專利名稱：插針式集成電路結合裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是有關于一種插針式集成電路結合裝置，尤指一種可設置固定于一電路板上，且借由在可具有電路布局的電路基板上設置插孔陣列以供插置一集成電路組件，而可提供集成電路組件與電路板的電性連接的一種插針式集成電路結合裝置。
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圖1與圖2，為目前市面上可見的典型的可插拔集成電路裝置10。傳統(tǒng)上，為兼求可插拔以及良好電性連接的目的，傳統(tǒng)的作法是在集成電路組件11(IC Package)上設置插針111(Pins)，并在電路板12上設置具有多個插孔131(Pin Holes)的電連接器13(Socket)以供插置該集成電路組件11?，F有的集成電路組件11封裝方式有導線架(Lead Frame)與球格陣列封裝(Ball Grid Array；簡稱BGA)兩種。近年來，對于追求高效能(亦即高散熱性)與高腳數的集成電路組件則常使用覆晶式球格陣列封裝(Flip Chip BGA Packaging)。其基本組成組件如圖1所示通常包括一集成電路芯片112(IC Chip)以覆晶方式裝置于一基板113(Substrate)的一側表面上，基板113另一側表面則設有若干錫球114(Solders)其是借由基板113的電路設計而電性耦合于芯片112，芯片112另側的非作動面則粘貼有一散熱組件115(Heat Sink)。由于插針111#非剛性極高的對象，在插拔的過程中極易遭扭曲損壞，且亦不容易與錫球114穩(wěn)固接合，因此，目前的技術均需要先將多個插針111模鑄(Mo1ding)固定在一中介板116(Interposer)上后，再將其焊接至錫球114。
至于，為了可供前述現有集成電路組件11的插針111所插置，且又必須兼顧拔取功能，現今所有現有的電連接器13均包括有下列構件一具有多個插孔131的插座132焊接在電路板12上。一滑動板133以可線性滑移的方式裝置覆蓋在插座132頂面上、以及一扳動長桿134裝置在插座132旁側以供驅動該滑動板133進行微量滑移。插座132的各插孔131內均設有導電金屬片(圖中未示)且于插孔131底部具有錫球135以供焊接并和電路板12作電性連接，滑動板133上對應于插孔131的位置亦設有稍大的開孔(圖中未示)，借由將下壓該扳動長桿134使其以桿軸136為軸進行旋轉直到與插座132成水平，可令滑動板133進行微量滑移并將集成電路組件11的插針111夾緊于插孔131中。當欲拔取集成電路組件11，則需將扳動長桿134轉拉至與插座132成垂直九十度夾角，如此插針111將被松脫而可取離集成電路組件11。
然而，此種現有的插針式集成電路結合裝置仍具有下列缺點(1)現有電連接器的插座是為以模鑄(Molding)或塑料射出(Injecting)成形的純塑料件，其單單只具有容納與定位集成電路組件的插針的作用，完全無法提供其它額外附加功能。
(2)現有電連接器的扳動長桿裝置占用面積較大，需有一額外空間容納扳動長桿及其桿軸部份，導致占用電路板的面積較大。并且，扳動長桿需進行大范圍的樞轉動作，使扳動長桿樞轉的空間范圍內均不得設置其它組件，造成空間利用上的限制。
(3)現有電連接器的結構復雜組件較多，生產成本相對較高。
本實用新型的第二目的是在于提供一種插針式集成電路結合裝置，借由一可借由水平旋轉致動的致動機構來驅動滑動片在電路基板頂面進行適量線性位移，以克服現有技術的扳動長桿裝置不僅結構復雜且占用面積與操作空間均較大的缺點，而生產成本卻相對較低。
本發(fā)明提供一種插針式集成電路結合裝置，可供電性連接一具有多個插針的集成電路組件以及一具有電路布局及若干電子組件的電路板，包括有一電路基板，該電路基板更包括有多個插孔，設置于電路基板的一頂面上，該多個插孔的位置恰分別對應于該多個插針；多個導電定位件，分別設置于各插孔內，可供與插針電性耦合；電路裝置，用于將多個導電定位件電性耦合至電路基板的一底面；以及，多個導電接點，設置于基板的底面，可供與電路板進行焊接而電性耦合于電路板的電路布局，該多個導電接點并適當電性耦合于該電路裝置。
所述的插針式集成電路結合裝置還可包括有一滑動片，以可相對滑動的方式置于電路基板頂面?zhèn)?，于滑動片上設置有多個開孔其位置恰分別對應于各插孔，且開孔尺寸是略大于插孔；一導引框，設置于電路基板的至少兩相對應側邊上，該導引框是用于限制使滑動片僅能沿導引框延伸的方向進行線性滑移運動；以及一致動機構，連動于滑動片，借由致動機構可驅動滑動片進行適量的該線性滑移運動。
所述的滑動片與導引框可為一體成型的單一構件。
所述的滑動片與導引框可為兩獨立分離的構件。
所述的致動機構還可包括有一開口，貫穿設置于滑動片的一適當位置處，該開口于預定進行所述線性滑移運動的方向上的長度是大于與該線性滑移運動方向相垂直的寬度；一樞孔，設置于電路基板上對應于開口的位置處；以及，一轉動件，該轉動件具有包括一樞軸以及一位于樞軸一端且至少有向水平方向凸伸的撥塊，該樞軸是以可樞轉方式樞設于樞孔內且同時使撥塊恰位于開口中，借由撥動該轉動件使撥塊依據樞軸為軸進行旋轉可推動開口內側邊緣并進而促使滑動片進行該線性滑移運動。
所述的電路裝置可借由將各插孔與導電定位件均延伸貫穿至電路基板的底面并電性耦合于對應的導電接點。
所述的電路裝置可借由在電路基板的頂面與底面上均設有電路布局，并在電路基板未設有插孔的位置處另設有若干導電栓以電性耦合電路基板頂面與底面的電路布局，且電路基板頂面與底面的電路布局是分別電性耦合于導電定位件與導電接點。
于電路基板之上還可設有至少一額外電子組件其是電性耦合于該電路裝置。
所述的額外電子組件可用以調整工作電壓。
所述的額外電子組件可用以調整工作頻率。
所述的多個導電定位件的底端可延伸并貫穿電路板。
綜上所述，本實用新型的插針式集成電路結合裝置相對于現有技術至少具有下列優(yōu)點(1)可提供額外附加功能。本實用新型借由電路基板上的電路裝置的適當電路布局設計，可使電路基板可提供額外附加功能或是增加設置額外電子組件者。
(2)占用的電路板面積以及操作空間均較小。本實用新型采用水平旋轉致動的致動機構來帶動滑動片位移，不僅占用面積減少，且操作時完全不會有空間上的限制。
(3)成本相對較低。本實用新型的滑動片、導引框、以及致動機構等組件的結構相對于現有電連接器更為簡單，生產成本相對較低。
(4)電路基板底面的整平度較佳。本實用新型的電路基板其底部銅墊(LAND)的輔助使得上錫球平整度較傳統(tǒng)現有電連接器插座的平整度更好，因此本實用新型的電路基板與電路板之間的結合密合度、平整度以及電氣特性均相對更佳。
該集成電路組件30是由一集成電路芯片31(IC Chin)及一布設有電路布局(Circuit Layout)的基板32(Substrate)所結合構成，于基板32的底側面上設有若干導體球33(Solder Balls)，該若干導體球33借由該電路布局與集成電路芯片31的作動側(Active Side)電性連接。集成電路芯片31的另一側則粘貼有一散熱片34(Heat Sink)以增進散熱效果。于本較佳實施例中，該集成電路組件31是為一現有的覆晶式球格陣列封裝(Flip ChinBGA)組件然其亦可以是其它種類的球格陣列封裝組件，例如打線式(WireBond)或是膠片自動壓合(Tape Automated Bonding，簡稱為TAB)等等的其它種類的球格陣列封裝組件者。于本較佳實施例中，該集成電路組件31與現有技術相同，亦在基板32的底側面上設置有中介板35(Interposer)與多個插針36(Pins)，且插針36是電性連接于對應的導體球33。
于電路板40的上表面上以導電材質形成有若干接觸墊41(ContactPad)，較佳者，該接觸墊41的材質可為鎳、金、鉻、銅、鐵、鋁、鈦、鉛、錫、或其合金。該若干接觸墊41是暴露于外界以供與本實用新型的插針式集成電路結合裝置20進行焊接結合。當然，于電路板40上亦可裝置有其它現有的電容電阻等電子組件或其它集成電路組件(圖中未示)等，由于此種在電路板40上設置電于組件的部份是屬現有技術且非為本實用新型的技術特征，故以下不再贅述。
如圖3與圖4所示的第一較佳實施例中，本實用新型的該插針式集成電路結合裝置20包括有一電路基板21，若干額外電子組件22、一滑動片23、一導引框24、以及一致動機構25。
該電路基板21更包括有多個插孔211、多個導電定位件212、電路裝置213、以及多個導電接點214。多個插孔211是設置于電路基板21的一頂面上，該多個插孔211的位置恰分別對應于該多個插針36，因此，集成電路組件30的插針36可一一對應插入插孔211中而將集成電路組件30插置結合并定位于電路基板21頂面上。該多個導電定位件212是分別設置于各插孔211內，可供夾持插針36并與插針36電性耦合。該多個導電接點214是設置于電路基板21的底面，可借由焊料26焊接至電路板40的接觸墊41上并電性耦合于電路板40的電路布局(圖中未示)。
于本較佳實施例中，該插孔211與導電定位件212均未貫穿至電路基板21的底側面。該電路裝置213是借由在電路基板21的頂面，中間夾層與底面上均設置有電路布局所構成，而為一具有多層電路布局的電路基板21，并在電路基板21未設有插孔211的位置處另設有若干導電栓215以電性耦合位于電路基板21頂面與底面的電路布局，且電路基板21頂面與底面的電路布局則是分別電性耦合于導電定位件212與導電接點214。由于本實用新型的電路基板21上設置有該電路裝置213，因此可借由電路裝置213的電路布局的設計、或是借由在電路基板21上設置該若干額外電子組件22電性耦合于該電路布局，而可提供額外的附加功能。例如，可進行調整該集成電路組件30的工作電壓或是工作頻率，或是延伸出若干測試接點(圖中未示)以供連接一外界檢測設備(圖中未示)為其電性進行檢測，或是附加特定被動組件以改善集成電路組件30的電氣特性，或是其它附加功能，而并非如同圖1與圖2所示現有技術的純塑料件制造的插座僅僅只能提供插座功能。
并且，本實用新型的電路基板21其底面銅墊(LAND)的輔助使得上錫球平整度較傳統(tǒng)以純塑料件制造的現有電連接器13插座132的平整度更好，因此本實用新型的電路基板21與電路板40之間的共平面性、結合密合度、平整度等機械特性以及電氣特性均相對更佳。
于圖9所示的另一較佳實施例中，亦可將插孔211設計成貫穿于電路基板21，此時該電路基板21便可以具有單層電路布局的單層板或是雙層電路布局的雙層板的電路基板來設計以降低制造成本。
該滑動片23是以可相對滑動的方式放置于電路基板21頂面?zhèn)?，于滑動?3上設置有多個開孔231其位置恰分別對應于各插孔211，且開孔231尺寸是略大于插孔211。該導引框24是設置于電路基板21的至少兩相對應側邊上，且是沿著電路基板21側邊方向延伸，該導引框24是用于將滑動片23保持在電路基板21頂面避免其脫落，同時亦限制滑動片23僅能沿導引框24延伸的方向進行線性滑移運動。
該致動機構25是連動于滑動片23，借由致動機構25可驅動滑動片23進行適量的該線性滑移運動。于本較佳實施例中，該滑動片23與導引框24是為兩獨立分離的構件，且該致動機構25更包括有一開口251，一樞孔252、以及一轉動件253。
該開口251是貫穿設置于滑動片23的一適當位置處，本實施例中，開口251是呈一類似橢圓槽狀結構，亦即開口251干預定進行所述線性滑移運動的方向上的長度是大于與該線性滑移運動方向相垂直的寬度。該樞孔252是設置于電路基板21上對應于開口251的位置處。該轉動件253具有包括一樞軸2531以及一位于樞軸2531上端且至少有向水平方向凸伸的撥塊2532。本實施例中的撥塊2532是為與樞孔2531呈非同心圓的凸輪結構，于撥塊2532的頂側并設有可供使用者以手指或工具扭轉的突起或凹入結構的扭轉部2533。該樞軸2531是以可樞轉方式樞設于樞孔252內且同時使撥塊2532恰位于開口251中，借由轉動該轉動件253使撥塊2532依據樞軸2531為軸進行旋轉可推動開口251內側邊緣并進而促使滑動片23進行該線性滑移運動。
由于本實用新型的致動機構借由開口251。樞孔252以及轉動件253的搭配運用，僅需占用相對較少的電路板40面積，且于操作時轉動件253始終維持在同一水平面上旋轉，完全不會造成空間上的占用與限制，可知本實用新型相對于如圖1與圖2所示的現有扳動長桿裝置而言，本實用新型確實在面積與空間的節(jié)省及利用上具有顯著的進步性。
當然，在另一圖中未示的較佳實施例中，亦可選擇將該開口251更改設置在導引框24上，且將轉動件253更改設計成為一可沿著位于導引框的開口的狹長方向水平線性推移的推動件(圖中未示)，該推動件的下方是固定于滑動片23，于是，借由推動推動件可帶動滑動片23進行適量(亦即開口的長度距離)的線性滑移。
以下所述的本實用新型其它較佳實施例中，因大部份的組件是相同或類似于前述實施例，因此相同的組件將直接給予相同的名稱及編號，且對于類似的組件則給予相同名稱但在原編號后另增加一英文字母以資區(qū)別且不予贅述，合先敘明。
請參閱圖5是為本實用新型的插針式集成電路結合裝置20a的第二較佳實施例側視示意圖。本較佳實施例大致相同于圖3所示的實施例，該插針式集成電路結合裝置20a亦同樣具有一電路基板21、一滑動片23a與導引框24a、以及一致動機構25。至于如前述的若干額外電子組件22則可依據實際需要選擇是否增加設置。該電路基板21同樣具有包括有多個插孔211a。多個導電定位件212a，由適當電路布局所構成的電路裝置。以及多個導電接點。
于圖5所示的第二較佳實施例中與圖3所示實施例的不同點在于，圖5所示的滑動片23a與導引框24a是為一體成型的單一構件而非兩個獨立分離的組件(但亦可以選擇使用如圖3所示為兩獨立組件的設計者)，如此可進一步降低生產成本。并且，該插孔211a是為直接貫穿電路基板直達其底側面的導電接點，而導電定位件212a則插置于插孔211a較接近底端的部份且是突伸出電路基板21底面一適當距離并與焊料26緊密結合在一起，同時導電定位件212a的上端呈略張開狀態(tài)以供容納夾持集成電路組件30的插針36，使導電定位件212a(或插針36)直接電性耦合于對應的導電接點。借由此種構型，導電定位件212a與導電接點間的結合可更為穩(wěn)固不易脫落。此外，如圖5所示的集成電路組件30并不具有中介板，而是借由表面接著技術(Surface Mount Technology)將插針36直接結合在導體球33上。
請參閱圖6是為本實用新型的插針式集成電路結合裝置20b的第三較佳實施例。于本較佳實施例中，該插針式集成電路結合裝置20b僅具有電路基板21，其借由焊料26焊接固定于電路板40上并與其電性耦合。于電路基板21上同樣具有包括有多個貫穿的插孔211b、多個導電定位件212b。由適當電路布局所構成的電路裝置、以及多個導電接點。多個導電定位件212b是整個貫穿插孔211b且導電定位件212b的底部是突伸出電路基板21底面并借由焊料26與導電接點緊密結合。如同圖3的實施例般，圖6所示的本較佳實施例的電路裝置同樣可借由適當的電路布局而提供例如延伸出若干測試接點以供連接外界檢測設備、或是選擇設置若干額外電子組件以提供附加功能。
請參閱圖7是為本實用新型的插針式集成電路結合裝置20c的第四較佳實施例。本實施例大部份類同于圖5所示的實施例故不再贅述，其唯一不同點在于如圖7所示的多個導電定位件212c的底端是延伸并貫穿電路板40，以提供本實用新型的插針式集成電路結合裝置20c與電路板40之間更穩(wěn)固的結合功效。
請參閱圖8是為本實用新型的插針式集成電路結合裝置20d的第五較佳實施例。本實施例大部份類同于圖6所示的實施例故不再贅述，其唯一不同點在于如圖8所示的多個導電定位件212d的底端是延伸并貫穿電路板40，以提供本實用新型的插針式集成電路結合裝置20d與電路板40之間更穩(wěn)固的結合功效。
以上所述是利用較佳實施例詳細說明本實用新型，而非限制本實用新型的范圍，例如，本實用新型的電路基板雖是以單層板(僅具有單層電路布局)或是雙層板而進行說明，然其亦可以是使用具有更多層電路布局的電路基板。
權利要求1.一種插針式集成電路結合裝置，其特征在于包括有一電路基板，該電路基板包括有多個插孔，設置于電路基板的一頂面上，該多個插孔的位置恰分別對應于該多個插針；多個導電定位件，分別設置于各插孔內；將多個導電定位件電性耦合至電路基板的一底面的電路裝置；以及，多個導電接點，設置于基板的底面，該多個導電接點并適當電性耦合于該電路裝置。
2.如權利要求1所述的插針式集成電路結合裝置，其特征在于所述的插針式集成電路結合裝置更包括有一滑動片，以可相對滑動的方式置于電路基板頂面?zhèn)龋诨瑒悠显O置有多個開孔其位置恰分別對應于各插孔，且開孔尺寸是略大于插孔；一導引框，設置于電路基板的至少兩相對應側邊上；以及一致動機構，連動于滑動片。
3.如權利要求2所述的插針式集成電路結合裝置，其特征在于所述的滑動片與導引框是為一體成型的單一構件。
4.如權利要求2所述的插針式集成電路結合裝置，其特征在于所述的滑動片與導引框是為兩獨立分離的構件。
5.如權利要求2所述的插針式集成電路結合裝置，其特征在于所述的致動機構更包括有一開口，貫穿設置于滑動片的一適當位置處，該開口于預定進行所述線性滑移運動的方向上的長度是大于與該線性滑移運動方向相垂直的寬度；一樞孔，設置于電路基板上對應于開口的位置處；以及，一轉動件，該轉動件具有包括一樞軸以及一位于樞軸一端且至少有向水平方向凸伸的撥塊，該樞軸是以可樞轉方式樞設于樞孔內且同時使撥塊恰位于開口中。
6.如權利要求1所述的插針式集成電路結合裝置，其特征在于所述的電路裝置是通過將各插孔與導電定位件均延伸貫穿至電路基板的底面并電性耦合于對應的導電接點。
7.如權利要求1所述的插針式集成電路結合裝置，其特征在于所述的電路裝置是通過在電路基板的頂面與底面上均設有電路布局，并在電路基板未設有插孔的位置處另設有若干導電栓以電性耦合電路基板頂面與底面的電路布局，且電路基板頂面與底面的電路布局是分別電性耦合于導電定位件與導電接點。
8.如權利要求1所述的插針式集成電路結合裝置，其特征在于，于電路基板之上更設有至少一額外電子組件，其是電性耦合于該電路裝置。
9.如權利要求1所述的插針式集成電路結合裝置，其特征在于所述的多個導電定位件的底端是延伸并貫穿電路板。
專利摘要一種插針式集成電路結合裝置包括有:一電路基板,一滑動片、一導引框。以及一致動機構。該電路基板具有包括:多個插孔以供插置一集成電路組件的插針、導電定位件位于插孔內夾持插針、電路裝置其包括有適當的電路布局。以及導電接點設置于基板底面并借由電路裝置電性耦合于導電定位件。借由在電路基板上設置若干額外電子組件可提供額外的附加功能?；瑒悠钥上鄬瑒拥姆绞街糜陔娐坊屙斆?于滑動片上設置有多個開孔其位置恰分別對應于各插孔。導引框可用于限制使滑動片僅能進行線性滑移。致動機構是連動于滑動片,可水平旋轉驅動滑動片進行適量的線性滑移。
文檔編號H05K13/00GK2520566SQ0220471
公開日2002年11月13日 申請日期2002年1月21日 優(yōu)先權日2002年1月21日
發(fā)明者何昆耀, 宮振越, 董林洲 申請人:威盛電子股份有限公司