专利名称：堆叠电接触片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在两电气元件之间使用的电互连装置。
背景技术：
互连装置通常用于例如当需要移除、替换、和/或测试电气元件时在不同 电气元件之间提供电连接，这些电气元件诸如但不局限于是集成电路以及印
刷电路板。很多这种电气元件具有排列成"平面栅格阵列"(LGA)的触点， 该阵列是两维的触点垫阵列。 一种称之为"插件"(interposer)的互连装置 具有置于电气元件的两个相对的阵列之间的电触点阵列，以提供相对阵列的 电触点之间的电连接。
有时，由于例如相对的电气元件阵列的电触点和/或插件的电触点之间并 未对准，难以在相对的电气元件阵列的电触点和插件的电触点之间建立可靠 的接触。而且，也难以为插件的电触点提供易于在插件和电气元件之间增强 机械稳定性的形状。 一些已知的插件采用弹性元件，该弹性元件被相对的电 气元件阵列的电触点压缩，从而使得弹性元件施加一机械力到电触点，以便 于建立和保持相对的电气元件阵列之间的可靠的电接触。弹性元件的压缩允 许插件和/或相对的电气元件阵列的电触点之间可以有一定程度的不对准。然
而，至少一些已知的采用弹性元件的插件仍然#:相对的电气元件阵列的电触 点和/或插件的电触点之间的不对准和/或小于需要的机械稳定性所困扰。
稳定性的电互连装置。
发明内容
根据本发明， 一种电接触片包括基部，该基部具有相对的第一和第二基 部表面。多个第一弹性元件从第一基部表面向外延伸，以及多个第二弹性元 件从第二基部表面向外延伸。堆叠电接触片由所述基部保持。所述堆叠电接 触片包括多个电触点，每个电触点包括延伸在一对相对的第一和第二末端部
3分之间的 一对相对的第 一和第二表面。第 一和第二绝缘层堆叠在多个电触点 上，以使得第一和第二绝缘层在其间夹持多个电触点。所述第一绝缘层粘接 到并覆盖每个电触点的第 一表面的 一部分，以及所述第二绝缘层粘接到且覆 盖每个电触点的第二表面的一部分。
图l是插件的典型实施例的透视图。
图2是图1所示的插件的一部分的放大透视图。
图3是图1和2所示的插件的一部分的横截面视图，其示出了插件电连 4妾一对电气元件。
图4是图1-3所示的插件的电接触片组件的典型实施例的透视图。
图5是图4所示的电接触片组件的基部的一部分的典型实施例的透视图。
图6是图4所示的电接触片组件的堆叠电接触片的典型实施例的透视图。
图7是图6所示的堆叠电接触片的一部分的透视图。 图8是图4所示的电接触片组件的一部分的透视图。 图9是图4所示的电接触片组件的一部分的另一透视图。
具体实施例方式
图1和2是插件10的典型实施例的透视图。图3是插件10的一部分的 斗黄截面^见图，其示出了插件10电连接一对电气元件12和14。电气元件12， 14每个分别包括各自的多个电触点20和22的阵列16和18。电气元件12 的阵列16大体上与电气元件14的阵列18的图案相匹配。插件10包括多个 电触点26的阵列24，用于电连接电气元件12和14的阵列16和18。插件 10的阵列24大体上与电气元件12和14的阵列16和18的图案分别相匹配。
电气元件12和14每个都可以是任何合适类型的电气元件，例如但不局 限于，印刷电路板，集成电路，电气模块，和/或其它电气装置。阵列16和 18每个都可以是任何合适类型的使得电气元件12和M之间能够有效电连接 的电触点阵列，例如^f旦不局限于，针栅阵列(PGA)，平面栅格阵列(LGA), 和/或球栅阵列(BGA)。而且，阵列16和18可以具有任何合适的使得电气元件12和M之间能够有效电连接的电触点的结构，布置，和/或图案。
插件10包括具有相对表面30和32的基板28以及由基板28保持的多 个电接触片组件34。每个电接触片组件34包括多个保持成一行的电触点26。 电触点26在相应的行中彼此相互间隔开，以使得在相应的行中电触点26与 邻近的电触点26电气隔离。在典型实施例中，电接触片组件34由基板28 以并排的布置方式保持，以使得电接触片组件34形成多个接触点26的行。 尽管在图1中示出了 20个电接触片组件34，插件IO可以包括任何数目的电 接触片组件34。并且，尽管图1中示出的每个电接触片组件34包括20个电 触点26，每个电接触片组件34可以包括任何数目的电触点26。由示例性的 电接触片组件34形成的电触点26的示例性图示阵列24的图案，以及其被 基板28保持的方式都仅是示例性的。阵列24可以具有任何合适的使得插件 IO能够电连"I妄电气元件12和14的图案。
基板28可以由任何合适的能够使得基板28具有如这里所描述的功能的 材料制成，例如但不局限于，Kapton ,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚 酰亚胺，聚酯，环氧，其它具有低和均匀的介电常数的材料，和/或导电材料， 例如但不局限于，金属材料，例如但不局限于不锈钢。在一些实施例中，基 板28完全由一种或多种具有低介电常数和均匀介电常数的材料制成。可替 代的，基板28由一种或多种导电材料制成，例如但不局限于，不锈钢。如 下面将要描述的，在一些实施例中，基板28不需要是电绝缘的从而将电触 点26彼此电气绝缘或隔离。
图4是电接触片组件34的典型实施例的透视图。电接触片组件34包括 基部36和由基部36保持的堆叠电接触片38。图5是基部36的一部分的透 视图。现在参看附图4和5，基部36包括在一对相对的末端部分44和46 之间延伸的相对的表面40和42。表面40和42每个都可以在这里纟皮称为"第 一表面，，和/或"第二表面"。每个末端部分44和46包括锁紧件48，其:f皮收 纳于基板28 (图1-3)的开口 50 (图2)中以将电接触片组件34安装至基 板28。锁紧件48可以采用任何合适的结构、方法、工具、和/或类似的，来 保持在相应的开口 50中，例如但不局限于，焊接、软钎焊、采用粘合剂、 采用干涉配合、采用咬合配合、和/或类似的。
多个弹性元件52从表面40向外延伸，且多个弹性元件54从表面42向 外延伸。弹性元件52和54每个都可以在这里被称为"第一弹性元件"和/或"第二弹性元件"。每个弹性元件52与相对应的一个弹性元件54向着相 对的方向延伸。弹性元件52和54是可压缩的，以使得当电气元件12和14 通过插件10连接在一起时，弹性元件52和54通过电触点26施加一机4成力 分别到阵列16和18 (图3)的电触点20和22 (图3)。在典型实施例中， 每个弹性元件52和54采用任何结构、方法、工具、和/或类似的，例如但不 局限于采用粘合剂，分别固定到基部表面40和42上。可替代的，每个弹性 元件52和54部分收纳于基板28内的相应的孔(未示出)中，且采用任何 结构、方法、工具、和/或类似的，例如但不局限于采用粘合剂，固定到该孔 内。在这样的可替代实施例中，相对对应的弹性元件52和54可在相应的孔 中连接在一起，以使得不管相对对应的弹性元件52和54是整体形成的还是 通过连4妄在一起形成的，相对对应的弹性元件52和54都形成完全穿过相应 孔延伸的整体结构。
弹性元件52和54可以由任何合适的能够使得弹性元件52和54具有如 这里所描述的功能的材料制成，例如但不局限于，硅橡胶，氟化硅橡胶，聚 环氧化物，聚酰亚胺，聚丁二烯，氯丁(二烯)橡胶，三元乙丙橡胶(EPDM)， 热塑性橡胶，和/或聚苯乙烯。弹性元件52和54可以具有任何合适的能够使 得弹性元件52和54具有如这里所描述的功能的形状，例如但不局限于，锥 形，截锥形(截头圆锥形)，棱锥形，截头棱锥形，棱柱形，和/或半球形。 在典型实施例中，弹性圓形52和54包括截头圆锥形。 一些或全部弹性元件 52可选择的通过相应的弹性构件56连接在一起。类似的， 一些或全部弹性 元件54可选"t奪的通过相应的弹性构件56连接在一起。当电气元件12和14 通过插件10连接在一起时，弹性构件56有助于防止弹性元件52和54侧向 倾斜。
基部36包括一对相对的在表面40和42之间延伸的侧部58和60。侧部 58包括一个或多个从那里向外延伸的延伸部62。如下面将要描述的，延伸 部62每个都收纳于相应的开口 64 (图6, 8和9)内以将堆叠电接触片38 安装至基部36。侧部58可以包括任何数目的延伸部62用于与任何数目的开 口 64配合。
基部36可以由任何合适的能够使得基部36具有如这里所描述的功能的 材料制成，例如但不局限于，Kapton ,聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET),聚 酰亚胺，聚酯，环氧，其它具有低和均匀的介电常数的材料，和/或导电材料，例如但不局限于，金属材料，例如但不局限于不锈钢。在一些实施例中，基 部36完全由一种或多种具有低和均匀的介电常数的材料制成。可替代的，
基部36由一种或多种导电材料制成，例如但不局限于，不锈钢。如下面将 要描述的，在一些实施例中，基部36不需要是电绝缘的以将电触点26彼此 电气绝缘或隔离的。
图6和7是堆叠电接触片38的典型实施例的透视图。堆叠电接触片38 包括多个电触点26和一对夹持电触点26的绝缘层66和68。绝缘层对66 和68每个都可以在这里被称为"第一绝缘层"和/或"第二绝缘层"。每个电 触点26包括一对延伸在一对相对的末端部分74和76之间的相对的表面70 和72。表面70和72每个都可以在这里^皮称为"第一表面，，和/或"第二表 面"。末端部分74和76每个都可以在这里被称为"第一末端部分"和/或"第 二末端部分"。当如图6和7所示组装时，在典型实施例中，每个电触点26 包括大致C形。电触点26可以具有任何合适的能够使得电触点26具有如这 里所描述的功能的形状。
绝缘层66和68堆叠在电触点26上，以使得绝缘层66和68将电触点 26夹持在其间。更具体的，绝缘层66粘结到且覆盖每个电触点26的表面 70的一部分，并且绝缘层68粘结到且覆盖每个电触点26的表面72的一部 分。绝缘层66和68可以使用任何合适的方法，步骤，结构，工具，和/或类 似堆叠到电触点26上。在一些实施例中，堆叠可包括在绝缘层66和68以 及各个触点表面70和72之间提供粘合剂，以利于将绝缘层66和68粘结到 电触点26。
如上面所描述的，电触点26由绝缘层66和68夹持成一行，以使得电 触点26沿着行的长度方向彼此之间间隔开。在一些或全部相邻的电触点26 对之间，绝缘层66和68可包括开口 64。如下面将更具体描述的，开口 64 每个都在其中收纳一个相应的延伸部62 (图5, 8和9)，以将堆叠的电接触 片38安装至基部36 (图3-5， 8和9 )。绝缘层66和68可包括任何数目的 开口 64用于与任何数目的延伸部62配合。
电触点26可以由任何合适的能够使得电触点26具有如这里所描述的功 能的材料制成，例如但不局限于，铜，铅，银，镍，4巴，柏，铑，铼，锡， 和/或金。由导电层覆盖的非贵金属可以用作基底材料以提供强度和/或硬度。 这样的非贵金属可以由被贵金属表面结构覆盖的屏蔽金属覆盖，以确保化学惰性和提供有利于良好的金属-金属接触的合适的粗糙面分布。
绝缘层66和68可以由任何合适的能够使得绝缘层66和68具有如这里 所描述的功能的材料制成，例如但不局限于，Kapton ,聚对苯二曱酸乙二 醇酯(PET)，聚酰亚胺，聚酯，环氧，其它具有^[氐和/或均匀的介电常凄史的 材料，和/或类似的。
图8和9是电接触片组件34的一部分的透视图。基部36的每一个延伸 部62被收纳于堆叠电接触片38的其中一个相应的开口 64中，以将堆叠电 接触片38安装至基部36。开口 64和延伸部62每个都可以具有任何合适的 大小和/或形状，使得开口 64和延伸部62能够配合以将堆叠电接触片38安 装至基部36。在一些实施例中，当延伸部62被收纳于开口中时，延伸部62 能够相对于开口 64移动或浮动，以使得当接触片38安装至基部36时，基部 36能够相对于堆叠电接触片38移动或浮动。延伸部62可以采用任何合适的 结构、方法、工具被保持在相应的开口 64中，例如但不局限于，采用粘合 剂，采用干涉配合，采用咬合配合，和/或类似方法。而且，其它合适的布置、 结构、方法、工具和/或类似物或方法，可以另外地或可替代地被用于开口 64和延伸部62，从而将堆叠电接触片38安装至基部36，例如但不局限于， 使用粘合剂以将堆叠接触片38安装至基部36。
当基部36和堆叠电接触片38如图8和9所示安装时，每个电触点26 的表面72与电触点26的末端部分74处的一个相应的弹性元件52啮合。每 个电触点26的表面72同样与电触点26的末端部分76处的一个相应的弹性 元件54啮合。绝缘层66和68将每个电触点26与基部36绝缘，当电接触 片组件34由基板28 (图1-3 )保持时与邻近的基部36绝缘，并与基板28 本身绝缘。相应的，基板28和/或基部36每个都可以可选择地由导电材料制
成o
这里描述和阐释的实施例提供了一种插件，其相对于至少一些已知的插 件具有较小的不对准性和/或较高的机械稳定性。此外，这里描述和阐释的实 施例提供了一种插件，其不需要绝缘基板。
8
权利要求
1、一种电接触片组件(34)，包括具有相对的第一和第二基部表面(40，42)的基部(36)；多个自所述第一基部表面向外延伸的第一弹性元件(52)；多个自所述第二基部表面向外延伸的第二弹性元件(54)；以及由所述基部保持的堆叠电接触片(38)，所述堆叠电接触片包括多个电触点(26)，每个电触点都包括在一对相对的第一和第二末端部分(74，76)之间延伸的一对相对的第一和第二表面(70，72)；以及第一和第二绝缘层(66，68)，其堆叠在所述多个电触点上，以使得所述第一和第二绝缘层在其间保持所述多个电触点，所述第一绝缘层(66)粘结到并覆盖每个所述电触点的第一表面(70)的一部分，所述第二绝缘层(68)粘结到并覆盖每个所述电触点的第二表面(72)的一部分。
2、 根据权利要求1的电接触片组件，其中所述多个电触点中的每一个 的第二表面在第一末端部分处与相应的其中一个第一弹性元件啮合，以及所 述多个电触点中的每一个的第二表面在第二末端部分处与相应的其中一个 第二弹性元件啮合。
3、 根据权利要求1的电接触片组件，其中所述第一和第二绝缘层夹持 所述多个电触点成一^f亍，以4吏得在该4亍内多个电触点相互之间间隔开。
4、 根据权利要求3的电接触片组件，其中所述第一和第二绝缘层包括 开口 (64),以及所述基部包括收纳于所述开口中的延伸部(62)。
5、 根据权利要求1的电接触片组件，其中每个所述电触点都包括大致 C形。
6、 根据权利要求1的电接触片组件，其中每个所述第一弹性元件都与 相应的其中一个第二弹性元件整体形成。
7、 根据权利要求1的电接触片组件，其中所述第一弹性元件沿着所述 基部相互之间间隔开，多个所述第一弹性元件通过弹性构件(56)连接在一起。
全文摘要
一种电接触片组件(34)，包括具有相对的第一和第二基部表面(40，42)的基部(36)。多个第一弹性元件(52)自所述第一基部表面向外延伸，多个第二弹性元件(54)自所述第二基部表面向外延伸。堆叠电接触片(38)由所述基部保持。所述堆叠电接触片包括多个电触点(26)，每个电触点都包括在一对相对的第一和第二末端部分(74，76)之间延伸的一对相对的第一和第二表面(70，72)。第一和第二绝缘层(66，68)堆叠在所述多个电触点上，以使所述第一和第二绝缘层在其间夹持所述多个电触点。所述第一绝缘层(66)粘结到并覆盖每个所述电触点的第一表面(70)的一部分，所述第二绝缘层(68)粘结到并覆盖每个所述电触点的第二表面(72)的一部分。
文档编号H01R12/16GK101494330SQ20091012672
公开日2009年7月29日 申请日期2009年1月12日 优先权日2008年1月10日
发明者乔治·J·周, 彼得·D·瓦彭斯基, 查尔斯·R·马尔斯特罗姆, 罗伯特·D·希尔蒂, 迈克尔·F·劳布 申请人:泰科电子公司