CN117099195A - 互连对准系统和方法 - Google Patents

Abstract

互连系统包括对接基板，该对接基板被设置为与主板沿插入方向电连通，以设定可分离接口。互连系统被设置为将对接基板与主板沿相互垂直且垂直于插入方向的第一横断方向和第二横断方向对准。

Description

互连对准系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年3月30日提交的美国专利申请序列号63/168,030的权益，其公开内容通过引用并入本文，如同在此完整阐述。

背景技术

现代电子元件，例如微处理器、FPGA(field programable gate arrays，现场可编程门阵列)、ASIC(application specific integrated circuits，专用集成电路)和其他此类设备，通常需要许多的、例如超过1000个输入/输出(I/O)电连接。这些电部件通常由半导体管芯组成，半导体管芯安装于且电附连于管芯基板或等效地安装于且电附连于IC(集成电路)封装基板。为使部件保持合理地较小的封装尺寸，与这些独立电连接中的每一个电连接相关的多个电接触件必须在IC封装上紧密地间隔开。多个接触件通常位于IC基板的、与管芯相对的面上，并且被设置成正方形网格或矩形网格。相邻接触件之间的节距可以小于1毫米，并且在一些情况下小于0.5毫米。

电系统通常采用光链路在电处理元件之间传输数据。为改善这些链路的高带宽操作，需要将光电(optical-to-electrical，O/E)转换部件或电光(electrical-to-optical，E/O)转换部件靠近电处理元件放置，以最小化电传输的长度，并且最大化光传输的长度。这些E/O部件和O/E部件可能同样需要相邻电接触件之间的、较小的接触件节距，以最小化总体封装尺寸。

通常希望具有可分离的互连，而不是使用焊接或一些其他方式将电部件、E/O部件或O/E部件永久附连于主要基板或主基板或印刷电路板(PCB)，从而可以根据需要，在其他部件被焊接于主板后，安装部件或容易地更换部件。这对于E/O部件和O/E部件尤其重要，在该部件处，光纤断裂问题及对于回流焊温度的无法耐受使得不期望存在元件的永久性附连。IC基板与其对接接口的对准必须具有显著小于接触件节距的容差，例如小于接触件节距的20％，否则不是全部电连接都将根据需要建立。随着节距尺寸的变小，这成为一项挑战。

为在可分离接口处获得电接触，当可分离接口的两个面对接时，接口相对面上的多个接触件中的一个或两个接触件通常弹性变形。由弹性变形产生的恢复力将可分离接口的相对面上的多个接触件推到一起，以建立电连接。在大多数现有技术的互连系统中，至少一个接触件由会在对接期间弯曲的金属指状物形成。金属指状物是通过冲压金属片或光刻地界定指状物而形成的，以用于较小节距的应用。然而，制造用于当前和未来数代高密度互连的、足够小的且具有足够强度和柔性的金属指状物的较大阵列是一项挑战。

此外，至少一些互连必须能够以良好的信号完整性传输较高带宽的数据流，例如具有超过1Gbps(千兆位每秒)的数据传输速率的信号。实质上，缩短互连路径长度并最小化信号传输路径的几何形状的突然变化有利于较高的带宽操作。

需要一种互连系统，该互连系统能够为具有电接触件的密集阵列的电部件、E/O部件或O/E部件提供可分离的电接口。

发明内容

在一个示例中，制备食品的方法可以包括提供分批食品的混合物、烹饪分批食品的混合物以使得该食品设定煮熟的分批食品，以及冷却该煮熟的分批食品以使得该煮熟的分批食品设定冷却食品的步骤。该方法还可以包括在冷却步骤之后给该冷却食品添加大麻素的步骤。

附图简要说明

图1是一个示例中包括安装于ASIC封装基板的多个光模块的数据连通系统的透视图。

图2是一个示例中的互连系统的剖视图。

图3是安装有对接基板的、图2的互连系统的剖视图。

图4是另一示例中的互连系统的剖视图。

图5是安装有对接基板的、图4的互连系统的剖视图。

图6是另一示例中的互连系统的剖视图。

图7是安装有对接基板的、图6的互连系统的剖视图。

图8是图6的互连系统的框架的透视图。

图9是根据另一示例中的互连系统的剖视图。

图10是安装有对接基板的、图9的互连系统的剖视图。

图11是另一示例中的互连系统的剖视图；以及

图12是安装有对接基板的、图11的互连系统的剖视图。

具体实施方式

总体上参考图1至图8，可分离互连系统20设于主板22与对接基板24之间。对接基板24可以是IC封装28的IC封装基板26，IC封装28包括IC封装基板26和安装于IC封装基板26的半导体管芯30。半导体管芯30可以安装于IC封装基板26的、与对接基板24的底表面或第二表面34相对的顶表面或第一基板表面32上。因此，向上方向和术语“上方”被定义为从底表面34朝向顶表面32的方向。相反地，向下方向和术语“下方”被定义为从顶表面32朝向底表面34的方向。如本文所使用的、相对于部件表面的术语“顶”和“底”被参考向上方向和向下方向使用，除非另有说明。IC半导体可以被设置为IC管芯36。IC管芯36可以根据需要是ASIC。IC封装基板26的底表面34可以被称为对接接口，因为对接基板24的底表面34支承多个导电元件，当对接基板24对接于主板22时，该多个导电元件跨过可分离接口与相邻的导电元件电接触。主板22可以被认为是主机板(host board)或母板(mother board)。主板22可以具有安装于主板22的插座38，插座38被设置为接收对接基板24。例如，插座38可以永久安装于主板22。在一些实施例中，不需要插座。

对接基板24可以通过电互连构件40连接于主板22。在一些示例中，电互连构件40可以被设置为各向异性导电柔性接触层。在其他示例中，电互连构件可以以任何期望的方式构造，其中电互连构件具有设置于主板22与对接基板24之间的多个导电元件，以使得当对接基板24与主板22对接时，使主板22与对接基板24电连通。在一个示例中，多个导电元件可以根据需要设置为毛纽扣(fuzz buttons)、电导体或其他合适的导电元件。电互连构件40可以设置成沿第一横断方向T1和第二横断方向T2定向的层。

对接基板24还可以是光电转换部件、电光转换部件或组合的光电及电光转换部件的部分。执行这些转换功能的部件可以被共同描述为光模块27，光模块27可以从光纤31发送和/或接收光信号。光模块的底表面可以在其底表面上具有对接基板。光模块可以具有光纤尾纤(optical fiber pigtail)，或者光模块可以被连接器化(connectorized)以接收光纤连接器。对接基板可以被设置为与IC封装基板26的顶表面32对接。IC封装28可以具有安装于IC封装基板26的顶表面32上的一个或多个电部件，例如IC管芯36，如上所述。在该示例中，IC封装基板26可以被描述为主板22，或者在其他示例中被描述为对接基板24。图1是包括多个光模块22的可分离互连系统20的透视图，该多个光模块22可分离地安装于包围中央IC管芯28的IC封装26的顶表面24上。任何合适的硬件都可以将光模块压接于IC封装基板和插座中，该插座可以根据需要安装于IC封装基板的顶表面。

对接基板24还可以是适合于传输高速电信号的缆线连接器21的部分，高速电信号是例如大于每秒28吉比特的电信号，并且在一些示例中是至少每秒56吉比特的电信号。缆线连接器21可以在其底表面上具有对接基板。暴露于对接基板上的多个接触件通过焊料或一些其他方式永久地连接于电缆或柔性电路中的多根导线，电缆或柔性电路端接于缆线连接器21中。对接基板24可以被设置为与IC封装基板26的顶表面32对接。IC封装28可以具有安装于IC封装基板的顶表面32上的一个或多个电部件。在该示例中，IC封装基板26可以被描述为主板。该实施例在图1中通过用缆线连接器29替换光模块以及用电缆37或柔性电路35替换光纤31描述。

现在参考图2至图3，根据第一示例的互连系统20在主板22与对接基板24之间提供可分离机电接口(separable electrical and mechanical interface)。图2示出与主板22沿插入方向42分离的对接基板24，并且图3示出与主板22对接的对接基板24。插入方向42可以与向上方向和向下方向对准。对接基板24与主板22沿相互垂直且垂直于插入方向42的第一横断方向T1和第二横断方向T2精确对准，从而通过电互连构件40，确保对接基板24与主板22之间的可靠的电连接。

互连系统20可以包括转接板46和框架44，转接板46可以安装于主板22，框架44机械耦合于转接板46以设定插座38。框架可以根据需要安装耦合于主板22。主板22、框架44和转接板46可以组合以设定主板组件45。对接基板24可以在可分离接口处对接于主板组件45，以建立与主板22的电连接。插座38可以永久地电连接于且机械连接于主板22。主板22可以是印刷电路板(PCB)、印刷线路组件(PWA)、ASIC封装基板或任何具有多个电接触件的、实质上刚性的、平的元件。主板22也可以被称为主基板、母板或其他此类术语。插座38与主板22之间的多个电连接可以通过回流焊料形成，以提供主板22的顶表面或第一表面上的多个导电主板连接盘47与位于转接板46的底表面或第二表面处的多个转接板电接触件48之间的电连接。多个焊球50可以附连于多个转接板电接触件48，从而形成球栅阵列(ball gridarray，BGA)。多个焊球50可以由SAC305焊料形成，SAC305焊料是锡、金和铜的混合物，但是也可以使用其他类型的焊料。通过回流多个焊球50，转接板46可以永久安装于主板22。回流焊工艺趋向于自动将多个主板连接盘47与多个转接板电接触件48对准，因为当焊料50为液态时，表面张力趋向于最小化焊料的表面积，这促使多个主板连接盘47与多个转接板电接触件48沿插入方向相互对准。

多个转接板导电连接盘52可以设置于转接板46的顶表面或第一表面处，以形成连接盘网格阵列(land gird array，LGA)。顶表面与转接板46的底表面或第二表面相对。转接板连接盘52中的、被称为电连接盘52a的一些转接板连接盘提供电功能，并且连接盘52中的、被称为机械连接盘52b的一些连接盘仅提供机械对准功能。因此，电信号不经对接基板24与主板24之间的机械连接盘52b行进。相反地，当电信号在对接基板24与主板22之间传输时，电信号经电连接盘52a行进。多个连接盘52可以设置成矩形阵列。多个电连接盘52a可以直接定位于多个转接板底部电接触件48上方，并且通过通孔54的阵列电连接于多个电接触件48。多个机械连接盘52b可以沿电连接盘52a的阵列的周边定位于外部。多个电连接盘52a和多个机械连接盘52b可以在同一处理步骤期间形成，以确保多个机械连接盘与多个电连接盘之间的精确配准。如果多个连接盘52是通过光刻工艺形成的，则多个连接盘52之间的对准容差可以在±5微米的量级上。多个电连接盘52a可以设置于矩形网格上，该矩形网格沿两个横断方向具有约0.2毫米至0.8毫米范围内的节距。较小的节距是可行的。多个机械连接盘和多个电连接盘的对准精度可以小于多个电连接盘52a之间节距的5％、10％、20％或25％。每个电连接盘52a可以是方形或圆形金属片，该方形或圆形金属片具有约1/2节距的边长或直径。机械连接盘52b可以与电连接盘52a尺寸相同，机械连接盘52b可以小于电连接盘52a或大于电连接盘52a。机械连接盘52b优选地是圆形的，并且可以具有在200微米至500微米范围内的直径，但是可以根据需要具有任何合适的替代形状。

每个机械连接盘52b可以具有附连于其上的、相应的转接板对准特征56。转接板对准特征56可以是使用焊料回流工艺附连于机械连接盘的较小元件，例如球、圆柱、立方体、棱锥体、圆片等，或者转接板对准特征56可以仅是焊球。例如，转接板对准特征可以是已经在连接盘上回流的扁塌焊球或者已经通过焊料回流键合于机械连接盘的镀金不锈钢球或圆片。有益地，焊料回流工艺将导致转接板对准特征56自动与机械连接盘52b对准。转接板46可以具有正方形或矩形形状，或者根据需要具有任何合适的替代形状。对准特征56可以是机械对准特征，并且不电连接于主板22和对接基板24中的任一个。

框架44可以在由第一横断方向T1和第二横断方向T2设定的平面中、在转接板46的全部侧面上包围转接板46。当转接板46在包括第一横断方向T1和第二横断方向T2的平面中设定正方形或矩形时，框架44可以包围转接板46的全部四个侧面。框架44具有至少一个框架对准引导件58，例如多个框架对准引导件58，该至少一个框架对准引导件58与多个对接转接板对准特征56配准，以对准对接基板22，从而与主板组件45沿插入方向42对接。框架对准引导件58可以设定对准孔60，对准孔60至少延伸至框架44的底表面内。因此，对准孔60可以在框架44的底表面处具有开口，以使得转接板对准特征56容纳于对准孔60内。转接板对准特征与设定对准孔60的一个或多个侧壁之间的干涉可以实质上防止框架44相对于转接板46沿第一横断方向T1和第二横断方向T2中的任一方向或两个方向的移动。框架44可以具有设置于例如矩形网格的规则网格上的多个对准孔60。当框架44与转接板46对准时，对准孔60可以位于相应的转接板电连接盘52的上方。框架44可以由电绝缘材料制成。框架44可以由液晶聚合物或任何其他合适的绝缘材料形成。

主板组件45可以包括电互连构件40，并且因此可分离互连系统20可以包括电互连构件40，电互连构件40被设置为与多个转接板连接盘52电连通，并且当对接基板与主板组件45对接时，还可以与对接基板24电连通。电互连构件40可以被框架44容置。在一个示例中，电互连构件40可以是各向异性导电柔性接触层。各向异性导电柔性接触层具有多个导电通道，该多个导电通道在各向异性导电柔性接触层的上表面与相对的下表面之间延伸。至少一个通道接触转接板的顶表面或第一表面上的每一个电连接盘。该至少一个通道延伸至框架中的开口。各向异性导电柔性接触层可以是导电构件，/>导电构件可以从马萨诸塞州陶顿的帕瑞康技术公司(Paricon Technologies)获得。由许多较小的导电通道组成，这些导电通道由弹性基体(elastomericmatrix)所支承的竖直延伸的导电球柱形成。当/>被按压时，导电柱可以响应于所施加的力变形，同时在柱的顶部球与底部球之间保持低阻抗电路径。每个柱与相邻的柱电隔离。各向异性导电柔性接触层的厚度可以在约25微米至500微米的范围内。各向异性导电柔性接触层可以响应于被施加于互连区的、所施加的压接对接力，弹性变形10微米至150微米。

已知使用作为具有电接触件阵列的两个平面基板之间的电互连件。使用/>的一个优点是，/>不需要在平面基板之间沿两个横断方向精确对准，因为导电柱之间的间距小于相邻接触件之间的间距。与/>的确切位置相互独立，一个或多个导电柱从转接板电连接盘延伸至开口。

各向异性导电柔性接触层的最小变形量应足以补偿对接接口处的任何表面的非平面性(non-planarity)，以使得在各向异性导电柔性接触层的顶部与对接基板的底部上的全部电接触件之间建立机械接触，并且在各向异性导电柔性接触层的底部与主板顶部上的全部电接触件之间建立机械接触。变形还应当足以使得全部接触区处的恢复弹力足以为横跨对接接口的全部接触件建立低阻抗电路径。因此，较大的变形和较厚的各向异性导电柔性接触层可以与较大的对接基板一起使用，并且较少的变形和较薄的各向异性导电柔性接触层可以与较小的对接基板一起使用。具有IC管芯的对接基板可以是较大基板的示例，其沿两个横断方向的封装尺寸在100毫米的范围内。较小的对接基板的示例可以是对接基板，该对接基板是光模块的部分，其沿两个横断方向具有小于20毫米的封装尺寸。

电互连构件40不限于构件的使用，并且具体而言，各向异性导电柔性接触件不限于/>构件的使用。例如，可压接导电柱阵列可以通过将较小直径导线的、独立的、缠结的多根缆束嵌入绝缘基体中的孔阵列中形成。该较小直径导线的、独立的、缠结的缆束阵列可以从科罗拉多州森特尼尔的Custom Interconnects,LLC公司(作为Fuzz技术出售)或伊利诺伊州伦巴第的Bel Group公司(作为CIN::/>技术出售)获得。还可以使用多根导电纤维，如美国专利号10,720,398中所述的，并可以结合其他方法使用多根导电纤维。美国专利号10,720,398通过引用并入本文，如同在此完整阐述。

插座38可以被设置为接收并且容置沿插入方向插入插座38中的对接基板24。对接基板24可以在其形成对接基板24的对接接口33的底表面或第二表面上具有多个对接基板连接盘62。全部或大部分对接基板连接盘62可以具有附连于其上的多个对接基板对准特征63。多个对接基板对准特征63可以是较小元件，例如球、圆柱、立方体、棱锥体、圆片等。在一个示例中，对接基板对准特征63可以是焊球64。如前文公开的，对接基板24可以是IC(集成电路)封装，其具有安装于IC封装基板26顶部上的IC管芯36。对接基板24还可以是子卡(daughter card)、光模块的部分，或者缆线连接器的、端接对接柔性电路或多根高速电缆的部分。

图3示出插入图2所示的插座中的对接基板的剖视图。多个转接板对准特征56分别被多个框架对准引导件58卡持，以将框架44沿第一横断方向T1和第二横断方向T2对准于转接板46。当对接基板24插入插座38中时，通过将多个转接板对准特征56与多个框架对准引导件58沿插入方向对准，例如框架44中的多个顶部开口61的多个上框架对准构件被设置为与多个焊球64对准，或者与由对接基板24的底部所支承的多个其他对准构件对准。因此，多个焊球64或多个其他对准构件适于贯通框架44的多个上开口61，并且可以接触电互连构件40的顶表面或第一表面。框架的开口60可以被称为底部开口。在一些示例中，电互连构件40可以响应于被施加于对接基板22的顶表面或第一表面的对接力变形。对接力可以由安装于框架的夹具提供，或者由替代的机械紧固件提供。电互连构件40的变形可以在电互连构件40的多个导电元件与由对接基板24所支承的多个焊球64之间产生低阻抗可分离电接口。对接基板24与电互连构件40之间的可分离电连接允许对接基板24电连接于主板22。对接基板24可以在无需拆焊任何部件或无需特殊工具的情况下，在可分离接口处从插座38移除。

因此，应当理解，多个转接板对准特征56与多个框架对准引导件58的接合可以将框架44与转接板46对准，并且因此将框架44与安装有转接板46的主板22对准。多个对接基板对准构件与多个上框架对准构件的接合可以将对接基板22与框架44对准。因为框架44与主板22对准，所以对接基板22类似地与主板22对准。

图4至图5示出另一示例中的互连系统20的剖视图。互连系统20在主板22与对接基板24之间提供可分离机电接口。图4示出与主板22沿插入方向分离的对接基板24，并且图5示出与主板22对接的对接基板24。对接基板24可以沿相互垂直且垂直于插入方向的第一横断方向T1和第二横断方向T2精确对准。

图4和图5的对接基板24、主板22和电互连构件40可以与图2和图3所示的类似或完全相同。

与图2至图3所示的实施例相反，互连系统20的框架44可以由电绝缘对准板66设定，并且特别是主板组件45可以由电绝缘对准板66设定。在一些示例中，对准板可以是卡普顿板(Kapton sheet)或卡普顿带(Kapton tape)。在一个示例中，对准板66可以沿由第一横断方向T1和第二横断方向T2设定的平面延伸。对准板66可以设定板体68和多个精确对准的孔72，多个精确对准的孔72沿插入方向42贯穿对准板66延伸。对准板66可以由聚酰亚胺(polyimide)、液晶聚合物(liquid crystal polymer)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)或一些其他合适的电绝缘材料制成。对准板材料可以在1GHz至1THz范围内的电磁频率下具有较低的介电损耗。

主板22可以具有多个导电连接盘47和例如至少两个机械连接盘47b的多个机械连接盘47b，多个导电连接盘47可以包括多个电连接盘47a，多个电连接盘47a提供如上文关于图2至图3的多个电连接盘52a所述的电功能，多个机械连接盘47b仅提供如上文关于图2至图3的多个机械连接盘52b所述的机械对准功能。因此，电信号经多个电连接盘47a行进，并且不经多个机械连接盘47b行进。多个电连接盘47a可以沿横断方向T1和横断方向T2设置成矩形网格，并且多个机械连接盘47b可以位于网格外部。主板22可以包括由主板22所支承的至少一个主板对准特征70，例如至少两个主板对准特征70，该至少一个主板对准特征70可以附连于相应的机械连接盘47。主板对准特征和附连方法可以类似于上文针对转接板对准特征所述的主板对准特征和附连方法，并且在此不再重复。

在一个示例中，多个主板对准特征70可以被设置为在运行期间不传输电信号的多个焊球50。电互连构件40可以设置于主板22的顶表面上，并且与位于主板22的顶表面上的多个主板电连接盘47a电接触。对准板66设置于电互连构件40上方。对准板66可以具有约150微米至500微米范围内的厚度。对准板66可以设定板对准引导件67，板对准引导件67可以包括可以被设置为多个孔72的多个板对准构件。多个孔72可以根据需要设置为沿插入方向42贯穿对准板66延伸的多个通孔。多个孔72可以与主板的多个电连接盘47a沿插入方向42对准。多个孔与多个板对准引导件之间的配准被严格控制。在操作期间，主板对准特征70可以被容置于相应的孔72的相应底端中。对接基板24的多个焊球64可以被容置于其他的孔72中。该其他的孔72可以设定由第一横断方向T1和第二横断方向T2设定的网格，并且容置主板对准特征70的孔可以被设置于网格外部。

图5示出插入图4所示的主板组件45中的对接基板24的剖视图。多个主板对准特征70被多个板对准引导件67卡持，以将主板22与对准板66沿两个横断方向T1和T2对准。因此，当对接基板沿插入方向42插入对准板66时，对准板66的多个孔72被设置为与由对接基板22的底部支承的多个焊球64对准。因此，多个焊球64适于贯通对准板66，并且可以接触电互连构件40的顶表面。在一些示例中，电互连构件40可以响应于被施加于对接基板24的对接力变形。对接力可以可以由安装于主板22的夹具提供或者由一些其他的机械紧固件提供。电互连构件40的变形可以在电互连构件40的多个导电元件与由对接基板24的底部所支承的多个焊球64之间提供低阻抗电接触。如此形成的可分离电连接允许对接基板24电连接于主板22和从主板22解除电连接。

图6和图7示出另一示例中的互连系统20的剖视图。图8示出图6至图7的框架44的透视图。互连系统20在主板22与对接基板24之间提供可分离机电接口。图6示出与主板22沿插入方向42分离的对接基板24，并且图7示出与主板22对接的对接基板24。对接基板24沿相互正交且垂直于插入方向42的第一横断方向Tl和第二横断方向T2精确对准。

该实施例与前文所述的且在图4和图5中所示的实施例类似，但是框架44中接收对接基板24的多个焊球64的多个开口72被贯穿框架72延伸的单个中部孔74替代。就此而言，框架44可以包括接收对接基板24的多个焊球64的至少一个开口。在一些示例中，框架44可以包括多个开口，该多个开口各自接收对接基板24的多个焊球64。如图6至图8所示，单个中部孔74可以容置对接基板24的、被设置为支持电信号传输的全部焊球64。

框架44可以被设置为电绝缘材料的对准板66。对准板66，并且因此框架44，可以具有可以设定多个孔72的、例如至少两个板对准引导件67的至少一个板对准引导件67。在图8中，至少两个板对准引导件67是在框架沿第一横断方向T1的相对侧边上的两排孔72。多排孔72可以沿第二横断方向T2定向。在该实施例的其他版本中，板对准引导件67可以是框架每条侧边上的单个孔72，而不是一排孔。还可以使用四个板对准引导件67，其中每一个板对准引导件67分别位于框架的每个拐角附近。多个板对准引导件67不需要存在于板66的全部侧边上，而是应该存在于至少两条相对的侧边上。多个板对准引导件的设置不限于以上示例中的任意一个。

框架44在框架44的中部具有大孔74。包围中部开口的周边的是至少两个对接基板对准引导件78。多个对接基板对准引导件78是沿中部孔74的、例如一对侧边或例如全部侧边的至少一条侧边的一系列凹口80。在该实施例的其他版本中，对接基板引导件78可以是在框架44的每条侧边上的单个凹口80，而不是一排凹口。还可以使用四个对接基板对准引导件78，其中每一个对接基板对准引导件78分别位于中部孔74的每条侧边的中心处或附近。多个对接基板对准引导件78可以是至少延伸至框架44中的或贯穿框架44延伸的多个孔，而不是多个凹口。多个对接基板对准引导件78不必存在于板的全部侧边上，而是应该存在于至少两条相对的侧边上。多个对接基板引导件78的设置不限于上述示例中的任何一个。对接基板对准引导件78与板对准引导件67之间的配准被严格控制。

图7示出插入图6所示的互连系统中的对接基板的剖视图。多个主板对准特征70被卡持于多个板对准引导件67中，以将板66与主板22沿两个横断方向T1和T2对准。通过将多个主板对准特征70与多个板对准引导件67对准，板66被相对于两个横断方向T1和T2置于预定的正确位置。然后，对接基板22可以沿插入方向42插入板的中部孔74中。多个对接基板对准引导件78被设置为与对接基板24的多个焊球64对准，以使得当对接基板24沿插入方向42插入对准板中时，多个焊球64被容置于中部孔74中。因此，多个焊球64可以分别经板66与电互连构件40的多个导电元件物理接触且电接触。电互连构件40与主板22以上述方式电连通。因此，对接基板22与主板22电连通。如上所述，电互连构件40可以响应于被施加于对接基板的对接力变形。对接力可以由安装于主板的夹具提供，或者由一些其他机械结构提供。电互连构件40的变形可以在各向异性导电柔性接触层中的多个导电柱与对接基板24底部上的多个焊球64之间提供低阻抗电接触。如此形成的可分离电连接允许对接基板24电连接于主板22。

如上所述，多个焊球64可以设置成由横断方向T1和横断方向T2设定的网格。网格周边处的多个焊球64可以接触框架44的、设定中部孔74的内表面。多个对接基板对准引导件78可以将网格周边处的多个焊球64定位于相应的多个凹部80中，以将对接基板24相对于框架44沿横断方向T1和横断方向T2固定于预定的期望位置处。

现在参考图9至图10，可以根据另一示例设置互连系统20。互连系统20在主板22与对接基板24之间提供可分离机电接口。图9示出与主板22沿插入方向42分离的对接基板24，并且图10示出与主板22对接的对接基板24。对接基板24沿第一横断方向T1和第二横断方向T2对准。

图9和图10所示的第四实施例类似于图2和图3所示的第一实施例，在两个实施例中，框架44可以包围转接板46。主板22、多个主板连接盘47、转接板46和电互连构件40的设置可以如上文参考图2和图3所描述的。在该实施例中，对接基板24的多个电连接盘62可以包括例如多个电连接盘62a的至少一个电连接盘62a以及例如多个机械连接盘62b的至少一个机械连接盘62b，该至少一个电连接盘62a提供上文所述类型的电功能，该至少一个机械连接盘62b仅提供上文所述类型的机械对准功能。因此，电信号经多个电连接盘62a行进，并且不经多个机械连接盘62b行进。至少一个机械连接盘62b可以具有附连于其上的、相应的至少一个对接基板对准特征63。对接基板对准特征63可以是使用焊料回流工艺附连于对接基板的较小元件，例如球、圆柱、立方体、棱锥体、圆片等，或者对接基板对准特征63可以仅是焊球。例如，对接基板对准特征可以是已经在连接盘上回流的扁塌焊球64，或者是已经通过焊料回流键合于机械连接盘62b的镀金不锈钢球或圆片。可以有附连于对接基板底部的至少两个机械连接盘62b和至少两个对准特征63。多个对接基板对准特征可以沿第一横断方向T1和第二横断方向T2定位于电连接盘阵列的外部。

如在第一实施例中所示，框架44可以具有被设置为贯穿框架44延伸的通孔的对准引导件58。如图10所示，框架对准引导件44可以相对于第一横断方向T1和第二横断方向T2，接合转接板对准特征56和对接基板对准特征63两者。因此，转接板对准特征56和对接基板对准特征63可以沿插入方向62相互对准。具体地，各个成对的转接板对准特征56和对接基板对准特征63可以被容置于框架44的、设定多个框架对准引导件58的各个公共通孔中。该设置不同于参考图2至图3所述的设置，在图2至图3所述的设置中，框架44的对准引导件58将转接板对准特征56与对接基板对准特征63对准于各自的、不同的孔中。具体地，多个对接基板对准特征被容置于框架44的多个顶部孔中，并且多个转接板对准特征56被容置于框架44的不同的多个底部孔中，该多个底部孔可以从该多个顶部孔沿第一横断方向T1和第二横断方向T2中的一个方向或两个方向偏移，或者沿包括第一横断方向T1和第二横断方向T2的倾斜方向偏移。如上文关于其他示例所述，可以根据需要，将对接力施加于对接基板22的顶部，以将对接基板22推向主板24，从而维持可分离接口处的电连接性。

在一个示例中，转接板对准特征56和对接基板对准特征63可以由不同的材料制成，并且因此可以具有不同的熔化温度。此外，主板22的多个焊球50可以具有比多个转接板对准特征56低的熔化温度，以使得在主板的多个焊球50的回流期间，转接板对准特征不回流。替代地或附加地，多个连接盘52b可以由多个焊球56将粘附于其上的第一材料和包覆第一材料的、抗芯吸的(anti-wicking)第二材料制成，以使得焊球56的焊料沿连接盘52b、沿第一横断方向T1和/或第二横断方向T2不芯吸。

图11和图12示出根据另一示例的互连系统20的剖视图。互连系统22可以在主板22与对接基板24之间提供可分离机电接口。图11示出与主板22沿插入方向42分离的对接基板24，并且图12示出与主板22对接的对接基板24。对接基板24可以沿第一横断方向T1和第二横断方向T2精确对准。

图11至图12的互连系统20的大部分类似于图6至图8的互连系统，现在将描述两个示例的互连系统20之间的差异。具体地，如图11所示，框架可以具有第一对准引导件58a和第二对准引导件58b。至少一个或多个第一对准引导件58a被设置为与转接板46的、相应的至少一个或多个对准特征56配准。至少一个或多个第二对准引导件58b被设置为与相应的至少一个或多个基板对准特征63配准。例如，多个第一对准引导件58a和多个第二对准引导件58b可以被设置为至少延伸至框架44中或贯穿框架44延伸的多个孔。例如，多个第一对准引导件58a可以沿插入方向42向下至少延伸至框架44的顶表面内。多个第二对准引导件可以向上至少延伸至框架44的底表面内。多个第一对准引导件58a和多个第二对准引导件58b可以被设置为分别容置转接板46的多个对准特征56和多个对接基板对准特征58b。

因此，多个第一对准引导件58a和多个第二对准引导件58b被设置为将对接基板22相对于转接板46、相对于第一横断方向T1和第二横断方向T2定位于期望位置处。由于转接板46电连接于主板22，因此多个第一对准引导件58a和多个第二对准引导件58b将对接基板24相对于主板22、相对于第一横断方向T1和第二横断方向T2定位于期望位置。因此，对接基板24可以通过电互连构件40和转接板46与主基板22处于可靠的电连通。多个第一对准引导件58a可以被称为多个转接板对准引导件。多个第二对准引导件58b可以被称为多个对接基板对准引导件。在图11和图12中，多个第一对准引导件58a和多个第二对准引导件58b可以沿第一横断方向T1相互偏移。在其他示例中，多个第一对准引导件58a和多个第二对准引导件58b可以沿第二横断方向T2或沿包括第一横断方向T1和第二横断方向T2的组合的倾斜方向相互偏移。多个对准引导件58a和多个对准引导件58b可以具有完全相同的内部尺寸，或者多个对准引导件可以具有不同的大小。

图11至图12的框架44的一个优点是，当多个转接板对准特征56和多个对接基板对准特征63被框架44相应的多个对准引导件58容置时，多个转接板对准特征56和多个对接基板对准特征63不沿插入方向42相互对准。这可以允许电互连构件40尺寸较薄，并且/或者转接板对准特征和对接基板对准特征尺寸较大。

每当在对接基板与主板之间需要可分离接口时，都可以使用本文所述的示例。如上所述，对接基板和主板二者可以采取许多形式。具有可分离的接口使得可以在需要时，用新的对接基板容易地替换对接基板，并且容易地更换附连于对接基板的任何部件。本文所述的示例还允许在全部其他部件已经被焊接于主板以形成主板组件45之后，将对接基板附连于主板。因此，对接基板和任何相关部件不会受到焊料回流温度的影响，焊料回流温度可能损坏对接基板或任何相关部件。

在互连系统的另一应用中，对接基板可以是裸露的半导体管芯。管芯在其底表面上具有多个连接盘。这些连接盘中的至少两个连接盘具有优选地使用焊料回流工艺附连于其上的对准特征。当管芯对接于插座时，多个对准特征被设置为将管芯定位于插座中。插座可以包括框架和转接板。转接板可以包括改变转接板的顶面与底面之间的接触件节距的再分布层。转接板顶面上的、邻近多个管芯连接盘的多个接触件可以比底面上的多个接触件间隔得较近。该插座附连于主板，该主板可以是被设置为测试裸管芯的测试装置的部分。由于插座中的再分布层，主板上的多个连接盘可以具有比管芯上的多个连接盘大的节距。在该应用中，管芯将仅与主板对接一小段时间以进行诊断测试。一旦诊断测试完成，管芯就可以从互连系统解除对接，并且另一管芯可以暂时对接于主板以进行测试。

术语“朝上”、“上部”、“向上”、“上方”及其派生词在本文中参考向上方向使用。术语“朝下”、“下部”、“向下”、“下方”及其派生词在本文中参考向下方向使用。当然，应当理解，图2至图9所示的光互连系统的实际取向在使用期间可以改变，并且术语朝上和朝下及其各自的派生词可以如本文所述前后一致地使用，不论所述互连系统在使用期间的取向如何。类似地，术语“顶部”和“底部”的使用指代如附图所示的取向，并且可能不反映这些表面在实际使用中的取向。因此，术语“顶部”也可以根据需要称为“外部”，并且术语“底部”也可以根据需要称为“内部”。内表面与本文所述的部件相应的外表面沿向内方向间隔开，并且外表面与本文所述的部件相应的内表面沿向外方向间隔开。

应当理解，附图示出的实施例的说明和讨论仅用于示例性目的，并且不应被解释为限制本公开。本领域技术人员将理解，本公开考虑了各种实施例。例如，本发明实质上是根据在一个或多个电接口处使用多个焊球描述的；然而，这不是必需的。可以使用例如铜柱的其他互连方法代替焊球，或者除焊球之外，还可以使用例如铜柱的其他互连方法。在一些实施例中，电互连构件40被示为接触层的一个面上的连接盘和相对面上的焊球。电互连构件40可能接触在两个面上的多个连接盘，接触在两个面上的多个焊球，或者接触在一个面上的或两个面上的、除多个焊球之外的某附连特征。虽然多个电连接盘和多个机械连接盘被描述为具有不同的功能，但是电连接盘除了电功能之外还可以提供机械对准功能，并且机械连接盘除了机械对准功能之外还可以提供电功能。所描述的各种对准特征的设置可以根据需要重新设置。例如，图4和图5示出具有多个机械连接盘的转接板和具有多个电连接盘的对接基板。该设置可以是相反的，以使得转接板具有多个电连接盘，并且对接基板具有多个机械连接盘。在一些实施例中，可以没有机械连接盘，其中至少一些电连接盘除了其电功能之外还提供机械对准功能。在任何实施例中，转接板可以包括再分布层以改变转接板的顶表面与底表面上的多个接触件之间的间距。另外，应当理解，上文关于上述实施例所述的概念可以单独应用或者与任何上述的其他实施例组合应用。还应当理解，上文关于一个所示实施例所述的各种替代实施例可以应用于本文描述的全部实施例，除非另有说明。

Claims (18)

1.主板组件，所述主板组件包括：

转接板，所述转接板在所述转接板的第一面上具有设置成网格的连接盘阵列，其中多个连接盘是提供电功能的多个电连接盘，并且所述多个连接盘中的至少一个连接盘是仅提供机械对准功能的机械连接盘，所述至少两个机械连接盘中的每一个机械连接盘分别具有附连的转接板对准特征；

电互连构件，所述电互连构件与所述多个电连接盘中的至少一些电连接盘电接触；

框架，所述框架容置所述电互连构件，所述框架具有至少两个对准引导件，所述至少两个对准引导件中的每一个对准引导件分别具有所述多个转接板对准特征中的、定位于所述引导件中的相应的转接板对准特征。

2.根据权利要求1所述的主板组件，其中所述框架包围所述转接板和所述电互连构件。

3.根据权利要求1所述的主板组件，其中所述至少两个对准引导件被设置为容置至少两个对接基板对准特征，所述至少两个对接基板对准特征附连于对接基板的对接接口上的至少两个连接盘。

4.根据权利要求1所述的主板组件，其中所述框架还包括至少两个对接基板对准引导件，所述至少两个对接基板对准引导件被设置为容置至少两个对接基板对准特征，所述至少两个对接基板对准特征附连于对接基板的对接接口上的至少两个连接盘。

5.互连系统，所述互连系统包括设定第一面和第二面的转接板、在所述第二表面处的安装于所述主板的多个焊球，以及在所述第一表面处的、与框架对准的多个焊球，所述框架又与对接基板对准，其中在所述第一表面处的所述多个焊球仅提供机械对准功能。

6.根据权利要求5所述的互连系统，其中所述框架被设置为与所述对接基板对准，以使得所述对接基板与所述安装板对准。

7.互连系统，所述互连系统在主板与对接基板之间提供可分离的电连接，所述互连系统包括：

至少一个主板对准特征，所述至少一个主板对准特征由所述主板支承，

电互连构件，所述电互连构件与所述主板的电连接盘阵列电接触，其中所述电连接盘被设置成由第一和第二垂直的横断方向设定的网格；以及

电绝缘板，所述电绝缘板具有多个孔，其中所述至少一个主板对准特征可以被容置于所述多个孔中的相应孔中，并且所述多个孔中的相应的其他孔被设置为容置所述对接基板的对接基板对准特征。

8.根据权利要求7所述的互连系统，其中所述多个孔中的相应孔包括被设置成由所述第一横断方向和所述第二横断方向设定的网格的多个孔，并且所述多个孔中的相应的其他孔被设置于所述网格的外部。

9.根据权利要求7至8中任一项所述的互连系统，其中所述多个孔中的相应孔将所述主板相对于所述电绝缘板、相对于所述第一横断方向和所述第二横断方向对准，并且所述多个孔中的相应的其他孔将所述对接基板相对于所述电绝缘板、相对于所述第一横断方向和所述第二横断方向对准。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的互连系统，其中所述至少一个主板对准特征被安装于所述主板的多个导电连接盘。

11.根据权利要求5所述的互连系统，其中所述板设定容置所述对接基板的多个焊球的单个孔。

12.根据权利要求11所述的互连系统，其中所述单个孔容置所述对接基板的全部焊球。

13.根据权利要求11至12中任一项所述的互连系统，其中所述板在设定所述多个孔的内表面处设定多个凹部，并且所述对接基板的多个外部焊球被容置于所述多个凹部中的相应的多个凹部中，以将所述对接基板与所述板对准。

14.根据权利要求7至13中任一项所述的互连系统，其中所述板包括卡普顿板。

15.互连系统，所述互连系统在主板与对接基板之间提供可分离的电连接，所述互连系统包括：

对接基板对准特征，所述对接基板对准特征附连于多个机械连接盘，所述多个机械连接盘位于所述对接基板的第一表面上；

电互连构件，所述电互连构件安装于所述主板；以及

电绝缘板，所述电绝缘板具有设置成网格的开口阵列，其中所述阵列中的至少一些开口与所述对接基板的第一表面上的多个电连接盘对准。

16.根据权利要求15所述的互连系统，其中所述对接基板对准特征包括至少两个对接基板对准特征。

17.互连系统，所述互连系统在主板与对接基板之间提供可分离的电连接，所述互连系统包括：

电互连构件，所述电互连构件与电连接盘阵列电接触，所述电连接盘阵列被设置成网格，所述网格被设置于所述主板的第一表面上；以及

电绝缘板，所述电绝缘板具有中部开口，其中所述中部开口的周边具有对接基板对准引导件。

18.根据权利要求17所述的互连系统，其中所述对接基板对准引导件包括至少两个对接基板对准引导件。