CN111164835A - 改善信号完整性的混合接地网格阵列连接器 - Google Patents

改善信号完整性的混合接地网格阵列连接器 Download PDF

Info

Publication number
CN111164835A
CN111164835A CN201880062867.6A CN201880062867A CN111164835A CN 111164835 A CN111164835 A CN 111164835A CN 201880062867 A CN201880062867 A CN 201880062867A CN 111164835 A CN111164835 A CN 111164835A
Authority
CN
China
Prior art keywords
apertures
conductive layer
grid array
conductive
holes
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.)
Pending
Application number
CN201880062867.6A
Other languages
English (en)
Inventor
J·A·海贾斯
W·贝克尔
D·德雷普斯
千惺俊
B·比曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of CN111164835A publication Critical patent/CN111164835A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6581—Shield structure
    • H01R13/6585—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts
    • H01R13/6588—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts with through openings for individual contacts
    • 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
    • H01R12/526—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures the printed circuits being on the same board
    • 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
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/7076—Coupling devices for connection between PCB and component, e.g. display
    • 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
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/7082—Coupling device supported only by cooperation with PCB
    • 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
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
    • H01R12/716—Coupling device provided on the PCB
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/245—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted by stamped-out resilient contact arm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/18—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing bases or cases for contact members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H01R43/205—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve with a panel or printed circuit board
    • 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
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • 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
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341—Surface mounted components
    • H05K3/3421—Leaded components
    • H05K3/3426—Leaded components characterised by the leads
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09954—More mounting possibilities, e.g. on same place of PCB, or by using different sets of edge pads
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10378—Interposers
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621—Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10719—Land grid array [LGA]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49147—Assembling terminal to base

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

本发明的实施例包括一种用于制造混合接地网格阵列连接器的方法以及所得到的结构。提供了一个主体。该主体包括第一多个孔和第二多个孔。在主体的顶表面和底表面以及第一多个孔的壁表面上沉积导电层，从而导致顶表面和底表面是电共用的。从第一多个孔的第一子集的壁表面去除导电层。从围绕第一多个孔的第一子集的区域的主体的顶表面和主体的底表面去除一部分导电层。

Description

改善信号完整性的混合接地网格阵列连接器
背景技术
本发明总体上涉及连接器领域，并且更具体地涉及用于改善信号完整性特性的混合接地网格阵列连接器。
混合接地网格阵列(HLGA)连接器提供了芯片载体封装(例如，中央处理单元或CPU封装)与印刷电路板(PCB)之间的互连。通过球网格阵列(BGA)球，HLGA焊接到PCB，BGA球包括与芯片载体焊盘匹配的弹簧触点，该芯片载体焊盘电镀有镍和金，并在芯片载体封装和PCB之间提供电连接。芯片载体封装放入HLGA中，并通过弹簧加载机构固定在适当的位置。如果芯片载体封装不能正常工作，则HLGA允许对不起作用的芯片载体封装进行简单的现场更换，而无需更换整个PCB。
发明内容
本发明的实施例包括一种用于制造混合接地网格阵列连接器的方法以及所得结构。该方法可以包括提供包括第一多个孔和第二多个孔的主体。该方法还可以包括在主体的顶表面和底表面以及第一多个孔的壁表面上沉积导电层，从而导致顶表面和底表面是电共用的。该方法还可包括从第一多个孔的第一子集的壁表面去除导电层。该方法还可包括从围绕第一多个孔的第一子集的区域的主体的顶表面和主体的底表面去除一部分导电层。
附图说明
图1描绘了根据本发明的一个实施例的示例性混合接地网格阵列(HLGA)连接器主体，该连接器主体上填充有用于电镀通孔的孔和用于弹簧触点的孔；
图2描绘了根据本发明的实施例的在电电镀和蚀刻制造步骤之后的图1的HLGA连接器主体；
图3示出了根据本发明的实施例的在安装了信号弹簧触点和接地弹簧触点之后的图2的HLGA连接器主体；
图4描绘了根据本发明实施例的示例性HLGA连接器主体，该HLGA连接器主体填充有用于导电柱的孔和用于弹簧触点的孔；以及
图5示出了根据本发明实施例的，在安装了镀层、导电柱、信号弹簧触点和接地弹簧触点之后的图4的HLGA连接器主体。
具体实施方式
本发明的实施例提供了一种用于改善信号完整性的混合接地网格阵列(HLGA)连接器。在使用中，HLGA连接器被焊接到印刷电路板(PCB)上的焊盘上。连接是在HLGA上的球网格阵列(BGA)球和PCB上的铜垫之间进行的。将芯片载体封装(例如，中央处理单元或CPU)安置在HLGA中，并通过弹簧加载的夹紧组件将其牢固地保持在适当的位置。HLGA连接器包括安装在塑料主体中的金属弹簧触点，该触点在CPU和PCB之间提供电连接。例如，电信号从第一CPU通过第一HLGA传播到PCB中，通过第二HLGA传播到第二CPU。电信号可能会衰减，聚集噪声和串扰，并遇到阻抗不匹配的情况。当前的HLGA连接器可以具有高达25Gbps(千兆位/秒)的数据传输速率。由于高阻抗失配和串扰问题，使用现有HLGA连接器实现更高的数据速率具有挑战性。
本发明的实施例认识到存在一种用于设计用于更好的信号完整性的HLGA的方法，该方法能够实现超过25Gbps的数据传输速率。在一个实施例中，将电镀通孔或导电柱以半间距(间隙地)放置在接受弹簧接触的塑料(即，介电材料)连接器主体的主体中的孔之间。电镀通孔/导电柱电连接到接地弹簧。接地的电镀通孔/导电柱网络在HLGA连接器中产生电容，从而减少了连接器中的整体电感失配。此外，更短更密集的返回路径可创建正确的环境，以减少电串扰噪声并推动频率更高的任何连接器串扰共振。
在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性。而且，这样的短语不一定指相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，认为结合其他实施例影响该特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内。没有明确描述。
为了下文描述的目的，术语“上部”、“右侧”、“左侧”、“垂直”、“水平”、“顶部”、“底部”及其派生词应与所公开的结构和方法相关，如附图所示的方向。术语“覆盖”、“顶部”、“位于…其上”或“位于…顶部”是指第一元素(例如第一结构)存在于第二元素(例如第二结构)上，其中中间元素(例如界面结构)可以在第一元件和第二元件之间。术语“直接接触”是指第一元件(例如第一结构)和第二元件(例如第二结构)在两个元件的界面处没有任何中间导体、绝缘体或半导体层的情况下被连接。
如本文所提及，被称为单数的某些元件也可以被认为是复数。在以下示例中，术语“X”是指单个“X”和两个或多个“X”：“孔”、“信号触点间隙区域”、“电镀导电通孔”，“接地弹簧触点”、“信号弹簧触点”，“导电柱”，“插入的导电柱”和“电镀导电柱”。
现在将参考附图详细描述本发明。
图1是根据本发明的一个实施例的示例性HLGA连接器主体，总体上标记为100。图1仅提供了一种实现方式的图示，并不暗示对可以实现的不同实施例的任何限制。本领域技术人员可以对所描绘的实施例进行许多修改，而不会脱离权利要求所陈述的本发明的范围。
在一个实施例中，HLGA连接器100包括连接器主体102，用于弹簧触点104的孔和用于电镀通孔106的孔。在示例实施例中，HLGA连接器100可以包括其他属性(图1中未示出)，例如识别标记，电路，电气组件等。在一个实施例中，HLGA连接器100可以是四边的(例如，正方形或矩形)，但不限于特定的形状，并且仅受CPU/PCB组合的形状和尺寸的角度的限制。
根据本发明的实施例，连接器主体102优选地由固体介电材料组成。示例性介电材料包括但不限于塑料、陶瓷、玻璃、云母和各种金属氧化物。介电材料是电绝缘的，因此是不良的电流导体。介电材料还有效地支持静电场。在一个实施例中，电介质材料用于连接器主体102，从而对于包括在连接器主体102中，由诸如金属弹簧触点(例如，参见图3，接地弹簧触点302和信号弹簧触点304)的电触点引导的电信号保持良好的信号完整性。
在一个实施例中，用于弹簧触点104的孔是连接器主体102中的孔，其始于连接器主体102的顶表面，并终止于连接器主体102的底表面，该孔完全穿过连接器主体102。在一个实施例中，连接器主体102的底表面与连接器主体102的顶表面相对。根据一个实施例，用于弹簧触点104的孔可用于允许将金属弹簧触点放置到连接器主体102中。在一个实施例中，用于弹簧触点104的孔在连接器主体102内以重复的网格图案定位。根据本发明的实施例，用于弹簧触点104的孔的形状形成为将弹簧触点牢固地保持在连接器主体102中，从而当使用了HLGA连接器100时，弹簧触点不会变松。在一个实施例中，用于弹簧触点104的孔在放置金属弹簧触点之后保持为空。在另一个实施例中，在放置所有接地弹簧触点302之后，在对导电材料进行任何电镀(下面讨论)之前，用于接地弹簧触点302的用于弹簧触点104的孔被电介质材料填充。在该实施例中，用于弹簧触点104的孔中的附加电介质材料提供了HLGA连接器的改进的电性能。
在一个实施例中，用于电镀通孔的孔106是连接器主体102中的孔，其始于连接器主体102的顶表面，并终止于连接器主体102的底表面，该孔完全穿过连接器主体102。根据该实施例，电镀通孔106的孔可以电镀有导电材料，以提供连接器主体102的顶表面上的导电镀层和连接器主体102的底表面上的导电镀层之间的电连接。在一个实施例中，用于电镀通孔106的孔位于连接器主体102中用于弹簧触点104的孔之间的中点(即，半间距)。在一个实施例中，用于电镀通孔106的孔的尺寸相对于用于弹簧触点104的孔的尺寸实质上较小。
图2示出了根据本发明的一个实施例在电镀和蚀刻制造步骤之后的图1的HLGA连接器，其总体标记为200。图2仅提供了一种实现方式的图示，并不暗示对可以实现的不同实施例的任何限制。本领域技术人员可以对所描绘的实施例进行许多修改，而不会脱离权利要求所陈述的本发明的范围。
在一个实施例中，HLGA连接器200包括先前讨论的特征如连接器主体102，以及新特征如用于信号触点202的孔、用于接地触点204的孔、信号触点间隙区域206、顶部导电层208、底部导电层210、以及电镀导电通孔212。
根据本发明的实施例，用于信号触点202的孔和用于接地触点204的孔是用于弹簧触点104的孔，其已经被识别为芯片载体封装(例如，中央处理器(CPU)和印刷电路板(PCB)之间的信号连接或接地连接。在一个实施例中，先前已经讨论的用于弹簧触点104的孔的其他特征适用于用于信号触点202的孔和用于接地触点204的孔。在一个实施例中，用于接地触点204的孔最终电镀有导电金属，例如铜，并且当将弹簧触点放入接地触点204的孔中时，需要弹簧触点和表面电镀金属之间的电接触。在该实施例中，用于接地的孔204不填充空气以外的任何其他材料。在先前讨论的实施例中，在放置弹簧触点之后，使用介电材料填充接地触点204的孔，由于与接地弹簧触点顶部导电层208和底部导电层210物理接触，在接地触点204的孔中的介电材料上的表面镀层(例如，电镀有诸如铜的导电金属)提供接地弹簧触点(例如图3中的接地弹簧触点302)、顶部导电层208(以下讨论)和底部导电层210(以下讨论)之间的电连接。
在一个实施例中，在施加导电层之后，顶部导电层208和底部导电层210分别是连接器主体102的顶部表面和底部表面。根据本发明的实施例，施加到顶部导电层208和底部导电层210的导电层是通过电镀工艺施加的铜。在该实施例中，施加到连接器主体102的顶表面上的所施加的导电层与连接器主体102的顶表面直接接触。同样在该实施例中，施加到连接器主体102的底表面上的所施加的导电层与连接器主体102的底表面直接接触。根据其他实施例，施加到顶部导电层208和底部导电层210的导电层是通过本领域已知的任何方法施加的本领域已知的任何足够的导电材料。在一个实施例中，在施加导电层之后，顶部导电层208完全被导电材料覆盖并且是电共用的。同样在该实施例中，在施加导电层之后，底部导电层210也完全被导电材料覆盖并且是电共用的。在该实施例中，信号接触的孔的壁表面202、接地接触的孔的壁表面204以及电镀导电通孔212的壁表面被电镀并且与顶部导电层208和底部导电层210电共用，直到信号接触间隙区域206(下面讨论)被创建。
根据本发明的实施例，信号接触间隙区域206是信号接触202的孔周围的区域，该区域已经去除了导电层。在一个实施例中，顶部导电层208的一部分从连接器主体102的顶表面在每个信号触点202的孔周围的部分去除。在该实施例中，底层210的一部分也从连接器主体102的底表面在信号触点202的每个孔周围的部分去除。同样在该实施例中，去除了信号触点202的孔的壁表面上的镀层。根据本发明的实施例，使用减法光刻工艺来去除顶部导电层208的一部分和底部导电层210的一部分。例如，关于顶部导电层208，在导电层208顶部上施加光刻胶。在限定每个信号接触间隙区域206的光刻胶中形成曝光图案。烘烤连接器主体102以稳定剩余的光刻胶。然后，使用蚀刻工艺去除顶部导电层208在每个信号接触的孔202周围的部分，从而形成信号接触间隙区域206。光刻胶剥离工艺从顶部导电层208去除光刻胶的剩余部分。然后通过清洁工艺处理连接器主体102以去除任何残留的处理材料。在一个实施例中，使用相同的工艺来限定底部导电层210中的每个信号接触间隙区域206。上述光刻工艺的结果是从信号接触202的孔的壁表面去除镀层，形成信号触点间隙区域206(用于电隔离图3中的信号弹簧触点304)，并使接地触点204的孔壁表面上的镀层完好无损。根据本发明的其他实施例，可以使用本领域中已知的任何工艺来在顶部导电层208和底部导电层210中限定每个信号接触间隙区域206。
在一个实施例中，电镀导电通孔212是已经电镀有导电材料的电镀通孔106的孔。根据本发明的实施例，施加到电镀导电通孔212的导电材料是使用电解电镀工艺施加的铜。根据其他实施例，施加到电镀导电通孔212的导电材料是通过本领域已知的任何方法施加的本领域已知的任何充分导电的材料。在一个实施例中，在将导电材料施加到电镀通孔106的孔之后，电镀导电通孔212电连接到顶部导电层208和底部导电层210。
图3示出了根据本发明的一个实施例在安装金属弹簧触点之后的图2的HLGA连接器，其总体标记为300。图3仅提供了一种实现方式的图示，并不暗示对可以实现的不同实施例的任何限制。本领域技术人员可以对所描绘的实施例进行许多修改，而不会脱离权利要求所陈述的本发明的范围。
在一个实施例中，HLGA连接器300包括先前讨论的特征如连接器主体102、顶部导电层208、底部导电层210和电镀导电通孔212，以及新的特征如接地弹簧触点302和信号弹簧触点304。
在一个实施例中，接地弹簧触点302是预成型的金属弹簧触点，其插入(即缝合)到连接器主体102中的接地触点204的孔中。接地弹簧触点302将接触CPU上的两个地的接地网格阵列(LGA)焊盘，并焊接到PCB上的接地焊盘，以提供CPU和PCB之间的互连。根据本发明的实施例，接地弹簧触点302由铜预先形成。根据本发明的其他实施例，接地弹簧触点302由本领域已知的任何其他充分导电的金属预先形成。在一个实施例中，接地弹簧触点302被缝合到弹簧触点204的孔中并且被机械地保持在适当位置。在一个实施例中，由于接地弹簧触点302与顶部导电层208、底部导电层210和接地触点204的孔内的导电镀层物理接触，接地弹簧触点302与顶部导电层208、底部导电层210和电镀导电通孔212电连接。
在一个实施例中，信号弹簧触点304是预成型的金属弹簧触点，该金属弹簧触点被插入(即缝合)到连接器主体102中的信号触点202的孔中。信号弹簧触点304将接触CPU上的两个信号的接地网格阵列的(LGA)焊盘并焊接到PCB上的信号焊盘，从而在CPU和PCB之间提供互连。根据本发明的实施例，信号弹簧触点304由铜预先形成。根据本发明的其他实施例，信号弹簧触点304由本领域中已知的任何其他导电金属预先形成。在一个实施例中，信号弹簧触点304被缝合到信号触点202的孔中并且被机械地保持在适当位置。在一个实施例中，信号弹簧触点304不电连接顶部导电层208、底部导电层210和电镀导电通孔212中的任何一个。
图4是根据本发明的一个实施例的示例性HLGA连接器主体，总体上标记为400。图4仅提供了一种实现方式的图示，并不暗示对可以实现的不同实施例的任何限制。本领域技术人员可以对所描绘的实施例进行许多修改，而不会脱离权利要求所陈述的本发明的范围。
在一个实施例中，HLGA连接器400包括先前讨论的特征如连接器主体102和弹簧触点104的孔，以及新特征如导电柱402和导电柱404的孔。
在一个实施例中，导电柱402的孔基本上类似于电镀通孔106的孔。根据本发明的一个实施例，导电柱402的孔是连接器主体102中的孔，其始于连接器的顶表面主体102的一端，终于在连接器主体102的底表面处，完全穿过连接器主体102。在一个实施例中，导电柱402的孔位于连接器主体102中的弹簧触点104的孔之间的中点。导电柱402的孔的尺寸实质上小于弹簧触点104的孔的尺寸。
在一个实施例中，导电柱404是被缝合到导电柱402的孔中并且被机械地保持在适当位置的实心柱(例如，销)。根据一个实施例，导电柱404由铜制成。根据另一实施例，导电柱404由本领域已知的任何导电金属制成。
在一个实施例中，插入的导电柱406是插入连接器主体102中的导电柱404。在一个实施例中，插入的导电柱406的顶部和底部与分别连接器主体102的顶部表面和底部表面在同一平面上。在另一个实施例中，插入的导电柱406的顶部和底部分别延伸超过连接器本体102的顶表面的平面和连接器主体102的底表面的平面，直到每个平面上方的最大高度。
图5是根据本发明的一个实施例在电镀和蚀刻制造步骤之后的图4的HLGA连接器，其总体标记为500。图5仅提供了一种实现方式的图示，并且不暗示关于可以实现的不同实施例的任何限制。本领域技术人员可以对所描绘的实施例进行许多修改，而不会脱离权利要求所陈述的本发明的范围。
在一个实施例中，HLGA连接器500包括先前讨论的特征如连接器主体102、顶部导电层208、底部导电层210、接地弹簧触点302和信号弹簧触点304，以及新的特征如镀层导电柱502。
在一个实施例中，将电镀导电柱502插入已经通过前述光刻工艺形成的导电柱406中，从而导致顶部导电层208、底部导电层210、信号接触间隙区域206(图5中未示出)在插入的导电柱406的顶部上电镀，在插入的导电柱406的底部电镀，以及与接地弹簧触点302的电镀层的电连接。根据本发明的实施例，在顶部和底部的电镀导电柱502的的电镀层一部分是铜镀层。根据本发明的其他实施例，在电镀导电柱502的顶部和底部上的镀层是本领域中已知的任何导电镀层。
本文所使用的术语仅是出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，其规定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除存在或一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的添加。
已经描述了用于改善信号完整性的HLGA的实施例和用于改善信号完整性的HLGA的制造工艺(旨在说明而非限制)，应注意，本领域技术人员可以根据上述教导进行修改和变型。因此，应当理解，可以在所公开的特定实施例中进行改变，这些改变在由所附权利要求概述的本发明的范围内。

Claims (19)

1.一种方法，该方法包括：
提供一种用于混合接地网格阵列连接器的主体，其中，所述主体包括第一多个孔和第二多个孔；
在所述主体的顶表面、所述主体的底表面和所述第一多个孔的壁表面上沉积导电层，其中所述主体的顶表面与所述主体的底表面电共用；
从所述第一多个孔的第一子集的壁表面去除所述导电层；以及
从围绕所述第一多个孔的所述第一子集的区域中去除在所述主体的顶表面和所述主体的底表面上的所述导电层的一部分。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
将多个弹簧触点缝入所述第一多个孔中，其中：
缝合到所述第一多个孔的所述第一子集中的所述多个弹簧触点彼此电隔离；以及
缝合到所述第一多个孔的第二子集中的所述多个弹簧触点与所述主体的顶表面上的所述导电层以及所述主体的底表面上的所述导电层至少彼此电共用。
3.如权利要求1所述的方法，其中，使用减法光刻工艺从所述第一多个孔的所述第一子集的壁表面和围绕所述第一多个孔的所述第一子集的区域去除所述导电层。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
将材料沉积到所述第一多个孔的第二子集中。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述材料是电介质材料。
6.如权利要求1所述的方法，其中，在所述主体的顶表面、所述主体的底表面以及所述第一多个孔的壁表面上沉积导电层的步骤还包括：
在所述第二多个孔的壁表面上沉积导电层。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：
将导电柱缝入每个所述第二多个孔中，其中，所述导电柱在所述主体的顶表面上的所述导电层与所述主体的底表面上的所述导电层之间提供电连接。
8.一种混合接地网格阵列连接器，包括：
主体，其中所述主体包括第一多个孔和第二多个孔；
导电层，在所述主体的顶表面、所述主体的底表面、所述第一多个孔的第一子集的壁表面和所述第二多个孔的壁表面上，使得所述主体的顶表面、所述主体的底表面、所述第一多个孔的所述第一子集和所述第二多个孔是电共用的；以及
弹簧触点，缝到所述第一多个孔中。
9.如权利要求8所述的混合接地网格阵列连接器，其中，所述第二多个孔相对于所述第一多个孔以半间距定位。
10.如权利要求8所述的混合接地网格阵列连接器，其中，所述第二多个孔相对于所述第一多个孔较小。
11.如权利要求8所述的混合接地网格阵列连接器，其中，所述主体是介电材料。
12.如权利要求8所述的混合接地网格阵列连接器，其中，所述导电层是铜。
13.如权利要求8所述的混合接地网格阵列连接器，其中，所述弹簧触点是铜。
14.一种混合接地网格阵列连接器，包括：
主体，其中所述主体包括第一多个孔和第二多个孔；
导电柱，缝在所述第二多个孔的每一个中；
导电层，在所述主体的顶表面、所述主体的底表面、所述第一多个孔的第一子集的壁表面和所述导电柱上，使得所述主体的顶表面、所述主体的底表面、所述第一多个孔的所述第一子集和所述导电柱是电共用的；以及
弹簧触点，缝到所述第一多个孔中。
15.如权利要求14所述的混合接地网格阵列连接器，其中，所述第二多个孔相对于所述第一多个孔以半间距定位。
16.如权利要求14所述的混合接地网格阵列连接器，其中，所述第二多个孔相对于所述第一多个孔较小。
17.如权利要求14所述的混合接地网格阵列连接器，其中，所述主体是介电材料。
18.如权利要求14所述的混合接地网格阵列连接器，其中，所述导电柱是铜。
19.如权利要求14所述的混合接地网格阵列连接器，其中，所述弹簧触点是铜。
CN201880062867.6A 2017-09-28 2018-09-26 改善信号完整性的混合接地网格阵列连接器 Pending CN111164835A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/717,978 2017-09-28
US15/717,978 US10128593B1 (en) 2017-09-28 2017-09-28 Connector having a body with a conductive layer common to top and bottom surfaces of the body as well as to wall surfaces of a plurality of holes in the body
PCT/IB2018/057444 WO2019064193A1 (en) 2017-09-28 2018-09-26 HYBRID TERRESTRIAL MATRIX GRID CONNECTOR FOR ENHANCED SIGNAL INTEGRITY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111164835A true CN111164835A (zh) 2020-05-15

Family

ID=64050660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880062867.6A Pending CN111164835A (zh) 2017-09-28 2018-09-26 改善信号完整性的混合接地网格阵列连接器

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10128593B1 (zh)
JP (1) JP7161269B2 (zh)
CN (1) CN111164835A (zh)
DE (1) DE112018003635B4 (zh)
GB (1) GB2579007B (zh)
WO (1) WO2019064193A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10553515B2 (en) * 2016-04-28 2020-02-04 Intel Corporation Integrated circuit structures with extended conductive pathways
US11291133B2 (en) 2018-03-28 2022-03-29 Intel Corporation Selective ground flood around reduced land pad on package base layer to enable high speed land grid array (LGA) socket
CN110034430B (zh) * 2019-03-29 2021-05-25 番禺得意精密电子工业有限公司 电连接器及其组装方法
US10756009B1 (en) 2019-09-18 2020-08-25 International Business Machines Corporation Efficient placement of grid array components
CN111244701B (zh) * 2020-01-07 2021-05-25 番禺得意精密电子工业有限公司 电连接器
CN113764943A (zh) * 2020-06-02 2021-12-07 山一电机株式会社 插座
US11289836B2 (en) * 2020-07-23 2022-03-29 International Business Machines Corporation Land grid array electrical contact coating
US11196197B1 (en) * 2020-08-10 2021-12-07 Lotes Co., Ltd Electrical connector

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6397460B1 (en) * 1999-03-10 2002-06-04 Micron Technology, Inc. Electrical connector
CN1890806A (zh) * 2003-12-08 2007-01-03 内奥科尼克斯公司 半导体级电接触的连接器及其制造方法
CN2904368Y (zh) * 2006-03-17 2007-05-23 番禺得意精密电子工业有限公司 电连接器
CN101997190A (zh) * 2009-08-14 2011-03-30 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 电连接装置
CN102509958A (zh) * 2011-10-24 2012-06-20 番禺得意精密电子工业有限公司 屏蔽式绝缘本体、屏蔽式连接器及其制造方法
CN102593313A (zh) * 2011-01-14 2012-07-18 旭德科技股份有限公司 封装载板及其制作方法
CN202930669U (zh) * 2012-04-10 2013-05-08 番禺得意精密电子工业有限公司 电连接器
CN103579805A (zh) * 2013-11-01 2014-02-12 番禺得意精密电子工业有限公司 导电体、电连接器及其成型方法
CN107196145A (zh) * 2017-05-05 2017-09-22 番禺得意精密电子工业有限公司 屏蔽连接器的制造方法

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4838800A (en) * 1988-05-23 1989-06-13 Gte Products Corporation High density interconnect system
US5772451A (en) * 1993-11-16 1998-06-30 Form Factor, Inc. Sockets for electronic components and methods of connecting to electronic components
ES2163043T3 (es) 1995-10-16 2002-01-16 Siemens Nv Matriz de rejilla de resaltes de polimero.
JP4082750B2 (ja) * 1996-04-01 2008-04-30 スリーエム カンパニー Ｉｃソケット
JP2000512065A (ja) 1996-05-24 2000-09-12 テセラ，インコーポレイテッド 超小型電子素子のコネクタ
JP3091159B2 (ja) * 1997-03-21 2000-09-25 イビデン株式会社 変換モジュール
US6621155B1 (en) 1999-12-23 2003-09-16 Rambus Inc. Integrated circuit device having stacked dies and impedance balanced transmission lines
FR2807208B1 (fr) * 2000-03-29 2003-09-05 St Microelectronics Sa Dispositif semi-conducteur de memoire non volatile et procede de fabrication correspondant
JP2003302441A (ja) 2002-04-10 2003-10-24 Suncall Corp テスト用ｉｃソケット
US6870251B2 (en) 2002-05-29 2005-03-22 Intel Corporation High-power LGA socket
US7363688B2 (en) * 2002-07-25 2008-04-29 International Business Machines Corporation Land grid array structures and methods for engineering change
US6954984B2 (en) * 2002-07-25 2005-10-18 International Business Machines Corporation Land grid array structure
JP2004200452A (ja) 2002-12-19 2004-07-15 Toppan Printing Co Ltd Ｂｇａ基板
WO2004093252A2 (en) * 2003-04-11 2004-10-28 Neoconix, Inc. Electrical connector and method for making
US6933596B2 (en) 2003-07-01 2005-08-23 Northrop Grumman Corporation Ultra wideband BGA
JP4602649B2 (ja) * 2003-07-23 2010-12-22 ティーエヌジー コーポレーション リミテッド 電子部品用ソケット
US7337537B1 (en) * 2003-09-22 2008-03-04 Alcatel Lucent Method for forming a back-drilled plated through hole in a printed circuit board and the resulting printed circuit board
JP2005149854A (ja) 2003-11-13 2005-06-09 Nec Electronics Corp プローブ及びｉｃソケット並びに半導体回路
US7053729B2 (en) 2004-08-23 2006-05-30 Kyocera America, Inc. Impedence matching along verticle path of microwave vias in multilayer packages
US7621044B2 (en) * 2004-10-22 2009-11-24 Formfactor, Inc. Method of manufacturing a resilient contact
JP2007005087A (ja) 2005-06-22 2007-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd インピーダンス整合コネクタ、およびインピーダンス整合コネクタの製造方法
JP2007178165A (ja) 2005-12-27 2007-07-12 Yokowo Co Ltd 検査ユニット
CN201142393Y (zh) * 2007-08-18 2008-10-29 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 电连接器
KR100943861B1 (ko) 2008-06-12 2010-02-24 주식회사 하이닉스반도체 임피던스 매칭된 양방향 멀티 드롭 버스 시스템, 그를이용한 메모리 시스템 및 메모리 모듈
US7695288B2 (en) * 2008-06-25 2010-04-13 Intel Corporation Land grid array (LGA) socket with cells and method of fabrication and assembly
JP5166176B2 (ja) 2008-09-04 2013-03-21 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 電子デバイス用ソケット
US8157591B2 (en) 2008-12-05 2012-04-17 Tyco Electronics Corporation Electrical connector system
WO2012045000A1 (en) 2010-09-30 2012-04-05 Aviat Networks, Inc. Systems and methods for improved chip device performance
TWI583068B (zh) * 2012-08-02 2017-05-11 鴻海精密工業股份有限公司 電連接器
CN203242847U (zh) * 2013-02-22 2013-10-16 番禺得意精密电子工业有限公司 电连接器
CN103441111B (zh) * 2013-06-25 2016-03-16 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 一种三维封装互连结构及其制作方法
US9252077B2 (en) 2013-09-25 2016-02-02 Intel Corporation Package vias for radio frequency antenna connections
US20150170996A1 (en) 2013-12-18 2015-06-18 International Business Machines Corporation Through-mesh-plane vias in a multi-layered package
CN106797098B (zh) * 2014-09-26 2020-10-16 英特尔公司 插口接触部技术和构造

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6397460B1 (en) * 1999-03-10 2002-06-04 Micron Technology, Inc. Electrical connector
CN1890806A (zh) * 2003-12-08 2007-01-03 内奥科尼克斯公司 半导体级电接触的连接器及其制造方法
CN2904368Y (zh) * 2006-03-17 2007-05-23 番禺得意精密电子工业有限公司 电连接器
CN101997190A (zh) * 2009-08-14 2011-03-30 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 电连接装置
CN102593313A (zh) * 2011-01-14 2012-07-18 旭德科技股份有限公司 封装载板及其制作方法
CN102509958A (zh) * 2011-10-24 2012-06-20 番禺得意精密电子工业有限公司 屏蔽式绝缘本体、屏蔽式连接器及其制造方法
CN202930669U (zh) * 2012-04-10 2013-05-08 番禺得意精密电子工业有限公司 电连接器
CN103579805A (zh) * 2013-11-01 2014-02-12 番禺得意精密电子工业有限公司 导电体、电连接器及其成型方法
CN107196145A (zh) * 2017-05-05 2017-09-22 番禺得意精密电子工业有限公司 屏蔽连接器的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10135162B1 (en) 2018-11-20
GB2579007A (en) 2020-06-03
GB2579007B (en) 2020-09-16
WO2019064193A1 (en) 2019-04-04
DE112018003635T5 (de) 2020-04-16
DE112018003635B4 (de) 2021-05-06
JP2020535636A (ja) 2020-12-03
JP7161269B2 (ja) 2022-10-26
GB202003962D0 (en) 2020-05-06
US10128593B1 (en) 2018-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10135162B1 (en) Method for fabricating a hybrid land grid array connector
US7699616B2 (en) High density planar electrical interface
US6452407B2 (en) Probe contactor and production method thereof
US7629541B2 (en) High speed interposer
US8025531B1 (en) Shielded socket housing
US20090321122A1 (en) Relay substrate, method for manufacturing the relay substrate and three-dimensional circuit device using the relay substrate
JPH08148240A (ja) コネクタ
JPH10172695A (ja) 電子相互接続装置およびその作成方法並びに電子相互接続装置用の同軸電気パッド
KR20000023293A (ko) 접촉 구조체의 패키징 및 상호접속 장치
TWI697084B (zh) R鏈結-用於封裝裝置的資料訊號接點之接地屏蔽附接結構及陰影孔洞；封裝裝置的垂直資料訊號互連件之垂直接地屏蔽結構及屏蔽柵欄；以及用於封裝裝置的光電模組連接器資料訊號接點及接點針腳之接地屏蔽技術
US6857898B2 (en) Apparatus and method for low-profile mounting of a multi-conductor coaxial cable launch to an electronic circuit board
KR20200125751A (ko) 임피던스 제어형 금속화된 플라스틱 소켓
KR20110087437A (ko) 실리콘 러버 커넥터 및 그 제조방법
US11521947B1 (en) Space efficient flip chip joint design
US11800637B2 (en) Reference metal layer for setting the impedance of metal contacts of a connector
US20230063343A1 (en) Multilevel package substrate device with bga pin out and coaxial signal connections
US7077661B2 (en) Socket for having the same conductor inserts for signal, power and ground
KR20180094873A (ko) 고속 통신 잭
US20210066832A1 (en) Offset ;lug connector on a board connection area
EP3745456A1 (en) Decoupling capacitor layers perpendicularly mounted between semiconductor chip and substrate
CN102640575A (zh) 使用电阻性耦合减少芯片封装体中的电镀余线反射
JPH09270484A (ja) Ｉｃソケット
US20060051989A1 (en) Multiple piece shroud

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200515

RJ01 Rejection of invention patent application after publication