Ic插座和ic插座組件的製作方法
2023-06-09 06:45:56
專利名稱：Ic插座和ic插座組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於其底面上布置有電觸頭的IC封裝的集成電路 (IC )插座以及一種包括該IC封裝和接納該IC封裝的該IC插座的IC插座組件。
背景技術：
存在對半導體器件進行封裝的各種IC封裝。例如， 一種被稱為LGA (平面柵格陣列)，其中布置了扁平焊盤， 一種被稱為BGA (球狀柵格 陣列)，其中布置了球形焊盤，以及一種被稱為PGA(引腳柵格陣列)， 其中布置了導線引腳。當將各種IC封裝與電路板上的布線圖電連接時， 使用了具有觸頭的IC插座，所述觸頭與電路板上的布線圖進行電接觸 (例如參見專利文獻1-3)。近來期望增加IC封裝中的焊盤等的電觸頭 以及IC插座的電觸頭的密度。圖1示出現有的接納被稱為LGA的IC封裝類型的IC插座的一部分。在圖1中示出在IC插座9中所包含的絕緣外殼91和觸頭92、在IC 插座9中所安裝的IC封裝8、以及IC封裝8的焊盤81。從上側接納IC 封裝8的凹部911在絕緣外殼91中。對觸頭92應用懸臂彈簧，並且在 圖1左側示出的接觸點921的一側是自由端。在採用以懸臂彈簧的形式 的觸頭92的插座9中，當IC封裝8被向下按壓(施加垂直負荷)時， IC封裝8與彎曲的觸頭92 —起下降，並且接觸位置在平面圖中水平地 滑動。在圖1的部分(A)中示出這樣一種狀態，其中從上面把IC封裝8 置於凹部911中，使得IC封裝8被穩定在IC封裝8將要滑動的方向上 的一側(左側，參見圖1的部分(C)中的箭頭)。在圖1的部分(B) 中示出這樣一種狀態，其中從上面把IC封裝8置於凹部中，使得IC封 裝8被穩定在與IC封裝將要滑動的方向相反的一側(右側)。在圖1的部分(A)和(B)所示的狀態中，IC插座9的觸頭92與 置於IC插座9的凹部911中的IC封裝8的焊盤81接觸。置於IC插座9的凹部911中的IC封裝8接收由壓蓋(未示出)施加的垂直負荷。因 此，IC封裝8被壓入，直到IC封裝的底面80緊靠在絕緣外殼91的支 撐部912上。在圖1的部分(C)中示出這樣一種狀態，其中在圖1的部分(B) 所示的IC封裝8被壓入，直到底面80緊靠在絕緣外殼91的支撐部912上。當垂直負荷被施加到置於與IC封裝將要滑動的方向(參見圖1的 部分(C)中的箭頭)相反的一側的IC封裝8上時，IC插座9的懸臂彈 簧形式的觸頭92下降(參見由圖中的虛線所示的觸頭)，並且接觸點 921在圖中向左移動。這裡，移動的量在圖中被描述為R。當觸頭92的 接觸點921在圖中向左移動時，IC封裝8的焊盤81也由於摩擦而滑動。 因此，通過滑動的這種摩擦，IC封裝在圖中也向左滑動(參見圖1的部 分(C)中的箭頭)。結果，IC封裝8緊靠在凹部911的邊緣911a上， 並且底面80緊靠在絕緣外殼91的支撐部912上。因此，IC封裝8被定 位在最終的預定安裝位置中。在圖1的部分(B)所示的IC插座9中， 當垂直負荷被施加到IC封裝8上時，IC封裝8向左移動。這裡，移動 的量在圖中被描述為S。因此，觸頭921與IC封裝的焊盤81的相對移 動的量是IR-S|。另外，通過觸頭92和焊盤81的滑動，除去了在焊盤和觸頭上形成的氧化膜。專利文獻1:日本專利申請公布No. Hei 7-282931專利文獻2:日本專利申請公布No. Hei 10-302925專利文獻3:日本專利申請公布No. 2005-19284如圖1的部分(A)所示，當通過壓蓋(未示出)將垂直負荷施加 到置於凹部911中的IC封裝上以便處於IC封裝被穩定在IC封裝8將要 滑動的方向(參見圖1的部分(C)中的箭頭)上的一側的狀態中時， IC封裝8下降。然而，因為IC封裝8在垂直負荷被施加之前已經與凹 部911的邊緣911a4^觸，所以IC封裝8在圖中不可以進一步向左滑動。 因此，在這種情況下，觸頭921與IC封裝8的焊盤81的相對移動的量 是R，其大於在圖1的部分(B)中所示的IC插座9的相對移動的量， 其相對移動的量是IR-S|。或者，觸頭92與焊盤91的接觸點被向左移 動R,同時該狀態從IC封裝被置於凹部中改變到IC封裝被定位在最終的預定安裝位置中。關於在圖1的部分(C)中所示的IC封裝8，考慮到當如圖1的部分(A)中所示的IC封裝^C置於凹部911中以便處於IC 封裝8被穩定在IC封裝8將要滑動的方向(參見圖1的部分(C)中的 箭頭)上的一側的狀態中時，觸頭92與焊盤81的接觸點向左移動的滑 動距離為R，焊盤81被使得大於與觸頭92的接觸點921進行電接觸所 需的足夠尺寸。因此，抑制了 IC封裝中的電觸頭(或焊盤)的密度增 加。另外，因為IC插座9的觸頭92與IC封裝8的焊盤對應，所以焊 盤81變得越大，每個相鄰觸頭81之間的間距就變得越大。因此，也抑 制了 IC插座中的電觸頭的密度增加。鑑於上述情況已經作出了本發明，並且本發明的目的是提供一種其 中以高密度布置觸頭的IC插座、以及一種其中IC封裝被安裝在該IC 插座中的IC插座組件。發明內容一種用於實現上述目的的IC插座包括絕緣外殼，其接納在其底 面上布置有多個電觸頭的IC封裝；多個彈性觸頭，每個所述彈性觸頭 的 一端被固定到絕緣外殼，以及每個所述彈性觸頭的另 一端與所接納的 IC封裝的底面上的電觸頭接觸並保持電接觸；以及彈簧件，其確定IC 封裝被接納在絕緣外殼中的接納位置，並且抑制在所接納的IC封裝(由 一個按壓力)被向下按壓時通過彈性觸頭的彎曲的IC封裝的水平移動 (滑動)的量。優選地，由彈簧件為IC封裝所確定的接納位置是IC封裝緊靠在絕 緣外殼的內壁上的位置，該內壁位於在IC封裝被向下按壓時與IC封裝 滑動的方向相反的 一側。根據本發明的IC插座，在絕緣外殼中接納的IC封裝處於這樣一種 狀態，其中該IC封裝由彈簧件穩定在與IC封裝滑動(參見圖1的部分 (C)中的箭頭)的方向(在圖1的部分(B)中所示)相反的一側上。 因此，對於根據本發明一個方面的IC插座，不需要假定IC插座接納處 於IC封裝被穩定在IC封裝滑動(在圖1的部分(A)中所示)的方向 的一側上的狀態的IC封裝。另外，彈性觸頭與電接觸點的相對移動的 量通過IC封裝從接納位置滑動的滑動距離而縮短。因此，根據本發明 的IC插座，提供了電觸頭的密度增加。另外，優選的是彈簧件由金屬製成，儘管彈簧件可以由樹脂製成並 且與絕緣外殼集成。這裡將再次參考圖1的部分(B)進行描述。在圖1的部分(B)中 示出的IC封裝8滑動到最終安裝位置。如果在IC封裝8的底面80緊 靠在絕緣外殼91的支撐部912上之前，在IC封裝8滑動的方向上的遠 端801緊靠在凹部911的邊緣911a上，則由於IC封裝8的遠端801和 絕緣外殼91的邊緣911a都由樹脂製成，所以摩擦力增大。為此出現IC 封裝8不能進一步下降的問題。即使IC封裝8下降，也在IC封裝8下 降時，底面80緊靠在支撐部912上，同時IC封裝8和絕緣外殼91相 互刮擦。相反，如果一直緊靠在插入絕緣外殼中的IC封裝上的彈簧件 由金屬製成，則既不阻止IC封裝下降，IC封裝和彈簧件也不相互刮擦。用於實現上述目的的IC插座組件是這樣一種IC插座組件，其包括 在其底面上布置有多個電觸頭的IC封裝以及用於該IC封裝的IC插座， 其中該IC插座包括絕緣外殼，其接納在其底面上布置有多個電觸頭 的IC封裝；多個彈性觸頭，每個所述彈性觸頭的一端被固定到絕緣外 殼，每個所述彈性觸頭的另一端與所接納的IC封裝的底面上的電觸頭 接觸並保持電接觸；以及彈簧件，其確定IC封裝被接納在絕緣外殼中 的接納位置，並且抑制IC封裝的水平移動的量，該水平移動是在所接根據本發明的IC插座組件，IC封裝的電觸頭的尺寸可以通過IC封 裝從接納位置滑動的滑動距離而減小。因此，提供包括其中以高密度布 置電觸頭的IC封裝以及本發明的IC插座的所述IC插座組件。根據本發明的一個方面，在IC插座中以高密度布置觸頭，在IC插 座組件中IC封裝^皮安裝在該IC插座中。
圖1是示出接納被稱為LGA的IC插座的常規IC插座的一部分的視圖。圖2是作為本發明一個示例性實施例的拆開的IC插座組件的透牙見圖。圖3是作為本發明一個示例性實施例的IC插座的透岸見圖。 圖4示意性地示出圖2中所示的IC插座的絕緣外殼。圖5示出在對彈簧件進行壓配合以便固定之前的彈簧件，該彈簧件位於在圖4中所示的絕緣外殼的右部。圖6是把該IC封裝被置於絕緣外殼中的初始位置的狀態與該IC封 裝被布置在最終的預定位置的狀態進行比較的視圖。圖7示出當IC封裝被置於圖4中示出的絕緣外殼的凹部中時布置 在絕緣外殼的右底部中的彈簧件的外觀。圖8示出當IC封裝被置於圖4中示出的絕緣外殼中的最終預定位 置時布置在絕緣外殼的右底部中的彈簧件的外觀。
具體實施方式
以下將參考附圖描述根據本發明 一個方面的示例性實施例。圖2是作為本發明一個示例性實施例的拆開的IC插座組件的透視圖。在圖2中示出的IC插座組件1包括IC封裝50和接納IC封裝50 的IC插座10。在圖2中示出的IC插座10是用於被稱為LGA的IC封 裝類型的插座，在其底面上多個扁平焊盤被布置成矩陣。IC插座10被 表面安裝在母板上，該母板被結合在個人計算機中。CPU(中央處理單 元)被安裝在母電路板上。IC插座IO對應於根據本發明一個方面的IC 插座的一個示例性實施例。IC插座10包括絕緣外殼11、負荷支撐件12、 壓蓋13和杆14。在圖中未示出的是，在絕緣外殼11的底面上布置多個 焊球。IC插座IO通過焊球被安裝在母板上。在圖2中示出的IC封裝50是LGA類型。在IC封裝50中，在由玻 璃環氧樹脂製成的電路板51上所安裝的CPU的內核為金屬件52所覆。在圖2中示出的杆14包括曲柄部分141和操作部分142,並且因此 是L型的。在圖2中示出的杆14處於操作部分142為直立的位置。壓 蓋13被示出為處於打開的位置。在圖2中示出的IC插座10中，由金屬製成的壓蓋13的一對接合 件131在被插入在由金屬製成的負荷支撐部分12的一端(在圖2中的 左前側)的兩側中所形成的開口 121中時是可旋轉的。壓蓋13通過圍 繞負荷支撐部分12的所述一端旋轉來打開和閉合。杆14的曲柄件141 被插入在負荷支撐部分12的另一端(圖2中的右後側)的兩側上的支承件122中。在操作部分142為直立的位置中，曲柄141a在支承件122 之間也是直立的，乂人而允許壓蓋13自由地打開和閉合。當IC封裝50被插入在圖2中示出的IC插座10中時，壓蓋13被 打開(參見圖3的部分(a)),並且IC封裝50從上面被置於絕緣外 殼ll中，其中底面501從上面面對絕緣外殼。當壓蓋13處於閉合位置 並且杆14的操作部分142朝著由圖2中所示的箭頭所指示的方向被推 倒時，曲柄141a也被推倒，並且向下按壓壓蓋30的按壓尖端132。因 此，在圖2中示出的IC插座10中，垂直負荷被給予置於絕緣外殼11 中的IC封裝50。所推倒的操作部分142與負荷支撐部分12的接合部分 123接合。因此，垂直負荷被繼續給予IC封裝。圖3是根據所述實施例的IC插座的透視圖。在圖3的部分(a)中示出這樣一種狀態，其中壓蓋13被打開，同 時圖2中左前側示出的一端位於右後側。在圖3的部分(b)中示出這 樣一種狀態，其中壓蓋13被閉合，並且曲柄141a向下按壓壓蓋30的 按壓尖端132。在絕緣外殼11中布置多個彈性觸頭112。圖4示意性地示出圖2中所示的IC插座的絕緣外殼。絕緣外殼11由樹脂製成，並且從上側(從圖4中該頁的這一側) 接納IC封裝50。在從上側的視圖中為矩形的開口 lll被形成在絕緣外 殼11的中心。彈性觸頭112被布置成層，以使它們包圍開口 111。在圖 4中示出內兩層的彈性觸頭112和外兩層的彈性觸頭112,並且在內兩 層和外兩層之間布置的其他彈性觸頭被省略而沒有示出。每個彈性觸頭 112是懸臂彈簧的形式，並且被布置成作為每個彈性觸頭112的自由端 的一端被設置在一個方向上。在圖2中示出的每個彈性觸頭112在圖中 指向下。絕緣外殼11允許被接納的IC封裝50在彈性觸頭112的端部 指向的方向上滑動。另外，彈簧件113被布置在彈性觸頭112的端部所指向的壁的左右 兩側上。彈簧件由金屬製成並且進行壓配合以便固定。圖5示出在對彈簧件進行壓配合以便固定之前的彈簧件113,該彈 簧件位於在圖4中示出的絕緣外殼的右部。在圖5中示出的彈簧件113包括固定部分113a,其被壓配合以便固 定。從固定部分113a垂直彎曲並且在該圖中向右延伸的臂部113b的端 部是自由端。在該端部中，形成水平(與圖5中的該頁垂直的方向)彎曲的彎曲部分113c。圖6是把該IC封裝被置於絕緣外殼中的初始位置的狀態與該封裝被布置在最終的預定位置的狀態進行比較的視圖。絕緣外殼11包括從上面接納IC封裝50的凹部115。凹部115一皮使 得比封裝50的尺寸大，以使所接納的IC封裝50在圖中從右向左滑動 (參見箭頭)。也就是，絕緣外殼11允許IC封裝50水平滑動。凹部 115包括位於IC封裝50將要滑動的方向的下遊側的壁115a、位於IC 封裝50將要滑動的方向的上遊側(相對側)的另一壁115b、以及作為 底座的支撐部分115c。在圖6的上部中示出IC封裝50被置於絕緣外殼11的凹部115中 的視圖。置於絕緣外殼11的凹部115中的IC封裝50在圖中被彈簧件 113向右按壓，以使IC封裝50緊靠在凹部115的位於滑動方向的上遊 側的壁U5b上。換句話說，在根據本發明所述示例性實施例的IC插座 10中，IC封裝50被置於這樣一種狀態，其中IC封裝50將朝著IC封裝 50將要滑動(參見箭頭)的方向通過彈簧件113移動到相對側。如圖6 的上部所示，雖然IC封裝50處於IC封裝緊靠在凹部115的位於IC封 裝50滑動方向的上遊側的壁115b上的狀態，但是在IC封裝50的底面 上布置的焊盤55和在絕緣外殼11中布置的彈性觸頭112相互接觸。將一起參考圖7繼續進行描述。圖7示出當IC封裝被置於圖4中示出的絕緣外殼的凹部中時布置 在絕緣外殼的右底部中的彈簧件的外觀。在圖7中示出的彈簧件113的臂部113b的一端(自由端)緊靠在 IC封裝50上，並且該端部與其中尖端使IC封裝50滑動的方向相反地 4姿壓IC封裝50。另一方面，在圖6的底部中示出這樣的視圖，其中置於絕緣外殼11 的凹部115中的IC封裝50接收由圖2中示出的壓蓋13所施加的垂直 負荷，並且IC封裝50的底面501被向下按壓，直到底面501緊靠在凹 部115的支撐部分115c上。如圖6的上部所示，如果垂直負荷^皮施加 到置於IC封裝50被穩定在與IC封裝50將要滑動(參見箭頭)的方向 相反的一側上的狀態中的IC封裝50上，則IC插座10的彈性觸頭112 下降，並且彈性觸頭112的接觸點112a在圖中向左移動。這裡，該移 動量在圖中被描述為R。當彈性觸頭112的接觸點112a在圖中向左移動時，封裝50的焊盤55也滑動。因此，通過這種滑動，在焊盤55和彈 性觸頭112的接觸點112a上形成的氧化膜被除去，並且IC封裝50由於 摩擦也在圖中向左滑動。因此，彈簧件113由IC封裝50按壓，並且在 IC封裝滑動的方向(向左)上彎曲。當彈簧件113彎曲一定量時，彈簧 件113到達位於IC封裝滑動的方向的下遊側的壁115a。因此，防止彈 簧件113進一步彎曲，並且IC封裝50停止滑動。在圖6的底部中示出 IC封裝50，其被緊靠在被防止進一步彎曲的彈簧件113上，其底面501 緊靠在絕緣外殼11的支撐部分115c上，並且該IC封裝被定位在預定 的最終安裝位置中。這裡，被移位直到被防止進一步彎曲的彈簧件113 的位移量在圖中被描述為R,並且該位移量對應於IC封裝50的滑動量。才艮據所述示例性實施例的IC插座10, 4妾觸點112a與IC封裝50的 焊盤55的相對移動的量是IR-SI。這裡將一起參考圖8繼續進行進一步的描述。圖8示出當IC封裝被置於最終的預定位置中時布置在絕緣外殼的 右底部中的彈簧件的外觀。在圖8中示出這樣一種狀態，其中彈簧件113的臂部U3b的端部 (自由端)在IC封裝滑動(參見箭頭)的方向上被按壓，彎曲部分113c 到達絕緣外殼ll,並且防止彈簧件113進一步彎曲。換句話說，通過彈 簧件113，滑動的IC封裝50被定位在安裝位置。另外，滑動的IC封裝50可以由絕緣外殼11定位在安裝位置，使 得導致滑入安裝位置的IC封裝50緊靠在絕緣外殼11上。如上所述，根據所述示例性實施例，IC封裝50被安裝在接納位置， 其中IC封裝50緊靠在凹部115的IC封裝滑動的方向的上遊側的壁115b 上。接納位置是IC封裝50的多個焊盤55的每一個分別與IC插座10 的多個彈性觸頭112的每一個接觸的位置。因此，對於根據所述示例性 實施例的IC插座10,不需要假定IC插座IO接納處於初始狀態的IC封 裝，在該初始狀態中IC封裝被穩定在IC封裝滑動的方向(在圖1的部 分(A)中所示)的一側上。此外，IC封裝50的焊盤55的尺寸變小一 個IC封裝50從接納位置到安裝位置滑動的距離量，即在圖6中示出的 S的量(IR-SI)。這導致IC封裝50的焊盤55的密度高，從而導致IC 插座10的彈性觸頭112的密度高。另外，因為彈簧件113由金屬製成並且由環氧樹脂製成的(IC封裝50的)電路板51緊靠在彈簧件113上，所以既不阻止封裝50下降，彈簧件也不被刮擦。
權利要求
1、一種IC插座，包括絕緣外殼，其接納在其底面上布置有多個電觸頭的IC封裝；多個彈性觸頭，每個所述彈性觸頭的一端被固定到絕緣外殼，以及每個所述彈性觸頭的另一端與所接納的IC封裝的底面上的電觸頭接觸並保持電接觸；以及彈簧件，其確定IC封裝被接納在絕緣外殼中的接納位置，並且抑制IC封裝的水平移動的量，該水平移動是在所接納的IC封裝被向下按壓時由彈性觸頭的彎曲所引起的。
2、 根據權利要求1所述的IC插座，其中，由彈簧件為IC封裝所 確定的接納位置是IC封裝緊靠在絕緣外殼的內壁上的位置，該內壁位 於在IC封裝被向下按壓時與IC封裝滑動的方向相反的一側。
3、 一種IC插座組件，其包括在其底面上布置有多個電觸頭的IC 封裝以及用於該IC封裝的IC插座，其中該IC插座包括絕緣外殼，其接納在其底面上布置有多個電觸頭的IC封裝； 多個彈性觸頭，每個所述彈性觸頭的一端被固定到絕緣外殼，以及每個所述彈性觸頭的另一端與所接納的IC封裝的底面上的電觸頭接觸並保持電接觸；以及彈簧件，其確定IC封裝被接納在絕緣外殼中的接納位置，並且抑制IC封裝的水平移動的量，該水平移動是在所接納的IC封裝被向下按
全文摘要
本發明涉及一種用於在底面上布置有多個電觸頭的IC封裝的IC插座等。該IC插座包括以高密度布置在其上的觸頭。該IC插座包括絕緣外殼(11)，其接納在其底面上布置有多個電觸頭(55)的IC封裝(50)；多個彈性觸頭(112)，每個所述彈性觸頭的一端被固定到絕緣外殼(11)，以及每個所述彈性觸頭的另一端與所接納的IC封裝(50)的底面上的電觸頭(55)接觸並保持電接觸；以及彈簧件(113)，其確定IC封裝(50)被接納在絕緣外殼(11)中的接納位置，並且抑制IC封裝(50)的水平移動的量，該水平移動是在所接納的IC封裝(50)被向下按壓時由彈性觸頭(112)的彎曲所引起的。
文檔編號H01R33/76GK101223678SQ20068002560
公開日2008年7月16日 申請日期2006年7月3日 優先權日2005年7月14日
發明者橋本信一, 田口季位 申請人:安普泰科電子有限公司