[實用新型]雙端的彈性微電子連接器

無效

• 申請號: 200820131061.1
• 申請日: 2008-08-27
• 公開（公告）號: CN201294304Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 托馬斯·H·蒂斯特法諾
• 申請（專利權）人: 森蒂彼得系統有限公司
• 主分類號: H01R24/02
• 分類號: H01R24/02;H01R4/02;H01R13/629
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余 朦;王艷春

技術領域

本發明涉及微型電連接器，尤其是被稱為BGA(ball?grid?array，球柵陣列)連接器的一類微電子連接器。

背景技術

連接器被廣泛應用于電子器件中，以對微電子器件進行互連，所述微電子器件例如集成電路(IC)、印刷電路板、系統板、底板和各種類型的電纜。插座是一種連接器，其用于將電子器件上的端子連接到印刷電路板或其它的電互連裝置上的觸頭上。連接器經常是趨向于與插頭陣列的陽性元件接合的陰性元件的陣列。另外，插座在系統中通常用于：(a)測試電子設備的性能(一類插座類型，其開發以連接于具有多種端子和配置的被測部件(DUT))，或者(b)高溫下對電子設備的超負荷試驗。電纜連接器是另一類型的連接器，其通常用于將電纜上的端子陣列連接到一組并聯的電線或者其它導體上。底板連接器和板間連接器是其它類型的連接器，其用于將一個印刷電路板上的端子陣列連接于另一個印刷電路板上的相應的端子陣列。

用于插接IC的一類連接器是專用的，并對電子行業非常重要。將BGA端子用于IC封裝的近來的發展產生了適用于BGA端子的多種新的插座，用于提高端子數量和面積密度。BGA插座在多個方向具有發展。一個類型涉及使用凸輪驅動的彈簧鋼絲以與每個球的側面接觸。彈簧插針或插針適用于在BGA插座中使用，用于某些可接受高的插座成本的應用。

BGA插座可使用壓印成型彈簧，壓印成型彈簧支撐BGA的每個球并提供對使彈簧連接器與配對球接觸所需的機械順從性的度量。壓印成型彈簧的變體配置為使用兩個或多個成型彈簧握持每個球，從而在機械地保持球的同時獲得積極的電接觸。機械地壓印成形的彈簧的微型化和密度受目前能力的限制而限于特定尺寸。盡管壓印成形彈簧的制造工藝一直在提高，但是具有如此制造的接觸器的插座的密度仍然因壓印成形微型彈簧的復雜性而受到限制。另外，壓印成形彈簧的機械順從性在垂直于基片觸頭的垂直方向上通常較小。因為垂直方向上具有小的機械順從性，所以微型的壓印成形彈簧不能夠適應接觸器支架相對于與之匹配的球的運動，從而使得振動、機械沖回和力、彎曲等會導致連接器從球的表面滑落。工業上眾所周知，兩個相互接觸的元件之間反復的微小運動會導致燒結或者形成微粒殘片，因而會導致接觸的失敗。

BGA插座還具有接觸器，所述接觸器可與球的底部通過以下裝置獲得電連接，所述裝置包括：螺旋狀線圈、包裹有彈性橡膠的電線、懸臂彈簧、光刻形成的板簧以及向配對球施加垂直力的其它接觸器。垂直力對于在BGA的球和這種接觸器之間獲得良好的連接是必須的，并且該接觸器對于含有大量球或凸塊的BGA的封裝具有重要意義。例如：用于BGA插座(其向1200個接觸凸塊施加垂直力)的夾持力高達30千克，以便與每個接觸凸塊獲得充足的接觸。隨著接觸凸塊的數量增加到上千，通過垂直方向施加力以獲得接觸的BGA插座所需的夾持力為了一個日益重要的問題。

電子器件速度和密度的提升對連接器提出了額外的要求。特別是，電子系統的線路密度的不斷增加要求由單位面積上接觸器數量決定的連接器密度也相應地增加。另外，在更高頻率和時鐘速度下，連接器的尺寸和自感應系數也變成了對系統性能的重要限制。除了低的自感應系數外，未來電子系統還要求電阻控制和屏蔽的提升。

綜上所述，盡管現在已有許多可利用的連接器技術，但是仍然需要一種連接器滿足前面提到的一項或多項需求，比如尺寸更小、密度更高、性能更好。

發明內容

根據本發明的球柵陣列連接器包括直徑小于1毫米的圓柱球插頭和插座，更具體地，該直徑約為0.5毫米。這些插座和插頭通常位于中心間距小于2毫米的陣列中。用于電連接器的球柵陣列連接器是圓筒，其中，該圓筒的直徑小于1mm且通常大約為0.5mm，并具有厚度大約為0.005mm的壁以及兩個端，每個端具有從該端成螺旋形地沿著圓筒延伸的多個狹槽(通常為4個)，以使圓筒的壁可擴張且圓筒可縮短和伸長，每個狹槽都具有接近但不位于口端的切口，所述切口構成了穿過狹槽的定位槽，使得當在口端插入直徑大于圓筒的內徑的球時，該定位槽能捕獲并夾持該球。以類似的方法構造相對的一端，以使狹槽被間隔地排列，以定義緊湊的結構，從而在每一端容納球，并進一步增強模擬卷簧的圓筒的縱向彈力。

附圖說明

圖1是根據本發明的八狹槽的雙端有彈性的連接器的透視圖；

圖2是根據本發明的連接器的前視圖，其左視圖、右視圖和后視圖都是相同的；

圖3是根據本發明的連接器的底視圖；

圖4是根據本發明的連接器的頂視圖；