專(zhuān)利名稱(chēng)：用于觸點(diǎn)陣列封裝插座組件的電觸點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種用于連接兩個(gè)電氣部件的電觸點(diǎn)，更具體地
說(shuō)，涉及用在觸點(diǎn)陣列封裝(LGA)插座組件中的電氣觸點(diǎn)。
背景技術(shù)：
竟?fàn)幒褪袌?chǎng)需求已經(jīng)繼續(xù)趨向于更快、更高性能的電氣系統(tǒng)，尤
其是關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。隨著印刷電路板設(shè)計(jì)中表面安裝技術(shù)的發(fā)展， 更高密度的電氣系統(tǒng)，包括更高密度的互聯(lián)部件，已被發(fā)展以滿(mǎn)足對(duì) 更高性能電氣系統(tǒng)的增長(zhǎng)需求。例如， 一個(gè)這樣的系統(tǒng)是觸點(diǎn)陣列封 裝(LGA)插座組件，其用于連接電路板和電子組件，諸如處理器。 LGA插座組件的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)就在于在通常手動(dòng)安裝或移除過(guò)程期 間，該組件不容易被損壞。
通常，LGA插座組件的部件包括LGA組件或模塊、插座接觸區(qū)、 以及電路板。所述LGA組件包括配合側(cè)上一系列的接觸區(qū)或觸板，所 述電路板通常包括一系列匹配的觸板。該插座接觸區(qū)包括在LGA組件 的觸板和所述電路板的觸板之間產(chǎn)生電連接的 一 系列電氣觸點(diǎn)。為了 保持能承載足夠電流的基本較低阻抗的互聯(lián)，垂直的壓力被持續(xù)地施 加在LGA組件上。
更確切地說(shuō)，在組件被置于插座接觸區(qū)的頂部上后，LGA組件施 加在第一和第二觸點(diǎn)位置之間使每個(gè)電觸點(diǎn)偏轉(zhuǎn)的法向垂直力。偏轉(zhuǎn) 的范圍確定了這些單獨(dú)部件的一定容限。如在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,卯5，377 和6,976,888中所示的已知的電觸點(diǎn)，其包括具有由此延伸的臂部的支 撐主體。該臂部通過(guò)在主體周?chē)郫B而形成。將所述臂部連接至所述 支撐主體的接點(diǎn)沿著在電路板和LGA組件之間延伸的軸被定向。這就 是所謂的側(cè)疊。該接點(diǎn)在與由LGA組件施加到所述臂部的力的方向相 同的方向上延伸。這樣，每當(dāng)該臂部被壓縮時(shí)，臂部不能?chē)@接點(diǎn)轉(zhuǎn) 動(dòng)。因此，傳統(tǒng)的電觸點(diǎn)具有有限的偏轉(zhuǎn)范圍，這就限制了 LGA部件 的容限。另外，傳統(tǒng)的電觸點(diǎn)在移除LGA組件之后不能返回至其未偏 移的初始位置。因此，期望有一種具有更大偏轉(zhuǎn)程度的電觸點(diǎn)，并且 其能經(jīng)受更大的壓力而不會(huì)永久變形。

發(fā)明內(nèi)容
電觸點(diǎn)包括被構(gòu)造成電連接至第 一 電氣部件的支撐主體。該支撐 主體包括緊靠第一電氣部件定位并基本上平行于該第一電氣部件表面 定向的彎曲區(qū)域。臂部從該彎曲區(qū)域延伸并遠(yuǎn)離該第 一 電氣部件至末 端。該臂部被構(gòu)造成從該支撐主體彎曲離開(kāi)并在靠近末端處接合第二 電氣部件。


圖1是包括根據(jù)示例性實(shí)施例形成的觸點(diǎn)陣列封裝(LGA)插座 組件的電氣系統(tǒng)的分解視圖。
圖2是如圖1所示的插座組件的部分放大圖。
圖3是可與圖1中的插座組件一同使用的電觸點(diǎn)的透視圖。
圖4是圖3中所示的電觸點(diǎn)的局部放大透視圖。
圖5是使用圖3中所示觸點(diǎn)的電氣系統(tǒng)的部件的橫截面視圖。
圖6是按照另一實(shí)施例形成的電觸點(diǎn)的后視圖。
圖7是圖6中所示的電觸點(diǎn)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了^J要照示例性實(shí)施例形成的電氣系統(tǒng)100。該電氣系統(tǒng) 100包括通過(guò)插座組件112與第二電氣部件104相互連接的第一電氣部 件102。該插座組件112允許該第一和第二電氣部件102、 104分別#皮 可移除地彼此耦接。
在所示的實(shí)施例中，所述第一電氣部件102由電路板114表示。 所述第二電氣部件104由諸如中央處理器(CPU)、微處理器，或特定 用途集成電路(ASIC)的電子組件110表示。插座組件112由觸點(diǎn)陣列封 裝(LGA)插座組件所表示。雖然插座組件112被圖示為將微處理器與電路板互聯(lián)，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，在此所能預(yù)料的范圍內(nèi)，需要 通過(guò)插座組件型連接器互聯(lián)的其他類(lèi)型的電子裝置或部件也可以用來(lái) 替代微處理器和/或電路板。該電子組件110被裝入插座組件112中并
通過(guò)電子組件110上的接口 116電連接至電路板114。
該插座組件112包括限定了接觸區(qū)域120的插座基部140。該插座 組件112還包括引導(dǎo)和固定其中的電子組件110的導(dǎo)架122。該插座接 觸區(qū)域120 ^皮固定在插座組件112中。該接觸區(qū)域120包括多個(gè)電觸 點(diǎn)200。電子組件110上的接口 116包括4妄合接觸區(qū)域120的配合面 130。該配合面130接合電觸點(diǎn)200以將電子組件110電連接至電路板 114上，下面將予以描述。
圖2是一部分接觸區(qū)域120的局部放大視圖。多個(gè)電觸點(diǎn)200被 表示成布置在插座基部140中。更確切地說(shuō)，電觸點(diǎn)200穿過(guò)限定在 插座基部140中的空腔142延伸。每個(gè)電觸點(diǎn)200包括在其末端具有 彎曲頂端228的可偏轉(zhuǎn)的接觸臂224。該接觸臂224穿過(guò)接觸空腔142 延伸。當(dāng)電子組件110 (圖1)與插座組件112配合時(shí)，插座組件112 中的電觸點(diǎn)200承受配合負(fù)荷。這將在下面進(jìn)一步予以論述，該配和 負(fù)荷偏轉(zhuǎn)接觸臂224以確保在每個(gè)電觸點(diǎn)200和電子組件UO之間建 立電連接。當(dāng)接觸臂224偏轉(zhuǎn)，該彎曲頂端228沿著電子組件110的 配合面130擦拭或滑動(dòng)。
在示例性實(shí)施例中，插座基部140包括從插座基部140的外表面 延伸的多個(gè)突起144。該突起144被靠近接觸臂224排列。當(dāng)接觸臂 224已被偏轉(zhuǎn)至預(yù)定點(diǎn)時(shí)，該突起144為配合面130提供前擋塊，從而 防止接觸臂224永久變形。
圖3和4示出了電觸點(diǎn)200的示例性實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中。 該電觸點(diǎn)200由諸如金屬合金的片狀材料壓印而成，這樣觸點(diǎn)200的 預(yù)成形的主體具有在外表面210和內(nèi)表面212之間延伸的基本上均勻 的厚度T。表面210和212通常是平坦的，但也可以具有壓印的凹陷或 印凹痕，以及機(jī)械凹槽或圖案。在被壓印之后，該電觸點(diǎn)200被形成 以包括接觸臂224和支撐主體202。該支撐主體202包括具有寬度為 W的基本成矩形的形狀(如圖3所示)。該支撐主體202還包括接合外 表面210和內(nèi)表面212的頂壁204 (圖3 )和相對(duì)的側(cè)壁206、 208。該支撐主體202可以包括徑向穿過(guò)支撐主體202的中心線(xiàn)220。如在此所 用，"中心線(xiàn)"一詞表示當(dāng)沿主體長(zhǎng)度延伸時(shí)，通常將主體的寬度對(duì)開(kāi) 的那條線(xiàn)。支撐主體202還包括定位在通常與頂壁204相對(duì)的支撐主 體202的端部上的彎曲區(qū)域216。該彎曲區(qū)域216通?？拷?，并基本上 平行于電路板114定位。更確切地說(shuō)，沿彎曲區(qū)域216的寬度延伸以 及沿著外表面210的切線(xiàn)214 (圖4中示出)基本上平行于電路板114 的外表面。如在此所使用的，詞語(yǔ)"基本上平行"表示小于或大約等于 30。。在一個(gè)實(shí)施例中，線(xiàn)214和電路板114的外表面所形成的角度小 于或大約等于10。。
側(cè)壁206、 208可以具有向外突出的保持凸塊222。該保持凸塊 222可以是沿著側(cè)壁206、 208被均勾的間隔并定位，這樣每個(gè)保持凸 塊222直接與在支撐主體202的寬度W的另一邊的另一個(gè)保持凸塊 222相對(duì)。因而，當(dāng)電觸點(diǎn)200 一皮插入接觸空腔142 (圖2)中時(shí)，保 持凸塊222接合接觸空腔142的周壁(未示出)。當(dāng)接觸臂224處于偏 轉(zhuǎn)位置時(shí)，該接合的保持凸塊222防止電觸點(diǎn)200的移動(dòng)。在另一些 實(shí)施例中，保持凸塊222不是均勻分布，而是被單獨(dú)成形并形成為以 接合或夾緊接觸空腔142的周壁。該保持凸塊222可以被削尖以?shī)A緊 接觸空腔142的壁部。
如圖3和4所示，該接觸臂224在彎曲區(qū)域216處被連接至支撐 主體202，并由此延伸。該接觸臂224通常遠(yuǎn)離電路板114延伸。在一 個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)在彎曲區(qū)域216處折疊而形成臂部224以使臂部224 和支撐主體202形成環(huán)部226。環(huán)部226形成了支撐主體202和接觸臂 224之間的間隙230。如圖4所示，該間隙230 ^皮限定為支撐主體202 的內(nèi)表面212和臂部224的鄰近的內(nèi)表面213之間的間隔。表面212 和表面213被分別標(biāo)號(hào)，然而應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是在示例性實(shí)施例中，表 面212和表面213在該片材形成之前是相同的表面。間隙230可以形 成凸出部分227以使在彎曲基本平形于支撐主體202的表面212之前 一部分臂部224或環(huán)部226向后朝支撐主體202彎曲。另外，間隙230 可以不包括凸出部分227,而是在支撐主體202和接觸臂部224之間保 持均勻的間隔，或另外，保持逐漸增加的間隔。
臂部224包括通過(guò)連接部分234相互連接的梁部232和指部236。梁部232平行于表面212延伸或遠(yuǎn)離表面212稍微傾斜延伸以使得間 隙230在表面212和表面213之間以恒定的比例慢慢增加。連接部分 234通常由彎曲部形成，在此彎曲部，臂部224以相對(duì)于表面212的一 定角度凸出以形成指部236。當(dāng)梁部232延伸至末端238時(shí)，指部236 的寬度變窄或成錐形。在一個(gè)實(shí)施例中，指部236包括彎曲的頂部228 其表面可以?xún)羝?gòu)造成以結(jié)合或與電子組件110 (如圖1所示)相匹配。 指部236還可以具有中心線(xiàn)240。在一個(gè)實(shí)施例中，中心線(xiàn)220和240 形成基本垂直于電路板114的表面的垂直平面2卯。如這里所4吏用的， 詞語(yǔ)"基本上垂直"表示指所形成的角度從大約60度至大約120度。該 垂直平面290包括與中心線(xiàn)220 —致的垂直軸292。在另一實(shí)施例中， 中心線(xiàn)220和240不共面。
圖3和4還示出了在側(cè)臂208中的一對(duì)切口 242。在切口 242之 間，腿部244從側(cè)臂208基本垂直地向外延伸。該腿部244朝向電路 板114延伸并在其端部形成配合接口 246。通過(guò)例子，配合接口 246可 以是焊板，該焊板包括用于將電觸點(diǎn)200固定至電路板114上的焊球 248。
圖5是圖示電觸點(diǎn)200電連接至電子組件110的觸板310上的電 氣系統(tǒng)100的組裝視圖。通過(guò)例子，電子組件110可包括硅層302和 連接其上的基體層304。硅層302可在所選擇的焊點(diǎn)處(未示出)被焊 接在基體層304上并且可以包括電子電路(未示出)?；w層304包括 位于電子組件110的配合面130處的基體表面306。在示例性實(shí)施例 中，基體表面306上置有大量的觸板310以選擇性的與各個(gè)電觸點(diǎn)200 相接觸。觸板310可被設(shè)置在基體層304中的通路之上或基體層304 的表面上的軌道處。硅層302中的電路包括直接端接至基體表面306 上的觸板310或者直接端接至基體層304中或基體表面306上的軌道 (未示出)的電連接。觸板310形成有目標(biāo)接觸區(qū)320，目標(biāo)接觸區(qū) 320可被構(gòu)造以限制彎曲頂端228越過(guò)觸4反310的平移。更確切地說(shuō)， 當(dāng)電子組件IIO被裝載在插座組件112 (圖1)中時(shí)，目標(biāo)接觸區(qū)320 可被按壓和/或向內(nèi)彎曲以保持彎曲頂端228以確保在所有公差情況下 彎曲頂端228保持與其各個(gè)觸板310配合。
當(dāng)彎曲頂端228被配合至接觸區(qū)320時(shí)，按壓力F把彎曲頂端228向下推向電鴻4反114。這樣，臂部224在彎曲區(qū)域216處相對(duì)于支撐主 體202彎曲。因?yàn)閺澢鷧^(qū)域216 ^皮靠近電游4反114定位并一皮如此定 向，觸點(diǎn)200被提供最大實(shí)體以形成功能型的梁部長(zhǎng)度，其允許更大 程度的偏轉(zhuǎn)。該臂部224也可沿其長(zhǎng)度彎曲。彎曲區(qū)域216包括沿臂 部224的寬度W (附圖3 )延伸的應(yīng)力軸330。在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)力 軸330基本上平行于電路板114的表面。力F產(chǎn)生了使臂部224彎曲 或圍繞應(yīng)力軸330輕微轉(zhuǎn)動(dòng)的彎曲力。而且，如附圖5中所示，臂部 224可以繞兩個(gè)另外的應(yīng)力軸332和334彎曲。應(yīng)力軸332經(jīng)過(guò)環(huán)部 226和梁部232的接點(diǎn)沿臂部224的寬度W延伸，并且應(yīng)力軸334在 接點(diǎn)234處(圖3)沿臂部224的寬度延伸。通過(guò)在多個(gè)應(yīng)力軸中分散 力F所導(dǎo)致的彎曲應(yīng)力，臂部224能容許比如果僅使用一個(gè)應(yīng)力軸更 大的彎曲，其中臂部224將沿著其整個(gè)長(zhǎng)度彎曲至靠近電路板114的 端部。在附圖5中，應(yīng)力軸330， 332, 334相對(duì)彼此基本平行且基本 平行于電路板114。然而，另一些實(shí)施例可包括其他的布置。例如，臂 部224可具有螺旋形配置，這樣使得中性線(xiàn)220、 240 (圖3)不共面 或使得部分中心線(xiàn)240圍繞垂直軸292 (圖3)旋轉(zhuǎn)。而且，臂部224 可具有導(dǎo)致更多交錯(cuò)側(cè)面的多個(gè)接點(diǎn)部分。
如上所述，當(dāng)電觸點(diǎn)200與插座座體140組合時(shí)，保持凸塊222 夾緊或接合空腔142 (圖2)的壁部(未示出)。當(dāng)力F被施加在彎曲 頂端228上時(shí)，支撐主體202仍#:固定在空腔142內(nèi)，這樣迫使臂部 224圍繞應(yīng)力軸330、 332和334彎曲。圖5示出了該偏轉(zhuǎn)位置。在該 示例性的實(shí)施例中，當(dāng)彎曲頂端228朝向電路板114移動(dòng)時(shí)，間隙230 的空間增加。然而，在另一些實(shí)施例中，梁部232可被朝向支撐主體 202傾斜，這樣可導(dǎo)致梁部232被推向或推入支撐主體202。而且，在 軸330和332之間的環(huán)部226的彎曲形狀使得當(dāng)臂部224處于偏轉(zhuǎn)位 置時(shí)具有更強(qiáng)的反彈力，這樣便于保持彎曲頂端228和觸板310之間 的電連接。
圖6和7是用在電氣系統(tǒng)100中的另一電觸點(diǎn)400的后4見(jiàn)圖和側(cè) 視圖。電觸點(diǎn)400包括帶有相對(duì)側(cè)壁406和408 (示于圖6中)、頂壁 404、以及外表面410和內(nèi)表面412的具有基本上矩形形狀的支撐主體 402。支撐主體402可以包括沿表面410徑向伸展的中心線(xiàn)420 (圖6)。支撐主體402還包括位于通常與頂壁404相對(duì)的支撐主體402端 部的彎曲區(qū)域416。彎曲區(qū)域416通?？拷⒒旧掀叫杏陔娐钒?114定位。更確切地i兌，沿外表面410延伸的切線(xiàn)414 (示于圖6中) 基本上平行于電路4反114的外表面。在一個(gè)實(shí)施例中，線(xiàn)414和電路 板114的表面形成小于或大約等于10。的角度。
側(cè)壁406、 408可以具有向外突出的保持凸塊422、 423。在圖6 中，保持凸塊422沿側(cè)壁406均勻間隔開(kāi)并且保持凸塊423沿側(cè)壁408 基本上位于保持凸塊422之間。這樣，當(dāng)電觸點(diǎn)400被插入接觸空腔 142(附圖2)中時(shí)，保持凸塊422、 423接合接觸空腔142的周壁(未 示出)。保持凸塊423沿著側(cè)壁408延伸得比保持凸塊422沿著側(cè)壁 406延伸得更遠(yuǎn)，因此對(duì)于側(cè)壁408，具有更大的表面區(qū)域以?shī)A緊或接 合空腔142的壁部。在另一實(shí)施例中，保持凸塊423具有如凸塊422 類(lèi)似的形狀。
圖6和7也示出了從位于保持凸塊423和彎曲區(qū)域416之間的連 接部分452延伸的腿部444。連接部分452也可以位于靠近彎曲區(qū)域 416以使得腿部444的長(zhǎng)度最小化。因此，電觸點(diǎn)400的整個(gè)信號(hào)通路 比電觸點(diǎn)200的信號(hào)通路相對(duì)更短。腿部444形成配合接口 446。通過(guò) 例子，配合接口 446可以是焊板，該焊板包括用于將電觸點(diǎn)400固定 至電路板114上的焊^求448。
與電觸點(diǎn)200類(lèi)似，電觸點(diǎn)400也包括從彎曲區(qū)域416延伸并通 常遠(yuǎn)離電路纟反114的臂部424。在一個(gè)實(shí)施例中，臂部424折疊以使在 臂部424和支撐主體402之間形成間隙430。如圖7所示，臂部424遠(yuǎn) 離表面412緩緩彎曲以至于沒(méi)有角度的連接。因此，只形成一個(gè)應(yīng)力 軸431,并且該應(yīng)力軸431位于彎曲區(qū)域416中。通過(guò)整形臂部424以 使得其遠(yuǎn)離表面412緩緩彎曲，當(dāng)來(lái)自電子組件110的力F被施加時(shí) (示于圖5),該彎折應(yīng)力基本由壓力軸431所承受但也經(jīng)過(guò)臂部424再 分配。另外，臂部424可以包括類(lèi)似于圖3中所示的梁部232和指部 236的梁部和指部。如圖7所示，臂部424向外延伸以在靠近末端438 處形成彎曲頂端428。
應(yīng)當(dāng)理解的是，以上描述旨在說(shuō)明，而并非限制。因此，上述實(shí) 施例(和/或其方面)可以#1相互組合^f吏用。例如，電觸點(diǎn)可同時(shí)包括圖4中所看到的環(huán)部226和圖7中所看到的彎曲臂部424或者電觸點(diǎn) 200可具有位置類(lèi)似于圖6中的腿部444的腿部。
權(quán)利要求
1. 一種包括被構(gòu)造成以電連接至第一電氣部件(102)的支撐主體(202)的電觸點(diǎn)(200)，其特征在于，所述支撐主體包括靠近第一電氣部件定位的彎曲區(qū)域(216)，該彎曲區(qū)域基本上平行于所述第一電氣部件的表面定向，臂部(224)從彎曲區(qū)域延伸并遠(yuǎn)離第一電氣部件延伸至末端(238)，所述臂部被構(gòu)造成以遠(yuǎn)離所述支撐主體彎曲并在靠近所述端部處接合第二電氣部件(104)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的電觸點(diǎn)，其特征在于，所述彎曲區(qū)域和所述 臂部形成了具有凸塊(227)的環(huán)部(226)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的電觸點(diǎn)，其特征在于，所述支撐主體和所述 臂部形成了其中的間隙(230 )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的電觸點(diǎn)，其特征在于，所述臂部包括梁部 (232 )，該梁部(232 )基本上平行于所述支撐主體延伸并與所述支撐主體間隔開(kāi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的電觸點(diǎn)，其特征在于，所述支撐主體具有安 裝至焊球(248 )的配合接口 ( 246 )，焊球(248 )被構(gòu)造成以被焊接 至所述第一電氣部件，并且所述彎曲區(qū)域位于靠近所述配合接口 。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的電觸點(diǎn)，其特征在于，腿部(244)基本上 垂直的從靠近彎曲區(qū)域的支撐主體側(cè)面延伸用于接合所述第一電氣部 件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的電觸點(diǎn)，其特征在于，所述臂部包括多個(gè)應(yīng) 力軸(330、 332、 334 )，在應(yīng)力軸周?chē)霰鄄恳子趶澢?br> 全文摘要
一種包括被構(gòu)造成以電連接至第一電氣部件(102)的支撐主體(202)的電觸點(diǎn)(200)，所述支撐主體包括靠近第一電氣部件定位并基本上平行于第一電氣部件的表面定向的彎曲區(qū)域(216)。臂部(224)從彎曲區(qū)域延伸并遠(yuǎn)離第一電氣部件延伸至末端(238)。所述臂部被構(gòu)造成以遠(yuǎn)離所述支撐主體彎曲并在靠近末端處接合第二電氣部件(104)。
文檔編號(hào)H01R12/57GK101431195SQ20081017788
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者馬修·R·麥卡洛尼斯 申請(qǐng)人:泰科電子公司