專利名稱：具有導(dǎo)電柱的插座連接器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將電子封裝件和電路板互連的插座連接器組件。
背景技術(shù)：
電子元件向更小，更輕，更高性能以及電路板向更高密度的發(fā)展趨勢已經(jīng)導(dǎo)致表面安裝技術(shù)在印刷電路板和電子封裝件的設(shè)計(jì)中的發(fā)展?？杀砻姘惭b的封裝允許封裝結(jié)構(gòu)例如計(jì)算機(jī)處理器可獨(dú)立的連接到電路板表面上的焊墊，而不是通過焊接在穿過電路板的鍍孔中的觸頭或觸針。表面安裝技術(shù)允許在電路板上提高元件密度，從而節(jié)省電路板空間。表面安裝技術(shù)的一個形式包括插座連接器。插座連接器可以包括一個基板，基板在連接器一側(cè)上具有導(dǎo)電端子以及在相對側(cè)上具有導(dǎo)電焊接元件陣列。基板包括鍍有導(dǎo)電材料的通孔來提供穿過基板的導(dǎo)電路徑。端子和通孔在基板一側(cè)上連接，以及焊接元件和通孔在基板相對側(cè)上連接。端子接合電子封裝件例如處理器上的觸點(diǎn)，并且焊接元件附著于電路板上的導(dǎo)電焊墊來電連接電子封裝件和電路板。由于對于電子元件更小型化，更輕型，更高性能以及電路板更高密度的需求不斷增加，對插座連接器的基板上的通孔更小型化的需求也增加了。例如，通過增加穿過基板的導(dǎo)電通路的數(shù)量可以增加接合電子封裝件的觸點(diǎn)的可用端子的數(shù)量。更多的導(dǎo)電通路能使以更快的速度傳輸數(shù)據(jù)。但是，在基板上通孔數(shù)量的增加也產(chǎn)生了問題?；宓某叽缡怯邢薜?。通孔數(shù)量的增加可需要通過減少通孔間距以及減少通孔的直徑來增加通孔密度?？椎闹睆降臏p少增加了縱橫比，即，孔的長度和孔的直徑的比率。如果孔的縱橫比太大，電鍍基板上的孔的內(nèi)壁變得很困難。例如，整個基板厚度范圍內(nèi)的孔太窄，會不允許導(dǎo)電的電鍍材料沿整個基板厚度涂敷或電鍍孔壁。如果導(dǎo)電鍍層沒有一直延伸過基板厚度，那么通孔不會在基板的相對側(cè)上電耦接端子和焊接元件。另外，通孔之間間距的減少也減少了用于連接端子到通孔的通孔焊接區(qū)直徑的表面區(qū)域。如果焊接區(qū)直徑太小，通孔可能沒有足夠的表面區(qū)域用于端子連接。因此需要一種使穿過組件中的基板厚度的導(dǎo)電通路的密度更高的插座連接器組件。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，插座連接器組件包括插座基板，該插座基板具有一個配合側(cè)和一個相對的安裝側(cè)，通孔延伸過該插座基板。端子布置在插座基板的配合側(cè)上并且配置成接合電子封裝件的配合基板的導(dǎo)電焊墊。導(dǎo)電柱布置在通孔中。導(dǎo)電柱在上端和下端之間伸長。 上端和端子電耦接，下端配置成和電路板電連接。導(dǎo)電柱包括徑向突起的肋，其通過在孔中接合插座基板從而將導(dǎo)電柱固定在插座基板中。通過在插座基板的配合側(cè)和安裝側(cè)之間提供穿過插座基板的導(dǎo)電路徑，導(dǎo)電柱電耦接電子封裝件和電路板。


圖1示出了一種電子系統(tǒng)，其包括根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例形成的插座連接器組件；圖2為根據(jù)一個實(shí)施例的圖1示出的插座連接器組件的透視圖；圖3為根據(jù)一個實(shí)施例的圖1示出的插座連接器組件的另一個透視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的圖1示出的插座基板的透視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的柱的透視圖；圖6為圖5示出的柱的平面圖；圖7為根據(jù)一個實(shí)施例的圖1示出的插座連接器組件的透視圖，其中去除圖1中示出的端子；圖8是沿著圖7中的線8-8得到的圖7中示出的插座連接器組件的一部分的截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1是電子系統(tǒng)100的分解視圖，其中該電子系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例形成的插座連接器組件102。插座連接器組件102安裝在電路板104上。配合的電子封裝件106裝載在插座連接器組件102上來電耦接電子封裝件106和插座連接器組件102。當(dāng)裝載到插座連接器102上時，電子封裝件106通過插座連接器組件102電連接到電路板104。 電子封裝件106可以是芯片或者模塊，例如并且不限于，中央處理器(CPU)，微處理器或者特定用途集成電路(ASIC)，等。插座連接器組件102包括一個安裝到電路板104上的電介質(zhì)外殼108。外殼108 保持根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例形成的插座基板110。僅通過例子，基板110可以是由FR-4 或者CEM2形成的介電支撐層。插座連接器組件102包括數(shù)個布置在基板110之上的端子 112。通過“之上”，其意味著按照基板110在圖1中所示，端子112布置成鄰近基板110的配合側(cè)402 (圖4中所示)。如下面所述，端子112是和保持在基板110上的導(dǎo)電柱500 (圖 5中所示)電連接的導(dǎo)電體。導(dǎo)電柱500可以通過焊球與電路板104進(jìn)行電耦接。例如，電路板104可以具有導(dǎo)電焊墊118，導(dǎo)電焊墊通過導(dǎo)電焊接和導(dǎo)電柱500電連接。電子封裝件106具有配合基板114，其接合插座連接器組件102。例如，電子封裝件106可以包括在配合基板114上的導(dǎo)電焊墊116，當(dāng)電子封裝件106裝載到插座連接器 102的外殼108上時，導(dǎo)電焊墊116接合插座連接器組件102的端子112。當(dāng)配合基板114 接合端子112時，電子封裝件106通過插座連接組件102電連接電路板104。圖2是根據(jù)一個實(shí)施例的插座連接器組件102的透視圖。插座連接器102的端子 112可以是細(xì)長的導(dǎo)電體，當(dāng)電子封裝件106(圖1所示)接合端子112時，端子112朝基板110向下彎曲或偏移。端子112可以是彈性指狀件，其以和懸臂相同的方式在一端連接到基板110上的柱500(圖5所示)。端子112相互絕緣。例如，端子112可以間隔開，以使當(dāng)端子112被電子封裝件106偏移時，沒有兩個或者兩個以上端子112相互接觸。在示出的實(shí)施例中，外殼108包括內(nèi)部突脊200，其在基板110之上包圍端子112。 突脊200提供一表面，該表面限定電子封裝件106(圖1所示)可以裝載到插座連接器組件102多遠(yuǎn)。例如，當(dāng)電子封裝件106下降進(jìn)入外殼108時，電子封裝件106可以接合突脊200。限定電子封裝件106可朝向基板110裝載到插座連接器組件102中的距離可以防止端子112被電子封裝件106損壞。圖3是根據(jù)一個實(shí)施例的插座連接器組件102的另一個透視圖。圖2所示的插座連接器102的視圖被稱為插座連接器102的頂視圖，圖3中示出的視圖被稱為相反的底視圖。如圖3所示，插座連接器102包括基板110上的導(dǎo)電焊料300。焊料300可設(shè)置為成球形柵格陣列(BGA)的焊球。焊料300可以和保持在基板110上的柱500(圖5所示)連接來電連接柱500和焊料300。然后焊料300可回流以與電路板104 (圖1所示)上的導(dǎo)電焊墊118(圖1所示)電耦接從而提供從端子112(圖1所示)到電路板104的導(dǎo)電路徑。替代地，可以采用不同的連接方式來電耦接柱500和電路板104上的導(dǎo)電焊墊118。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的基板的110的透視圖。基板110可以包括或者由一個或多個電介質(zhì)層形成。僅通過例子，基板Iio可以由FR-4或CEM2形成?；?10 在配合側(cè)402和相對的安裝側(cè)404之間延伸。配合側(cè)402包括端子112(圖1所示)并且安裝側(cè)404耦接到電路板104。配合側(cè)402和安裝側(cè)404被基板110分開一厚度尺寸406。在一個實(shí)施例中，厚度尺寸406大約為0. 5毫米。替代地，厚度尺寸406也可以是其他的距離。基板110包括幾個彼此相交的邊緣408、410、412、414。例如，基板110可在第一組邊緣408、410、412、414的相對邊緣408、410之間延伸并且在第二組邊緣408、410、412、414 的相對邊緣412、414之間延伸。邊緣408、410、412、414限定了基板110的外緣。在一個實(shí)施例中，基板110具有被邊緣408、410、412、414包圍的為1600平方毫米或者更少的表面區(qū)域。僅通過例子，邊緣408、410之間的第一距離尺寸416和邊緣412、414之間的第二距離尺寸418大約為40毫米或者更少。例如，第一和第二距離尺寸416、418可以大約是37. 6 毫米或者更少。替代地，第一和/或第二距離尺寸416、418也可以使用不同的距離?；?10包括幾個延伸過基板110的孔420。例如，孔420可以是沖壓或鉆過基板 110厚度尺寸406的通孔。孔420沒有鍍上導(dǎo)電材料?？?20具有內(nèi)徑尺寸800 (圖8所示)，該尺寸足夠小從而可以提供數(shù)量相對較多的穿過基板110的孔420。雖然圖4示出的基板110僅包括121個孔420是為了易于示出， 但是基板110可以包括更多數(shù)量的孔420。僅通過例子，基板110可以包括1，500到2，000 個孔420。在另一實(shí)施例中，基板110可以包括2000到3000個孔420。替代地，基板110 可以包括3，000到5，000個孔420。取決于孔420的內(nèi)徑800和基板110的第一和第二距離尺寸416、418，基板110可以包括多于5，000個孔420。由于一旦柱500(圖5所示)裝載到孔420中，孔420的數(shù)量就代表從配合側(cè)402到安裝側(cè)延伸404穿過基板110的導(dǎo)電通路的數(shù)量，因此設(shè)置在基板110中的孔420的數(shù)量可稱為插座連接器組件102的觸針數(shù) (圖1所示)。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的一個柱500的透視圖。圖6是圖5示出的柱 500的平面圖。柱500具有圓柱形的實(shí)心導(dǎo)電主體502。在一個實(shí)施例中，主體502是實(shí)心的，在于主體502不包括通孔、氣隙、開孔或其他空隙。例如，主體502可以是在主體502外鍍鎳的銅合金。主體502可以是冷成型的來防止或減少主體502中氣隙或空隙的產(chǎn)生。在一個實(shí)施例中，主體502可以是一段導(dǎo)線。柱500在上端504和相對的下端506之間沿軸線方向518伸長。如圖6所示，上端504可以具有比下端506的外徑604更大的外徑602。例如，上端504可以包括大于主體 502的其他部分的一頭部512。頭部512的外徑602可以大于孔420(圖4所示)的內(nèi)徑尺寸800(圖8所示)，來限定柱500裝載到孔420的深度。例如，孔420的內(nèi)徑可以是大約 0. 35毫米，而頭部512的外徑602可以是大約0. 4毫米。頭部512從上端504延伸到肩部 516。柱500可以裝載到孔420中直到肩部516接合基板110(圖1所示)的配合側(cè)402(圖 4所示)。在示出的實(shí)施例中，柱500包括徑向突起的肋514，其沿著柱500的長度尺寸 600(圖6所示)伸長。例如，肋514可以在主體502的相同方向上伸長。長度尺寸600從上端504延伸到下端506。肋514可以在孔420內(nèi)接合基板110，從而提供過盈配合并將柱 500固定在孔420中。替代地，也可以不設(shè)置頭部512和肋514中的一個或兩個。圖7是根據(jù)一個實(shí)施例的移除端子112 (圖1所示)的插座連接器102的透視圖。 圖8是圖7中示出的沿著圖7中的線8-8得到的插座連接器組件102的一部分基板110的截面圖。根據(jù)一個實(shí)施例，可以通過先在基板110上沖或鉆孔420，然后環(huán)繞基板110嵌入模制外殼108，來組裝插座連接器組件102。然后柱500裝載到孔420中。如上所述，可以在基板110上提供相對較多的孔420，以使插座連接器102的觸針數(shù)也相對較多。由于插座連接器102的觸針數(shù)增加，孔420中的柱500的間距尺寸700減小。間距尺寸700是相鄰柱500的相同的點(diǎn)之間的距離。例如，如圖7所示，間距700是相鄰柱500的縱向軸線518 之間的距離。在一個實(shí)施例中，插座連接器組件102的間距尺寸700大約為1. 0毫米或者更小。替代地，間距700可以更小，例如0. 8毫米或者更小。柱500通過基板110的配合側(cè)402裝載到基板110的孔420(圖8所示)中。柱 500向下進(jìn)入孔420直到柱500的肩部516 (圖8所示)接合配合側(cè)402。如圖8所示，肋 514在孔420中可切入或替換部分的基板110以將柱500固定在孔420中。例如，肋514可以從柱500的主體502突起足夠遠(yuǎn)，以使主體502穿過或者包含肋514的的尺寸超過了孔 420的內(nèi)徑800。僅通過例子，孔420的內(nèi)徑尺寸800和柱500的外徑尺寸604大約為0. 35 毫米。徑向突起的肋514延伸超過外徑尺寸604，以使肋514在孔420中接合基板110并將柱500固定在其中。在示出的實(shí)施例中，柱500的頭部512(圖8所示)在配合側(cè)402之上突起。端子 112(圖1所示)可以電耦接在孔420外的頭部512。例如，端子112可以電連接柱500的上端504。替代地，頭部512可以足夠的小，以能使頭部512可接收在孔420中。在該實(shí)施例中，柱500裝載入孔420中直到上端504和配合側(cè)402平齊或者在孔420中凹陷在配合側(cè)402之下。替代地，頭部512仍可從配合側(cè)突起。柱500的下端506 (圖8所示)大約和基板110的安裝側(cè)404 (圖8所示)平齊。 替代地，下端506可以從安裝側(cè)404突起，或者在孔420中凹陷，以使下端506不從孔420 突起。在安裝側(cè)404處在孔420周圍或之上與安裝側(cè)404連接的焊料300(圖8所示)也可以和下端506耦接，以使焊料300將柱500固定在孔420中。如上所述，焊料300可以回流以電耦接柱500和電路板104(圖1所示)上的導(dǎo)電焊墊118(圖1所示)。一旦柱500裝載到孔420中，柱500提供從基板110的配合側(cè)402到安裝側(cè)404 的導(dǎo)電通路。如上所述，柱500可將該導(dǎo)電通路設(shè)置為單一的、一體的主體502。例如，雖然柱500可以是具有另一導(dǎo)電材料的外部涂層或鍍層的實(shí)心主體502，但是由于鍍層可粘結(jié)或附著在主體上以使主體502不能相對于鍍層移動或者與鍍層分開位移，因此主體502和鍍層可被認(rèn)為是一體的主體502，反之亦然。柱500的實(shí)心主體502能使柱500可用作具有相對大的縱橫比的孔420的配合和安裝側(cè)402、404之間的導(dǎo)電通路。例如，孔420的縱橫比限定為基板110的厚度尺寸406除以孔420的內(nèi)徑尺寸800。如果縱橫比太大以使導(dǎo)電鍍層不會在孔420內(nèi)從配合側(cè)402到安裝側(cè)404可靠地涂覆到基板110，以便產(chǎn)生穿過基板110的導(dǎo)電通孔，那么可以將柱500 插入孔420中來提供穿過基板110的導(dǎo)電通路。柱500可以在基板110中沖壓或鉆孔420 之前形成，以使柱500可以插入孔420，而不是試圖在孔420中電鍍基板110。柱500可以用來在延伸過基板110的縱橫比太大而不能可靠電鍍的孔420中提供導(dǎo)電通路。在柱500裝載入孔420后，灌注混合物(未示出)可涂覆到柱500周圍的基板110 的配合側(cè)402以封閉配合側(cè)402。例如，可涂覆灌注混合物來封閉柱500和基板110之間的接口，從而防止灰塵或者其他污物進(jìn)入孔420。在將端子112(圖1所示)附著到上端504 后，然后焊料(未示)可涂覆到柱500的上端504(圖8所示)。焊料回流來將端子112機(jī)械和電耦接到柱500。端子112最初通過端子支架(未示出)彼此耦接。例如，支架通過對支架的選擇性蝕刻被移除。焊料300(圖3所示)可以涂覆到柱500的下端506和基板 110的安裝側(cè)404，然后回流以將插座連接器組件102電和機(jī)械耦接到電路板104(圖1所示)°
權(quán)利要求
1.一種插座連接器組件，包括插座基板(110)，該插座基板具有配合側(cè)(40 和相對的安裝側(cè)004)，孔(420)延伸過該插座基板，端子(11 布置在所述插座基板的配合側(cè)之上并配置成接合電子封裝件(106)的配合基板(114)的導(dǎo)電焊墊(116)，該插座連接器組件的特征在于導(dǎo)電柱(500)布置在所述孔中，該導(dǎo)電柱在上端(504)和下端(506)之間伸長，所述上端和所述端子電耦接，所述下端配置成和電路板(104)電連接，所述導(dǎo)電柱包括徑向突起的肋(514)，該肋通過在所述孔中接合所述插座基板而將所述導(dǎo)電柱固定在所述插座基板中，其中通過在所述插座基板的配合側(cè)和安裝側(cè)之間提供穿過所述插座基板的導(dǎo)電通路， 所述導(dǎo)電柱電耦接所述電子封裝件和所述電路板。
2.如權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中所述導(dǎo)電柱是在將該導(dǎo)電柱裝載到所述孔中之前形成的導(dǎo)電材料的實(shí)心體。
3.如權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中當(dāng)所述導(dǎo)電柱的下端粘結(jié)到設(shè)置在所述插座基板的安裝側(cè)的焊料(300)時，所述導(dǎo)電柱被固定在所述插座基板的孔中。
4.如權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中所述插座連接器中的孔沒有電鍍導(dǎo)電材料。
5.如權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中所述導(dǎo)電柱的上端從所述插座基板的配合側(cè)突起。
6.如權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中所述導(dǎo)電柱包括從所述上端延伸到肩部 (516)的頭部(512)，所述肩部位于所述導(dǎo)電柱的上端和下端之間，所述頭部在所述插座基板的配合側(cè)之上突起，使所述肩部鄰接所述配合側(cè)，其中所述頭部不同于所述端子并且所述端子和所述頭部電耦接。
7.如權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中所述導(dǎo)電柱的下端和所述插座基板的安裝側(cè)平齊。
8.如權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中所述導(dǎo)電柱包括圓柱形的主體。
9.如權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中所述插座基板在第一組相對邊以及和該第一組相對邊相交的第二組相對邊之間延伸，所述插座基板在由所述第一和第二組邊限定的邊界內(nèi)包括至少1500個所述孔和所述導(dǎo)電柱。
10.如權(quán)利要求1所述的插座連接器組件，其中所述插座基板中的相鄰的導(dǎo)電柱之間的間距為0.8毫米，或者更小。
全文摘要
一種插座連接器組件，包括插座基板(110)，該基板(110)具有配合側(cè)(402)和相對的安裝側(cè)(404)，通孔(420)延伸過插座基板。端子(112)被布置在插座基板的配合側(cè)之上并且被配置成接合電子封裝件(106)的配合基板(114)的導(dǎo)電焊墊(116)。導(dǎo)電柱(500)布置在孔中。導(dǎo)電柱在上端(504)和下端(506)之間伸長。上端和端子電耦接，并且下端構(gòu)造成和電路板(104)電連接。導(dǎo)電柱包括徑向突起的肋(514)，其通過在通孔中接合插座基板而將導(dǎo)電柱固定在插座基板中。通過在插座基板的配合側(cè)和安裝側(cè)之間提供穿過插座基板的導(dǎo)電路徑，導(dǎo)電柱將電子封裝件和電路板電耦接。
文檔編號H01R13/46GK102255155SQ201110085809
公開日2011年11月23日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月22日
發(fā)明者艾倫·R·麥克杜格爾 申請人:泰科電子公司