專利名稱：無插口插件－電路板組件及其運(yùn)用方法
領(lǐng)域本發(fā)明通常涉及插件-電路板組件的，具體地說，本發(fā)明涉及無插口插件-電路板組件。
背景常規(guī)的桌面與移動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括用于針柵陣列(PGA)插件(包括倒裝芯片PGA(FCPGA)插件(

圖1))的母板上的原始設(shè)備制造商(OEM)插口。但是，插口設(shè)計(jì)費(fèi)用高，加上裝配過程的復(fù)雜性，并且會(huì)降低有關(guān)電的性能。
此外，由于性能日益提高且插口BGA連接間距日益變小的要求，經(jīng)常使用細(xì)距表面安裝插口。但是，該細(xì)距表面安裝插口是費(fèi)用高昂的部件，并且其滿足表面安裝PGA插口所要求的日益精細(xì)的間距的能力有限。也使用地柵陣列(LGA)插口設(shè)計(jì)，但其滿足高壓要求的能力有限。
無插口表面安裝技術(shù)(SMT)可以被用于球柵陣列(BGA)插件(包括倒裝芯片BGA(FCBGA)插件)。雖然SMT排除了對(duì)插口的運(yùn)用，但是，該OEM將SMT插件設(shè)計(jì)成永久地安裝于電路板。結(jié)果，不僅該OEM制造時(shí)間長、成本高，而且必須和該電路板一起作為單個(gè)單元而購買表面安裝插件。這樣，若不替換這整個(gè)電路板，就不可能使該插件升級(jí)。
由于上述的各種原因，在該技術(shù)領(lǐng)域中，需要一種用于滿足被供以更高動(dòng)力的桌面與移動(dòng)系統(tǒng)的日益增加的需求的簡單而有效的裝置。
附圖簡述圖1是現(xiàn)有技術(shù)安裝插口的插件-電路板組件的示意圖。
圖2是無插口FCPGA插件-電路板直接組件的示意圖。
圖2A是圖2中組件的放大視圖，示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中設(shè)置于插件襯墊上的彈簧接觸元件。
圖3是所施加的力對(duì)銦焊料的位移的坐標(biāo)圖。
圖4A是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中集成插件襯墊設(shè)計(jì)的示意圖。
圖4B是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中彈簧接觸元件單元的示意圖。
圖5是無插口FCBGA插件-電路板直接接觸組件的示意圖。
圖5A是圖5中組件的放大視圖，示出了本發(fā)明替換實(shí)施例中設(shè)置于電路板襯墊上的多種類型的彈簧接觸元件。
圖6是無插口FCLGA插件-電路板直接接觸組件的示意圖。
圖6A是圖6中組件的放大視圖，示出了本發(fā)明替換實(shí)施例中設(shè)置于電路板襯墊上的銳利金屬特征。
圖7是電路板的示意圖，示出了本發(fā)明其他替換實(shí)施例中設(shè)置于電路板襯墊上的附加類型的銳利金屬特征。
詳細(xì)描述揭示了無插口插件-電路板組件及其運(yùn)用方法。下文和這些附圖充分展示了本發(fā)明的特定實(shí)施例，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能對(duì)其進(jìn)行實(shí)踐。其他實(shí)施例可結(jié)合有關(guān)結(jié)構(gòu)、邏輯、電子、過程以及其他變化。例子只是代表可能的變化。除非有明確的要求，單獨(dú)的部件和功能是可選的；并且，該操作順序也可改變。一些實(shí)施例的各個(gè)部分和特點(diǎn)可包括在其他實(shí)施例的各個(gè)部分和特點(diǎn)中，或者可代替其他實(shí)施例的各個(gè)部分和特點(diǎn)。本發(fā)明的范圍包含該權(quán)利要求書和所有可用等同特征的全部范圍。
圖1提供了現(xiàn)有技術(shù)印刷電路組件102的截面視圖，它包括設(shè)計(jì)為將PGA插件104(例如，F(xiàn)CPGA插件)互連到印刷電路板(例如，母板106)的OEM插口103。如本領(lǐng)域所知，在該特定的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)中，位于插件104上面的是散熱器108，它具有縱向散熱片陣列109、風(fēng)扇110和連接線112。該設(shè)計(jì)進(jìn)一步包括一些構(gòu)件，用于提供足夠的壓縮壓力，以確保具有穩(wěn)健的電和熱性能。在這個(gè)實(shí)施例中，使用螺栓連接114在該母板與基板116之間提供壓縮壓力。
圖2和圖2A提供了本主題內(nèi)無插口FCPGA插件-印刷電路板直接接觸組件200(在下文中被稱作“直接接觸組件”)的示意圖。如圖2所示，直接接觸組件200是印刷電路組件202的一部分。在這個(gè)實(shí)施例中，為直接附著于印刷電路板(例如，母板206)而設(shè)計(jì)無插口FCPGA插件204，盡管可以使用任何其他類型的插件(例如，F(xiàn)CBGA插件、FCLGA插件等)。圖2進(jìn)一步示出了圖1中的散熱器108，盡管本發(fā)明不局限于此?？梢允褂萌魏晤愋偷臒峤鉀Q方案，包括(但不局限于)熱管等。另外，如本領(lǐng)域所知，可以使用具有各種散熱片配置的任何合適類型的散熱器。在這個(gè)實(shí)施例中，該壓縮力裝置是螺栓連接114，盡管本發(fā)明又不局限于此。也可以使用散熱器夾片、夾持構(gòu)件或等同的熱實(shí)現(xiàn)連接構(gòu)件。
在圖2A所示的實(shí)施例中，無插口插件204具有設(shè)置于(例如，被焊接于)插件襯墊210的彈簧接觸元件208。每個(gè)彈簧接觸元件208進(jìn)一步具有有彈性的金屬電鍍，用于提供與母板206的直接連接。在這個(gè)實(shí)施例中，將母板206修改成具有應(yīng)用于母板襯墊214的軟焊料涂層212的區(qū)域。軟焊料涂層212的區(qū)域用于提供與插件204的彈簧接觸元件208的優(yōu)良電連接。可以使用具有足夠開孔的模板來將軟焊料涂層212施加于(即，涂覆于)母板襯墊214上。插件204和母板206進(jìn)一步具有所示的常規(guī)插件焊料保護(hù)涂層216和母板焊料保護(hù)涂層218，以提供對(duì)活動(dòng)互連的保護(hù)。焊料保護(hù)涂層216和218基本上屏蔽并表面隔離不需要或不要求焊接的電路區(qū)域。
彈簧接觸元件208可采用任何數(shù)量的配置或形狀，只要能夠形成與母板206的軟焊料區(qū)域212的安全連接。彈簧接觸元件208被設(shè)計(jì)成當(dāng)施加壓力(例如，來自螺栓連接114)時(shí)變形或塌陷。在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧接觸元件202具有大約0.25-0.76毫米(大約10-30密耳)的總長度(x)和寬度(y)以及大約0.25-0.6毫米(大約10-25密耳)的總高度(z)，盡管本發(fā)明不局限于任何特定的幾何形狀。但是，圖2所示的特定的幾何形狀有助于適當(dāng)?shù)貙⒃摬寮c母板襯墊214對(duì)準(zhǔn)，這是因?yàn)榇嬖谘娱L臂。這種偏移設(shè)計(jì)能夠補(bǔ)償通常發(fā)生在制造期間的插件襯墊210與母板襯墊214之間的未對(duì)準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于每個(gè)彈簧接觸元件202可糾正上至大約0.13-0.63毫米(大約5-25密耳)的未對(duì)準(zhǔn)。此外，通過將彈簧用作接觸元件，可提供必要的壓縮力來接觸軟焊料區(qū)域212，以確保低電阻(例如，8-10毫歐或更低)。在另一個(gè)實(shí)施例中，彈簧接觸元件208被直接安裝或焊接到母板襯墊214上(見圖3)。但是，實(shí)際上，在大多數(shù)實(shí)施例中，具有由該插件的制造商而不是由該母板的制造商增加的這種元件可能會(huì)更加切實(shí)可行。
插件襯墊210和母板襯墊214是通常用銅或銅合金制成的常規(guī)部件。彈簧接觸元件208可以用任何合適的傳導(dǎo)金屬制成。在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧接觸元件208是具有金電鍍的表面安裝的銅或銅合金彈簧接觸元件，盡管本發(fā)明不局限于此。彈簧接觸元件可以用銅、銅合金、鎳/鐵合金、銀合金等制成。使用這類材料有助于提供低電阻，并可通過銦接觸來減少電壓降。彈簧常數(shù)會(huì)改變，但通常需要比軟焊料的硬度(通常是大約24.6N/cm或14lbf/in)更堅(jiān)硬，使得彈簧可穿透該焊料涂層。在大多數(shù)實(shí)施例中，該彈簧常數(shù)在大約35與52.5牛頓(N)/厘米(20與30lbf/in)之間。根據(jù)該設(shè)計(jì)，通過以上壓縮力源(例如，螺栓連接)施加在具有500個(gè)以上的接觸彈簧元件的處理器插件上的加載力在大約223與445N(50-100lbf)之間，對(duì)于每個(gè)彈簧接觸元件而言，這足以實(shí)現(xiàn)對(duì)軟焊料五(5)密耳的穿透度。
金屬接觸元件可充分穿透的任何焊料都可以被用于軟焊料區(qū)域212。在大多數(shù)實(shí)施例中，該材料具有大約100與220EC之間的低熔化溫度，盡管可以使用具有甚至更高熔點(diǎn)的軟焊料。但是，當(dāng)該熔化溫度提高時(shí)，該材料在室溫下會(huì)保持更堅(jiān)硬，從而要求更堅(jiān)硬、更堅(jiān)固的用于進(jìn)行穿透金屬接觸元件。一般而言，被用于軟焊料區(qū)域212的焊料具有小于大約25兆帕(mPa)的屈服強(qiáng)度，而目標(biāo)范圍是大約五(5)至20MPa。這類材料包括(但不局限于)銦、銦/銀合金、錫/銦合金、錫/鉍合金等。銦對(duì)于軟焊料區(qū)域212而言是特別好的材料，因?yàn)樗浅Ｈ犴g，并且當(dāng)彈簧接觸元件208被推入其內(nèi)時(shí)，它便于彎曲。再有，也可以使用已知更堅(jiān)硬的其他材料(包括更軟的錫-鉛合金)，但這種焊料可能會(huì)使這些部件不太容易拆卸并容易發(fā)生表面氧化。例如，被用于常規(guī)焊料隆起焊盤的焊料(即錫或基于錫的焊料)具有大約183EC的熔化溫度，從而使其在室溫下不使用較堅(jiān)硬接觸元件的情況下較不易于穿透。
圖2A所示的組件200確保這些部件之間的適當(dāng)?shù)碾娊佑|或互連、以及足夠的熱性能。本質(zhì)上，彈簧接觸元件208可以充分穿透母板206上的軟焊料涂層212，以提供安全電接觸(見圖3)。此外，通過使用壓縮壓力(例如，利用圖2所示的螺栓連接114)，可增強(qiáng)系統(tǒng)性能的魯棒性。在其他實(shí)施例中，附加的壓力可由任何已知類型的夾持構(gòu)件或利用散熱器夾片來提供。利用這種方法，無插口插件204可以被直接裝配到母板206上，而無須使用OEM插口。
圖3提供了關(guān)于銦焊料的機(jī)械測(cè)試數(shù)據(jù)，示出以lbs-力(lbf)為單位的施加力對(duì)于以密耳為單位的位移之間的關(guān)系。這個(gè)實(shí)驗(yàn)意在確定穿透銦焊料所要求的力量(即典型的銦焊料機(jī)械屬性)。
可將來自任何焊料材料制造商的商業(yè)可用的銦片用作測(cè)試材料。銦樣品近似為3厘米×3厘米。使用明尼蘇達(dá)州的明尼阿波利斯的MTS公司制造的MTS810(材料測(cè)試系統(tǒng))來執(zhí)行測(cè)試。MTS 810系統(tǒng)(具有針形測(cè)試夾具)被用來模仿這里所討論的彈簧元件。
在室溫下執(zhí)行該實(shí)驗(yàn)。探查該銦片上任意的四個(gè)不同位置。圖3示出了該測(cè)試的各種結(jié)果?？梢?，只要求大約0.4N(0.1lbf)就可將該焊料位移大約0.203-0.229毫米(大約8-9密耳)。同樣，只要求大約1.1N(0.25lbf)就可將該焊料位移大約0.5毫米(大約20密耳)。由于預(yù)期大約0.125毫米(大約五(5)密耳)可發(fā)生足夠的電接觸，因此，這些測(cè)試結(jié)果清楚地顯示銦焊料可容易穿透，并且為本發(fā)明的軟焊料提供了良好的材料選擇。比較起來，焊料隆起焊盤中所使用的常規(guī)的基于錫的焊料不容易被穿透，從而要求上至五倍的力量來獲得類似的位移。此外，沒有焊料與彈簧元件之間接觸過早釋放方面的問題，因?yàn)槿缟纤觯?jīng)由夾持構(gòu)件(即壓縮力裝置)持續(xù)將額外的力提供給該插件。
還可將彈簧接觸元件設(shè)計(jì)成用作與修改過的插件襯墊一起使用的單元。圖4A是可用于以下圖4B所示的彈簧接觸單元的無插口插件襯墊403的示意圖。圖4A中的無插口插件襯墊403具有隆起焊盤的互連設(shè)置，電源隆起焊盤406和接地隆起焊盤410組合于特定區(qū)域。具體說來，如本領(lǐng)域已知，襯墊403包含輸入/輸出(I/O)隆起焊盤405，它們?cè)谖挥诓寮?未示出)中的中央處理單元(CPU)與恒定基礎(chǔ)上的電路板(未示出)之間傳送電脈沖。電源隆起焊盤406用于通過保持恒定的DC電流將中央處理單元(CPU)保持于恒定狀態(tài)。接地隆起焊盤410也提供恒定電壓比，而無信號(hào)交換。
圖4A所示的配置提供了制造期間的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榭梢杂脝我唤饘倨瑏順?gòu)造I/O隆起焊盤405、電源隆起焊盤406和接地隆起焊盤410。利用這種方法，整個(gè)襯墊403可以作為單元而不是作為各個(gè)隆起焊盤被表面安裝到插件上，。在運(yùn)用期間，這種配置也具有優(yōu)點(diǎn)。具體說來，該布置用于減小DC電阻，從而增強(qiáng)功率性能。本質(zhì)上，由于電源隆起焊盤406和接地隆起焊盤410一起組合于特定區(qū)域中，因此，現(xiàn)在具有電流可通過的更大截面，從而允許載送更大的電流。獲得的實(shí)際的總體改善將取決于任何給定的應(yīng)用所需要的I/O隆起焊盤403的數(shù)量。但是，預(yù)期利用這個(gè)配置，運(yùn)送電流能力將提高約10倍以上。
圖4B是可用于圖4A中的無插口插件襯墊403的彈簧接觸元件條407的示意圖。關(guān)于圖2中所討論的彈簧接觸元件的原理仍然保持相同，盡管在這個(gè)實(shí)施例中，幾個(gè)這樣的元件408被連接到單一金屬條409，而不是使用單獨(dú)的彈簧元件。在另一個(gè)實(shí)施例中，這些元件和條彼此構(gòu)成整體。存在與關(guān)于這種條407的制造的優(yōu)點(diǎn)相類似的關(guān)于圖4A中的插件襯墊403的優(yōu)點(diǎn)，這體現(xiàn)在現(xiàn)在可以用金屬片來生產(chǎn)任何所需長度的條，然后將其切割成適當(dāng)?shù)某叽?。通過將多個(gè)電源隆起焊盤和/或接地隆起焊盤和/或I/O隆起焊盤合并到更大的平面，圖4A-4B所示的金屬彈簧元件/插件設(shè)計(jì)本質(zhì)上可以減輕現(xiàn)有插件/插口設(shè)計(jì)中對(duì)于電流運(yùn)送能力的各種限制。
圖5和圖5A示出了幾個(gè)不同的無插口FCBGA插件-印刷電路板直接接觸組件500(在下文中被稱作“替換直接接觸組件”)的示意圖。如圖5所示，替換直接接觸組件500是印刷電路組件502的一部分。但是，與圖2和圖2A中的組件200不同的是，這個(gè)實(shí)施例中的替換直接接觸組件500利用插件襯墊510上的軟焊料區(qū)域512和電路板襯墊514上的彈簧接觸元件(508A-508D)。此外，與這里所示的其他實(shí)施例中相比，這個(gè)實(shí)施例中的軟焊料區(qū)域512在形狀上更趨于球形，盡管本發(fā)明不局限于此。通過該技術(shù)領(lǐng)域中已知的常規(guī)球柵陣列插件組件技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)該球形配置。
關(guān)于彈簧接觸元件508A-508D的各種設(shè)計(jì)的運(yùn)用只出于示范的目的，并且，在大多數(shù)實(shí)施例中，將為給定的插件使用一種類型的設(shè)計(jì)，盡管本發(fā)明不局限于此。此外，圖2A中的彈簧接觸元件208以及以下的圖6A和圖7所示的銳利金屬元件也可以與所示的軟焊料區(qū)域512一起使用。在一個(gè)實(shí)施例中，使用中凸形狀的彈簧508A，因?yàn)樗峁┖艽蟮慕佑|面積。如同在其他實(shí)施例中，通過螺栓連接114(或替換夾持構(gòu)件、散熱器夾片等)而施加的附件壓縮壓力增強(qiáng)了使用中系統(tǒng)性能的魯棒性。
圖6和圖6A示出了使用銳利金屬接觸元件608A-608D(而不是彈簧接觸元件)的幾個(gè)不同的無插口FCLGA插件-印刷電路板直接接觸組件600的示意圖。再有，電路板606上所示的各種類型的銳利金屬接觸元件(608A-608D)只是出于示例的目的。在大多數(shù)實(shí)施例中，任何一個(gè)電路板上的這些銳利金屬觸點(diǎn)都將會(huì)是相同的，盡管本發(fā)明不局限于此。在替換實(shí)施例中，彈簧接觸元件和/或銳利金屬觸點(diǎn)的任何組合都可附加或替換地用于銳利金屬觸點(diǎn)。同樣，任何合適類型的軟焊料材料和隆起焊盤的幾何形狀也可用于銳利金屬接觸元件608A-608D。
在這個(gè)實(shí)施例中，銳利金屬元件608A-608D設(shè)置于母板襯墊614上，盡管本發(fā)明不局限于此。在另一個(gè)實(shí)施例中，這些銳利金屬接觸元件位于插件襯墊610上，而焊料區(qū)域612就位于母板插件襯墊614上。此外，存在常規(guī)的插件焊料保護(hù)涂層616和母板焊料保護(hù)涂層618，用于屏蔽和表面隔離如這里所描述的電路的某些區(qū)域。銳利金屬元件608A-608D可以用任何合適的傳導(dǎo)金屬(包括用于彈簧接觸元件的所有上述材料)來制成，并可以進(jìn)一步包括有彈性的電鍍(例如，金電鍍)。
圖7示出了對(duì)于銳利金屬接觸元件(即設(shè)置于電路板襯墊714上的708A-708D)的附加的可能配置。常規(guī)的焊料保護(hù)涂層716和718也分別存在于插件襯墊710與電路板襯墊714之間。應(yīng)該注意，任何合適的銳利金屬接觸元件也可以被用于圖4A和4B所示的條配置和修改過的插件襯墊。
實(shí)際上，任何設(shè)計(jì)或形狀可用用于該金屬接觸元件，即彈簧接觸元件或銳利金屬接觸元件，只要它們能夠充分穿透相對(duì)的軟焊料區(qū)域來提供安全電接觸。同樣，必須使用充分?jǐn)?shù)量和類型的軟焊料，以便該接觸元件可以穿透它達(dá)至少5密耳。通過結(jié)合電路板或插件上的現(xiàn)有銳利金屬特點(diǎn)和/或彈簧設(shè)計(jì)、對(duì)于相對(duì)表面足夠量的軟焊料以及足夠的壓縮力，現(xiàn)在可以將插件直接裝配到電路板上，而無須使用OEM插口或表面安裝回流過程，從而確保適當(dāng)?shù)碾娊佑|和熱性能。
這里所描述的直接插件-母板設(shè)計(jì)提供了幾個(gè)有競爭性的優(yōu)點(diǎn)，包括由于較低的電阻和/或電感而改善的電性能。通過消除對(duì)插口的需求，該設(shè)計(jì)進(jìn)一步減少了總系統(tǒng)制造材料成本，并且將OEM和顧客庫存和/或進(jìn)口關(guān)稅成本減到最少。此外，由于與插口關(guān)聯(lián)的更精細(xì)的間距表面安裝插口開發(fā)而不斷增長的性能限制問題實(shí)際上已經(jīng)消除。
本發(fā)明的直接接觸組件具有“可拆卸”附加優(yōu)點(diǎn)。利用這種方法，當(dāng)最終用戶希望升級(jí)到不同的CPU時(shí)，現(xiàn)在可以在零售市場獲得替換插件，并將這個(gè)新的插件安裝到現(xiàn)有的電路板。該實(shí)際的替換可以由技能嫻熟的技術(shù)員或高級(jí)最終用戶來執(zhí)行。當(dāng)接收特點(diǎn)(該接觸元件)設(shè)置于電路板上時(shí)，這是最實(shí)用的。具有便于再安裝的配置靈活性與永久設(shè)置于電路板的表面安裝部件形成對(duì)比，后者在升級(jí)該插件時(shí)需要替換整個(gè)電路板。這種優(yōu)點(diǎn)為最終用戶節(jié)約了相當(dāng)大的費(fèi)用。
雖然這里已展示和描述了特定實(shí)施例，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到計(jì)算以實(shí)現(xiàn)相同目的任何布置都可以代替所示的特定實(shí)施例。本申請(qǐng)意在覆蓋本發(fā)明的任何修正或變更。所以，本發(fā)明顯然旨在僅受權(quán)利要求書及其等價(jià)形式的限制。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括具有插件襯墊的無插口插件，所述插件襯墊具有與其固定的金屬接觸元件，并適于充分穿透焊料區(qū)域，以產(chǎn)生電接觸，所述焊料區(qū)域位于電路板襯墊上。如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括壓縮力裝置，適于可拆卸地將所述插件襯墊和電路板襯墊結(jié)合在一起。
2.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述裝置進(jìn)一步包括熱解決方案。
3.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述熱解決方案是散熱器或熱管。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述壓縮力裝置是螺栓連接、熱實(shí)現(xiàn)連接構(gòu)件或夾持構(gòu)件。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述焊料區(qū)域包含具有在大約100與220℃之間的熔化溫度的焊料。
7.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述焊料是銦。
8.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述焊料是銦/銀合金、錫/銦合金或錫/鉍合金。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述金屬接觸元件穿透所述焊料區(qū)域至少約0.13毫米。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述焊料區(qū)域和金屬接觸元件被設(shè)計(jì)成糾正所述插件襯墊與電路板襯墊之間的未對(duì)準(zhǔn)。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于可以糾正上至大約25密耳的未對(duì)準(zhǔn)。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述金屬接觸元件用銅、銅合金、鎳/鐵合金或銀合金制成。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于所述金屬接觸元件進(jìn)一步具有金屬涂層。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于所述金屬涂層是金電鍍。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于所述金屬接觸元件是銳利接觸元件。
16.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于所述金屬接觸元件是彈簧。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于所述彈簧具有在大約35與52.5牛頓(N)/厘米之間的彈簧常數(shù)。
18.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述電路板是母板。
19.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述無插口插件是球柵陣列插件、針柵陣列插件或地柵陣列插件。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于所述無插口插件中的電阻小于10毫歐。
21.一種裝置，包括具有插件襯墊的無插口插件，所述插件襯墊具有位于其上的焊料區(qū)域，所述焊料區(qū)域可被金屬接觸元件充分穿透，以便在所述焊料區(qū)域與所述金屬接觸元件之間產(chǎn)生電接觸，其中，所述金屬接觸元件位于電路板襯墊上。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于所述金屬接觸元件是銳利接觸元件或彈簧，所述金屬接觸元件具有金屬電鍍。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于所述焊料區(qū)域包含具有在大約100與220℃之間的熔點(diǎn)以及五(5)至25MPa的屈服強(qiáng)度的焊料。
24.一種裝置，包括無插口插件-電路板組件，所述組件包括焊料區(qū)域和相對(duì)的金屬元件，其中所述金屬元件充分穿透所述焊料區(qū)域，以產(chǎn)生電接觸。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于所述焊料區(qū)域位于電路板上，并且所述金屬元件位于插件上。
26.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于所述焊料區(qū)域位于插件上，并且所述金屬元件位于電路板上。
27.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括鄰近所述插件的散熱器；以及，可固定于所述散熱器和電路板的壓縮力裝置，所述壓縮力裝置適于可拆卸地與所述組件結(jié)合在一起組件。
28.一種組件，包括沉積于第一襯墊上的焊料區(qū)域，所述焊料區(qū)域包含具有在大約100與220℃之間的熔化溫度的焊料；以及連接于第二襯墊的金屬接觸元件，所述金屬接觸元件適于充分穿透所述焊料區(qū)域，以產(chǎn)生電互連。
29.如權(quán)利要求28所述的組件，其特征在于所述第一襯墊位于母板上，而所述第二襯墊位于插件上。
30.如權(quán)利要求28所述的組件，其特征在于所述第一襯墊位于插件上，而所述第二襯墊位于母板上。
31.如權(quán)利要求28所述的組件，其特征在于進(jìn)一步包括適于可拆卸地將所述焊料沉積和金屬元件結(jié)合在一起的壓縮力裝置。
32.一種插件，包括金屬接觸元件條，包含多個(gè)金屬接觸元件，所述金屬接觸元件適于充分穿透多個(gè)焊料區(qū)域，以產(chǎn)生電接觸，每個(gè)焊料區(qū)域具有焊料，所述焊料的熔化溫度在大約100與220℃之間。
33.如權(quán)利要求32所述的插件，其特征在于所述多個(gè)焊料區(qū)域位于一系列電源隆起焊盤和接地隆起焊盤上，所述電源隆起焊盤和接地隆起焊盤的每一個(gè)都組合于所述插件中的至少一個(gè)區(qū)域，所述插件被設(shè)計(jì)成載送多于10倍的電流。
34.如權(quán)利要求33所述的插件，其特征在于所述金屬接觸條位于電路板上。
35.如權(quán)利要求33所述的插件，其特征在于所述金屬接觸元件是彈簧接觸元件。
36.一種方法，包括實(shí)質(zhì)上對(duì)準(zhǔn)第一襯墊和第二襯墊，所述第一襯墊用軟焊料涂覆，所述第二襯墊具有設(shè)置于其上的金屬接觸元件；將所述軟焊料和金屬接觸元件接合在一起，其中所述金屬接觸元件充分穿透該軟焊料，以產(chǎn)生電接觸；利用壓縮力裝置將所述第一襯墊和第二個(gè)襯墊夾在一起，其中，將插件臨時(shí)地直接裝配在電路板上。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于所述第一襯墊位于所述電路板上，而所述第二襯墊位于插件上。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于所述第一襯墊位于插件上，而所述第二襯墊位于所述電路板上。
39.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括從所述電路板中卸除所述插件；以及，用另一插件替換所述插件。
全文摘要
揭示了一種便于再安裝的無插口插件－電路板組件(200)。該組件(200)包括軟焊料區(qū)域(212)和金屬接觸元件(208)，每個(gè)位于銅襯墊(214，210)上。該金屬接觸元件(208)適于充分穿透該軟焊料區(qū)域(212)，以提供電接觸。該金屬接觸元件(208)可以是銳利金屬元件或彈簧。來自夾持構(gòu)件的壓縮力確保安全的電接觸和足夠的熱性能。
文檔編號(hào)H01L23/48GK1663330SQ03814749
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2003年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月26日
發(fā)明者M·J·李, 李源良, C·P·邱 申請(qǐng)人:英特爾公司