专利名称：用于安装并稍后连接电子模块的插件、连接器组件和方法
技术领域：
本发明通常涉及电连接器领域。更具体地，本发明涉及包括具有弹性线束的插件的电连接器组件，该弹性线束在两个衬底之间提供导电路径并且由保持件被保持在插件的孔内。本发明还涉及包括在这样的电连接器组件中的装置。
背景技术：
电连接器被广泛用于电子工业。在许多计算机和其他电子电路结构中，诸如中央处理器(CPU)、存储模块、专用集成电路(ASIC)或者其他集成电路的电子模块，必须连接到印刷电路板(PCB)。在将电子模块连接到PCB中，在电子模块基底上的多个单独的电触点必须连接到PCB上多个相应的单独的电触点。在PCB上的用于接触电子模块触点的这组触点是已知的，如平面栅格阵列(LGA)格点。不像将电子模块触点永久焊接到LGA格点上，期望采用允许电子模块安装到LGA格点安装和从LGA格点移除的LGA连接器。LGA连接器也是已知的，如插座、互连、插件、载体和按钮板组件。
LGA连接器提供给用户在制造周期和使用中升级或更换电子模块的灵活性。在电子工业中的趋势是增长LGA格点的数量和每个LGA格点的密度，即在LGA格点上每单位面积触点的数量。电子工业中的另一趋势是减少将电子模块插入到LGA连接器中所必需的额定插入力。
一种已经证实为非常可靠的LGA连接器包括弹性线束。具有用于在两个电子衬底，即电子模块和PCB，之间提供导电路径的弹性线束的电连接器，对于本领域技术人员是公知的。这样的弹性线束也是公知的，如填塞线(wadded wire)、绒毛按钮(fuzz button)、按钮填料(button wad)、或触头填料，其共同地在下文作为弹性线束涉及。
例如，Hopfer，III等人的美国专利No.6062870，在此通过参考引入其内容，公开了一种包括弹性线束的电互连，该弹性线束通过与每个孔侧壁的中心部分压力磨擦接合而保持在载体的孔中。使用中，载体放置在两个电路板之间，弹性线束在这两个电路板之间提供导电路径。
包括弹性线束的电连接器的公知问题是，一个或多个弹性线束会在运输或使用中由于震动而松动并且从插件脱落。如果弹性线束从插件中松开，当插件被用于连接两个电子衬底时会导致开路。在这种情况下，为了使两个电子衬底正确地连接，松开弹性线束的插件必须被更换。尽管Hopfer，III等人教导将弹性线束强压安装入插件的孔中，但是还会发生这样的开路。在相关的问题中，不是由于震动而完全地脱落插件，而是弹性线束由于震动而部分地从插件脱落，从而当弹性线束被压在两个电子衬底之间时，弹性线束弯曲且与邻近的弹性线束或电子衬底上邻近的触点接触。如果弯曲的弹性线束形成这样疏忽的接触，将发生短路。这样的短路会灾难性地损坏互连的电子衬底中的一个或两个。因此，包括弯曲弹性线束的插件，以及互连的电子衬底中的可能一个或两个必须被更换。
这些问题在Advocate Jr等人的美国专利申请公开No.2004/0002233A1中有所考虑，在此通过参考引入其内容，其公开了一种组装由载体保持的圆柱形弹性线束组成的互连设备组件的方法。该互连设备组件放置在固定设备上，弹性线束的端部被固定设备中的成型模变形，从而弹性线束当前具有狗骨形状。弹性线束的狗骨形状防止了在使用和运输期间弹性线束部分地或全部地移除。然而，一个或多个成型模不足以使弹性线束变形，因此不能防止弹性线束移除。另外，成型模会不一致地变形弹性线束(即一些成型模不会穿透弹性线束而另一些成型模会穿透)。这样导致的不均匀的弹性线束高度增加了弹性线束被压在两个电子衬底之间时发生一个或多个开路的可能性。在这种情况下，为了两个电子衬底正确地连接，包括不均匀高度的弹性线束的插件必须被更换。
包括弹性线束的电连接器的另一个问题是，弹性线束的绞合线(strand)不是非常地牢固。例如，弹性线束的绞合线一旦重复插入，容易展开或者“成蘑菇形”。如果弹性线束被完全地成蘑菇形，则当成蘑菇形的弹性线束随后被压在两个电子衬底之间时会导致开路或接近开路。发生这种情况是因为成蘑菇形会不希望地限制了对弹性线束的压力，从而将弹性线束的电阻增加到产生开路或者接近开路的点。在这种情况下，为了两个电子衬底正确地连接，包括成蘑菇形的弹性线束的插件必须被更换。此外，弹性线束的绞合线在插入和拔出时会妨碍匹配元件。如果妨碍的弹性线束绞合线或者成蘑菇形的弹性线束随后与邻近的弹性线束或电子衬底上邻近的触点接触，会导致短路。这样的短路会灾难性地损坏互连的电子衬底中的一个或两个。因此，包括妨碍的绞合线或者成蘑菇形的弹性线束的插件，以及互连的电子衬底中的可能一个或两个必须被更换。
因此，显然有需要利用弹性线束连接两个衬底的改进机构。
发明内容
根据本发明的优选实施例，两个衬底利用由保持件保持在插件的孔中的弹性线束而电连接。该插件包括具有两个表面和从表面到表面延伸的孔的非导电载体。弹性线束被设置在每个孔中。诸如聚酰亚胺薄膜的非导电保持件与载体的一个或两个表面相关联，并且具有在每个孔上面的开口。每个开口的宽度小于下面的孔的宽度，从而提高弹性线束在孔内的保持力。一个或两个衬底的针触头通过延伸穿过保持件的开口和部分穿过所述孔与弹性线束形成电接触。在本发明的一个实施例中，插件是平面栅格阵列(LGA)连接器，其连接电子模块和印刷电路板(PCB)。
根据结合附图所示的下述本发明优选实施例的更具体的描述，本发明的前述和其他特性和优点将变得明显。
下面将结合附图描述本发明的优选实施例，其中相同的附图标记指示相同的元件。
图1是根据本发明的优选实施例具有包括保持件的插件的电路卡组件的侧面透视图。
图2是沿在图1中指示的剖面线截取的图1的电路卡组件的局部截面图。
图3是图2的电路卡组件在插件的单个孔区域中的放大的局部截面图。
图4是图3中所示的电路卡组件的放大的局部截面图的未组装情形。
图5是根据本发明优选实施例包括保持件的插件的局部顶部透视图。示出的保持件被局部地切掉以露出下面的载体部分。
图6是根据本发明优选实施例具有包括保持件的混合插件的电路卡组件的局部截面图。
图7是根据本发明优选实施例用于组装包括保持件的插件的方法的流程图。
具体实施例方式
1.0总述根据本发明的优选实施例，利用由保持件保持在插件的孔中的弹性线束将两个衬底电连接。该插件包括具有两个表面和从表面到表面延伸的孔的非导电载体。弹性线束被设置在每个孔中。诸如聚酰亚胺薄膜的非导电保持件与载体的一个或两个表面相关联，并且具有在每个孔上面的开口。每个开口的宽度比下面的孔的宽度小，从而提高在孔内的弹性线束的保持力。一个或两个衬底的针触头通过延伸通过保持件的开口和部分地通过孔与弹性线束形成电接触。在本发明的一个实施例中，插件是连接电子模块和印刷电路板的平面栅格阵列连接器。
2.0详细描述参考附图，特别是参考图1，以侧面透视图的方式描述了根据本发明的优选实施例的具有包括了一个或多个保持件的插件102的电路卡组件100，该保持件如聚合物薄膜104，106。在电路卡组件100中，插件102被夹在陶瓷模块衬底108和印刷电路板(PCB)110之间。虽然在此以将电子模块连接到PCB的平面栅格阵列(LGA)连接器的角度描述了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员应该理解，在本发明范围内许多变形是可能的。例如，本发明可以应用在连接任何两个衬底中，例如将带状衬底连接到PCB、电子模块或另一带状衬底中的任何一个。
直线型散热器112连接到裸片(bare die)或模块覆层(module cap)114，其又连接到陶瓷模块衬底108。散热器112提供传热功能，这是本领域公知的。电子元件，例如微处理器和集成电路，必须在某个特定的温度范围内工作以有效地运行。过热会降低电子元件的性能、可靠性、预期寿命，甚至会导致故障。散热器广泛地使用于控制过热，例如直线型散热器112。典型地，散热器由片、针或其他类似的结构形成以增加散热器的表面积，从而当空气通过散热器时增加散热。此外，对于散热器通常包括例如蒸汽室和/或热管的高性能结构以进一步地提高传热。散热器典型地由金属形成，例如铜或铝。散热器的使用本身对于本发明的目的不是必要的，但是对于理解本发明使用的环境是重要的。
电子元件通常利用电子外壳(即模块)封装，该外壳包括电子元件电连接的模块衬底，例如陶瓷模块衬底108。在一些情况下，模块包括覆层(即有覆层的模块)，其密封模块内的电子元件。在其他情况下，模块不包括覆层(即裸片模块)。在有覆层的模块的情况下，散热器典型地附着在散热器的底面和覆层的顶表面之间的热界面和在覆层的底面和电子元件的顶面之间的另一热界面上。在裸片模块的情况下，散热器典型地附着在散热器的底面和电子元件的顶面之间的热界面上。
再次参考图1，刚性绝缘体116沿着PCB110的底面设置，并且优选地由加固环氧树脂的玻璃纤维制造。通过夹紧机构，使刚性绝缘体116向上推动PCB110，PCB110由此朝着插件102和模块衬底108向上推。优选地，夹紧机构是柱/弹簧板型夹紧机构150，如图1所示。因为这样的夹紧机构是传统的，所以柱/弹簧板型夹紧机构150下面仅作简要的说明。关于柱/弹簧板型夹紧机构的额外详细说明可以在Bhatt等人的美国专利No.6386890中找到，在此通过参考引入其内容。本领域技术人员应该理解，任何已知的不同类型和结构的夹紧机构都可以用来代替如图1所示的柱/弹簧板型夹紧机构150。
在如图1所示的实施例中，夹紧机构150包括加强件152，其优选地是金属或钢板。向上力由弹簧154产生，该弹簧通过与弹簧板156的相互作用对加强件152提供向上力。优选地，弹簧板156是方形结构，具有与散热器112大约相同的覆盖区(footprint)面积。四个圆柱形柱158连接在直线型散热器112的四个角，并且通过圆柱形插件柱孔160、PCB柱孔162、绝缘体116中的柱孔、加强件柱孔164和弹簧板柱孔166设置。在柱158的端部形成柱蘑菇形头168。柱蘑菇形头168保持弹簧板156，由此防止弹簧板156向下移动。来自弹簧154的向下延伸或者偏移的力直接作用在弹簧板156上，其通过柱158、散热器112、裸片或模块覆层114将力传递到模块衬底108，从而迫使模块衬底108向下直到模块衬底108与插件102的止停件(图1中未示出)形成接触并且对其作用力。同样地，来自弹簧154的力也通过弹簧154向上延伸，并且通过加强件152和绝缘体116传递到PCB110，迫使PCB110向上直到PCB110与插件102的止停件(图1中未示出)形成接触并且对其作用力。因此，一旦插件102处于PCB110和模块衬底108之间，PCB110和模块衬底108就由压力相互压迫。
弹簧板156在弹簧154的中央还具有螺纹螺丝170。当螺丝170顺时针转动时，其螺纹沿着在弹簧板156的弹簧板螺丝孔172中的相应螺纹槽通过，因此，螺丝170朝着和对着加强件152向上移动。当螺丝170接合加强件152并对其向上作用力时，相应的相关力由螺丝170的螺纹对弹簧板156中的螺纹槽向下作用。如上述弹簧154的论述中，由螺丝170作用的向下的力由弹簧板156、柱蘑菇形头168、柱158、散热器112和裸片或模块覆层114传递到模块衬底108，从而迫使模块衬底108向下直到模块衬底108与插件102的止停件(图1中未示出)形成接触并且对其作用力。同样地，来自螺丝170的向上的力通过加强件152和绝缘体116传递到PCB110，迫使PCB110向上直到PCB110与插件102的止停件(图1中未示出)形成接触并且对其作用力。因此，在螺丝170顺时针转入与加强件152接触之后，一旦插件102处于PCB110和模块衬底108之间，螺丝170的额外的顺时针旋转导致增加了由两者作用的压力。
现在参考图2-4，图2示出了沿在图1的剖面线2-2截取的电路卡组件100的电路的局部截面图。更具体地，图2示出了包括PCB110的针触头和模块衬底108的相应的针触头的平面栅格阵列(LGA)格点部分。如下面详细的论述，这些针触头通过由保持件保持在插件102的孔中的弹性线束相互形成电接触。图3示出了的电路卡组件100在插件102的单个孔区域的放大的局部截面图。图4是图3的未组装的情形。即，图4示出了在未组装的状态下电路卡100在插件102的单个孔区域的放大的局部截面图。
根据本发明的优选实施例，插件102包括非导电载体202和一个或多个非导电保持件104、106。载体202的结构是传统的，因此在此仅作简要的描述。关于这种载体的结构的额外详细说明可以在Hopfer，III等人的美国专利No.6062870中找到，在此通过参考引入其内容。优选地，载体202与孔208一起模制或制造。例如，载体202可以由适当的非导电材料注模形成。这些材料在模制温度下应该具有很好的流动特性，以确保小孔结构所需的良好的细节的形成，特别是当模制薄载体202时。这种模制典型地包括当拔出时限制孔208的芯针。合适的可模制的材料的具体例子包括聚酯，例如由E.I.DuPont de Nemours&Co.，Inc.销售的商标为Rynite的热塑聚脂树脂产品，以及液晶聚合物，例如由Hoechst Celanese公司销售的商标为Vectra的产品。即使当为提高最终的插件产品的稳定性而包括玻璃纤维填充物时，孔208的光滑内壁表面由模制工艺来保证。
载体202可以选择性地通过将孔208机械加工入固体片或板而制造。每个孔208通过载体202完全地裸露，从而以需要的直径从表面到表面延伸。由这样的机械加工形成孔208通常对于小批量生产是更经济的。然而，更要注意的是需要在孔208中确保光滑的内壁表面。此外，当孔208被机械加工，因为嵌入的纤维趋于在由机械加工形成的孔中导致粗糙的内壁表面，优选避免载体202中玻璃纤维填充物的使用。粗糙的内壁表面会卡住线束的各绞合线，这会干扰弹性线束的所需的弹性操作。
保持件104、106优选地与开口210、212一起机械加工。例如，保持件104、106可以通过将开口210、212机械加工入由合适的非导电材料形成的固体膜、片或板而制造。这些材料应该具有良好的弹性以避免当触头针从开口210、212插入和抽出时磨损，如下面详细的论述。此外，这些材料应该具有与载体202兼容的特性(例如热膨胀系数)，其中保持件104、106安装在该载体上。合适的材料的具体例子包括聚合物薄膜，例如由E.I.DuPont de Nemours&Co.，Inc.销售的商标为Kapton的聚酰亚胺产品。每个开口210、212通过保持件104、106完全地裸露，从而以所需的直径从表面到表面延伸。
可选地，保持件104、106可以与开口210、212单独或一起与载体202作为一件式单元模制。例如，保持件104、106可以由合适的非导电材料注模形成。除了如上所述具有良好的弹性和兼容特性以外，这些材料在模制温度下还应该具有很好的流动特性，以确保小孔结构所需的良好的细节的形成。
插入载体202的每个孔208内的是弹性线束220。这样的弹性线束也是公知地，如填塞线、绒毛按钮、按钮触点、按钮填料、或触头填料，在此它们一起作为弹性线束涉及。例如Hopfer，III等人的美国专利No.6062870，在此通过参考引入其内容，公开了一种包括弹性线束的电互连，该弹性线束通过与每个孔的侧壁的中心部分的压力磨擦接合而保持在载体的孔中。如图2-4所示，每个弹性线束220的顶端与模块衬底108的针触头214匹配，每个弹性线束220的底端与PCB110的针触头216匹配。可选地，插件可以是混合型，其中触头针仅插入一个衬底中，即或者模块衬底108或者PCB110。例如，如图6所示，每个弹性线束220的顶端与衬底模块108的针触头214匹配，而每个弹性线束220的底端与垫触头226匹配。
根据本发明的优选实施例，保持件104、106的每个开口210、212的宽度比孔208的小，从而提高孔208内弹性线束220的保持力。
每个弹性线束220的上端由环形凸缘(ledge)保持在孔208内，该凸缘形成在保持件104悬垂孔208的位置，同时每个弹性线束220的底端由环形凸缘保持在孔208内，该凸缘形成在保持件106在孔208下突出的位置。优选地，该凸缘以非压配合的方式与弹性线束220保持物理接触，但是这样阻止了弹性线束220旋转。因此，弹性线束220优选地具有松驰(无应力)的近似相等于孔208的直径和高度。
这些凸缘充分地防止弹性线束220的任何绞合线脱离孔208，因此短路的可能性远远地低于传统的按钮板(其中弹性线束通过与孔侧壁的压力磨擦接合而单独地保持)。优选地，在凸缘和针触头214、216之间存在轻微阻碍(interference)(即，针触头的直径稍微大于保持件104、106的开口210、212的直径)，从而一旦从孔208抽出针触头214、216，凸缘用作“刮水片”以将弹性线束220的任何受到障碍的绞合线从针触头214、216刮去。然而，可以期望定制针触头214、216和开口210、212的尺寸以避免在诸如当插入力将被最小化时的某些应用中这样的轻微阻碍。
此外，该凸缘保护弹性线束220并且防止弹性线束220由于震动而从插件102完全或部分地松开。此外，弹性线束220不会成蘑菇形，因为凸缘防止弹性线束220脱离孔208的限制。
弹性线束典型地由单个金属线绞合线形成，该金属线优选地由诸如金的贵金属电镀。弹性线束典型地具有在大约0.002英寸的范围内的线直径。优选地，弹性线束220由单个镀金铜铍线绞合线形成，该铜铍线具有在大约0.002英寸的范围内的线直径。每个绞合线优选地在任意方向一起填塞，以形成总体为圆柱形的填塞线的“按钮”。通常，优选地，具有任意方向的贵金属线用于弹性线束220以提供与针触头214、216相关的多个接触点(最好见图3)，从而通过提供多赫兹或高局部化应力触点来增加所有电互连的可靠性。适合的弹性线束的例子是，但不限于，由Cinch Connectors，Lombard，Illinois销售的商标为CIN::APSE的和由Tecknit，Inc.，Cranford，New Jersey销售的商标为Fuzz Button的弹性线束产品。
针触头214优选地被焊接到模块衬底108上的传统的导电垫触头224。同样地，针触头216优选地被焊接到PCB110上的传统的导电垫触头226。针触头214、216包括导电金属，例如铜合金，铝合金等。优选地，针触头214、216包括镀Pd-Ni和闪金的铜合金基底。闪金位于Pd-Ni板的顶部，防止下面的铜合金基底氧化，同时闪金Pd-Ni镀的组合物允许比在镍镀上的传统的(更厚的)金更少的金进入焊料浴(如果在焊接工艺期间太多的金与焊料混合，金会消弱形成的焊点)。
通常，针触头214、216的尺寸和形状以及弹性线束220的线直径可以被调整以权衡插入力和接触可靠性。优选地，每个针触头214、216在其与弹性线束220形成接触的端部是锥形的、倒角的、半球形的或尖角的，从而在给定的插入力下接触应力是大的。因此，插件102的可靠性可以比传统的具有与垫触头匹配的弹性线束的插件的大，其中该垫触头具有更大的接触区域并且因此在给定的插入力下具有更小的接触应力。
针触头214、216的大部分插入力优选地形成与弹性线束220的多个高度局部化的应力接触，而不压缩弹性线束220。因此，由于有效地应用，插入力可被最小化。因此，通过最小化额定插入力和操作力，本发明易于使用用于将裸片模块连接到PCB的LGA连接器。当使用裸片模块时，期望最小化额定插入力和操作力，这是因为夹紧机构通过电子元件本身直接施加该力。
止停件230设置模块衬底108的针触头214穿透载体202的孔208的顶部的长度。同样地，止停件232设置PCB110的针触头216穿透载体202的孔208的底部的长度。最好见图4，止停件230、232优选地从载体202通过在聚合物膜薄中的止停孔502(如图5中所示)突出，该薄膜形成保持件104、106。更优选地，当载体202由注模形成时，止停件230、232与载体202一体形成。
优选地，在图案中止停件230、232散布在载体202的两个表面上，其通常易于针触头214、216统一地穿透到孔208中。这最好见图5，该图是根据本发明优选实施例的包括保持件104的插件102的局部顶部透视图。在图5中，为了示例，保持件104被部分地切除以露出下面的部分载体202。如图5所示，止停件230、232可以散布在孔208之间的载体202的两个表面上(在图5中仅示出一个表面)。可选地，或者附加地，止停件230、232可以沿着插件102的边缘散布在载体202的两个表面上的孔208之外的区域。然而，本领域技术人员应该理解，止停件不需要出现在载体202的两个表面上。例如，在诸如图6中所示的混合型插件102’的混合型插件的情况下，该止停件仅需要出现在载体202的一个表面上。
止停件230、232也可以用于促进保持件104、106相对于载体202的对准，即，保持件104相对于载体202对准，从而使得载体的止停件230将透过该保持件的止停孔502，同样地，保持件106相对于载体202对准，从而使得载体的止停件230将透过该保持件的止停孔。然而，本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的情况下其他结构的止停件也是可以的。例如，代替从载体202突出，止停件可以从模块衬底108和PCB110突出，或者可以与保持件104、106一体形成。
作为例子，而不是限制性地，对于具有大约0.040英寸范围内的厚度的载体202，每个包括Kapton聚酰亚胺膜的保持件104、106将具有大约0.006英寸的范围内的厚度，每个针触头224、226将在大约0.012英寸的范围内透过载体202中的孔208中。同样地，作为例子，而不是限制性地，对于每个针触头224、226具有大约0.016英寸范围内的直径，保持件104、106中的每个开口210、212将具有大约0.015英寸范围内的直径，每个载体202中的孔208将具有大约0.025英寸范围内的直径。在此例中，环形凸缘将在大约0.005英寸的范围内(即，(0.025-0.015)/2)，针触头224、226将以在大约0.001英寸范围内的轻微阻碍而装入开口210、212中。然而，本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可选择的组成、结构、和尺寸是可能的。通常，组成、结构和尺寸对于不同的应用会改变。例如，尺寸典型地在上述近似值的1/2至2.5倍的范围内改变。
图6是根据本发明优选实施例的具有包括一个保持件104的混合型插件102’的电路卡组件的局部截面图。图6中所示的混合型插件102’与图2中所示的插件102相同，除了保持件106和止停件232从载体202的底表面省去。在一些情况下，可以期望一个衬底(即或者PCB110或者模块衬底108)具有传统的垫触头而不是针触头。混合型插件102’处于这样的情况，即PCB具有传统的垫触头而不是针触头。如图6所示，每个弹性线束220的底部以传统的方式与PCB110的垫触头226接触，例如通过压力、焊接、导电粘合剂等。虽然未在图6中示出，但是可以期望在载体202的底面上设置额外的保持件，以提高弹性线束220的保持力(即类似于图2中的保持件106)。
图7是根据本发明优选实施例的用于组装包括保持件的插件的方法700的流程图。方法700阐述步骤的优选顺序。然而，必须理解，各步骤可以在任何时候相对于彼此发生。将其中具有开口的第一保持件安装在其中具有孔的载体的第一表面上(步骤710)。该步骤可以通过将载体的止停件对准和插入到第一保持件的止停孔中而实施。优选地，第一保持件通过使用诸如粘合剂、热焊接等的传统加固机构附装到载体的第一表面。接下来，将弹性线束从载体的仍开的第二表面插入载体的孔中(步骤720)。然后，将其中具有开口的第二保持件安装在载体的第二表面上(步骤730)。该步骤可以通过将载体的止停件对准和插入到第二保持件的止停孔中而实施。优选地，第二保持件通过使用诸如粘合剂、热焊接等的传统加固机构附着到载体的第二表面。
本领域技术人员应该理解，在本发明的范围内可以有许多变化。例如，虽然以将电子模块连接到PCB的平面栅格阵列(LGA)连接器的角度描述了本发明的优选实施例，但是本发明可以用于连接任何两个衬底，例如将带状衬底连接到PCB、电子模块或另一带状衬底中的任何一个。而且，可以使用本领域已知的不同类型和结构的夹紧机构代替在此描述的柱/弹簧板型夹紧机构以将衬底压在一起。同样地，虽然针触头、载体的孔和保持件的开口的尺寸被阐述为直径，但是这些部件不必是圆的。因此，虽然已经参考优选实施例部分地示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，在不本脱离本发明的精神和范围的情况下，在此可以在形式和细节上进行这些和其他的改变。
权利要求
1.一种插件，包括非导电载体，具有第一表面、第二表面和从第一表面延伸到第二表面的孔；非导电第一保持件，与所述载体的第一表面相关联且具有在所述载体的所述孔上面的开口，其中所述第一保持件的所述开口具有比所述载体的所述孔小的宽度；弹性线束，设置在所述载体的所述孔中。
2.根据权利要求1所述的插件，其中所述第一保持件包括聚酰亚胺膜。
3.根据权利要求1所述的插件，还包括非导电第二保持件，其与所述载体的第二表面相关联且具有在所述载体的所述孔下面的开口，其中所述第二保持件的所述开口具有比所述载体的所述孔小的宽度。
4.根据权利要求3所述的插件，其中所述第一和第二保持件每个包括聚酰亚胺膜。
5.根据权利要求1所述的插件，其中所述载体包括从其第一表面突出且通过所述第一保持件中的孔的止停件。
6.根据权利要求1所述的插件，其中所述载体包括以阵列布置的多个孔，其中所述第一保持件具有多个所述开口，并且其中多个所述弹性线束设置在所述载体的孔中。
7.根据权利要求6所述的插件，还包括非导电第二保持件，其与所述载体的第二表面相关联且具有在所述载体的所述孔下面的多个开口，其中所述第二保持件的每个所述开口具有比所述载体的上面的孔小的宽度。
8.根据权利要求7所述的插件，其中所述第一和第二保持件每个包括聚酰亚胺膜。
9.根据权利要求8所述的插件，其中所述聚酰亚胺膜具有大约0.006英寸的厚度。
10.一种连接器组件，包括第一衬底，在其表面具有针触头；第二衬底，在其表面具有触头；插件，设置在所述第一和第二衬底之间，其中所述插件包括非导电载体，具有第一表面、第二表面和从第一表面延伸到第二表面的孔；非导电第一保持件，与所述载体的第一表面相关联且具有在所述载体的所述孔上面的开口，其中所述第一保持件的所述开口具有比所述载体的所述孔小的宽度；以及弹性线束，设置在所述载体的所述孔中；夹紧机构，施加将所述第一和第二衬底推向彼此的力；其中所述第一衬底的针触头通过延伸穿过所述第一保持件的所述开口和部分穿过所述载体的所述孔与所述弹性线束形成电接触；其中所述第二衬底的触头与所述弹性线束形成电接触。
11.根据权利要求10所述的连接器组件，其中所述第一保持件包括聚酰亚胺膜。
12.根据权利要求10所述的连接器组件，其中所述插件还包括非导电第二保持件，其与所述载体的第二表面相关联且具有在所述载体的所述孔下面的开口，其中所述第二保持件的所述开口具有比所述载体的所述孔小的宽度。
13.根据权利要求12所述的连接器组件，其中所述第一和第二保持件每个包括聚酰亚胺膜。
14.根据权利要求10所述的连接器组件，其中一止停件在所述插件和所述第一衬底之间延伸。
15.根据权利要求10所述的连接器组件，其中所述第一衬底是电子模块，所述第二衬底是印刷电路板(PCB)，所述载体包括以阵列布置的多个所述孔，所述第一保持件具有多个所述开口，以及多个所述弹性线束设置在所述载体的所述孔中。
16.根据权利要求15所述的连接器组件，其中插件还包括非导电第二保持件，其与所述载体的第二表面相关联且具有在所述载体的所述孔下面的多个开口，其中所述第二保持件的每个所述开口具有比所述载体的上面的孔小的宽度。
17.根据权利要求16所述的连接器组件，其中所述第一和第二保持件每个包括聚酰亚胺膜。
18.根据权利要求10所述的连接器组件，其中所述针触头和所述第一保持件的开口的尺寸设定为轻微的阻碍配合。
19.一种用于将电子模块安装和互连到印刷电路板的方法，包括以下步骤提供在其表面具有多个针触头的电子模块；提供在其表面具有多个触头的印刷电路板(PCB)；提供插件，其中该插件包括非导电载体，具有第一表面、第二表面和从第一表面延伸到第二表面的多个孔；非导电保持膜，与所述载体的第一表面相关联且具有每个在所述载体的所述孔的一个上面的多个开口，其中所述保持膜的每个开口具有比所述载体的所述下面的孔小的宽度；以及多个弹性线束，每个设置在所述载体的所述孔的一个中；提供夹紧机构；对准所述电子模块、插件和PCB，以使所述载体的孔位于PCB的触头之上和电子模块的针触头之下；启动所述夹紧机构，以施加将具有在两者之间对准的插件的电子模块和PCB推向彼此的力，以使所述电子模块的针触头通过延伸穿过所述保持膜的开口且部分穿过所述载体的孔与所述弹性线束形成电接触，并使所述PCB的触头与所述弹性线束形成电接触。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述提供插件的步骤包括以下步骤在所述载体的所述孔中插入所述弹性线束；对准所述载体和所述保持膜，以使所述载体的孔位于所述保持膜的开口之下；将所述保持膜附装到所述载体的第一表面。
全文摘要
一种利用由保持膜保持在插件的孔中的弹性线束电连接两个衬底的方法和装置。该插件包括具有两个表面和从表面到表面延伸的孔的非导电载体。弹性线束被设置在每个孔中。非导电保持膜与载体的一个或两个表面相关联，并且具有在每个孔上面的开口。每个开口的宽度小于下面的孔的宽度，从而提高弹性线束在孔内的保持力。一个或两个衬底的针触头通过延伸穿过保持膜的开口和部分穿过所述孔与弹性线束形成电接触。在一个实施例中，插件是平面栅格阵列(LGA)连接器，其连接电子模块和印刷电路板(PCB)。
文档编号H01R12/16GK101013783SQ200610171870
公开日2007年8月8日 申请日期2006年11月14日 优先权日2005年12月8日
发明者M·D·普拉岑斯基, A·E·E·米凯尔, J·L·科尔伯特, W·L·布罗德斯基, R·D·哈米尔顿 申请人:国际商业机器公司