TW459431B - An improved connector scheme for a power pod power delivery system - Google Patents

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'A 59 1 88100380 . 一^年"月 > 曰 修正 五、發明說明（1) 相關專利申請參考 本申請案係1 9 9 6年6月2 8曰申請之美國專利申請第 08/672, 86 4號之部份連續案。 發明領域 本發明係關於電力傳輸至電子電路’且特別係關於一種 用於一種改良式電力傳送系統的改良連接器設計架構，以 自電源提供電力至電力消耗模組e 發明背景 隨著積體電路的高技術水準發展，電力需求隨之增加。 特別係針對目前所發展或正在發展之微處理器及相關之積 體電路或晶片更是真確，與過去相較，該等用於高速 之晶片需要並消耗大量的電力。 〃 典 板。 供電 流電 之連 舉例 網路 板所 消耗 現 特。 量的 型的電 主機板 壓，該 壓（如； 接器， 而言， 之數據 提供$ —般而 行之處 由於處 電力》 腦系統中， 包括一定數 電壓一般係 1 2伏特） 其可插接子 該等電路板 機介面等。 力，並操作 s並不算高 理器係設計 理器的功能 處理器所需 甘 、八w叩刷電足 量的基本元件’並由電源供鹿3 為略高於主機板上元件所需 3該主機板包括用以插接子册< 電路板並提供電腦各種不同\ 可；供磁碟機及光碟機介面、； 一般而言，該等子電 ^ 於5至12伏特之間。板係由3 (如：小於20瓦）路板的電 操作於較低電壓下， 及速度增加，在: 3.3伏 要的低電環境需ί兒壓下仍消幸 兄而要一區域性的^

459431 _舰88100380I年/7月 > 曰 修正 五、發明說明（2) - 轉直流電力轉換器以降低來自主機板的電壓’而該等 轉換器係銲固於主機板上或插接於連接器。低電壓係經由 主機板上的導體或印刷電路傳導至裝置於連接器上需要低 電壓的7C件，如：處理器。該等相同之連接器係同樣可 供訊號連接。 各種系統中，一或多個處理器，及其相連之積體電路裝 置係裝置於板或模組之中，該等模組插入主機板上的連接 ，因為處理器所需之電壓較低，而其電力消耗較高，所 以供應至模組中的電流則特別大。結果則十分困難於主機 板上創造自直流對直流轉換板連接至模組低電阻、低電感 的傳導路徑。此點則十分真確，因為習知技術之配置需要 高電流通過兩個連接器：一為連接該直流對直流轉換器到 主機板間之連接器，另一則為主機板與模組間之連接器。 同樣地，習知技術之配置可能在製造上出現因難，因為該 直流對直流轉換器變成一額外元件，而必須與主機板上立 他的元件一起進行測試， 〃 因，，實有需要改良電消耗模組之電力輸送配置，以供 給大量之由高電壓轉換為低電壓之電力。 發明概論 . 本發明f揭露一種改良連接設計架構，係用於—種遮蓋 電力傳送系統。特別係本發明為—種連接器設計架構包括 印刷電路板其具有複數組之接觸平墊，而各組之接觸墊係-連接於一電源或訊號源，以及彈性連接置，係用以可分離 連接於印刷電路板上各組之接觸墊。

O:\56\56735.ptc 第6頁 2000.10.31.006 4594 3 1 _案號 88100380 年//月 > 曰__ 五、發明說明（3) 其他之特徵及本發明之優點將配合後續圖式及實施例說明 加以陳述之。 圖式說明 本發明將以實例說明，所配合圖式之相同標號係標註相 似之元件，惟並非限制本發明於圖式中，其中： 圖1 A係本發明各主要元件相互分離之立體圖。 圖1 B係一側視圖說明模組之電源接觸墊，由此電力係自 直流轉直流轉換器延伸供應至該連接器。 圖1 C係本發明一實施例之側視圖。， 圖2 A係一頂視圖說明模組之電源接觸墊，由此電力係自 直流轉直流轉換器延伸供應至該連接器。 圖2 B係一底視圖說明模組之電源接觸墊，由此電力係自 直流轉直流轉換器延伸供應至該連接器。 圖3係圖1所示直流轉直流轉換器之後視立體圊，其顯示 高電壓端子。 圖4係圖1所示多晶片模組之底視圖，其顯示接觸銷及底 部電力連接。 圖5係本發明各元件組合之立體圖。 圖6該直流轉直流轉換器與主機板後方部位之剖視圖， 其顯.示該彈片靠附，以及轉換器端子與主機板端子接觸之 情形。 發明詳細說明 一種用於遮蓋電力傳輸系統之改良連接器設計架構係加 以說明。在後續說明中，係以標號標註各細部結構以使本

O:\56\56735.ptc 2000. 10.31.007 第7頁 459431 ___1S__88100380

五、發明說明（4) 發明可為人所徹底了解〇然而，對於熟悉此項技術者而 言’這些細部結構可不需採用是相當顯見之事，而其他例 子’習知結構、介面及步驟而未在各細部結構中顯示者， 則係為了不成為本發明之不必要之限制。 圖1 A係以立體圖說明該改良電力傳送（電力遮蓋）系統之 各項基本元件’該三項基本元件分別係主機板1卜電力消 耗模組1 3以及直流對直流轉換器1 5。於該實施例中，模組 1 3係為一多晶片模組，轉換器丨5包括設置於殼體内傳統之 電壓轉換電路’該殼體並具有方形之剖面。該主機板其上 係裝置插座形之第一連接器丨7用以收納該多晶片模組j 接觸銷1 9。 ^ 連 之接 實施 塊狀 樣可 其橫 量電 個高 連 2 3可 直接 流排 壓， 接器1 7可為一訊號連接器，與習知連接器相較，所兩 觸銷數目減少許多，因是降低相對所需之插拔力。ς 例中’該連接器係為習知之銷狀陣列（PGA)連接器，、 陣列（LGA)或球狀陣列（bga)或其他型態之連接器亦 二口以運用。傳統方式中’連接器i 7包含數列插孔以沿 =收納接觸銷。雖然多晶片模組13可容置多種需要大 f電子7G件，典型的實例中，該模組將容置一或 速處理器及可能相連接之電路。 ，器20係同樣裝設於主機板i丨，其具有二端子孔21及 =對接之接觸銷插接之。另一型連接器則包括以端子 :置於主機板11上，該等端子連接於主機板丨丨上之匯 7未示），並提供較多晶片模組13所需者為高之電 '、即+ 1 2伏特以及接地電壓。連接器2 〇係間隔於連接

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$ 8頁 2000.10.31.008 459431 -^M__88100380 修正 五、發明說明（5) 器1 7之後端2 5。 於該實施例中，介於連接器1 7及2 0之間係鎖固裝晉9 7 其可為=性卡$。其他形式之鎖固裝置同樣亦可加田 ί二樣ί ί實施例中’多晶片模組1 3具有頂表面29:广 表=1各表面均係平面其分別結束於該多晶片模紐〗 端橫向端緣之電源接觸墊33及35，該 初之3後 傳至該電力消耗模組i 3。 1个取初之電壓 、該直"il對直/爪轉換器包括一延伸連接器3 7，兑 。 或剛性方式裝置於外殼。該連接器3 7具有上、;接=彈性 面’可配接該S晶片模組之電源接觸塾^及35。$ T表 接觸表面可為電源平面接觸墊及接地平面。同時〜^、下 通過連接器37較佳地提供給電力消耗 電力可 立並與訊號連接器17分離。而至 二^且13’而獨 直流電流則不會回流至主機板心;以加之 係一訊號介面連接器以及分離於該主，面， 圖⑽-實施例配置之側視圖，明顯地， = 。 ΐ ί不晶片模組之電源接觸塾33及= 6玄直k對直k轉換器之接觸表面3 9及4卜進入 電源接觸墊33及35係平面接觸墊，如所 ^ ^ =鲑 ;片模組13。直流對直流：接111 以;Ϊ之電源接觸 ，由地夕β1 〇Α + 百貫質孤形凹陷面以及彈性 連接夕Β日杈組I 3與直流對直流轉換器i 5。因是可维持一 内部連接，低電阻、低電感的路徑介於該直流對直流轉換

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2000.10. 31.009 第9頁 ^59431 _jjfe 88100380 f 年//月厶日 修正 五、發明說明（6) ~~ ~~ ~~ 〜' 器與多晶片模組1 3之間。 圖1 C則說明本發明之另一實施例，如其所述，圖1 c之 施例係延伸圖1 A- 1 B之配置（不符合比例）而包括一組以上 之接觸墊。因是，圖1 C圖示說明該多晶片模組1 3之電源接 觸墊3 3、3 5、5 0及5 5延伸進入該直流對直流轉換器接觸表 面3 9 ' 4卜6 0及6 3的方式。當接觸墊5 0及5 5連接於直流對 直流轉換器接觸表面6 0及6 3時’接觸墊3 3及3 5則分別繼續 連接於直流對直流轉換器3 9及4 1。根據其一實施例，接觸 墊3 3、3 5、5 0及5 5係單一平整之接觸墊。彈性連接器4 9及 5 7係彈性連接該多晶片模組1 3與該直流對直流轉換器1 5， 接觸墊33、35、5 0及5 5各自具有弧形端部以及實直為直線 之端部’其中該接觸墊之直線端係實質相互平行且彼此隔 絕連接。 據本實施例’彈性連接器4 9及5 7係設計進一步降低介於 直流對直流轉換器1 5與多晶片模組1 3間之低電阻、低電感 路徑。因是，可以如圖1 C所示之實質平行而略具孤凸之彈 性連接器4 9及5 7，取代如圖丨B曲線狀之彈性連接器4卜該 略為弧凸係可使彈性連接於多晶片模組1 3與直流對直流轉 換器1 5之間’以進一步降低二單元間之電阻與電感。 該第一組接觸墊3 3及3 5係連續將電壓傳送至電力消耗模 組1 5。而該第二組之接觸墊5 〇及5 5可同樣傳送電壓，以進 一步降低電感。在另外的實施例中’延用如圖1 β之概念於 第二組之接觸墊，可使電力及訊號傳送系統更為彈性。明 確而言，如圖1 C之實施例係平行排定訊號及電壓一起配合

O:\56\56735.ptc 第10頁 2000.10.31.010 -59431 ^ . ___案號88100380 f7年V月修正___ 五、發明說明（7) 該主電源供應/主電壓。 該種概念可進一步延伸至包含多纟且之接觸墊，而達成主 要目標係維持低電感、電阻之電流通路。該多組接觸墊可 排定為傳送電壓及訊號之組合。本發明之各實施例之關鍵 需求則係在於能提供低電感、低電阻電流路徑之結構。 圖2A-B係說明本發明之其他實施例。圖2A係為多晶片模 組1 3之上視圖，包含接觸墊5 0及3 3。在該實施例中，接觸 塾5 0及3 3均係接地。圖2 B係為多晶片模組1 3之底視圖，包 含接觸墊5 5及3 5。雖然，接觸墊3 5在此係為單一平面接觸 墊（如圖1 B - C之實施例），根據本實施例，接觸墊5 5則分割 為多個較小之接觸墊。因是，接觸塾5 5係可提供多種電壓 及訊號。縱然如此，接觸塾5 5提供僅二電麼以及一系列之 訊號，而接觸塾5 5仍可建構任何數目之電壓及訊號。 圖3係說明該直流對直流轉換器1 5，並顯示其後方部 位。其包含二接觸銷4 3及4 5自s亥轉換器下方延 '伸，當該轉 換器1 5插置於該主機板1 1之上時，並配接於連接器2 〇之端 子2 1及2 3之中。該端子2 1及2 3之插接力係足以固持該直流 對直流轉換器1 5。 如所述之實施例’外加之鎖固裝置係同樣要加以提供。 因疋.，同樣可見該轉換器外设侧之凹陷部4 7係可供彈月2 7 卡合’以將该轉換器1 5固定裝置於該主機板1 1 β利用該彈 片之彈性力將該轉換器固持於主機板丨丨上。若所需之固持 超過連接器2 0及接觸銷4 3及4 5間之配接時，其他諸如螺絲 或其具相同效果者則必需加以採用之。如習知者，直流^對

O:\56\56735.ptc 第11頁 2000.10.31.011 號 881Q0380 五、發明說明（8) 一月

3-SL 直流轉換器1 5係轉換高電壓至低電壓，、 及4 1供應至多晶片模組之電源接觸塾 ^由其接觸端子3 9 圖4係將該模組1 3上下倒置視之，因35 ° 墊3 5可見接觸銷1 9。圖5係立體圖顯示$該底部電源接觸 模組1 3在插入該連接器3 7後，其底部^厅有的元件組合。 連接器1 7。如其所述’如此裝置該直$ ^觸銷1 9則插入該 處在於該直流對直流轉換器可分^二+直流轉換器之好 地裝置於主機板’而直流對直流轉換器^ < 而亦可簡單 構以及測試之需求則可省卻之。該直节、置於主機板之建 藉中該彈片2 7作用凹陷部4 7而保^與$對直流轉換器1 5係 片係為說明…其他形式可能的鎖固上1蟬 具有對應孔之垂片，而將直流對直流轉換器= 上。 如圖6之後視圖所例述’上述之鎖固組合係保持該直流 對直流轉換器1 5與主機板1 1良好之接觸，並防止該接觸銷 43及45與該連接器20内端子之連接中斷。 因是’在此所揭露係一種用於遮蓋電力傳送系統之改良 連接器設計。在此所述之特定配置及方法，僅係說明本發― 明之原理。熟悉本項技術者所做任何形式及詳細結構的修 改，均不脫本發明之範圍，而本發明前所述之各實施例並 非用以限制本發明之權利範圍，本發明係為後述之申請專 利範圍所限制。

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Claims (1)

1. 59，號 88100380 年月日 修正 六、申請專利範圍 1. 一種連接器設計架構，包括： 一種印刷電路板具有複數組之平面接觸墊，各組之平 面接觸墊係連接於電源及/或訊號源；及 一種彈性連接用以可分離式連接印刷電路板上該各組 平面接觸墊。 2. 如申請專利範圍第1項所述之連接器設計架構，其中 該印刷電路板進一步包括： 一上表面； —下表面；及 該複數組之平面接觸墊則進一步包括： 第一組之平面接觸墊，具有第一及第二接觸墊， 該第一接觸墊係裝置於該上表面，而該第二接觸墊係裝置 於該下表面； 第二組之平面接觸墊，具有第一及第二接觸墊，該 第一接觸墊係裝置於該上表面，而該第二接觸墊係裝置於 該下表面，該第二組之平面接觸墊係以預定之距離間隔裝 置於該第一組之電源接觸墊。 — 3. 如申請專利範圍第2項所述之連接器設計架構，其中 該彈性連接裝置進一步包括： 第一组之平面係可分離連接於該第一組之平面接觸 ~ 墊； 第二組之平面係可分離連接於該第二組之平面接觸 墊，該第一及第二組之平面係各自連接於至少一電力消耗 模組。

   O:\56\56735.pic 第13頁 -f 594 3 1 _案號88100380_年月日__ 六、申請專利範圍 4. 一種連接器設計架構，包括： 一種印刷電路板，其具有： 一上表面 ； 一下表面 ； 第一組之接觸墊，具有第一及第二接觸墊，該第一接 觸墊係裝置於該上表面，而該第二接觸墊係裝置於該下表 面； 第二組之接觸墊，具有第一及第二接觸墊，該第一接 觸墊係裝置於該上表面，而該第二接觸墊係裝置於該下表 面，該第二組之平面接觸墊係以預定之距離間隔裝置於該 第一組之電源接觸墊； 一種彈性連接裝置，其包括： 第一組之平面係可分離連接於該第一組之接觸墊； 第二组之平面係可分離連接於該第二組之接觸墊， 該第一及第二組之平面係各自連接於至少一電力消耗模 組。 5. 如申請專利範圍第4項所述之連接器設計架構，其中 於該彈性連接裝置上之第一及第二組平面實質上係互為平 行。 6. 如申請專利範圍第4項所述之連接器設計架構，其中 該第一組平面係包括二實質平行之金屬平板，該二實質平 行之金屬板係各自具有一平直端及曲線端，該平直端係連-接於該至少一電消耗模組，該曲線端係變應可分離連接於 該第一組之接觸墊。

   O:\56\56735.ptc 第14頁 4594 3 1 _案號 881Q0380 六、申請專利範圍 以年/,月 a 修正 7 .如申請專利範圍第6項所述之連接器設計架構，其中 該第二組平面係包括二實質平行之金屬平板，該二實質平 行之金屬板係各自具有一平直端及曲線端，該平直端係連 接於該至少一電消耗模組，該曲線端係具最小之彎曲曲 率，變應可分離連接該第二組之接觸墊。 8 ,如申請專利範圍第7項所述之連接器設計架構，其中 該第二組之平面係實質停留於該第一組之平面之間，該第 二組平面之二實質平行金屬板之間隔空間與該第一組平面 之二實質平行金屬板之間隔空間更為接近。 9 .如申請專利範圍第7項所述之連接器設計架構，其中 第一及第二組平面之實質平行金屬板之曲線端係形成一種 彈性貼靠，用以分離連接該印刷電路板上之第一及第二組 接觸墊。 1 0.如申請專利範圍第7項所述之連接器設計架構，其中 各組實質平行之金屬板包括頂部具有單一、鄰接之板，以 及底部具有複數分離板，其中各分離之板係連接於不同之 供應源。 1 1. 一種可分離式連接器，係用以連接一電力消耗模組 到至少一電源，該可分離式連接器包括： 第一彈性連接裝置具有一種直線端及一種曲線端； 第二彈性連接裝置具有一種直線端及一種曲線端，該 第二彈性連接裝置之直線端係實質平行並絕緣連接於該第 一彈性連接裝置之直線端。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項所述之可分離式連接器，其

   O:\56\56735.ptc 第15頁 2000.10.31.015 4594 3 1 案號 88100380 月 曰 修正 六' 申請專利範圍 中該第一及第二彈性連接裝置之曲線端係各自變應收容連 接該至少一電源。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項所述之可分離式連接器，其 中該第一及第二彈性連接裝置之曲線端係為彈簧。 1 4. 一種印刷電路板，適於連接一可分離電力消耗模 組，該印刷電路板包括： 第一組之接觸墊，係裝置於該電路板之上、下表面； 第二組之接觸墊，係裝置於該電路板之上、下表面， 該第二組之接觸墊係以特定之距離間隔該第一組之電力接 觸墊裝置，該第一組之接觸墊係電性連接於一第一供應 源，而該第二電力源係連接於一第二供應源。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項所述之印刷電路板，其中該 第一供應源及該第二供應源係為電力供應源。 1 6 .如申請專利範圍第1 4項所述之印刷電路板，其中該 第二供應源係為一種訊號源。

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