專利名稱：維持接觸件之間間隙的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及形成含有電路板和元件的裝置，其中這些元件焊接到該電路板上。更特別地，本發(fā)明涉及用于改善電路板上的接觸件和元件上接觸件之間連接的一致性，其中的元件連接到電路板上。
背景技術(shù)：
許多裝置，例如快閃存儲卡的非易失存儲系統(tǒng)，包括印刷電路板，其中各種電氣元件可焊接在該印刷電路板上。這種電路板通常允許元件(例如半導(dǎo)體封裝和輸入/輸出接插件)之間互相連接。通常，通過電路板和元件上的電接觸焊盤可實現(xiàn)這種互相連接。圖1是電路板和半導(dǎo)體封裝的示圖，通過接觸焊盤使電路板和半導(dǎo)體封裝實現(xiàn)電接觸。電路板140包括接觸焊盤144的一種圖案或陣列，在這些接觸焊盤上一般覆蓋或“印刷”有焊錫膏。接觸焊盤144連接到電路板140上的電子線路或連線。半導(dǎo)體封裝150包括接觸焊盤154的圖案或陣列，這些接觸焊盤上經(jīng)常電鍍有金或相似的材料。類似于接觸焊盤144，接觸焊盤154通常連接到與半導(dǎo)體封裝150相關(guān)的線路或連線。安置這兩種接觸焊盤144和接觸焊盤154，以使信號可分別從電路板140和半導(dǎo)體封裝150讀出或提供給電路板140和半導(dǎo)體封裝150。
當(dāng)將半導(dǎo)體封裝150焊接到電路板140時，將接觸焊盤154與接觸焊盤144對準(zhǔn)。當(dāng)與接觸焊盤154相關(guān)的圖案和間隔與電路板140的接觸焊盤144的圖案和間隔相匹配時，才可能使接觸焊盤154與接觸焊盤144對準(zhǔn)。一旦接觸焊盤154和接觸焊盤144對準(zhǔn)時，可加熱接觸焊盤144上的焊錫膏，當(dāng)焊錫膏有效地使接觸焊盤154熔結(jié)到相應(yīng)的接觸焊盤144時，在接觸焊盤154和接觸焊盤144之間實現(xiàn)了電連接。即，接觸焊盤154對準(zhǔn)接觸焊盤144，并焊接在一起，以使接觸焊盤154a與接觸焊盤144a實現(xiàn)電連接，并使接觸焊盤154b與接觸焊盤144b實現(xiàn)電連接。
一般而言，如上所述，基本上用焊錫膏涂復(fù)或印刷在接觸焊盤154上。圖2a是帶有接觸焊盤的電路板或襯底的概略側(cè)視圖。形成的電路板200，在它的至少一個頂層表面上含有焊盤204。為了便于描述，未示出例如與電路板200相關(guān)的各種層和互相連接的功能塊。如前所述，電路板200上的每個焊盤204一般含有焊錫膏層208。
當(dāng)帶有接觸焊盤的元件(例如如圖2b所示的帶有接觸焊盤214的元件210)電連接到電路板200元件時，把元件210固定在電路板200上，以使焊盤214有效地與相應(yīng)的焊盤204(例如204a)對直。一旦焊盤214適當(dāng)?shù)嘏c焊盤204a對準(zhǔn)，使焊盤214與焊錫膏層208a接觸，如圖2c所示。當(dāng)對焊錫膏層208a進(jìn)行加熱時，通過焊錫膏層208a在焊盤214和焊盤204a之間達(dá)到電連接。
一旦加熱焊錫膏使有效連接焊盤204和214時，要控制焊錫膏層208的厚度是相對較困難的。特別地，當(dāng)有多個焊盤204和214需要連接時，要控制焊錫膏層208的厚度，例如焊盤214和焊盤204a之間間隙的厚度是困難的。一般，當(dāng)未細(xì)心控制焊盤204和214之間的間隙時，可能會引起與電路板200性能相關(guān)的可靠性問題。
圖2d是當(dāng)接觸焊盤204和214之間間隙相當(dāng)大時，電路板200和元件210的概略側(cè)視圖。當(dāng)焊盤214與焊盤204a間的間隙太大時，焊錫膏層208a’也可能相當(dāng)?shù)睾?，但?qiáng)度較低。結(jié)果，由焊錫膏層208a’形成的“結(jié)點”可能裂開，從而會損害焊盤214和焊盤204a之間的電連通性。雖然焊錫膏層208 a’的較大厚度可能不會損害到焊盤214和焊盤204a之間的電連通性，但會損害元件210上的其他焊盤(未示出)與焊盤204之間的連接的完整性。例如，元件210的某些焊盤或引腳和焊盤204之間的間隙可能使某些焊盤實際上是“開路”。換句話說，當(dāng)元件210的焊盤和焊盤204之間的間隙太大時，那么，焊錫膏層208不能成功地跨接元件210的焊盤和焊盤204之間的距離。同樣地，在元件210的焊盤和焊盤204之間可能沒有連接或沒有穩(wěn)定的連接。
圖2e是電路板200和元件210的概略側(cè)視圖，在該圖中，接觸焊盤204a和214之間的間隙使焊錫膏層208a不能有效地使接觸焊盤204a和214結(jié)合。當(dāng)接觸焊盤214與接觸焊盤204a間的間隙太大時，焊錫膏層208a”不能有效地跨接接觸焊盤204a與214之間的距離。同樣地，無法通過焊錫膏層208a”使焊盤204a和214實現(xiàn)有效地電連接。特別地，當(dāng)接觸焊盤204a和214之間的間距太大時，那么，可能產(chǎn)生開路的接觸，即，在焊盤204a和214之間可能沒有有效的電連接。
雖然我們不希望焊盤204a與焊盤214隔開太大，這樣會使焊錫膏層208a的厚度比所希望的厚度厚，或會形成不完整的結(jié)點，但我們也不希望焊盤204a與焊盤214相隔太近。如圖2f所示，焊盤204a和焊盤214間的焊錫膏層208相當(dāng)?shù)乇?。?dāng)焊錫膏層208a太薄時，由焊錫膏層208形成的結(jié)點強(qiáng)度可能相當(dāng)弱。換句話說，當(dāng)焊錫膏層208厚度相當(dāng)小時，雖然可實現(xiàn)焊盤204a和焊盤214之間的電連接，可能會損害該連接的強(qiáng)度。作為例子，當(dāng)焊盤204a和焊盤214間的焊錫膏層208a的厚度約為0微米時，由焊錫膏層208a形成的結(jié)點基本上沒有強(qiáng)度。
因為控制有待電連接的兩個焊盤之間的間隙厚度不是一件容易的事，所以常常難以維持電路板和該電路板元件的各種焊盤、引腳或接觸件間連接的一致性。即使當(dāng)兩個特定焊盤間的間隙是可接受的，兩個其它焊盤間的間隙也是無法接受的，因為很難維持組件內(nèi)元件的每個焊盤和電路板相應(yīng)焊盤之間的相同的間隙。因此，在焊盤之間建立和維持所希望的間隙量，及打算用相同的焊錫膏材料厚度填充該間隙的任何失誤，經(jīng)常會損害到包含該組件的任何裝置的總體完整性。
電路板和電路板元件的焊盤、引腳或接觸件之間形成的連接的可靠性對保證含有該電路板的裝置能滿足性能標(biāo)準(zhǔn)是重要的。當(dāng)連接不可靠時，通過這些連接的信號就不可能成功地傳送。如上所述，焊盤間不可靠的連接或跨接可以包括開路連接和虛弱連接。即使在裝置內(nèi)只存在一個不可靠連接，也會極大地影響該裝置的性能。
因此，需要一種能改善電路板和電路板元件之間連接一致性的方法和裝置。即，需要一種方法和裝置，該能有效地控制用于將元件焊盤與電路板焊盤焊接在一起的焊錫膏層的厚度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于控制有待連接的接觸焊盤或引腳之間間距的一種系統(tǒng)和方法。按照本發(fā)明的一個方面，電氣封裝包括一個實體和一個接觸件。該實體包括諸如連線之類的電氣線路。該接觸件安置在該實體上，并包括一個接觸實體和一個接觸功能塊。該接觸功能塊是基本從該接觸實體延伸出來的凸出部分，并設(shè)置成能與一個外部表面接觸。在一個實施例中，該外部表面是外部接觸件，而該接觸功能塊設(shè)置成使該接觸實體基本與該外部接觸件隔開。
在另一個實施例中，接觸實體具有第一表面區(qū)域，而接觸功能塊包含具有第二接觸區(qū)域的一個接觸面。該接觸面與外部表面接觸，并比第一表面區(qū)域約小20多倍。在另一個實施例中，接觸實體和接觸功能塊是電連接的。
使用一種焊盤，該焊盤含有例如一個實體和一個間隔功能塊的兩個基本完整的零件，能允許控制該接觸焊盤和另一個接觸焊盤之間有間距，該另一個焊盤有待連接或焊接到該接觸焊盤上。一個接觸焊盤上的接觸功能塊與其它的接觸焊盤接觸，并在該接觸焊盤的實體和其它焊盤之間提供一個偏移。因為該偏移的幅度可受該間隔功能塊高度的控制，所以能夠控制所形成的焊接點(包括這兩個接觸焊盤)的厚度。同樣地，可有效地防止一個接觸焊盤實體和其它接觸焊盤之間焊接層的厚度太薄或者太厚。當(dāng)焊接層厚度太薄時，可能不利地影響到由焊接層形成的結(jié)點強(qiáng)度。另外，如果焊接層太厚，則可導(dǎo)致包括焊接層和接觸焊盤的整個組件的開路連接。因此，防止焊接層的厚度太薄或者太厚，可以增加包括接觸焊盤的整個組件的可靠性。
按照本發(fā)明的另一個方面，一個組件包括第一封裝和第二封裝。第一封裝包括具有一個接觸面的第一電接觸件。具有實體部分和間隔部分的第二電接觸件包含在第二封裝內(nèi)。設(shè)置間隔部分與第一電接觸件的接觸面相接觸，以確定第一電接觸件的接觸面和第二電接觸件的實體部分之間的間距。在一個實施例中，該組件還包括焊接材料層，該焊接材料層將第一電接觸件連接到第二電接觸件。這樣，將焊接材料層設(shè)置在第一電接觸件的接觸面和第二電接觸件的實體部分之間。
在閱讀下列的詳細(xì)描述及研究各種附圖后，可明白本發(fā)明的這些和其他的優(yōu)點。


通過參考下列描述以及附圖最能理解本發(fā)明。
圖1是電路板和半導(dǎo)體封裝的示圖，通過接觸焊盤使電路板和半導(dǎo)體封裝實現(xiàn)電接觸。
圖2a是帶有接觸焊盤的電路板的概略側(cè)視圖。
圖2b是一種電路板(例如，圖2a電路板200)的概略側(cè)視圖，該電路板帶有有待連接到電路板的元件。
圖2c是一種元件(例如，圖2a的元件210)的概略側(cè)視圖，該元件與例如圖2a的電路板200的一塊電路板連接。
圖2d是電路板和元件(例如，電路板200和元件210)的概略側(cè)視圖，其中電路板和元件的接觸焊盤之間的間隙相當(dāng)大。
圖2e是電路板和元件(例如，電路板200和元件210)的概略側(cè)視圖，其中電路板和元件的接觸焊盤不能有效地連接。
圖2f是電路板和元件(例如，電路板200和元件210)的概略側(cè)視圖，其中電路板和元件的接觸焊盤之間的間隙相當(dāng)小。
圖3是帶有按照本發(fā)明第一實施例的間隔功能塊的接觸焊盤的概略示圖。
圖4是按照本發(fā)明實施例的帶有間隔功能塊焊盤的一個元件的概略側(cè)視圖，該元件與電路板連接。
圖5是按照本發(fā)明實施例的帶有間隔功能塊的焊盤的概略示圖，該焊盤與不帶間隔功能塊的焊盤連接。
圖6是按照本發(fā)明第二實施例的帶有間隔功能塊的焊盤的概略示圖。
圖7a是按照本發(fā)明第三實施例的帶有間隔功能塊的焊盤的概略示圖。
圖7b是按照本發(fā)明第四實施例的帶有間隔功能塊的焊盤的概略示圖。
圖8a是按照本發(fā)明第五實施例的帶有間隔功能塊的焊盤的概略示圖。
圖8b是按照本發(fā)明第六實施例的帶有間隔功能塊的焊盤的概略示圖。
圖9a是按照本發(fā)明第七實施例的帶有間隔功能塊的焊盤的概略示圖。
圖9b是按照本發(fā)明第八實施例的帶有間隔功能塊的焊盤的概略示圖。
圖10是按照本發(fā)明實施例的一種普通主機(jī)系統(tǒng)的概略示圖，該系統(tǒng)包含非易失性存儲裝置。
圖11是按照本發(fā)明實施例的非易失性存儲裝置(例如圖10的非易失性存儲裝置)的概略示圖，具體實施方式
當(dāng)印刷電路板的接觸焊盤或引腳和該電路板元件之間形成的連接或結(jié)點不可靠時，整個設(shè)備，包括該印刷電路板都相當(dāng)?shù)夭豢煽?，并且不能滿足性能標(biāo)準(zhǔn)。如果連接不可靠，則信號不可能成功地在印刷電路板和印刷電路板元件之間通過。如果焊盤間的間隙太大，把焊盤焊接在一起時，可能使元件引腳和印刷電路板焊盤之間的連接或跨接不可靠，會導(dǎo)致開路連接。如果元件焊盤和印刷電路板焊盤之間的間隔太小，把焊盤焊接在一起時，也可能使連接不可靠，因為這種連接的強(qiáng)度相對較差。即使在一個裝置中存在一個不可靠連接，也會對該設(shè)備的性能造成十分不利的影響。
在一個襯底(例如元件)的焊盤和另一個襯底(例如印刷電路板或另一個元件)的焊盤之間使用一個間隔物，可以有效地控制焊盤之間焊接材料層的厚度，因為焊接材料層的厚度可以基本由該間隔物的高度決定。當(dāng)與印刷電路板焊盤接觸的間隔物的表面區(qū)域相當(dāng)小時，不會嚴(yán)重?fù)p害元件焊盤和印刷電路板焊盤之間焊接點連接的強(qiáng)度，同時降低產(chǎn)生開路連接的可能性。一般，將間隔物并入作為整個接觸焊盤的一個功能塊，這樣，當(dāng)例如通過化學(xué)蝕刻處理或粘貼處理形成整個焊盤時，結(jié)可將形成的間隔物作為整個接觸焊盤的一部分。
圖3是按照本發(fā)明實施例的帶有間隔功能塊的接觸焊盤的概略示圖。接觸焊盤300可以由例如銅、鎳或相似金屬構(gòu)成，并鍍上比如金、鎳、錫、鉛或其他焊接材料。接觸焊盤300包括焊盤部分305和間隔功能塊310，該間隔功能塊310與焊盤部分305結(jié)合。一般，在蝕刻處理或粘貼處理過程中，將焊盤部分305和間隔功能塊310作為基本單一的焊片來形成。間隔功能塊310基本上可以為任何合適的形狀，例如，拓樸或橫截面。如圖所示，間隔功能塊310具有近似三角形的橫截面，并實際上作為從焊盤部分305凸出的尖端。在一個實施例中，間隔功能塊310可以是相對剛性的。
通常，設(shè)置接觸焊盤300，以包含在諸如半導(dǎo)體封裝的某一個元件中，該元件有待焊接到印刷電路板，或更特別地，有待焊接到該電路板的一個接觸焊盤上。當(dāng)將接觸焊盤300有效地焊接到電路板的接觸焊盤時，如參考圖4所述的，設(shè)置間隔功能塊310，使其與電路板的一個接觸焊盤接觸。設(shè)置成能與電路板上的一個接觸焊盤接觸的間隔功能塊310的部分是接觸區(qū)314。在一個實施例中，設(shè)置接觸區(qū)314，使其能有效地提供一個接觸點。
依據(jù)各種不同因素，接觸區(qū)314，及更普遍地，間隔功能塊310的尺寸可以變化很大。作為例子，接觸區(qū)314的尺寸取決于接觸焊盤300的整個大小。典型地，選擇接觸區(qū)314的尺寸，以使接觸區(qū)314只占與焊盤部分305相關(guān)的總面積中相當(dāng)小的百分?jǐn)?shù)，例如，小于約百分之五。當(dāng)接觸區(qū)314比焊盤部分305的表面積，或者比與焊接材料接觸的焊盤部分305的面積相對較小時，在接觸焊盤300和印刷電路板上相應(yīng)的接觸焊盤之間建立的一個結(jié)點不易產(chǎn)生裂縫。即對結(jié)點強(qiáng)度的損害較小。通常選擇間隔功能塊310的尺寸，例如間隔功能塊310的高度，以達(dá)到焊接材料層的所需厚度，如下面參考圖5描述的。
雖然接觸焊盤300基本上是電路板或元件的一部分，但通常接觸焊盤300是焊接到電路板表面焊盤上的半導(dǎo)體封裝的一部分。特別地，接觸焊盤300可以焊接到電路板表面上相應(yīng)的焊盤，該焊盤上印刷有焊接膏。圖4是按照本發(fā)明實施例的包含有間隔功能塊焊盤的一個元件的概略側(cè)視圖。該焊盤(例如圖3的接觸焊盤300)焊接到電路板表面的焊盤上。包含間隔功能塊310的接觸焊盤300是與元件實體408(例如半導(dǎo)體封裝)相聯(lián)的電氣引腳或接觸焊盤。典型地，接觸焊盤300是與元件實體408內(nèi)含有的電路或連線(未示出)進(jìn)行電通信。間隔功能塊310實際上是接觸焊盤300上凸出的部分，以使可以基本控制電路板400的接觸焊盤412a之間的間距，例如焊接層420a的厚度。特別地，間隔功能塊310通過有效地確定接觸焊盤412a和焊盤部分305之間的間距，既可防止焊接層420a的厚度太薄，也可防止太厚。當(dāng)焊接層420a用于基本上在接觸焊盤300和接觸焊盤412a之間建立一個結(jié)點時，焊接層420a的厚度約等于間隔功能塊310的高度。
參考圖5，將按照本發(fā)明實施例來描述間隔功能塊(例如，圖3的間隔功能塊310)高度的選擇。高度’x’508是間隔功能塊310的高度。在所描述的實施例中，當(dāng)把接觸焊盤300焊接到焊盤412a時，間隔功能塊310與焊盤412a接觸，并因此高’x’508有效地確定了在接觸焊盤300和焊盤412a之間形成的焊接材料層的厚度。因為焊接材料層(例如圖4的層420a)的厚度通常在大約0.002英寸和大約0.003英寸之間，所以高’x’508可以在約0.002英寸和約0.003英寸之間。
如那些技術(shù)熟練人員將理解的，當(dāng)焊接材料層的厚度相當(dāng)小時，例如小于約0.001英寸時，在接觸焊盤300和焊盤412a間形成的結(jié)點強(qiáng)度可能小于容許標(biāo)準(zhǔn)。另外，當(dāng)焊接材料層的厚度相當(dāng)大時，則接觸焊盤300或與接觸焊盤300相關(guān)的一個接觸焊盤(未示出)實際上變成開路引腳的可能性就增加了。因此，雖然高’x’508可在寬范圍內(nèi)變化，但為了有效地保證包括接觸焊盤300的產(chǎn)品或設(shè)備的可靠性，高’x’508一般不小于約0.001英寸，并且不大于約0.003英寸。
為了構(gòu)成帶有間隔功能塊310的接觸焊盤300，對接觸材料進(jìn)行蝕刻，即蝕刻后，可在接觸焊盤300上形成間隔功能塊310，并進(jìn)行電鍍。雖然蝕刻是形成接觸焊盤300的一種合適的方法，但其他方法也可用于形成接觸焊盤300。作為例子，粘貼處理也可用于從一片接觸材料粘貼接觸焊盤300。當(dāng)使用粘貼處理時，可以從一片接觸材料上以可實際優(yōu)化來自單片接觸材料輸出的方式來印貼多個接觸焊盤300。圖6是按照本發(fā)明第二實施例的接觸焊盤的概略示圖，該接觸焊盤包含間隔功能塊，并將該間隔功能塊定形成能使該接觸焊盤的至少一邊的外形與另一個接觸焊盤共享。接觸焊盤610包括間隔功能塊614。當(dāng)從一片接觸材料上粘貼接觸焊盤610時，可以設(shè)置接觸焊盤610，以使第二接觸焊盤618與接觸焊盤610共享一個公共邊。如圖所示，第二接觸焊盤618的間隔功能塊622設(shè)置成與接觸焊盤610相關(guān)的缺口基本吻合。由于第二個接觸焊盤618毗連接觸焊盤610，所以可有效地節(jié)約所用的接觸材料。另外，當(dāng)接觸焊盤610與第二個接觸焊盤618共享一個公共邊時，可以更有有效地進(jìn)行粘貼處理。一旦粘貼了接觸焊盤610和618后，接觸焊盤610和618可以經(jīng)電鍍處理，例如，用金電鍍接觸焊盤610和618的處理過程。
接觸焊盤或(更確切地)接觸焊盤的間隔功能塊的整體形狀，可以作很大的變化。至少部分地由于制造考慮，接觸焊盤的整個配置也可以改變，制造方面的考慮包括(但不限于)形成某一特殊形狀接觸焊盤的難易性和形成某種給定形狀接觸焊盤所需的材料量。在一個實施例中，接觸焊盤的間隔功能塊可以具有微圓形的邊沿，使間隔功能塊的接觸區(qū)相對地平滑些。圖7a和7b是按照本發(fā)明實施例的帶圓形間隔功能塊的接觸焊盤的概略示圖。圖7a的接觸焊盤720包括圓形間隔功能塊730，而圖7b的接觸焊盤750包括圓形間隔功能塊760和圓形缺口770。當(dāng)可以用蝕刻處理形成這兩種接觸焊盤720和750時，也可對接觸焊盤750進(jìn)行定形，從而如果用粘貼處理形成接觸焊盤750，相鄰接觸焊盤的間隔功能塊(未示出)實際上也可以由從缺口770上移去的材料構(gòu)成。
圖8a和8b是按照本發(fā)明另一個實施例的帶有圓形間隔功能塊的接觸焊盤的概略示圖。圖8a的接觸焊盤820包括帶有基本為圓形尖端的間隔功能塊830，而圖8b的接觸焊盤850包括帶有基本為圓形尖端的間隔功能塊860和對應(yīng)形狀的缺口870。可以用蝕刻處理來形成接觸焊盤820和850。雖然接觸焊盤820和850兩者都可用粘貼處理形成，但接觸焊盤850特別適合于用粘貼處理形成，因為接觸焊盤850包括缺口870，該缺口定形成使相鄰接觸焊盤的間隔功能塊實質(zhì)上由從缺口870移去的材料構(gòu)成。
在焊接過程中，雖然一般將接觸焊盤的相對較小的部分(例如約小于百分之五)設(shè)置成能與另一個接觸焊盤接觸，但有時可能希望接觸焊盤的大部分能與另一個接觸焊盤接觸。當(dāng)與一個元件相聯(lián)的接觸焊盤的大部分和與電路板相聯(lián)的接觸焊盤相接觸時，則將與元件接觸焊盤相聯(lián)的間隔功能塊定形成具有更多堅固的接觸區(qū)。圖9a和9b是按照本發(fā)明實施例帶有間隔功能塊的接觸焊盤的概略示圖，該間隔功能塊具有相當(dāng)堅固的接觸區(qū)。如所示的，接觸焊盤920和950分別包括基本為方形的間隔功能塊930和960。將間隔功能塊930和960設(shè)置成使間隔功能塊930和960的底部與電路板的接觸焊盤接觸。接觸焊盤950也包括缺口970，可以將該缺口設(shè)置成有利于進(jìn)行粘貼處理，以完成從一片接觸材料粘貼接觸焊盤950。
帶有間隔物的接觸焊盤一般可應(yīng)用于將接觸焊盤或引腳焊接到一個表面(例如另一個接觸焊盤或另一個引腳)的幾乎任何系統(tǒng)。在一個實施例中，如上所述的，帶有間隔功能塊的接觸焊盤可以并入半導(dǎo)體封裝，其中該半導(dǎo)體封裝連接于印刷電路板上。如那些技術(shù)熟練的人員理解的，許多裝置，例如，電子裝置和存儲器裝置，使用電路板，其中將各種元件焊接到電路板上。含有利用帶間隔功能塊的接觸焊盤的元件的一種裝置的例子是非易失性存儲器裝置，例如快閃存儲卡。快閃存儲卡可包括一塊電路板，在該電路板上可焊接控制器或快閃存儲芯片，其中一種或兩種可以包括帶有間隔功能塊的接觸焊盤。
通常，當(dāng)非易失性存儲裝置(例如包含帶有間隔功能塊的接觸焊盤的存儲卡)接入主機(jī)系統(tǒng)時，主機(jī)系統(tǒng)可以與非易失性存儲裝置進(jìn)行通信，以使比特位寫到該非易失性存儲裝置內(nèi)，從該存儲裝置中讀出，或者刪除。先參考圖10，將描述一種普通的主機(jī)系統(tǒng)，該主機(jī)系統(tǒng)包括非易失性存儲裝置，例如小型快閃存儲卡。主機(jī)或計算機(jī)系統(tǒng)100一般包括系統(tǒng)總線104，它允許微處理器108、隨機(jī)存取存儲器(RAM)112和輸入/輸出電路116進(jìn)行通信。應(yīng)當(dāng)理解的是，主機(jī)系統(tǒng)100通?？砂ㄆ渌考?，顯示器和網(wǎng)絡(luò)裝置，為了簡化，未顯示出這些部件。
主機(jī)系統(tǒng)100能夠捕獲的信息包括(但不局限于)靜止圖像信息、音頻信息和視頻圖像信息。這些信息可以被實時捕獲，并可以無線方式發(fā)送給主機(jī)系統(tǒng)。而主機(jī)系統(tǒng)100基本上可以是任何系統(tǒng)，主機(jī)系統(tǒng)100通常是諸如數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)、蜂窩式通信裝置、音頻播放機(jī)、視頻播放機(jī)或計算機(jī)系統(tǒng)之類的一種系統(tǒng)。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，一般主機(jī)系統(tǒng)100基本可以是能存儲數(shù)據(jù)或信息并恢復(fù)數(shù)據(jù)或信息的任何系統(tǒng)。
主機(jī)系統(tǒng)100也可以是僅能捕獲數(shù)據(jù)或僅能恢復(fù)數(shù)據(jù)的一種系統(tǒng)。即，主機(jī)系統(tǒng)100可以是一種存儲數(shù)據(jù)的專用系統(tǒng)，或者主機(jī)系統(tǒng)100可以是一種讀取數(shù)據(jù)的專用系統(tǒng)。作為例子，主機(jī)系統(tǒng)100可以是存儲記錄器，該存儲記錄器基本上僅能記錄或存儲數(shù)據(jù)。另外，主機(jī)系統(tǒng)100可以是例如MP3播放機(jī)之類的一種裝置，該裝置通常設(shè)置成只能讀取或恢復(fù)數(shù)據(jù)，但不能捕獲數(shù)據(jù)。
在一個實施例中，非易失性存儲裝置120是一種可移動的非易失性存儲裝置，通常與總線104連接，以通過輸入/輸出電路接口130存儲信息。如那些技術(shù)熟練人士所明白的，輸入/輸出接口130通常是一個閱讀器或適配器，可用來減小總線104上的負(fù)載。非易失性存儲裝置120包括非易失性存儲器124和存儲控制系統(tǒng)128。在一個實施例中，可在單芯片或電路小片上(例如包含帶有間隔功能塊的接觸焊盤的單芯片)上實現(xiàn)非易失性存儲裝置120。另外，可以在多芯片模塊或多個可一起用作非易失性存儲裝置120的離散元件上實現(xiàn)非易失性存儲裝置120。下面參考圖11詳細(xì)描述非易失性存儲裝置120的一個實施例。
將非易失性存儲器124設(shè)置成能儲存數(shù)據(jù)，從而在需要時能夠訪問或讀取這些數(shù)據(jù)。雖然應(yīng)當(dāng)明白，非易失性存儲器124內(nèi)的某些數(shù)據(jù)是不可刪除的，但合適的時候也可刪除在非易失性存儲器124中儲存的數(shù)據(jù)。通常由存儲控制系統(tǒng)128控制儲存數(shù)據(jù)、讀取數(shù)據(jù)和刪除數(shù)據(jù)的過程。
一般將非易失性存儲裝置120描述為包括一個存儲控制系統(tǒng)128，即控制器。非易失性存儲裝置120常包括用于非易失性存儲器124和存儲控制系統(tǒng)128(即控制器)功能中的分離芯片。作為例子，雖然包括(但不局限于此)PC卡、小型快閃卡、多媒體卡和安全數(shù)字卡的非易失性存儲裝置含有在分離芯片上實現(xiàn)的控制器，但其它的非易失性存儲裝置可以不含有在分離芯片上實現(xiàn)的控制器。在一非易失性存儲裝置120不含有分離存儲器和控制芯片的實施例中，該存儲和控制功能可以集成到單一的芯片內(nèi)，如那些技術(shù)熟練的人員將理解的。
參考圖11，將詳細(xì)描述按照本發(fā)明實施例的非易失性存儲裝置120。如上所述，非易失性存儲裝置120包括非易失性存儲器124和存儲控制系統(tǒng)128。存儲器124和控制系統(tǒng)128，或控制器，是非易失性存儲裝置120的主要部件。存儲器124可以是在半導(dǎo)體襯底上形成的存儲單元陣列，其中，通過將兩個或多個電荷電平中的一個儲存到存儲單元的單個儲存元件內(nèi)，將一個或多個比特數(shù)據(jù)儲存在單個存儲單元內(nèi)。非易失快閃電擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)是用于這種系統(tǒng)的一種普通型存儲器的例子。
控制系統(tǒng)128在總線15上與用存儲器系統(tǒng)儲存數(shù)據(jù)的主機(jī)系統(tǒng)或其他系統(tǒng)進(jìn)行通信。總線15通常是圖10的總線104的一部分?？刂葡到y(tǒng)128也控制包括存儲單元陣列11的存儲器124的操作，以寫入由主機(jī)提供的數(shù)據(jù)，讀取由主機(jī)請求的數(shù)據(jù)，并執(zhí)行工作存儲器124中的各種輔助處理的功能。控制系統(tǒng)128通常包括通用微處理器，其含有相關(guān)的非易失軟件存儲器、各種邏輯電路等。還經(jīng)常包括一個或多個狀態(tài)機(jī)，用于控制特定程序的性能。
通常由控制系統(tǒng)128經(jīng)地址譯碼器17對存儲單元陣列11進(jìn)行編址。譯碼器17將正確的電壓施加到陣列11的門電路和位線，對由控制系統(tǒng)128編址的一組存儲單元編程以進(jìn)行寫數(shù)據(jù)、讀取數(shù)據(jù)或刪除。附加電路19包括可編程驅(qū)動器，該驅(qū)動器控制施加到陣列上的電壓，該陣列取決于編程給編址單元組中的數(shù)據(jù)。電路19還包括從該編址存儲單元組讀取數(shù)據(jù)所需的檢測放大器和其他電路。有待編程進(jìn)陣列11的數(shù)據(jù)，或剛從陣列11讀取的數(shù)據(jù)通常儲存在控制系統(tǒng)128內(nèi)的緩沖存儲器21中?？刂葡到y(tǒng)128經(jīng)常還含有用于臨時存儲命令和狀態(tài)數(shù)據(jù)等的各種寄存器。
將陣列11劃分為眾多存儲單元模塊O-N。如同快閃EEPROM系統(tǒng)中普遍使用的，該模塊是刪除的單位。即每個模塊含有可一起刪除的最小數(shù)量的存儲單元。每個存儲塊通常劃分為許多頁，也如圖10所述。頁是編程的單位。即，將數(shù)據(jù)寫進(jìn)最小為一頁的存儲單元中的一次基本操作。一個或多個扇區(qū)的數(shù)據(jù)通常存儲在每頁內(nèi)。如圖11所示，一個扇區(qū)包括用戶數(shù)據(jù)和頭數(shù)據(jù)。頭數(shù)據(jù)通常包括糾錯碼(ECC)，從扇區(qū)的用戶數(shù)據(jù)中計算該糾錯碼(ECC)。當(dāng)將數(shù)據(jù)編程進(jìn)陣列11時，控制系統(tǒng)128的一部分23計算ECC，并且當(dāng)數(shù)據(jù)從陣列11讀出時，也檢查ECC。另外，將ECC存儲在與它們從屬的用戶數(shù)據(jù)不同的頁內(nèi)，或不同的模塊內(nèi)。
一個扇區(qū)的用戶數(shù)據(jù)通常為512字節(jié)，相當(dāng)于磁盤驅(qū)動器一個扇區(qū)的大小。頭數(shù)據(jù)通常為附加的28字節(jié)。最普遍地，每頁包含一個扇區(qū)的數(shù)據(jù)，但兩個或多個扇區(qū)也可形成一頁。由大量的頁構(gòu)成一個模塊，例如從8頁到高達(dá)512頁、1024頁或更多的頁數(shù)。選擇模塊數(shù)，以為存儲系統(tǒng)提供所需的數(shù)據(jù)存儲能力。通常將陣列11劃分成幾個子陣列(未示出)，每個子陣列包含一定比例數(shù)的模塊，這些子陣列互相一定程度地獨立工作，以提高各種存儲操作中的平行程度。例如，在美國專利號為5,890,192中描述了利用多子陣列的例子，這里結(jié)合該專利作參考。
雖然只描述了本發(fā)明的幾個實施例，但應(yīng)當(dāng)理解，可以用許多其它的特殊形式來實現(xiàn)本發(fā)明，只要它們并沒有脫離本發(fā)明的精神和范圍。作為例子，當(dāng)將快閃存儲卡描述為含有帶有間隔功能塊接觸焊盤的元件或封裝時，具有間隔功能塊接觸焊盤的元件或封裝可以用于各種不同的系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)理解，帶有間隔功能塊的接觸焊盤可基本上并入到任何需要控制或嚴(yán)格要求的應(yīng)用中，在該系統(tǒng)中，由一個焊接點連接接觸焊盤之間的間隙，即焊接點的厚度。
將與間隔功能塊相關(guān)的尺寸描述為含有某一基本等于所需焊接材料層厚度的高度以及一個其面積小于或近似等于接觸焊盤總面積的一個預(yù)定百分?jǐn)?shù)的接觸表面。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，與間隔功能塊有關(guān)的尺寸可在很大范圍內(nèi)變化。
雖然一般將間隔功能塊描述為包含在與諸如半導(dǎo)體封裝、電路小片或硅芯片元件之類的元件相關(guān)的接觸焊盤內(nèi)，但該間隔功能塊也可位于與印刷電路板相關(guān)的接觸焊盤上。換句話說，可以用含有間隔功能塊的焊盤或引腳形成印刷電路板。這種印刷電路板可以與帶有傳統(tǒng)焊盤的元件連接或焊接，從而通過使用與該印刷板相關(guān)的間隔功能塊來有效地控制電路板焊盤和元件焊盤之間的間隙。
此外，帶有間隔功能塊的接觸焊盤通常包含在幾乎任意的襯底上，例如半導(dǎo)體封裝或電路板上，并且有待于連接或焊接到另外的襯底。例如，包含帶有間隔功能塊的接觸焊盤的半導(dǎo)體封裝或硅芯片可連接到另一個(例如比較大的)半導(dǎo)體封裝。
一般而言，包含帶有間隔功能塊的接觸焊盤的半導(dǎo)體封裝或芯片可以具有多個帶有間隔功能塊的接觸焊盤，這些接觸焊盤每個都有特定的尺寸。即，幾乎所有與一特殊半導(dǎo)體封裝相關(guān)的接觸焊盤可以含有相同的間隔功能塊。然而，在一個實施例中，一塊特殊半導(dǎo)體封裝可以在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下含有不同間隔功能塊的接觸焊盤。
帶有間隔功能塊的接觸焊盤可以并入一個封裝中，該封裝可嵌入底座中。換句話說，可使用間隔功能塊用于在封裝和底座之間提供可靠的點接觸，封裝可并入該底座。作為例子，通過配置，將底座設(shè)置成能接受存儲元件，以包括存儲元件的插座。當(dāng)?shù)鬃?例如與彈性表面相關(guān)的底座)或存儲元件包含帶有間隔功能塊的接觸焊盤時，一旦存儲元件插入底座，則間隔功能塊就能有效地提高存儲元件的接觸焊盤和底座接觸焊盤之間點接觸的可靠性。當(dāng)間隔功能塊與底座的接觸焊盤的一部分接觸時，即使不設(shè)置帶有間隔功能塊的接觸焊盤來焊接到底座的接觸焊盤上，也能實現(xiàn)可靠的點接觸。
因此，將本發(fā)明的例子看作描述性的，而不是限制性的，并且本發(fā)明不受這兒給出的詳細(xì)描述的限止，但可以在附加權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種電氣封裝，其特征在于，包括一個實體，設(shè)置所述實體，以包含電氣線路；及一個接觸件，所述接觸件基本上設(shè)置在所述實體上，所述接觸件包括接觸實體和接觸功能塊，其中所述接觸功能塊是基本從所述接觸實體延伸出來的凸出部分，設(shè)置所述接觸件以接觸外部表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣封裝，其特征在于，所述電氣封裝是半導(dǎo)體封裝、硅芯片、電路小片和電路板中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣封裝，其特征在于，所述外部表面是外部接觸件，并設(shè)置所述接觸功能塊，以使所述接觸體與所述外部接觸件基本隔開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電氣封裝，其特征在于，所述接觸實體具有一個表面區(qū)，而所述接觸功能塊包括具有第二個表面區(qū)的接觸面，設(shè)置所述接觸面，使其與所述外部表面接觸，所述第二表面區(qū)比所述第一表面區(qū)小約20多倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電氣封裝，其特征在于，設(shè)置所述接觸功能塊，使所述接觸實體與所述外部接觸件隔開一段約0.002英寸和約0.003英寸之間的間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣封裝，其特征在于，所述接觸實體和所述接觸功能塊是電連接的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電氣封裝，其特征在于，所述接觸件是鍍金的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣封裝，其特征在于，所述電氣封裝是存儲卡元件，它包含非易失性存儲器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電氣封裝，其特征在于，所述存儲卡是從由安全數(shù)字卡、小型快閃卡、多媒體卡、智能介質(zhì)卡和記憶棒卡組成的所述組中選擇的一種。
10.一種組件，其特征在于，包括第一封裝，所述第一封裝包含第一電氣接觸件，所述第一電氣接觸件具有一個接觸面；及第二封裝，所述第二封裝包含第二電氣接觸件，所述第二電氣接觸件含有實體部分和間隔部分，其中，設(shè)置所述間隔部分使其與所述第一電氣接觸件的所述接觸面接觸，以確定所述第一電氣接觸件的所述接觸面和所述第二電氣接觸件的所述實體部分之間的間距。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件，其特征在于，所述第一電氣接觸件的所述接觸面和所述第二電氣接觸件的所述實體部分之間的所述間距在約0.002英寸和約0.003英寸之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件，其特征在于，還包括焊接材料層，設(shè)置所述焊接材料層，以使所述第一電氣接觸件連接到所述第二電氣接觸件，其中，將所述焊接材料層設(shè)置在所述第一電氣接觸件的所述接觸面和所述第二電氣接觸件的所述實體部分之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組件，其特征在于，所述焊接材料層的厚度基本由所述間隔部分的高度確定。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組件，其特征在于，所述間隔部分具有接觸面，當(dāng)所述焊接材料層使第一電氣接觸件與第二電氣接觸件向連接時，設(shè)置所述間隔部分的所述接觸面，使其與所述第一電氣接觸件的所述接觸面接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件，其特征在于，所述間隔部分和所述實體部分是單一的薄片。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件，其特征在于，所述第二電氣接觸件是鍍金的。
17.按照權(quán)利要求10所述的組件，其特征在于，所述第一封裝是半導(dǎo)體封裝、電路小片、硅芯片和印刷電路板中的一件。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件，其特征在于，所述第二封裝是半導(dǎo)體封裝、電路小片、硅芯片和印刷電路板中的一件。
19.一種電氣封裝，其特征在于，包括一個實體；及至少一個接觸件，所述接觸件基本連接于所述實體，所述接觸件包括第一表面和第二表面，其中所述第二表面基本是所述第一表面的凸出部分，設(shè)置所述第二表面與外部表面接觸，以基本防止所述外部表面與所述第一表面接觸。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電氣封裝，其特征在于，所述接觸件包括一個功能塊和一個實體，所述功能塊含有所述第二表面，所述實體含有所述第一表面，用所述實體整體地形成所述功能塊。
全文摘要
披露了用于控制有待連接的接觸焊盤或引腳之間間距的方法和裝置。按照本發(fā)明的一個方面，電氣封裝包括實體和接觸件。該實體包括例如連線的電路。該接觸件設(shè)置在該實體上，并包括一個接觸實體和一個接觸功能塊。該接觸功能塊是基本從該接觸實體延伸的凸出部分，并設(shè)置成與外部表面接觸。在一個實施例中，該外部表面是一個外部接觸件，并且該接觸功能塊設(shè)置成使該接觸實體與該外部接觸件基本隔開。
文檔編號H01R12/16GK1457226SQ0313092
公開日2003年11月19日 申請日期2003年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月8日
發(fā)明者R·F·沃倫斯 申請人:三因迪斯克公司