专利名称：全封闭实心多功能金属型插座装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有金属插脚，并和插座连接实现接入电子线路的半导体器件所使用的一种多功能插座装置，尤其是以这种连接方式实现接入电子线路的集成芯片插座装置。
以金属插脚、插座连接方式接入电子线路的集成芯片装置，很利于实现集成芯片的拆装、更换、换新等，因此这种连接方式应用十分广泛。其它的连接方式一般是将电子器件的金属插脚直接焊入电子线路中。
实际使用中不管是半导体器件，还是集成芯片，都是一种电子器件，它们在工作时都受到电磁辐射影响，同时自身在工作时亦向外界产生电磁辐射；亦同时很容易受到外界静电、电压或电流的损伤，也容易自身烧伤或受到外界机械、物理损坏损伤。而现今人们在设计和使用集成芯片时，亦往往要在集成芯片的表面再连接一些传感、传温、传导、传热等装置，这些连接进来的装置往往不便固定，也不便于安装和接触于集成芯片表面。如CPU(一种电脑中央处理器)芯片上所常安装的温度散热器及风扇，温度传感器等。
显然，不良的电磁辐射，电流、电压及温度、机械物理损伤等很容易造成芯片的损坏。因此，人们设计了各种技术方案来解决这些问题；比如在集成芯片的表面设计有金属薄层防备电磁干扰，加宽加厚及使用较高硬度材料做集成芯片的外壳，用各种更高绝缘的材料包裹集成芯片以防外界电压、电流击伤；在插座与集成芯片间加固定夹以固定连接于集成芯片表面的各种传导、传温等外来设备等。这些技术方案与措施，在一定程度上解决了一些具体问题，达到了一些效果。但这些方案也有明显不足一是实施这些功能的技术方案都是分散实施，导致结构复杂和可靠性下降，同时集成芯片和环境，结构和使用需求亦常常不许可；二是效果亦常因条件受限而往往不理想。比如，抗辐射功能单独加装金属防护层对集成芯片的制造工艺就带来许多不便，一些靠卡扣在集成芯片表面或原老式插座上的各种传感、探测设备也常不易固定牢靠等。
电子高集成技术的发展，更使现今集成芯片和器件的集成密度和功能得到了极大的加强，并且运行速度也越来越快。芯片上集成的器件数目以几十万、几百万、几千万、上亿甚至几亿不等。它们的功能越来越多，性能越来越好，对使用环境和外在条件要求也越来越高。其现在的64M、128M等SDRAM及各类高频率CPU等为例，外界一定量的电磁辐射或热量都将造成它们性能不稳定或烧毁损伤。新型1.5V电压的CPU，其集成芯片晶体就裸露在芯片载体外表面，一定量的外界高电压和机械外力都很容易将它损毁损伤。
因此，对于现代集成芯片而言存在这样一种需要，即当集成芯片工作在特定具体的系统和环境中时，增强集成芯片及集成芯片系统自身的抗电磁辐射，抗外在电流、电压击伤、抗机械、物理震动或损伤等的功能。换而言之，即它需要一种固定和保护装置，它既能牢靠地固定各种集成芯片，亦能较好地承载添加于集成芯片上的各种传感装置，同时又具有防辐射、抗电压、抗外力机械损伤、导热效果好等多种功能集于一体的稳定装置。
本发明涉及一种全封闭实心多功能金属型插座，它可以形成一个近似全密封的金属腔，同时将某集成芯片置于该密封腔内，以而达到抗辐射；金属腔外壳强度高，抗外力效果好；传热性好，同时金属腔外壳接地，导电性亦好，能较好地抗击外在电压电流等损害。
为了实现这些特性和其它优点，根据本发明描述的措施和方法，正如以上概述及说明书中的具体描述，本发明是一种全封闭实心多功能金属型插座装置，该装置包括实心金属型集成芯片底座，金属型外座，实心金属型集成芯片底座与金属型外座相互构成的全密封腔，以及实心金属型集成芯片底座与电路板连接螺钉，实心金属型集成芯片底座与金属型外座连接螺钉。实心金属型集成芯片底座与金属型外座通过连接螺钉连接后构成了一个与集成芯片体积、形状完全吻合的全密封腔。集成芯片就被完全包裹在该密封腔内，实心金属型集成芯片底座上的金属插脚与电路板电子线路相连，并可使用连接螺钉与电路板加固连接。集成芯片的金属插脚插接在实心金属型集成芯片底座的集成芯片插脚插孔内。该实心金属型集成芯片底座与金属型外座构成的是一种立体型的集成芯片密封腔，即若把集成芯片简单看成一个近似长方体形状，则该密封腔是对集成芯片进行上下、前后、左右六方位全面密封，而不是单是上下密封，或左右密封，或前后密封等等。同时，该全封闭多功能实心金属型集成芯片插座上设有接地连接螺钉及接地导线。
在另一实施例中，本发明提供一种为集成芯片与微处理器的抗辐射、抗电击、抗机械损伤及抗热的具体方法。该方法包括如下步骤(1)制备安装集成芯片或微处理器的电路板；(2)将该全封闭实心多功能金属型集成芯片插座装置安装于电路板上；(3)将该全封闭实心多功能金属型集成芯片插座装置上的接地线连接于电路板上相应的接地线中；(4)将集成芯片或微处理器安装于该全封闭实心多功能金属型集成芯片插座装置的密封腔内。
参照各附图
对本发明的作详细说明将更能明白上述和其它目的、方案及优点。如下图一是本发明全封闭实心多功能金属型集成芯片插座分解透视图；图二是本发明的府视图；图三是本发明的A-A剖视图；图四是本发明的B-B剖视图；图五是本发明装置未装入集成芯片2时的剖视图。
本发明涉及一种全封闭实心多功能集成芯片插座装置和方法。它具有抗辐射、抗电击伤、抗外界机械压力及导热性好等多种优点。该装置具备良好的近似全密封的金属空间和良好的抗辐射、传热、接地、抗机械外力性能等，从而起到极大的综合保护作用与效果。由于该装置和方法具有的特殊性能及结构，使本装置和方法具有极大的高效性和实用性。
下面对本发明的一个实施例作详细说明图一、图二、图三是本全封闭多功能实心型集成芯片插座装置的典型实施方案。该装置有金属型外座3，实心金属型集成芯片底座1，金属型外座3与实心金属型集成芯片底座1相连接后构成的集成芯片全密封腔5，集成芯片2及底座连接的接地导线6等。本发明的全封闭实心多功能金属型集成芯片插座装置适合于各种用金属插脚、插座连接的各种形式的集成芯片。
实心金属型集成芯片底座1通常是由金属层与绝缘层两部份构成，如图三中所示，34为金属层，23为绝缘层。金属层34通常包括铝、铜以及其它合适材料；甚至该金属层在工艺上可通过电渡的方式实现。但其特点都应是具有较高的机械强度、导电性与导热性等；绝缘层23由高电阻材料构成。很显然，金属层和绝缘层的厚度是由各自使用特点和要求决定的。比如，较厚的金属层有利于提高强度、抗辐射和热传导性更好等优点，而较厚的绝缘层有利于减轻重量，提高材质的绝缘、绝热性能。
如图一中所示，金属型外座3，实心金属型集成芯片底座1具有间隔开的散热片13和11、12，以便增强散热效果。实心金属型集成芯片底座的上表面与集成芯片底面接触层之间，金属型外座底层与集成芯片表层之间贴合有利于导热的热胶或硅胶35、36等。金属型外座3与实心金属型集成芯片底座1之间有连接螺钉孔20及连接螺栓29、30；当然也可以是其它连接方式，如倒扣等连接形式。同时，实心金属型集成芯片底座1的下部设有凹坑26；该凹坑的设计可使电路板上在该凹坑对应位置上的电子元件不受挤压损伤。
如图一、图二、图三及图四中所示，连接螺栓29、30将该实心金属型集成芯片底座1与金属型外座3连为一体后，集成芯片位于全密封腔5内；它的上、下表面分别通过导热胶35、36与所述底座接触面相贴合。集成芯片上的金属插脚10插入实心金属型集成芯片底座插脚插孔25内，插脚插孔与实心金属型集成芯片底座上的金属插针37相连。
该全封闭实心多功能金属型集成芯片插座上的金属插针37与电路板4焊接连为一体，同时，实心金属型集成芯片底座上还有固定孔18及固定螺栓29、30与电路板4连接，加强固定。同时，该实心金属型集成芯片底座侧面设有接地线连接螺孔及螺钉21、22及连接导线6，它们将该实心金属型集成芯片底座与电路板4上接地线15连接为一体。实质上是将该全封闭实心多功能金属型集成芯片插座装置接地。电路板4上在该集成芯片的正下方所对应位置，设有通道孔14，插接于实心金属型底座温度传导孔7内的温度传感器31上的温感导线33，可心通过该类通道孔14导出。
因此，本发明的特征是该全封闭实心多功能金属型集成芯片插座是内部有一全密封的集成芯片空腔，它的各面都与集成芯片贴合；而该全封闭实心多功能集成芯片插座装置上的所有做连接用的金属插脚25、37都进行了绝缘设计，同时设有散热片11、12、13和连接导线6等。该全封闭实心多功能金属型集成芯片插座装置内部所设计的集成芯片空腔，一般设计成长方体形空腔，但须指出的是，本发明的范围包括了该集成芯片空腔的大小和形状上的各种变化，它的最终尺寸与结构取决于具体的集成芯片外形结构及尺寸。以及一种专门的、特殊的集成芯片及装置。本全封闭实心多功能金属型集成芯片插座内的集成芯片空腔与集成芯片的安装方式，可以用任何常用装置方式将集成芯片3置于该集成芯片空腔内，该空腔内的所有主要接触表面与集成芯片的所有主要接触外表面之间，可以使用热导胶或硅胶35、36等导热胶体连接。
很显然，由于本装置对集成芯片形成了全封闭的金属外壳，并且金属外壳又采取了接地措施；因此其抗辐射、抗机械、物理外力损伤、抗外界电压电流击伤等都具有更良好的效果。
综上所述，利用本发明的全封闭装置，可有效地将集成芯片封装于一特定密封腔内，该全封闭装置对集成芯片有抗辐射、抗电击伤、抗机械、物理损伤、传热性好等保护装置，具有明显积极意义。
本发明的另一个优点是起到了抗辐射、抗电击伤及较好热传导保护效果的集成芯片，可以运行在更高速的时钟频率速度上。
必须指出的是，本领域的普通技术人员在不脱离本发明精神、范围的情况下可以对本发明的系统和方法作为各种改型和变化，但本发明可以覆盖这些不脱离所附权利要求所限定范围的改型和变化。
权利要求
1 用于集成芯片的抗辐射、抗电击伤、抗机械外力损伤、导热性好的全封闭实心多功能金属型集成芯片插座装置，它包括实心金属型集成芯片底座1，金属型外座3，及安装所述实心金属型集成芯片底座及集成芯片的电路板4；所述实心金属型集成芯片底座与金属型外座3，通过连接螺栓29、30连接后构成一集成芯片全密封腔5；所述集成芯片全密封腔5的形状、结构和尺寸与所使用的集成芯片外在主要结构、形状和尺寸相一致；实心金属型集成芯片底座上有地线连接螺孔和螺孔螺钉21、22，并连接有连接导线6，将连接导线6与电路板4上的接地线15相连；电路板4上与集成芯片正对应的位置开有通道孔14。
2 如权利要求1的装置，其特征在于用于装置集成芯片的集成芯片全密封腔5与集成芯片之间附着有硅胶或热胶35、36等热导胶层。
3 如权利要求1的装置，其特征在于金属型外座3上有散热片11、12，连接螺孔20及预留连接孔8及孔栓9；所述金属型外座3的下表面与集成芯片2的上表面接触。
4 如权利要求1的装置，其特征在于实心金属型集成芯片底座1的上表面与集成芯片2下表面接触；所述实心金属型底座上有散热片13，连接螺孔18、19，温度传导孔7，预留连接孔27及孔栓28；所述实心金属型底座在其下表面有绝缘层23及金属插孔25以及与之相连的金属插针37，以及所述金属插孔25、金属插针37表面的绝缘层24；所述底座下表面设有凹坑26，所述下表面的凹坑26其深度高于凹坑下面正对应的电路板4上的电子元器件。
5 如权利要求1的装置，其特征在于电路板4正对应集成芯片的位置设置有通道孔14。
6 集成芯片的全封闭实心多功能金属插座抗辐射、抗电击伤，抗机械、物理损伤、高导热方法，该方法包括下列步骤提供安装所述的集成芯片的实心金属型集成芯片底座及金属型外座，以及实现该集成芯片的全封闭实心多功能金属型插座接地及安装所使用的电路板；在所述的实心金属型集成芯片底座及金属型外座内设置与集成芯片总体结构相类似的全密封空腔；所述全密封空腔由实心金属型集成芯片底座及金属型外座共同贴合而成；将集成芯片封装于所述集成芯片全密封空腔内，并通过实心金属型集成芯片底座上有隔离绝缘层的金属插针将集成芯片上的金属插脚引导于电路板相连接，所述实心金属型集成芯片底座上的连接导线与电路板上的接地线相连接；通过该全封闭实心多功能金属型插座装置实现抗辐射，抗电击伤、抗机械外力损伤及高导热。
全文摘要
用于集成芯片的全封闭实心多功能金属型插座装置。主要由实心金属型集成芯片底座及金属型外座构成。所述实心金属型集成芯片底座及金属型外座内部构成一个全密封腔,集成芯片位于该全密封腔内并与密封腔各接触面贴合。集成芯片一般安装于电路板上。电路板上有通道孔及接地线;通过电路板上通道孔及接地线,实心金属型集成芯片底座及金属型外座可通过连接导线与接地线接通;外界传感器可接入实心金属型集成芯片底座内。
文档编号H01R13/652GK1349290SQ0011617
公开日2002年5月15日 申请日期2000年10月16日 优先权日2000年10月16日
发明者熊文 申请人:熊文