專利名稱：用于微電子組件的插座的制作方法
背景技術(shù)：
1)發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于微電子組件(microelectronic component)的插座。
2)相關(guān)技術(shù)的討論通常，在硅晶片中和硅晶片上加工集成電路，隨后將所述硅晶片分割成單個(gè)的管芯(die)。為了剛性的目的以及向集成電路提供電源、接地和信號(hào)，微電子管芯被安裝在封裝襯底上。封裝襯底被插入安裝在母板上的插座的保持結(jié)構(gòu)(holding formation)中，其中，封裝襯底相對(duì)側(cè)上的接觸體(contact)與插座的保持結(jié)構(gòu)中的接觸體電連接。
所述插座在插座本體中具有多個(gè)開口。電導(dǎo)體被插入所述開口中并與插座中的電氣層(electrical plane)相接觸，并且還用來(lái)與封裝襯底上的下接觸體電連接。所述電導(dǎo)體還具有在插座下側(cè)上的相對(duì)的接觸體，以電連接到承載襯底上的上接觸體。所述插座包括夾具，當(dāng)封裝襯底被插入所述插座的保持結(jié)構(gòu)中時(shí)，所述夾具在封裝襯底的接合區(qū)(land)上生成力，以對(duì)抗由所述電導(dǎo)體的彈簧部分產(chǎn)生的力。
多個(gè)電導(dǎo)體可以向集成電路提供電源、接地或者信號(hào)。例如，多個(gè)電接觸電源層的電導(dǎo)體全部被電連接，并且與接地和信號(hào)層電不連接。
以前的插座技術(shù)的缺點(diǎn)曾經(jīng)一直遭遇當(dāng)前的功率傳輸要求。當(dāng)前的高功率傳輸要求等同于電接觸體處的高電阻和電感，導(dǎo)致對(duì)集成電路的功率傳輸和性能的下降。


本發(fā)明通過(guò)參照附圖的實(shí)施例的方式來(lái)進(jìn)行描述，其中圖1是微電子系統(tǒng)(microelectronic assembly)的部件的透視圖，包括構(gòu)成微電子組件的微電子管芯和封裝襯底，插座以及承載襯底；圖2是詳細(xì)的插座剖視圖，包括多個(gè)要被插入的電導(dǎo)體和插座本體；圖3是圖2的插座的剖視圖，示出了多個(gè)電導(dǎo)體插入插座本體；圖4是已組裝的微電子系統(tǒng)的頂視圖，所述微電子系統(tǒng)的部件由構(gòu)成微電子組件的微電子管芯和封裝襯底，插座以及承載襯底(carrier substarte)組成；圖5是圖4的已組裝微電子系統(tǒng)的側(cè)視圖，包括構(gòu)成微電子組件的微電子管芯和封裝襯底，插座以及承載襯底；圖6是封裝襯底、插座和承載襯底的剖視圖，示出了在組裝期間，響應(yīng)于封裝襯底插入的彈簧部分的移動(dòng)。
具體實(shí)施例方式
附圖中的圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的微電子系統(tǒng)10，所述微電子系統(tǒng)10包括承載襯底12，插座14以及微電子組件16。
圖2更詳細(xì)地示出了插座14的部件，包括插座本體18、電源導(dǎo)體20、接地導(dǎo)體22和信號(hào)導(dǎo)體24以及多個(gè)電導(dǎo)體26。
插座本體18包括交替的絕緣和傳導(dǎo)層。所述傳導(dǎo)層包括電源導(dǎo)體20、接地導(dǎo)體22和信號(hào)導(dǎo)體24。插座本體18具有水平基座部分28和垂直側(cè)壁30，所述水平基座部分28和垂直側(cè)壁30共同形成用于接收微電子組件16的凹口保持結(jié)構(gòu)32。在基座部分28和插座本體18中形成水平間隔的垂直延伸開口34的陣列。
電源導(dǎo)體20包括水平電源層36和多個(gè)垂直襯38P(i)和38P(ii)。電源層36被形成在水平基座部分28的上表面上。垂直襯38P(i)和38P(ii)裝襯在兩個(gè)相應(yīng)的開口34內(nèi)。電源層36被連接至所有垂直襯38P(i)和38P(ii)，并且與接地導(dǎo)體22和信號(hào)導(dǎo)體24電不連接(electrically disconnected)。
接地導(dǎo)體22包括水平接地層40和多個(gè)垂直襯38G(i)和38G(ii)。接地層40被形成在插座本體18的下平面上。垂直襯38G(i)和38G(ii)裝襯在兩個(gè)相應(yīng)的開口34內(nèi)。接地層40被連接至所有垂直襯38G(i)和38G(ii)。
信號(hào)導(dǎo)體24包括水平信號(hào)層42和多個(gè)垂直襯38S(i)和38S(ii)。信號(hào)層42被形成在電源層20和接地層22之間，并且與插座本體18的電源導(dǎo)體20和接地導(dǎo)體22電絕緣。垂直襯38S(i)和38S(ii)裝襯在兩個(gè)相應(yīng)的開口34內(nèi)。信號(hào)導(dǎo)體24被連接至所有垂直襯38S(i)和38S(ii)。
每個(gè)電導(dǎo)體26包括相應(yīng)的彈簧部分44、互連件(interconnect element)46、阻擋件(stopcomponent)48、焊球50和凸起52。彈簧部分44從互連件46的中央向上延伸并且具有比開口34中的一個(gè)更小的直徑。互連件46具有比開口34的直徑稍小的直徑。阻擋件48具有比開口34的直徑更大的直徑。焊球50被定位在阻擋件48的底部表面。
每個(gè)凸起52周邊地環(huán)繞相應(yīng)互連件46的外表面。從阻擋件48到第一最低凸起52P(i)的距離D1針對(duì)所有的互連件46基本上是相同的。另外，到第二較高凸起52P(ii)的距離D2針對(duì)每個(gè)互連件46基本上是相同的高度。
如圖3示出的那樣，彈簧部分44進(jìn)入開口34，互連件46跟隨其后。凸起52與開口34的側(cè)面摩擦配合，來(lái)接觸電源20、接地22或者信號(hào)導(dǎo)體24。阻擋件48限制每個(gè)相應(yīng)的電導(dǎo)體26進(jìn)入插座本體18中的距離。然后，彈簧部分44延伸這一相同距離進(jìn)入凹口保持結(jié)構(gòu)32并且隨后被彎曲(如圖6所示)。焊球50被定位在阻擋件48的底部表面，并且如圖6所示，每個(gè)相應(yīng)的焊球50被電連接到承載襯底12的相應(yīng)的上載體接觸端子60。
電導(dǎo)體26A和26B電連接到電源導(dǎo)體20并且與接地導(dǎo)體20和信號(hào)導(dǎo)體22電不連接。電導(dǎo)體26C和26D電連接到接地導(dǎo)體22并且與電源導(dǎo)體20和信號(hào)導(dǎo)體22電不連接。電導(dǎo)體26E和26F被電連接到信號(hào)導(dǎo)體24并且與電源導(dǎo)體20和接地導(dǎo)體24電絕緣。
圖4和5示出了微電子系統(tǒng)10的部件，所述部件包括承載襯底12、插座14、微電子組件16，但還包括夾具58。所述微電子組件包括封裝襯底54和安裝到所述封裝襯底54的微電子管芯56。
封裝襯底54稍小并且緊配合于插座14的插座保持結(jié)構(gòu)32中。微電子管芯56具有下端子接觸體，所述下端子接觸體在電氣上和結(jié)構(gòu)上被連接到封裝襯底54的上端子接觸體，由此，封裝襯底54給微電子組件16提供結(jié)構(gòu)剛性，并且提供到形成在微電子管芯56中的集成電路以及來(lái)自形成在微電子管芯56中的集成電路的電通信。
夾具58被定位在側(cè)壁30之外并且安裝在插座14上。微電子組件16被放低進(jìn)入插座保持結(jié)構(gòu)32中，夾具58在封裝襯底54上施加力，所述力與彈簧部分44生成的力相反，將電導(dǎo)體的彈簧部分44壓下，導(dǎo)致高質(zhì)量的電連接。
圖6示出微電子組件16的封裝襯底54插入插座保持結(jié)構(gòu)32。每個(gè)相應(yīng)的彈簧部分44壓下，電接觸相應(yīng)的封裝端子62，所述相應(yīng)的封裝端子62形成在微電子組件16的封裝襯底54的下側(cè)上。承載襯底12，包括上載體接觸端子60，每個(gè)分別接觸插座14的相應(yīng)焊球50。
在使用中，所述插座提供到集成電路以及來(lái)自所述集成電路的電荷傳送。通過(guò)承載襯底12上載體接觸端子60，電流由插座14接收并且到相應(yīng)的焊球50。相應(yīng)電導(dǎo)體26的互連件46通過(guò)焊球50接收電荷，并且發(fā)送(emit)給相應(yīng)的已電連接的導(dǎo)體(電源、接地或者信號(hào))，通過(guò)彈簧部分44發(fā)送給封裝襯底54的封裝端子62，以及通過(guò)凸起52發(fā)送給電導(dǎo)體26的第二已電連接的互連件。
功率通過(guò)已電連接的電導(dǎo)體26A和26B，而與接地和信號(hào)層電不連接，接地通過(guò)已電連接的電導(dǎo)體26C和26D，而與電源和信號(hào)層電不連接，而信號(hào)通過(guò)已電連接的電導(dǎo)體26E和26F，而與接地和信號(hào)隔絕。
封裝襯底54上的封裝端子62將接收到的電荷從彈簧部分44傳送到微電子管芯56。微電子管芯56具有下端子接觸體，所述下端子接觸體在電氣上和結(jié)構(gòu)上被連接到封裝襯底54的上端子接觸體。所述微電子管芯提供到集成電路和來(lái)自集成電路的電通信，所述集成電路形成在微電子管芯56中。
集成電路在具體的頻率下運(yùn)行。頻率將確定在給定的計(jì)算機(jī)中指令被計(jì)算得有多快。計(jì)算機(jī)處理大量的信息并且在越高速率下處理，需要越高的功率。為了滿足增加的功率需求，減少電寄生效應(yīng)是必要的。所述插座設(shè)計(jì)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)包括以允許電荷橫向流動(dòng)的方式在插座本體18中嵌入多個(gè)層，這一點(diǎn)降低了電阻、電感量并且產(chǎn)生了向集成電路更有效率的功率傳輸。
所述插座設(shè)計(jì)還提供精確的有成本效益的組裝便捷性。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是它提供每個(gè)電導(dǎo)體26的插入的能力，其中每個(gè)電導(dǎo)體26具有位于離阻擋件48基本上相同距離的第一組凸起52P(i)，而被定位得比第一組更高、在離阻擋件48基本上相同距離的第二組凸起52P(ii)可以被插入插座本體18中的任何開口34中，從而消除與電源20、接地22或者信號(hào)導(dǎo)體24在電連接方面的錯(cuò)誤以及在組裝期間區(qū)別互連件的需要。
盡管已經(jīng)描述并且在附圖中示出了某些示例性的實(shí)施方案，但應(yīng)該可以理解，這樣的實(shí)施方案對(duì)于本發(fā)明只是說(shuō)明性而不是限制性的，并且本發(fā)明不受限于示出和描述的具體構(gòu)造和排列，因?yàn)槟切┬薷氖潜绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員可以想到的。
權(quán)利要求
1.一種插座，包括插座本體，所述插座本體具有插座保持結(jié)構(gòu)和在所述插座本體中的多個(gè)水平間隔的插座開口；由所述插座本體承載的第一和第二電不連接的導(dǎo)體；多個(gè)互連件；在每個(gè)互連件側(cè)表面上的至少第一凸起，每個(gè)互連件被插入相應(yīng)的插座開口中，其中，在所述相應(yīng)互連件上的所述相應(yīng)凸起摩擦地接觸所述相應(yīng)開口的表面，分別被電連接到所述第一和第二導(dǎo)體的第一和第二組互連件；在所述插座本體下側(cè)上的下插座接觸體，所述下插座接觸體被電連接到所述互連件；以及在所述插座本體上側(cè)上的所述結(jié)構(gòu)中的上插座接觸體，所述上插座接觸體被電連接到所述互連件，所述第一組中選定的互連件上的所述第一凸起與第二組中選定的互連件上的所述第一凸起處于基本上相同的高度。
2.如權(quán)利要求1所述的插座，其中所述插座保持結(jié)構(gòu)由凹口和側(cè)壁形成。
3.如權(quán)利要求2所述的插座，還包括保持在所述插座的所述凹口中的多個(gè)彈簧，每個(gè)上插座接觸體在相應(yīng)的彈簧上。
4.如權(quán)利要求3所述的插座，其中，一旦被插入，用于保持微電子封裝的裝置相對(duì)于所述彈簧力使所述彈簧變形。
5.如權(quán)利要求1所述的插座，所述第一電不連接導(dǎo)體包括電源層和襯，所述襯在所述第一組的所述插座開口的一個(gè)中。
6.如權(quán)利要求5所述的插座，所述第二電不連接導(dǎo)體包括接地層和襯，所述襯在所述第二組的所述插座開口的一個(gè)中。
7.如權(quán)利要求6所述的插座，還包括與所述電源和接地層在不同高度的絕緣層。
8.如權(quán)利要求7所述的插座，還包括信號(hào)互連件以及除所述電源和接地層以外的第三層，所述第三層被連接到所述信號(hào)互連件，與所述電源和接地層電隔絕，所述第三層傳導(dǎo)信號(hào)。
9.如權(quán)利要求1所述的插座，還包括位于每個(gè)互連件基座的阻擋件，以限制所述相應(yīng)的互連件被插入所述插座開口中的距離。
10.如權(quán)利要求9所述的插座，其中在所述第一和第二組互連件中的每個(gè)互連件上，所述阻擋件和所述凸起之間的所述距離處在基本上相同的高度。
11.如權(quán)利要求1所述的插座，包括所述第一組的所述選定互連件上的第二凸起和所述第二組的所述選定互連件上的第二凸起。
12.如權(quán)利要求11所述的插座，其中所述的多個(gè)第二凸起在基本上相同的高度。
13.如權(quán)利要求12所述的插座，其中所述第一組的所述選定互連件的所述多個(gè)凸起與所述第二組上的所述多個(gè)凸起電不連接。
14.如權(quán)利要求1所述的插座，還包括焊球，每個(gè)所述焊球被附著到相應(yīng)的互連件，每個(gè)所述焊球具有下表面，所述下表面形成所述下插座接觸體中相應(yīng)的一個(gè)。
15.一種構(gòu)成用于微電子組件的插座的方法，包括將多個(gè)互連件插入插座本體相應(yīng)的插座開口中，每個(gè)互連件上的凸起摩擦地接觸所述開口，所述互連件的第一組上的所述凸起接觸電源導(dǎo)體，而所述互連件的第二組上的所述凸起接觸接地導(dǎo)體并且與所述第一組的所述凸起在相同的高度。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括在第一和第二組互連件上基本上處于相同高度的第二凸起，其被插入所述插座開口中，分別接觸電源和接地層。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述互連件是相同的。
18.一種電子系統(tǒng)，包括載體，所述載體包括承載襯底和形成在所述承載襯底上的上載體接觸體；插座，所述插座包括插座本體，所述插座本體具有插座保持結(jié)構(gòu)和在所述插座本體中的多個(gè)水平間隔的插座開口；由所述插座本體承載的第一和第二電不連接的導(dǎo)體；多個(gè)互連件；在每個(gè)互連件側(cè)表面上的至少一個(gè)凸起，每個(gè)互連件被插入相應(yīng)的插座開口中，其中，所述相應(yīng)互連件上的所述相應(yīng)凸起摩擦地接觸所述相應(yīng)開口的表面，所述互連件的第一組被電連接到所述第一導(dǎo)體并與所述第二導(dǎo)體電不連接，并且所述互連件的第二組被電連接到所述第二導(dǎo)體并與所述第一導(dǎo)體電不連接，下插座接觸體在所述插座本體的下側(cè)上被電連接到所述互連件，每個(gè)所述下插座接觸體接觸相應(yīng)的上載體接觸體，并且上插座接觸體被電連接到在所述插座本體的上側(cè)上的所述結(jié)構(gòu)中的所述互連件，在所述第一組的所述互連件中的一個(gè)上的所述凸起與在所述第二組的所述互連件中的一個(gè)上的所述凸起在基本上相同的高度；微電子封裝，所述微電子封裝包括由所述插座保持結(jié)構(gòu)保持的封裝體、由所述封裝體保持的微電子電路，以及形成在所述封裝體的下側(cè)上并且被連接到所述微電子電路的封裝端子，每個(gè)封裝端子接觸所述上插座接觸體中相應(yīng)的一個(gè)。
全文摘要
提供一種用于微電子組件的插座。所述插座包括電源、接地和信號(hào)導(dǎo)體。它還包括多個(gè)電導(dǎo)體，每個(gè)電導(dǎo)體具有各自的阻擋件、互連件、彈簧部分和凸起。多個(gè)凸起在每個(gè)相應(yīng)的電導(dǎo)體之間是等同的并且在高度上相同。多個(gè)電導(dǎo)體被插入所述插座本體中的相應(yīng)開口，為了給集成電路提供電流的目的，通過(guò)摩擦配合的凸起，選定的多個(gè)電導(dǎo)體電連接到電源、接地或者信號(hào)層。在第一多個(gè)電導(dǎo)體通過(guò)相同的電源、接地或者信號(hào)導(dǎo)體被電連接的同時(shí)，它們還與第二多個(gè)電導(dǎo)體電不連接，所述第二多個(gè)電導(dǎo)體通過(guò)與所述第一多個(gè)電導(dǎo)體不同的其他導(dǎo)體來(lái)電連接。
文檔編號(hào)H01R12/50GK1922944SQ200580005178
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2005年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月18日
發(fā)明者蒂姆·倫弗羅, 克里斯·弗魯特斯奇 申請(qǐng)人:英特爾公司