专利名称：焊球网格阵列型集成电路插座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊球网格阵列型集成电路插座，可用于电连接焊盘网格阵列(LGA)或焊球网格阵列(BGA)型集成电路组件，使集成电路组件固定到集成电路插座的绝缘壳体，并与通过矩阵方式设置在绝缘壳体上的处于压力状态下的电触点接触，同时电连接所述电触点到印制电路板(下面简单称为电路板)。本发明具体涉及一种焊球网格阵列型集成电路插座，其可通过焊球连接电触点和电路板。
背景技术：
美国专利No.6,132,222公开了一种焊球网格阵列型集成电路插座(下面简称IC插座)(见图3)。该IC插座包括可与IC组件的销状触点接触的触点。此触点包括可与销状触点接触的接触臂、将触点固定到IC插座的绝缘壳体的固定部分、和可连接电路板的焊球连接部分。一般地，IC插座向使用者提供钎焊到焊球连接部分的焊球。
在上述已知的IC插座中，IC组件是销状触点型。在IC组件是焊球网格阵列或焊盘网格阵列型的情况下，已知的IC插座的触点作出如下改进。即与IC组件的电极接触的接触臂的接触点在从固定部分通过IC组件固定表面延伸后有水平偏移，以减少IC组件固定其上的IC插座组件的高度。焊球网格阵列或焊盘网格阵列型IC组件的触点在压力状态下连接到接触臂。这种结构是因应固定到IC插座的产品的小型化而采用的。
在接触片(接触臂)以上述方式偏移的情况下，在壳体相对侧的焊球位置最好是沿水平方向接近接触点的位置。即，焊球连接部分最好同样地沿与接触臂相同的方向相对固定部分偏移。该偏移将平衡IC组件的LGA或BGA设置和IC插座的BGA设置。
同时，随着近来信号传递速度的增加，触点的信号路径最好尽可能地短。
考虑到上述情况，希望焊球连接部分与固定部分偏移，同时希望提供从IC组件到线路板的尽可能最短的信号路径。
美国专利No.6,132,222公开的IC插座中，焊球连接部分是通过基本以直角弯曲从固定部分向下延伸的触点的下端形成的。因此，在焊球连接部分偏移的情况下，会出现信号路径延长的问题。此外，在钎焊焊球到焊球连接部分的过程中，在焊球和焊球连接部分之间形成角焊。由于熔化角焊料的表面张力，存在着将焊球拉向右侧，即固定部分一侧，的可能性。这样将带来焊球在焊球连接部分上偏离预定与电路板进行钎焊的位置的问题。结果是，存在焊球的位置精确度出现误差的可能性，从而将减少电连接的可靠性。此外，还存在焊球的球形由于其水平移动而改变的可能性。
发明内容
考虑到上述各点，对本发明进行了研究开发。本发明的目的是提供一种焊球网格阵列型IC插座，其能够有沿水平方向相对固定部分足够偏移的焊球，并可保证位置精度和缩短信号路径。
本发明的焊球网格阵列型IC插座包括绝缘壳体，和多个触点，其中所述绝缘壳体包括具有集成电路组件固定表面的第一表面；具有电路板固定表面的第二表面；和多个从所述第一表面延伸到第二表面的触点容纳孔，可容纳多个触点；所述触点包括接触臂，其通过非定向弯曲的方式突出于所述第一表面，可与集成电路组件的接触部分接触，其中所述集成电路组件安装到集成电路组件固定表面；固定部分，可接合所述多个触点容纳孔的内部并固定其上；和突出于所述第二表面的焊球连接部分，将与电路板连接的焊球钎焊到所述焊球连接部分；以及设置在所述固定部分和焊球连接部分之间的过渡部分，可沿基本与所述接触臂弯曲方向相同的方向偏移所述焊球连接部分。
可采用这种结构，其中，所述过渡部分还包括防止角焊形成部分，在焊球钎焊到所述焊球连接部分时，防止角焊在所述过渡部分形成。
此外，最好是防止角焊形成部分包括垂直部分，其与所述电路板固定表面基本正交地在所述焊球连接部分形成。
另外还可采用这样的结构，其中壳体还包括突出部分，其从所述电路板固定表面延伸到焊球连接部分的端部，在将焊球钎焊到焊球连接部分时，可防止角焊在过渡部分形成。突出部分的形状可配合触点的过渡部分的形状。
本发明的焊球网格阵列型IC插座的触点包括焊球连接部分，其将与线路板相连，触点还包括过渡部分，可沿基本与接触臂相同的方向偏移焊球连接部分。过渡部分设置在固定部分和焊球连接部分之间，其中固定部分固定在触点容纳孔，焊球连接部分连接到线路板。因此，具有下面的作用。
即焊球位置通过过渡部分可有足够的偏移，所以可与接触臂的接触点对准。
可采用这样的结构，其中，过渡部分还包括防止角焊形成部分，用于当钎焊焊球到焊球连接部分时防止过渡部分上形成角焊。在这种情况下，防止了熔化的焊料移动到过渡部分。因为焊球未被熔化焊料的表面张力拉向过渡部分，将不会发生焊球位置偏差或变形的可能。因此，可保证电连接的可靠性。
防止角焊形成部分可包括垂直部分，其与线路板固定表面基本成直角地在焊球连接部分形成。在这种情况下，在与焊球连接部分垂直的部分形成角焊的可能性非常小。因此，可产生防止焊球位置移动或变形的作用。
此外，可采用这样的结构，其中，壳体还包括从线路板固定表面延伸到焊球连接部分的端部的突出部，当焊球钎焊到焊球连接部分时，可防止角焊在过渡部分形成。在这种情况下，由于防止角焊形成部分和突出部分的组合作用，可更加有效地防止角焊移动到过渡部分。
图1是本发明的焊球网格排列型IC插座的剖视图；图2是图1中箭头指示部分的放大图，只显示了壳体和触点；图3A是触点的左侧视图；图3B是正视图，图3C是右侧视图，该触点用于本发明的焊球网格阵列型IC插座；图4A和图4B分别是图3A、图3B和图3C中显示的触点的平面图和底视图；图5是图3A、图3B和图3C中显示的触点尖端的部分放大图；图6是具有倾斜过渡部分的改进的触点的部分放大图；图7是图3A、图3B和图3C中显示的触点的部分放大图，触点带有根据本发明第二实施例的壳体；图8是图3A、图3B和图3C中显示的触点的部分放大图，触点带有改进的壳体。
具体实施例方式
下面，将参考附图对根据本发明的IC插座的实施例进行详细介绍。图1是IC插座的第一实施例的剖视图。IC插座1包括绝缘壳体2、金属板20、和载荷板19。金属板20从电路板固定表面10一侧支撑壳体2。载荷板将IC组件30压到壳体2上。金属板20和载荷板19通过冲压和弯曲金属板形成。
IC插座1的壳体2是矩形。IC组件固定表面6设置在其第一侧，电路板固定表面10设置在另一侧。IC组件固定表面6被壁4围绕。电路板固定表面10将与电路板8连接。将在后面介绍(参考图2)的触点容纳孔12从位于上表面的第一侧穿过壳体2到达电路板8所在的另一侧。触点容纳孔12设置成矩阵。触点14可压配合和固定到各个触点容纳孔中。
矩形台阶部分16沿壳体2的下表面的整个周边形成。由台阶部分16形成的可容纳壳体2下部的开口18在金属板20中形成。当金属板20和壳体2组装到一起，开口18的附近与台阶部分16对接。支撑操纵载荷板19的杆22的旋转轴26的支撑部分28在金属板20的一端通过弯曲形成。促动载荷板19的曲柄状操作部分24在旋转轴26上形成。
轴承32在相对于杆22端部的载荷板19的端部形成。金属板20设置了爪34，可转动地与轴承32形成的孔32a接合。这种结构可使载荷板19沿图1箭头36所指方向转动。可被操作部分24压下的舌片38在相对于轴承32端部的载荷板19的端部形成。此外，在图1中向下弯曲的圆弧部分40在载荷板19的中间部分形成。当载荷板19通过转动杆22封闭并位于图1所示位置时，圆弧部分40朝壳体2压迫IC组件30(如图1中虚线所示)。因此，IC组件30的电极31，即焊盘网格排列或焊球网格排列，与触点14的接触臂46电连接。
下面将参考附图2到图4B介绍触点14的形状和固定结构。图2是图1中箭头42所示部分的放大图，只显示了壳体2和触点14。图3A，3B和3C显示了用于本发明IC插座的触点14。图3A，图3B和图3C分别是图2中触点14的左侧视图、前视图和右侧视图。图4A和图4B分别是触点14的正视图和底视图。
首先参考图2，其清楚地显示了触点14接合在从IC组件固定表面6到壳体2的电路板固定表面10的触点容纳孔12中，如图3A，3B，3C，4A和4B更清楚地显示，各触点14通过冲压和弯曲单个金属板形成。各触点14包括沿图3A，3B，3C的垂直方向延伸的基体部分44(固定部分)、从基体部分44的侧面延伸的接触臂46，接触臂弯曲重叠在基体部分44上并继续朝上延伸；和从基体部分44的下端朝电路板8延伸的尖端48。注意到向上、向下、左向和右向将应用于各附图以帮助进行说明。
下面将更详细地介绍触点14各部分的形状。如图3C清楚地显示，用于摩擦接合触点容纳孔12内壁54的接合突出部56(56a，56b，56c和56d)在基体部分44的两侧50和52的上下位置形成。接触臂46从基体部分44的弯曲部分58的侧边52开始弯曲。接触臂46从弯曲部分52继续向上延伸，并朝图3B的左侧弯曲。具有弧形上表面以与IC组件30的连接部分连接的接触点60设置在接触臂46的远端。
尖端48包括焊球连接部分62，焊球64钎焊到连接部分；和过渡部分66，用于连接基体部分44到焊球连接部分62。焊球连接部分62是盘状，其直径稍小于焊球64的直径，并基本平行于电路板固定表面10延伸。过渡部分66沿与接触点60偏移方向基本相同的方向使焊球连接部分偏移。过渡部分66将参考图5进行介绍。
图5是显示图3A，3B，3C的触点14的尖端48的部分放大图。过渡部分66包括基本平行于电路板固定表面10延伸的水平部分66a，和基本正交于焊球连接部分62并与水平部分66a连接的垂直部分66b。
下面将更详细地介绍过渡部分66的操作。在钎焊焊球64到焊球连接部分62期间，绕焊球连接部分62和焊球64之间整个周边部分熔化的焊料形成过渡角焊64a。由于与焊球连接部分62连接的垂直部分66b与其正交，所以焊料形成的过渡角焊64a不会流向垂直部分66b。因此，垂直部分66b成为了防止角焊形成部分。
现在考虑过渡部分66从焊球连接部分62向右然后向上延伸的情况，如图5的虚线所示。在这种情况下，角焊64a焊料将从焊球连接部分62向右流动。然后，熔化焊料的表面张力将使焊球64向右移动，使其固定在未对准的位置。结果是，焊球64和电路板(未显示)的导电片未对准，降低了其间电连接的可靠性。
对于本发明的IC插座，焊球64总是在预定位置形成。因此，不可能发生位置未对准。除了过渡部分66外，焊球连接部分的尺寸(稍小于焊球64)也加工成有助于实现这个特征。即，焊球连接部分62的尺寸消除了焊球64水平移动的可能，因此有助于精确定位。
过渡部分66不限于具有图5所示的形状。只要可以防止角焊64a的流动，各种形状都可以采用。例如，如图6所示的具有不同形状过渡部分的改进的触点14。
图6是改进的触点14a的部分放大图，触点具有带倾斜部分68a的过渡部分68。注意图6中显示的部件，与图3A到图5中显示部件相同的在下面的介绍中将采用相同的标记。该过渡部分68是倾斜的。因此，角焊64a沿倾斜部分68a向上流动是很困难的。即难以朝过渡部分68向上拉焊球64。此外，倾斜部分68a通过较短的距离连接基体部分44到焊球连接部分62，因此缩短了导电路径。
过渡部分可具有不同的形状来抑制角焊64a向过渡部分的移动。例如，过渡部分的形状可以是前面提到的垂直部分66b和倾斜部分68a的组合。或者，过渡部分可形成弧形，倾斜地向上弯曲。
下面将参考附图7介绍本发明的第二实施例。图7是图3A，3B，3C的触点14的尖端48的部分放大图，带有不同的壳体2a。在第二实施例中，具有三角形截面的突出部(突出部分)70额外地设置在壳体2a的电路板固定表面10。突出部70设置成可抑制角焊64a朝触点44的过渡部分66移动。突出部70从电路板固定表面10的固定部分，即触点14的基体部分44，延伸到焊球连接部分62。因此，当角焊试图沿过渡部分66流动时，突出部70的远端70a可防止角焊64a向上移动。因此，焊球64的移动和变形受到进一步抑制。
下面参考图8介绍改进的突出部。图8是带有改进的壳体2b的触点14的尖端48的部分放大图。图8显示了突出部(突出部分)72的形状与过渡部分66的形状配合的状态。即，突出部72的形状与触点14的过渡部分66的右侧互补。在这种情况下，突出部72的远端可防止角焊64a朝过渡部分66移动。
此外，突出部可在壳体2中形成，并结合具有过渡部分68的触点14a(参考图6)。不需多讲，在这种情况下角焊64a沿过渡部分68的向上移动也得到抑制。
通过这种方式，触点14和14a的过渡部分66和68自身形成了防止角焊形成部分，并与壳体2的形状无关。但是，通过在壳体2a和2b额外设置前面提到的突出部70和72，焊球64可偏移，并更有效地防止位置不对准。通过这种方式，壳体2a和2b的突出部70和72也可用作防止角焊形成部分。
权利要求
1.一种焊球网格阵列型集成电路插座，包括绝缘壳体，和多个触点，其中，所述绝缘壳体包括具有集成电路组件固定表面的第一表面；具有电路板固定表面的第二表面；和多个从所述第一表面延伸到所述第二表面的可容纳所述多个触点的触点容纳孔；所述触点包括接触臂，其通过非定向弯曲的方式突出于所述第一表面，可与集成电路组件的接触部分接触，所述集成电路组件安装到集成电路组件固定表面；固定部分，可与所述多个触点容纳孔的内部接合并固定其上；和突出于所述第二表面的焊球连接部分，将与电路板连接的焊球钎焊到所述连接部分；以及设置在所述固定部分和焊球连接部分之间的过渡部分，可沿基本与所述接触臂弯曲方向相同的方向偏移所述焊球连接部分。
2.根据权利要求1所述的焊球网格阵列型集成电路插座，其特征在于，所述过渡部分还包括防止角焊形成部分，在所述焊球连接部分钎焊焊球时，可防止角焊在所述过渡部分形成。
3.根据权利要求2所述的焊球网格阵列型集成电路插座，其特征在于，所述防止角焊形成部分包括垂直部分，其与所述电路板固定表面基本正交地在所述焊球连接部分上形成。
4.根据权利要求1所述的焊球网格阵列型集成电路插座，其特征在于，所述壳体还包括突出部，其从所述电路板固定表面延伸到所述焊球连接部分的端部，可在将所述焊球钎焊到所述焊球连接部分时，防止角焊在所述过渡部分形成。
全文摘要
一种焊球网格阵列型集成电路插座，焊球在保证位置精度的同时可沿水平方向与固定部分产生足够偏移，且可缩短信号路径。固定到壳体的触点容纳孔的触点包括基体部分(固定部分)、接触臂和从基体部分的下端朝线路板延伸的尖端。接触臂突出并向上延伸，然后非定向地弯曲。尖端包括将焊球连接部分连接到基体部分的过渡部分，可沿与接触臂相同的方向使焊球连接部分偏移。过渡部分可包括与焊球连接部分基本正交的垂直部分。该垂直部分防止了焊球移动，因此避免了位置偏差和变形。
文档编号H01R33/76GK1538580SQ20041003502
公开日2004年10月20日 申请日期2004年4月15日 优先权日2003年4月15日
发明者梶沼修二, 沼修二, 井上昌士, 士, 志, 金子博志 申请人:安普泰科电子有限公司