CN1098620C - 用于将电气组件尤其是集成电路可拆卸地连接到印刷电路板上的接触装置 - Google Patents
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Abstract
该接触装置是一种用于将一个电气组件,尤其是一种具有许多的引出端触头的集成电路可拆卸地连接到一个印刷电路板上的连接装置,这些引出端触头以一种焊球格状阵列(BGA)、一个列式格状阵列(CGA)、一种焊盘格状阵列(LGA)形式放置,或者集成电路是倒装片式的。在一个支承件中,许多接触销成一种格状安放在孔眼中。这些接触销从孔眼中伸出到面向印刷电路板的一边上并与印刷电路板的接触区域一起作表面安装。每个孔眼的一个自由端区给基本是圆顶形的引出端触头作导向用。在一个接触销的端部和一个引出端触头之间有一个桥接的空隙,用于与一个接触元件例如一个轴向可压缩的螺旋弹簧建立一个电连接。利用几个周边式安放到集成电路上的压紧元件,将集成电路向下压在支承件上。即使用许多引出端触头,也可以用一个比较小的压紧力在引出端触头和有关的接触销之间达到一种良好的电接触。这特别是由于用按照本发明的接触装置,不需要克服轴向作用的摩擦力来建立接触。
Description
本发明涉及一种接触装置,用于将一种具有许多引出端触头的电气组件,例如一种BGA式(焊球格状阵列)、CGA式(列式格状阵列)、LGA式(焊盘格状阵列)或倒装片式的集成电路可拆卸地连接到一块印刷电路板上,该电气组件具有许多导电接触销、它们可直接连接到印刷电路板上,并在连接好的状态下大致成直角从印刷电路板伸展开来,每个接触销都连接到印刷电路板的至少一个导体线路上,用于建立一种电连接。本发明还涉及两块印刷电路板之间的板-板连接。
用于生产集成电路的技术和方法近年来已不断得到改进。这个领域的技术进展还看不到尽头。这些经常的进一步发展已导致集成电路变得越来越大和越来越复杂。从集成在一块芯片上的单一电子基本组件如晶体管、二极管、电阻等开始,其间集成电路已逐渐变成包括成千上万个基本组件。随着集成电路复杂程度的增加,必须要解决并且必须反复不断地以新的方式解决和改进的一个大问题是,电接点的引出问题。其间这些接头的数目不再限于只是几个,而是在今日可能已经很容易成为超过600的数量级。
这类大规模集成(LSI)电路,例如计算机技术中的运算单元,也可能相当昂贵。因此产生了一种连接装置,它代替集成电路被焊接到印刷电路板上。一个连接装置具有以如下方式形成的接触装置,即集成电路可以插入方式连接到连接装置上。这样,非常复杂的集成电路就可以随时更换。尤其是,当更换具有很多引出端的集成电路时,人们不会有因去焊操作而破坏其中安放有许多个其它电子组件的印刷电路板的导体线路的危险,由于有许多引出端,所以去焊操作不容易很准确。有些集成电路基本上制成为矩形板件。这些集成电路可以插入一种框架形连接装置中。在那里,对集成电路的每个引出端都有一个弹簧触片。设置这种连接装置用于安装相应于塑料引线芯片载体(PLCC)结构形式的集成电路。
在另一类十分复杂的集成电路中,它们的引出端是在壳体底面上以有的形式引出。这些是具有安放在所谓销式格状阵列(PGA)中的引出端的集成电路。对这些集成电路来说,连接装置提供接触销,它们安放在对应于集成电路的引出销阵列的一个塑料片中。接触销基本上为插口形式,这些插口在一边可以插入印刷电路板上的一个孔障板中并在那儿钎焊到导体线路上,而在另一边每个插口内具有接触弹簧,用于保证与所放进的接触销有良好的电接触。
这两种连接装置具有缺点,特别是在集成电路具有很多电气接头的情况下,必须花相当大的力气用于将集成电路插入连接装置中及用于从连接装置中取出该电路。因此集成电路被破坏的危险是不可忽视的。
而且,特别是用上述第二种类型的连接装置,将一个欲插入的集成电路对中在接触销上也特别不容易。在不良对中的情况下经常发生集成电路的引出销接头过度弯曲并在弄直时折断。
大规模集成电路的设计同样适用于表面安装工艺(SMT)技术。因此,在这种场合,以一种格状阵列安放的一个集成电路的引出端例如不再制成销状,而是制成基本上是截球段形状。因此,对每个引出端不用销子,而是用从集成电路壳体下面伸出的一个截球段,也就是说,最好是用一个半球段。这种集成电路的引出端安排已知是用术语焊球格状阵列(BGA)。这种集成电路的圆顶形引出端在以后连接到一个印刷电路板上的过程中,被直接焊接到该印刷电路板的接触区。在随后发现这样连接好集成电路不起作用或功能出故障的情况下,才将该集成电路取下并用另一个集成电路替换只是花费很大且经常有破坏印刷电路板的危险。由于这种操作而导致不能再用的印刷电路板的故障率相当地大。
本发明的任务是提供一种接触装置,特别是一种连接装置,它也能将这种最后说到的一类集成电路可互换地安放到一个印刷电路板上。同时,即使具有极大量的引出端,也对每个引出端保证产生可靠的接触,并且用于插入或取出集成电路所消耗的力依然是如此之小,以致在任何情况下,都能排除由于太大力的作用而引起集成电路的损坏。
按照本发明,这个任务用通过以样的一接触装置来予以解决,即用于将一个具有许多引出端触头的电气组件可拆卸地连接到一个印刷电路板上的接触装置,包括:一个支承件,它安放在所述电气组件与印刷电路板之间并包括许多象所述引出端触头一样安放的孔眼;许多导电的接触销,它们可直接连接到印刷电路板上,并且在连接好的状态下大约成直角从印刷电路板伸展开来;每个接触销安放在所述孔眼的其中一个之中,并连接到印刷电路板的至少一个连接线路上,用于建立一种电连接;这些接触销制成单件;一个空隙,它是在每个所述孔眼中从每个接触销与组装好的电气组件的与之有关的引出端触头之间的接触销自由端伸展开来的;和该空隙用一个轴向可压缩的导电接触元件桥接,用于建立接触销与电气组件的引出端触头之间的一种电连接。
这种解决方案具有的优点是,首先,接触销的制造,因为它们制成单件,所以比较简单并且成本低。因为可压缩或弹性的接触元件基本上是简单地安放在面向集成电路引出端触头的自由端上并且在轴向方向上起作用,所以在接触销本身中不必有具有任何插入的弹簧元件的插座式凹槽。因此接触销的外径可以保持比较小,以便可以将由集成电路的引出端触头所确定的格栅保持下来而没有任何值得一提的问题。在每个接触销对面的集成电路的、基本是圆顶形的引出端触头同样仅在可压缩接触元件的轴向方向上起作用。同早期的销的安排相比较,没有必要在集成电路的引出端触头上产生用于将该集成电路压入连接装置中所必需的侧向摩擦力。在按照本发明的接触装置中用于插入集成电路所必需的力只是根据引出端触头的数目和用于压缩从每个接触销端伸展开来的接触元件所必需的力予以决定。这个力,与用于将具有引出端销的集成电路插入一个相应的连接装置中所需的力相比,是比较小的。结果是,甚至当集成电路壳体的下面不是绝对平坦、或不是所有的圆顶形引出端触头都同样地制成,并从集成电路的下面伸出同样距离时,接触也是无故障的。例如在引出端触头镀锡之后,很可能就是这种情况。
正如已经说过的,一个集成电路最好是打算作为一种电气组件。然而,本发明将不受其限制,而且还适于其它的具有类似引出端触头装置的可能存在的电气组件。
本发明特别适用于其引出端触头安放在一个焊球格状阵列(BGA)中、一个列式格状阵列(CGA),一个焊盘格状阵列(LGA)中的那些组件。本发明的思想进一步扩大到翻装片或两个印刷电路板之间的相互连接。
在充分的试验中已经发现,可压缩的导电接触元件最好是一个螺旋弹簧,每个接触销设置一个螺旋弹簧。这种弹簧能够以一种比较简单的方式固定到一个接触销上,其中一个延伸部分接通到后者的端部,接触弹簧可以压住在该端部上。因此,在一个电镀过程中,接触销和螺旋弹簧在一起可以镀铜,并且在以后例如可以镀锡。因此在这个操作之后,由于镀了另外的金属,螺旋弹簧仍然保持在接触销的端部上。
一个进一步的优选实施例提供可压缩的导电接触元件用的一种橡胶弹性垫,垫中嵌入靠近但隔开的细镀金金属丝。该橡胶弹性垫可以是一种硅酮橡胶制造的。这种垫可在市场上买到并可以例如通过日本的信越公司(SHIN-ETSU)生产。这些垫的厚度在0.3和1mm之间,各金属丝穿过垫,并沿着垫两侧上的平面切齐,各丝的相互间距达到0.05到0.1mm。
最好是,用于本申请的垫的切割尺寸是,使它至少相当于电气组件壳体底面的侧向尺寸或形状,并因此使它盖住电气组件的所有引出端触头。
垫放在其上面的接触销的端部的制作方式是,使其中n根细金属丝被接触销的前面接触。业已证实,在这种场合,接触销的端部最好制成稍带碟形,具有一个环形、无锐边的碟形凸缘,或近似设计成一种包括几个无锐边的齿的冠状构件。当然,在这里未详细说明的接触销端部的其它设计也是可能的。可以设想,例如把这些方式结合起来。这样,可以保证通过几根,但至少通过一根金属丝在接触销端部与电气组件的引出端触头之间可靠地产生接触,该电气组件位于远离接触销的垫的这边上。
一个优选实施例进一步提供可以将接触装置的接触销安放在一个板状支承件中,这种支承件可以用一种环氧树脂材料或用一种热塑性合成材料制造。有利的是,接触销被插入板状支承件的孔中,其中一些面向印刷电路板的接触销从该支承件伸出,并形成用于一种已知的与印刷电路板的连接技术例如作为一种焊接销钉,或用于表面安装装置(SMD)组件。面向电气组件的接触销的端部不从板状支承件中伸出,但是在孔眼中的端部相对于支承件的表面缩回。因而达到下面目的,即在用一种电绝缘材料制成的支承件中,每个孔眼的最上面区域用作电气组件相关引出端触头的一个导向件。根据所选定的孔眼的直径或孔眼的导向件区域的直径,可以实现引出端触头伸进深些或浅些的目的。可以设置成使引出端触头能伸进孔眼中如此之远,以致组件的底面座靠在支承件的顶部上。然而,所述接触销与引出端触头之间的空隙总是存在的,而与伸进深度无关。有待装上的电气组件已经正确对中和随后压下之后,该电气组件的引出端触头与接触销才会通过可压缩的接触构件产生可靠的接触。通过孔眼的端部的导向作用可避免不正确的或歪向的插入。
在具有橡胶弹性垫的实施例中,支承件被分成两个叠置的平板,橡胶弹性垫安放在这两个平板之间。接触销安装在一个平板的孔眼中,并基本上刚刚伸出在面向另一个平板的表面之外。另一个平板的孔眼是空而无物的,并用作电气组件圆顶形引出端触头的导向件。支承件的两个平板之间放置了可压缩垫,它们例如是用螺钉拧在一起的、铆接的、或以某种其它的普通方法相互结合在一起的。
有利的是,接触销是压入孔眼中的,因而它们牢固地固定在孔眼中。
按照本发明的接触装置同样包括一个压紧装置,用于将电气组件的引出端触头向下压在螺旋弹簧或橡胶弹性垫上。该压紧装置被制成可从接触装置中卸掉,在电气组件就位之后放置在接触装置上,并在电气组件壳体的顶部产生一个基本上垂直于印刷电路板方向的力。因而可压缩的电接触元件、螺旋弹簧或具有细金属丝的橡胶弹性垫被压在电气组件的引出端触头和在其对面的接触销之间,并在引出端触头和接触销之间产生电接触。
压紧装置可以制成:或是一个弹簧,当插入时,该弹簧压在电气组件上;或是它可以包括非弹簧的压紧元件,可用螺钉将其拧在印刷电路板或支承件上。在此情况下,在每个压紧元件上存在的一个薄片压在组件的顶部上。因此为了使压紧元件的总高度不必适合电气组件的厚度,可以设想在压紧薄片中安放一个调节装置,例如一个调节螺钉,用它可以调节作用在电气组件顶部上的力。
压紧装置另外还可以这样制成,即使它包括另外的导向装置,用于沿着其侧面给电气组件导向。
利用想出的设计,可以将接触装置制做得很小。因此,例如从支承件的一个边缘到最近的接触销的距离至多不过5.2mm。由具有插入的接触销的支承件形成的连接组件的总高度同样仅仅达到至多4.1mm的程度。这些小的尺寸与电气组件的冠状结构模式一起具有极为有利的效果。
下面通过附图和示范性实施例详细说明本发明。
图1示出按照本发明的一个接触装置的第一实施例的侧视图;
图2示出按照图1的接触装置的顶视平面图;
图3示出图1中指定为III的、这个接触装置的放大细部;
图4示出图3中指定为IV的、这个接触装置的放大细部;
图5示出按照本发明的接触装置第二示范性实施例的侧视图;
图6示出按照图5的接触装置的顶视平面图;
图7示出图5中指定为VII的、这个接触装置的放大细部;
图8示出图7中指定为VIII的、这个接触装置的放大细部;
图9示出一种可在接触装置的两个示范性实施例上使用的弹簧压紧装置的顶视平面图;
图10示出另一种具有可调节的压紧力的压紧装置的例子,该压紧装置同样可用在接触装置的两个示范性实施例上;和
图11是以局部剖面图示出的压紧装置的另一实施例。
在图1、2、3和4中,示出按照本发明的一种接触装置的第一实施例。在各图中,1表示一个电气组件,特别是一个集成电路,它在其下侧上,也就是在面向印刷电路板2的一侧上,具有引出端触头6。这些引出端触头6基本上是在电气组件下部表面上成格状分布。它们被安放成一个网格状(格状阵列)。每个引出端触头具有基本上是球段形状,特别是半球形状,它们从电气组件1的下表面中突出。引出端触头的这种安排和形状称为焊球格状阵列(BGA)。在这里只是顺便说一下,对本发明来说,引出端触头是否在该电气组件壳体的整个下侧上分布并不是至关重要的。因此,例如,这些实施例还可被想象成,其中这些引出端触头仅仅形成一个环圈,在这种环圈情况下,集成电路的中央是一个无触头区。
在所示的示范性实施例中,有一些基本上是圆柱形的接触销3,每个接触销都插在一个孔眼13之中,孔眼13贯通一板状支承件7的整个厚度。最好是,这些接触销从该板状支承件7的一侧压入孔眼13之中,压入行程要受围绕每个接触销13安放的一止动环30限制。每个接触销3在沿着其长度大约一半处另外具有一个环形的、稍微凸出的颈圈31,该圆环31具有一个稍斜的外表面。这个圆环用来加强孔眼13中接触销3的压配合。
在远离支承件7的止动环一侧上,接触销3的一端基本上制成为一个具有近似平面端面的圆柱形轴颈。这是为牢固地钎焊于触点8的表面,特别是钎焊于印刷电路板2的一个导体线路上而设的。这个过程已因术语“表面安装”而为人所知。以这种方式安装的部件一般称作表面安装装置(SMD)部件。
尽管各接触销3在面向印刷电路板2的一侧上从支承件7中伸出,但在面向电气组件1的支承件7的另一侧上,它们回缩安放在各孔眼13之中。每个孔眼13的端部区域14,因而不被接触销3穿过,则用作电气组件或集成电路1的引出端触头的一个导向装置,以便相对于形成接触装置的全部接触销3定位组件和电路。因而,孔眼13的端部区域14的直径可以稍小于或稍大于引出端触头6的直径。
接触销3在已钎焊状态下与印刷电路板2近似成直角伸展。此时电子组件1安放在板状支承件7上的方式是,它的引出端触头6从上面凸出而进入孔眼13的端部区域14。因此在每个引出端触头6底端与相关的接触销3顶部之间存在一个空隙。此空隙用标号9标示(见图4)。一种可压缩的接触元件4,在所示第一示范性实施例中是一个用导电材料制成的螺旋弹簧4,桥接了接触销3与引出端触头6之间的空隙。在接触销3插入孔眼13中之前,该螺旋弹簧,已如本说明的导言部分中所述,安放在接触销3的上面。为此目的,每个接触销3在远离印刷电路板2的一端处都具有一个适当成形的延伸部分11。
螺旋弹簧4由于电气组件1的引出端触头压入孔眼13的导向区域14而稍被压缩,并保证各自一个引出端触头6与一个接触销3,也就是印刷电路板2的各自接触区8之间良好的电连接。若移开电气组件1,则螺旋弹簧4的自由端与板形支承件7大致齐平。甚至当引出端触头6不是均匀地而是以变动的距离从电气组件的下面凸出时这可能是经过引出端触头6镀锡时容易发生的情况,利用本设计也可保证一种完美无缺的电连接。因为没有任何轴向摩擦力作用,所以用于将电气组件1压入孔眼13导向开口14中所需消耗的力也可能很为合理,该力在任何情况下是如此之小,以致不可能因此而引起集成电路1的破坏。
为了永久地保证电子组件1的引出端触头6与接触销3之间的良好的接触,一个压紧装置16是必要的。后者保证使电气组件1,特别是集成电路,以一定的力被压靠在支承件7上。在所示第一示范性实施例中,压紧装置16包括四个压紧元件18,一个压紧元件19沿着近似方形的集成电路每一边的大约一半处安放。每个压紧元件18包括一个固定螺钉23,它拧入支承件7的一个未专门画出的孔眼之中。固定螺钉穿过一个间隔件24,该间隔件24的一个端面支承在支承件7上,而其另一个端面顶在一个导向或压紧薄片25上,该压紧薄片25被夹持在最后所指的端面与固定螺钉23的螺丝头之间。该导向和压紧薄片用端部下弯的一个侧部17遮住集成电路1壳体顶部的边缘区。若将固定螺钉23拧紧,则所述薄片的下弯一端意在作为压力装置17把电气组件1向下压在支承件7上。通过四个压紧元件18和与其有关的压力装置17,集成电路1在沿着其每个纵边大约一半处从上向下均匀地压在板状支承件7上。这样达到所有引出端触头6与有关的接触销3的均匀接触。
每个导向和压紧薄片25还具有导向装置15,在所示的示范性实施例中,该导向装置15制成为面向支承件7不弯成直角的导向薄片。除了用于引出端触头6的导向区14以外,该导向薄片用来保持电气组件1另外在支承件7上被导向。
固定螺钉23可以制成自攻式螺钉,它们可以是啮合支承件7的螺纹的圆柱头螺钉,这种螺纹也可通过一个插入支承件7的、例如金属制成的带螺纹的套筒,予以加强。也可以设想,固定螺钉23不在支承件7上拧紧,而它们仅是穿过后者并与印刷电路板2中的已有螺纹以类似方式协同工作。
代替压紧元件,也可以预见一种单个压紧框架,按照图11,内框架边缘位于电气组件1的上表面上并向下压在组件上面。这个框架可以用金属或最好用一种合成材料制造。在这具有压紧框架的实施例中,可以通过支承在支承件7上的另一个框架36来实现电气组件1到孔眼13的端部区域14的额外侧向导引。这样可导致当电气组件1被放置在支承件7上时电气组件1的初始定位。在外侧,另一个框架36最好是与支承件7齐平。被另一个框架36封围的区域使得孔眼13的全部端部区域是敞开的。另一个框架36至少以其内部边缘区域的一部分被夹紧在支承件7和电气组件1的下边之间,并因此被固定在该支承件上。在另一个框架36中预先到的是孔眼37,该孔眼37和压紧框架35中的孔眼38是相同的。穿过这些孔眼37、38引入的是固定螺丝或相应的压紧螺丝39,该螺丝39伸入带螺纹的衬套39中,该衬套39先已放入支承件7之中。用两个框架35,36可以达到的是,电子组件1在其引出端触头6区域中既在压力方面,也在弯曲方面都没有很大负担。因此,避免了当螺丝39被拧得较低时电子组件上的过度应力。
图1中用标号21进一步表示的是支承件7的一个侧向边缘20与最近的接触销3之间的一给定距离。这个距离是很小的,至多达到5.2mm的程度,或者按照电子学中1/10英寸格网惯例约为1/10英寸的二倍。
标号26所指定的是包括板状支承件7的一个连接部件的总高度,接触销3安放在支承件7中。连接部件相对于印刷电路板2的表面抬起至多4.1mm,连接部件安放在印刷电路板上。
另外可以提及的是,22表示在支承件7上所作的标记倒角或标记刻线,以便确定电气组件1或集成电路1的安置方向。组件或电路通常也具有一个标记,在图2中用标号27表示。当两个标记22、27彼此相对时,在所示的示范性实施例中,集成电路的位置是正确的。
支承件7最好是用一种环氧树脂材料或一种热塑性合成材料制成。它可以由一种经过轧制和镗孔的板状材料冲压出来,或者它可以被制成一种塑料注模部件。
而且,同样可以设想,在电气组件1的顶部安放一个冷却物体,然后压紧装置16压在该冷却物体上,并通过后者压在电气组件1的顶部端面上的压力,电气组件1最终被同时下压在支承件7上。这样,可以实现电气组件1与冷却物体之间完美无缺的热传递。
虽然在附图中均未示出,但刚才所述的一种冷却物体可以用于上述示范性实施例,以及用于所有另外的示范性实施例。
在图5、6、7和8中,示出按照本发明的接触装置的一个第二示范性实施例。它与第一示范性实施例的主要不同在于可压缩接触元件5的设立,该接触元件5被安放在面向电气组件1的接触销3的自由端与面向接触销3的引出端触头6之间的间隙之中。这种可压缩的接触元件5主要包括一个具有大约0.3~1mm厚度的、硅酮橡胶制成的垫。与由该垫所限定的平面近似成直角地安放在硅酮橡胶之中的是一些细金属丝,最好是镀金丝,各个短丝彼此间隔大约0.05-0.1mm。将它们切成与该垫的底面和顶面近似齐平。这些垫在市场上是人所共知的,并且可以例如通过日本的信越公司(SHIN-ETSU)购得。该公司指出,这些垫例如适用于将电子部件电连接到印刷电路板的导体线路上而不用钎焊接头。
在所示的示范性实施例中,板状支承件7主要包括两个叠置的平板33、34。可压缩的垫5被安放在这两个平板之间。这些细金属丝被安放在可压缩的垫5之中并从下面的平板33延伸到上面的平板34上,细金属丝用标号10表示。这两个叠置的平板以一种合适的方式相互接合。它们可以用螺丝拧在一起,用夹子固定在一起、铆接、或以任何其它方法固定在一起。垫5跨过所有的孔眼13。如前所述,将接触销3压入下面平板33的孔眼13中,并利用止动环30与下面平板33的下部触接。每个接触销的不打算与印刷电路板2连接的自由端与下面平板33的上部基本上齐平。最好是它从孔眼13中伸出一点点儿。贴靠垫板5的接触销3的端部的制成方式是,使之尽可能大量地接触细金属丝10。同时,还应当不用必须集中太大的力量就可达到将接触销3的端部压入垫板的邻近的一侧之中的目的。这导致的结果是,接触销3的端部,如用标号12所示,或是被制成一个具有较钝牙齿的多齿冠状物,或是接触销的端面是稍带碟形的、形成一种不太锐利边缘的环形物的碟形凸缘。
基本是圆顶形的引出端触头6靠在可压缩或弹性的垫5的另一侧上。正如前面已经说过的那样,利用压紧装置16通过下压电气组件1,在引出端触头6与相关的接触销之间可产生电连接。因而至少一个但最好是许多个细的短金属丝10在引出端触头6与接触销端部之间可靠地建立电连接。上面平板34的孔眼13仅用来给电气组件1的引出端触头6导向。因此上面平板34被制成比下面平板33要薄。
在图9中,压紧装置16被制成为一个弹簧。在这种情况下,后者被设计成一种近似矩形的环圈,该环圈的各个角都抬起,并且在安装好的状态下每个角都在相应的一个固定螺钉23的螺钉头下面伸出。从环圈的每一个角处,以大约45°的角在全部两个侧边的范围内斜着向下延伸,从相邻各角出发而会合的每两个侧边的接合处形成一个压力点,用28标示,利用它将电气组件1向下压到夹持件7上。在所示的示范性实施例中,每两个固定螺钉之间有一个压力点28。因此,基本上该弹簧包括四个弹簧加压装置17,每个加压装置压在电气组件1的一个拐角区域上。根据固定螺钉23拧进支承件7或拧进印刷电路2的远近,可以调节压紧装置16的弹簧力。
当然,制成为图9中一个加压弹簧的压紧装置16也可以采取其它形式或另外安放。所示的压紧装置的安装方式也可以是使加压装置17基本上在沿着每个纵边的大约一半处压在电气组件1上。然后将固定螺钉安放在该组件各个拐角范围内,也就是与所示的示范性实施例相比,整个压紧装置转动大约45°。而且,可以不用矩形弹簧,而使弹簧制成一种十字或任何其它合适的形状。正如前面已经说过的,在这个示范性实施例中,同样也可以不用弹簧直接压在电气组件1上,而是在弹簧和组件之间安放一个冷却物体。
在图10中,示出另一种压紧装置16。同第一和第二示范性实施例一样,这个压紧装置包括四个压紧元件,在图10中只示出其中一个并用标号18表示。用标号29表示的是一个连接板,该连接板被夹紧在间隔件24与固定螺钉23的螺钉头之间并延伸而盖在组件1上。在电气组件1的外部边缘范围内,连接板29具有例如一个改有螺钉的孔眼,调节螺钉19拧入该孔眼中,这个螺钉的螺丝杆部将电气组件1向下有力地或不太有力地压在支承件7上,它取决于螺钉拧入的深度。调节螺钉作为一种调节装置,用于调节压紧力量。在一个修改过的示范性实施例中,也可以设想连接板29覆盖整个电气组件1,并且以与图10中所示相同的方式固定在该组件的另一侧上。在连接板的下面,可以安放一个冷却物体,并且调节螺钉可以例如仅仅在中间压在该冷却物体上,或者沿着连接板可以有几个调节螺钉。
代替所示的连接板29或所述的条形连接板,后者也可以制成矩形,并用与前面例子相同的四个固定螺钉固定。它可以包括几个调节螺钉,或者它可以直接坐放在电气组件1上并且附带地为一个冷却物体。
对每位专家来说很显然,这里不需要一个发明的步骤,就可以发现许多实施例,它们全都具有相同的效果,因而属于所申请的发明的范围。
Claims (24)
1.用于将一个具有许多引出端触头的电气组件可拆卸地连接到一个印刷电路板上的接触装置,包括:
一个支承件,它安放在所述电气组件与印刷电路板之间并包括许多象所述引出端触头一样安放的孔眼,
许多导电的接触销,它们可直接连接到印刷电路板上,并且在连接好的状态下大约成直角从印刷电路板伸展开来,
每个接触销安放在所述孔眼的其中一个之中,并连接到印刷电路板的至少一个连接线路上,用于建立一种电连接,
这些接触销制成单件,
一个空隙,它是在每个所述孔眼中从每个接触销与组装好的电气组件的与之有关的引出端触头之间的接触销自由端伸展开来的;和
该空隙用一个轴向可压缩的导电接触元件桥接,用于建立接触销与电气组件的引出端触头之间的一种电连接。
2.按照权利要求1所述的接触装置,其中电气组件是一个集成电路。
3.按照权利要求1所述的接触装置,其中所述引出端触头以一种焊球格状阵列(BGA)形式安放。
4.按照权利要求1所述的接触装置,其中所述引出端触头以一种列式格状阵列(CGA)形式安放。
5.按照权利要求1所述的接触装置,其中所述引出端触头以一种焊盘格状阵列(LGA)形式安放。
6.按照权利要求2所述的接触装置,其中所述集成电路是倒装片式集成电路。
7.按照权利要求1所述的接触装置,其中所述电气组件是一个第二印刷电路板,所述接触装置用于这两个印刷电路板之间的板-板相互连接。
8.按照权利要求1或2所述的接触装置,其中可压缩的导电接触元件是一个螺旋弹簧。
9.按照权利要求8所述的接触装置,其中朝向组件引出端触头的接触销端部具有一个延伸部分,螺旋弹簧可以压在该延伸部分上。
10.按照权利要求1或2所述的接触装置,其中可压缩的导电接触元件包括一个电绝缘的橡胶弹性垫,垫中有许多相互靠近地间隔开来并在接触销的轴向方向上伸展的细金属丝。
11.按照权利要求10所述的接触装置,其中该垫至少覆盖由许多引出端触头所形成的整个区域。
12.按照权利要求10所述的接触装置,其中面向组件引出端触头的接触销端部具有一个带一个环形凸缘的碟形件或一个带几个齿的冠状构件。
13.按权利要求1所述的接触装置,其中接触销形成一种SMD部件(表面安装装置)并连接到印刷电路板的表面上。
14.按照权利要求1所述的接触装置,其中所述支承件是板状的,且最好由一种环氧树脂材料或由一种热塑性合成材料制造,并且其中每个接触销在面向印刷电路板的这一侧上从所述支承件伸出,而每个接触销的另一端被安放成从面向电气组件的支承件表面向内缩回。
15.按照权利要求14所述的接触装置,其中板形支承件包括两个叠置的平板,所述的垫安放在这两个平板之间。
16.按照权利要求14或15所述的接触装置,其中接触销被压入支承件的孔眼中。
17.按照权利要求14所述的接触装置,面向组件的支承件每个孔眼的端部区域形成为一个导向装置,用于与相应孔眼有关的电气组件的引出端触头。
18.按照权利要求1所述的接触装置,其中为了相对于该接触装置定位组件,有许多导向装置,它们基本上座靠在元件的侧向面上。
19.按照权利要求14所述的接触装置,其中有一个压紧装置,用于将组件的引出端触头向下压在可压缩的导向接触元件上,该压紧装置被固定到支承件上或固定到印刷电路板上,并具有一个加压装置,它压在远离印刷电路板的组件顶部表面上至少一个位置处。
20.按照权利要求19所述的接触装置,其中压紧装置包括一个压在组件上的弹簧。
21.按照权利要求19所述的接触装置,其中压紧装置包括至少一个非弹簧的压紧元件,该压紧元件在一边连接到支承件上,而在另一边压在远离印刷电路板的组件的一侧上。
22.按照权利要求14所述的接触装置,其中压紧装置包括一个调节装置,利用它压紧压力是可调的。
23.按照权利要求14所述的接触装置,其中从支承件的一个边缘到最近的接触销的距离至多是0.21英寸(5.2mm)。
24.按照权利要求14所述的接触装置,其中插入支承件中的接触销和该支承件一起形成一个连接装置,安放在印刷电路板上的连接装置的最大总高度总计至多0.16英寸(4.1mm)。
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