專利名稱：焊球網格陣列型集成電路插座的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種焊球網格陣列型集成電路插座，可用于電連接焊盤網格陣列(LGA)或焊球網格陣列(BGA)型集成電路組件，使集成電路組件固定到集成電路插座的絕緣殼體，并與通過矩陣方式設置在絕緣殼體上的處于壓力狀態下的電觸點接觸，同時電連接所述電觸點到印制電路板(下面簡單稱為電路板)。本發明具體涉及一種焊球網格陣列型集成電路插座，其可通過焊球連接電觸點和電路板。
背景技術：
美國專利No.6,132,222公開了一種焊球網格陣列型集成電路插座(下面簡稱IC插座)(見圖3)。該IC插座包括可與IC組件的銷狀觸點接觸的觸點。此觸點包括可與銷狀觸點接觸的接觸臂、將觸點固定到IC插座的絕緣殼體的固定部分、和可連接電路板的焊球連接部分。一般地，IC插座向使用者提供釬焊到焊球連接部分的焊球。
在上述已知的IC插座中，IC組件是銷狀觸點型。在IC組件是焊球網格陣列或焊盤網格陣列型的情況下，已知的IC插座的觸點作出如下改進。即與IC組件的電極接觸的接觸臂的接觸點在從固定部分通過IC組件固定表面延伸后有水平偏移，以減少IC組件固定其上的IC插座組件的高度。焊球網格陣列或焊盤網格陣列型IC組件的觸點在壓力狀態下連接到接觸臂。這種結構是因應固定到IC插座的產品的小型化而采用的。
在接觸片(接觸臂)以上述方式偏移的情況下，在殼體相對側的焊球位置最好是沿水平方向接近接觸點的位置。即，焊球連接部分最好同樣地沿與接觸臂相同的方向相對固定部分偏移。該偏移將平衡IC組件的LGA或BGA設置和IC插座的BGA設置。
同時，隨著近來信號傳遞速度的增加，觸點的信號路徑最好盡可能地短。
考慮到上述情況，希望焊球連接部分與固定部分偏移，同時希望提供從IC組件到線路板的盡可能最短的信號路徑。
美國專利No.6,132,222公開的IC插座中，焊球連接部分是通過基本以直角彎曲從固定部分向下延伸的觸點的下端形成的。因此，在焊球連接部分偏移的情況下，會出現信號路徑延長的問題。此外，在釬焊焊球到焊球連接部分的過程中，在焊球和焊球連接部分之間形成角焊。由于熔化角焊料的表面張力，存在著將焊球拉向右側，即固定部分一側，的可能性。這樣將帶來焊球在焊球連接部分上偏離預定與電路板進行釬焊的位置的問題。結果是，存在焊球的位置精確度出現誤差的可能性，從而將減少電連接的可靠性。此外，還存在焊球的球形由于其水平移動而改變的可能性。
發明內容
考慮到上述各點，對本發明進行了研究開發。本發明的目的是提供一種焊球網格陣列型IC插座，其能夠有沿水平方向相對固定部分足夠偏移的焊球，并可保證位置精度和縮短信號路徑。
本發明的焊球網格陣列型IC插座包括絕緣殼體，和多個觸點，其中所述絕緣殼體包括具有集成電路組件固定表面的第一表面；具有電路板固定表面的第二表面；和多個從所述第一表面延伸到第二表面的觸點容納孔，可容納多個觸點；所述觸點包括接觸臂，其通過非定向彎曲的方式突出于所述第一表面，可與集成電路組件的接觸部分接觸，其中所述集成電路組件安裝到集成電路組件固定表面；固定部分，可接合所述多個觸點容納孔的內部并固定其上；和突出于所述第二表面的焊球連接部分，將與電路板連接的焊球釬焊到所述焊球連接部分；以及設置在所述固定部分和焊球連接部分之間的過渡部分，可沿基本與所述接觸臂彎曲方向相同的方向偏移所述焊球連接部分。
可采用這種結構，其中，所述過渡部分還包括防止角焊形成部分，在焊球釬焊到所述焊球連接部分時，防止角焊在所述過渡部分形成。
此外，最好是防止角焊形成部分包括垂直部分，其與所述電路板固定表面基本正交地在所述焊球連接部分形成。
另外還可采用這樣的結構，其中殼體還包括突出部分，其從所述電路板固定表面延伸到焊球連接部分的端部，在將焊球釬焊到焊球連接部分時，可防止角焊在過渡部分形成。突出部分的形狀可配合觸點的過渡部分的形狀。
本發明的焊球網格陣列型IC插座的觸點包括焊球連接部分，其將與線路板相連，觸點還包括過渡部分，可沿基本與接觸臂相同的方向偏移焊球連接部分。過渡部分設置在固定部分和焊球連接部分之間，其中固定部分固定在觸點容納孔，焊球連接部分連接到線路板。因此，具有下面的作用。
即焊球位置通過過渡部分可有足夠的偏移，所以可與接觸臂的接觸點對準。
可采用這樣的結構，其中，過渡部分還包括防止角焊形成部分，用于當釬焊焊球到焊球連接部分時防止過渡部分上形成角焊。在這種情況下，防止了熔化的焊料移動到過渡部分。因為焊球未被熔化焊料的表面張力拉向過渡部分，將不會發生焊球位置偏差或變形的可能。因此，可保證電連接的可靠性。
防止角焊形成部分可包括垂直部分，其與線路板固定表面基本成直角地在焊球連接部分形成。在這種情況下，在與焊球連接部分垂直的部分形成角焊的可能性非常小。因此，可產生防止焊球位置移動或變形的作用。
此外，可采用這樣的結構，其中，殼體還包括從線路板固定表面延伸到焊球連接部分的端部的突出部，當焊球釬焊到焊球連接部分時，可防止角焊在過渡部分形成。在這種情況下，由于防止角焊形成部分和突出部分的組合作用，可更加有效地防止角焊移動到過渡部分。
圖1是本發明的焊球網格排列型IC插座的剖視圖；圖2是圖1中箭頭指示部分的放大圖，只顯示了殼體和觸點；圖3A是觸點的左側視圖；圖3B是正視圖，圖3C是右側視圖，該觸點用于本發明的焊球網格陣列型IC插座；圖4A和圖4B分別是圖3A、圖3B和圖3C中顯示的觸點的平面圖和底視圖；圖5是圖3A、圖3B和圖3C中顯示的觸點尖端的部分放大圖；圖6是具有傾斜過渡部分的改進的觸點的部分放大圖；圖7是圖3A、圖3B和圖3C中顯示的觸點的部分放大圖，觸點帶有根據本發明第二實施例的殼體；圖8是圖3A、圖3B和圖3C中顯示的觸點的部分放大圖，觸點帶有改進的殼體。
具體實施例方式
下面，將參考附圖對根據本發明的IC插座的實施例進行詳細介紹。圖1是IC插座的第一實施例的剖視圖。IC插座1包括絕緣殼體2、金屬板20、和載荷板19。金屬板20從電路板固定表面10一側支撐殼體2。載荷板將IC組件30壓到殼體2上。金屬板20和載荷板19通過沖壓和彎曲金屬板形成。
IC插座1的殼體2是矩形。IC組件固定表面6設置在其第一側，電路板固定表面10設置在另一側。IC組件固定表面6被壁4圍繞。電路板固定表面10將與電路板8連接。將在后面介紹(參考圖2)的觸點容納孔12從位于上表面的第一側穿過殼體2到達電路板8所在的另一側。觸點容納孔12設置成矩陣。觸點14可壓配合和固定到各個觸點容納孔中。
矩形臺階部分16沿殼體2的下表面的整個周邊形成。由臺階部分16形成的可容納殼體2下部的開口18在金屬板20中形成。當金屬板20和殼體2組裝到一起，開口18的附近與臺階部分16對接。支撐操縱載荷板19的桿22的旋轉軸26的支撐部分28在金屬板20的一端通過彎曲形成。促動載荷板19的曲柄狀操作部分24在旋轉軸26上形成。
軸承32在相對于桿22端部的載荷板19的端部形成。金屬板20設置了爪34，可轉動地與軸承32形成的孔32a接合。這種結構可使載荷板19沿圖1箭頭36所指方向轉動。可被操作部分24壓下的舌片38在相對于軸承32端部的載荷板19的端部形成。此外，在圖1中向下彎曲的圓弧部分40在載荷板19的中間部分形成。當載荷板19通過轉動桿22封閉并位于圖1所示位置時，圓弧部分40朝殼體2壓迫IC組件30(如圖1中虛線所示)。因此，IC組件30的電極31，即焊盤網格排列或焊球網格排列，與觸點14的接觸臂46電連接。
下面將參考附圖2到圖4B介紹觸點14的形狀和固定結構。圖2是圖1中箭頭42所示部分的放大圖，只顯示了殼體2和觸點14。圖3A，3B和3C顯示了用于本發明IC插座的觸點14。圖3A，圖3B和圖3C分別是圖2中觸點14的左側視圖、前視圖和右側視圖。圖4A和圖4B分別是觸點14的正視圖和底視圖。
首先參考圖2，其清楚地顯示了觸點14接合在從IC組件固定表面6到殼體2的電路板固定表面10的觸點容納孔12中，如圖3A，3B，3C，4A和4B更清楚地顯示，各觸點14通過沖壓和彎曲單個金屬板形成。各觸點14包括沿圖3A，3B，3C的垂直方向延伸的基體部分44(固定部分)、從基體部分44的側面延伸的接觸臂46，接觸臂彎曲重疊在基體部分44上并繼續朝上延伸；和從基體部分44的下端朝電路板8延伸的尖端48。注意到向上、向下、左向和右向將應用于各附圖以幫助進行說明。
下面將更詳細地介紹觸點14各部分的形狀。如圖3C清楚地顯示，用于摩擦接合觸點容納孔12內壁54的接合突出部56(56a，56b，56c和56d)在基體部分44的兩側50和52的上下位置形成。接觸臂46從基體部分44的彎曲部分58的側邊52開始彎曲。接觸臂46從彎曲部分52繼續向上延伸，并朝圖3B的左側彎曲。具有弧形上表面以與IC組件30的連接部分連接的接觸點60設置在接觸臂46的遠端。
尖端48包括焊球連接部分62，焊球64釬焊到連接部分；和過渡部分66，用于連接基體部分44到焊球連接部分62。焊球連接部分62是盤狀，其直徑稍小于焊球64的直徑，并基本平行于電路板固定表面10延伸。過渡部分66沿與接觸點60偏移方向基本相同的方向使焊球連接部分偏移。過渡部分66將參考圖5進行介紹。
圖5是顯示圖3A，3B，3C的觸點14的尖端48的部分放大圖。過渡部分66包括基本平行于電路板固定表面10延伸的水平部分66a，和基本正交于焊球連接部分62并與水平部分66a連接的垂直部分66b。
下面將更詳細地介紹過渡部分66的操作。在釬焊焊球64到焊球連接部分62期間，繞焊球連接部分62和焊球64之間整個周邊部分熔化的焊料形成過渡角焊64a。由于與焊球連接部分62連接的垂直部分66b與其正交，所以焊料形成的過渡角焊64a不會流向垂直部分66b。因此，垂直部分66b成為了防止角焊形成部分。
現在考慮過渡部分66從焊球連接部分62向右然后向上延伸的情況，如圖5的虛線所示。在這種情況下，角焊64a焊料將從焊球連接部分62向右流動。然后，熔化焊料的表面張力將使焊球64向右移動，使其固定在未對準的位置。結果是，焊球64和電路板(未顯示)的導電片未對準，降低了其間電連接的可靠性。
對于本發明的IC插座，焊球64總是在預定位置形成。因此，不可能發生位置未對準。除了過渡部分66外，焊球連接部分的尺寸(稍小于焊球64)也加工成有助于實現這個特征。即，焊球連接部分62的尺寸消除了焊球64水平移動的可能，因此有助于精確定位。
過渡部分66不限于具有圖5所示的形狀。只要可以防止角焊64a的流動，各種形狀都可以采用。例如，如圖6所示的具有不同形狀過渡部分的改進的觸點14。
圖6是改進的觸點14a的部分放大圖，觸點具有帶傾斜部分68a的過渡部分68。注意圖6中顯示的部件，與圖3A到圖5中顯示部件相同的在下面的介紹中將采用相同的標記。該過渡部分68是傾斜的。因此，角焊64a沿傾斜部分68a向上流動是很困難的。即難以朝過渡部分68向上拉焊球64。此外，傾斜部分68a通過較短的距離連接基體部分44到焊球連接部分62，因此縮短了導電路徑。
過渡部分可具有不同的形狀來抑制角焊64a向過渡部分的移動。例如，過渡部分的形狀可以是前面提到的垂直部分66b和傾斜部分68a的組合。或者，過渡部分可形成弧形，傾斜地向上彎曲。
下面將參考附圖7介紹本發明的第二實施例。圖7是圖3A，3B，3C的觸點14的尖端48的部分放大圖，帶有不同的殼體2a。在第二實施例中，具有三角形截面的突出部(突出部分)70額外地設置在殼體2a的電路板固定表面10。突出部70設置成可抑制角焊64a朝觸點44的過渡部分66移動。突出部70從電路板固定表面10的固定部分，即觸點14的基體部分44，延伸到焊球連接部分62。因此，當角焊試圖沿過渡部分66流動時，突出部70的遠端70a可防止角焊64a向上移動。因此，焊球64的移動和變形受到進一步抑制。
下面參考圖8介紹改進的突出部。圖8是帶有改進的殼體2b的觸點14的尖端48的部分放大圖。圖8顯示了突出部(突出部分)72的形狀與過渡部分66的形狀配合的狀態。即，突出部72的形狀與觸點14的過渡部分66的右側互補。在這種情況下，突出部72的遠端可防止角焊64a朝過渡部分66移動。
此外，突出部可在殼體2中形成，并結合具有過渡部分68的觸點14a(參考圖6)。不需多講，在這種情況下角焊64a沿過渡部分68的向上移動也得到抑制。
通過這種方式，觸點14和14a的過渡部分66和68自身形成了防止角焊形成部分，并與殼體2的形狀無關。但是，通過在殼體2a和2b額外設置前面提到的突出部70和72，焊球64可偏移，并更有效地防止位置不對準。通過這種方式，殼體2a和2b的突出部70和72也可用作防止角焊形成部分。
權利要求
1.一種焊球網格陣列型集成電路插座，包括絕緣殼體，和多個觸點，其中，所述絕緣殼體包括具有集成電路組件固定表面的第一表面；具有電路板固定表面的第二表面；和多個從所述第一表面延伸到所述第二表面的可容納所述多個觸點的觸點容納孔；所述觸點包括接觸臂，其通過非定向彎曲的方式突出于所述第一表面，可與集成電路組件的接觸部分接觸，所述集成電路組件安裝到集成電路組件固定表面；固定部分，可與所述多個觸點容納孔的內部接合并固定其上；和突出于所述第二表面的焊球連接部分，將與電路板連接的焊球釬焊到所述連接部分；以及設置在所述固定部分和焊球連接部分之間的過渡部分，可沿基本與所述接觸臂彎曲方向相同的方向偏移所述焊球連接部分。
2.根據權利要求1所述的焊球網格陣列型集成電路插座，其特征在于，所述過渡部分還包括防止角焊形成部分，在所述焊球連接部分釬焊焊球時，可防止角焊在所述過渡部分形成。
3.根據權利要求2所述的焊球網格陣列型集成電路插座，其特征在于，所述防止角焊形成部分包括垂直部分，其與所述電路板固定表面基本正交地在所述焊球連接部分上形成。
4.根據權利要求1所述的焊球網格陣列型集成電路插座，其特征在于，所述殼體還包括突出部，其從所述電路板固定表面延伸到所述焊球連接部分的端部，可在將所述焊球釬焊到所述焊球連接部分時，防止角焊在所述過渡部分形成。
全文摘要
一種焊球網格陣列型集成電路插座，焊球在保證位置精度的同時可沿水平方向與固定部分產生足夠偏移，且可縮短信號路徑。固定到殼體的觸點容納孔的觸點包括基體部分(固定部分)、接觸臂和從基體部分的下端朝線路板延伸的尖端。接觸臂突出并向上延伸，然后非定向地彎曲。尖端包括將焊球連接部分連接到基體部分的過渡部分，可沿與接觸臂相同的方向使焊球連接部分偏移。過渡部分可包括與焊球連接部分基本正交的垂直部分。該垂直部分防止了焊球移動，因此避免了位置偏差和變形。
文檔編號H01R33/76GK1538580SQ20041003502
公開日2004年10月20日 申請日期2004年4月15日 優先權日2003年4月15日
發明者梶沼修二, 沼修二, 井上昌士, 士, 志, 金子博志 申請人:安普泰科電子有限公司