用于電-光模塊的落式柵格陣列插座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例總體關(guān)于集成電路(1C)模塊插座，并且尤其涉及用于電-光模塊的落式柵格陣列(land grid array，LGA)插座。
【背景技術(shù)】
[0002]光子集成電路(PIC)在諸如光通信、高性能計算和數(shù)據(jù)中心之類的應(yīng)用中作為光數(shù)據(jù)鏈路是有用的。同樣，對于移動計算平臺來說，PIC也是在無線鏈路具有不足帶寬的情況下用于使移動模塊與主機(jī)模塊和/或云服務(wù)迅速更新或同步的有前途的輸入/輸出(1/0)。此類光鏈路利用光I/0接口，此光I/0接口可以包括電-光模塊，此電-光模塊包括能以25千兆位/秒或更高的信道數(shù)據(jù)速率操作的光發(fā)射機(jī)和/或光接收機(jī)(例如，收發(fā)機(jī))。
[0003]電-光收發(fā)機(jī)1C可以借助于諸如落式柵格陣列(LGA)插座之類的插座來機(jī)械地和電氣地耦合到印刷電路板(PCB)。插座式收發(fā)機(jī)架構(gòu)有利地使得能夠隨時間推移來升級主機(jī)模塊。例如，后續(xù)可通過將收發(fā)機(jī)安裝到插座中來更新缺乏光鏈路能力但包括適當(dāng)?shù)牟遄钠脚_?；蛘?，如果與相同的插座兼容，則后續(xù)可用包括具有帶有第一信道數(shù)據(jù)速率的收發(fā)機(jī)的光鏈路的平臺交換帶有較高速率的另一收發(fā)機(jī)。然而，大多數(shù)LGA插座要求外部負(fù)載生成以便將插座中的電觸點(diǎn)壓向1C上的接觸焊盤。這種負(fù)載與觸點(diǎn)的數(shù)量成比例，并且接觸焊盤在1C上的空間分布可能使得用于生成此負(fù)載的方法變得復(fù)雜。典型的負(fù)載生成機(jī)制包括螺釘和彈簧，它們的實(shí)現(xiàn)可能要去要求板面積(占位面積)和/或插座z高度方面的顯著的開銷。因此，這樣的插座形狀因子對緊湊的平臺可能是有問題的。
[0004]因此，能夠以電-光收發(fā)機(jī)的高數(shù)據(jù)速率支持足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)信道且具有小的板占位面積的插座是有益的。
【附圖說明】
[0005]在所附附圖中以示例方式而非限制方式闡釋了本文中描述的素材。出于闡釋的簡單和清晰起見，附圖中闡釋的元件不一定是按比例繪制的。例如，為清晰起見，一些元件的尺寸可相對于其他元件被擴(kuò)大。此外，已經(jīng)在各圖之間重復(fù)了附圖標(biāo)記來指示對應(yīng)的或類似的元件，并且X維度被定義為與插座的橫向(transverse)寬度對準(zhǔn)，y維度被定義為與插座的縱向(longitudinal)長度對準(zhǔn)，而z-維度被定義為垂直于主機(jī)PCB而對準(zhǔn)。在附圖中:
[0006]圖1是根據(jù)實(shí)施例的1C模塊插座組件的等距視圖；
[0007]圖2A是根據(jù)實(shí)施例的、接收電-光收發(fā)機(jī)模塊的圖1中的插座組件的剖面等距視圖；
[0008]圖2B是圖2A的剖面等距視圖中的區(qū)域的展開圖；
[0009]圖3是根據(jù)實(shí)施例的、圖1中所描繪的且進(jìn)一步包括罩殼的插座組件的分解等距視圖；
[0010]圖4A是根據(jù)實(shí)施例的、圖1中所描繪的插座的底側(cè)的等距視圖；
[0011 ]圖4B是根據(jù)實(shí)施例的、圖1A中所描繪的插座主體的另一等距視圖；
[0012]圖5是根據(jù)實(shí)施例的、闡釋將電-光收發(fā)機(jī)模塊安裝到圖1中所描繪的插座組件中的方法的流程圖；
[0013]圖6A、圖6B和圖6C是根據(jù)實(shí)施例的、闡釋在圖5中所闡釋的方法之后當(dāng)被安裝到圖1中所描繪的插座組件中時的電-光模塊的等距視圖；
[0014]圖7是根據(jù)實(shí)施例的、將圖1中所描繪的插座組件安裝到PCB的方法；以及
[0015]圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、采用由圖1中所描繪的插座組件耦合的電-光收發(fā)機(jī)模塊的系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參考所述附圖描述一個或多個實(shí)施例。盡管詳細(xì)地描繪并討論特定的配置和布置，但是應(yīng)當(dāng)理解，這樣做僅出于說明性目的。相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，其他配置和布置是可能的，并且不背離本描述的精神和范圍。對相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，可在與本文中詳細(xì)描述的系統(tǒng)和應(yīng)用不同的各種其他系統(tǒng)和應(yīng)用中采用本文中描述的技術(shù)和/或布置。
[0017]在下列【具體實(shí)施方式】中參考了所附附圖，這些附圖形成示例性實(shí)施例的部分，并且闡釋示例性實(shí)施例。此外，應(yīng)當(dāng)理解，可以利用其他實(shí)施例和/或作出結(jié)構(gòu)和/或邏輯改變而不背離所要求保護(hù)的主題的范圍。還應(yīng)當(dāng)注意，例如，向上、向下、頂部、底部等的方向和參考僅用于促進(jìn)對附圖中的特征的描述，且不旨在限制要求保護(hù)的主題的應(yīng)用。因此，下列【具體實(shí)施方式】不應(yīng)當(dāng)以限制意義來理解，并且僅由所附權(quán)利要求及其等效方案來限定要求保護(hù)的主題的范圍。
[0018]在下列描述中，陳述了眾多細(xì)節(jié)，然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，可在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下來實(shí)踐本發(fā)明。在一些實(shí)例中，以框圖形式而非詳細(xì)地示出眾所周知的方法和模塊，以免使本發(fā)明含糊。貫穿本說明書對“實(shí)施例”或“一個實(shí)施例”的引用意味著結(jié)合所述實(shí)施例描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)、功能或特性被包括在本發(fā)明的至少一個實(shí)施例中。因而，貫穿本說明書在各處所出現(xiàn)短語“在實(shí)施例中”或“在一個實(shí)施例”不一定是指本發(fā)明的相同的實(shí)施例。此外，在一個或多個實(shí)施例中，可以按任何合適的方式來組合特定的特征、結(jié)構(gòu)、功能或特性。例如，在與兩個實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的特定的特征、結(jié)構(gòu)、功能或特性不相互排斥的任何情況下，第一實(shí)施例可以與第二實(shí)施例組合。
[0019]除非上下文另外清楚地指示，否則如本發(fā)明的描述和所附權(quán)利要求中所使用，單數(shù)形式的“一”、“一個”和“所述”旨在也包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)理解，如本文中所使用的術(shù)語“和/或”是指且涵蓋相關(guān)聯(lián)的列出的項中的一個或多個的任何以及所有可能的組合。
[0020]在本文中可使用術(shù)語“耦合的”和“連接的”以及它們的派生詞來描述在部件之間的功能關(guān)系或結(jié)構(gòu)關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解，這些術(shù)語不旨在是彼此的同義詞。相反，在特定的實(shí)施例中，“連接的”可以用來指示兩個或更多個元件彼此直接物理、光或電接觸?！坝H合的”可以用來指示兩個或更多個元件彼此直接或間接地(借助于在它們之間的其他中介元素)物理、光或電接觸，和/或這兩個或更多個元件彼此協(xié)作或相互作用(例如，作為在因果關(guān)系中)。
[0021]在此類物理關(guān)系值得關(guān)注的情況下，如本文中所使用的術(shù)語“在……上方”、“在……下方”、“在……之間”和“在……上”是指一個部件或材料層相對于其他部件或?qū)拥南鄬ξ恢?。例如，在材料層的上下文中，設(shè)置在另一層上方或下方的一個層可以直接與所述另一層接觸，或者可以具有一個或多個中介層。此外，設(shè)置在兩個層之間的一個層可直接與這兩個層接觸，或者可以具有一個或多個中介層。相比之下，“在第二層上”的第一層與所述第二層直接接觸。在部件組件的上下文中也作出類似的區(qū)分。
[0022]如下文中更詳細(xì)地所述，適用于電-光模塊(諸如，具有能以25千兆位/秒或更大的速率操作的I/O信道的收發(fā)機(jī))的LGA插座可以包括:單片式插座主體，具有面向印刷電路板(PCB)的底側(cè)；以及逆止器，在頂側(cè)上，并且用于接收模塊基板的前緣。此逆止器具有懸臂，此懸臂用于在將所述懸臂坐落到插座主體中時接觸模塊基板的第一側(cè)。此插座還包括第一行和第二行導(dǎo)電觸點(diǎn)。第一行比第二行更接近逆止器，并且每一行都包括在頂側(cè)與底側(cè)之間延伸穿過插座主體的觸點(diǎn)。觸點(diǎn)行相對于懸臂定位成響應(yīng)于圍繞插座主體內(nèi)的支點(diǎn)施加至模塊基板的扭矩而壓靠模塊基板的第二側(cè)上的接觸焊盤。保持錨可以設(shè)置在PCB上(或插座主體本身上)電觸點(diǎn)行與逆止器相對的側(cè)上。此錨用于附接到1C模塊(例如，模塊基板)，并且維持通過1C模塊、抵靠觸點(diǎn)和懸臂而施加的作用力。
[0023]圖1是根據(jù)實(shí)施例的1C模塊插座組件101的等距視圖。在此示例性實(shí)施例中，插座組件101包括插座110和保持銷(retent1n anchor) 120，其中的每一個都配置成裝配在主機(jī)PCB 100上。插座110還包括設(shè)置在插座主體140中的多個電觸點(diǎn)。在此示例性實(shí)施例中，第一觸點(diǎn)行151和第二觸點(diǎn)行152沿插座主體140的鄰近的橫向?qū)挾妊由臁＝柚诓遄?10的同一側(cè)上的觸點(diǎn)行151和152兩者，可以優(yōu)化電-光收發(fā)機(jī)模塊基板上的跡線走線以獲得最高的帶寬(例如，利用傳輸線架構(gòu)，等等)。每一個觸點(diǎn)行151、152包括在插座主體140的頂側(cè)與底側(cè)之間通過的至少一個電觸點(diǎn)。在插座主體140的底側(cè)面向PCB 100的情況下，插座主體140的頂側(cè)用于接收1C模塊(未描繪)。觸點(diǎn)行151、152中的每一觸點(diǎn)都具有PCB接觸表面154，此PCB接觸表面154用于落在設(shè)置在PCB 100上的接觸焊盤102上。在PCB接觸表面154的相對端處的是模塊接觸表面153，此模塊接觸表面153用于落在設(shè)置在模塊基板上的接觸焊盤上。每一個觸點(diǎn)行151、152可以包括大量觸點(diǎn)。在插座100用于接收四信道電-光收發(fā)機(jī)模塊(例如，4x25千兆位/秒模塊)的所闡釋的不例性實(shí)施例中，每一個觸點(diǎn)行151、152包括大約30個觸點(diǎn)。
[0024]插座主體140由電介質(zhì)材料制成以使觸點(diǎn)彼此電氣隔離。在此示例性實(shí)施例中，插座主體140是經(jīng)機(jī)械加工并模制以具有本文中別處描述的結(jié)構(gòu)特征中的一個或多個的單片式電介質(zhì)材料。盡管可以利用任何電介質(zhì)材料，但是示例性材料包括熱塑性塑料和聚合物。更具體地，在一種有利的實(shí)施例中，插座主體140是玻璃填充的液晶聚合物(LCP)。
[0025]在實(shí)施例中，模塊插座包括逆止器(backstop)。此逆止器用于觸點(diǎn)引腳所駐留的頂側(cè)面上延伸z高度，并且用于相對于電觸點(diǎn)的模塊接觸表面來側(cè)向地(laterally)定位模塊基板。參見圖1，逆止器145設(shè)置在插座主體140上，相比第二觸點(diǎn)行152更接近(S卩，更靠近)第一觸點(diǎn)行151的一側(cè)。逆止器145用于接觸模塊基板的前緣，并且阻止模塊基板沿插座110的縱向長度的側(cè)向平移。在此示例性實(shí)施例中，逆止器145單片式地集成到插座主體140中，但也可以借助于附接到插座110的分立部件來實(shí)現(xiàn)類似的結(jié)構(gòu)和功能。
[0026]在實(shí)施例中，插座還包括懸臂，此懸臂用于當(dāng)模塊基板坐落在插座上時接觸模塊基板的與觸點(diǎn)接觸焊盤相對的側(cè)。如下文中進(jìn)一步所述，此懸臂可以在逆止器上方延伸，并且可以進(jìn)一步朝著觸點(diǎn)行延伸超出逆止器某個縱向距離。圖1闡釋懸臂130，此懸臂130至少部分地是與插座主體140分開的分立組件。在替代實(shí)施例中，懸臂13單片式地集成到插座主體140中。在此示例性實(shí)施例中，懸臂130在逆止器140的與觸點(diǎn)行相對的側(cè)上，使得圍繞逆止器上的支點(diǎn)而施加到模塊基板的扭矩將反作用力施加至懸臂130。
[0027]在實(shí)施例中，插座組件包括保持錨，其用于在模塊基板與PCB之間至少