专利名称：用于微电子组件的插座的制作方法
背景技术：
1)发明领域本发明涉及用于微电子组件(microelectronic component)的插座。
2)相关技术的讨论通常，在硅晶片中和硅晶片上加工集成电路，随后将所述硅晶片分割成单个的管芯(die)。为了刚性的目的以及向集成电路提供电源、接地和信号，微电子管芯被安装在封装衬底上。封装衬底被插入安装在母板上的插座的保持结构(holding formation)中，其中，封装衬底相对侧上的接触体(contact)与插座的保持结构中的接触体电连接。
所述插座在插座本体中具有多个开口。电导体被插入所述开口中并与插座中的电气层(electrical plane)相接触，并且还用来与封装衬底上的下接触体电连接。所述电导体还具有在插座下侧上的相对的接触体，以电连接到承载衬底上的上接触体。所述插座包括夹具，当封装衬底被插入所述插座的保持结构中时，所述夹具在封装衬底的接合区(land)上生成力，以对抗由所述电导体的弹簧部分产生的力。
多个电导体可以向集成电路提供电源、接地或者信号。例如，多个电接触电源层的电导体全部被电连接，并且与接地和信号层电不连接。
以前的插座技术的缺点曾经一直遭遇当前的功率传输要求。当前的高功率传输要求等同于电接触体处的高电阻和电感，导致对集成电路的功率传输和性能的下降。
本发明通过参照附图的实施例的方式来进行描述，其中图1是微电子系统(microelectronic assembly)的部件的透视图，包括构成微电子组件的微电子管芯和封装衬底，插座以及承载衬底；图2是详细的插座剖视图，包括多个要被插入的电导体和插座本体；图3是图2的插座的剖视图，示出了多个电导体插入插座本体；图4是已组装的微电子系统的顶视图，所述微电子系统的部件由构成微电子组件的微电子管芯和封装衬底，插座以及承载衬底(carrier substarte)组成；图5是图4的已组装微电子系统的侧视图，包括构成微电子组件的微电子管芯和封装衬底，插座以及承载衬底；图6是封装衬底、插座和承载衬底的剖视图，示出了在组装期间，响应于封装衬底插入的弹簧部分的移动。
具体实施例方式
附图中的图1示出了根据本发明实施方案的微电子系统10，所述微电子系统10包括承载衬底12，插座14以及微电子组件16。
图2更详细地示出了插座14的部件，包括插座本体18、电源导体20、接地导体22和信号导体24以及多个电导体26。
插座本体18包括交替的绝缘和传导层。所述传导层包括电源导体20、接地导体22和信号导体24。插座本体18具有水平基座部分28和垂直侧壁30，所述水平基座部分28和垂直侧壁30共同形成用于接收微电子组件16的凹口保持结构32。在基座部分28和插座本体18中形成水平间隔的垂直延伸开口34的阵列。
电源导体20包括水平电源层36和多个垂直衬38P(i)和38P(ii)。电源层36被形成在水平基座部分28的上表面上。垂直衬38P(i)和38P(ii)装衬在两个相应的开口34内。电源层36被连接至所有垂直衬38P(i)和38P(ii)，并且与接地导体22和信号导体24电不连接(electrically disconnected)。
接地导体22包括水平接地层40和多个垂直衬38G(i)和38G(ii)。接地层40被形成在插座本体18的下平面上。垂直衬38G(i)和38G(ii)装衬在两个相应的开口34内。接地层40被连接至所有垂直衬38G(i)和38G(ii)。
信号导体24包括水平信号层42和多个垂直衬38S(i)和38S(ii)。信号层42被形成在电源层20和接地层22之间，并且与插座本体18的电源导体20和接地导体22电绝缘。垂直衬38S(i)和38S(ii)装衬在两个相应的开口34内。信号导体24被连接至所有垂直衬38S(i)和38S(ii)。
每个电导体26包括相应的弹簧部分44、互连件(interconnect element)46、阻挡件(stopcomponent)48、焊球50和凸起52。弹簧部分44从互连件46的中央向上延伸并且具有比开口34中的一个更小的直径。互连件46具有比开口34的直径稍小的直径。阻挡件48具有比开口34的直径更大的直径。焊球50被定位在阻挡件48的底部表面。
每个凸起52周边地环绕相应互连件46的外表面。从阻挡件48到第一最低凸起52P(i)的距离D1针对所有的互连件46基本上是相同的。另外，到第二较高凸起52P(ii)的距离D2针对每个互连件46基本上是相同的高度。
如图3示出的那样，弹簧部分44进入开口34，互连件46跟随其后。凸起52与开口34的侧面摩擦配合，来接触电源20、接地22或者信号导体24。阻挡件48限制每个相应的电导体26进入插座本体18中的距离。然后，弹簧部分44延伸这一相同距离进入凹口保持结构32并且随后被弯曲(如图6所示)。焊球50被定位在阻挡件48的底部表面，并且如图6所示，每个相应的焊球50被电连接到承载衬底12的相应的上载体接触端子60。
电导体26A和26B电连接到电源导体20并且与接地导体20和信号导体22电不连接。电导体26C和26D电连接到接地导体22并且与电源导体20和信号导体22电不连接。电导体26E和26F被电连接到信号导体24并且与电源导体20和接地导体24电绝缘。
图4和5示出了微电子系统10的部件，所述部件包括承载衬底12、插座14、微电子组件16，但还包括夹具58。所述微电子组件包括封装衬底54和安装到所述封装衬底54的微电子管芯56。
封装衬底54稍小并且紧配合于插座14的插座保持结构32中。微电子管芯56具有下端子接触体，所述下端子接触体在电气上和结构上被连接到封装衬底54的上端子接触体，由此，封装衬底54给微电子组件16提供结构刚性，并且提供到形成在微电子管芯56中的集成电路以及来自形成在微电子管芯56中的集成电路的电通信。
夹具58被定位在侧壁30之外并且安装在插座14上。微电子组件16被放低进入插座保持结构32中，夹具58在封装衬底54上施加力，所述力与弹簧部分44生成的力相反，将电导体的弹簧部分44压下，导致高质量的电连接。
图6示出微电子组件16的封装衬底54插入插座保持结构32。每个相应的弹簧部分44压下，电接触相应的封装端子62，所述相应的封装端子62形成在微电子组件16的封装衬底54的下侧上。承载衬底12，包括上载体接触端子60，每个分别接触插座14的相应焊球50。
在使用中，所述插座提供到集成电路以及来自所述集成电路的电荷传送。通过承载衬底12上载体接触端子60，电流由插座14接收并且到相应的焊球50。相应电导体26的互连件46通过焊球50接收电荷，并且发送(emit)给相应的已电连接的导体(电源、接地或者信号)，通过弹簧部分44发送给封装衬底54的封装端子62，以及通过凸起52发送给电导体26的第二已电连接的互连件。
功率通过已电连接的电导体26A和26B，而与接地和信号层电不连接，接地通过已电连接的电导体26C和26D，而与电源和信号层电不连接，而信号通过已电连接的电导体26E和26F，而与接地和信号隔绝。
封装衬底54上的封装端子62将接收到的电荷从弹簧部分44传送到微电子管芯56。微电子管芯56具有下端子接触体，所述下端子接触体在电气上和结构上被连接到封装衬底54的上端子接触体。所述微电子管芯提供到集成电路和来自集成电路的电通信，所述集成电路形成在微电子管芯56中。
集成电路在具体的频率下运行。频率将确定在给定的计算机中指令被计算得有多快。计算机处理大量的信息并且在越高速率下处理，需要越高的功率。为了满足增加的功率需求，减少电寄生效应是必要的。所述插座设计的一个优点包括以允许电荷横向流动的方式在插座本体18中嵌入多个层，这一点降低了电阻、电感量并且产生了向集成电路更有效率的功率传输。
所述插座设计还提供精确的有成本效益的组装便捷性。这种设计的优点是它提供每个电导体26的插入的能力，其中每个电导体26具有位于离阻挡件48基本上相同距离的第一组凸起52P(i)，而被定位得比第一组更高、在离阻挡件48基本上相同距离的第二组凸起52P(ii)可以被插入插座本体18中的任何开口34中，从而消除与电源20、接地22或者信号导体24在电连接方面的错误以及在组装期间区别互连件的需要。
尽管已经描述并且在附图中示出了某些示例性的实施方案，但应该可以理解，这样的实施方案对于本发明只是说明性而不是限制性的，并且本发明不受限于示出和描述的具体构造和排列，因为那些修改是本领域普通技术人员可以想到的。
权利要求
1.一种插座，包括插座本体，所述插座本体具有插座保持结构和在所述插座本体中的多个水平间隔的插座开口；由所述插座本体承载的第一和第二电不连接的导体；多个互连件；在每个互连件侧表面上的至少第一凸起，每个互连件被插入相应的插座开口中，其中，在所述相应互连件上的所述相应凸起摩擦地接触所述相应开口的表面，分别被电连接到所述第一和第二导体的第一和第二组互连件；在所述插座本体下侧上的下插座接触体，所述下插座接触体被电连接到所述互连件；以及在所述插座本体上侧上的所述结构中的上插座接触体，所述上插座接触体被电连接到所述互连件，所述第一组中选定的互连件上的所述第一凸起与第二组中选定的互连件上的所述第一凸起处于基本上相同的高度。
2.如权利要求1所述的插座，其中所述插座保持结构由凹口和侧壁形成。
3.如权利要求2所述的插座，还包括保持在所述插座的所述凹口中的多个弹簧，每个上插座接触体在相应的弹簧上。
4.如权利要求3所述的插座，其中，一旦被插入，用于保持微电子封装的装置相对于所述弹簧力使所述弹簧变形。
5.如权利要求1所述的插座，所述第一电不连接导体包括电源层和衬，所述衬在所述第一组的所述插座开口的一个中。
6.如权利要求5所述的插座，所述第二电不连接导体包括接地层和衬，所述衬在所述第二组的所述插座开口的一个中。
7.如权利要求6所述的插座，还包括与所述电源和接地层在不同高度的绝缘层。
8.如权利要求7所述的插座，还包括信号互连件以及除所述电源和接地层以外的第三层，所述第三层被连接到所述信号互连件，与所述电源和接地层电隔绝，所述第三层传导信号。
9.如权利要求1所述的插座，还包括位于每个互连件基座的阻挡件，以限制所述相应的互连件被插入所述插座开口中的距离。
10.如权利要求9所述的插座，其中在所述第一和第二组互连件中的每个互连件上，所述阻挡件和所述凸起之间的所述距离处在基本上相同的高度。
11.如权利要求1所述的插座，包括所述第一组的所述选定互连件上的第二凸起和所述第二组的所述选定互连件上的第二凸起。
12.如权利要求11所述的插座，其中所述的多个第二凸起在基本上相同的高度。
13.如权利要求12所述的插座，其中所述第一组的所述选定互连件的所述多个凸起与所述第二组上的所述多个凸起电不连接。
14.如权利要求1所述的插座，还包括焊球，每个所述焊球被附着到相应的互连件，每个所述焊球具有下表面，所述下表面形成所述下插座接触体中相应的一个。
15.一种构成用于微电子组件的插座的方法，包括将多个互连件插入插座本体相应的插座开口中，每个互连件上的凸起摩擦地接触所述开口，所述互连件的第一组上的所述凸起接触电源导体，而所述互连件的第二组上的所述凸起接触接地导体并且与所述第一组的所述凸起在相同的高度。
16.如权利要求15所述的方法，还包括在第一和第二组互连件上基本上处于相同高度的第二凸起，其被插入所述插座开口中，分别接触电源和接地层。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述互连件是相同的。
18.一种电子系统，包括载体，所述载体包括承载衬底和形成在所述承载衬底上的上载体接触体；插座，所述插座包括插座本体，所述插座本体具有插座保持结构和在所述插座本体中的多个水平间隔的插座开口；由所述插座本体承载的第一和第二电不连接的导体；多个互连件；在每个互连件侧表面上的至少一个凸起，每个互连件被插入相应的插座开口中，其中，所述相应互连件上的所述相应凸起摩擦地接触所述相应开口的表面，所述互连件的第一组被电连接到所述第一导体并与所述第二导体电不连接，并且所述互连件的第二组被电连接到所述第二导体并与所述第一导体电不连接，下插座接触体在所述插座本体的下侧上被电连接到所述互连件，每个所述下插座接触体接触相应的上载体接触体，并且上插座接触体被电连接到在所述插座本体的上侧上的所述结构中的所述互连件，在所述第一组的所述互连件中的一个上的所述凸起与在所述第二组的所述互连件中的一个上的所述凸起在基本上相同的高度；微电子封装，所述微电子封装包括由所述插座保持结构保持的封装体、由所述封装体保持的微电子电路，以及形成在所述封装体的下侧上并且被连接到所述微电子电路的封装端子，每个封装端子接触所述上插座接触体中相应的一个。
全文摘要
提供一种用于微电子组件的插座。所述插座包括电源、接地和信号导体。它还包括多个电导体，每个电导体具有各自的阻挡件、互连件、弹簧部分和凸起。多个凸起在每个相应的电导体之间是等同的并且在高度上相同。多个电导体被插入所述插座本体中的相应开口，为了给集成电路提供电流的目的，通过摩擦配合的凸起，选定的多个电导体电连接到电源、接地或者信号层。在第一多个电导体通过相同的电源、接地或者信号导体被电连接的同时，它们还与第二多个电导体电不连接，所述第二多个电导体通过与所述第一多个电导体不同的其他导体来电连接。
文档编号H01R12/50GK1922944SQ200580005178
公开日2007年2月28日 申请日期2005年1月21日 优先权日2004年2月18日
发明者蒂姆·伦弗罗, 克里斯·弗鲁特斯奇 申请人:英特尔公司