专利名称：插针式集成电路结合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种插针式集成电路结合装置，尤指一种可设置固定于一电路板上，且借由在可具有电路布局的电路基板上设置插孔阵列以供插置一集成电路组件，而可提供集成电路组件与电路板的电性连接的一种插针式集成电路结合装置。
请参阅
图1与图2，为目前市面上可见的典型的可插拔集成电路装置10。传统上，为兼求可插拔以及良好电性连接的目的，传统的作法是在集成电路组件11(IC Package)上设置插针111(Pins)，并在电路板12上设置具有多个插孔131(Pin Holes)的电连接器13(Socket)以供插置该集成电路组件11。现有的集成电路组件11封装方式有导线架(Lead Frame)与球格阵列封装(Ball Grid Array；简称BGA)两种。近年来，对于追求高效能(亦即高散热性)与高脚数的集成电路组件则常使用覆晶式球格阵列封装(Flip Chip BGA Packaging)。其基本组成组件如图1所示通常包括一集成电路芯片112(IC Chip)以覆晶方式装置于一基板113(Substrate)的一侧表面上，基板113另一侧表面则设有若干锡球114(Solders)其是借由基板113的电路设计而电性耦合于芯片112，芯片112另侧的非作动面则粘贴有一散热组件115(Heat Sink)。由于插针111#非刚性极高的对象，在插拔的过程中极易遭扭曲损坏，且亦不容易与锡球114稳固接合，因此，目前的技术均需要先将多个插针111模铸(Mo1ding)固定在一中介板116(Interposer)上后，再将其焊接至锡球114。
至于，为了可供前述现有集成电路组件11的插针111所插置，且又必须兼顾拔取功能，现今所有现有的电连接器13均包括有下列构件一具有多个插孔131的插座132焊接在电路板12上。一滑动板133以可线性滑移的方式装置覆盖在插座132顶面上、以及一扳动长杆134装置在插座132旁侧以供驱动该滑动板133进行微量滑移。插座132的各插孔131内均设有导电金属片(图中未示)且于插孔131底部具有锡球135以供焊接并和电路板12作电性连接，滑动板133上对应于插孔131的位置亦设有稍大的开孔(图中未示)，借由将下压该扳动长杆134使其以杆轴136为轴进行旋转直到与插座132成水平，可令滑动板133进行微量滑移并将集成电路组件11的插针111夹紧于插孔131中。当欲拔取集成电路组件11，则需将扳动长杆134转拉至与插座132成垂直九十度夹角，如此插针111将被松脱而可取离集成电路组件11。
然而，此种现有的插针式集成电路结合装置仍具有下列缺点(1)现有电连接器的插座是为以模铸(Molding)或塑料射出(Injecting)成形的纯塑料件，其单单只具有容纳与定位集成电路组件的插针的作用，完全无法提供其它额外附加功能。
(2)现有电连接器的扳动长杆装置占用面积较大，需有一额外空间容纳扳动长杆及其杆轴部份，导致占用电路板的面积较大。并且，扳动长杆需进行大范围的枢转动作，使扳动长杆枢转的空间范围内均不得设置其它组件，造成空间利用上的限制。
(3)现有电连接器的结构复杂组件较多，生产成本相对较高。
本实用新型的第二目的是在于提供一种插针式集成电路结合装置，借由一可借由水平旋转致动的致动机构来驱动滑动片在电路基板顶面进行适量线性位移，以克服现有技术的扳动长杆装置不仅结构复杂且占用面积与操作空间均较大的缺点，而生产成本却相对较低。
本发明提供一种插针式集成电路结合装置，可供电性连接一具有多个插针的集成电路组件以及一具有电路布局及若干电子组件的电路板，包括有一电路基板，该电路基板更包括有多个插孔，设置于电路基板的一顶面上，该多个插孔的位置恰分别对应于该多个插针；多个导电定位件，分别设置于各插孔内，可供与插针电性耦合；电路装置，用于将多个导电定位件电性耦合至电路基板的一底面；以及，多个导电接点，设置于基板的底面，可供与电路板进行焊接而电性耦合于电路板的电路布局，该多个导电接点并适当电性耦合于该电路装置。
所述的插针式集成电路结合装置还可包括有一滑动片，以可相对滑动的方式置于电路基板顶面侧，于滑动片上设置有多个开孔其位置恰分别对应于各插孔，且开孔尺寸是略大于插孔；一导引框，设置于电路基板的至少两相对应侧边上，该导引框是用于限制使滑动片仅能沿导引框延伸的方向进行线性滑移运动；以及一致动机构，连动于滑动片，借由致动机构可驱动滑动片进行适量的该线性滑移运动。
所述的滑动片与导引框可为一体成型的单一构件。
所述的滑动片与导引框可为两独立分离的构件。
所述的致动机构还可包括有一开口，贯穿设置于滑动片的一适当位置处，该开口于预定进行所述线性滑移运动的方向上的长度是大于与该线性滑移运动方向相垂直的宽度；一枢孔，设置于电路基板上对应于开口的位置处；以及，一转动件，该转动件具有包括一枢轴以及一位于枢轴一端且至少有向水平方向凸伸的拨块，该枢轴是以可枢转方式枢设于枢孔内且同时使拨块恰位于开口中，借由拨动该转动件使拨块依据枢轴为轴进行旋转可推动开口内侧边缘并进而促使滑动片进行该线性滑移运动。
所述的电路装置可借由将各插孔与导电定位件均延伸贯穿至电路基板的底面并电性耦合于对应的导电接点。
所述的电路装置可借由在电路基板的顶面与底面上均设有电路布局，并在电路基板未设有插孔的位置处另设有若干导电栓以电性耦合电路基板顶面与底面的电路布局，且电路基板顶面与底面的电路布局是分别电性耦合于导电定位件与导电接点。
于电路基板之上还可设有至少一额外电子组件其是电性耦合于该电路装置。
所述的额外电子组件可用以调整工作电压。
所述的额外电子组件可用以调整工作频率。
所述的多个导电定位件的底端可延伸并贯穿电路板。
综上所述，本实用新型的插针式集成电路结合装置相对于现有技术至少具有下列优点(1)可提供额外附加功能。本实用新型借由电路基板上的电路装置的适当电路布局设计，可使电路基板可提供额外附加功能或是增加设置额外电子组件者。
(2)占用的电路板面积以及操作空间均较小。本实用新型采用水平旋转致动的致动机构来带动滑动片位移，不仅占用面积减少，且操作时完全不会有空间上的限制。
(3)成本相对较低。本实用新型的滑动片、导引框、以及致动机构等组件的结构相对于现有电连接器更为简单，生产成本相对较低。
(4)电路基板底面的整平度较佳。本实用新型的电路基板其底部铜垫(LAND)的辅助使得上锡球平整度较传统现有电连接器插座的平整度更好，因此本实用新型的电路基板与电路板之间的结合密合度、平整度以及电气特性均相对更佳。
该集成电路组件30是由一集成电路芯片31(IC Chin)及一布设有电路布局(Circuit Layout)的基板32(Substrate)所结合构成，于基板32的底侧面上设有若干导体球33(Solder Balls)，该若干导体球33借由该电路布局与集成电路芯片31的作动侧(Active Side)电性连接。集成电路芯片31的另一侧则粘贴有一散热片34(Heat Sink)以增进散热效果。于本较佳实施例中，该集成电路组件31是为一现有的覆晶式球格阵列封装(Flip ChinBGA)组件然其亦可以是其它种类的球格阵列封装组件，例如打线式(WireBond)或是胶片自动压合(Tape Automated Bonding，简称为TAB)等等的其它种类的球格阵列封装组件者。于本较佳实施例中，该集成电路组件31与现有技术相同，亦在基板32的底侧面上设置有中介板35(Interposer)与多个插针36(Pins)，且插针36是电性连接于对应的导体球33。
于电路板40的上表面上以导电材质形成有若干接触垫41(ContactPad)，较佳者，该接触垫41的材质可为镍、金、铬、铜、铁、铝、钛、铅、锡、或其合金。该若干接触垫41是暴露于外界以供与本实用新型的插针式集成电路结合装置20进行焊接结合。当然，于电路板40上亦可装置有其它现有的电容电阻等电子组件或其它集成电路组件(图中未示)等，由于此种在电路板40上设置电于组件的部份是属现有技术且非为本实用新型的技术特征，故以下不再赘述。
如图3与图4所示的第一较佳实施例中，本实用新型的该插针式集成电路结合装置20包括有一电路基板21，若干额外电子组件22、一滑动片23、一导引框24、以及一致动机构25。
该电路基板21更包括有多个插孔211、多个导电定位件212、电路装置213、以及多个导电接点214。多个插孔211是设置于电路基板21的一顶面上，该多个插孔211的位置恰分别对应于该多个插针36，因此，集成电路组件30的插针36可一一对应插入插孔211中而将集成电路组件30插置结合并定位于电路基板21顶面上。该多个导电定位件212是分别设置于各插孔211内，可供夹持插针36并与插针36电性耦合。该多个导电接点214是设置于电路基板21的底面，可借由焊料26焊接至电路板40的接触垫41上并电性耦合于电路板40的电路布局(图中未示)。
于本较佳实施例中，该插孔211与导电定位件212均未贯穿至电路基板21的底侧面。该电路装置213是借由在电路基板21的顶面，中间夹层与底面上均设置有电路布局所构成，而为一具有多层电路布局的电路基板21，并在电路基板21未设有插孔211的位置处另设有若干导电栓215以电性耦合位于电路基板21顶面与底面的电路布局，且电路基板21顶面与底面的电路布局则是分别电性耦合于导电定位件212与导电接点214。由于本实用新型的电路基板21上设置有该电路装置213，因此可借由电路装置213的电路布局的设计、或是借由在电路基板21上设置该若干额外电子组件22电性耦合于该电路布局，而可提供额外的附加功能。例如，可进行调整该集成电路组件30的工作电压或是工作频率，或是延伸出若干测试接点(图中未示)以供连接一外界检测设备(图中未示)为其电性进行检测，或是附加特定被动组件以改善集成电路组件30的电气特性，或是其它附加功能，而并非如同图1与图2所示现有技术的纯塑料件制造的插座仅仅只能提供插座功能。
并且，本实用新型的电路基板21其底面铜垫(LAND)的辅助使得上锡球平整度较传统以纯塑料件制造的现有电连接器13插座132的平整度更好，因此本实用新型的电路基板21与电路板40之间的共平面性、结合密合度、平整度等机械特性以及电气特性均相对更佳。
于图9所示的另一较佳实施例中，亦可将插孔211设计成贯穿于电路基板21，此时该电路基板21便可以具有单层电路布局的单层板或是双层电路布局的双层板的电路基板来设计以降低制造成本。
该滑动片23是以可相对滑动的方式放置于电路基板21顶面侧，于滑动片23上设置有多个开孔231其位置恰分别对应于各插孔211，且开孔231尺寸是略大于插孔211。该导引框24是设置于电路基板21的至少两相对应侧边上，且是沿着电路基板21侧边方向延伸，该导引框24是用于将滑动片23保持在电路基板21顶面避免其脱落，同时亦限制滑动片23仅能沿导引框24延伸的方向进行线性滑移运动。
该致动机构25是连动于滑动片23，借由致动机构25可驱动滑动片23进行适量的该线性滑移运动。于本较佳实施例中，该滑动片23与导引框24是为两独立分离的构件，且该致动机构25更包括有一开口251，一枢孔252、以及一转动件253。
该开口251是贯穿设置于滑动片23的一适当位置处，本实施例中，开口251是呈一类似椭圆槽状结构，亦即开口251干预定进行所述线性滑移运动的方向上的长度是大于与该线性滑移运动方向相垂直的宽度。该枢孔252是设置于电路基板21上对应于开口251的位置处。该转动件253具有包括一枢轴2531以及一位于枢轴2531上端且至少有向水平方向凸伸的拨块2532。本实施例中的拨块2532是为与枢孔2531呈非同心圆的凸轮结构，于拨块2532的顶侧并设有可供使用者以手指或工具扭转的突起或凹入结构的扭转部2533。该枢轴2531是以可枢转方式枢设于枢孔252内且同时使拨块2532恰位于开口251中，借由转动该转动件253使拨块2532依据枢轴2531为轴进行旋转可推动开口251内侧边缘并进而促使滑动片23进行该线性滑移运动。
由于本实用新型的致动机构借由开口251。枢孔252以及转动件253的搭配运用，仅需占用相对较少的电路板40面积，且于操作时转动件253始终维持在同一水平面上旋转，完全不会造成空间上的占用与限制，可知本实用新型相对于如图1与图2所示的现有扳动长杆装置而言，本实用新型确实在面积与空间的节省及利用上具有显著的进步性。
当然，在另一图中未示的较佳实施例中，亦可选择将该开口251更改设置在导引框24上，且将转动件253更改设计成为一可沿着位于导引框的开口的狭长方向水平线性推移的推动件(图中未示)，该推动件的下方是固定于滑动片23，于是，借由推动推动件可带动滑动片23进行适量(亦即开口的长度距离)的线性滑移。
以下所述的本实用新型其它较佳实施例中，因大部份的组件是相同或类似于前述实施例，因此相同的组件将直接给予相同的名称及编号，且对于类似的组件则给予相同名称但在原编号后另增加一英文字母以资区别且不予赘述，合先叙明。
请参阅图5是为本实用新型的插针式集成电路结合装置20a的第二较佳实施例侧视示意图。本较佳实施例大致相同于图3所示的实施例，该插针式集成电路结合装置20a亦同样具有一电路基板21、一滑动片23a与导引框24a、以及一致动机构25。至于如前述的若干额外电子组件22则可依据实际需要选择是否增加设置。该电路基板21同样具有包括有多个插孔211a。多个导电定位件212a，由适当电路布局所构成的电路装置。以及多个导电接点。
于图5所示的第二较佳实施例中与图3所示实施例的不同点在于，图5所示的滑动片23a与导引框24a是为一体成型的单一构件而非两个独立分离的组件(但亦可以选择使用如图3所示为两独立组件的设计者)，如此可进一步降低生产成本。并且，该插孔211a是为直接贯穿电路基板直达其底侧面的导电接点，而导电定位件212a则插置于插孔211a较接近底端的部份且是突伸出电路基板21底面一适当距离并与焊料26紧密结合在一起，同时导电定位件212a的上端呈略张开状态以供容纳夹持集成电路组件30的插针36，使导电定位件212a(或插针36)直接电性耦合于对应的导电接点。借由此种构型，导电定位件212a与导电接点间的结合可更为稳固不易脱落。此外，如图5所示的集成电路组件30并不具有中介板，而是借由表面接着技术(Surface Mount Technology)将插针36直接结合在导体球33上。
请参阅图6是为本实用新型的插针式集成电路结合装置20b的第三较佳实施例。于本较佳实施例中，该插针式集成电路结合装置20b仅具有电路基板21，其借由焊料26焊接固定于电路板40上并与其电性耦合。于电路基板21上同样具有包括有多个贯穿的插孔211b、多个导电定位件212b。由适当电路布局所构成的电路装置、以及多个导电接点。多个导电定位件212b是整个贯穿插孔211b且导电定位件212b的底部是突伸出电路基板21底面并借由焊料26与导电接点紧密结合。如同图3的实施例般，图6所示的本较佳实施例的电路装置同样可借由适当的电路布局而提供例如延伸出若干测试接点以供连接外界检测设备、或是选择设置若干额外电子组件以提供附加功能。
请参阅图7是为本实用新型的插针式集成电路结合装置20c的第四较佳实施例。本实施例大部份类同于图5所示的实施例故不再赘述，其唯一不同点在于如图7所示的多个导电定位件212c的底端是延伸并贯穿电路板40，以提供本实用新型的插针式集成电路结合装置20c与电路板40之间更稳固的结合功效。
请参阅图8是为本实用新型的插针式集成电路结合装置20d的第五较佳实施例。本实施例大部份类同于图6所示的实施例故不再赘述，其唯一不同点在于如图8所示的多个导电定位件212d的底端是延伸并贯穿电路板40，以提供本实用新型的插针式集成电路结合装置20d与电路板40之间更稳固的结合功效。
以上所述是利用较佳实施例详细说明本实用新型，而非限制本实用新型的范围，例如，本实用新型的电路基板虽是以单层板(仅具有单层电路布局)或是双层板而进行说明，然其亦可以是使用具有更多层电路布局的电路基板。
权利要求1.一种插针式集成电路结合装置，其特征在于包括有一电路基板，该电路基板包括有多个插孔，设置于电路基板的一顶面上，该多个插孔的位置恰分别对应于该多个插针；多个导电定位件，分别设置于各插孔内；将多个导电定位件电性耦合至电路基板的一底面的电路装置；以及，多个导电接点，设置于基板的底面，该多个导电接点并适当电性耦合于该电路装置。
2.如权利要求1所述的插针式集成电路结合装置，其特征在于所述的插针式集成电路结合装置更包括有一滑动片，以可相对滑动的方式置于电路基板顶面侧，于滑动片上设置有多个开孔其位置恰分别对应于各插孔，且开孔尺寸是略大于插孔；一导引框，设置于电路基板的至少两相对应侧边上；以及一致动机构，连动于滑动片。
3.如权利要求2所述的插针式集成电路结合装置，其特征在于所述的滑动片与导引框是为一体成型的单一构件。
4.如权利要求2所述的插针式集成电路结合装置，其特征在于所述的滑动片与导引框是为两独立分离的构件。
5.如权利要求2所述的插针式集成电路结合装置，其特征在于所述的致动机构更包括有一开口，贯穿设置于滑动片的一适当位置处，该开口于预定进行所述线性滑移运动的方向上的长度是大于与该线性滑移运动方向相垂直的宽度；一枢孔，设置于电路基板上对应于开口的位置处；以及，一转动件，该转动件具有包括一枢轴以及一位于枢轴一端且至少有向水平方向凸伸的拨块，该枢轴是以可枢转方式枢设于枢孔内且同时使拨块恰位于开口中。
6.如权利要求1所述的插针式集成电路结合装置，其特征在于所述的电路装置是通过将各插孔与导电定位件均延伸贯穿至电路基板的底面并电性耦合于对应的导电接点。
7.如权利要求1所述的插针式集成电路结合装置，其特征在于所述的电路装置是通过在电路基板的顶面与底面上均设有电路布局，并在电路基板未设有插孔的位置处另设有若干导电栓以电性耦合电路基板顶面与底面的电路布局，且电路基板顶面与底面的电路布局是分别电性耦合于导电定位件与导电接点。
8.如权利要求1所述的插针式集成电路结合装置，其特征在于，于电路基板之上更设有至少一额外电子组件，其是电性耦合于该电路装置。
9.如权利要求1所述的插针式集成电路结合装置，其特征在于所述的多个导电定位件的底端是延伸并贯穿电路板。
专利摘要一种插针式集成电路结合装置包括有:一电路基板,一滑动片、一导引框。以及一致动机构。该电路基板具有包括:多个插孔以供插置一集成电路组件的插针、导电定位件位于插孔内夹持插针、电路装置其包括有适当的电路布局。以及导电接点设置于基板底面并借由电路装置电性耦合于导电定位件。借由在电路基板上设置若干额外电子组件可提供额外的附加功能。滑动片以可相对滑动的方式置于电路基板顶面,于滑动片上设置有多个开孔其位置恰分别对应于各插孔。导引框可用于限制使滑动片仅能进行线性滑移。致动机构是连动于滑动片,可水平旋转驱动滑动片进行适量的线性滑移。
文档编号H05K13/00GK2520566SQ0220471
公开日2002年11月13日 申请日期2002年1月21日 优先权日2002年1月21日
发明者何昆耀, 宫振越, 董林洲 申请人:威盛电子股份有限公司