CN108352638A - 具有直接功率的返工栅格阵列插入器 - Google Patents

具有直接功率的返工栅格阵列插入器 Download PDF

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Abstract

描述了一种具有直接功率的返工栅格阵列插入器。插入器具有可安装在母板与封装之间的基础层。加热器嵌入在基础层中以提供局部热量以使焊料回流以使得能够实现封装的附接或拆卸中的至少一个。连接器安装在基础层上并且耦合到加热器和封装以提供直接与功率供给并且不经由母板的连接路径。一种类型的插入器与具有可焊接延伸部的封装对接。另一插入器具有嵌入在基础层中的多个加热器区段。

Description

具有直接功率的返工栅格阵列插入器
技术领域
本领域涉及在印刷电路板上安装封装。更特别地，本领域关于对返工（rework）栅格阵列（“RGA”）插入器的功率递送，该功率递送使得能够实现封装可配置性并且向封装提供功率。
背景技术
为了满足对于最小化的需要，电子封装技术已经提供了准许增加的密度的解决方案。利用表面安装技术（“SMT”），电子组件被直接安装在印刷电路板（“PCB”）的表面上。一种类型的表面安装技术是球状栅格阵列（“BGA”）封装，其在封装底部上具有焊盘，其中焊球最初在每一个焊盘上。BGA封装相当小并且典型地用于手持设备，诸如智能电话。
另一高密度封装是连接盘（land）栅格阵列（“LGA”）封装。LGA封装在封装的下侧上具有接触件栅格。LGA封装与LGA插座一起使用。一种类型的LGA插座具有弹簧状接触件栅格，每一个具有用于与经封装的电子器件的下侧上的相应金属焊盘接合的连接盘。LGA插座的典型用途是支撑台式计算机的微处理器。
考虑到LGA插座中的接触件栅格的弹簧状性质，需要向下的压缩力以将封装安置到LGA插座接触件上，并且将封装保持就位。力随LGA插座所具有的接触件的数目而变化，并且典型范围为100磅至300磅。提供该力的一种现有技术已经使用独立负载机构（“ILM”），该独立负载机构具有负载板、负载板铰链、负载板舌片、铰链杆和主动杆。ILM的缺点是其相对大的尺寸、高成本和高复杂度。
典型地在组装和测试过程期间将电子器件和组件表面安装在PCB上。换言之，组件的配置在母板的初始构建时进行。作为结果，母板包含不容易重配置的多个组件。
尤其是在服务器段中，复杂度日益增加，导致对于更多器件和组件的需要。特别地，正在向中央处理单元（“CPU”）封装添加附加的特征和兼容性。增加性能一代又一代是必需的。正在发生关于封装的改变，包括多芯片封装的使用。CPU封装功率需要日益增加。用于CPU封装的输入/输出（“I/O”）信号的速度正在急剧增加。由于更多的组件被添加到CPU封装，因此产品的器件复杂度日益增加。
产品复杂度中的增加已经导致对于更好的可配置性的增加的需要。在现有技术中，满足可配置性的一种方式是通过电气/机械插座的使用。例如，插座中的器件可以稍后被不同的器件取代。此外，可以在组装时添加空插座以供附加的器件稍后使用。然而，这些方案的典型缺点包括高成本和复杂的实现。
重配置组件的另一现有技术方式是通过返工。典型的现有技术返工是PCB上的组件的修饰（finishing）操作或修复，典型地牵涉在具有加热站的返工站处进行的去焊接或重焊接。该方案的缺点在于，消费者或最终用户可能不具有所需要的专用装备。
典型的SMT封装、插座和印刷电路板上的窄迹线和小接触件不适合于高功率、高电压或高电流。
附图说明
通过示例而不是限制的方式在附图的各图中图示实施例，其中相同的参考标记指示类似的元件。
图1是驻留在母板与BGA封装之间的返工栅格阵列（“RGA”）功率插入器（interposer）的侧视图。
图2是RGA功率插入器和BGA封装的透视图。
图3是安装在母板上的RGA功率插入器的透视图。
图4图示了（1）具有封装翼部的LGA封装，以及（2）构造（frame）LGA插座的RGA功率插入器。
图5是构造LGA插座的RGA功率插入器的侧视图。
图6图示了具有加热器的多个区段并且附接到母板的RGA功率插入器。
图7图示了要添加到具有微电子器件的RGA功率插入器的微处理器。
图8图示了具有所附接的微处理器和其它微电子器件的RGA功率插入器。
图9图示了具有微处理器和微电子器件的可替换配置的RGA功率插入器。
图10图示了RGA功率插入器的底部视图。
图11图示了附接到母板并且具有多个加热器区段的RGA功率插入器。
图12图示了四个BGA封装之一到具有多个加热器区段的RGA功率插入器的附接。
图13示出安装在具有多个加热器区段的RGA功率插入器上的四个BGA封装。
图14图示了包括安装在RGA功率插入器上的集成电路和组件的计算机系统。
具体实施方式
以下详细描述返工栅格阵列（“RGA”）插入器的实施例。RGA插入器直接从功率供给单元接收功率。
RGA插入器的实施例增强母板上的电子组件、微处理器、存储器、集成电路和微电子器件的可配置性。RGA插入器的实施例帮助克服对与模板和插座相关联的功率递送的限制。
图1至3示出RGA插入器300的不同视图。图1是包括母板16、RGA插入器30、BGA封装24和电气组件34的组装件200的侧视图。RGA插入器30驻留在母板16与BGA封装24之间。BGA封装24包括集成电路26。
RGA插入器30具有基础层42，基础层42对于一个实施例是印刷电路板42。对于一个实施例，印刷电路板42由具有层压在两侧上的薄铜箔（未示出）的FR-4玻璃环氧树脂基底制成。对于某些实施例，可以使用多层印刷电路板42，其中预浸料和铜箔（未示出）用于制作附加的层。图案化印刷电路板42以在印刷电路板42的顶部和底部上形成铜迹线和焊盘（未示出）。还在印刷电路板42中钻孔（未示出）。
对于一个实施例，母板16也由具有铜迹线、金属焊盘和孔（未示出）的多层印刷电路板制成。
对于某些实施例，一个或多个加热器38嵌入在插入器30的印刷电路板（“PCB”）42中。加热器38中的每一个是嵌入在PCB 42中的金属电阻层。加热器中的每一个在向金属电阻层的端部施加电压时提供热量。加热器38驻留在PCB 42的区域中，所述区域是意图用于加热焊料以附接或拆卸电气器件、集成电路和组件的区域。
通过连接母板16和PCB 42上的焊盘（未示出）的焊球（或焊点）14的使用来将RGA插入器30附接到母板16。通过连接PCB板42和封装24上的焊盘（未示出）的焊球（或焊点）28的使用来将BGA封装24附接到插入器30。
连接器34附接到插入器30的PCB 42。对于一个实施例，连接器34是从功率线缆130接收图2中所示的公连接器120的母连接器，功率线缆130直接连接到向插入器30供给功率的功率供给单元150。经由连接器34对插入器30的功率连接绕过母板16。
具有绕过母板16的对插入器30的功率连接是有利的，因为母板上的迹线、焊盘和插座不能在不增加跨整个母板的铜含量的情况下应对较高电压、较高电流和较高功率，增加跨整个母板的铜含量可以急剧增加母板的成本。另一方面，插入器30的连接器34和加热器38被设计成应对较高功率。此外，向连接器34供给功率的一个或多个功率线缆也可以应对较高功率。
当向RGA插入器30的加热器38施加相对较高的功率时，加热器38可以熔化焊球28，从而允许BGA封装24的移除（拆卸）。然后可以取代于BGA封装24而附接新的或不同的BGA封装（未示出）。由加热器38提供的热量然后将熔化新的封装的焊球，并且允许附接到插入器30的PCB 42。
除了向加热器38供给较高功率之外，通过连接器供给的较高功率可以向集成电路26供给较高功率。对于一个实施例，集成电路26可以是具有较高功率要求的微处理器。
图2是在附接BGA封装24之前的RGA插入器30的透视图。
图2还示出用于经由公连接器120向RGA插入器30供给功率的功率供给单元150，公连接器120经由线缆130连接到功率供给单元150。功率供给单元150利用连接器162耦合到交流（“AC”）功率。对于一个实施例，功率供给单元150向计算机系统（未示出）供给功率，该计算机系统包括图1的母板16和图1和2的插入器30。功率供给单元150将110伏交流电压转换成5伏直流（“DC”）电压。对于一个实施例，功率供给单元150具有相对高的额定功率——例如300瓦。
公连接器120插入到母连接器34中，从而从功率供给单元150向RGA插入器30供给功率。通过功率组件的行51、62和63和路径110将功率从连接器34路由至加热器38。对于一个实施例，路径110和加热器38嵌入在印刷电路板42中。
功率组件51、62和63是与相对较高的功率的传输相关联的电气组件，对于一个实施例，包括电阻器、电容器、电感器和二极管。对于一个实施例，功率组件51、62和63包括向插入器30供给经调整的电压的电压调整器（“VR”）。
对插入器30的功率递送是直接的，因为功率没有经过图1的母板16上的铜迹线。对于一个实施例，图2的功率供给单元150被安装在计算机系统机架（未示出）上而不是在母板16上。功率经过可以应对较高功率的图2中所示的线缆130、公连接器120和母连接器34。相比之下，图1的母板16的迹线、连接器和插座不能应对较高功率。
由功率供给150提供并且经由插头120和连接器34路由至插入器30的较高功率可以用于利用未被路由通过母板16的较高功率连续地供给封装24中的器件26。由组件51、62和63供给的经调整的电压对于器件26的可靠操作尤其有用。对于各种实施例，器件26可以是微处理器、存储器或其它微电子器件或组件。插入器30可以向这样的较高功率器件26供给较高功率而不需要招致修改整个母板16以增加铜含量以应对较高功率的费用。
供给到连接器34的较高功率还可以由加热器38使用。被嵌入在图2中所示的区域180之下的加热器38提供足以使焊料熔化和回流的相对高的局部热量。来自加热器38的热量准许包含集成电路26的BGA封装24的附接、拆卸或重附接。区域180是图1和2中所示的BGA封装24的图1中所示的焊球（或焊点）28之下的区域。
插入器30的开口102为在诸如微处理器之类的一些集成电路的中心区域中发现的诸如电感器、电容器和电阻器之类的下侧组件提供空间。
图1的焊球（或焊点）28的下侧图案形成图2的区域180在其之下的栅格。考虑到来自局部区域180中的加热器38的热量使封装24的栅格阵列的焊球回流从而准许返工，插入器30称为返工栅格阵列插入器30。
图3是安装在计算机机架（未示出）的母板16上的RGA插入器30的透视图。使用图1中所示的焊球（或焊点）14将插入器30安装到母板16。对于一个实施例，焊球14驻留在图3的区域180之下的插入器30的下侧上的栅格阵列（或图案）中。来自在区域180内嵌入在印刷电路板42中的加热器38的热量提供局部热量，该局部热量准许插入器30关于母板16的附接、拆卸或重附接，考虑到该热量可以使图1的焊球14熔化和回流。
图3示出在将图1和2的封装24安装在插入器30上之前并且在将图2的公功率连接器120插入到图1-3的连接器34中之前的插入器30。图3还示出功率组件51、62和63以及插入器30中的开口180。
图4和5图示了提供在插座380中安装集成电路326并且向集成电路326供给较高功率的有利方式的实施例。图4是组装件300的透视图，对于一个实施例，组装件300包括安装在遗留（legacy）插座380中的微处理器。组装件300包括插入器230，插入器230采用围绕插座380的周界的框架的形式。换言之，插入器230具有其中驻留插座380的中部中的开口。通过插入器230的下侧上的焊球（或焊点）栅格阵列314的使用将插入器230安装在母板16上。插入器230使用印刷电路板242作为基础层。
母功率连接器234安装在插入器230上。母功率连接器234可以与公连接器120连接，公连接器120经由导线130连接到功率供给单元150。功率供给单元150是在连接器162处接收AC功率的AC到DC电压供给。插入器230在没有功率流过母板16的情况下从连接器234接收相对高的功率。如以上所讨论的，存在对于除非更换昂贵的铜密集母板否则母板16可以递送多少功率的限制。插入器230包括安装在PCB 242上以调整功率的电子组件251和262。
对于一个实施例，微处理器326驻留在封装240上。封装240进而被插入在插座280中，对于一个实施例，插座280是连接盘栅格阵列（“LGA”）插座。对于一个实施例，插座280在加利福尼亚州圣克拉拉的英特尔公司的LGA 1156插座中。对于一个实施例，封装240是倒装芯片LGA封装，其具有在封装240的下侧上的导电金属焊盘的栅格（未示出）。
对于一个实施例，金属功率路径210和220从连接器234延伸到封装240。在没有通过母板16的功率路径的情况下，连接器234连同电子组件251和262向微处理器326供给较高的经调整的功率，包括在微处理器326的使用期间。这对于具有较高功率要求的微处理器是有利的。
对于其它实施例，可以取代于微处理器326而使用诸如存储器之类的另一微电子器件。插入器230向这样的器件提供经调整的较高功率。
封装240具有延伸超过LGA插座380的边缘的侧翼部（或延伸部）340和341。对于一个实施例，封装240的侧部342还延伸超过插座240。对于一个实施例，封装240的侧部343不延伸超过LGA插座380。
对于一个实施例，加热器338和339嵌入在插入器230的PCB 242中在驻留于封装240的相应翼部340和341下方的位置368和369处。加热器338和339中的每一个是嵌入在PCB242中的金属电阻层。金属功率路径210还提供用于从连接器234到加热器338的功率的路径。金属功率路径220还提供用于从连接器234到加热器339的功率的路径。对于一个实施例，金属功率路径210和220嵌入在插入器230的PCB 242中。
延伸部（翼部）340的下侧包含具有相应焊点（或焊球）328的金属焊盘的栅格（未示出）。焊球（或焊点）328连接到插入器230的位置368的顶侧上的相应金属焊盘（未示出）。类似地，延伸部（翼部）341的下侧包含具有相应焊球（或焊点）329的金属焊盘的栅格（未示出）。那些焊球（或焊点）329连接到插入器230的位置369的顶侧上的相应金属焊盘（未示出）。
当经由连接器234和金属功率路径210向位置368处的加热器338供给相对高的功率时，加热器338加热到相对高的温度。这进而熔化驻留在翼部（延伸部）340的下侧上的金属焊盘与插入器230的位置368的顶侧上的金属焊盘之间的焊球（或焊点）328。类似地，当经由连接器234和金属功率路径220向位置369处的加热器339供给相对高的功率时，加热器339加热到相对高的温度。这进而熔化驻留在翼部（延伸部）341的下侧上的金属焊盘与插入器230的位置369的顶侧上的金属焊盘之间的焊球（或焊点）329。
封装240的相应翼部（延伸部）340和341之下的焊球（或焊点）328和329的熔化允许关于LGA插座380附接、拆卸或重附接封装240。
当焊球（或焊点）328和329熔化时，这允许从LGA插座380移除封装240。翼部340和341不再经由焊球被附接到插入器230的区368和369。然后可以从LGA插座380提出封装240。
另一方面，并且当焊球（或焊点）328和329在从加热器338和339移除功率（并且加热器338和339冷却下来）之后凝固时，封装240稳固地附接在LGA插座380中。换言之，翼部（延伸部）340和341经由焊球被附接到插入器230。插入器230继而被附接到母板16。翼部340和341到插入器230的附接保持封装240被接合在LGA插座380中。
对于一个实施例，在封装240置于LGA插座380中之后并且在焊球（或焊点）338和339正在凝固的同时，向下的力或负载施加到封装240。该力或负载帮助将封装240在LGA插座380中保持就位，考虑到LGA插座380中的接触件（未示出）具有弹簧力。在焊球（或焊点）338和339凝固之后力或负载被移除。
考虑到分离的独立负载机构（“ILM”）不是保持插座380中的封装240所必需的，使用翼部340和341以经由焊球将封装240附接到插座230是有利的。这帮助降低成本和复杂度，并且还导致较小的总体结构。
一旦封装240附接到插座380并且通过翼部340和341对插入器230的稳固附接而保持就位，热沉350可以放置在微处理器326的顶部上。可以通过经由孔395至398附接到母板16之下的助推板352来使热沉350保持就位。
加热焊球（或焊点）328和329进而允许它们熔化，从而允许从LGA插座380移除封装240。一旦移除由焊球（或焊点）328和329提供的稳固附接力（由于那些焊球的熔化），由LGA插座380的接触件（未示出）提供的弹簧力将封装240向上推出插座380。一旦移除热沉350，封装240然后可以从LGA插座380移除。
对于另一实施例，加热器338和339驻留在封装240的相应翼部（延伸部）340和341中而不是在插入器230的位置368和369中。对于该实施例，金属功率路径210和220从连接器234延伸到封装240，并且与相应翼部340和341中的相应加热器338和339连接。
图6至9示出插入器的其它实施例。使用表面安装技术将返工栅格阵列功率插入器430表面安装到母板16，表面安装技术诸如将插入器430的下侧上的金属焊盘（未示出）与母板16上的金属焊盘（未示出）耦合的焊球（未示出）的栅格。
对于一个实施例，插入器包含嵌入在插入器430中的16个加热器570至585。加热器570至585中的每一个形成加热器区段。结果是插入器430具有16个加热器区段470至485。
插入器430经由（1）插入器430上的连接器434，（2）连接器120和（3）功率线缆130从功率供给150直接接收DC功率。功率供给150经由连接器162接收AC功率。该直接功率路线意味着插入器430不经受与到诸如母板16之类的母板上的迹线或到插座连接的功率递送相关联的较低功率限制。
插入器430包含功率组件451以帮助管理供给到插入器430的功率。
对于一个实施例，从连接器434向开关468发送功率。开关468进而连接到相应加热器区段470至485的加热器575至585。开关468允许人们选择加热器570至585中的哪个或哪些加热器从连接器434接收高功率。因此，可以同时为一个、一些、没有或全部加热器570至585供电。因此，插入器430允许加热器570至585和加热器区段470至485是独立可控的。
对于一个实施例，开关468可以由软件来控制。
对于可替换的实施例，去除开关468。对于该实施例，连接器434的端子连接到相应的加热器570至585。通过向连接器434的相应端子提供功率来为加热器570至585中的特定加热器提供功率。
具有多个加热器区段470至485准许组件关于返工栅格阵列插入器430的选择性附接、拆卸或重附接。因此，在使用母板16的电子系统的初始构建之后，可以移除和添加电子组件。这增强可配置性。
如图7中所示，对于一个实施例，使用表面安装技术（诸如相应的球状栅格阵列）将微电子器件510至516初始安装到RGA插入器430。微电子器件510至516可以是例如存储器或其它集成电路。如图7中所示，微电子器件510至513被安装在相应的加热器区段470至473中。微电子器件514被安装在加热器区段481中。微电子器件515被安装在加热器区段484中。微电子器件516被安装在加热器区段482中。
对于一个实施例，在插入器430的初始配置之后，用户希望添加包含微处理器504的封装502，如图7中所示。对于一个实施例，通过使用开关468向加热器区段474至481和484施加功率。然后，一旦其焊球附接（未示出）由于从加热器区段481和484施加的热量而熔化，移除微电子器件514和515。然后封装502被安装在加热器区段474至481之上。来自加热器区段474至481的热量允许封装502之下的球状栅格阵列（未示出）的焊球熔化。一旦从加热器区段474至481移除热量，则封装502之下的球状栅格阵列（未示出）的焊球凝固。结果是封装502附接到插入器430。
图8示出封装502附接到插入器430的最终结果。图8示出还可以通过加热器区段483、484和485的使用在插入器430上安装附加的微电子器件517至519。
通过加热器区段470至485的使用，微电子器件的其它配置是可能的。图9示出包括微电子器件511、512、517和518连同包含微处理器504的封装502的配置的示例。对于一个示例，微电子器件511、512、517和518均是存储器。
插入器430可以用于直接且连续地向封装502和微处理器504供给较高的功率，从而绕过母板16。如果微处理器504具有较高的功率要求，则这是有利的。电气组件确保电压的调整以改进可靠性。由插入器430供给的较高功率还可以供给插入器430上的其他微电子器件，诸如图9中所示的器件511、512、517和518。那些其它器件可以是各种类型的器件，包括存储器和其它集成电路和组件。
考虑到可以添加或移除组件，从而允许现场或工厂处的改变，返工栅格阵列插入器430是有利的。例如，可以重配置与微处理器相关联的存储器组件。作为另一示例，更强大的微处理器可以替换较早世代的微处理器。
对于其它实施例，插入器430可以具有少于16个加热器区段470至485或多于16个加热器区段。对于其它实施例，可以在插入器430处本地控制或远程控制开关468。
图10至13示出插入器的再其它的实施例。
图10示出返工栅格阵列插入器630的下侧692。下侧692包含导电金属焊盘的栅格696。
插入器630还具有不包含引脚或金属焊盘的翼部（即延伸部）631和632。
对于一个实施例，图10的插入器630被配置成与插座是引脚兼容的。对于一个实施例，插入器630包括没有金属焊盘的中心区域694。
对于其它实施例，插入器630的下侧692具有金属焊盘的不同栅格696，并且与插座不是引脚兼容的。对于其它实施例，插入器630包括中心区域694中的金属焊盘。
对于一个实施例，插入器630翻过来并且安装在母板16上，如图11中所示。通过施加热量并且然后冷却来使驻留在插入器630的栅格696的金属焊盘与母板16上的金属焊盘（未示出）之间的焊球回流，将插入器630电气和机械附接到母板16。
插入器630具有四个区段670至673，其包含相应的嵌入式加热器770至773。加热器770至773中的每一个通过安装在插入器630的顶侧629上的加热器开关668独立可控。
金属焊盘的栅格880至883在相应区段670至673的顶侧上。栅格880至883中的每一个与要安装在相应区段中的微电子器件是引脚兼容的。对于一个实施例，微电子器件是LGA封装。对于另一实施例，微电子器件是BGA封装。
加热器770至773经由开关668接收功率，开关668进而连接到安装在插入器630上的连接器634。在功率供给150的连接器120插入到连接器630中时，功率供给150向插入器630提供DC功率。连接器120通过导线130连接到功率供给150。功率供给150从连接器162接收AC功率。安装在插入器630的顶侧629上的功率组件651帮助管理供给到插入器630的功率，从而供给经调整的电压。
开关668准许人们选择加热器770至773中的哪个或哪些加热器从连接器634接收高功率。因此，可以同时为加热器770至773中的一个、一些、没有一个或全部供电。因此，RGA插入器630允许加热器770至773和加热器区段670至673独立可控。
对于一个实施例，开关668是软件控制的。
对于可替换的实施例，不存在开关668，并且通过向连接器634的相应端子选择性地施加功率来向加热器770至773选择性地施加功率。
具有多个加热器区段670至673准许组件关于RGA插入器630的选择性附接、拆卸或重附接。因此，在使用母板16的电子系统的初始构建之后，可以移除和添加电子组件。这增强可配置性。
对于一个实施例，加热器770至773还可以用于使插入器630之下的焊料回流以允许将插入器630附接到母板16或从母板16拆卸。
如图12中所示，对于一个实施例，使用表面安装技术（诸如球状栅格阵列（未示出））将微电子器件612最初安装到加热器区段672中的RGA插入器。对于另一实施例，微电子器件16在直接放置在插入器630上的LGA封装中，并且在LGA封装与插入器630之间使用直接焊料附接来附接。对于一个实施例，微电子器件612可以是微处理器。对于另一实施例，微电子器件612可以是存储器。对于其它实施例，微电子器件612可以是另一类型的集成电路或电气组件。
对于一个实施例，在插入器430的初始配置之后，用户希望添加微电子器件610、611和612，如图12中所示。对于一个实施例，微电子器件放置在加热器区段670、671和673中，如图12和13中所示。然后通过开关668向相应的加热器区段670、671和673的加热器770、771和773施加功率。来自相应加热器区段670、671和673中的加热器770、771和773的热量使微电子器件610、611和613下侧上的BGA焊球（焊点）（未示出）回流。在焊球熔化之后，通过关断开关668或关断功率供给150来从加热器区段670、671和673移除功率。焊球然后在冷却之后凝固，从而使微电子器件610、611和613在插入器630的顶侧629上附接就位。凝固的焊球（未示出）将连接微电子器件610、611和613的相应下侧上的金属焊盘（未示出）与相应区段670、671和673中的插入器630的顶侧629上的金属焊盘880、881和883。
微电子器件610、611和613可以是各种器件，包括存储器、微处理器、集成电路和电气组件。
对于其它实施例，插入器630可以具有比区段670至673更多或更少的区段。
对于其它实施例，可以以任何组合为加热器770至773供电，并且附接、拆卸或重附接各种微电子器件。
除了增强可配置性之外，考虑到微电子器件610至613可以是微处理器，插入器630准许增加的处理器密度。
插入器630可以用于直接且连续地向微电子器件610、611、612和613供给经调整的较高功率，绕过母板16。这对于诸如微处理器之类的具有高功率要求的微电子器件是有利的。
可以结合以上结合图1至13描述的RGA插入器使用各种制造技术。
对于一个或多个实施例，可以省略或以不同于本文所图示或描述的顺序执行本文所描述的方法。
如在前述说明书中使用的术语“在……之上”、“去到”、“在……之间”和“在……上”是指一层关于其它层的相对位置。在另一层“之上”或“上”或者键合“到”另一层或与另一层“接触”的一层可以与该另一层直接接触，或者可以具有一个或多个居间层。
以上结合半导体封装的一个或多个实施例提供的描述还可以用于其它类型的集成电路（“IC”）封装和混合逻辑存储器封装堆叠。
如图14中描绘的计算机系统1000（还称为电子系统1000）可以采用根据若干所公开的实施例中的任一个以及如在本公开中阐述的其等同物的具有直接功率的一个或多个返工栅格阵列插入器。计算机系统1000可以是移动设备，诸如上网本计算机或无线智能电话。计算机系统1000可以是台式计算机。计算机系统1000可以是手持阅读器。计算机系统1000可以是服务器系统。计算机系统1000可以是超级计算机或高性能计算系统。
对于实施例，电子系统1000是计算机系统，其包括电气耦合电子系统100的各种组件的系统总线1020。根据各种实施例的，系统总线1020是单个总线或总线的任何组合。电子系统1000包括向集成电路1010提供功率的电压源1030。对于一些实施例，电压源1030通过系统总线1020向集成电路1010供给电流。
集成电路1010电气耦合到系统总线1020并且包括根据实施例的任何电路或电路的组合。对于实施例，集成电路1010包括可以是任何类型的处理器1012。如本文所使用的，处理器1012可以意指任何类型的电路，诸如但不限于，微处理器、微控制器、图形处理器、数字信号处理器或另一处理器。在实施例中，在诸如图1至13的插入器30、230和430之类的返工栅格功率插入器上安装处理器1012。在实施例中，在处理器的存储器高速缓存中发现静态随机存取存储器（“SRAM”）实施例。可以包括在集成电路1010中的其他类型的电路是定制电路或专用集成电路（“ASIC”），诸如用于使用在无线设备中的通信电路1014或用于服务器的通信电路，无线设备诸如蜂窝电话、智能电话、寻呼机、便携式计算机、双向无线电设备和类似的电子系统。对于实施例，集成电路1010包括管芯上存储器1016，诸如静态随机存取存储器（“SRAM”）。对于实施例，集成电路1010包括嵌入式管芯上存储器1016，诸如嵌入式动态随机存取存储器（“eDRAM”）。
对于实施例，集成电路1010被补充有随后的集成电路1011。有用的实施例包括双处理器1013和双通信电路1015和双管芯上存储器1017，诸如SRAM。在实施例中，双集成电路1010包括嵌入式管芯上存储器1017，诸如eDRAM。
对于实施例，电子系统1000还包括外部存储器1040，外部存储器1040进而可以包括适合于特定应用的一个或多个存储器元件，诸如以随机存取存储器（“RAM”）的形式的主存储器1042、一个或多个硬盘驱动器1044和/或处置可移除介质1046的一个或多个驱动器，可移除介质1046诸如盘、压缩盘（“CD”）、数字可变盘（“DVD”）、闪速存储器驱动器和本领域中已知的其他可移除介质。根据实施例，外部存储器1040还可以是嵌入式存储器1048，诸如管芯堆叠中的第一管芯。
对于实施例，电子系统1000还包括显示设备1050、音频输出1060。在实施例中，电子系统1000包括诸如控制器之类的输入设备1070，其可以是键盘、鼠标、跟踪球、游戏控制器、麦克风、语音识别设备或向电子系统1000中输入信息的任何其它输入设备。在实施例中，输入设备1070是相机。对于实施例，输入设备1070是数字声音记录器。对于实施例，输入设备1070是相机和数字声音记录器。
如本文所示出的，集成电路1010可以实现在数个不同的实施例中，包括根据若干所公开的实施例及其等同物中的任何一个的附接到RGA功率插入器的封装衬底、电子系统、计算机系统、制造集成电路的一个或多个方法，以及根据如在此在各种实施例中阐述的若干所公开的实施例及其本领域所认识到的等同物中的任何一个的制造包括附接到RGA功率插入器的封装衬底的电子组装件的一个或多个方法。元件、材料、几何形状、尺寸和操作顺序全部可以变化以适合于特定I/O耦合要求，包括阵列接触件计数、用于嵌入在根据附接到RGA功率插入器实施例的若干所公开的封装衬底及其等同物中的任何一个的处理器安装衬底中的微电子管芯的阵列接触件配置。可以包括基础衬底，如通过图14的虚线所表示的。还可以包括无源器件1032，如同样在图14中所描绘的。
以下是实施例的示例。
对于一个实施例，一种插入器包括可安装在母板与封装之间的基础层。加热器嵌入在基础层中以提供局部热量以使焊料回流以使得能够附接或拆卸封装。连接器安装在基础层上并且耦合到加热器和封装。连接器提供直接与功率供给并且不经由母板的连接路径。
对于另一实施例，插入器还包括功率组件，其安装在基础层上并且耦合到连接器、到加热器和到封装，其中功率组件提供电压调整。
对于另一实施例，插入器的基础层是印刷电路板。
对于另一实施例，封装是球状栅格阵列（“BGA”）封装。
对于另一实施例，一种插入器包括基础层，所述基础层安装在母板上。加热器提供局部热量以使焊料回流以使得能够关于插座附接或拆卸封装。封装包括超出插座的可焊接延伸部。对于一个实施例，加热器嵌入在基础层中，并且可焊接延伸部驻留在加热器上方。对于另一实施例，加热器嵌入在封装的可焊接延伸部中。连接器安装在基础层上并且耦合到加热器和封装。连接器提供直接与功率供给而不经由母板的连接路径。
对于一个实施例，插入器的基础层构造安装在母板上的插座的周界。
对于另一实施例，插入器的基础层驻留在插座与母板之间。
对于另一实施例，插入器还包括安装在基础层上的功率组件，其中功率组件提供电压调整。
对于一个实施例，插入器的基础层是印刷电路板。
对于一个实施例，插座是连接盘栅格阵列（LGA）插座，并且封装包括LGA封装。
对于另外的实施例，一种插入器包括可安装在母板与多个封装之间的基础层。多个加热器区段嵌入在基础层中以提供局部热量以使焊料回流以使得能够分别附接或拆卸所述多个封装。连接器安装在基础层上并且耦合到所述多个加热器区段和所述多个封装。该连接器提供直接与功率供给并且不经由母板的连接路径。
对于一个实施例，插入器还包括功率组件，其安装在基础层上并且耦合到连接器、到加热器区段和到所述多个封装。
对于一个实施例，插入器的基础层是印刷电路板。
对于一个实施例，所述多个封装中的每一个是球状栅格阵列（BGA）封装。
对于另一实施例，一种插入器包括具有用于接收多个封装的金属焊盘的多个区段的基础层，其中基础层可安装在母板上。多个加热器区段嵌入在基础层中以提供局部热量以使焊料回流以使得能够关于基础层的顶侧分别附接或拆卸所述多个封装。连接器安装在基础层上并且耦合到所述多个加热器区段和所述多个封装。连接器提供直接与功率供给并且不经由母板的连接路径。
对于一个实施例，插入器还包括功率组件，其安装在基础层上并且耦合到连接器、到所述多个加热器区段和到所述多个封装。
对于一个实施例，插入器的基础层是印刷电路板。
对于一个实施例，所述多个封装中的每一个是球状栅格阵列（BGA）封装。
对于一个实施例，所述多个封装中的每一个是连接盘栅格阵列（LGA）。
在前述说明书中，描述关于具体的示例性实施例。然而，将明显的是，可以在不脱离于更宽精神和范围的情况下对其做出各种修改和改变。相应地，说明书和附图要以说明性而不是限制性含义来对待。

Claims (21)

1.一种插入器，包括：
基础层，其可安装在母板与封装之间；
加热器，其嵌入在基础层中以提供局部热量以使焊料回流以使得能够实现封装的附接或拆卸中的至少一个；
连接器，其安装在基础层上并且耦合到加热器和封装以提供直接与功率供给并且不经由母板的连接路径。
2.权利要求1所述的插入器，还包括功率组件，其安装在基础层上并且耦合到连接器、到加热器和到封装，其中所述功率组件提供电压调整。
3.权利要求1所述的插入器，其中所述基础层包括印刷电路板。
4.权利要求1所述的插入器，其中所述封装包括球状栅格阵列（“BGA”）封装。
5.一种插入器，包括：
安装在母板上的基础层；
加热器，其提供局部热量以使焊料回流以使得能够实现封装关于插座的附接或拆卸中的至少一个，其中所述封装包括超出插座的可焊接延伸部；
连接器，其安装在基础层上并且耦合到加热器和封装以提供直接与功率供给而不经由母板的连接路径。
6.权利要求5所述的插入器，其中所述基础层构造安装在母板上的插座的周界。
7.权利要求5所述的插入器，其中所述基础层驻留在插座与母板之间。
8.权利要求5所述的插入器，其中所述加热器嵌入在基础层中，并且其中所述可焊接延伸部驻留在加热器上方。
9.权利要求5所述的插入器，其中所述加热器嵌入在封装的可焊接延伸部中。
10.权利要求5所述的插入器，还包括功率组件，其安装在基础层上，其中所述功率组件提供电压调整。
11.权利要求5所述的插入器，其中所述基础层包括印刷电路板。
12.权利要求5所述的插入器，其中所述插座包括连接盘栅格阵列（LGA）插座，并且所述封装包括LGA封装。
13.一种插入器，包括：
基础层，其可安装在母板与多个封装之间；
多个加热器区段，其嵌入在基础层中以提供局部热量以使焊料回流以分别使得能够实现所述多个封装附接或拆卸中的至少一个；
连接器，其安装在基础层上并且耦合到所述多个加热器区段和所述多个封装以提供直接与功率供给并且不经由母板的连接路径。
14.权利要求13所述的插入器，还包括功率组件，其安装在基础层上并且耦合到连接器、到加热器区段和到所述多个封装。
15.权利要求13所述的插入器，其中所述基础层包括印刷电路板。
16.权利要求13所述的插入器，其中所述多个封装中的每一个包括球状栅格阵列（BGA）封装。
17.一种插入器，包括：
具有用于接收多个封装的金属焊盘的多个区段的基础层，其中所述基础层可安装到母板；
多个加热器区段，其嵌入在基础层中以提供局部热量以使焊料回流以分别使得能够实现所述多个封装关于基础层的顶侧的附接或拆卸中的至少一个；
连接器，其安装在基础层上并且耦合到所述多个加热器区段和所述多个封装以提供直接与功率供给并且不经由母板的连接路径。
18.权利要求17所述的插入器，还包括功率组件，其安装在基础层上并且耦合到连接器、到所述多个加热器区段和到所述多个封装。
19.权利要求17所述的插入器，其中所述基础层包括印刷电路板。
20.权利要求17所述的插入器，其中所述多个封装中的每一个包括球状栅格阵列（BGA）封装。
21.权利要求17所述的插入器，其中所述多个封装中的每一个包括连接盘栅格阵列（LGA）封装。
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