TW202329553A - 高效能中介件 - Google Patents

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美商安姆芬諾爾公司
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Abstract

本發明描述一種經構形用於連接平行表面上之信號襯墊陣列之中介件。該中介件之接觸件經構形以提供多個導電路徑。一第一導電路徑延伸通過該接觸件之本體。當該接觸件在相對基板之間被壓縮時，形成平行於該第一導電路徑之一第二導電路徑。該接觸件包含一中間部分、自該中間部分橫向延伸之一剛性部分及沿著配合軸線在相反方向上自該中間部分延伸之一對順應式臂。當該接觸件被壓縮時，兩個臂觸碰該剛性部分並與該剛性部分形成一電連接。該剛性部分之存在容許減小高接觸件中之樑之長度。

Description

高效能中介件
本專利申請案大體上係關於互連系統且更特定言之，係關於具有提供組件之間的多個電連接之中介件之系統，包含提供一半導體晶片與一印刷電路板之間的多個連接之插座。
通常藉由整合各執行特定功能之組件(諸如處理器、記憶體、收發器或其他通信介面)而組裝電子系統。此一方法使不同組件製造商能夠專門設計並製造其等組件，從而導致更佳組件效能。此外，在多個電子系統中使用相同組件實現各組件之大規模生產，此提供規模經濟。
一電子系統中之組件之間的互連通常藉由一印刷電路板(PCB)提供，該PCB含有導電結構之多個層，包含可將電信號自印刷電路板上之一個位置傳遞至另一位置之信號跡線。可使用孔與PCB內部之導電結構建立連接，該等孔完全或部分鑚穿板且接著使用金屬電鍍。此等電鍍孔(有時稱為通孔)電連接至孔行進穿過其之板內之導電結構。組件上之連接點(有時稱為引線)亦可連接至通孔，從而完成組件與PCB中之跡線或其他導電結構之間的一連接。例如，可藉由將引線插入通孔中或藉由在通孔之頂部上之PCB之表面上形成一襯墊且將引線連接至襯墊而建立組件之引線與通孔之間的連接。
組件上之引線與通孔之間的連接可以各種方式建立，諸如藉由使用焊料或藉由塑形接觸件以在通孔或附接至通孔之一襯墊上產生一彈簧力。在一些系統中，一組件可透過一插座附接至一PCB。插座具有接觸件，該等接觸件在一安裝部分處連接至PCB上之通孔且在另一端之配合部分處連接至一組件上之引線。在一些例項中，組件上之引線可為組件之一表面上之一襯墊且插座之接觸件之配合部分可為順應式的使得在組件被按壓至插座中時，其等抵靠襯墊施加一力。插座可包含用於將組件固持於插座中且將其壓抵於接觸件之配合部分之閂鎖結構。
一插座可包含一中介件，該中介件係可在一印刷電路板與壓抵於中介件之一組件之間建立多個連接之一組件。中介件可使用經模製塑膠外殼及插入外殼中之通道中的金屬接觸件製造。中介件可以多種方式之任何者附接至印刷電路板。例如，在一回熔焊接操作中，可將焊球附接至接觸件之安裝部分且可將中介件附接至PCB。在其他中介件中，接觸件之安裝部分可為經設計以壓抵於PCB之一表面上之襯墊之彈簧指。螺絲或其他壓緊結構可確保中介件壓抵於PCB使得彈簧指被壓縮且產生一所要接觸力。
中介件中之接觸件通常以具有與PCB上之襯墊對準之安裝部分及與連接至PCB之組件上之襯墊對準之配合端之一陣列定位。各接觸件可載送一信號或連接至接地。陣列中之接觸件之圖案及其等作為信號或接地導體之功能可經選擇以提供透過中介件傳遞之信號之良好完整性。例如，信號載送接觸件可定位於接地接觸件之間。又，信號載送接觸件可成對定位以載送差分信號。然而，約束(諸如PCB上或被按壓至中介件中之組件上之襯墊之位置及功能)可排除信號及接地接觸件之一任意定位。
一些實施例係關於一種用於一中介件之接觸件，該接觸件包括：一中間部分；一第一順應式臂，其在一第一方向上自該中間部分延伸，該第一順應式臂包括一第一接觸區域；及一突部，其在垂直於該第一方向的一第二方向上自該中間部分延伸，該突部包括形成相對於該第一方向傾斜且面向該第一接觸區域的一第一帶之一第一彎曲部分。
在一些實施例中，該突部進一步包括形成平行於該第一帶的一第二帶之一第二彎曲部分；且該接觸件進一步包括在與該第一方向相反之一方向上自該中間部分延伸之一第二順應式臂，該第二順應式臂包括面向該第二帶的一第二接觸區域。
在一些實施例中，該第一彎曲部分在垂直於該等第一及第二方向兩者之一第三方向上自該突部延伸。
在一些實施例中，該第一臂在該第一方向上比在該第三方向上更順應。
在一些實施例中，該接觸件進一步包括在該第三方向上自該中間部分延伸之一突片，其中該突片平行於該第一帶。
在一些實施例中，該中間部分實質上位於垂直於該第二方向的一第三平面中。
在一些實施例中，該第一順應式臂包括沿著該第一順應式臂之一長度定位於該中間部分與該第一接觸區域之間的一第一彎曲區域，其中該第一彎曲區域具有面向該第一方向的一第一凸區域及背離該第一方向的一第一凹區域。
在一些實施例中，該第一順應式臂進一步包括鄰近該第一彎曲區域定位之一對翼。
在一些實施例中，該第一接觸區域包括具有一第二凹區域及一第二凸區域之一第二彎曲區域，其中該第二凸區域面向該第一帶且該第二凹區域背離該第一帶。
在一些實施例中，該突部由一金屬片之一部分製成，其中當該金屬片之該部分平坦時，該突部具有一T形或一π形。
在一些實施例中，該接觸件在一完全壓縮狀態中具有沿著該第一方向的超過1.8 mm之一高度。
在一些實施例中，該接觸件在該完全壓縮狀態中具有沿著該第二方向的超過1 mm之一寬度。
在一些實施例中，該第一帶實質上位於垂直於該第一方向的一平面中。
一些實施例係關於一種中介件，其包括：一絕緣部件，其包括在一第一方向上自該絕緣部件之一第一表面延伸至該絕緣部件之與該第一表面相對之一第二表面之複數個通道；及複數個接觸件，其等被固持於該複數個通道中，該複數個接觸件之各者包括：一中間部分；一第一順應式臂，其在該第一方向上自該中間部分延伸，該第一順應式臂包括在該絕緣部件之該第一表面處曝露的一第一接觸區域及一第二接觸區域，其中該第一接觸區域沿著該第一順應式臂之一長度定位於該中間部分與該第二接觸區域之間；及一突部，其在垂直於該第一方向的一第二方向上自該中間部分延伸，該突部包括經構形以觸碰該第一順應式臂之該第二接觸區域的一第一帶。
在一些實施例中，該中介件進一步包括在與該第一方向相反之一方向上自該中間部分延伸之一第二順應式臂，該第二順應式臂包括在該絕緣部件之該第二表面處曝露的一第三接觸區域及一第四接觸區域，其中該第三接觸區域沿著該第二順應式臂之一長度定位於該中間部分與該第四接觸區域之間。該突部進一步包括經構形以觸碰該第二順應式臂之該第四接觸區域的一第二帶。
在一些實施例中，該第一順應式臂及該第一帶經構形使得在該第一順應式臂被壓縮時該第一順應式臂之該第二接觸區域擦抵於該第一帶。
在一些實施例中，該第二順應式臂及該第二帶經構形使得在該第二順應式臂被壓縮時該第二順應式臂之該第四接觸區域擦抵於該第二帶。
在一些實施例中，該中間部分實質上位於一第一平面中；該突部實質上位於一第二平面中；該第一帶實質上位於一第三平面中；且該等第一、第二及第三平面彼此相互垂直。
在一些實施例中，該複數個接觸件之各者進一步包括自該中間部分延伸且與該各自通道之一壁接合之一突片。
在一些實施例中，該複數個接觸件在該第一方向上可滑動地保持於該等各自通道中。
在一些實施例中，該複數個接觸件具有沿著該第一方向超過1.8 mm之高度。
一些實施例係關於一種用於透過包括複數個接觸件之一中介件將一第一電子組件與一第二電子組件連接之方法，各接觸件包括一中間部分、一突部、一第一順應式臂及一第二順應式臂，該方法包括：形成自該第一電子組件至該第二電子組件之一第一導電路徑使得該第一導電路徑延伸通過該中間部分，其中形成該第一導電路徑包括使該第一順應式臂與該第一電子組件接觸且使該第二順應式臂與該第二電子組件接觸；及一起移動該第一電子組件及該第二電子組件以形成至少部分平行於該第一導電路徑之自該第一電子組件至該第二電子組件之一第二導電路徑使得該第二導電路徑延伸通過該突部，其中形成該第二導電路徑包括：將該第一順應式臂偏轉成與該突部接觸；及將該第二順應式臂偏轉成與該突部接觸。
在一些實施例中，該第一導電路徑具有延伸通過該中間部分至大於其延伸通過該突部之一程度之一電流密度。
在一些實施例中，該第二導電路徑具有延伸通過該突部至大於其延伸通過該中間部分之一程度之一電流密度。
在一些實施例中，將該第一順應式臂偏轉成與該突部接觸包括將該第一順應式臂壓抵於該突部之一第一帶，且其中：該中間部分實質上位於一第一平面中；該突部實質上位於一第二平面中；該第一帶實質上位於一第三平面中；且該等第一、第二及第三平面彼此相互垂直。
在一些實施例中，該方法進一步包括進一步偏轉該第一順應式臂以擦抵於該第一帶。
在一些實施例中，進一步偏轉該第一順應式臂引起該第一順應式臂之一遠端更接近該中間部分移動。
一些實施例係關於一種電子裝置，其包括：一第一印刷電路板(PCB)，其包括第一複數個襯墊；一第二PCB，其平行於該第一PCB且沿著一第一方向與該第一PCB分離達1.9 mm與10 mm之間的一距離，該第二PCB包括第二複數個襯墊；一電子組件，其安裝於該第一PCB上，其中該第二PCB至少部分覆蓋該電子組件；及一中介件，其安置於該第一PCB與該第二PCB之間，該中介件具有使該第一複數個襯墊與該第二複數個襯墊之各自襯墊電連通之複數個接觸件。
在一些實施例中，該複數個接觸件之各接觸件包括：一中間部分；一第一順應式臂，其與該第一複數個襯墊之一各自襯墊接觸且在該第一方向上自該中間部分延伸，該第一順應式臂包括一第一接觸區域；及一突部，其在垂直於該第一方向的一第二方向上自該中間部分延伸，該突部包括形成相對於該第一方向傾斜且面向該第一接觸區域的一第一帶之一第一彎曲部分。
在一些實施例中，該突部進一步包括形成平行於該第一帶的一第二帶之一第二彎曲部分；且各接觸件進一步包括與該第二複數個襯墊之一各自襯墊接觸且在與該第一方向相反之一方向上自該中間部分延伸的一第二順應式臂，該第二順應式臂包括面向該第二帶的一第二接觸區域。
在一些實施例中，該第一彎曲部分在垂直於該等第一及第二方向兩者之一第三方向上自該突部延伸。
前述特徵可分開或以任何適合組合使用。前文係藉由隨附發明申請專利範圍界定之本發明之一非限制性概述。
相關申請案
本申請案主張2021年10月28日根據代理人檔案號碼第A1245.70004US00號申請且標題為「TALL HEIGHT INTERPOSER WITH FORMED SHUNTING EXTENSION」之美國臨時申請案第63/272,737號之權利，該案之全文藉此以引用的方式併入本文中。
發明者已認知並瞭解用於製造一中介件以支援透過具有高信號完整性之中介件之電連接同時滿足一高密度電子裝置之機械要求之技術。該等中介件可實現一第一基板(例如，一印刷電路板)上之接觸點陣列與一第二基板(例如，另一印刷電路板或一半導體晶片)上之接觸點陣列之間的高完整性連接。甚至針對第一與第二基板之間的一相對大離距及連接之一相對高密度，仍可支援此等高完整性連接。
如本文中描述之中介件可支撐具有一夾層或堆疊構形之一電子裝置，使得第一基板之電介面在平行於第二基板之電介面之平面之一平面中。例如，第一基板可包含形成於第一基板之一頂表面上之襯墊且第二基板可包含形成於第二基板之一底表面上之襯墊，其中第一基板之頂表面平行於第二基板之底表面。在操作期間，第一基板上之襯墊透過中介件電連接至第二基板之襯墊。使用如本文中描述之中介件，第一及第二基板可分離達足以使安裝於第一抑或第二基板上之組件能夠佔用基板之間的空間之一距離。雖然此一構形實現電子組件之一高密度，但建構橫跨該離距且滿足一高速、高密度電子系統之電及機械要求之一中介件具有挑戰性。
如本文中描述之中介件可包含經設計以將一第一基板上之接觸點電連接至一第二基板上之接觸點之接觸件陣列。接觸件可提供一個方向上(例如，朝向上基板或朝向下基板，但非兩者)或兩個相反方向上(例如，朝向上基板且同時朝向下基板)之垂直順應性。垂直順應性增加相對於構成電子總成之各種組件之垂直延伸之變化(包含基板及中介件之高度之變化)之中介件容限。
此外，各接觸件可提供接觸點之間的兩個(或更多個)導電路徑。例如，可藉由簡單地引起一接觸件觸碰兩個相對襯墊而建立一第一導電路徑，且可由於在接觸件被壓抵於該等襯墊時接觸件之壓縮而建立一第二導電路徑。多個導電路徑導致接觸件電感及電阻之一降低且避免電支柱(stub)，藉此改良信號完整性。因此，一些實施例係關於具有接觸件之一中介件，該等接觸件經構形使得各接觸件在由一對相對基板壓縮時提供一第一導電路徑及平行於第一導電路徑之一第二導電路徑。
發明者已認知並瞭解用於在分離達一相對大距離之平行基板之間提供兩個(或更多個)導電路徑之中介件接觸件之設計。例如，平行基板可彼此分離達大於1.8 mm (諸如在1.9 mm與10 mm之間或在1.9 mm與3 mm之間)之一距離。隨著基板之間的距離增加，中介件之厚度及因此接觸件之高度亦必須增加。因此，在一些配置中，需要超過1.8 mm之接觸件高度(高度係在完全壓縮狀態中量測)。
可在不增加接觸件之橫向範圍(寬度)之情況下達成此等設計，此係因為如此做將降低中介件內之每單位體積之接觸件密度。例如，一些中介件具有1 mm或更小之一接觸件節距。為了支援具有一較大離距之類似組件之間的連接，可向一中介件提供具有高縱橫比(具有相對高且細的幾何形狀)之接觸件，如本文中描述。
不幸地，自一機械觀點，設計具有高縱橫比之接觸件且同時提供多個平行導電路徑具有挑戰性。一個方法係設計在各端處具有彼此進行電接觸之臂之接觸件。當此一接觸件在兩個基板之間被壓縮時，兩個順應式臂向內彎曲。在沿著彎曲範圍之某一點處(例如，通過彎曲範圍之中途)，臂直接彼此觸碰，藉此形成與第一導電路徑平行之一額外導電路徑。雖然此設計對於相對短接觸件作用良好，但在接觸件高之情況下，其不提供可靠連接。高接觸件需要臂足夠長以在其等彎曲時覆蓋額外接觸件高度。然而，增加一臂之長度而不同時增加其橫向範圍(此係因為如此做將降低接觸件密度，如上文解釋)導致不可靠連接，此係因為臂可能太順應而無法形成一可靠電連接或甚至確保臂將壓抵於彼此。
發明者已認知並瞭解，一高縱橫比接觸件之可靠操作可藉由具有一剛性部分之接觸件提供，在被壓縮時，兩個臂可觸碰該剛性部分。此設計實現具有任意高的縱橫比之接觸件。在此設計中，藉由引起臂觸碰剛性部分而形成一額外導電路徑。包含此等剛性部分之接觸件可經設計以具有短於在不存在一剛性部分之情況下將需要之臂。在一個實例中，一接觸件包含一中間部分、在平行於配合方向的相反方向上自中間部分延伸的一對順應式臂及自中間部分橫向突出的一剛性部分。剛性部分包含定位於剛性部分之相對端處之一對著陸帶，其中著陸帶經構形以在順應式臂被壓縮時接觸一各自順應式臂。可藉由衝壓一金屬片以形成一單體平坦件且藉由在多個位置處彎曲此件以提供所要形狀而製造此一接觸件。
圖1係根據一些實施例之包含一中介件之一電子總成之一透視圖。電子總成1包含基板14及18、一中介件10及另一電子組件17。在一些實施例中，基板14及18可為各自電子組件之部分。例如，基板14可為一PCB (例如，一主機板)且例如，基板18可為一半導體卡(例如，一處理器卡)。在此等配置中，中介件10可為一晶片插座之一部分，該晶片插座包含附接至基板14之安裝硬體(為了圖解簡潔而未展示)。替代地，基板18亦可為承載連接至定位於總成1外部之一裝置之電纜之一PCB或一連接器。
在電子總成1中，基板14之電介面在平行於基板18之電介面之平面之一平面中。在圖1之實例中，基板18包含形成於基板18之底表面上之襯墊16，且基板14包含形成於基板14之頂表面上之襯墊12，其中基板18之底表面平行於基板14之頂表面。在操作期間，襯墊16經由中介件10與襯墊12電接觸。
基板之間的離距及因此中介件10 (沿著z軸)之厚度可足夠大以容許電子組件17在基板18下配裝於中介件10附近。在一些實施例中，電子組件17具有超過1.8 mm之一高度。電子組件17可包含(例如)一記憶體卡組或可為端接載送透過中介件10傳遞至基板18上之組件之信號之複數個電纜之一連接器。在一些實施例中，基板18之橫向延伸係使得電子組件17至少部分位於基板18下方。因此，基板18至少部分覆蓋電子組件17。在此等實施例中，為了確保基板18與14之間的一可靠連接，中介件10 (及因此，接觸件100)應經設計為高於電子組件17。
中介件10可(使用柱、螺栓、閂鎖或其他硬體，為了簡潔起見未展示)安裝至基板14，且可經由彈簧加載接觸件形成電連接。例如，中介件10可包含在中介件10之底側處之順應式樑。閂鎖結構(圖1中未展示)可將中介件10保持於基板14上之適當位置中，藉此容許彈簧加載接觸件產生朝向基板14之一力。此外，基板18可被按壓至中介件10之頂表面中。電子總成1可包含用於將基板18固持至中介件且將基板壓抵於中介件接觸件之配合部分之柱、螺栓、閂鎖或其他硬體(在圖1中未展示)。在一些實施例中，中介件10之接觸件之上配合部分可係順應式的且可在基板18被壓抵於中介件時抵靠襯墊16施加一力。類似地，中介件10之接觸件之下配合部分可係順應式的且可在基板14被壓抵於中介件時抵靠襯墊12施加一力。
圖2A係以額外細節繪示根據一些實施例之一中介件10之一透視圖。中介件10包含用作中介件外殼之一絕緣部件11。絕緣部件11包含一頂表面13及與頂表面13相對之一底表面15。例如，絕緣部件11固持接觸件100之一陣列，接觸件100可以一陣列配置，此處展示為具有列及行之一矩形陣列。各接觸件100包含在頂表面13處曝露的一上配合部分及在底表面15處曝露的一下配合部分。曝露在中介件外殼外部，上配合部分容許與基板18之電連接，且類似地，下配合部分容許與基板14之電連接。絕緣部件11可包含接觸件之本體透過其行進並保持之通道。
在一些實施例中，一中介件10之各接觸件可提供將一襯墊12與一襯墊16電連接之兩個(或更多個)平行導電路徑。提供多個平行導電路徑可降低整體接觸件電感及整體接觸件電阻且使原本將由接觸件臂之遠端部分形成之電短柱短路，藉此改良信號完整性。圖2B係根據一些實施例之一中介件10之一橫截面視圖。此描繪繪示包含在頂表面13處曝露的一上配合部分及在底表面15處曝露的一下配合部分之接觸件100之一者形成通過其長度之兩個平行路徑(分別標記為「第一導電路徑」及「第二導電路徑」)。雖然未繪示，但其他接觸件100可以一類似方式經設計。
一些實施例係關於經設計以提供平行導電路徑同時確保可靠機械連接之接觸件。一些此等實施例係關於具有高且細的幾何形狀之接觸件。此等幾何形狀容許接觸件滿足接觸件密度要求同時亦提供充分間隙以容納具有不同尺寸之電子組件。作為一個實例，一接觸件可在完全壓縮狀態中具有大於1.8 mm (諸如在1.9 mm與3 mm之間或在1.8 mm與10 mm之間)之一高度(沿著z軸，其垂直於藉由中介件10連接之基板)且可在完全壓縮狀態中具有小於1 mm (諸如在0.2 mm與0.8 mm之間)之一寬度(沿著x軸)。
如上文解釋，將接觸件設計為高且細的且同時提供多個平行導電路徑具有挑戰性。在一些實施例中，此可藉由引起接觸件之上臂及接觸件之下臂在被壓縮時觸碰定位於該等臂之間的一剛性部分而完成。發明者已認知並瞭解，相對於其中臂在被壓縮時直接彼此觸碰之配置，此一配置提供更可靠連接。此係因為將一剛性部分插入臂之間填充接觸件之垂直延伸之部分，藉此實現臂之垂直延伸之一減少。具有更短臂係有利的，其中臂可具有在接觸件被壓縮時確保可靠連接之機械性質。
在一些實施例中，各接觸件100可由導電材料之一單體件製成。例如，可藉由衝壓一金屬片以切出具有一預定義形狀之一件且藉由折疊經衝壓形狀以提供所要幾何形狀而製造接觸件100。在一些實施例中，片具有在0.030 mm與0.070 mm之間(例如，0.050 mm)之一厚度。不同材料(包含銅合金)可用於金屬片。在一個實例中，金屬片可由銅鎳矽合金製成。在一些實施例中，可將諸如鎳、金、銀或鎢等之一或多者之鍍層施覆至接觸件之全部或部分。例如，可電鍍接觸件之接觸部分。
圖3A繪示根據一些實施例之可形成為一接觸件之一金屬片之一經衝壓部分。在此階段(在被彎曲之前)，接觸件具有一平坦形狀。接觸件包含一中間部分101，中間部分101可大體上定位於接觸件之中間(相對於z軸)。臂102在向上方向上(沿著z軸)自中間部分101延伸且臂112在向下方向上(沿著z軸)自中間部分101延伸。臂102及112兩者沿著z軸係長形的。兩個臂(相對於x軸)之寬度沿著臂之長度變化。更接近中間部分101之臂部分寬於遠端臂部分。因此，臂之彈性沿著其等長度變化。各臂包含自臂橫向延伸的一對翼106。當接觸力低時，諸如針對一0.050 mm厚材料，翼106提供高赫茲接觸壓力。臂之遠端分別包含用作臂之接觸區域之加寬部分104及114。接觸件100進一步包含自中間部分101 (沿著x軸)橫向延伸的一突部120。突部可經定大小以相對於z軸實質上係剛性的。在此實例中，突部120係T形的。端122及132界定於突部120相對於z軸之相對側上。一突片103與突部120相對地自中間部分101延伸。
圖3B繪示根據一些實施例之在被彎曲之後之接觸件100。如藉由比較圖3A與圖3B可瞭解，接觸件已在多個位置處被彎曲。突部120已相對於中間部分101被彎曲大約90°。中間部分101實質上位於一yz平面中而突部120實質上位於一xz平面中。
端122及132已相對於突部120被彎曲大約90°。一旦被彎曲，端122及132便形成一對著陸帶。著陸帶122實質上位於一第一xy平面中且著陸帶132實質上位於平行於第一xy平面之一第二xy平面中。
順應式臂102已在多個位置處被彎曲：115、117、119及121。順應式臂112已以一類似方式在多個位置處被彎曲。當被彎曲時，臂相對於z軸可比其等相對於y軸更順應。彎曲區域115、117、119及121之各者界定一凸區域及一凹區域。凸區域背離臂102且凹區域面向形成於臂102、突部120及中間部分101當中之腔。翼106已被向上彎曲且翼116已被向下彎曲。彎曲區域117用作相對於一襯墊16之一接觸區域。隨著襯墊16進一步按壓至接觸件100中，接觸區域117擦抵於襯墊，藉此改良機械連接之可靠性。
圖3B繪示處於未壓縮狀態中之一接觸件100。在此一狀態中，接觸區域104之凸部分面向但不觸碰著陸帶122且接觸區域114之凸部分面向但不觸碰著陸帶132。圖3C繪示處於一完全壓縮狀態中之一接觸件100。例如，接觸區域104與著陸帶122之間的接觸可在臂102之壓縮範圍之中途發生。超出此點之進一步壓縮引起接觸區域104擦抵於著陸帶122，如圖3C中展示。類似地，例如，接觸區域114與著陸帶132之間的接觸可在臂112之壓縮範圍之中途發生。接觸區域121在其下觸碰著陸帶122之壓縮位準與完全壓縮之間的範圍旨在提供相對於高度變化之容限。
在整個壓縮循環中，接觸件100提供對壓縮之一非線性力回應。歸因於運動幾何學，在首先在一臂與一著陸帶之間建立一連接時，連接之反作用力及襯墊處之反作用力快速建立。隨著偏轉進行，兩個反作用力回應於有意的運動學改變而軟化。臂之實體接觸切線與虛擬支撐件之間的距離增加，從而延長樑長度且產生一經減小彈簧率。益處係在機械彎曲範圍早期迅速建立力以建立一可靠電連接，且隨後在最大壓縮狀態附近減小一最大反作用力。因此，更少磨損發生在配合介面之間，且更少翹曲發生在支撐中介件之硬體中。此減小組裝硬體之封裝空間及重量。
圖3D係繪示根據一些實施例之處於一未壓縮狀態中之一接觸件100之一中介件之一橫截面視圖，且圖3E係繪示處於一完全壓縮狀態中之一接觸件100之中介件之一橫截面視圖。在圖3D之描繪中，襯墊16接觸接觸件100之上臂且襯墊12接觸接觸件之下臂，但無壓力施加於任何端上。在此階段，建立自襯墊16至襯墊12之一第一導電路徑。此導電路徑延伸通過中間部分101。雖然此導電路徑之一部分可部分延伸至突部120中，但此導電路徑在中間部分中展現比其在突部中更大之電流密度。
在一些實施例中，接觸件100未鎖存或錨定至通道150之壁，而係可滑動地保持在通道中。在此實例中，通道150具有一限縮中心部分，此防止接觸件100滑出通道150。因此，接觸件100在垂直方向上在通道150內部自由移動，因此平衡施加在接觸件之任何端處之相對力。
在圖3E之描繪中，襯墊12及16被壓抵於接觸件100，藉此引起臂之壓縮。當臂接觸突部120時，建立平行於第一導電路徑之一第二導電路徑。此額外導電路徑之存在減小接觸件100之電感及電阻，藉此改良信號完整性。
在一些實施例中，例如，一接觸件之高度H (在完全壓縮狀態中)超過1.8 mm、2 mm、3 mm或4 mm。例如，高度H可在1.9 mm與2 mm之間，在1.9 mm與3 mm之間或在1.9 mm與10 mm之間以及其他可能範圍之間。在一個實例中，高度H係2.87 mm。在一些實施例中，一接觸件之寬度W小於1 mm (例如，在0.2 mm與0.8 mm之間)。因此，此接觸件係高且細的，例如，其具有大於或等於1.8 (例如，在1.8與5之間)、大於或等於2 (例如，在2與5之間)或大於或等於3 (例如，在3與5之間)之一縱橫比。因此，此接觸件容許其中兩個基板之間的離距超過1.8 mm而無需減小接觸件節距之電子總成。
圖3F係根據一些實施例之一中介件10之一俯視圖。此描繪繪示各包含一接觸件100之通道150之一陣列。接觸件節距P等於鄰近接觸件之間沿著y軸之離距。在一些實施例中，節距P可為1 mm或更小。小接觸件節距由相對小寬度W實現。
在此實例中，各接觸件100經塑形使得整個接觸件相對於xy平面被限制在各自通道150之邊界內。此受限配置容許基板襯墊之大小之一減小而不犧牲接觸位置精確度。減小一襯墊之大小改良襯墊之電磁效能。
圖4A至圖4D繪示根據一些實施例之接觸件100之一替代實施方案。圖4A繪示可形成為一接觸件之一金屬片之一經衝壓部分。在此階段(在被彎曲之前)，接觸件具有一平坦形狀。藉由以與上文結合圖3B描述之相同方式彎曲圖4A之平坦元件而獲得圖4B至圖4D之接觸件。圖4B繪示在被彎曲之後之圖4A之接觸件。在此描繪中，接觸件100未壓縮。在圖4C中，接觸件100部分壓縮且配合區域觸碰各自著陸帶。在圖4D中，接觸件完全壓縮。此設計根據如上文結合圖3A至圖3F描述之相同操作原理操作。相對於圖3A至圖3F之實施方案，圖4A至圖4D之實施方案可用於基板14與18之間的更大離距。例如，在一些實施例中，圖4A之接觸件之高度H可超過5 mm、6 mm、7 mm、8 mm、9 mm或10 mm。在一個實例中，厚度H係7.75 mm。
接觸件包含一中間部分101、自中間部分橫向延伸的一突部120及沿著z軸在相反方向上延伸的一對臂102及112。臂102及112具有沿著其等長度變化之寬度。加寬部分104及114形成於臂之遠端處。端122及132在相反方向上自突部120延伸。在此配置中，突部120係π形的。兩個支撐件將突部120連接至中間部分101，其中一開口131形成於支撐件之間。開口131減少需要彎曲之材料之量。此減小成形力且降低形成於開口上方及下方之材料之可變性。
相對於T形突部，藉由兩個支撐件將突部連接至中間部分增加突部之剛度。突片103與突部120相對地自中間部分101橫向延伸。
已依此描述若干實施例，應瞭解，熟習此項技術者可容易想到各種更改、修改及改良。此等更改、修改及改良旨在在本發明之精神及範疇內。
例如，一些接觸件被描述為信號接觸件。類似接觸件可用作接地接觸件。在一些實施例中，可基於形狀區分信號與接地接觸件，其中接地接觸件寬於具有一些或全部其等長度之信號接觸件。替代地，可藉由位置區分其等，其中信號接觸件在接地接觸件之間(例如)以一接地、信號、信號、接地(GSSG)圖案成對定位，其中鄰近信號接觸件形成一差分對。替代地，接觸件可以一信號、接地、信號(SGS)圖案配置。接地接觸件可電連接至基板14之一接地平面。
一晶片插座被描述為裝納一中介件之一組件之一實例。如本文中描述之技術可用於建構用於任何適合目的(諸如用於接合兩個平行印刷電路板)之一中介件。類似地，一印刷電路板被用作具有待透過一中介件連接至另一裝置之導電結構之一基板之一實例。如本文中描述之技術可用於將任何適合基板連接至另一電子組件。
此外，描述用於中介件之部分之例示性材料。可使用其他材料。
在一些構形中，具有一球柵陣列或平台柵格陣列之一半導體裝置可透過中介件連接至板。替代地或另外，組件可為一可撓性印刷電路之端部。因此，應瞭解，可將具有在其上具有接觸襯墊之一基板之一組件壓抵於中介件以建立電連接。
在一些實施例中，由於使用某一機構閉合一蓋以將蓋偏置朝向中介件，一壓縮力被施加至一中介件。例如，該機構可包含具有形成為框架之部分之凸輪表面之彈簧狀部件。類似彈簧狀部件可形成為包圍框架及/或中介件之一金屬片外殼之部分。
結合一些實施例使用表示方向之術語，諸如「向上」及「向下」。此等術語用於基於經繪示組件之定向或至另一組件(諸如一終端總成安裝至其之一印刷電路板之一表面)之連接表示方向。應理解，電子組件可在任何適合定向上使用。因此，方向術語應理解為相對的，而非固定至被感知為不變之一座標系統，諸如地球表面。
此外，雖然指示本發明之優點，但應瞭解，並非本發明之每一實施例將包含每一所述優點。一些實施例可不實施在本文中且在一些例項中描述為有利之任何特徵。因此，前述描述及圖式僅係藉由實例。
本發明之各種態樣可單獨、組合或以在前文中描述之實施例中未具體論述之各種配置使用且因此其應用不限於在前文描述中闡述或在圖式中繪示之組件之細節及配置。例如，在一項實施例中描述之態樣可以任何方式與其他實施例中描述之態樣組合。
又，本發明可體現為已提供其之一實例之一方法。執行為方法之部分之動作可以任何適合方式排序。因此，可建構其中以不同於所繪示之一順序執行動作之實施例，其可包含即使一些動作在闡釋性實施例中經展示為循序動作，仍同時執行該等動作。
又，所描繪且描述之電路及模組可以任何順序重新排序，且可提供信號以實現相應地重新排序。
在發明申請專利範圍中用於修飾一主張元件之諸如「第一」、「第二」、「第三」等之序數詞之使用自身不意謂一個主張元件優於另一主張元件之任何優先權、優先地位或順序或執行一方法之動作之時間順序，而僅用作區分具有一特定名稱之一個主張元件與具有一相同名稱(但使用順序術語)之另一元件以區分主張元件之標記。
如本文中定義且使用之全部定義應被理解為經由控制字典定義、以引用的方式併入之文件中之定義及/或經定義術語之普通意義控制。
如本文中在說明書中且在發明申請專利範圍中使用之不定冠詞「一(a及an)」應理解為意謂「至少一個」，除非另外清楚指示。
如本文中在說明書中且在發明申請專利範圍中使用，提及一或多個元件之一清單之片語「至少一個」應被理解為意謂選自元件清單中之元件之任何一或多者的至少一個元件，但不一定包含在元件清單內具體列舉之各及每一元件之至少一者且不排除元件清單中之元件之任何組合。此定義亦容許可視情況存在除了在術語「至少一個」指代之元件清單內具體識別之元件之外之元件，無論是否與經具體識別之該等元件相關或不相關。
如本文中在說明書中且在發明申請專利範圍中使用之片語「及/或」應被理解為意謂如此結合之元件(即，在一些情況中聯合存在且在其他情況中分開存在之元件)之「任一者或兩者」。應以相同方式解釋使用「及/或」列舉之多個元件，即，如此結合之元件之「一或多者」。可視情況存在除了由「及/或」子句具體識別之元件外之其他元件，無論是否與經具體識別之該等元件相關或不相關。因此，作為一非限制性實例，當結合諸如「包括」之開放式語言使用時，對「A及/或B」之一提及在一項實施例中可僅係指A (視情況包含除B之外之元件)；在另一實施例中，僅係指B (視情況包含除A之外之元件)；在又一實施例中，係指A及B兩者(視情況包含其他元件)等。
又，本文中使用之片語及術語係為了描述之目的且不應被視為限制性。「包含」、「包括」、「具有」、「含有」或「涉及」及其等之變體在本文中之使用意欲涵蓋其後列舉之品項(或其等等效物)及/或額外品項。
1: 電子總成 10: 中介件 11: 絕緣部件 12: 襯墊 13: 頂表面 14: 基板 15: 底表面 16: 襯墊 17: 電子組件 18: 基板 100: 接觸件 101: 中間部分 102: 臂 103: 突片 104: 加寬部分/接觸區域 106: 翼 112: 臂 114: 加寬部分/接觸區域 115: 彎曲區域 116: 翼 117: 彎曲區域/接觸區域 119: 彎曲區域 120: 突部 121: 彎曲區域 122: 端/著陸帶 131: 開口 132: 端/著陸帶 150: 通道 H: 高度 P: 接觸件節距 W: 寬度
隨附圖式不旨在按比例繪製。在圖式中，在各個圖中繪示之各相同或接近相同組件由一相同數字表示。為了清楚起見，可未在每一圖式中標記每一組件。在圖式中：
圖1係根據一些實施例之包含一中介件之一電子總成之一分解透視圖。
圖2A係根據一些實施例之包含一接觸件陣列之一中介件之一透視圖。
圖2B係根據一些實施例之圖2A之中介件之一側視圖。
圖3A係根據一些實施例之一金屬片之一衝壓部分之一側視圖。
圖3B係根據一些實施例之處於一未壓縮狀態中之藉由彎曲圖3A之衝壓部分而獲得之一接觸件之一透視圖。
圖3C係根據一些實施例之處於一壓縮狀態中之圖3B之接觸件之一透視圖。
圖3D係根據一些實施例之包含處於一未壓縮狀態中之一接觸件之圖2A之中介件之一部分之一橫截面側視圖。
圖3E係根據一些實施例之包含處於一壓縮狀態中之一接觸件之圖2A之中介件之一部分之一橫截面側視圖。
圖3F係根據一些實施例之圖2A之中介件之一俯視圖。
圖4A係根據一些實施例之一金屬片之另一衝壓部分之一側視圖。
圖4B係根據一些實施例之處於一未壓縮狀態中之藉由彎曲圖4A之衝壓部分而獲得之一接觸件之一透視圖。
圖4C係根據一些實施例之處於一部分壓縮狀態中之圖4B之接觸件之一透視圖。
圖4D係根據一些實施例之處於一完全壓縮狀態中之圖4B之接觸件之一透視圖。
12:襯墊
16:襯墊
H:高度
W:寬度

Claims (31)

  1. 一種用於一中介件之接觸件，該接觸件包括： 一中間部分； 一第一順應式臂，其在一第一方向上自該中間部分延伸，該第一順應式臂包括一第一接觸區域；及 一突部，其在垂直於該第一方向的一第二方向上自該中間部分延伸，該突部包括形成相對於該第一方向傾斜且面向該第一接觸區域的一第一帶之一第一彎曲部分。
  2. 如請求項1之接觸件，其中： 該突部進一步包括形成平行於該第一帶的一第二帶之一第二彎曲部分；且 該接觸件進一步包括在與該第一方向相反之一方向上自該中間部分延伸的一第二順應式臂，該第二順應式臂包括面向該第二帶的一第二接觸區域。
  3. 如請求項1之接觸件，其中該第一彎曲部分在垂直於該等第一及第二方向兩者之一第三方向上自該突部延伸。
  4. 如請求項3之接觸件，其中該第一臂在該第一方向上比在該第三方向上更順應。
  5. 如請求項3之接觸件，其進一步包括在該第三方向上自該中間部分延伸的一突片，其中該突片平行於該第一帶。
  6. 如請求項1之接觸件，其中該中間部分實質上位於垂直於該第二方向的一第三平面中。
  7. 如請求項1之接觸件，其中該第一順應式臂包括沿著該第一順應式臂之一長度定位於該中間部分與該第一接觸區域之間的一第一彎曲區域，其中該第一彎曲區域具有面向該第一方向的一第一凸區域及背離該第一方向的一第一凹區域。
  8. 如請求項7之接觸件，其中該第一順應式臂進一步包括鄰近該第一彎曲區域定位之一對翼。
  9. 如請求項7之接觸件，其中該第一接觸區域包括具有一第二凹區域及一第二凸區域之一第二彎曲區域，其中該第二凸區域面向該第一帶且該第二凹區域背離該第一帶。
  10. 如請求項1之接觸件，其中該突部由一金屬片之一部分製成，其中當該金屬片之該部分平坦時，該突部具有一T形或一π形。
  11. 如請求項1之接觸件，其中該接觸件在一完全壓縮狀態中具有沿著該第一方向的超過1.8 mm之一高度。
  12. 如請求項11之接觸件，其中該接觸件在該完全壓縮狀態中具有沿著該第二方向的超過1 mm之一寬度。
  13. 如請求項1之接觸件，其中該第一帶實質上位於垂直於該第一方向的一平面中。
  14. 一種中介件，其包括： 一絕緣部件，其包括在一第一方向上自該絕緣部件之一第一表面延伸至該絕緣部件之與該第一表面相對之一第二表面之複數個通道；及 複數個接觸件，其等被固持於該複數個通道中，該複數個接觸件之各者包括： 一中間部分； 一第一順應式臂，其在該第一方向上自該中間部分延伸，該第一順應式臂包括在該絕緣部件之該第一表面處曝露的一第一接觸區域及一第二接觸區域，其中該第一接觸區域沿著該第一順應式臂之一長度定位於該中間部分與該第二接觸區域之間；及 一突部，其在垂直於該第一方向的一第二方向上自該中間部分延伸，該突部包括經構形以觸碰該第一順應式臂之該第二接觸區域的一第一帶。
  15. 如請求項14之中介件，其進一步包括： 一第二順應式臂，其在與該第一方向相反之一方向上自該中間部分延伸，該第二順應式臂包括在該絕緣部件之該第二表面處曝露的一第三接觸區域及一第四接觸區域，其中該第三接觸區域沿著該第二順應式臂之一長度定位於該中間部分與該第四接觸區域之間， 其中該突部進一步包括經構形以觸碰該第二順應式臂之該第四接觸區域的一第二帶。
  16. 如請求項14之中介件，其中該第一順應式臂及該第一帶經構形使得在該第一順應式臂被壓縮時該第一順應式臂之該第二接觸區域擦抵於該第一帶。
  17. 如請求項16之中介件，其中該第二順應式臂及該第二帶經構形使得在該第二順應式臂被壓縮時該第二順應式臂之該第四接觸區域擦抵於該第二帶。
  18. 如請求項14之中介件，其中： 該中間部分實質上位於一第一平面中； 該突部實質上位於一第二平面中； 該第一帶實質上位於一第三平面中；且 該等第一、第二及第三平面彼此相互垂直。
  19. 如請求項14之中介件，其中該複數個接觸件之各者進一步包括自該中間部分延伸且與該各自通道之一壁接合之一突片。
  20. 如請求項14之中介件，其中該複數個接觸件在該第一方向上可滑動地保持於該等各自通道中。
  21. 如請求項14之中介件，其中該複數個接觸件具有沿著該第一方向超過1.8 mm之高度。
  22. 一種用於透過包括複數個接觸件之一中介件將一第一電子組件與一第二電子組件連接之方法，各接觸件包括一中間部分、一突部、一第一順應式臂及一第二順應式臂，該方法包括： 形成自該第一電子組件至該第二電子組件之一第一導電路徑使得該第一導電路徑延伸通過該中間部分，其中形成該第一導電路徑包括使該第一順應式臂與該第一電子組件接觸且使該第二順應式臂與該第二電子組件接觸；及 一起移動該第一電子組件及該第二電子組件以形成至少部分平行於該第一導電路徑之自該第一電子組件至該第二電子組件之一第二導電路徑使得該第二導電路徑延伸通過該突部，其中形成該第二導電路徑包括： 將該第一順應式臂偏轉成與該突部接觸；及 將該第二順應式臂偏轉成與該突部接觸。
  23. 如請求項22之方法，其中該第一導電路徑具有延伸通過該中間部分至大於其延伸通過該突部之一程度之一電流密度。
  24. 如請求項22之方法，其中該第二導電路徑具有延伸通過該突部至大於其延伸通過該中間部分之一程度之一電流密度。
  25. 如請求項22之方法，其中將該第一順應式臂偏轉成與該突部接觸包括將該第一順應式臂壓抵於該突部之一第一帶，且其中： 該中間部分實質上位於一第一平面中； 該突部實質上位於一第二平面中； 該第一帶實質上位於一第三平面中；且 該等第一、第二及第三平面彼此相互垂直。
  26. 如請求項25之方法，其進一步包括： 進一步偏轉該第一順應式臂以擦抵於該第一帶。
  27. 如請求項26之方法，其中進一步偏轉該第一順應式臂引起該第一順應式臂之一遠端更接近該中間部分移動。
  28. 一種電子裝置，其包括： 一第一印刷電路板(PCB)，其包括第一複數個襯墊； 一第二PCB，其平行於該第一PCB且沿著一第一方向與該第一PCB分離達1.9 mm與10 mm之間的一距離，該第二PCB包括第二複數個襯墊； 一電子組件，其安裝於該第一PCB上，其中該第二PCB至少部分覆蓋該電子組件；及 一中介件，其安置於該第一PCB與該第二PCB之間，該中介件具有使該第一複數個襯墊與該第二複數個襯墊之各自襯墊電連通之複數個接觸件。
  29. 如請求項28之電子裝置，其中該複數個接觸件之各接觸件包括： 一中間部分； 一第一順應式臂，其與該第一複數個襯墊之一各自襯墊接觸且在該第一方向上自該中間部分延伸，該第一順應式臂包括一第一接觸區域；及 一突部，其在垂直於該第一方向的一第二方向上自該中間部分延伸，該突部包括形成相對於該第一方向傾斜且面向該第一接觸區域的一第一帶之一第一彎曲部分。
  30. 如請求項29之電子裝置，其中： 該突部進一步包括形成平行於該第一帶的一第二帶之一第二彎曲部分；且 各接觸件進一步包括與該第二複數個襯墊之一各自襯墊接觸且在與該第一方向相反之一方向上自該中間部分延伸的一第二順應式臂，該第二順應式臂包括面向該第二帶的一第二接觸區域。
  31. 如請求項29之電子裝置，其中該第一彎曲部分在垂直於該等第一及第二方向兩者之一第三方向上自該突部延伸。
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