,磷光青铜或其它合适的导体。导电条182在每一面上覆盖一层聚酰亚胺183或其它合适的绝缘体。聚酰亚胺层中的孔182允许单个的导电条182进行单独的机械和电作用。靠近导电条182的顶端的小条185把条固定在一起。
导电条182的顶端和底端通过顶壳172和底壳174上的槽176,178延伸。由图6中可看出,每个导电条的顶端186设计,定位,并调整成与重分布薄膜210中的某一个孔213相接触。重分布薄膜防止由于当曲杆接插件180受压或松开时导电条182的运动而损坏焊球。
集成电路模块240上的焊球也接触孔213,并形成从模块中的IC芯片经焊球226和孔213到导电条182顶端186的电路。导电条182的底端188与印刷电路板160表面上的触点168形成电路。
类似这些的系统可用于快速、精确、经济地测试诸如所说明的IC模块的电气部件。部件定位器220允许在全定制环境下或实验板及模块原型中进行测试时快速更换模块。定位器提供必要的装置以将模块触点定位到板接触焊点处。这些定位器还可用于模块排列或匹配以确定某个特定应用的最佳模块匹配集合,在模块排列或匹配中这些定位器用来构造卡或板配件。在其它的应用中,当部件定位器存在时可以加热组件的系统,从而回流焊球周围底部的焊锡而形成两个部件之间的永久电气连接。
参考图1,4,11,12可以理解上述部件的装配。通过基准管脚125和转动管脚127可以直接或间接地装配并对齐各种部件。转动管脚127从基准管脚125对角线经过定位器/加固片120。基准管脚125在X和Y方向上,即在PC板160的平面上,控制插座和板上的每个构件的位置。垫片140,印刷电路板160,可压缩电路接插件的外壳190,重分布薄膜210和部件定位器220中的每一个都有一个基准孔(分别为145,165,195,215和225),它们的大小适合基准管脚125。(基准管脚125的直径约为3.45±0.013mn,孔145,165,195,215,225的直径约为3.5±0.025mm。)类似地,卡铁260的基准槽285的大小也适合基准管脚125。
从图7中可清楚地看出转动管脚127为菱形,它控制插座和板上的每个构件的转动。此管脚的最长对角线的大小与转动孔147,167,197,217和227(在垫片140,印刷电路板160,用于可压缩电路接插件的外壳190,重分布薄膜210和部件定位器220中)以及卡铁260中的转动槽265的大小完全相同,它控制这些构件关于基准管脚125的转动。当尺寸上有细微差别时管脚127的菱形有利于构件的装配。
定位器/加固片120还有两个夹固管脚129。垫片140,印刷电路板160,用于压缩电路接插件的外壳190,重分布薄膜210和部件定位器220中的每一个都有两个设计成适合夹固管脚129的夹固孔149,169,199,219和229。夹固管脚129与基准管脚125和转动管脚127一起用于夹紧插座构件。
转动孔147,167,197,217和227,转动管脚127的最长对角线,以及转动管脚127的头135都比基准和夹固孔大。这样,只有当朝向相同时各个部件才能固定在一起,这有助于保证焊球226,孔213,曲杆接插件中导电条的顶端186和底端188,以及印刷电路板上的触点166都正确对齐。垫片的边角,可压缩接插件组件的外壳,部件定位器和卡铁都是倒角(以45度角切割)的,否则就是标记的,并且印刷电路板和IC模块都是标记的以帮助装配并保证每个构件或模块对印刷电路板上触点的正确朝向。
装配过程的第一步是将垫片140放在基准,转动和夹固管脚125,127,129上。在图1所说明的实施方式中,垫片由弹性材料制成,该材料在整个配件中提供弹力从而能轻微地压缩所装配的部件以利卡铁260的安装。弹性垫片还对所装配的部件保持接触压力。如下所述,非弹性垫片与本发明的另一种实施方式一起使用。
将基准管脚,转动管脚和夹固管脚插入PC板160和外壳190上相应的孔中,而可压缩接插件配件170放在管脚上如上所述适当的位置处。外壳190以±0.0254mm的容限将接插件组件固定在适当的位置。
然后将重分布薄膜210和部件定位器220放在管脚上,并将IC模块240放在部件定位器框架220上使得模块上的焊球246进入球捕获孔226。部件定位器220加工成将焊球246以±0.0762mm的精度定位。通过用激光铣床加工部件定位器220上的球捕获孔226可以部分地得到这个精度。
通过将卡铁260放在IC模块上就完成了装配。所说明的卡铁包括三种不同类型的孔以利于装配和夹固-一个大小适合转动管脚127的匙孔状的转动槽265,一个与转动槽基本相同但大小适合夹固管脚129的匙孔状的夹固槽275,一个大小适合基准管脚125的半圆梯形基准槽285,以及一个大小适合夹固管脚129的半圆梯形夹固槽295。
从图12A中可以非常清楚地看出,转动管脚127和夹固管脚129上有比管脚底部稍小的颈弯131,133和将卡铁260固定在完整的组件上的加大头135,137。转动槽265上有能允许转动管脚127的加大头135通过的柱形孔266,夹固槽275上有能允许夹固管脚129的加大头137通过的柱形孔276。梯形槽267,277延伸到柱形孔266,276的左边。这些梯形槽267,277中的每一个都有顶槽268,278从卡铁顶部延伸到肩轴269,279。顶槽268,278与柱形孔266,276一样都足够宽以分别容纳转动管脚127的头135或夹固管脚129的头137。
底槽270,280从肩轴269,279延伸到卡铁的底部。底槽对于转动和夹固管脚125,127各自的颈弯131,133是足够宽的,但不足以使管脚的头135,137通过。如下所述,底槽270,280的侧面所限定的斜面272,282用于将卡铁卡住并对装配的部件施加压力。
半圆梯形基准槽285和夹固槽275的构造类似于梯形槽267和277。半圆梯形基准槽285,295中的每一个都包括顶槽288(对相应的基准或夹固管脚的头足够大),肩轴289和底槽290(最小与相应管脚的颈弯一样宽,但不足以使头通过)。底槽290的侧面所限定的斜面292与底槽270,280中的斜面272,282一起用于将卡铁卡住并对装配的部件施加压力。
将卡铁放在装配的部件上使转动管脚127的头135进入匙孔状的转动槽265中的柱形孔266,并使其中一个夹固管脚的头137进入匙孔状的夹固槽275中的柱形孔276。对卡铁加压以压缩垫片140并允许管脚的头135,137通过转动和定位槽265,275的肩轴269和279。然后利用卡铁顶部的凸起旋钮使卡铁260滑动到右边使得转动,夹固和基准管脚的头滑上由底槽270,280,290的侧面所限定的斜面272,282,292并进入由肩轴269,279,289支撑的顶槽268,278,288的背部。斜面和肩轴设计成与定位器/加固片120及垫片140一起对装配的电气部件施加并保持所期望的接触压力。此压力施加到IC模块240上,由模块240上的焊球246经过孔213传送到导电条182,并由导电条传送到印刷电路板160上的触点166。在此过程中,如美国专利5,248,262中所说明的,曲杆接插件180受压缩并偏转到一个它们能保持期望压力的位置,典型地为部件上每个球50克的力。这样,除了保证焊球146,孔213,曲杆接插件180及印刷电路板触点168之间的精确对齐和适当连接外,此装置所提供的接触压力保证了部件之间良好的电气连接。在本发明的其它实施方式中,接插件组件220可以省略,并且焊球或其它伸出的连接可与第二部件上的触点进行直接接触。
定位器/加固片120的框架121包括一个与中心轮毂123相接的十字构件122。轮毂对组件加固,使得施加到IC模块240上的压力不会过度地使印刷电路板160变形。定位器/加固片120可以可选地包括通过中心轮毂123中的螺纹孔124延伸的致动器丝杠134。致动器丝杠134可用于调节垫片140上的压力,并将垫片140推离定位器/加固片120以将PC板160压向卡铁260。这使曲杆接插件180弯曲并对重分布薄膜210上的每个孔施加一个正常的50克额定的力。当用于这种方式时,垫片140必须能支撑PC板防止其由于曲杆接插件180所施加的力而弯曲。这样,当与丝杠134一起使用时,垫片140为非弹性的。否则,垫片140由弹性材料制成。
图13和14说明了一种可选的替代致动器260的致动器组件360。致动器组件360有一个定义了中心通道364的框架362和经过框架中的穿孔370延伸到中心通道364的致动器丝杠372。致动器丝杠372的底端安装了一个压力块380使得丝杠能相对于这个块转动。丝杠的转动使压力块380在中心通道364中上下移动,并使压力块对IC模块340施加压力。
与模块240相似,模块340在其底部表面上有焊球346的阵列。模块340还有一个粘附于它的上表面的散热器350。散热器,压力块以及致动器框架最好都由金属制成,以便共同用于IC模块的散热。
与图1中所示的卡铁相似,致动器360有一个大小适合转动管脚127的转动槽(隐藏于图13中上面的角落)。致动器360还有一个大小适合基准管脚125的半圆形基准槽365,以及大小适合夹固管脚129的匙孔状夹固槽366和半圆形夹固槽368。由于致动器360不采用斜面作用对部件施加压力,这些槽没有图11和12中所示的斜面。在其它方面,这些槽则基本相同。
致动器360利用致动器丝杠和压力块对部件施加压力。致动器丝杠372的头部374有一个六角形376插孔,它能容纳合适的扳手,最好为校准转矩传动器。所需的转矩根据模块上球数而不同。对于625个球,转矩典型地约为4in-lbs。
类似的在中心轮毂124中使用可选的致动器丝杠134而施加压力的方法可以在图1中的实施方式中采用。如上所述,此致动器丝杠134,除了对系统中的电气部件产生压力外,还能帮助印刷电路板160承受从上面施加的压力。与致动器丝杠134一起使用的改进的垫片由金属或其它刚性材料制成以对系统施加负载并支撑印刷电路杆以防止其在致动中弯曲。
这样,可以看出本发明提供了一种用于精确、快速和经济地定位电气部件的可调系统。本发明中所说明的实施方式提供了一种用于精确、快速和经济地,或者是暂时用于测试或者是永久地对齐并连接电气部件的装置。不对齐和短路的机率大大减少。如上所注,本发明可获得0.0762mm或更好的容限。熟练的技术人员将能理解到,在由下面权利要求所定义的本发明的范畴内可以对这些实施方式作出许多改进。
Claims (16)
1.一种用于电气互连第一电路构件和第二电路构件的装置,该第一电路构件在所述构件的表面上有电触点,该第二电路构件具有导体从所述第二构件的表面上伸出,其特征在于它包括:
一个电绝缘部件定位器;以及
用于将所述部件定位器与所述第一电路构件对齐的装置;
所述部件定位器包括多个捕获孔,它们的大小和位置使得所述伸出的导体延伸到所述孔中,由此将所述第二电路构件定位于预定的位置上,并定位所述导体,与所述第一电路构件上的预选触点形成电路。
2.根据权利要求1的装置,其特征在于所述伸出的导体包括一个金属球阵列;所述部件定位器包括一个有中心孔的框架;并且所述捕获孔位于围绕所述中心孔的所述框架中。
3.根据权利要求2的装置,其特征在于所述框架包括一个或多个延伸到所述中心孔的翼片,至少有某些所述的捕获孔位于至少一个所述的翼片上。
4.根据权利要求2的装置,其特征在于所述捕获孔的直径约为1.016mm,并且所述球的直径约为0.889mm。
5.根据权利要求2的装置,其特征在于所述金属球含有焊锡。
6.根据权利要求1的装置,其特征在于所述部件定位器包括热塑聚酯片。
7.根据权利要求6的装置,其特征在于所述热塑性聚酯在约160度的温度下加热约30分钟以减少操作中的收缩。
8.根据权利要求1的装置,其特征在于:
所述第一电路构件包括一个与印刷电路板电气连接的可压缩接插件组件;并且
所述第二电路构件包括一个在所述构件表面上具有焊球阵列的集成电路模块。
9.根据权利要求8的装置,其特征在于:
它进一步包括一个由电绝缘材料制成的重分布薄膜,该材料上有多个导电孔通过所述的电绝缘材料延伸,所述薄膜位于所述集成电路模块或所述可压缩接插件组件之间,使得至少有一些焊球与至少某些所述的孔相接触;
其中所述可压缩接插件组件包括多个弯曲导电接插件,至少有一些弯曲导电接插件的一端与所述印刷电路板上的接触焊点相接触,而另一端与某一所述孔接触,由此将所述的焊球经所述孔和所述弯曲导电接插件电气连接到所述印刷电路板上的接触焊点上。
10.一种用于定位和电气连接有多个触点的第一电气部件和有多个伸出导体的第二电气部件的接插件,包括:
一个具有多个曲杆接插件的可压缩接插件组件,每个所述的曲杆接插件包括多个导电部件,这些导电部件具有适于从所述可压缩接插件组件延伸的第一和第二端,所述导电部件的所述第一端与所述第一部件上的所述触点接触;
一个位于所述可压缩接插件组件和所述第二部件之间的电绝缘部件定位器,所述部件定位器包含多个孔,这些孔的大小和间隔使得至少有一些所述伸出的导体能延伸到所述的孔中;
由此将所述的第二电气部件保持在预选的位置,所述伸出的导体与所述曲杆接插件的预选端产生电气连接,并且所述伸出的导体通过所述曲杆导电部件与所述印刷电路板上的触点产生电气连接。
11.根据权利要求10的接插件,其特征在于:
它进一步包括一个由电绝缘材料制成的重分布薄膜,该薄膜上有多个导电孔通过所述的导电材料延伸,所述薄膜位于所述集成电路模块和所述可压缩接插件组件之间使得至少有一些所述伸出的导体与至少某些所述的孔相接触;
由此至少有一些所述伸出的导体经过所述的孔与至少某些所述的曲杆接插件产生电气接触并且经过所述的孔与所述的曲杆接插件与所述第一电气部件上至少某些触点产生电气接触。
12.根据权利要求10的接插件,其特征在于所述第一电气部件为印刷电路板且所述可压缩接插件组件安装在一个接插件组件外壳内,它进一步包括一个对齐构件,该构件具有一个基座和从所述基座上延伸的多个管脚,定位并调整所述管脚经过所述印刷电路板上的孔,经过所述接插件组件外壳上的孔,经过所述部件定位器上的孔,并经过一个卡铁构件上的孔延伸,该卡铁构件定位并调整成将所述第二电气部件固定到所述部件定位器上。
13.根据权利要求10的接插件,其特征在于所述伸出的导体包括焊球。
14.根据权利要求13的接插件,其特征在于所述第一电路构件包括一个印刷电路板,并且所述第二电路构件包括一个集成电路模块。
15.一种将集成电路模块相对于印刷电路板定位的方法,该模块具有导体从所述模块的表面上伸出,该方法包括:
将一个可压缩接插件组件相对于所述印刷电路组件对齐;
将一个定位框架相对于所述可压缩接插件组件对齐,该定位框架具有可调节的孔以接收所述伸出的导体;以及
将所述模块放置在所述定位框架上,由此所述伸出的接插件延伸到所述的孔中并与所述接插件组件上的预定触点电气连接。
16.一种暂时连接多个电气部件的方法,第一个所述的部件在至少一个表面上有触点并且第二个所述的部件具有伸出的导体,这些导体间隔并调整成与所述触点中的预选触点形成电路,该方法包括:
将一个定位框架相对于所述第一部件对齐,该定位框架具有可调节的孔以接收所述伸出的导体;
将所述第二部件放置在所述定位框架上,由此所述伸出的接插件延伸到所述的孔中并与所述第一部件的预定触点电气连接。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US525,861 | 1995-09-08 | ||
US08/525,861 US5730620A (en) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | Method and apparatus for locating electrical circuit members |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1148281A CN1148281A (zh) | 1997-04-23 |
CN1054001C true CN1054001C (zh) | 2000-06-28 |
Family
ID=24094900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN96111834A Expired - Fee Related CN1054001C (zh) | 1995-09-08 | 1996-08-16 | 用于定位电路构件的方法和装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5730620A (zh) |
KR (1) | KR100204617B1 (zh) |
CN (1) | CN1054001C (zh) |
SG (1) | SG49963A1 (zh) |
Families Citing this family (47)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020055285A1 (en) * | 1999-12-20 | 2002-05-09 | Rambus, Inc. | Chip socket assembly and chip file assembly for semiconductor chips |
TW441227B (en) * | 1995-05-26 | 2001-06-16 | E Tec Ag | Contact arrangement for detachably attaching an electric component, especially an integrated circuit to a printed circuit board |
CH693478A5 (fr) | 1996-05-10 | 2003-08-15 | E Tec Ag | Socle de connexion de deux composants électriques. |
US6020221A (en) * | 1996-12-12 | 2000-02-01 | Lsi Logic Corporation | Process for manufacturing a semiconductor device having a stiffener member |
US5919050A (en) * | 1997-04-14 | 1999-07-06 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for separable interconnecting electronic components |
US6042388A (en) * | 1999-01-19 | 2000-03-28 | Unisys Corporation | Electromechanical module having a thin springy plate for establishing pressed electrical connections |
US6198630B1 (en) * | 1999-01-20 | 2001-03-06 | Hewlett-Packard Company | Method and apparatus for electrical and mechanical attachment, and electromagnetic interference and thermal management of high speed, high density VLSI modules |
FR2789541B1 (fr) * | 1999-02-05 | 2001-03-16 | Novatec Sa Soc | Procede de realisation de modules electroniques a connecteur a billes ou a preformes integre brasables sur circuit imprime et dispositif de mise en oeuvre |
US6246246B1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-06-12 | Micron Technology, Inc. | Test head assembly utilizing replaceable silicon contact |
US6351392B1 (en) | 1999-10-05 | 2002-02-26 | Ironwood Electronics, Inc, | Offset array adapter |
US6394820B1 (en) * | 1999-10-14 | 2002-05-28 | Ironwood Electronics, Inc. | Packaged device adapter assembly and mounting apparatus |
US6533589B1 (en) | 1999-10-14 | 2003-03-18 | Ironwood Electronics, Inc. | Packaged device adapter assembly |
US6293810B1 (en) * | 2000-02-08 | 2001-09-25 | Thomas & Betts International, Inc. | Socket for BGA packages |
WO2002013265A2 (en) * | 2000-08-04 | 2002-02-14 | Tyco Electronics Logistics Ag | Heat sink assembly with evenly distributed compression force |
US6741470B2 (en) * | 2001-06-01 | 2004-05-25 | Intel Corporation | Reusable thermal solution attachment mechanism and methods of using same |
US6802733B2 (en) * | 2001-08-16 | 2004-10-12 | International Business Machines Corporation | Topside installation apparatus for land grid array modules |
JP3718161B2 (ja) * | 2001-11-22 | 2005-11-16 | ヒロセ電機株式会社 | 電子部品組立体及びそのためのユニット体 |
JP2003168531A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Enplas Corp | 電気部品用ソケット |
US6835072B2 (en) * | 2002-01-09 | 2004-12-28 | Paricon Technologies Corporation | Apparatus for applying a mechanically-releasable balanced compressive load to a compliant anisotropic conductive elastomer electrical connector |
US6929484B2 (en) * | 2003-01-09 | 2005-08-16 | Roger E. Weiss | Apparatus for applying a mechanically-releasable balanced compressive load to an assembly such as a compliant anisotropic conductive elastomer electrical connector |
US6877993B2 (en) * | 2003-05-30 | 2005-04-12 | Ironwood Electronics, Inc. | Packaged device adapter assembly with alignment structure and methods regarding same |
US6859370B1 (en) * | 2003-09-04 | 2005-02-22 | Speed Tech Corp. | Board to board array type connector |
US7209354B2 (en) * | 2003-12-02 | 2007-04-24 | Silicon Intergrated Systems Corp. | Ball grid array package with heat sink device |
DE102004037656B4 (de) * | 2004-08-03 | 2009-06-18 | Infineon Technologies Ag | Elektronikmodul mit optimierter Montagefähigkeit und Bauteilanordnung mit einem Elektronikmodul |
JP4076170B2 (ja) * | 2004-08-16 | 2008-04-16 | 日本航空電子工業株式会社 | コネクタ |
US6981882B1 (en) | 2005-03-29 | 2006-01-03 | Ironwood Electronics, Inc. | Packaged device adapter with torque limiting assembly |
US7486516B2 (en) * | 2005-08-11 | 2009-02-03 | International Business Machines Corporation | Mounting a heat sink in thermal contact with an electronic component |
JP5021216B2 (ja) * | 2006-02-22 | 2012-09-05 | イビデン株式会社 | プリント配線板およびその製造方法 |
US7375963B2 (en) * | 2006-04-11 | 2008-05-20 | International Business Machines Corporation | System and method for cooling a module |
US7777329B2 (en) * | 2006-07-27 | 2010-08-17 | International Business Machines Corporation | Heatsink apparatus for applying a specified compressive force to an integrated circuit device |
US7565843B2 (en) * | 2006-08-29 | 2009-07-28 | Ironwood Electronics, Inc. | Packaged device adapter with torque indicating assembly |
US7751918B2 (en) * | 2007-01-05 | 2010-07-06 | International Business Machines Corporation | Methods for configuring tubing for interconnecting in-series multiple liquid-cooled cold plates |
US7534133B2 (en) * | 2007-03-05 | 2009-05-19 | Tyco Electronics Corporation | Electrical connector assembly with alignment pin |
TWM343260U (en) * | 2008-04-07 | 2008-10-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Electrical connector |
US7972178B2 (en) * | 2009-06-19 | 2011-07-05 | Endicott Interconnect Technologies, Inc. | High density connector for interconnecting fine pitch circuit packaging structures |
US7766672B1 (en) * | 2009-06-24 | 2010-08-03 | Cameo Communication, Inc. | Electronic connector with a circuit board sandwiched between two spacers and enclosed in a frame |
JP5517239B2 (ja) * | 2009-11-10 | 2014-06-11 | 日本航空電子工業株式会社 | コネクタ |
US8233284B2 (en) * | 2010-02-03 | 2012-07-31 | Lotes Co., Ltd. | Grounding structure and electrical device |
EP2654122B1 (en) * | 2011-09-02 | 2018-04-04 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Active antenna system |
US9263817B2 (en) | 2013-06-12 | 2016-02-16 | Ironwood Electronics, Inc. | Adapter apparatus with suspended conductive elastomer interconnect |
US9048565B2 (en) | 2013-06-12 | 2015-06-02 | Ironwood Electronics, Inc. | Adapter apparatus with deflectable element socket contacts |
TWI543451B (zh) * | 2013-07-30 | 2016-07-21 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 電連接器及其組合 |
US9835650B2 (en) | 2014-06-10 | 2017-12-05 | Ironwood Electronics, Inc. | Packaged device adapter with parameter indication |
CN106141529A (zh) * | 2015-04-09 | 2016-11-23 | 哈尔滨建成集团有限公司 | 球珊阵列封装芯片装配焊接夹具 |
US9812795B2 (en) | 2015-11-03 | 2017-11-07 | Ironwood Electronics, Inc. | Packaged device adapter with force applied using bearing apparatus |
US9877404B1 (en) | 2017-01-27 | 2018-01-23 | Ironwood Electronics, Inc. | Adapter apparatus with socket contacts held in openings by holding structures |
US12096601B2 (en) * | 2022-05-12 | 2024-09-17 | Ciena Corporation | Backing plate assembly with jack screw for bare die device heat sink applications to ensure uniform loading |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5205742A (en) * | 1991-08-22 | 1993-04-27 | Augat Inc. | High density grid array test socket |
US5248262A (en) * | 1992-06-19 | 1993-09-28 | International Business Machines Corporation | High density connector |
US5419710A (en) * | 1994-06-10 | 1995-05-30 | Pfaff; Wayne K. | Mounting apparatus for ball grid array device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5007841A (en) * | 1983-05-31 | 1991-04-16 | Trw Inc. | Integrated-circuit chip interconnection system |
JPH01308095A (ja) * | 1988-06-07 | 1989-12-12 | Nec Corp | リード付き電子部品 |
JPH0410635A (ja) * | 1990-04-27 | 1992-01-14 | Shimadzu Corp | フリップチップ実装方法 |
US5142449A (en) * | 1990-10-01 | 1992-08-25 | Motorola, Inc. | Forming isolation resistors with resistive elastomers |
US5175491A (en) * | 1991-09-18 | 1992-12-29 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Integrated circuit testing fixture |
US5536181A (en) * | 1994-07-12 | 1996-07-16 | Karnavas; E. C. | Connector socket alignment guide |
-
1995
- 1995-09-08 US US08/525,861 patent/US5730620A/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-06-14 SG SG1996010088A patent/SG49963A1/en unknown
- 1996-08-06 KR KR1019960032699A patent/KR100204617B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-08-16 CN CN96111834A patent/CN1054001C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5205742A (en) * | 1991-08-22 | 1993-04-27 | Augat Inc. | High density grid array test socket |
US5248262A (en) * | 1992-06-19 | 1993-09-28 | International Business Machines Corporation | High density connector |
US5419710A (en) * | 1994-06-10 | 1995-05-30 | Pfaff; Wayne K. | Mounting apparatus for ball grid array device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100204617B1 (ko) | 1999-06-15 |
US5730620A (en) | 1998-03-24 |
SG49963A1 (en) | 1998-06-15 |
KR970018873A (ko) | 1997-04-30 |
CN1148281A (zh) | 1997-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1054001C (zh) | 用于定位电路构件的方法和装置 | |
US6892451B2 (en) | Method of making an interposer sub-assembly in a printed wiring board | |
US6046911A (en) | Dual substrate package assembly having dielectric member engaging contacts at only three locations | |
CN1155139C (zh) | 高密度接插件系统 | |
US7097506B2 (en) | Contact module in which mounting of contacts is simplified | |
US8118602B2 (en) | Method of connecting two area array devices using a printed circuit board with holes with conductors electrically connected to each other | |
CN1203584C (zh) | 用于接合线路基板端区的连接器 | |
CN2565150Y (zh) | 具固持机构的集成电路封装组件 | |
CN1213647C (zh) | 将功率转换器与接合面格栅阵列式插座连接的系统 | |
JP2008512842A (ja) | 雌雄ソケット/アダプタ | |
JPH0334388A (ja) | 圧着プリント配線板モジュール | |
US20120003879A1 (en) | Electrical connector for an electronic module | |
CN1451180A (zh) | 平面混合式二极管整流桥 | |
CN1132268C (zh) | 销钉栅格阵列组件的电气接插件 | |
CN1168078A (zh) | 印刷电路板和在印刷电路板表面准确安装并焊接电子元件的方法 | |
CN1114786A (zh) | 具有端子排的弹性接线板及其与电路板的连接结构 | |
CN1650476A (zh) | 焊料保持件及在其上保持焊料块的方法 | |
CN111970917A (zh) | Pcb与连接器平压式压接工装 | |
JP2736762B2 (ja) | Icカード用リセプタクルコネクタの製法 | |
US5873739A (en) | Direct circuit to circuit stored energy connector | |
US6462955B1 (en) | Component alignment casing system | |
US5173842A (en) | Electrical assembly with deformable bridge printed circuit board | |
US6493238B1 (en) | Method and apparatus to compliantly interconnect area grid arrays and printed wiring boards | |
US6045371A (en) | Connector for electrical connection of circuit boards and such a method for electrical connection of circuit boards using such a connector | |
CN1942053A (zh) | 元件固定装置及具有元件固定装置的印刷电路板和电子设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20000628 Termination date: 20090916 |