KR20180052753A - 레일 프레임을 구비한 회로 기판 소켓 - Google Patents

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Abstract

패키징된 집적 회로(30)를 회로 기판(20)에 전기적으로 연결하는 다양한 장치 및 방법이 개시된다. 일 양태에서, 장치(10)는 회로 기판(20) 상에 장착되고 제1 단부를 갖는 제1 프레임(40)을 포함한다. 절연 하우징(60)은 회로 기판 상에 장착되고 제1 프레임 내에 위치되도록 구성된다. 제2 프레임(80)은 제1 프레임에 피벗식으로 결합된다. 제2 프레임은 2개의 이격된 레일 부재(760, 770), 및 제2 프레임의 제1 단부에 대향하여 레일 부재들 사이에서 레일 부재들에 결합된 크로스 부재(810)를 포함한다. 레일 부재는 패키징된 집적 회로(30)를 수용하도록 동작할 수 있다. 제2 프레임은, 이 제2 프레임이 절연 하우징을 향하여 피벗팅될 때에 절연 하우징의 제1 부분과 맞물리게 하기 위한 적어도 하나의 맞물림 부재(862)를 갖는다. 제3 프레임(90)은 패키징된 집적 회로에 힘을 인가하기 위해 제1 프레임에 피벗식으로 결합된다.

Description

레일 프레임을 구비한 회로 기판 소켓
본 발명은 일반적으로 반도체 처리에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 예를 들어 회로 기판에 유용한 소켓, 그의 제조 방법 및 사용 방법에 관한 것이다.
다양한 유형의 전자 시스템에서, 마이크로프로세서 및 때때로 다른 유형의 집적 회로는 종종 마더보드(motherboard), 도터보드(daughterboard) 또는 다른 유형의 인쇄 회로 기판과 같은 일부 형태의 대형 인쇄 회로 기판에 연결된다. 일부 경우에, 집적 회로는 직접 납땜 또는 다른 직접 장착 기술에 의해 마더보드에 연결된다. 다른 경우에는, 집적 회로를 수용하도록 설계되는 마더보드의 상면에 소켓이 제공된다. 일부 유형의 패키지 인클로저(package enclosure) 및 패키지로부터 돌출하는 일부의 복수의 핀(pin) 또는 랜드(land)로 이루어지는 해당 집적 회로에 대하여, 마더 보드 소켓은 집적 회로 패키지 상의 대응하는 도체 핀 또는 랜드와 정합하기 위해서 공간적으로 배열되는 대응하는 복수의 개별 소켓 구멍 또는 가요성 랜드 컨택트를 포함한다. 전도성 랜드는 소위 랜드 그리드 어레이(land grid array: LGA) 패키지와 함께 사용된다. LGA 소켓은 가요성 LGA 컨택트를 포함한다.
종래의 많은 LGA 소켓 설계에서, 집적 회로 소켓은 네 모서리에서 상호 연결되는 4개의 벽을 갖는 요새형 구조물로 이루어진다. 4개의 벽은 상기한 복수의 개별 LGA 컨택트가 제공되는 하부면을 갖는 내부 공간을 에워싼다. 패키지 상호 연결부가 LGA 컨택트와 옴 접촉하게 하기 위해서, 일부 형태의 클램핑 기구(clamping mechanism)가 활용된다. 하나의 종래 설계에서, 클램핑 기구는, 회로 기판에 최종적으로 고정되는 프레임에 피벗식으로 장착된 스프링 장전형 리드(spring loaded lid)로 이루어진다. 패키징된 집적 회로가 처음에 탈착식 홀더에 장착되고, 그런 다음 홀더가 스프링 장전형 리드에 장착된다. 스프링 장전형 리드는 패키지 리드의 상면과 스프링 장전형 리드의 하부면 사이에 공간을 둔다. 이 공간은 히트 싱크가 패키지 리드 상에 장착하기 위해 받침대를 사용하도록 하는 요구 사항을 초래한다. 레버가 스프링 장전형 스프링을 원위치에 유지하는데 사용된다.
종래의 다른 LGA 소켓 클램핑 기구는, 회로 기판에 최종적으로 장착되는 스티프너(stiffener) 상에 피벗식으로 장착된 보유 부재를 사용한다. 패키징된 집적 회로는 보유 부재 상에 슬라이딩 가능하게 장착되는 캐리어 상에 장착된다. 보유 부재는, 이 보유 부재를 스티프너에 연결하는 힌지로부터 측방향으로 오프셋되는 보유 부재 상의 탭(tab)을 내리눌러서 소켓 하우징에 대하여 원위치로 피벗팅된다. 그 후, 하중 플레이트(load plate)가 패키지 리드와 맞물려서 아래로 피벗팅되고, 하중 플레이트와 보유 부재 양쪽이 레버에 의해 고정된다. 탭의 오프셋 배치는 보유 부재의 피벗팅 조작 동안에 토크를 도입할 수 있고, 이러한 토크는 랜드의 접촉 위치 설정에 영향을 미칠 수도 있다.
본 발명은 상기한 단점들 중 하나 이상의 영향을 극복하거나 감소시키는 것에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 패키징된 집적 회로를 회로 기판에 전기적으로 연결하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는 회로 기판 상에 장착되도록 구성되고 제1 단부를 갖는 제1 프레임을 포함한다. 절연 하우징은, 회로 기판 상에 장착되고 제1 프레임 내에 위치되도록 구성된다. 절연 하우징은 패키징된 집적 회로와 전기적으로 접속되기 위한 복수의 전기 컨택트를 포함한다. 제2 프레임은 제1 프레임의 제1 단부에 피벗식으로 결합된 제1 단부를 갖는다. 제2 프레임은 2개의 이격된 레일 부재 및 제2 프레임의 제1 단부에 대향하여 레일 부재들 사이에서 레일 부재들에 결합된 크로스 부재(cross member)를 포함한다. 레일 부재는 패키징된 집적 회로를 보유할 수 있는 캐리어 프레임을 수용하도록 동작할 수 있다. 제2 프레임은, 이 제2 프레임이 절연 하우징을 향하여 피벗팅될 때에 절연 하우징의 제1 부분과 맞물리게 하기 위한 적어도 하나의 맞물림 부재를 갖는다. 제3 프레임은 제1 프레임의 제1 단부에 피벗식으로 결합된 제1 단부를 갖고, 패키징된 집적 회로에 힘을 인가하도록 동작할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 회로 기판, 및 회로 기판 상에 장착되고 제1 단부를 갖는 제1 프레임을 포함하는 장치가 제공된다. 절연 하우징은 회로 기판 상에 장착되고 제1 프레임 내에 위치한다. 절연 하우징은 패키징된 집적 회로를 전기적으로 접속되기 위한 복수의 전기 컨택트를 포함한다. 제2 프레임은 제1 프레임의 제1 단부에 피벗식으로 결합된 제1 단부를 갖는다. 제2 프레임은 2개의 이격된 레일 부재 및 제2 프레임의 제1 단부에 대향하여 레일 부재들 사이에서 레일 부재들에 결합된 크로스 부재를 포함한다. 레일 부재는 패키징된 집적 회로를 보유할 수 있는 캐리어 프레임을 수용하도록 동작할 수 있다. 제2 프레임은, 이 제2 프레임이 절연 하우징을 향하여 피벗팅될 때에 절연 하우징의 제1 부분과 맞물리게 하기 위한 적어도 하나의 맞물림 부재를 갖는다. 제3 프레임은 제1 프레임의 제1 단부에 피벗식으로 결합된 제1 단부를 갖고, 패키징된 집적 회로에 힘을 인가하도록 동작할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 패키징된 집적 회로를 회로 기판 상에 장착하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 패키징된 집적 회로를 캐리어 프레임 상에 배치하는 단계를 포함한다. 캐리어 프레임 및 패키징된 집적 회로는 제1 프레임 상에 배치된다. 제1 프레임은 회로 기판에 결합되는 제2 프레임의 제1 단부에 피벗식으로 결합된 제1 단부를 갖는다. 제1 프레임은 2개의 이격된 레일 부재 및 제1 프레임의 제1 단부에 대향하여 레일 부재들 사이에서 레일 부재들에 결합된 크로스 부재를 포함한다. 레일 부재는 캐리어 프레임을 수용하도록 동작할 수 있다. 제1 프레임은, 이 제1 프레임이 절연 하우징을 향하여 피벗팅될 때에 회로 기판 상에 장착된 절연 하우징의 제1 부분과 맞물리게 하기 위한 적어도 하나의 맞물림 부재를 갖는다. 절연 하우징은 패키징된 집적 회로와 전기적으로 접속되기 위한 복수의 전기 컨택트를 포함한다. 제1 프레임은 적어도 하나의 맞물림 부재가 절연 하우징의 제1 부분과 맞물릴 때까지 절연 하우징을 향하여 피벗팅된다. 패키징된 집적 회로는 패키징된 집적 회로와 맞물려서 제2 프레임의 제1 단부에 피벗식으로 결합된 제3 프레임을 피벗팅함으로써 절연 하우징에 대하여 클램핑된다.
본 발명의 상기 및 다른 이점들은 다음의 상세한 설명을 숙독하고 도면을 참조할 때에 분명해질 것이다.
도 1은 회로 기판에 장착될 수 있는 소켓의 예시적인 실시형태의 분해 입체도;
도 2는 회로 기판에 장착된 예시적인 스티프너 프레임 및 예시적인 소켓의 소켓 하우징을 묘사하는 입체도;
도 3은 예시적인 소켓 하우징의 입체도;
도 4는 도 3의 일부를 더 크게 확대하여 나타낸 도면;
도 5는 예시적인 캐리어 프레임 내에 장착된 예시적으로 패키징된 집적 회로를 묘사하는 입체도;
도 6은 도 5의 일부를 더 크게 확대하여 나타낸 도면;
도 7은 예시적인 레일 프레임, 및 그로부터 분해되어 있는 조합된 캐리어 프레임과 패키징된 집적 회로의 입체도;
도 8은 도 7의 8-8 섹션에서 취해진 단면도;
도 9는 도 8과 같지만, 캐리어 프레임의 배치를 묘사하는 단면도;
도 10은 예시적인 선택사양의 외부 캡의 예시적인 제거를 묘사하는 입체도;
도 11은 도 10과 같지만, 레일 프레임에 대한 캐리어 프레임 및 패키징된 집적 회로의 예시적인 삽입을 묘사하는 입체도;
도 12는 도 11과 같지만, 레일 프레임 상에 장착된 캐리어 프레임 및 패키징된 집적 회로를 묘사하는 입체도;
도 13은 도 12와 같지만, 예시적인 선택사양의 커버 캡의 제거를 묘사하는 입체도;
도 14는 도 13과 같지만, 절연 하우징과 맞물린 상태의 레일 프레임의 피벗팅을 묘사하는 입체도;
도 15는 도 14와 같지만, 스티프너 프레임 및 패키징된 집적 회로와 맞물린 상태의 포스 프레임(force frame)의 피벗팅을 묘사하는 입체도;
도 16은 회로 기판 및 소켓을 전자 디바이스 내에 삽입하는 것의 개략도.
패키징된 집적 회로를 회로 기판과 전기적으로 접속되기 위한 소켓이 개시된다. 소켓은 패키징된 집적 회로의 대응하는 상호 연결부와 인터페이싱하기 위한 복수의 전기 컨택트를 갖는 절연 하우징을 포함한다. 패키징된 집적 회로는 캐리어 프레임 상에 배치될 수 있고, 캐리어 프레임은 레일 프레임 상에 배치된다. 레일 프레임은 회로 기판에 결합된 스티프너 프레임 상에 피벗식으로 장착된다. 레일 프레임은 패키징된 집적 회로가 절연 하우징과 근접하여 아래로 피벗팅될 수 있다. 그 후, 스티프너 프레임 상에 피벗식으로 장착된 포스 프레임이 패키징된 집적 회로를 원위치에 클램핑하도록 피벗팅된다. 이제 추가 상세가 개시될 것이다.
후술하는 도면에서는, 동일한 요소가 하나보다 많은 도면에서 보이는 경우에 참조 번호가 일반적으로 반복된다. 이제 도면, 특히 도 1로 전환하면, 도 1에는 회로 기판(20)에 장착되고 회로 기판(20)과 패키징된 집적 회로(30) 간의 전기 연결을 확립하는데 사용될 수 있는 회로 기판 소켓(10)의 예시적인 실시형태의 분해 입체도가 묘사되어 있다. 소켓(10)은 회로 기판(20)의 상면(50)에 장착되는 스티프너 프레임(40), 및 또한 회로 기판(20)의 상면(50)에 장착되고 스티프너 프레임(40)의 개구(70) 내에 위치하는 절연 하우징 또는 소켓 하우징(60)을 포함할 수 있다. 또한, 소켓(10)은 스티프너 프레임(40)에 피벗식으로 장착되는 레일 프레임(80), 및 또한 스티프너 프레임(40)에 피벗식으로 장착되는 포스 프레임(90)을 포함할 수 있다. 레일 프레임(80) 및 포스 프레임(90)은 방향 A 및 B로 피벗팅될 수 있다. 이하에서 보다 충분히 설명되는 바와 같이, 패키징된 집적 회로(30)가 처음에 캐리어 프레임(100) 상에 장착된다. 그런 다음, 캐리어 프레임(100)이 레일 프레임(80) 상에 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있고, 레일 프레임(80)이 이하에서 더욱 상세히 설명되는 소켓 하우징(60)의 일부와 맞물릴 때까지 레일 프레임(80) 및 캐리어 프레임(100)의 조합이 A 방향으로 회전된다. 그 후, 포스 프레임(90)도 마찬가지로 A 방향으로 회전되고 스티프너 프레임(40)에 고정되어, 패키징된 집적 회로(30)를 원위치에 클램핑할 수 있다.
포스 프레임(90)이 회전되어 원위치에 록킹될 때, 히트 싱크(110)는 패키징된 집적 회로(30)와 열 접촉하여 배치되고 파스너(fastener)(120)를 통해 회로 기판(20)에 고정될 수 있다. 도 1에서는 3개만 볼 수 있지만 3개 이상일 수도 있는 파스너(120)는, 나타낸 바와 같이 스프링이 바이어싱된 나사(spring-biased screw) 또는 다양한 파스너 중 임의의 것일 수 있다. 히트 싱크(110)는 매우 다양한 구성으로 구성될 수 있다. 히트 싱크(110)의 예시적인 실시형태는 패키징된 집적 회로(30)와의 열 접촉을 확립하기 위해 설계된 베이스(122), 및 이 베이스(122)와 연결되거나 또는 일체로 형성된 복수의 히트 핀(heat fin)(124)을 포함한다. 베이스(122)는 평면형 하측면을 가질 수 있다. 다른 실시형태들은 평면형일 필요가 없다. 히트 파이프, 팬 및 액체 냉각이 히트 싱크(110)와 함께 사용될 수 있다. 잘 알려진 물질, 예를 들어 구리, 알루미늄, 황동, 스테인리스강 등이 히트 싱크(110)에 사용될 수 있다.
회로 기판(20)은 마더보드, 회로 카드 또는 가상의 임의의 다른 유형의 인쇄 회로 기판일 수 있다. 모놀리식(monolithic) 또는 빌드업(buildup) 구조물이 회로 기판(20)에 사용될 수 있다. 빌드업 설계는, 상부에 하나 이상의 빌드업 층이 형성되고 하부에 하나 이상의 추가 빌드업 층이 형성되는 중앙 코어로 이루어질 수 있다. 코어 그 자체는 하나 이상의 층의 적층체로 이루어질 수 있다. 소위 "무코어(coreless)" 설계가 또한 사용될 수 있다. 회로 기판(20)의 층들은 금속 상호 연결부가 개재되어 있는 절연 물질, 예를 들어 잘 알려진 다양한 에폭시로 이루어질 수 있다. 빌드업과는 다른 다층 구성이 사용될 수 있다. 선택적으로, 회로 기판(20)은 패키지 기판 또는 다른 인쇄 회로 기판에 적합한 잘 알려진 세라믹 또는 다른 물질로 구성될 수 있다. 회로 기판(20)은 소켓(10)과 다른 디바이스 간에 전력, 접지 및 신호 전송을 제공하기 위해서 다수의 도체 트레이스 및 바이어(via) 및 다른 구조물(미도시)을 구비할 수 있다. 회로 기판(20)은 묘사된 것보다 더 클 수도 있고 다른 풋프린트를 가질 수도 있다는 것에 유의해야 한다.
스티프너 프레임(40)은 패키징된 집적 회로(30)의 장착 전, 그 동안 및 그 후에 다양한 피벗팅 구조물, 예를 들어 레일 프레임(80) 및 포스 프레임(90)을 원위치에 보유하기 위한 강력한 장착 구조물을 제공하도록 설계된다. 스티프너 프레임(40)은 회로 기판(20)의 상면(50)에 장착되고, 회로 기판(20)의 후면(140)에 대하여 위치하는 후방 플레이트(130)를 통해 원위치에 보유될 수 있다. 후방 플레이트(130)는 다수의 파스너(150)를 포함할 수 있고, 도 1에서는 3개만 보이지만, 3개 이상일 수도 있다. 파스너(150)는, 회로 기판(20) 내의 각각의 보어(160)를 통해 돌출하고 궁극적으로 스티프너 프레임(40)의 나사형 구멍(threaded hole)(170) 내에 나사 결합하도록 동작할 수 있는 장착 나사 또는 다른 유형일 수 있다. 나사형 구멍(170)은 묘사된 나사형 너트 또는 다른 구조물로서 제조되거나, 고정 또는 회전되거나, 또는 심지어 스티프너 프레임(40)의 구멍 안에 나사선을 절삭함으로써 구성될 수도 있다. 후방 플레이트(130)는 직사각형, 정사각형, 불규칙 형상 등과 같은 매우 다양한 다른 유형의 풋프린트 중 임의의 것을 가질 수 있다. 여기서, 후방 플레이트(130)는 4개의 절개부(180)를 갖는 대체로 직사각형의 풋프린트를 갖지만, 도 1에서는 그 중에 3개만 보인다. 예를 들면, 후방 플레이트(130)의 측면(182)은 대향 측면(184)의 거울상(mirror image)일 수 있다. 전기 단락에 대한 보호는, 회로 기판의 후면(140)과 후방 플레이트(130) 사이에 선택적인 후방 플레이트 절연체(190)를 위치시킴으로써 제공될 수 있다. 후방 플레이트 절연체(190)는 후방 플레이트(130)와 동일한 또는 상이한 풋프린트를 가질 수 있다. 후방 플레이트(130)의 장착 나사(150)를 용이하게 하기 위해서, 후방 플레이트 절연체(190)는 대응하는 관통 구멍(200)을 가질 수 있고, 그 중에 3개가 도시되어 있고 그 중에 1개는 보이지 않는다. 후방 플레이트(130)는 스테인리스강, 구리, 알루미늄, 니켈 또는 다른 물질로 구성될 수 있다. 마찬가지로, 전방 플레이트 절연체(210)가 스티프너 프레임(40)과 회로 기판(20)의 상면(50) 사이에 위치할 수 있고, 후방 플레이트(130)의 장착 나사(150)를 수용하기 위한 관통 구멍(220)(이들 4개 중 3개가 보임)과 함께 제조될 수 있다. 후방 플레이트 절연체(190) 및 전방 플레이트 절연체(210)는 소켓 하우징(60)에 대해 본 명세서의 다른 곳에 개시된 것과 동일한 물질로 구성될 수 있다.
여전히 도 1을 참조하면, 스티프너 프레임(40)은 프레임부(230), 및 이 프레임부(230) 상에 장착된 지지 플레이트(240)를 포함할 수 있다. 프레임부(230) 및 지지 플레이트(240) 양쪽은 스테인리스강, 구리, 알루미늄, 니켈 또는 다른 물질로 구성될 수 있다. 지지 플레이트(240)는 나타낸 바와 같이 2개 이상일 수 있는 리벳(250), 또는 나사 또는 다른 체결 기술에 의해 원하는 대로 프레임부(230)에 장착될 수 있다. 지지 플레이트(240)는 피벗식으로 장착된 힌지 핀(260) 및 스프링(270)을 포함한다. 레일 프레임(80)은, 이 레일 프레임(80)이 스프링(270)을 통해 B 방향으로 스프링 바이어싱되도록 힌지 핀(260)에 의해 저널링되도록 설계되는 2개 이상의 너클(280)을 포함한다. 지지 플레이트(240)도 마찬가지로 다른 힌지 핀(290) 및 스프링(300)을 포함한다. 포스 프레임(90)은 스프링(300)이 B 방향으로 포스 프레임(90)을 바이어싱하도록 힌지 핀(290)과 피벗식으로 맞물리는 2개 이상의 너클(310)을 포함한다. 스티프너 프레임(40)은 히트 싱크(110)의 스프링 장전형 장착 나사(120)를 나사식으로 수용하도록 설계되는 3개 이상의 상향 돌출식 나사형 너트(320)를 포함할 수 있다. 너트들(320) 중 하나는 도 1에서 보이지 않는다는 것에 유의해야 한다. 또한, 스티프너 프레임(40)은 나사형 너트(324) 형태의 상향 돌출식 장착 하드웨어를 포함할 수 있거나, 그렇지 않으면 스프링(270, 300)의 대향 측면(및 소켓 하우징(60)에 의해 가려진 제3 나사형 너트) 상에 위치할 수도 있다. 나사형 너트(324)는 3개보다 많을 수 있고, 전술한 나사형 구멍(170)과 같이 구성될 수 있고, 후술하는 포스 프레임(90)의 파스너와 맞물리도록 제공된다. 스티프너 프레임(40)의 개구(70)는 일 단부에서 소켓 하우징(60)의 각각의 키(340)와 맞물리도록 설계되는 노치들(330) 쌍을 포함한다. 개구(70)는 마찬가지로 소켓 하우징(60)의, 재차 하나만 보이는 각각의 키(360)와 맞물리도록 설계되는, 하나만 보이는 반대로 위치한 노치(350)를 포함한다.
패키징된 집적 회로(30)는 기판 또는 회로 기판(370), 이 회로 기판(370) 상에 위치하는 하나 이상의 집적 회로 다이(미도시) 및 히트 스프레더(heat spreader)로서 기능하도록 다이(들) 위에 위치하는 리드(380)를 포함한다. 히트 싱크(110)의 베이스(122)는 서멀 그리스(thermal grease) 등과 같은 열 인터페이스 물질이 있거나 없이 리드(380) 상에 안착될 수 있다. 회로 기판(370)은 원하는 대로 유기 또는 세라믹 설계 및 다중 레벨일 수 있다. 소켓 하우징(60)과 전기적으로 접속되기 위해서, 회로 기판(370)은 복수의 전기 상호 연결부(보이지 않지만, 이후의 도면에 나타냄). 전기 상호 연결부는 LGA 패키지용 랜드, 핀 어레이 패키지용 핀, 볼 그리드 어레이 패키지용 땜납 볼 또는 다른 설계일 수 있다. 이러한 예시적인 실시형태에서, 리드(380)는 포스 프레임(90)에 인가된 클램핑 힘을 용이하게 하는 주변 플랜지(390)를 포함하는 톱 햇(top hat) 설계일 수 있다. 선택적으로, 리드(380)는 원하는 대로 욕조 또는 다른 유형의 구성일 수 있다. 리드(380)는 원하는 대로 잘 알려진 플라스틱, 세라믹 또는 금속 물질로 구성될 수 있다. 일부 예시적인 물질은 니켈 도금 구리, 양극 산화 알루미늄(anodized aluminum), 알루미늄-실리콘-카바이드, 질화알루미늄, 질화붕소 등을 포함한다. 예시적인 실시형태에서, 리드(380)는 니켈 재킷에 의해 둘러싸인 구리 코어로 이루어질 수 있다.
소켓 하우징(60)은 회로 기판(20) 상에 안착되는 대체로 프레임형 구조물이며, 후속 도면과 함께 설명되는 다양한 기능을 제공하는 다수의 돌출부 및 리세스(recess)를 포함할 수 있다. 소켓 하우징(60)은 패키징된 집적 회로(30)의 회로 기판(370)의 대응하는 전기 상호 연결부와 전기적으로 인터페이싱하는 많은 수의 전도성 상호 연결부(미도시)를 포함할 수 있다. 소켓 하우징(60)의 절연부는 유리하게는 액정 폴리머, 유리섬유 수지 물질, 잘 알려진 플라스틱 등과 같은 다양한 절연 물질로부터 제조된다. 예시적인 실시형태에서, 소켓 하우징(60) 및 본 명세서에 개시되는 다른 폴리머 기반 구성요소는 잘 알려진 사출 또는 다른 성형 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 성형 공정은 열가소성, 열경화성 또는 일부 다른 공정일 수 있다. 구조적 균일성을 향상시키기 위해서는 진공 조건이 바람직할 수 있다. 선택적으로, 기계 가공 또는 다른 잘 알려진 물질 성형 기술이 사용될 수 있다. 소켓 하우징(60)은 복수의 땜납 볼(미도시)에 의해 회로 기판(20)에 고정될 수 있다. 땜납 볼은 소켓 하우징(60)을 고정할 뿐만 아니라, 회로 기판(20)과의 전기 연결을 확립하기 위해서 리플로우된다. 소켓 하우징(60)은 패키지 기판(370)과 소켓 하우징(60) 아래의 땜납 볼(미도시) 간의 전기 연결을 행하는 많은 도체 컨택트(미도시)를 포함한다. 물론, 유사한 배치가 핀 그리드 어레이 소켓 구성에 사용될 수 있다.
캐리어 프레임(100)은 리드(380)를 수용하도록 설계된 중앙 개구(400)를 포함하며, 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 레일 프레임(80)과의 용이한 슬라이딩 맞물림을 가능하게 하기 위한 다양한 구조물을 포함한다. 캐리어 프레임(100)은 유리하게는, 포스 프레임(90)에 의해 부분적으로 가려지지만 후술하는 다양한 목적을 위해 캐리어 프레임(100) 및 패키징된 집적 회로(30)의 조합의 사용자 또는 기계 조작을 용이하게 하는데 사용되는 핸들(410)을 포함한다. 캐리어 프레임(100)은 유리하게는, 예를 들어 액정 폴리머, 유리섬유 수지 물질, 잘 알려진 플라스틱 등과 같은 다양한 절연 물질로부터 제조될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 캐리어 프레임(100) 및 본 명세서에 개시되는 다른 폴리머 기반 구성요소는 잘 알려진 성형 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 성형 공정은 열가소성, 열경화성 또는 일부 다른 공정일 수 있다. 구조적 균일성을 향상시키기 위해서는 진공 조건이 바람직할 수 있다. 선택적으로, 기계 가공 또는 다른 잘 알려진 물질 성형 기술이 사용될 수 있다.
포스 프레임(90)은 중앙 개구(420)를 포함하며, 이 중앙 개구는 리드(380)의 적어도 일부분을 수용하여 해당 부분이 개구(420)를 통해 작은 거리만큼 상향으로 돌출될 수 있어 히트 싱크(110)가 그와 열 접촉하여 배치될 수 있도록 설계된다. 포스 프레임(90)은 하중면(430)을 포함하며, 그 중 2개가 도 1에서 보인다. 하중면(430)은, 포스 프레임(90)이 후술하는 바와 같이 클램핑될 때에 리드(380)의 플랜지부(390)에 대하여 견디도록 설계된다. 2개의 다른 하중면이 있고, 이는 보이는 하중면(430) 반대측에 위치하는 히트 싱크(110)에 의해 가려진다. 포스 프레임(90)은 또한, 후술하는 패키지 삽입 및 추출 절차 동안 A 또는 B 방향으로의 포스 프레임(90)의 사용자 또는 기계 회전을 용이하게 하는 탭(440)을 포함한다. 너클(310)을 포함하는 포스 프레임(90)의 단부는, 포스 프레임(90)이 패키징된 집적 회로(30) 상에서 아래로 또는 이에 근접하여 회전될 때에 스티프너 프레임(40)의 나사형 너트(324)와 맞물리도록 설계되는 나사, 캡티브 나사(captive screw) 또는 다른 파스너일 수 있는 2개의 이격된 파스너(442)를 갖는다. 탭(440)에 다른 파스너가 존재하며, 이는 히트 싱크(110)에 의해 가려져 있지만, 스티프너 프레임(40)의 다른 나사형 너트(소켓 하우징(60)에 의해 가려짐)와 마찬가지로 맞물린다. 나사형 너트(324)는 연결을 용이하게 하기 위한 고정형 하드웨어를 제공한다는 것에 유의해야 한다. 포스 프레임(90)은 유리하게는 패키징된 집적 회로(30)를 소켓(10) 내의 제자리에 클램핑하는데 충분한 강성을 갖는 물질로 구성된다. 그 예는 스테인리스강, 구리, 알루미늄, 니켈 또는 다른 물질을 포함한다.
도 2는 회로 기판(20) 상에 장착된 스티프너 프레임(40) 및 소켓 하우징(60)을 묘사하는 입체도이다. 레일 프레임(80) 및 포스 프레임(90)은 전술한 방식으로 스티프너 프레임(40)의 일 단부(443)에 피벗식으로 장착된다. 이와 관련하여, 레일 프레임(80)의 일 단부(444)는 스티프너 프레임(40)에 피벗식으로 연결된다. 여기서, 패키징된 집적 회로(30)는, 레일 프레임(80) 상에 최종적으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 캐리어 프레임(100)에 장착된다. 도 2에 나타낸 위치로부터, 레일 프레임(80)이 A 방향으로 회전되고 궁극적으로 소켓 하우징(60)과 맞물려서 제자리로 이동될 수 있고, 그 후 포스 프레임(90)도 마찬가지로 이 포스 프레임(90)이 패키징된 집적 회로(30)의 리드(380)와 맞물리거나 리드에 매우 근접할 때까지 A 방향으로 회전될 수 있으며, 궁극적으로 파스너(442) 및 이 파스너(442)와 유사하거나 동일한 추가 파스너(445)가 스티프너 프레임(40)의 각각의 나사형 너트(324)(도 1 참조)뿐만 아니라 스티프너 프레임(40)의 추가 나사형 너트(446)와 나사식으로 맞물릴 수 있다. 레일 프레임(80) 및 포스 프레임(90)의 묘사된 위치는 B 방향으로의 그들 각각의 회전 한계를 나타낼 수도 있고 아닐 수도 있다. 캐리어 프레임(100)의 핸들(410)은, 레일 프레임(80) 및 캐리어 프레임(100)이 원위치로 A 방향으로 아래로 회전될 때에 나사형 너트(446)를 수용하기 위한 개구(448)를 포함한다는 것에 유의해야 한다.
이제 소켓 하우징(60)의 추가 상세가 도 1, 도 3 및 도 4와 함께 설명될 것이다. 도 3은 도 1에 묘사된 배향의 우측으로 회전되고 다른 구성요소 없이 단독으로 나타낸 소켓 하우징(60)의 입체도이다. 도 4는 도 3에 나타낸 소켓 하우징(60)의 일부를 더 크게 확대하여 묘사한 것이다. 소켓 하우징(60)은, 상기한 바와 같이, LGA 인터페이스를 위한 전도성 컨택트 또는 핀 그리드 어레이의 경우에는 핀 구멍 등과 같은 많은 수의 전기 컨택트(465)(그 중 소수만이 보임)로 채워질 수 있는 플로어(floor)(460)를 포함한다. 패키징된 집적 회로(30)의 회로 기판(370)을 지지하기 위한 안착 평면은, 소켓 하우징(60)의 다양한 측면을 따르는 복수의 안착 구조물(470), 및 모서리에 위치하는 유사한 안착 구조물(480)에 의해 제공되고, 안착 구조물 중 3개만이 보인다. 패키징된 집적 회로(30)가 적절한 배향으로 소켓 하우징(60) 상에 장착되는 것을 보장하기 위해서, 소켓 하우징(60)의 프레임부(490)는 후속 도면에 나타내는 패키징된 집적 회로(30) 내의 대응하는 슬롯과 맞물리도록 설계되는 2개 이상의 키(500)를 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이, 소켓 하우징(60)은 도 1에 묘사된 스티프너 프레임(40) 내의 각각의 노치(330, 350)와 맞물리도록 설계된 키(340, 360)를 포함한다. 또한, 소켓 하우징(60)은 스티프너 프레임(40) 내의 노치(미도시)와 맞물리게 하기 위한 키(360)와 동일할 수 있는 추가 키(510)를 포함할 수도 있다. 키들(340) 각각은 후속 도면에 나타내는 캐리어 프레임(100)의 맞물림 핀을 수용하도록 설계되는 핀 보어(520)를 포함할 수도 있다. 키(360, 510)도 마찬가지로 후속 도면에 나타내는 캐리어 프레임(100)의 맞물림 핀을 수용하기 위한 각각의 핀 구멍(530)을 포함한다. 소켓 하우징(60) 내에 위치했을 때에 캐리어 프레임(100) 및 패키징된 집적 회로(30)의 용이한 손가락 접근을 제공하기 위해서, 프레임부(490)는 대향 슬롯(540)을 구비할 수 있다. 프레임부(490)는, 패키징된 집적 회로(30) 및 캐리어 프레임(100)의 삽입 전에 소켓 하우징(60) 상에 배치될 수 있는 선택적인 커버 캡(미도시)의 후크와 같은 소형 부재와 맞물리도록 설계되는 언더컷 단차부(undercut step)(550)를 포함할 수 있다. 또한, 프레임부(490)는, 레일 프레임(80)이 아래로 회전되고 원위치에 스냅될 때에 도 1에 묘사된 레일 프레임(80)의 후크(미도시)와 같은 소형 부재와 맞물리도록 설계되는 언더컷 단차부(560)를 구비할 수도 있다. 프레임부(490)는 또한 프레임부(490)의 주변부 주위에 위치하는 분극화 특징부(polarization feature)(570)를 포함할 수도 있다. 분극화 특징부는 도 1에 묘사된 소켓 하우징(60) 및 회로 기판(20) 양쪽에 대한 스티프너 프레임(40)(도 1 참조)의 회전을 방지하도록 설계된다. 이것은, 소켓 하우징(60)이 스티프너 프레임(40)의 설치 전에 회로 기판(20) 상에 설치되는 환경에서 중요할 수 있다. 소켓 하우징(60)은 회로 기판(20)의 구성요소(미도시) 및/또는 패키지 기판(370)의 하측면 상에 위치하는 구성요소 중 어느 것을 수용하도록 설계되는 플로어(460) 내에 하나 이상의 창(580)을 포함할 수 있다. 또한, 플로어(460)는 이 플로어(460)를 사분면으로 분할하는 열 및 교차 행에 배열된 복수의 소형 창(590)을 포함할 수 있다. 창(590)은 향상된 기계적 가요성을 갖는 소켓 하우징을 제공한다. 이러한 향상된 가요성은 도 1에 나타낸 회로 기판(20) 상에 소켓 하우징(60)을 장착하기 위해서 하지의 땜납 볼(미도시)의 리플로우 동안 소켓 하우징(60)의 평면성을 개선한다. 물론, 교차하는 열 및 행과는 다른 배치가 사용될 수도 있다.
이제 캐리어 프레임(100) 및 그의 레일 프레임(80) 및 패키징된 집적 회로(30)와의 맞물림에 대한 추가 상세가 도 5, 도 6 및 도 7을 참조함으로써 이해될 수 있다. 도 5는 캐리어 프레임(100) 상에 장착된 패키징된 집적 회로(30)를 묘사하는 입체도이다. 도 6은 원(598)에 의해 외접되어 있는 도 5의 부분을 더 크게 확대하여 나타낸 것이다. 도 7은 캐리어 프레임(100)에 장착된 패키징된 집적 회로(30), 및 레일 프레임(80)으로부터 분해하여 나타낸 패키징된 집적 회로(30) 및 캐리어 프레임(100)의 조합을 묘사하는 입체도이다. 도 7에서는 패키징된 집적 회로(30)의 리드(380)가 보이는 반면에, 도 5에서는 캐리어 프레임(100)이 도 7에서의 배향으로부터 뒤집혀서 패키지 기판(370), 특히 그의 하측면(599)은 보이지만 리드(380)가 가려져 있다는 것에 유의해야 한다. 캐리어 프레임(100)의 최상면(600)은 도 7에서 보이는 반면에, 캐리어 프레임(100)의 최하면(610)은 도 5 및 도 6에서 보인다. 패키징된 집적 회로(30)는 캐리어 프레임(100)을 페이지(page) 내로 그리고 패키지 기판(370) 위로 가압하는 것에 의해, 및/또는 그 반대로 도 5에 나타낸 패키지 기판(370)의 에지(620)가 캐리어 프레임(100)의 후면(610)으로부터 페이지 밖으로 약간 돌출하는 복수의 맞물림 탭(630) 아래에서 맞물려서 스냅할 때까지 캐리어 프레임(100)에 장착될 수 있다. 이러한 예시적인 실시형태에서는, 주변에 이격되어 있는 6개의 맞물림 탭(630)이 있을 수 있지만, 3개 이상이 패키지 기판(370)을 원위치에 보유하는데 충분할 수 있다. 맞물림 탭(630)은 마찰 또는 다른 방식으로 패키지 기판(370)을 캐리어 프레임(100)에 대하여 원위치에 보유하기 위한 능력을 갖는 소형 후크 또는 다른 돌출부로서 형성될 수 있다. 도 5 및 도 6에서의 패키지 기판(370)의 실시형태의 보이는 측면(599)은 도 1 및 도 2에 나타낸 소켓 하우징(60)의 전도성 요소와 전도성 접촉을 행하는 복수의 전도성 랜드(633)를 포함한다는 것에 유의해야 한다. 다른 실시형태들에서, 전도성 랜드(633)는 핀, 땜납 구조물 등일 수도 있다.
캐리어 프레임(100)은 패키지 기판(370)의 취약한 상호 연결부(이 실시형태에서는 전도성 랜드(633)) 및 종종 도 1 및 도 3에 나타낸 소켓 하우징(60)의 취약한 전도성 구조물(465)의 보호에 관한 다수의 기능을 제공한다. 첫째로, 캐리어 프레임(100)은 패키징된 집적 회로(30)에 대한 편리한 캐리어로서 기능한다. 레일 프레임(80)과 패키징된 집적 회로(30)의 맞물림 또는 맞물림 해제로 이어지는 다수의 취급 단계일 수 있는 동안 하측면(599)과의 접촉을 회피하는 것이 바람직하다. 핸들(410)은 이러한 능력을 제공한다. 개구(448)의 기능은 상기에 개시되어 있다. 둘째로, 레일 프레임(80)과 함께 캐리어 프레임(100)은 소켓 하우징(60)(도 2 참조)에 대한 패키지 기판(370)의 적절하고 안전한 배향에 관한 임의의 짐작을 제거한다. 이하에서 보다 충분히 설명되는 바와 같이, 캐리어 프레임(100) 및 레일 프레임(80)은, 패키징된 집적 회로(30)가 잘못된 배향으로, 즉 리드(380)가 소켓 하우징(60) 쪽을 향하는 상태로 소켓 하우징(60) 상에 떨어지지 않을 수 있는 것을 보장하도록 협력한다. 이러한 부적절한 배향은 소켓 하우징(60)의 도체 구조물을 손상시킬 수 있다.
추가적으로, 그리고 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 캐리어 프레임(100)은, 후크 또는 다른 구조물일 수 있고 바람직하게는 맞물림 탭(630)보다 약간 더 멀리 페이지로부터 외향으로 돌출할 수 있는 소형의 맞물림 부재(642, 644, 646, 648)를 포함할 수 있다. 맞물림 후크(642, 644, 646, 648)는, 레일 프레임(80) 및 캐리어 프레임(100)의 조합이 회전되어 원위치로 스냅될 때에 도 3 및 도 4에 나타낸 소켓 하우징(60)의 오버행(overhang)(550)을 원위치로 스냅하여 그와 맞물리도록 설계된다. 캐리어 프레임(100)은 외향 돌출 핀(660)을 각각 포함하는 소형 탭(650)을 포함할 수 있다. 핀(660)은, 레일 프레임(80) 및 캐리어 프레임(100)이 회전되어 원위치로 스냅될 때에 도 3에 나타낸 소켓 하우징(60)의 프레임부(490)의 각각의 핀 구멍(520) 내에 삽입하도록 설계된다. 캐리어 프레임(100)은 플랜지(670), 및 반대로 위치하는 플랜지(680)를 포함한다. 플랜지(670)는 일 단부에서 록킹 기구(700)를 갖는 길이방향 슬롯(690)을 포함한다. 플랜지(680)도 마찬가지로 일단부에서 록킹 기구(720)를 또한 갖는 길이방향 슬롯(710)을 포함한다. 록킹 기구(720)는 길이방향 슬롯(710)의 종단에서 가요성 포크 기구(730)를 포함한다. 포크 기구(730)로부터 갭(740)을 가로질러 테이퍼형 슬롯(750)이 존재한다. 록킹 기구(700)는 동일한 구조물을 갖는다. 도 7에서 더 잘 알 수 있는 바와 같이, 캐리어 프레임(100)의 플랜지(670)는 제2 또는 서브플랜지(752)를 포함하고, 플랜지(680)도 마찬가지로 제2 또는 서브플랜지(754)를 포함한다(도 7에서는 캐리어 프레임(100)의 배향 때문에 가상으로 나타냄). 서브플랜지(752, 754)는 후술하는 레일 프레임(80)의 특징부와 맞물리도록 설계된다.
이제 도 7을 참조하면, 레일 프레임(80)은 이격된 레일 부재(760, 770)를 포함한다. 레일 부재(760, 770)는, 이들 레일 부재(760, 770)에 결합되거나 이들과 일체로 형성될 수 있는 프레임 부재(780)에 의해 일 단부에서 연결된다. 프레임 부재(780)는 도 1에 묘사되고 전술한 너클(280)을 포함한다. 프레임 부재(780)는 도 1 및 도 3에 묘사된 소켓 하우징(60)의 키(340)를 수용하도록 설계되는 각각의 노치(790)를 추가로 포함한다. 또한, 노치(790)는 두 구조물 간의 상대 운동을 방지하기 위해 캐리어 프레임(100)의 각각의 탭(800)과 맞물릴 수 있다. 레일 부재(760, 770)는, 이들 레일 부재(760, 770)에 결합되거나 이들과 일체로 형성될 수 있는 크로스 부재(810)를 통해 타 단부에서 연결될 수 있다. 레일 프레임은 스테인리스강, 구리, 알루미늄, 니켈 또는 다른 물질과 같은 다양한 물질로부터 제조될 수 있다. 잘 알려진 제조 기술, 예를 들어 스탬핑, 기계 가공, 주조 등이 레일 프레임(80)을 구성하는데 사용될 수 있다. 프레임 부재(780) 및 레일 부재(760, 770)를 액정 폴리머, 잘 알려진 플라스틱 등과 같은 절연 물질(815)로 코팅하는 반면에, 크로스 부재(810) 및 레일 부재(760, 770)의 각각의 부분(817)은 코팅되지 않은 상태로 두는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 폴리머 코팅(815)은 사출 성형 또는 다른 기술에 의해 배치될 수 있다. 크로스 부재(810)는 이동형 탭(820)을 포함하고, 이들 모두가 레일 부재(760, 770)로부터 페이지 내로 오프셋된다. 크로스 부재(810) 및 이동형 탭(820)은 수 가지의 기능을 제공한다. 첫째로, 크로스 부재(810) 및 이동형 탭(820)은 사용자가 레일 프레임(80)을 쉽게 내리눌러서 도 1에 나타낸 바와 같이 A 방향으로 회전할 수 있게 한다. 이동형 탭(820)은 레일 부재(760, 770)에 대하여 중앙에 배치된다. 따라서, 힘이 이동형 탭(820)에 인가되어 레일 프레임(80)을 회전시킬 때, 매우 작은 토크가 도 7에 나타낸 C 방향 또는 D 방향으로 레일 프레임(80)에 인가된다. 이것은, 패키징된 집적 회로(30)가 피벗팅 운동 동안에 소켓 하우징(60)(도 1 참조)에 대하여 수평이 되지 않을 가능성을 감소시킨다. 또한, 레일 부재(760, 770)에 대한 크로스 부재(810), 특히 이동형 탭(820) 간의 공간 오프셋은 캐리어 프레임(100)을 부적절한 배향으로 레일 프레임(80) 내에 부주의하게 위치 결정하는 것에 대한 정지부를 제공한다. 마지막으로, 크로스 부재(810)는, 다르게는 비틀림 변위를 겪을 수도 있는 레일 부재(760, 770)를 안정화한다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 레일 부재(760)는 이 레일 부재(760)로부터 멀리 페이지 내로 돌출하는 묘사된 후크 또는 다른 부재 형태의 맞물림 부재(862)를 포함한다. 레일 부재(770)도 마찬가지로 맞물림 탭(862)에 대향하여 위치하는 맞물림 부재(863)를 포함한다. 맞물림 부재(862, 863)는, 레일 프레임(80)이 소켓 하우징(60)과 맞물려서 아래로 회전될 때에 소켓 하우징(60)의 오버행(560)(도 3 및 도 4 참조)과 맞물려서 스냅한다. 하나 이상의 맞물림 부재(862 및/또는 863)를 사용할 수도 있다.
여전히 도 7을 참조하면, 레일 부재(760)는 하나 이상의 길이방향으로 이격된 키(830)를 포함할 수 있다. 레일 부재(770)도 마찬가지로 하나 이상의 길이방향으로 이격된 키(840)를 포함한다. 키(830, 840)는 각각 레일 부재(760, 770)의 안착 표면(850, 860)에 대하여 페이지 밖으로 돌출한다. 레일 부재(760)는 채널(870)을 포함하고, 레일 부재(770)는 채널(880)을 포함한다. 채널(880)의 구조는, 이제 도 7의 8-8 섹션에서 취해진 단면도인 도 8을 또한 참조함으로써 더 잘 이해될 수 있다. 캐리어 프레임(100)이 도 7에 묘사된 배향으로 있고 화살표(890) 방향으로 슬라이딩될 때, 플랜지(680)는 레일 부재(760)의 표면(850)과 맞물리고 플랜지(670)는 레일 부재(770)의 표면(860)과 맞물린다. 화살표(890) 방향으로의 추가 거리만큼의 캐리어 프레임(100)의 이동은, 캐리어 프레임(100)의 슬롯(710)이 키(830) 위로 슬라이딩하고 슬롯(690)이 키(840) 위로 슬라이딩할 때까지 계속된다. 일부 시점에서, 서브플랜지(752)는, 도 8과 같지만 캐리어 프레임(100)의 플랜지(670)의 배치를 묘사하는 단면도인 도 9에서 가장 알 수 있는 바와 같이 채널(880)에 의해 밑으로 슬라이딩하여 공간적으로 구속될 것이다. 서브플랜지(764)도 마찬가지로 도 7에 나타낸 채널(870)과 맞물린다. 도 9에서는, 하나의 키(840)가 슬롯(710) 내측에 위치한 것으로 도시되어 있고 또한 플랜지(670)가 안착 표면(860) 상에 안착되어 있다는 것에 유의해야 한다. 캐리어 프레임(100)은, 키(830, 840)가 각각의 록킹 기구(720, 700)와 맞물릴 때까지 화살표(890) 방향을 따라 전진한다. 재차 도 6을 참조하면, 이러한 동작은, 예를 들어, 키(840)가 갭(740) 내에 부분적으로 위치하고 테이퍼형 슬롯(750)에 부분적으로 위치하는 시점에서 포크 부재(730)가 통과하여 원위치로 스냅 백(snap back)할 때까지 가요성 포크 부재(730)를 지나는 키(840)의 이동을 수반한다. 다양한 맞물림 부재(862, 863) 및 키(830, 840)는 성형된 폴리머 물질(815)로 구성되거나, 또는 차후에 폴리머(815)로 코팅되는 금속으로 구성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 패키지 기판(370)은 캐리어 프레임(100)의 사용 없이 채널(870, 880)을 사용하여 레일 프레임(80) 내에 삽입될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 이들 대안예는 키(830, 840)에 대한 필요성을 없앨 수 있다.
이제 캐리어 프레임(100) 및 패키징된 집적 회로(30)의 조합을 소켓(10) 내에 삽입하는 것이 도 10, 도 11, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15 및 도 16과 함께 설명될 것이다. 처음에는, 회로 기판(20) 및 그에 장착된 소켓(10)의 입체도인 도 10에 주목한다. 여기서, 소켓(10)은 다른 도면에 묘사된 캐리어 프레임(100) 및 패키징된 집적 회로(30)를 상부에 장착하기 전으로 묘사되어 있다. 그 대신에, 그리고 이러한 예비 단계에서, 소켓 하우징(60)에는, 이 소켓 하우징(60)의 풋프린트와 실질적으로 정합하는 풋프린트를 가질 수 있고 유리하게는 액정 폴리머, 유리섬유 수지 물질, 잘 알려진 플라스틱 등과 같은 절연 물질로부터 제조되는 커버 캡(900)이 끼워맞춤될 수 있다. 커버 캡(900)의 목적은, 패키징된 집적 회로(30) 및 캐리어 프레임(100)의 설치 이전의 시간에 해당 시점에서 소켓 하우징(60)의 취약한 도체 구조물(도 3에 나타낸 465) 및 다른 구조물(미도시)을 보호하는 것이다. 외부 캡이 패키징된 집적 회로(30) 및 캐리어 프레임(100) 조합인 경우와 같이 외부 캡(910)을 레일 프레임(80) 내에 삽입하고 외부 캡(910) 및 레일 프레임(80)을 원위치로 록킹함으로써 추가적인 구조적 보호가 소켓 하우징(60)에 제공될 수 있다. 외부 캡(910)은 액정 폴리머, 유리섬유 수지 물질, 잘 알려진 플라스틱 등과 같은 일부 절연 물질로 구성될 수 있고, 캐리어 프레임(100) 및 패키징된 집적 회로(30)의 배치와 함께 전술한 것과 동일한 구조적 특징부 기술을 이용하여 레일 프레임(80) 내에 일시적으로 배치될 수 있다. 따라서, 외부 캡(910)은 캐리어 프레임(100)과 연관되고 전술한 바와 같이 레일 프레임(80)의 키(830, 840)와 상호 작용하는 상기한 슬롯 및 록킹 기구를 포함할 수 있다. 여기서 도 10에는, 레일 프레임(80)이 B 방향으로 회전된 후 그리고 물론 포스 프레임(90)이 파스너(442, 445)를 느슨하게 함으로써 스티프너 프레임(40)으로부터 연결 해제된 후에 외부 캡(910)이 레일 프레임(80)으로부터 제거되어 있는 것으로 도시되어 있다. 외부 캡(910)이 레일 프레임(80)으로부터 제거되고, 레일 프레임(80) 및 포스 프레임(90)이 나타낸 원위치에 있는 상태에서, 캐리어 프레임(100) 및 패키징된 집적 회로(30)는 레일 프레임(80) 상에 슬라이딩 가능하게 장착되고 도 11에 나타낸 바와 같이 원위치로 스냅될 수 있다. 이 동작은, 커버 캡(900)이 소켓 하우징(60)의 취약한 구조물을 보호하기 위해 제자리에 잔류하는 동안에 수행될 수 있다. 재차, 캐리어 프레임(100)은, 록킹 기구(700, 720)가 도 11에 나타낸 최상부 키(830, 840)와 맞물릴 때까지 키(830, 840)가 캐리어 프레임(100)의 도 5에 나타낸 슬롯(690, 710)과 맞물리도록 도 7, 도 8 및 도 9와 함께 전술한 바와 같이 핸들(410)을 사용하여 레일 프레임(80) 위로 전진될 수 있다. 포스 프레임(90)는 패키징된 집적 회로(30) 및 캐리어 프레임(100)을 조작하기 위한 클리어런스를 유지하기 위해 B 방향으로 스프링 바이어싱된다.
도 12는 레일 프레임(80)에 대한 캐리어 프레임(100) 및 패키징된 집적 회로(30)의 고정된 위치를 묘사한다. 재차, 커버 캡(900)은 이 삽입 절차 동안 원위치에 유지될 수 있고, 포스 프레임(90)은 방해가 되지 않는 위치에 보유된다. 다음으로, 그리고 도 13에 나타낸 바와 같이, 도 12에 묘사된 커버 캡(900)은 소켓 하우징(60)으로부터 제거될 수 있다. 이 시점에서, 캐리어 프레임(100) 및 패키징된 집적 회로(30)가 고정된 레일 프레임(80)은 B 방향으로 회전하여 소켓 하우징(60)에 대하여 원위치로 스냅할 준비를 한다. 힘이 레일 프레임(80)의 이동형 탭(820) 및/또는 캐리어 프레임(100)의 핸들(410)에 인가될 수 있다. 포스 프레임(90)은 이 피벗팅 조작 동안에 도 13에 묘사된 위치에 잔류할 수 있다. 다음으로, 그리고 도 14에 나타낸 바와 같이, 레일 프레임(80), 캐리어 프레임(100) 및 패키징된 집적 회로(30)는, 레일 프레임(80)이 소켓 하우징(60)에 대하여 원위치로 스냅할 때까지 A 방향으로 회전될 수 있다. 도 14에서, 소켓 하우징(60)은 캐리어 프레임(100)에 의해 가려진다. 그러나, 소켓 하우징(60)에 대한 캐리어 프레임(100) 및 레일 프레임(80)의 이러한 록킹은 도 3에 나타낸 소켓 하우징(60)의 오버행(560)과 도 7에 나타낸 레일 프레임(80)의 하향 돌출식 맞물림 부재(862, 863)의 스냅핑 맞물림을 수반한다. A 방향으로의 이러한 피벗팅 운동은 손으로 또는 그렇지 않으면 레일 프레임(80)의 이동형 탭부(820) 또는 캐리어 프레임(100)의 핸들(410)의 조작으로 달성될 수 있다. 이 시점에서, 핸들(410) 내의 개구(448)는 포스 프레임(90)이 다음에 A 방향으로 피벗팅될 때에 스티프너 프레임(40)의 나사형 너트(446)와 파스너(445)의 궁극적인 맞물림을 허용한다는 것에 유의해야 한다. 이제 도 14 및 도 15를 참조하면, 포스 프레임(90)은, 포스 프레임(90)의 하중 부재(430)가 패키지 리드(380)의 플랜지(390)와 맞물릴 때까지 A 방향으로 회전될 수 있다. 이 시점에서, 파스너(442, 445)는 패키징된 집적 회로(30)가 소켓(10)과 정확히 전기적으로 인터페이싱하는 것을 보장하기 위해 어느 정도의 선택된 조임(tightness) 수준으로 조여질 수 있다. 포스 프레임(90)은, 이 포스 프레임(90)이 소켓 하우징 및 스티프너 프레임(40)에 대하여 측방향으로 이동하는 것을 방지하고, 또한 소켓 하우징(60)(재차 도 15에는 미도시)의 측면들도 보호하며, 포스 프레임(90)을 구조적으로 더 강하게 만드는 하향 돌출식 측면 플랜지(920, 930)를 포함한다는 것에 유의해야 한다. 패키징된 집적 회로(30)를 제거하기 위해서, 상기한 단계들은 단지 역전될 필요만 있다. 이 시점에서, 도 1에 나타낸 히트 싱크(110)는 나사형 너트(320)를 통해 스티프너 프레임(40)에 고정될 수 있다. 패키징된 집적 회로(30)의 리드(380)의 상면은 유리하게는 포스 프레임(90)의 상면 위에서 작은 거리(예시적인 실시형태에서 약 20 내지 200㎛, 바람직하게는 50㎛)만큼 돌출한다. 따라서, 히트 싱크(110)는 리드(380)와 열 접촉을 행하기 위한 받침대를 활용할 필요가 없다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 패키징된 집적 회로(30)가 있거나 없는 회로 기판(20) 및 소켓(10)은 컴퓨팅 디바이스(940) 내에 장착될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(940)는 컴퓨터, 서버, 통신 디바이스, 멀티미디어 디바이스 또는 가상의 다른 유형의 컴퓨팅 디바이스일 수 있다.
본 발명이 다양한 수정 및 대안적인 형태를 수용할 수 있지만, 특정 실시형태가 도면에 예로서 도시되어 있고 본 명세서에 상세히 기재되어 있다. 그러나, 본 발명은 개시된 특정 형태에 한정하려고 의도되어 있지 않음이 이해되어야 한다. 오히려, 본 발명은 다음의 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 수정, 등가물 및 대체를 포함하는 것이다.

Claims (20)

  1. 패키징된 집적 회로(30)를 회로 기판(20)에 전기적으로 연결하기 위한 장치(10)로서,
    상기 회로 기판 상에 장착되도록 구성되고 제1 단부를 갖는 제1 프레임(40);
    상기 회로 기판 상에 장착되고 상기 제1 프레임 내에 위치되도록 구성된 절연 하우징(60)으로서, 상기 패키징된 집적 회로와 전기적으로 접속되기 위한 복수의 전기 컨택트를 포함하는, 상기 절연 하우징(60);
    상기 제1 프레임의 상기 제1 단부에 피벗식으로 결합된 제1 단부를 갖는 제2 프레임(80)으로서, 상기 제2 프레임은 2개의 이격된 레일 부재(760, 770), 및 상기 제2 프레임의 상기 제1 단부와 대향하여 상기 레일 부재들 사이에서 상기 레일 부재들에 연결된 크로스 부재(810)를 포함하며, 상기 레일 부재는 상기 패키징된 집적 회로를 보유할 수 있는 캐리어 프레임(100)을 수용하도록 동작할 수 있고, 상기 제2 프레임은 상기 제2 프레임이 상기 절연 하우징을 향하여 피벗팅될 때에 상기 절연 하우징의 제1 부분과 맞물리게 하기 위한 적어도 하나의 맞물림 부재(862)를 갖는, 상기 제2 프레임(80); 및
    상기 제1 프레임의 상기 제1 단부에 피벗식으로 결합된 제1 단부를 갖고 상기 패키징된 집적 회로에 힘을 인가하도록 동작할 수 있는 제3 프레임(90)을 포함하는, 패키징된 집적 회로를 회로 기판에 전기적으로 연결하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레일 부재 각각은 상기 맞물림 부재들 중 적어도 하나를 갖는, 패키징된 집적 회로를 회로 기판에 전기적으로 연결하기 위한 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 프레임은 상기 레일 부재와 슬라이딩 가능하게 맞물리게 하기 위한 이격된 플랜지(670, 680)를 포함하며, 상기 플랜지 각각은 길이방향 슬롯을 갖고, 상기 레일 부재 각각은 상기 캐리어 프레임이 상기 레일 부재 상에서 슬라이딩될 때에 상기 길이방향 슬롯들 중 하나를 이동시키기 위한 적어도 하나의 키를 포함하는, 패키징된 집적 회로를 회로 기판에 전기적으로 연결하기 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 절연 하우징은 상기 캐리어 프레임의 하향 돌출 핀(660)을 수용하기 위한 상향 대면 보어(upwardly facing bore)(530)를 포함하는, 패키징된 집적 회로를 회로 기판에 전기적으로 연결하기 위한 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 레일 부재는 폴리머 코팅을 포함하는, 패키징된 집적 회로를 회로 기판에 전기적으로 연결하기 위한 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 제2 부분을 포함하고, 상기 캐리어 프레임은 상기 제2 프레임 및 상기 캐리어 프레임이 상기 절연 하우징을 향하여 피벗팅될 때에 상기 제2 부분과 맞물리게 하기 위한 적어도 하나의 맞물림 부재를 포함하는, 패키징된 집적 회로를 회로 기판에 전기적으로 연결하기 위한 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 프레임은 고정형 하드웨어 구성요소를 포함하고, 상기 제3 프레임은 상기 고정형 하드웨어 구성요소에 대한 나사형 연결(threaded connection)을 행하기 위한 파스너(fastener)를 포함하는, 패키징된 집적 회로를 회로 기판에 전기적으로 연결하기 위한 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 절연 하우징은 플로어(floor) 및 프레임부를 포함하고, 상기 플로어는 상기 절연 하우징의 가요성을 향상시키는 복수의 창(590)을 포함하는, 패키징된 집적 회로를 회로 기판에 전기적으로 연결하기 위한 장치.
  9. 장치로서,
    회로 기판(20);
    상기 회로 기판 상에 장착되고 제1 단부를 갖는 제1 프레임(40);
    상기 회로 기판 상에 장착되고 상기 제1 프레임 내에 위치하는 절연 하우징(60)으로서, 패키징된 집적 회로(30)와 전기적으로 접속되기 위한 복수의 전기 컨택트를 포함하는, 상기 절연 하우징(60);
    상기 제1 프레임의 상기 제1 단부에 피벗식으로 결합된 제1 단부를 갖는 제2 프레임(80)으로서, 상기 제2 프레임은 2개의 이격된 레일 부재(760, 770), 및 상기 제2 프레임의 상기 제1 단부와 대향하여 상기 레일 부재들 사이에서 상기 레일 부재들에 연결된 크로스 부재(810)를 포함하며, 상기 레일 부재는 상기 패키징된 집적 회로를 보유할 수 있는 캐리어 프레임(100)을 수용하도록 동작할 수 있고, 상기 제2 프레임은 상기 제2 프레임이 상기 절연 하우징을 향하여 피벗팅될 때에 상기 절연 하우징의 제1 부분과 맞물리게 하기 위한 적어도 하나의 맞물림 부재(862)를 갖는, 상기 제2 프레임(80); 및
    상기 제1 프레임의 상기 제1 단부에 피벗식으로 결합된 제1 단부를 갖고 상기 패키징된 집적 회로에 힘을 인가하도록 동작할 수 있는 제3 프레임(90)을 포함하는, 장치.
  10. 제9항에 있어서, 전자 디바이스(940)를 포함하며, 상기 회로 기판은 상기 전자 디바이스에 장착되는, 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 레일 부재 각각은 상기 맞물림 부재들 중 적어도 하나를 갖는, 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 캐리어 프레임은 상기 레일 부재와 슬라이딩 가능하게 맞물리도록 하기 위한 이격된 플랜지(670, 680)를 포함하며, 상기 플랜지 각각은 길이방향 슬롯을 갖고, 상기 레일 부재 각각은 상기 캐리어 프레임이 상기 레일 부재 상에서 슬라이딩될 때에 상기 길이방향 슬롯들 중 하나를 이동시키기 위한 적어도 하나의 키를 포함하는, 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 절연 하우징은 상기 캐리어 프레임의 하향 돌출 핀(660)을 수용하기 위한 상향 대면 보어(530)를 포함하는, 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 레일 부재는 폴리머 코팅을 포함하는, 장치.
  15. 제9항에 있어서, 상기 절연 하우징은 제2 부분을 포함하고, 상기 캐리어 프레임은 상기 제2 프레임 및 상기 캐리어 프레임이 상기 절연 하우징을 향하여 피벗팅될 때에 상기 제2 부분과 맞물리게 하기 위한 적어도 하나의 맞물림 부재를 포함하는, 장치.
  16. 제9항에 있어서, 상기 제1 프레임은 고정형 하드웨어 구성요소를 포함하고, 상기 제3 프레임은 상기 고정형 하드웨어 구성요소에 대한 나사형 연결을 행하기 위한 파스너를 포함하는, 장치.
  17. 제9항에 있어서, 상기 절연 하우징은 플로어 및 프레임부를 포함하고, 상기 플로어는 상기 절연 하우징의 가요성을 향상시키는 복수의 창(590)을 포함하는, 장치.
  18. 패키징된 집적 회로(30)를 회로 기판(20) 상에 장착하는 방법으로서,
    상기 패키징된 집적 회로를 캐리어 프레임(100) 상에 배치하는 단계;
    상기 캐리어 프레임 및 상기 패키징된 집적 회로를 제1 프레임(80) 상에 배치하는 단계로서, 상기 제1 프레임은 상기 회로 기판에 결합된 제2 프레임(40)의 제1 단부에 피벗식으로 결합된 제1 단부를 갖고, 상기 제1 프레임은 2개의 이격된 레일 부재(760, 770), 및 상기 제1 프레임의 제1 단부에 대향하여 상기 레일 부재들 사이에서 상기 레일 부재들에 결합된 크로스 부재(810)를 포함하며, 상기 레일 부재는 상기 캐리어 프레임을 수용하도록 동작할 수 있고, 상기 제1 프레임은 상기 제1 프레임이 절연 하우징을 향하여 피벗팅될 때에 상기 회로 기판 상에 장착된 상기 절연 하우징의 제1 부분과 맞물리게 하기 위한 적어도 하나의 맞물림 부재(862)를 갖고, 상기 절연 하우징은 상기 패키징된 집적 회로와 전기적으로 접속되기 위한 복수의 전기 컨택트를 포함하는, 상기 배치하는 단계;
    상기 적어도 하나의 맞물림 부재가 상기 절연 하우징의 상기 제1 부분과 맞물릴 때까지 상기 절연 하우징을 향하여 상기 제1 프레임을 피벗팅하는 단계; 및
    상기 패키징된 접적 회로와 맞물려서 상기 제2 프레임의 상기 제1 단부에 피벗식으로 결합된 제3 프레임(90)을 피벗팅함으로써 상기 절연 하우징에 대하여 상기 패키징된 집적 회로를 클램핑하는 단계를 포함하는, 패키징된 집적 회로를 회로 기판 상에 장착하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 레일 부재 각각은 맞물림 부재들 중 적어도 하나를 갖고, 상기 방법은 상기 절연 하우징의 상기 제1 부분 및 제2 부분을 상기 맞물림 부재와 맞물리는 단계를 포함하는, 패키징된 집적 회로를 회로 기판 상에 장착하는 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 캐리어 프레임은 상기 레일 부재와 슬라이딩 가능하게 맞물리게 하기 위한 이격된 플랜지(670, 680)를 포함하며, 상기 플랜지 각각은 길이방향 슬롯을 갖고, 상기 레일 부재 각각은 상기 캐리어 프레임이 상기 레일 부재 상에서 슬라이딩될 때에 상기 길이방향 슬롯들 중 하나를 이동시키기 위한 적어도 하나의 키를 포함하는, 패키징된 집적 회로를 회로 기판 상에 장착하는 방법.
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