DE60123316T2

DE60123316T2 - Steckverbindermodule für eine integrierte Schaltungsanordnung und integrierte Schaltungsanordnung geeignet dafür

Info

Publication number: DE60123316T2
Application number: DE60123316T
Authority: DE
Inventors: c/o J.S.T. Mfg. Co. Masaaki Yokohama-shi Miyazawa; c/o J.S.T. Mfg. Co. Taiji Yokohama-shi Hosaka
Original assignee: JST Mfg Co Ltd
Current assignee: JST Mfg Co Ltd
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2021-04-20
Also published as: US20040087190A1; DE60123316D1; EP1150384A3; EP1150384B1; JP3472526B2; US6592380B2; TW483198B; KR100721320B1; EP1150384A2; KR20010078394A; JP2001313109A; US20010036756A1; CN1320966A; CN1201391C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindermodul zum Herausleiten von Signalleitungen aus einer Rückfläche einer integrierten Schaltungseinrichtung, und eine integrierte Schaltungseinrichtung, die zur Verwendung mit dem Verbindermodul geeignet ist.
Hochgeschwindigkeitssignaleingabe und -ausgabe in Bezug auf eine integrierte Halbleiterschaltungseinrichtung, die auf einer gedruckten Leiterplatte angebracht ist, werden allgemein durch Mikrostreifenleitungen oder Streifenleitungen erreicht, die in der Leiterplatte vorgesehen sind. Genauer ausgedrückt, ist die gedruckte Leiterplatte in einer mehrere Ebenen aufweisenden Struktur für die Bereitstellung der Streifenleitungen und Mikrostreifenleitungen aufgebaut, die als impedanzangepasste Übertragungswege verwendet werden.
Bei der vorgenannten Anordnung sollten jedoch die Dielektrizitätskonstante der gedruckten Leiterplatte, die Kapazität und Induktivität eines Durchverbindungsmusters und dergleichen richtige Bedingungen für die Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung aufweisen. Dies erfordert moderne Techniken für Systementwicklung und Design. Außerdem sollte eine Anordnung zum Überwinden von Mängeln berücksichtigt werden, die mit Rauschen und Nebensprechen verknüpft sind, und daher gibt es technische und wirtschaftliche Probleme.
Ferner sollten verschiedene Halbleitereinrichtungen, die bei verschiedenen Quellenspannungen betriebsfähig sind, zum Betreiben eines Hochgeschwindigkeitssystems verwendet werden. Dementsprechend wird eine Mehrzahl von Schichten getrennt in der gedruckten Leiterplatte zum Anlegen der verschiedenen Quellenspannungen an die jeweiligen Halbleitereinrichtungen vorgesehen. Diese Anordnung verschlechtert jedoch die elektrischen Eigenschaften der Signalübertragungswege und trifft, wenn gerichtet auf das Hochgeschwindigkeitssystem, auf technische Schwierigkeiten. Zusätzlich kann diese Anordnung Rauschen und Nebensprechen hervorrufen, welche die Beschleunigung des Systems behindern.
Zum Beispiel wird eine LVDS-(Niederspannungs-Differenzsignalgebung) Schnittstelle für Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung in einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung verwendet. Die LVDS-Schnittstelle ist eine Differenzschnittstelle kleiner Amplitude und hoher Geschwindigkeit, die durch EIA644/IEEE1596.3 spezifiziert ist, und auf Kommunikationen bei Frequenzen bis zu 500 MHz anwendbar ist. Ein an LVDS angleichbarer Differenztreiber (Halbleitereinrichtung), der zum Beispiel Schaltungen für vier Kanäle enthält, erreicht eine Datenübertragungsgeschwindigkeit von 400 Mbps durch Ausgeben von 100 MHz Differenzsignalen von den jeweiligen Kanälen.
Wo eine solche LVDS-Differenztreibereinrichtung auf einer gedruckten Platte anzubringen ist, sollte eine pseudokoaxiale Schaltung zur Beseitigung von Nebensprechen und Rauschen durch Ausbilden von Mikrostreifenleitungen auf der gedruckten Leiterplatte vorgesehen werden, so dass Erdleitungen zwischen Signalleitungen angeordnet sind.
Die pseudokoaxiale Schaltung liefert jedoch keine perfekten koaxialen Übertragungswege, so dass Nebensprechen und Rauschen unvermeidbar eingebracht werden, selbst wenn die pseudokoaxiale Schaltung auf der mehrere Ebenen aufweisenden gedruckten Leiterplatte vorgesehen ist. Infolgedessen werden bei einer hohen Übertragungsgeschwindigkeit durch die pseudokoaxiale Schaltung auf der Leiterplatte übertragene Signale keine scharfen Rechteckwellenformen haben. Deshalb ist diese Anordnung nicht unbedingt an Anwendungen für Hochgeschwindigkeits-Digitaldatenübertragung anpassbar.
Ähnliche Probleme entstehen auf dem Gebiet von Personalcomputern, die zunehmend auf Betrieb bei höherer Geschwindigkeit gerichtet sind. Das heißt, eine zur Signalübertragung zwischen einer CPU und einem Chipsatz verwendete Frequenz beträgt momentan etwa 133 MHz bis etwa 200 MHz, wird jedoch zweifelsohne auf etwa 400 MHz bis etwa 800 MHz erhöht werden. Andererseits ist es zweifelhaft, dass die existierenden Techniken für gedruckte Leiterplatten eine solche Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung bewältigen können.
Das Dokument US-A-5383787 offenbart ein Verbindermodul, in dem Kontakte von flexiblen Schaltungselementen direkt an Elektroden eines Verteilers angeschlossen sind, an dem eine integrierte Schaltungseinrichtung angeordnet ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindermodul zu schaffen, das eine Verbindungsstruktur realisiert, die für Signalübertragung höherer Geschwindigkeit in Bezug auf eine integrierte Schaltungseinrichtung angepasst ist.
Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine integrierte Schaltungseinrichtung mit dem vorgenannten Verbindermodul zu schaffen.
Es ist noch eine andere Aufgabe der Erfindung, eine integriere Schaltungseinrichtung mit einem Aufbau zu schaffen, der zur Befestigung mit dem Verbindermodul geeignet ist.
Einem ersten Aspekt zufolge, ist die vorliegende Erfindung auf ein Verbindermodul gerichtet, das an eine integrierte Schaltungseinrichtung anzuschließen ist, die hintere Elektroden vorgesehen auf einer Rückfläche derselben aufweist, die von einer Leitungsplatte weggerichtet ist, wobei das Verbindermodul einen Verbinder mit Kontakten, die elektrisch an die hinteren Elektroden anzuschließen sind, und eine Befestigungsstruktur zum Befestigen des Verbinders an der integrierten Schaltungseinrichtung umfasst.
In der vorliegenden Erfindung wird Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung mit Bezug auf die integrierte Schaltungseinrichtung, welche die hinteren Elektroden vorgesehen auf der Rückfläche derselben entgegengesetzt von der der Platte gegenüberliegenden Oberfläche aufweist, durch externe Schaltungsanordnung erreicht, die außerhalb der Leiterplatte vorgesehen ist. Genauer ausgedrückt, leitet das erfindungsgemäße Verbindermodul Signalleitungen aus der integrierten Schaltungseinrichtung durch Befestigen des Verbinders derselben an der integrierten Schaltungseinrichtung heraus, wobei die Kontakte derselben mit den hinteren Elektroden der integrierten Schaltungseinrichtung verbunden werden. Daher werden Übertragungswege außerhalb der Leiterplatte vorgesehen, so dass die Einflüsse von Nebensprechen und Rauschen zwischen Signalen für richtige Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung beseitigt werden können.
Insbesondere wenn bei einer Frequenz von nicht niedriger als 50 MHz zu übertragende Signale Signalleitungen zugeteilt werden, die unter Verwendung des Verbindermoduls aus der Einrichtung herausgeführt werden, sind die vorgenannten Effekte nicht bemerkbar.
Die integrierte Schaltungseinrichtung kann Elektroden aufweisen, die auf der der Platte gegenüberliegenden Oberfläche derselben zusätzlich zu den hinteren Elektroden vorgesehen sind, welche auf der Rückfläche derselben vorgesehen sind. In diesem Fall kann Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung vorteilhaft durch die Signalübertragungswege außerhalb der Leiterplatte erreicht werden, indem Signale, die bei einer hohen Geschwindigkeit (z. B. höher als 50 MHz) zu übertragen sind, den hinteren Elektroden zugewiesen werden.
Das Verbindermodul kann ferner ein Verdrahtungselement angeschlossen an den Verbinder aufweisen.
Mit dieser Anordnung ermöglicht das an den Verbinder angeschlossene Verdrahtungselement Signalübertragung mit Bezug auf jegliche andere elektronische Einrichtungen über die Übertragungswege außerhalb der Leiterplatte.
Das Verdrahtungselement weist vorzugsweise eine pseudokoaxiale Struktur auf.
Mit dieser Anordnung sind die Signalübertragungswege frei von den Einflüssen des Nebensprechens und Rauschens zwischen Signalen.
In diesem Fall kann die pseudokoaxiale Struktur durch Mikrostreifenleitungen und Streifenleitungen gebildet werden, die so angeordnet sind, dass Signalleitungen zwischen Erdleitungen oder, alternativ, durch paarverseilte Kabel bereitgestellt werden.
Die Befestigungsstruktur umfasst vorzugsweise einen Verbindungsblock, der an der Rückfläche der integrierten Schaltungseinrichtung befestigt werden kann und mit dem Verbinder in Eingriff gebracht werden kann.
Mit dieser Anordnung kann elektrische Verbindung zwischen den Kontakten des Verbinders und den hinteren Elektroden der integrierten Schaltungseinrichtung gebildet werden, indem der Verbindungsblock an der Rückfläche der integrierten Schaltungseinrichtung befestigt und der Verbindungsblock in Eingriff mit dem Verbinder gebracht wird.
Die Befestigungsstruktur umfasst vorzugsweise ferner einen Verriegelungsmechanismus zum Halten des Verbinders und des Verbindungsblocks in Eingriff miteinander.
Mit dieser Anordnung können der Verbinder und der Verbindungsblock durch den Verriegelungsmechanismus miteinander in Eingriff gehalten werden, so dass die elektrische Verbindung zwischen dem Verbindermodul und der integrierten Schaltungseinrichtung sicher aufrechterhalten werden kann. Dies stellt die Zuverlässigkeit der Signalübertragungswege außerhalb der Leiterplatte sicher.
Der Verbindungsblock enthält vorzugsweise einen Kühlmechanismus zum Kühlen der integrierten Schaltungseinrichtung.
Mit dieser Anordnung kann ausreichende Wärmeableitung von der integrierten Schaltungseinrichtung durch den Kühlmechanismus erreicht werden, der in den an der Rückfläche der integrierten Schaltungseinrichtung befestigten Verbindungsblock eingebaut ist. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Verbindermodul für eine integrierte Schaltungseinrichtung angewendet werden, die eine größere Menge von Wärme erzeugt, um Signalübertragungswege außerhalb der Leiterplatte bereitzustellen.
Der Kühlmechanismus kann Kühlrippen darstellen, die auf dem Verbindungsblock vorgesehen sind, damit der Verbindungsblock zusätzlich als eine Wärmesenke wirkt. Der Kühlmechanismus kann ein in dem Verbindungsblock vorgesehener Kühllüfter sein.
Eine integrierte Schaltungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen integrierten Schaltungseinrichtungskörper mit hinteren Elektroden, die auf einer Rückfläche desselben angeordnet sind, welche von einer Leiterplatte weggerichtet ist, und das vorgenannte Verbindermodul, das an der Rückfläche des integrierten Schaltungseinrichtungskörpers befestigt ist.
Mit dieser Anordnung kann die integrierte Schaltungseinrichtung Signale über die Signalübertragungswege außerhalb der Leiterplatte empfangen und übertragen. Daher kann Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung durch die außerhalb der Leiterplatte vorgesehenen vorteilhaften Signalübertragungswege bei geringer Begrenzung erreicht werden, so dass die integrierte Schaltungseinrichtung bei einer höheren Geschwindigkeit arbeiten kann.
Eine integrierte Schaltungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen integrierten Schaltungseinrichtungskörper mit hinteren Elektroden, die auf einer Rückfläche desselben angeordnet sind, welche von einer Leiterplatte weggerichtet ist, und einen Verbindungsblock, der an der Rückfläche des integrierten Schaltungseinrichtungskörpers zum Ineinandergreifen mit einem Verbinder befestigt wird, welcher Kontakte aufweist, die elektrisch mit den hinteren Elektroden zu verbinden sind.
Einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge, ist der Verbindungsblock an der Rückfläche des integrierten Schaltungseinrichtungskörpers befestigt. Deshalb kann die integrierte Schaltungseinrichtung einfach die Signalübertragungswege außerhalb der Leiterplatte durch Anschließen des Verbinders des Verbindermoduls an den Verbindungsblock nutzen.
Der Verbindungsblock kann integriert mit einem Vergussharzteil der integrieren Schaltungseinrichtung ausgebildet werden. Alternativ kann der Verbindungsblock ein getrenntes Element aus dem Vergussharzteil der integrierten Schaltungseinrichtung sein, und an dem integrierten Schaltungseinrichtungskörper mit einem Klebstoff, durch Ultraschallverschmelzung oder durch geeignete Befestigungsmittel, wie zum Beispiel Eingriffsklauen, befestigt werden.
Die Erfindung ist hier im Folgenden weiter nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1A und 1B perspektivische Ansichten zum Erklären des Aufbaus eines Verbindermoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind;
2 eine Schnittansicht ist, die einen Zustand darstellt, in dem ein Verbinder mit einem Verbindungsblock in Eingriff steht;
3 eine perspektivische Ansicht teilweise im Schnitt ist, die den Innenaufbau eines Gehäuses des Verbinders darstellt;
4 eine Bodenansicht ist, die den Verbinder und ein FPC-Kabel zeigt;
5A eine Schnittansicht entlang einer Schnittlinie VA-VA in 4 ist, und 5B eine Schnittansicht entlang einer Schnittlinie VB-VB in 4 ist;
6 ein perspektivische Ansicht zum Erklären des Aufbaus eines Verbindermoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
7A eine perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand darstellt, in dem ein Verbinder an einem Verbindungsblock befestigt ist, und
7B eine perspektivische Ansicht zum Erklären ist, wie der Verbinder von dem Verbindungsblock zu lösen ist;
8A und 8B perspektivische Ansichten zum Erklären des Aufbaus eines Verbindermoduls gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind; und
9 eine perspektivische Ansicht ist, die eine exemplarische Anordnung darstellt, bei der pseudokoaxiale Übertragungswege durch paarverseilte Kabel gebildet werden.
Die 1A und 1B sind perspektivische Ansichten zum Erklären des Aufbaus eines Verbindermoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verbindermodul 30 gemäß dieser Ausführungsform soll Signalübertragungswege außerhalb einer gedruckten Leiterplatte 70 in Bezug auf eine integrierte Halbleiterschaltungseinrichtung 50 (die dem integrierten Schaltungseinrichtungskörper als ganzes entspricht) bereitstellen, die auf der gedruckten Leiterplatte 70 angebracht ist. Zu diesem Zweck umfasst die integrierte Schaltungseinrichtung 50 eine Mehrzahl hinterer Elektroden 52, die in der Nähe einer Kante einer Rückfläche (oberen Oberfläche) 51 entgegengesetzt einer Oberfläche (unteren Oberfläche) angeordnet sind, die der gedruckten Leiterplatte 70 gegenüberliegt. Das Verbindermodul 30 ist elektrisch an die hinteren Elektroden 52 zum Bereitstellen der Signalübertragungswege außerhalb der gedruckten Leiterplatte 70 angeschlossen.
Das Verbindermodul 30 umfasst einen ebenen rechteckigen Verbindungsblock 2, der an der Rückfläche 51 der integrierten Halbleiterschaltungseinrichtung 50 zum Beispiel mit einem Klebstoff befestigt ist, und einen Verbinder 1, der entfernbar an dem Verbindungsblock 2 angebracht werden kann. Der Verbindungsblock 2 umfasst eine Eingriffsausnehmung 21, die über den hinteren Elektroden 52 zum Eingriff mit dem Verbinder 1 vorgesehen ist. Der Verbindungsblock 2 weist ferner ein Verriegelungsloch 22 auf, das über der Eingriffsausnehmung 21 zum Verriegeln des Verbinders 1 an dem Verbindungsblock 2 vorgesehen ist, nachdem der Verbinder 1 in Eingriff mit dem Verbindungsblock 2 gebracht wird.
Der Verbinder 1 umfasst ein Gehäuse 11 mit einer Rückfläche, aus der ein FPC-(flexible printed circuit-flexible gedruckte Schaltung) Kabel 3 herausgeführt wird, und ein Eingriffsstück 12 eines umgekehrten L-förmigen Querschnitts, das auf einer oberen Oberfläche des Gehäuses 11 vorgesehen ist. Das Eingriffsstück 12 weist eine Verriegelungsklaue 13 vorgesehen an einer entfernten Kante desselben zum Verriegeln des Verbinders 1 in Eingriff mit dem Verriegelungsloch 22 auf. Wenn der Verbinder 1 in Richtung auf den Verbindungsblock 2 in einem in 1A gezeigten Zustand bewegt wird, um das Gehäuse 11 des Verbinders 1 in die Eingriffsausnehmung 21 einzusetzen, wird die Verriegelungsklaue 13 in das Verriegelungsloch 22 an einer Einsetzabschlussposition eingepasst. Auf diese Weise wird der Verbinder 1 an dem Verbindungsblock 2 wie in 1B gezeigt verriegelt.
2 ist eine Schnittansicht, die den Zustand darstellt, in dem der Verbinder 1 mit dem Verbindungsblock 2 in Eingriff steht. 3 ist eine perspektivische Ansicht teilweise im Schnitt, die den Innenaufbau des Gehäuses 11 des Verbinders 1 darstellt. Der Verbinder 1 weist eine Mehrzahl von Kontakten 15 auf, die sich durch die Rückwand des Gehäuses 11 erstrecken. Die Kontakte 15 weisen jeweils Kontaktteile 15a vorgesehen an entfernten Enden derselben auf, die durch Federkräfte der Kontakte 15 in Presskontakt mit den hinteren Elektroden 52 der integrierten Schaltungseinrichtung 50 zu bringen sind. Die Kontaktteile 15a der Mehrzahl von Kontakten 15 sind in einer Ausnehmung 11a angeordnet, die in einer unteren Oberfläche des Gehäuses 11 ausgebildet ist.
Die hinteren Endteile 15b der Kontakte 15 erstrecken sich von der Rückfläche des Gehäuses 11 nach außen und sind jeweils an Kontaktflecken 32 von Mikrostreifenleitern 31 gelötet, die auf einer unteren Oberfläche 3b (entgegengesetzt von dem Eingriffsstück 12) des FPC-Kabels 3 vorgesehen sind.
Die integrierte Schaltungseinrichtung 50 umfasst eine mehrere Ebenen aufweisende Durchverbindungsplatte 55 und einen Halbleiterchip 56, die mit einem Harz 57 vergossen werden. Die mehrere Ebenen aufweisende Durchverbindungsplatte 55 umfasst eine Mehrzahl leitender Filme 58, die selektiv über in Durchgangslöchern 59 vorgesehene leitende Filme 58 miteinander verbunden sind. Die mehrere Ebenen aufweisende Durchverbindungsplatte 55 weist eine Ausnehmung 60 auf, die in einem Mittelteil einer Oberfläche 55a derselben gegenüberliegend der Platte 70 vorgesehen ist. Der Halbleiterchip 56 ist in der Ausnehmung 60 untergebracht und in einem Vergussharz 61 versiegelt.
Elektrische Verbindung zwischen dem Halbleiterchip 56 und den Leiterfilmen 58 in der mehrere Ebenen aufweisenden Durchverbindungsplatte 55 wird durch Bonddrähte 62 hergestellt. Eine Mehrzahl von Kontaktflecken 63 ist von dem Harz 57 freigelegt und zweidimensional auf einem Teil der der Platte gegenüberliegenden Oberfläche 55a der mehrere Ebenen aufweisenden Durchverbindungsplatte 55 angeordnet, die nicht mit der Ausnehmung 60 ausgebildet ist, und Lötkugeln 64 sind auf den jeweiligen Kontaktflecken 63 vorgesehen. Die leitenden Filme 58 und die Durchgangslöcher 59 in der mehrere Ebenen aufweisenden Durchverbindungsplatte 55 dienen als innere Durchverbindungen für die Verbindung zwischen der Mehrzahl von an den Halbleiterchip 56 angeschlossenen Bonddrähten 62 und der Mehrzahl von Kontaktflecken 63.
Die hinteren Elektroden 52 liegen auf der Rückfläche 51 der integrierten Schaltungseinrichtung 50 frei. Die hinteren Elektroden 52 sind elektrisch an den Halbleiterchip 56 über die leitenden Filme 58 in der mehrere Ebenen aufweisenden Durchverbindungsplatte 55 und die Bonddrähte 62 angeschlossen.
Die integrierte Schaltungseinrichtung 50 wird zum Beispiel auf der Leiterplatte 70 platziert und in diesem Zustand in einen Aufschmelzbehälter gelegt. Auf diese Weise werden die Lötkugeln 64 geschmolzen, wodurch die integrierte Schaltungseinrichtung 50 an die Leiterplatte 70 gebunden wird.
4 ist eine Bodenansicht, die den Verbinder und das FPC-Kabel 3 darstellt. Die hinteren Endteile 15b der Kontakte 15 erstrecken sich aus dem Gehäuse 11 heraus, und werden jeweils an die Kontaktflecken 32 der Mikrostreifenleiter 31 gelötet, die auf der unteren Oberfläche 3b des FPC-Kabels 3 vorgesehen sind. Die Mikrostreifenleiter 31 sind parallel zueinander so angeordnet, dass Signalleitungen 31S zwischen Erdleitungen 31G angeordnet sind. Die Kontaktflecken 32 der jeweiligen Mikrostreifenleiter 31 liegen auf dem FPC-Kabel in der Nähe des Verbinders 1 frei. Kontaktflecken 33 der jeweiligen Mikrostreifenleiter 31 liegen auf dem FPC-Kabel an einem Ende des FPC-Kabels 3 entgegengesetzt von dem Verbinder 1 frei.
5A ist eine Schnittansicht entlang einer Schnittlinie VA-VA in 4, und 5B ist eine Schnittansicht entlang einer Schnittlinie VB-VB in 4. In den 5A und 5B ist ein Teil des FPC-Kabels 3 im Schnitt in einem vertikal vergrößerten Maßstab dargestellt, wenn das FPC-Kabel 3 einen in den 1A und 1B gezeigten Zustand annimmt. Eine obere Oberfläche 3a und eine untere Oberfläche 3b des FPC-Kabels 3 sind mit einem isolierenden Beschichtungsfilm 35 bedeckt. Nur die Kontaktflecken 32, 33 sind von dem Beschichtungsfilm 35 freigelegt. Wie oben beschrieben ist, werden die Signalleitungen 31S zwischen den Erdleitungen 31G eingefügt. Das FPC-Kabel 3 weist eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 36 auf, die in Mittelteilen der Erdleitungen 31G so vorgesehen sind, dass sie sich durch diese erstrecken. Genauer ausgedrückt, erstrecken sich die Durchgangslöcher 36 durch die Mikrostreifenleiter 31 der Erdleitungen 31G von der unteren Oberfläche 3b des FPC-Kabels 3 und erstrecken sich weiter durch eine Basis 37 des FPC-Kabels 3, um die obere Oberfläche 3a des FPC-Kabels 3 zu erreichen. Eine Oberfläche der Basis 37 ist vollständig mit einem leitenden Film 38 auf der Seite der oberen Oberfläche 3a des FPC-Kabels 3 bedeckt. Der leitende Film 38 ist an ein Erdpotential, zum Beispiel am Ende des FPC-Kabels 3 entgegengesetzt von dem Verbinder 1 angeschlossen.
Bei der Anordnung gemäß dieser oben beschriebenen Ausführungsform weist die integrierte Schaltungseinrichtung 50 die hinteren Elektroden 52 auf der Rückfläche 51 derselben auf, und das FPC-Kabel 3 ist an die hinteren Elektroden 52 über den Verbinder 1 angeschlossen. Auf diese Weise können die Signalleitungen der integrierten Schaltungseinrichtung 50 zu externen Einrichtungen nicht nur über die Leiterplatte 70, sondern auch über das FPC-Kabel 3 herausgeführt werden. Wenn die mehrere Ebenen aufweisende Durchverbindungsplatte 55 so konfiguriert ist, dass die hinteren Elektroden 52 für Hochgeschwindigkeitsübertragung von Signalen (z. B. von einem LVDS-Treiber) bei einer Frequenz höher als 50 MHz verwendet werden, kann die Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung durch die Übertragungswege außerhalb der Leiterplatte 70 erreicht werden. Daher werden die bei einer hohen Geschwindigkeit über das FPC-Kabel 3 übertragenen Signale nicht durch Signale beeinflusst, die über die Leiterplatte 70 übertragen werden, so dass eine Störung der Wellenformen derselben durch Nebensprechen und Rauschen verhindert wird. Da das FPC-Kabel 3 die Mikrostreifenleiter 31 so angeordnet enthält, dass die Signalleitungen 31S zwischen den Erdleitungen 31G angeordnet sind, um pseudokoaxiale Übertragungswege zu liefern, kann der Einfluss von Nebensprechen und externem Rauschen zwischen Signalen effektiv beseitigt werden.
6 ist eine perspektivische Ansicht zum Erklären des Aufbaus eines Verbindermoduls 30A gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 6 sind Komponenten, die äquivalent zu den in den 1A und 1B gezeigten sind, durch die gleichen Bezugsziffern wie in den 1A und 1B bezeichnet.
In dieser Ausführungsform hat eine integrierte Schaltungseinrichtung 50A mit hinteren Elektroden 52 auf einer Rückfläche 51 derselben im Wesentlichen den gleichen Innenaufbau wie die integrierte Schaltungseinrichtung 50 gemäß der ersten Ausführungsform, außer dass ein rechteckiger Verbindungsblock 2A integriert auf der Rückfläche 51 vorgesehen ist. Genauer ausgedrückt, wird der Verbindungsblock 2A gleichzeitig mit dem Harzvergießen einer mehrere Ebenen aufweisenden Durchverbindungsplatte und eines Halbleiterchips in der integrierten Schaltungseinrichtung 50A geformt. In dieser Ausführungsform hat der Verbindungsblock 2A eine kleinere Größe als ein Hauptkörper (ein Teil, der den Verbindungsblock 2A ausschließt) der integrierten Schaltungseinrichtung 50A, wie in Draufsicht zu sehen ist.
Der Verbindungsblock 2A weist eine Eingriffsausnehmung 21A vorgesehen in einer Position auf, die einem Verbinder 1A (welcher zusammen mit dem Verbindungsblock 2A das Verbindermodul 30A bildet) zum Eingriff mit dem Verbinder 1A gegenüberliegen soll. Die hinteren Elektroden 52 liegen in der Eingriffsausnehmung 21A frei. Der Verbindungsblock 2A weist Verriegelungsausnehmungen 24 auf, die jeweils in entgegengesetzten Seitenflächen 23 vorgesehen sind, welche sich parallel zu einer Einsetzrichtung des Verbinders 1A erstrecken.
Der Verbinder 1A umfasst ein Gehäuse 11A, das in die Eingriffsausnehmung 21A des Verbindungsblocks 2A einzusetzen ist, ein Paar Verriegelungsklauen 12A und 12B, die jeweils auf entgegengesetzten Seitenflächen des Gehäuses 11A vorgesehen sind, und ein Paar Kompressionsspiralfedern 18A, 18B zum Vorspannen der Verriegelungsklauen 12A, 12B in Richtung auf die Verriegelungspositionen.
Paare 16A und 16B von oberen und unteren Haltevorsprüngen stehen jeweils von den entgegengesetzten Seitenflächen des Gehäuses 11A vor. Die Verriegelungsklauen 12A und 12B werden jeweils um Wellen 19A und 19B schwenkbar gehalten, die an den Paaren 16A und 16B der Haltevorsprünge befestigt sind. Die Verriegelungsklauen 12A, 12B weisen jeweils eine Eingriffsspitze 12a, die an einem Vorderende derselben zum Eingriff in die Verriegelungsausnehmung 24 des Verbindungsblocks 2A vorgesehen ist, und einen Betätigungsteil 12b auf, der an einem hinteren Ende derselben vorgesehen ist, um einer nach außen durch die Spiralfeder 18A, 18B ausgeübten Vorspannungskraft ausgesetzt zu werden. Die Wellen 19A und 19B halten jeweils Teile der Verriegelungsklauen 12A und 12B zwischen den Eingriffsspitzen 12a und den Betätigungsteilen 12b.
Ein FPC-Kabel 3 erstreckt sich von einer Rückfläche des Gehäuses 11A. Die Struktur des FPC-Kabels 3 und die Struktur zur Verbindung zwischen dem FPC-Kabel 3 und Kontakten innerhalb des Gehäuses 11A sind die gleichen wie diejenigen gemäß der ersten Ausführungsform. Die Kontakte des Verbinders 1A haben den gleichen Aufbau wie die Kontakte 15 gemäß der ersten Ausführungsform.
7A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem der Verbinder 1A an dem Verbindungsblock 2A befestigt ist. Wenn der Verbinder 1A an dem Verbindungsblock 2A zu befestigen ist, werden die Betätigungsteile 12b der Verriegelungsklauen 12A, 12B zwischen Fingern in einem in 6 gezeigten Zustand gehalten, und der Verbinder 1A wird in Richtung auf den Verbindungsblock 2A bewegt, wobei die Eingriffsspitzen 12a der Verriegelungsklauen 12A, 12B offen sind. Nachdem das Gehäuse 11A in eine Einsetzungsabschlussposition in die Eingriffsausnehmung 21A eingesetzt ist, werden die Verriegelungsklauen 12A, 12B von den Fingern gelöst. Die Eingriffsspitzen 12a der Verriegelungsklauen 12A, 12B werden jeweils in Eingriff mit den Verriegelungsausnehmungen 24 durch die Einwirkung der Spiralfedern 18A, 18B gebracht, wie in 7A gezeigt ist. Auf diese Weise werden der Verbinder 1A und der Verbindungsblock 2A miteinander in Eingriff gehalten.
Wenn der Verbinder 1A von dem Verbindungsblock 2A zu lösen ist, werden die Betätigungsteile 12b des Paars von Verriegelungsklauen 12A, 12B zwischen Fingern von entgegengesetzten Seiten gehalten, wie in 7B gezeigt ist, um die Verriegelungsklauen 12A, 12B aus den Verriegelungsausnehmungen 24 zu lösen. In diesem Zustand wird der Verbinder 1A von dem Verbindungsblock 2B weg gebracht.
Die 8A und 8B sind perspektivische Ansichten zum Erklären des Aufbaus des Verbindermoduls 30B gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In den 8A und 8B sind Komponenten, die äquivalent zu den in den 1A und 1B gezeigten sind, durch die gleichen Bezugsziffern wie in den 1A und 1B bezeichnet.
In dieser Ausführungsform ist ein Paar von Eingriffsausnehmungen 68, 69 zum Eingriff mit einem Verbindungsblock 2B jeweils in entgegengesetzten Seitenflächen einer integrierten Schaltungseinrichtung 50B (die dem integrierten Schaltungseinrichtungskörper als ganzes entspricht) mit hinteren Elektroden 52 auf einer Rückfläche 51 derselben vorgesehen. Die integrierte Schaltungseinrichtung 50B hat den gleichen Innenaufbau wie die integrierte Schaltungseinrichtung 50 gemäß der ersten Ausführungsform.
Ein Verbindungsblock 2B hat eine ebene rechteckige Form, und weist ein Paar von Eingriffsklauen 25 auf, die jeweils in Verknüpfung mit den Eingriffsausnehmungen 68, 69 vorgesehen sind, wenn sie in Richtung auf die integrierte Schaltungseinrichtung 50B vorstehen. Entfernte Enden (unteren Enden) der Eingriffsklauen 25 sind nach innen zu einer L-Form zum Bilden von Klauenteilen 25a gebogen. Die Klauenteile 25a werden jeweils mit Stufen in Eingriff gebracht, die unter den Eingriffsausnehmungen 68, 69 vorgesehen sind, wodurch der Verbindungsblock 2B fest an der integrierten Schaltungseinrichtung 50B befestigt wird. Der befestigte Zustand ist in 8B gezeigt.
In dieser Ausführungsform ist ein Kühllüfter 80 zum Kühlen der integrierten Schaltungseinrichtung 50B von der Rückfläche 51 derselben in einen allgemein mittleren Teil des Verbindungsblocks 2B eingebaut. Wie in der ersten und zweiten Ausführungsform weist der Verbindungsblock 2B eine Eingriffsausnehmung 21B vorgesehen in einer Position desselben auf, um den hinteren Elektroden 52 zum Aufnehmen eines Verbinders 1B gegenüberzuliegen, der zusammen mit dem Verbindungsblock 2B das Verbindermodul 30B bildet.
Der Verbinder 1B hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie der Verbinder 1 gemäß der ersten Ausführungsform, außer dass der Verbinder 1B kein Eingriffsstück 12 aufweist. Der Verbinder 1B ist an ein FPC-Kabel 3 angeschlossen.
Ein Zustand, in dem der Verbinder 1B in die Eingriffsausnehmung 21B eingeführt ist, ist in 8B gezeigt. In diesem Zustand wird eine Mehrzahl von Kontakten des Verbinders 1B elektrisch an die hinteren Elektroden 52 der integrierten Schaltungseinrichtung 50B angeschlossen.
Wie oben beschrieben ist, ist ein Kühllüfter 80 in den Verbindungsblock 2B eingebaut, der an der Rückfläche 51 der integrierten Schaltungseinrichtung 50B in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform zu befestigen ist. Deshalb kann die integrierte Schaltungseinrichtung 50B effizient gekühlt werden. Selbst wenn die integrierte Schaltungseinrichtung 50B eine größere Menge von Wärme erzeugt, kann Fehlfunktion derselben verhindert werden.
Während die drei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung so beschrieben wurden, kann die Erfindung auf viele andere Weisen realisiert werden. Obwohl der Verbinder 1B in der dritten Ausführungsform keinen Verriegelungsmechanismus aufweist, kann der in den 1A und 1B gezeigte Verbinder 1 mit dem Eingriffsstück 12 anstelle des Verbinders 1B verwendet werden. In diesem Fall ist ein Verriegelungsloch 22 in dem Verbindungsblock 2B zum Ineinandergreifen mit dem Eingriffstück 12 vorgesehen, wie in dem Verbindungsblock 2, der in den 1A und 1B gezeigt ist.
Den vorgenannten Ausführungsformen zufolge ist der Verbinder so konfiguriert, dass das FPC-Kabel 3 parallel zu der Rückfläche 51 der integrierten Schaltungseinrichtung herausgeführt wird. Wenn ein Raum um die integrierte Schaltungseinrichtung herum nicht ausreichend zum Leiten des FPC-Kabels 3 ist, kann jedoch ein Verbinder verwendet werden, der so konfiguriert ist, dass ein FPC-Kabel senkrecht zu der Rückfläche 51 der integrierten Schaltungseinrichtung 50 herausgeführt wird. In diesem Fall weist ein an einen solchen Verbinder anzuschließender Verbindungsblock vorzugsweise eine Verbindereingriffsausnehmung auf, die sich nach oben senkrecht zu der Rückfläche 51 öffnet.
Obwohl die pseudokoaxialen Übertragungswege durch Verwendung der Mikrostreifenleiter bereitgestellt werden, die auf dem FPC-Kabel 3 in Übereinstimmung mit den vorgenannten Ausführungsformen vorgesehen sind, können zum Beispiel paarverseilte Kabel 90, die jeweils eine Signalanschlussleitung 90S und eine Erdanschlussleitung 90G miteinander verdreht wie in 9 gezeigt aufweisen, zur Bereitstellung der pseudokoaxialen Übertragungswege verwendet werden. Alternativ können Flachkabel oder ein FFC (flexible flat cable – flexibles Flachkabel) zur Signalübertragung von dem Verbinder 1 oder dergleichen zu einer jeglichen anderen elektronischen Einrichtung verwendet werden, um die pseudokoaxialen Übertragungswege bereitzustellen. Natürlich können Koaxialkabel für die Signalübertragung von dem Verbinder 1 oder dergleichen zu einer jeglichen anderen elektronischen Einrichtung verwendet werden.
In der dritten Ausführungsform ist der Kühllüfter in den Verbindungsblock zum Kühlen der integrierten Schaltungseinrichtung eingebaut. Alternativ können Kühlrippen an dem Verbindungsblock vorgesehen werden, zum Beispiel zum Ermöglichen, dass der Verbindungsblock zusätzlich als eine Wärmesenke zum Kühlen der integrierten Schaltungseinrichtung wirkt.
Obwohl der Verbindungsblock mit der integrierten Schaltungseinrichtung in den vorgenannten Ausführungsformen durch die Verwendung des Klebstoffs, durch das integrierte Vergießen oder durch die mechanische Kopplung durch Verwendung der Eingriffsklauen kombiniert wird, können jegliche andere Verfahren, wie zum Beispiel Ultraschallverschmelzung und Presseinsatz, zum Kombinieren des Verbindungsblocks mit der integrierten Schaltungseinrichtung verwendet werden. Wenn das Ultraschallverschmelzungsverfahren verwendet wird, werden zum Beispiel Löcher in der Rückfläche der integrierten Schaltungseinrichtung ausgebildet, und Harzvorsprünge werden an dem Verbindungsblock in Verknüpfung mit den Löchern gebildet. Dann wird der Verbindungsblock auf die Rückfläche der integrierten Schaltungseinrichtung gelegt, und Ultraschallwellen werden von außen an den Verbindungsblock zum Schmelzen der Harzvorsprünge angelegt, wodurch der Verbindungsblock mit der integrierten Schaltungseinrichtung kombiniert wird. Wenn das Presseinsatzverfahren verwendet wird, werden geeignete Presseinsatznuten oder -löcher in der integrierten Schaltungseinrichtung 50 ausgebildet, und in die Presseinsatznuten oder -löcher durch Pressen einzusetzende Vorsprünge werden an dem Verbindungsblock vorgesehen.
In den vorgenannten Ausführungsformen ist der Verbinder an der integrierten Schaltungseinrichtung über den Verbindungsblock befestigt. Der Verbinder kann jedoch direkt an der Rückfläche der integrierten Schaltungseinrichtung durch Verwendung eines Klebstoffs, durch Ultraschallverschmelzung oder durch geeignete Befestigungsmittel, wie zum Beispiel eine Eingriffsklaue, ohne die Verwendung des Verbindungsblocks befestigt werden.
Während die vorliegende Erfindung detailliert mittels der Ausführungsformen derselben beschrieben worden ist, sollte verstanden werden, dass die vorhergehende Offenbarung lediglich die technischen Prinzipien der vorliegenden Erfindung darstellt, diese jedoch nicht begrenzen soll. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nur durch die angehängten Ansprüche zu begrenzen.

Claims

Verbindermodul (30, 30A, 30B), das an eine integrierte Schaltungseinrichtung (50, 50A, 50B) anzuschließen ist, welche hintere Elektroden (52) vorgesehen auf einer Rückfläche (51) derselben aufweist, die von einer Leitungsplatte (70) weg gerichtet ist, wobei das Verbindermodul umfasst: einen Verbinder (1, 1A, 1B) mit Kontakten (15), die elektrisch an die hinteren Elektroden (52) anzuschließen sind; und eine Befestigungsstruktur (2, 2A, 2B, 12, 12A, 12B) zum Befestigen des Verbinders (1, 1A, 1B) an der integrierten Schaltungseinrichtung (50, 50A, 50B).
Verbindermodul nach Anspruch 1, das ferner ein Verdrahtungselement (3, 90) angeschlossen an den Verbinder (1, 1A, 1B) aufweist.
Verbindermodul nach Anspruch 2, bei dem das Verdrahtungselement (3, 90) eine pseudokoaxiale Struktur aufweist.
Verbindermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Befestigungsstruktur (2, 2A, 2B, 12, 12A, 12B) einen Verbindungsblock (2, 2A, 2B) aufweist, der an der Rückfläche (51) der integrierten Schaltungseinrichtung (50, 50A, 50B) befestigt werden kann und mit dem Verbinder (1, 1A, 1B) in Eingriff gebracht werden kann.
Verbindermodul nach Anspruch 4, bei dem die Befestigungsstruktur (2, 2A, 2B, 12, 12A, 12B) ferner einen Verriegelungsmechanismus (12, 22; 12A, 12B, 24) zum Halten des Verbinders (1, 1A, 1B) und des Verbindungsblocks (2, 2A, 2B) in Eingriff miteinander aufweist.
Verbindermodul nach Anspruche 4 oder 5, bei dem der Verbindungsblock (2, 2A, 2B) einen Kühlmechanismus (80) zum Kühlen der integrierten Schaltungseinrichtung (50, 50A, 50B) enthält.
An einem Verbindermodul befestigte integrierte Schaltungseinrichtung, umfassend: einen integrierten Schaltungseinrichtungskörper (50, 50A, 50B) mit hinteren Elektroden (52), die auf einer Rückfläche (51) derselben angeordnet sind, welche von einer Leiterplatte (70) weggerichtet ist; und ein Verbindermodul (30, 30A, 30B) wie in einem der Ansprüche 1 bis 6 beansprucht, wobei das Verbindermodul an der Rückfläche (51) des integrierten Schaltungseinrichtungskörpers (50, 50A, 50B) befestigt ist.
Integrierte Schaltungseinrichtung nach Anspruch 7, bei der die hinteren Elektroden (52) Elektroden sind, durch die Signale mit einer Frequenz nicht niedriger als 50 MHz eingegeben und ausgegeben werden.
Integrierte Schaltungseinrichtung, umfassend: einen integrierten Schaltungseinrichtungskörper (50, 50A, 50B) mit hinteren Elektroden (52), die auf einer Rückfläche (51) desselben angeordnet sind, welche von einer Leiterplatte (70) weggerichtet ist; und einen Verbindungsblock (2, 2A, 2B), der an der Rückfläche (51) des integrierten Schaltungseinrichtungskörpers (50, 50A, 50B) zum Ineinandergreifen mit einem Verbinder (1, 1A, 1B) befestigt wird, welcher Kontakte (15) aufweist, die elektrisch mit den hinteren Elektroden (52) zu verbinden sind.