CN204191038U - 一种用于低频器件连接的组合封装装置 - Google Patents
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Abstract
针对缺乏适合低频器件的连接装置的弊端，本实用新型提供一种用于低频器件连接的组合封装装置，包括多芯片模块封装外壳和金属支架，在多芯片模块封装外壳的四角设有外壳凸起件；在金属支架的侧壁上设有支架凸起件；在外壳通孔下方的金属支架上设有支架通孔；在支架通孔内设有绝缘介质连接块；在绝缘介质连接块上设有连接块通孔，在连接块通孔内配有弹性插针；在定位盲孔下方的金属支架上设有贯穿的定位孔，并配有定位销钉。有益的技术效果：本实用新型能够满足低频器件的低频垂直互联中的精确定位要求，且具有一定电磁屏蔽能力。
Description
技术领域
本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种芯片模块与印制板之间的低频垂直互联工具，具体是一种用于低频器件连接的组合封装装置。
背景技术
电子整机系统向小型化、高性能化、多功能化、高可靠和低成本方向发展已成为目前的主要趋势。传统的多芯片模块多采用平面互连形式与印制板电路基板互联，造成多芯片模块的体积和重量难以减少。立体组装技术是指在二维组装电路的基础上向三维空间发展，形成立体组装电路结构的技术，是实现高性能、小型化、轻量化的关键技术。利用弹性连接器实现多芯片模块与安装印制板之间的低频信号的垂直导通具有高的互联密度和良好的可操作性，是实现多芯片模块立体组装的一个重要发展方向。
常用的弹性连接器与印制板的连接形式多采用表面贴装方式，即把弹性插针直接焊接在印制板上，使用时通过与封装模块表面对应焊盘的压紧固定，在外力的作用下，弹性连接器上的各弹性插针同时产生一定的形变从而实现低频信号的电导通。这种连接方式存在弊端：首先，弹性连接器上的弹性插针与多芯片模块对应焊盘、印制板焊盘之间的精确定位难以保证，而该精确定位是在垂直互联组装过程中影响互联性能的主要问题。在信号连接点多的情况下，无法保证弹性连接器表贴时其端头的焊球与印制板焊盘的对位精度，且一旦安装后，由于其焊接温度与印制板其他上的表贴器件的焊接温度相同或相近，返修更换损坏的弹性插针时较为困难。此外，目前常用的低频垂直互联封装结构受弹性连接器尺寸、规格限制，低频垂直互联接口设计较为单一，影响了垂直互联在多芯片模块立体组装上的广泛应用。最后，现有弹性连接器缺乏电磁屏蔽的结构，在使用时受到的电磁干扰大。
综上所述，需要提供一种新的封装装置，克服现有表贴形式的低频垂直互联(将弹性连接器焊接在印制板上，再通过封装模块与弹性连接器的压紧固定的方式)所存在的返修性差、封装结构易受到弹性连接器尺寸、规格限制等弊端。在满足低频垂直互联基本要求的情况下，尽可能提高低频垂直互联时的精确定位、简化弹性连接器的安装固定方式。
实用新型内容
本实用新型专利技术的目的在于提供一种用于低频器件连接的组合封装装置，克服现有采用弹性连接器的低频垂直互联在垂直互联时所存在的精确定位要求低、垂直互联接口形式单一以及安装固定方式老套、且不具备电磁屏蔽能力的弊端。本实用新型的结构为：
一种用于低频器件连接的组合封装装置，包括多芯片模块封装外壳1，所述多芯片模块封装外壳1为矩形块，在多芯片模块封装外壳1的顶面设有向内凹陷的外壳凹槽，在外壳凹槽的底部设有外壳通孔；此外：在多芯片模块封装外壳1的四角各设有一个水平延伸的外壳凸起件11，在每个外壳凸起件11的竖直方向均设有螺孔；在多芯片模块封装外壳1的底部设有向内凹陷的定位盲孔；多芯片模块封装外壳1的下方设有一个金属支架2；所述金属支架2为矩形块；在金属支架2的侧壁上设有与外壳凸起件11相对应的、水平延伸的支架凸起件21；在每个支架凸起件21上均设有螺孔；在外壳通孔下方的金属支架2上设有支架通孔；在支架通孔内设有绝缘介质连接块5；在绝缘介质连接块5的竖直方向上设有连通绝缘介质连接块5的上、下面的连接块通孔，在连接块通孔内配有弹性插针4；在定位盲孔下方的金属支架2上设有贯穿的定位孔；相邻的定位盲孔和定位孔为一组定位孔组件，每组定位孔组件内均配有定位销钉3；所述定位销钉3的一端卡在该组定位孔组件的定位盲孔中，定位销钉3的另一端穿过该组定位孔组件的定位孔后延伸至金属支架2底面的下方。
本实用新型专利技术的效果是
本实用新型能够实现的多芯片模块与印制板之间的高精度、可拆卸的低频垂直互联，具有易于重复拆卸和维修的显著优点，在振动环境下仍能够保证连接的良好，并且即使经过反复拆装，模块的电讯性能仍能满足要求。与常规表贴安装固定方式相比，采用本实用新型后，能在数分钟内实现多芯片模块和弹性连接器的安装固定或更换，有效缩短装卸时间，提高装效率和可返修性。
本实用新型金属支架2及金属支架2上设有支架通孔的尺寸不受弹性连接器的外形制约，且可以在绝缘介质连接块5上设置多个连接块通孔，且可根据电路版图的需要调整绝缘介质连接块5上连接块通孔的位置关系，使得多芯片模块与印制板之间的互联能够精确对位，再通过弹性插针4实现两者的导电连通；
本实用新型中的定位销钉3能够确保多芯片模块封装外壳1与金属支架2之间，以及多芯片模块封装外壳1、金属支架2与印制板8的定位准确，不会因装配时的偏移导致弹性插针4无法正确连接两端的电路。
此外，由于本实用新型不需要焊接，易于实现封装结构和印制板之间的反复拆卸和维修，增加其安装固定方式的灵活性。
附图说明
图1为本实用新型的立体示意图。
图2为图1的仰视图。
图3为图1的剖视图。
图4为图1中弹性插针的结构简图。
图5为图3的安装示意图。
图6是图1移除多芯片模块基板焊盘7后的另一角度的立体示意图。
图中的序号为：多芯片模块封装外壳1、金属支架2、定位销钉3、弹性插针4、绝缘介质连接块5、多芯片模块基板6、多芯片模块基板焊盘7、印制板8、印制板焊盘9、外壳凸起件11、支架凸起件21。
具体实施方式
现结合附图详细说明本实用新型的结构特点。
参见图1，一种用于低频器件连接的组合封装装置，包括多芯片模块封装外壳1，所述多芯片模块封装外壳1为矩形块，在多芯片模块封装外壳1的顶面设有向内凹陷的外壳凹槽，如图6所示，在外壳凹槽的底部设有外壳通孔，详见图3；
参见图3，在多芯片模块封装外壳1的四角设有水平延伸的外壳凸起件11，在每个外壳凸起件11的竖直方向均设有螺孔；在多芯片模块封装外壳1的底部设有向内凹陷的定位盲孔；多芯片模块封装外壳1的下方设有一个金属支架2；所述金属支架2为矩形块；在金属支架2的侧壁上设有与外壳凸起件11相对应的、水平延伸的支架凸起件21；在每个支架凸起件21上均设有螺孔；在外壳通孔下方的金属支架2上设有支架通孔；在支架通孔内设有绝缘介质连接块5；在绝缘介质连接块5的竖直方向上设有连通绝缘介质连接块5的上、下面的连接块通孔，在连接块通孔内配有弹性插针4，如图2所示；在定位盲孔下方的金属支架2上设有贯穿的定位孔；相邻的定位盲孔和定位孔为一组，且配有定位销钉3；所述定位销钉3的一端卡在多芯片模块封装外壳1的定位盲孔中，定位销钉3的另一端延伸至金属支架2底面的下方。
参见图1，所述弹性插针4的顶端端面不低于外壳凹槽的顶面；弹性插针4的底端端面不高于金属支架2的底面。
进一步说，在绝缘介质连接块5中设有5到50个连接块通孔。
参见图2，进一步说，多芯片模块封装外壳1上的外壳通孔与金属支架2上的支架通孔均为矩形。
参见图2，进一步说，在多芯片模块封装外壳1的底部设有2个定位盲孔；所述定位盲孔位于外壳通孔两侧。
进一步说，多芯片模块封装外壳1上的外壳凹槽的尺寸为（40mm~50mm）×（45mm~55mm），外壳通孔的尺寸为φ2~φ3mm，金属支架2上支架通孔的尺寸为与外壳通孔尺寸相同，为φ2~φ3mm。
参见图2，进一步说，在绝缘介质连接块5内设有14个连接块通孔，且按5×4×5的结构布置。
参见图3，进一步说，在弹性插针4朝向多芯片模块封装外壳1一侧的端部设有印制板焊盘9，而在其另一侧端部设有多芯片模块基板焊盘7。
参见图5，装配时，首先将多芯片模块基板6安装至多芯片模块封装外壳1的外壳凹槽中，其中多芯片模块基板6的需要连接的面朝下，且与弹性插针4的顶端相接处；随后，由定位销钉3将多芯片模块封装外壳1、金属支架2与印制板8相互精确定位，并用螺栓依次穿过外壳凸起件11的螺孔、金属支架2的螺孔后与印制板8固定连接，使得弹性插针4的底部与印制板8需要连接的区域充分接触相。最后，将螺钉锁紧，令弹性插针4产生一定变形，形成整体封装结构进而实现多芯片模块基板6与印制板8之间低频信号导通。
与现有的封装结构相比，本实用新型在使用或维护过程中，在不改变多芯片模块封装外壳1与金属支架2的连接与形状的前提下，直接拆换多芯片模块基板6，乃至将弹性插针4、绝缘介质连接块5及多芯片模块基板6一同替换掉，而不会损伤到印制板8；
此外，当在使用中改变多芯片模块基板6的版图形式后，仅替换绝缘介质连接块5接即能继续使用，不改动金属支架2的结构，实现封装接口的灵活设计，适用于多品种多芯片模块低频垂直互联接口的便携式更换。
Claims (8)
1.一种用于低频器件连接的组合封装装置，包括多芯片模块封装外壳（1），所述多芯片模块封装外壳（1）为矩形块，在多芯片模块封装外壳（1）的顶面设有向内凹陷的外壳凹槽，在外壳凹槽的底部设有外壳通孔；其特征在于：在多芯片模块封装外壳（1）的四角各设有一个水平延伸的外壳凸起件（11），在每个外壳凸起件（11）的竖直方向均设有螺孔；在多芯片模块封装外壳（1）的底部设有向内凹陷的定位盲孔；多芯片模块封装外壳（1）的下方设有一个金属支架（2）；所述金属支架（2）为矩形块；在金属支架（2）的侧壁上设有与外壳凸起件（11）相对应的、水平延伸的支架凸起件（21）；在每个支架凸起件（21）上均设有螺孔；在外壳通孔下方的金属支架（2）上设有支架通孔；在支架通孔内设有绝缘介质连接块（5）；在绝缘介质连接块（5）的竖直方向上设有连通绝缘介质连接块（5）的上、下面的连接块通孔，在连接块通孔内配有弹性插针（4）； 在定位盲孔下方的金属支架（2）上设有贯穿的定位孔；相邻的定位盲孔和定位孔为一组，且配有定位销钉（3）；所述定位销钉（3）的一端卡在多芯片模块封装外壳（1）的定位盲孔中，定位销钉（3）的另一端延伸至金属支架（2）底面的下方。
2.如权利要求1所述的一种用于低频器件连接的组合封装装置，其特征在于：所述弹性插针（4）的顶端端面不低于外壳凹槽的顶面；弹性插针（4）的底端端面不高于金属支架（2）的底面。
3.如权利要求1所述的一种用于低频器件连接的组合封装装置，其特征在于：在绝缘介质连接块（5）中设有5到50个连接块通孔。
4.如权利要求1所述的一种用于低频器件连接的组合封装装置，其特征在于：多芯片模块封装外壳（1）上的外壳通孔与金属支架（2）上的支架通孔均为矩形。
5.如权利要求1所述的一种用于低频器件连接的组合封装装置，其特征在于：在多芯片模块封装外壳（1）的底部设有2个定位盲孔；所述定位盲孔位于外壳通孔两侧。
6.如权利要求1所述的一种用于低频器件连接的组合封装装置，其特征在于：多芯片模块封装外壳（1）上的外壳凹槽的尺寸为40mm~50mm×45mm~55mm，外壳通孔的尺寸为φ2~φ3mm，金属支架（2）上支架通孔的尺寸与外壳通孔尺寸相同，为φ2~φ3mm。
7.如权利要求3所述的一种用于低频器件连接的组合封装装置，其特征在于：在绝缘介质连接块（5）内设有14个连接块通孔，且按5×4×5的结构布置。
8.如权利要求1所述的一种用于低频器件连接的组合封装装置，其特征在于：在弹性插针（4）朝向多芯片模块封装外壳（1）一侧的端部设有印制板焊盘（9），在其另一侧端部设有多芯片模块基板焊盘（7）。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106847758A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-06-13 | 成都雷电微力科技有限公司 | 一种功能电路模块垂直互连结构 |
| CN113794081A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-12-14 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种多组件电子产品互联方法及结构 |
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2014
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