CN113260207A - 网格阵列连接器系统 - Google Patents

Abstract

一种网格阵列连接器系统设置成包含多条线缆，所述多条线缆安装在一基板上，所述基板具有安装在其上的封装的一芯片。所述多条线缆均包含连接于支持导孔的导体，支持导孔位于所述基板上的开口中，且所述导体连接于所述支持导孔。所述基板能连接于提供一加强环的一第二基板。所述基板通过压配到所述第二基板中的可挠曲的端子而能连接于所述第二基板。本公开还涉及一种计算系统。

Description

网格阵列连接器系统

相关申请

本申请是于2019年12月18日提交美国申请US16/624294的继续部分申请，US16/624294是于2018年9月17日提交的PCT申请的国家阶段，该PCT申请主张于2017年9月15日提交的美国临时申请US62/559114以及于2018年4月17日提交的美国临时申请US62/658820的优先权。

技术领域

本发明涉及连接器系统领域，更具体地涉及一种适合用于高数据速率应用的连接器系统。

背景技术

有史以来，计算装置盒体设有一些类型的一处理器(设置在一芯片封装中)以及盒体的一前面板上的多个连接器。所述多个连接器以及处理器安装在一电路基板(常称为母基板)上且电路基板包含多条迹线，所述多条迹线将所述多个连接器连接于处理器，从而能在所述多个连接器和处理器之间提供信息。不幸的是，随着数据速率已提高，这种熟知的系统设计因电路基板中的损耗而已变得难于使用。

已知多种旁路(Bypass)连接器系统提供一输入/输出(IO)连接器和一集成电路(诸如但不限制于设置于一芯片封装中的一专用集成电路(ASIC))之间的连接。一个共同的构造将是使一第一连接器(往往为一IO连接器)处于一盒体的一面板处而使对接一电路基板(或另一连接器)的一第二连接器处于芯片封装附近，其中第一连接器和第二连接器经由一线缆连接。如已知的，线缆比标准电路基板在损耗上低得多且使用一线缆显著降低了第一连接器和第二连接器之间的损耗。尽管这样的情况非常适合于56Gbps应用、尤其适合于采用脉冲幅度电平4(PAM 4)编码的应用，但是随着数据速率朝向112Gbps(采用PAM 4编码)增加，使支持一通道长度可用的插入损耗保持足够低变得更具挑战性。某些选择提供良好的电气性能但是当试图构建一组件(诸如一1U服务器)时难于组装且由此产生工序上的问题。结果，某些人群会赏识一种连接器系统，其会允许到一芯片封装的一连接具有低损耗且依然允许容易组装。

发明内容

一种网格阵列连接器系统公开为使来自多条线缆的导体直接端接于一基板。所述导体可通过一焊接操作附接于一支持导孔且多个支座固定地安装在所述基板上。所述线缆中的导体连接于所述基板的一连接面上的一信号垫。所述基板可配置成经由一焊接操作附接于一芯片基材，所述焊接操作按一网格将所述基板的连接面上的垫连接于所述芯片基材上的垫，且所述网格阵列连接器系统可包含位于所述连接面的垫上的焊料装载件。所述信号垫可以按差分对布置且可由多个接地垫部分地包围。所述基板上的信号垫可通过一短迹线连接于所述支持导孔，短迹线允许所述垫以一所需的图案定位，或者所述支持导孔自身可用作所述信号垫。一基座可直接形成在所述多条线缆和所述基板的至少一部分上，以提供一结构，该结构提供用于所述多条线缆的应力消除且帮助支持所述基板。

另一网格阵列连接器系统具有与上述网格阵列连接器系统类似的一内部设计，以一插座配置，从而一芯片封装可直接安装于所述基板或是插入件(例如使用插入件时)。

一种网格阵列连接器系统的一实施例包含一基座，所述基座安装在网格布置的多条线缆上且包含一基板。一第一支座安装在所述基板上。所述多条线缆均连接于一第二支座，且所述第二支座插入所述第一支座，所述第二支座附接于一基板以在所述基板上形成一阵列的支座。所述阵列的支座和对应的线缆可被灌封在所述基板上。所述导体连接于所述基板的一连接面上的一信号垫且所述导体的图案可不同于所述信号垫的图案，因为所述信号垫通过采用短迹线可在所述连接面上被移动。所述两种支座电连接在一起且电连接于所述安装面上的一接地面，接地面进而连接于所述连接面上的一个或多个接地垫。所述基板可直接焊接于支持一芯片封装的一芯片基材。所述基板还可经由一插入件连接于所述芯片基材。所述插入件可包含多个接触件，所述多个接触件在所述基板上的一第一阵列的垫到所述芯片基材上的一第二阵列的垫之间延伸。

在一实施例中，所述插入件可焊接于所述基板且或者具有针对一基材(或电路基板)的一焊料连接或具有多个挠曲接触件，多个挠曲接触件可与可设置在一电路基板或基材上的其它垫接合。

在一实施例中，一网格阵列连接器系统配置成包含一插入件，所述插入件多个可挠曲的接触件，所述多个可挠曲的接触件配置成接合一芯片基材的一对接面上的多个垫，所述芯片基材包含一芯片封装，且一第一网格阵列连接器位于所述芯片封装的一第一侧。一可压缩元件可位于所述第一网格阵列连接器系统的一基座的一压制侧。一第二网格阵列连接器系统可以位于所述芯片封装的一第二侧。一散热器可以安装在一芯片封装上，且各自的网格阵列连接器系统的可压缩元件确保网格阵列连接器系统被所述散热器按压，以使与所述对接面上的垫电连接，同时允许所述散热器和所述芯片封装之间的交界控制相对的竖向的或z轴的位置。

提供一种网格阵列连接器系统，其包括安装在一基板上的多条线缆，所述基板具有安装在其上的一封装的芯片。所述多条线缆包括多个导体，所述多个导体连接于位于所述基板的多个开口中的多个支持导孔，且所述多个导体连接于所述多个支持导孔。所述基板能连接于提供一加强环的一第二基板。所述基板能通过压配到所述第二基板中的可挠曲的端子而连接于所述第二基板。

附图说明

本申请以示例示出但不限于附图，在附图中类似的附图标记表示相似的部件，而且在附图中：

图1示出一线缆端接于一基板的一实施例的一立体图。

图2示出图1所示实施例的一部分分解的立体图。

图3示出能连接在一起的线缆和支座的一实施例的一简化分解的立体图。

图4示出一支座的一实施例的一立体图。

图5示出一基板的一实施例的一仰视图。

图6示出图5所示基板的一俯视图。

图7示出一基板的一实施例的一断面的一侧视图。

图8示出一网格阵列连接器系统的一实施例的一立体图。

图9示出图8所示实施例的另一立体图。

图10示出一基板的一实施例的一部分仰视图。

图11示出一网格阵列连接器系统的部分剖开的一立体图。

图12示出一网格阵列连接器系统的一侧视图，网格阵列连接器系统配置成与芯片封装对接，芯片封装连接于位于芯片封装下方的一连接器。

图13示出图12所示实施例的一侧视图，其中连接器处于一对接状态。

图14示出网格阵列连接器系统定位于一系统的一实施例的一示意图。

图15示出两个网格阵列连接器系统由一线缆组连接的一示意图。

图16示出配置成包含一芯片插座的一网格阵列连接器系统的一实施例的一示意图。

图17示出一网格阵列连接器系统安装在一电路基板上的另一实施例的一立体图。

图18示出图17所示网格阵列连接器的一简化立体图。

图19示出图18所示实施例的一立体的部分分解图。

图20示出一网格阵列连接器系统的一内部设计的一实施例的一立体图，网格阵列连接器系统能用于图18所示实施例。

图21示出一网格阵列连接器系统的一内部设计的一实施例的一立体的部分剖开的部分视图。

图22示出一网格阵列连接器系统的一内部设计的一实施例的一立体图，网格阵列连接器系统能用于图18所示实施例。

图23示出图22沿线23-23作出的一剖开的立体图。

图24示出图23所示实施例的一立体简化图。

图25示出一基板的一实施例的一立体图。

图26示出一网格阵列连接器系统安装在一电路基板上的一实施例的一侧视图，其中网格阵列连接器系统包含一插入件。

图27A示出适合用于一插入件的一接触件的一实施例。

图27B示出适合用于一插入件的一接触件的另一实施例。

图27C示出适合用于一插入件的一接触件的再一实施例。

图28示出一网格阵列连接器系统的另一实施例的一立体图，网格阵列连接器系统能够与一散热器一起使用。

图29示出图28所示实施例的一立体的部分分解图。

图30示出图29所示实施例的另一立体图。

图31示出一网格阵列连接器系统的一实施例的一侧视图，网格阵列连接器系统能够与一散热器一起使用。

图32示出一芯片封装和多个网格阵列连接器系统的一实施例的一简化平面图。

图33示出一芯片封装和多个网格阵列连接器系统的一实施例的一立体图。

图34示出图33所示的一网格阵列连接器系统的一立体图。

图35示出图34所示实施例的另一立体图。

图36示出一芯片封装安装在一电路基板上的一实施例的一平面图，该实施例能与图33所示实施例一起使用。

图37示出网格阵列连接器系统的一实施例的一部分侧视图，示出一替代的插入件构造。

图37A示出图37所示实施例的一放大的简化的侧视图。

图38示出一网格阵列连接器系统安装在一芯片基材上的一示意图。

图39示出一基板与一插入件连接的一实施例的一示意图。

图40示出一网格阵列连接器系统的一实施例的一立体的部分分解图，网格阵列连接器系统能够经由一对接连接器与一电路基板对接。

图41示出图40所示的网格阵列连接器系统的一立体图。

图42示出图40所示的对接连接器的一立体图。

图43示出一网格阵列连接器系统的一实施例的一立体图。

图44示出图43所示实施例的另一立体图。

图45示出一计算系统的一实施例的一俯视立体图。

图46示出图45的所示的计算系统的实施例的一仰视立体图。

图47示出图45所示的计算系统的部件的一分解俯视立体图。

图48示出从图45所示的计算系统的一俯视立体图给出的一部分剖开图。

图49是一计算系统的一实施例的部件的一分解俯视立体图。

图50是图49所示的计算系统的部件的一分解仰视立体图。

图51是图49所示的计算系统的一端子的一俯视立体图。

图52是图49所示的计算系统的部件的一组装俯视立体图。

图53示出从图49所示的计算系统的一俯视立体图给出的一部分剖开图。

图54是图49所示的计算系统的部件的一俯视立体图。

具体实施方式

下面的详细描述说明示例性的实施例，且所公开的特征不意欲限制到明确公开的组合。由此，除非另有说明，本文所公开的特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的其它组合。

如从图1至图7能够认识到的，一实施例的特征公开为允许将一线缆20直接端接于一基板50，基板50能为一常规的电路基板或任何其它所需的基材(诸如但不限制于一陶瓷和/或塑料金属复合结构)。基板50包含一安装面51a以及一连接面51b，其中一个或多个连接通路52在安装面51a和连接面51b之间延伸。尽管从一条线缆将一个或两个导体端接于一基材能够以广泛范围的方法来实现，但是当试图将一紧凑阵列下的更多数量的线缆端接时、特别是如果需要良好的电气性能同时提供所需的制造处理的灵活性时，将变得更复杂。所示出的实施例包含线缆20，线缆20具有能够用作一差分对的一对信号导体21。所述一对信号导体21由一绝缘层23包围且随后绝缘层由一屏蔽层28覆盖且随后屏蔽层由一外包覆物26覆盖。预期的是，一加蔽线在多数应用是不需要的，但是如果需要可以包含且如果包含的话可以连接到支座。

为了将导体21连接于在基板50内的一信号层中设置的信号垫58，每一个导体21可以通过一焊接部24附接于由基板50所提供的一支持导孔(support via)53(或如果需要经由一焊料或其它已知的附接连接手段)。图7示出一支持导孔53构造的一实施例的一断面。导体21能被插入基板50上的一开口43，开口43对准一开孔55，开孔55可以可选地包含一锥部55a以帮助导体21能够容易插入。优选地，开口43还将包含一斜面47，斜面47帮助将导体21导向对应到支持导孔53所需要的位置且随后定位成使导体21的一端部相邻支持导孔的一前侧被定位。一激光可随后用于将导体21与支持导孔53熔接或将导体21钎焊于支持导孔53。为了将线缆20的屏蔽层28连接于连接面上的接地垫56，一支座30设置成将屏蔽层28连接于基板50上的一接地面54。

如果导体21焊接于支持导孔53，那么在暴露于与焊接相关的高温下时焊接部将阻止脱出，且在将导体21焊接于支持导孔53之后，支座30在一更高的温度(例如，采用一更高的温度焊料)能够附接于基板50和屏蔽层28，而无需担心丧失信号导体21和支持导孔53之间的连接。一旦所有所需的线缆被附接，这进而就将允许随后采用更低温度的焊料将基板50焊接于其它结构，由此使得组装一完整系统的工序在制造上更容易地进行。注意的是，使用焊料将支座30附接于接地面54不是必需的，然而，对于某些应用而言，支座30可通过一导电粘接剂被附接或可甚至通过一激光被点焊(潜在地在多个部位)。

如上所述，为了使导体21容易安装到基板50中，基板50可钻有一锥形钻孔获得如图7所示的结构。如果提供了锥形，锥形角度59可以为一大范围内的角度，但是典型地将为从15度到约40度且实际的角度将依赖于、至少部分依赖于开孔的间距和基板的厚度。优选地，该锥形角度59足以允许一对导体之间自然地间隔开以装配到两个加大的开口中且随后自动使两个信号导体对准在独立的且相邻的两个开孔55中，从而在更进一步插入开孔55时，两个导体21将自动地被引导至相对对应两个支持导孔53的位置。

为了允许改进的附接和合适的球网格阵列(ball grid array)的间距，支持导孔可通过一短迹线57连接于一信号垫58，如图5所示。如能够认识到的，短迹线57的仅一部分因焊料掩盖(solder mask)是可看到的。可为一焊料球的一焊料装载件(solder charge)61均可定位在接地垫56和信号垫58上，以允许网格阵列的附接。注意的是，所示出的设计示出一均匀的焊料球的布局但是间距不均匀的布局也可以考虑。这个构造的一个另外的益处是从一制造观点看将一焊料装载件61附接于一焊接部在可重复性上更少，且支持导孔53连接于具有短迹线57的信号垫58允许一焊料装载件61以一更可靠的方式被定位在常规的垫上。

尽管所示出的焊接部24是相当地强固，但是通常希望针对线缆能够提供某种应力消除。在一个实施例中，多条导线的一部分和基板可包囊在一绝缘材料(潜在地采用一低压力模制工艺)中，以提供一基座71。基座71可包含附接特征72(诸如如图8所示)，以形成一网格阵列连接器系统70。网格阵列连接器系统70可包含基板50，基板50具有一连接面51b，连接面51b包含形成一连接图案62的多个焊料装载件61。如能够认识到的，网格阵列连接器系统的内部设计可以按照图1至图7布置。

如从图9能够认识到的，在一紧凑低轮廓构造中，可形成一相对大的连接图案以允许更多数量的连接，由此能够允许网格阵列连接器系统更紧密地定位于一对应的ASIC。尽管这样一种构造有益于将大量的差分对连接在一起，但是当试图将连接图案焊料附接于另一表面时，最终的尺寸会引起问题，因为该尺寸会阻碍足够的热能到达内部的焊料装载件。为了防止不均匀的热能分布(以及所导致的连接性上的问题)的发生，一个或多个热通路(其可为槽或开孔)可设置于基板和/或基座中，以允许改进的且更均匀的热传递至所有的焊料装载件。热通路可来自侧面或延伸穿过连接图案62内的基座71和基板50(由此在连接图案62中创建一间断)。决定包含热通路来改善焊料附接的热性能将基于图案连接的尺寸和许多其它参数，诸如节拍(cycle times)和材料，且由此留给本领域普通技术人员按需确定。

如上所述，如图5所示，在某种实施例中，焊料装载件61附接于与支持导孔53间隔开的信号垫58。注意的是其具有的优点是避免在回流焊之前焊接到不一致的且可能难于使一焊料球可靠地附接的被焊接表面。如能够认识到的，这样一种构造允许通过利用接地垫56包围信号垫58而使隔离被有益地使用，诸如如图10所示。这样一种构造的缺点是，需要一短迹线57将支持导孔53连接于信号垫58且短迹线会影响信号完整性。图11示出另一实施例，其具有允许导孔-焊料球直接附接的一构造。如所示出的，导体21’由一绝缘层23’支持，绝缘层23’位于一支座30’中，支座30’附接于接地面54’。导体21’延伸穿过一锥形导孔47’且末端部分被定位并焊接于对应垫上。多个焊料装载件61随后以一常规方式定位在所有的垫上。对于更大规格的导体，这样一种构造可更容易进行操作，因为导体之间的间距将与球网格阵列所需的间距更一致。然而，如已知的，使焊料球对一被焊接表面一致地焊接是有挑战性的，特别是如果被焊接表面不是完全均匀的。针对此的一个可行的方法是使支持导孔更加少量地延伸到基板内且在顶表面下方将导体焊接于支持导孔，从而焊料装载件所放置的位置不是焊接部自身的部分。这样一种构造可允许良好的电气性能同时为放置焊料球提供一更一致的表面，因为所得到的支持导孔的接触面积可提供一圆形轮辋形表面或可甚至是稍微凹的。

从图12至图13能够认识到的，图1至图11所示实施例的一个潜在的应用是将一夹层式(mezzanine)连接器185包含在一网格阵列连接器系统170中。如已知的，夹层式连接器能够制成为在一紧凑空间内发挥作用，能够为雌雄同体(hermaphroditic)的，且因提供一相对线性构造的能力而能够具有优异的电气性能。因此，所示出的实施例包含夹层式连接器185，夹层式连接器185允许网格阵列连接器组件170和安装在一基板150’(其可为任何所需的类型的基板，如上所述，基板150’安装在另一夹层式连接器185上)上的一封装194之间的一可逆地连接。这样一种构造可提供优异的电气性能同时也提供使芯片封装对接于网格阵列连接器组件170的低的插入力。如能够认识到的，该设计的一个优点是允许芯片封装194附接于与基板150’分开的一连接器，且该连接器能配接到一不同的对接连接器。这允许两个部件独立地被加工且能够帮助减少报废和/或返工。自然地，如果需要，所示出的设计也允许把现有的芯片封装(其能够由一所需的设计的一集成电路和设置于一芯片封装中的任何其它典型的结构构成)快捷地更换为一更高性能的芯片封装。

图14示出另一潜在的构造的一简化的示意图。一第一连接器191位于相邻一盒体安装面且经由一线缆组193(其包含多条线缆)连接于一网格阵列连接器系统170。一芯片封装194直接安装于网格阵列连接器系统且一散热器195设置在芯片封装上。如能够认识到的，这样一种系统允许在该系统中另外的灵活性，特别如果连接器191可拆卸地安装(由此如果需要则允许完全的更新)。

注意的是，在某些实施例中，基板连接的网格阵列连接器系统也可以一插座设计设置，插座设计具有多个接触件，多个接触件配置成直接附接于ASIC封装上的多个垫。例如，这样一种网格阵列连接器系统可包含一插入件(interposer)(其具有多个可挠曲的接触件)且基座将形成为一插座类型形状(其稍更复杂)当会允许取消一第二连接器且由此可令人满意的。如图16示意地所示，网格阵列连接器系统170’配置成包含一插座组件，插座组件会直接收容一芯片封装且会包含一夹持元件186(其可为一体设置或独立地设置)，以保持芯片封装194就位。尽管一转动的夹持元件186示出且在已知的芯片封装中是相当常见的，但夹持元件不如此限制而且大范围的夹持结构是可行的。在某些实施例中，例如，夹持元件可集成到一散热器中且能通过独立的紧固件被附接。尽管常规插座设计部分地是因为端子设计和均匀的间距而较为不理想地适合于高信号传输频率和对应的高数据速率，但是通过一更多定制的和较不均匀的网格阵列连同将导线极其干净的(电气上而言)连接于网格阵列连接器系统中的接合芯片封装的多个接触件的能力，所示出的实施例能克服这些局限性。

如从图15能够认识到的，本文公开的网格阵列连接器系统的用途不限于特别应用，诸如一旁路式应用。该技术作为两个芯片封装之间的一跳线(jumper)会很好地起作用且允许在芯片封装的部位具有显著更大的灵活性。例如，网格阵列连接器系统170a、170b中的一个或多个能位于相邻一液体冷却座，液体冷却座位于相邻设备的后部(其能减少空气流动穿过服务器的机箱的需要)。此外，尽管两个网格阵列连接器系统170a、170b示出为通过一线缆组193连接在一起，但是在一实施例中，三个或更多个网格阵列连接器系统(及对应的芯片封装)能通过一线缆组连接在一起，以帮助提供改进的高性能计算(HPC)性能。

转至图17至图27C，示出一网格阵列连接器系统270的另一实施例。网格阵列连接器系统270包含一基座271，基座271位于一基板250上，且多条线缆220端接于一基板250。在一实施例中，所述多条线缆以四条一列的多列设置，这提供了所需的紧凑性和密度，但是依赖于应用，其它构造也是合适的。类似于上述的基板50，基板250包含一安装面251a和一连接面251b且多个连接通路252在安装面251a和连接面251b之间延伸。基板250内部可以进一步包含接地面259a,259b以帮助提供改善电气性能。多个连接通路252包含两个开口243，两个开口243各对准一支持导孔253中的一开孔255。基板250提供了在连接面上的一网格布置的信号垫256及接地垫258，垫256、258可连接于一芯片基材或插入件(诸如插入件280)或直接在电路基板210上。

多条线缆220通过采用一第一支座240a和一第二支座240b端接于基板250，且一旦被端接，基板和两种支座能由一保持模制件277保持，保持模制件277可一低压力模制件或一灌封(potting)化合物。如能够认识到的，基座271包含多个指部275，多个指部275形成多条线缆延伸通过的通路，且基座271包含多个对位脚部273，所述多个对位脚部273可用于使基座对准一对接部件。

第一支座240a可以按类似于支座30附接于基板50的一方式安装在基板250上且线缆220首先连接于第二支座240b，而且在一实施例中，多条线缆220中的每一条的一屏蔽层228电连接于对应的第二支座240b(经由焊料或熔接或导电粘接剂)。第二支座240b对接于第一支座240a，且通过一粘接剂、一焊接部或一过盈配合(诸如第一支座240a上的一凹陷部241压靠第二支座240b，这如图20至图21所示)，第一支座204a和第二支座240b可保持一起。换句话说，一过盈配合可以合适地将第一支座240a和第二支座240b保持在一起。

如上述针对基板50说明的一样，基板250包含多个开口243，多个开口243可均具有一斜面247，斜面247可用于将线缆220中的导体221导向到所需位置。这可使得两个导体221从一第一间距229a变到不同于第一间距的一第二间距229b。在一实施例中，第二间距229b大于第一间距229a至少50％，以提供在连接面251b上的一改进的垫的布局。如此修改的间距是可选的但是已确定的是有益于具有小尺寸的导体的线缆。导体221安装于支持导孔253(优选地通过焊接部224，但是如上所述，也可采用其它附接方法)。支持导孔253可经由基板250中的短迹线257电连接于连接面上的信号垫256(如果这种信号垫独立于支持导孔253)。

如前所述，基板250上的垫256、258可通过焊料直接连接于另一表面上(诸如电路基板210)的垫。然而，如图26所示，一不同的选择是可行的。不是基板250焊接于电路基板210，而是一插入件元件280可用于将基板250上的垫连接于电路基板210上的垫。插入件280包含一框体281，框体281固持多个接触件282，多个接触件282可接合插入件两侧上的垫。接触件282a、282b、282c示出在图27A至图27C且可由框体281固持。接触件282a包含两端部283a以及一中间部284a，中间部284a不配置成以一显著方式挠曲。接触件282b包含两个端部283b和一中间部284b，中间部284b配置成挠曲。接触件282c包含端部283c和端部283c’，其中一中间部284c不意欲以一显著方式挠曲。如能够认识到的，这些接触件可具有在一端部或两端部的多个接触点，且依赖于应用，按照需要是可压缩的或不可压缩的。另外，因为可存在多个接地连接，所以接地接触件不同于信号接触件来配置可以是合乎需要的(例如具有不同的阻抗)，以帮助合适地调节共模和差模的阻抗。因此，信号接触件可不同于接地接触件配置。

图28至图30示出计算系统301的一实施例，计算系统301包含一散热器305。如所示出的，一网格阵列连接器系统370安装在一芯片封装394的多个侧。如所示出的，网格阵列连接器系统370位于芯片封装394的四个侧(二者定位在一电路基板310上)，但是网格阵列连接器系统370也可安装在一更少的侧。具有多个保持腿部308的一保持框体307可设置成与附接元件306一起帮助将散热器305固定到需要位置，且散热器305包含一突起305a，突起305a设计成压靠在芯片封装394上，以确保散热器305和芯片封装394之间存在有良好的热连接。为了确保散热器和芯片封装之间存在有一充分有效果的热连接，一方可包含某些类型的热界面材料(TIM)，热界面材料可为一膏体或其它合适的材料。如果要求它们的热效率更好，那么芯片封装可为直接焊接于散热器。如能够认识到的，电路基板310可包含与芯片封装对准的一连接区域398以给其它部件(或给芯片封装正下方的安装部件)提供另外的信号路径。如能够认识到的，散热器305压靠芯片封装394和网格阵列连接器系统370二者并由此帮助确保二者稳固地被压到位并且维持一可靠的连接。

图31至图36示出与图28至图30所示实施例类似的另一实施例。具有一附接元件406的一散热器405连接于保持框体407，保持框体407位于一电路基板410的一底侧410b。在电路基板410和散热器405(在电路基板410的一顶侧410a)之间定位有一芯片封装494和多个网格阵列连接器系统470。如从图32能够认识到的，多个网格阵列连接器系统470中的每一个定位成一第一端部470a与芯片封装494的一第一缘494a对齐而一第二端部470b延伸超出芯片封装494的一第二缘494b，从而改善连接密度。自然地，如果这种密度不需要，其它构造也是合适的。

与上述实施例类似，网格阵列连接器系统470包含多条线缆420，多条线缆420由一基座471固持且连接于一基板450而且基板450连接于一插入件480，插入件480具有固持多个接触件的一框体481。电路基板410包含多个对位开孔458，多个对位开孔458配置成与多个对位脚部473对接。自然地，在芯片封装的每一侧上，多个对位开孔可以按相同的图案设置以允许共用性，或者可以按不同的图案设置以确保仅某些网格阵列连接器系统可定位在某些侧。如能够认识到的，希望芯片封装494和散热器405之间的交界限定散热器的竖向位置，因为芯片封装494和散热器405之间的热连接影响从芯片封装494移出的热的量。所示出的系统包含一可压缩元件464，可压缩元件464确保散热器405通过所需的力压在网格阵列连接器系统470上(且由此可容许散热器405相对电路基板410在竖向位置上波动)。所示出的可压缩元件464包含具有多个可压缩指部466的一基部465且包含一扣持臂467，扣持臂467接合一扣持扣471a以将可压缩元件464固定于基座471。如能够认识到的，尽管安装在一芯片封装的四侧均安装一网格阵列连接器为芯片封装提供了更紧密的连接并减少芯片封装和线缆在之间的任何迹线的长度(由此将插入损耗减低到一预定水平)，但是也可考虑在芯片封装的更少侧安装网格阵列连接器(为了具有相同的数量的连接，网格阵列连接器系统自然会不得不更大)。另外，从图34能够认识到的，尽管所示出的网格阵列连接器在每列线缆中具有4条线缆，但是也可以提供一些其它数量的线缆。

转向图37至图38，示出一网格阵列连接器构造的另一实施例。图37的简化的部分视图示出一线缆520连接于一第二支座540b，第二支座540b连接于一第一支座540a，第一支座540a进而连接于基板550。由此，该设计的一部分类似于前述的实施例。然而，稍微不同的是插入件580包含一框体581，框体581固持多个柱体形式的接触件582。所述多个接触件将直接焊接于基板550且均可包含一第二侧，第二侧将焊接于一芯片基材512上的垫。芯片基材594b将直接支持集成电路，集成电路设置于芯片封装中并通常通过多个焊料装载件561连接于一电路基板(未示出)。图37至图38所示的实施例因此示出网格阵列连接器系统能更紧密地与芯片封装集成的情形。自然地，这样一种构造需要芯片基材594b比普通所要求的稍大，但改进的电气性能的潜力可使得这样一种构造是合乎需要的。这样一种构造的一个益处在于，在集成电路焊接于芯片基材594b之前，芯片基材594b可被限制于网格阵列连接器系统，由此确保集成电路能被安装到作用的系统上。自然地，该实施例所示的所述插入件设计也可用于一更传统的构造且允许网格阵列连接器系统直接焊接于电路基板。

注意的是，尽管插入件不是必需的，使用一插入件可帮助处理对接面的共面性。一插入件将在厚度上往往在0.3至2.0mm之间，将理解的是，更薄的设计会减少顺从性且由此使得更难于处理共面性，而一更厚的设计会占据更大的空间且最终变成对一连接器而言更不合乎需要。

图38示出一实施例的一示意图，其中网格阵列连接器系统670更紧密地集成于芯片封装。如所示出的，一电路基板610支持一芯片基材694b，芯片基材694b进而支持一集成电路694a。一插入件680安装在芯片基材694b上并连接于一子网格阵列模块670a，子网格阵列模块670a包含基座、基板以及多条端接的线缆。一散热器605配置成热连接到集成电路694a以帮助散热。如能够认识到的，所示意的设计提供一显著性的变化。插入件可直接焊接基板(其未单独示出)和芯片基材494b二者或可仅焊接于二者中的一个并采用压靠在非焊接侧上的垫上的一接触端。焊接侧/压靠侧的一实施例示意示出在图39中，其中一基板650接合一插入件680。插入件包含一框体681，框体681固持多个接触件682，多个接触件682具有接合信号垫656时挠曲的一对接端682a以及配置成焊接于另一电路基板或芯片基材的一对接端682b。依赖于该构造，散热器可压靠在网格阵列连接器系统上以确保一电连接(往往采用一可压缩元件)，或者如果网格阵列连接器系统被焊接就位，散热器相对网格阵列连接器系统可设置有间隙。

如从图40至图42能够认识到的，示出一网格阵列连接器系统770的另一实施例，网格阵列连接器系统770包含安装于一基板750的一连接器798，且连接器798配置成与一电路基板710上的连接器799对接。连接器798包含固持多个端子798b的一基座798a，所述多个端子798b以一所需的方式(往往通过一焊料附接)连接到基板750上。连接器799包含固持多个端子799b的一基座799a，所述多个端子799b连接于电路基板710经由焊料连接799c。

另一实施例示出在图43至图44中。尽管内部构造可以为上述内部设计中的任一种，但是一网格阵列连接器系统870包含具有一紧固开孔877的一盖体875。盖体875包含一扣持臂876，扣持臂876接合基座871上的一锁定元件874。紧固开孔877对准延伸穿过网格阵列连接器系统870(包含穿过基板850和一插入件880)的一紧固开口884。网格阵列连接器系统依然具有可选的脚部873以帮助其对准一对接电路基板，但网格阵列连接器系统可通过一独立的紧固件被保持。所示出的实施例由此提供了将网格阵列连接器系统附接就位的一替代的方法。

图45至图48示出一计算系统901的一实施例，其包含图28至图30的部件，且还包含与图31至图36提供的可压缩元件464类似的一可压缩元件964.1。为了便于说明，针对图45至图48所示的姿态来说明计算系统901，从而使用术语“上”，“下”等。应理解的是，其它姿态也处于本公开的范围内。

一散热器905与一附接元件906保持腿部908通过连接于一下保持框体907，保持框体907位于一电路基板910的一底侧910b，保持腿部908从下保持框体907延伸。一芯片封装994和连接于一电路基板950的多个上网格阵列连接器系统970.1位于电路基板910的一顶侧910a和散热器905的一下表面之间。如此，电路基板950为一上电路基板而电路基板910为一下电路基板。

电路基板950像前述的实施例一样可为一常规的电路基板或为任何其它合适的基材，诸如但不限于一陶瓷和/或塑料金属复合结构。电路基板950包含一安装面和一连接面，其中一个以上的连接通路952在安装面和连接面之间延伸。电路基板950内部还可包含接地面以帮助提供改善电气性能。

各上网格阵列连接器系统970.1与上面讨论的实施例类似，包含由一基座971固持的多条线缆920且如上所述地连接于电路基板950上的连接通路952。与图33所示的类似，电路基板950可连接于一插入件(如插入件480那样的)，插入件具有固持多个接触件的一框体(如框体481那样的)。上网格阵列连接器系统970.1定位成在上网格阵列连接器系统970.1之间形成一中央通道978。芯片封装994安置在由多个上网格阵列连接器系统970.1形成的中央通道978内。

电路基板910包含一基材911，基材911具有与芯片封装994对准的一连接区域998，以给其它部件(或给芯片封装994下方的安装部件)提供另外的信号路径。连接区域998在基材911的一中央部分处。如图47所示，电路基板950安装在连接区域998上方的基材911的中央处且在电路基板910的处于连接区域998外的部分的上方，但是电路基板950不与电路基板910的整个基材911重叠。如此，基材911的一部分从电路基板950的各缘向外延伸一预定距离，由此提供一加强环913。加强环913为上网格阵列连接器系统970.1连接的且其上安装有芯片封装994的电路基板950上的连接通路952提供加强、平坦化和加固。因为电路基板950上的连接通路952包围芯片封装994，所以加强环913提供了电路基板950上的连接通路952的平坦性。基材911还具有对位脚部973延伸穿过的对位开孔958。对位开孔958穿过加强环913设置成对位开孔958在电路基板950外，但是对位开孔958不对加强环913提供的性能造成干扰。

散热器905包含一突起905a，突起905a设计成压靠在芯片封装894上，以确保散热器905和芯片封装994之间存在有良好的热连接。为了确保散热器905和芯片封装994之间存在有一充分有效果的热连接，一方可包含某些类型的热界面材料(TIM)，热界面材料可为一膏体或其它合适的材料。如果要求热效率更好，那么芯片封装994可为直接焊接于散热器905。如能够认识到的，散热器905压靠芯片封装994和上网格阵列连接器系统970.1二者并由此帮助确保二者稳固地被压到位并且维持一可靠的连接。

如能够认识到的，希望芯片封装994和散热器905之间的交界限定散热器905的竖向位置，因为芯片封装994和散热器905之间的热连接影响从芯片封装994移出的热的量。所示出的计算系统901包含一上可压缩元件964.1，上可压缩元件964.1确保散热器905通过所需的力压在网格阵列连接器系统970.1上(且由此可容许散热器905相对电路基板910在竖向位置上波动)。可压缩元件964包含一基部965，基部965具有从基部965的上表面延伸的多个可压缩指部966和从基部965的下表面延伸的多个扣持臂967。扣持臂967接合基座971上的扣持扣971a以将可压缩元件464固定于基座971。基部965抵靠基座971而可压缩指部966接合散热器905的一下表面。可压缩元件964与图33所示的可压缩元件464的不同在于，一单个的可压缩元件964固定于所有的网格阵列连接器系统970.1，而不是像图33所示那样采用多个独立的可压缩元件464。该实施例的单个的可压缩元件964具有一连续的基部965，连续的基部965具有位于中央的一缺口968，缺口968大于芯片封装994的外周。多个可压缩指部966围绕基部965设置成可压缩指部966设置在各基座971的上方。在一实施例中，缺口968与芯片封装994的外周的形状一致。在一实施例中，缺口968为方形。可压缩元件964优选包含与各自的扣持扣971a接合的多个扣持臂967。

如能够认识到的，尽管在一芯片封装994的四侧均安装网格阵列连接器970.1为芯片封装994提供了更紧密的连接并减少芯片封装994和线缆920之间的任何迹线的长度(由此将插入损耗减低到一预定水平)，但是也可考虑在芯片封装994的更少侧安装网格阵列连接器系统970.1(为了具有相同的数量的连接，网格阵列连接器系统970.1自然会不得不更大)。

图45至图48所示的计算系统901的实施例还包含在电路基板910的底侧910b与下保持框体907之间的多个下网格阵列连接器系统970.2和一下可压缩元件964.1。

下保持框体907包含穿过下保持框体907的一中央部分的一缺口915。

各下网格阵列连接器系统970.2可按与前述实施例类似的方式连接于电路基板910，或可直接连接于电路基板910。各下网格阵列连接器系统970.2与上面讨论的实施例类似，包含由一基座971固持且连接于电路基板910的多条线缆920。下网格阵列连接器系统970.2的位置可与上网格阵列连接器系统970.1的位置镜像。

下可压缩元件964.2可与上可压缩元件964.1相同地形成且如此，具体细节不再说明。在使用时，下可压缩元件964.2相对上可压缩元件964.1翻转。下可压缩元件964.2将下网格阵列连接器系统970.2施压到与电路基板910接合。

为了形成计算系统910，芯片封装994、上网格阵列连接器系统970.1和电路基板950电连接于电路基板910。上可压缩元件964.1附接于多个上网格阵列连接器系统970.1的多个基座971。散热器905安置在上可压缩元件964.1的上方且散热器905上的突起905a穿过上可压缩元件964.1上的缺口968并穿过由多个上网格阵列连接器系统970.1形成的中央通道978，以接合芯片封装994的上表面。多个下网格阵列连接器系统970.2电连接于电路基板910，且下可压缩元件964.2附接于多个下网格阵列连接器系统970.2的多个基座971。下保持框体907然后通过使下保持框体907的保持腿部908穿过电路基板910上的对位开孔958而附接于散热器905。保持腿部908由散热器905的附接元件906接合以形成一夹层构造。电路基板910的连接区域998能从计算系统901下方通过下保持框体907上的缺口915并通过下可压缩元件964.2上的缺口968进入。

图49至图53示出像图29和图45所示的实施例那样的一计算系统1001的另一实施例(芯片封装未示出在图49至图53中)。除插入件280未设置外，计算系统1001包含网格阵列连接器系统270。如此，多条线缆220以针对图1至图7和图17至图27C说明的方式直接端接于电路基板250且具体细节不在本文重复说明。计算系统1001还包含一第二电路基板1010，各线缆20通过一导电端子1080连接第二电路基板1010。在该实施例中，导电端子1080用于替代插入件280。

第二电路基板1010像电路基板210、310、410、610、710那样可为一常规的电路基板或任何其它所需的基材，诸如但不限于一陶瓷和/或塑料金属复合结构。电路基板1010包含一安装面1010a和一连接面1010b，其中，其内具有一导电支持导孔1053的一个以上的连接通路在电路基板1010内且在安装面1010a和连接面1010b之间延伸。在一实施例中，支持导孔1053为筒形。在一实施例中，各支持导孔1053能通过一短迹线1057连接于电路基板1010的连接面1010上的一信号垫1058，如图52所示，且可为一焊料球的一焊料装载件1061能位于信号垫1058上。可替代地，焊料装载件1061可在连接面1010处位于支持导孔1053的端部上且取消迹线1057。

各端子1080包含一压配部1087和一可挠曲部1088。压配部1087在尺寸上设置成当插入支持导孔1053时与支持导孔1053的内尺寸一致。当插入时，压配部1087接触支持导孔1053，从而实现一电连接。

在所示出的实施例中，压配部1087由一细长的圆形的或卵形的形状的具有穿过其的一开口1087b的本体1087a形成。本体1087a可大于支持导孔1053的内尺寸，从而当压配部1087插入支持导孔1053时，本体1087b变形并压扁在自身上，以减小开口1087b的直径。在一实施例中，可挠曲部1088由具有一钩状端部的一回折臂形成。如所示出的，回折臂由从本体1087a的一端垂直于本体1087a延伸的一第一部分1088a、从第一部分1088a相反的一端延伸的一第二弯曲部分1088b、从第二弯曲部分1088b相反的一端延伸的重叠在第一部分1088a上的一第三部分1088c形成，从而第三部分1088c通过弯曲部分1088b“回折”在第一部分1088a上。钩状端部由从第三部分1088c相反的一端延伸并延伸超出压配部1087一预定距离的一钩状端部部分1088d形成。钩状端部部分1088d的自由端面向本体1087a和支持导孔1053。可挠曲部108如图52所示地从支持导孔1053向外延伸(图52仅示出支持导孔1053且未示出电路基板1010)。

当电路基板250与电路基板1010对接时，电路基板250的连接面251b上的信号垫256连接于端子1080的可挠曲部1088的第三部分1088c。回折的第三臂1088c和钩状端部1088d朝向第一臂1088a挠曲。优选地，当可挠曲部1088挠曲时，钩状端部1088d与支持导孔1053接合。钩状端部1088d与支持导孔1053的接合提供若干优点。接合产生在支持导孔1053上一擦拭动作。另外，当钩状端部1088d直接接合支持导孔1053时，穿过端子1080的电气路径提供给另一路径，因为信号能现在从线缆220、沿第三臂部分1088c到钩状端部1088d且然后到支持导孔1053。在钩状端部1088d不与支持导孔1053接合的情况下，维持穿过端子1080的电气路径。

用于可挠曲部1088的允许挠曲的其它形状也可考虑。例如，可挠曲部1088可由具有一对臂的从本体1087a的一端延伸的一V状的第一部分、具有一对臂的从第一部分延伸的一倒V状的第二部分以及一开口形成。当可挠曲部1088由电路基板250接合时，第一对臂和第二对臂变平，以至少部分地闭合所述开口，从而第一对臂接合支持导孔1053而第二对臂接合信号垫256。

与将端子1080焊接于第二电路基板1050相比，采用压配部1087提供一更容易的组装。另外，因为端子1080不焊接于第二电路基板1050，所以焊料装载件61能直接焊接于信号导孔1053。可挠曲部1088也设置成适应针对电路基板210、1010的不规则性，同时依然提供电路基板210、1010之间的一可靠的电气路径。

从本文所示出的各种实施例能够认识到的，在此所述的不同实施例的不同特征可以组合一起以形成另外的组合。例如，图1至图7所示的网格阵列连接器系统的内部设计能用作图20至图25的所示的内部设计的替代。同样地，依赖于应用和系统要求，各种插入件构造能被采用(或省略)。结果，本文所示出的实施例特别适合于提供一宽泛范围内的为避免重复和不必要复制而未全部独立地示出的构造。

本文所提供的公开内容借助其优选和示例性的实施例说明了特征。本领域普通技术人员阅读本公开内容后，将作出随附权利要求的范围和精神内的许多其它实施例、修改以及变形。

Claims (18)

1.一种计算系统，包括：

一下电路基板；以及

一上电路基板，具有安装在其上的一芯片封装和穿过其的在所述芯片封装外的多个连接通路，所述上电路基板安装在所述下电路基板上，其中，所述上电路基板仅部分地重叠所述下电路基板，从而所述下电路基板的一部分从所述上电路基板的缘向外延伸并形成包围所述上电路基板的一加强环。

2.如权利要求1所述的计算系统，还包括安装在所述上电路基板上的多个上网格阵列连接器系统，各上网格阵列连接器系统包括由一基座固持的且连接于在所述上电路基板上的多个连接通路的多条线缆。

3.如权利要求2所述的计算系统，还包括：

一可压缩元件，包括一基部，所述基部具有从其延伸的可压缩指部以及从其延伸的扣持臂，所述扣持臂接合所述基座上的扣持扣；以及

一散热器，与所述可压缩指部和所述芯片封装接合。

4.如权利要求3所述的计算系统，其中，所述可压缩元件由一单个的基部形成，所述单个的基部接合所述多个上网格阵列连接器系统的所有的基座。

5.如权利要求4所述的计算系统，其中，所述上网格阵列连接器系统形成所述芯片封装安置在其中的一通道，而且其中，所述可压缩元件具有与所述通道对准的一缺口，所述散热器具有穿过所述通道且穿过所述缺口延伸的一突起。

6.如权利要求5所述的计算系统，还包括安装在所述下电路基板上的多个下网格阵列连接器系统，各下网格阵列连接器系统包括由一基座固持的多条线缆。

7.如权利要求6所述的计算系统，还包括：

一可压缩元件，包括一基部，所述基部具有从其延伸的可压缩指部和从其延伸的扣持臂，所述扣持臂接合所述多个下网格阵列连接器系统的基座上的扣持扣；以及

一下保持框体，附接于所述散热器并与所述可压缩指部接合。

8.如权利要求1所述的计算系统，还包括安装在所述下电路基板上的多个下网格阵列连接器系统，各下网格阵列连接器系统包括由一基座固持的多条线缆。

9.如权利要求8所述的计算系统，还包括：

一可压缩元件，包括一基部，所述基部具有从其延伸的可压缩指部和从其延伸的扣持臂，所述扣持臂接合所述多个下网格阵列连接器系统的基座上的扣持扣；以及

一下保持框体，附接于所述散热器并与所述可压缩指部接合。

10.如权利要求8所述的计算系统，还包括：保持腿部，将所述下保持框体和所述散热器连接在一起，所述保持腿部通过穿过所述加强环。

11.一种计算系统，用于安装一芯片封装，包括：

一第一电路基板，具有一安装面和与所述安装面相反的一连接面，所述第一电路基板具有在所述安装面上的一第一阵列的垫，所述第一阵列的垫与所述芯片封装连接，所述第一电路基板还包括从所述安装面延伸至所述连接面的多个支持导孔和在所述连接面上的与各自的支持导孔连接的信号垫；

一网格阵列连接器系统，位于所述芯片封装的一侧，所述网格阵列连接器系统包括多条线缆，各线缆包括一对的导体，其中，各导体电连接于其中一个支持导孔；

一第二电路基板，具有一安装面和与所述安装面相反的一连接面以及从所述第二电路基板的安装面延伸至所述第二电路基板的连接面的多个支持导孔；以及

一端子，位于所述第二电路基板的各支持导孔内且从所述第二电路基板的所述安装面向外延伸，各端子包括：一压配部，其压配到所述第二电路基板的各自的支持导孔中并与各自的支持导孔电连接；以及一可挠曲部，从所述压配部并从所述第二电路基板的安装面向外延伸，

其中，当所述第一电路基板和所述第二电路基板对接在一起时，所述可挠曲部与所述第一电路基板的信号垫接合。

12.如权利要求11所述的计算系统，其中，各可挠曲部具有一回折臂，所述回折臂具有一钩状端部，其中，所述钩状端部的一自由端面向所述第二电路基板的安装面。

13.如权利要求12所述的计算系统，其中，各压配部包括一能够变形的本体，当所述压配部压配到所述第二电路基板上的各自的支持导孔中时所述能够变形的本体变形。

14.如权利要求13所述的计算系统，其中，所述第二电路基板的所述压配部插入的各支持导孔为筒形。

15.如权利要求11所述的计算系统，其中，各压配部包括一能够变形的本体，当所述压配部压配到所述第二电路基板上的各自的支持导孔中时所述能够变形的本体变形。

16.如权利要求11所述的计算系统，还包括：一焊料装载件，与所述第二电路基板的各支持导孔连接。

17.如权利要求11所述的计算系统，还包括：

多个第一支座，安装所述第一电路基板的安装面上；

多个第二支座，电连接于所述多个第一支座；

一基座，位于所述第一电路基板上且至少部分覆盖所述多个第一支座和所述多个第二支座。

18.如权利要求11所述的计算系统，还包括安装在所述第一电路基板上的一散热器。

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