專利名稱：微電子連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shù)：
連接器被廣泛應(yīng)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(tǒng)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(jīng)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(tǒng)中通 常用于(a)測試電子設(shè)備的性能(一類插座類型，其開發(fā)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(shè) 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(lián)的電線或者其它導(dǎo)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(yīng)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(yè)非常重要。將
的插座，用于提高端子數(shù)量和面積密度。BGA插座在多個方向具有發(fā) 展。 一個類型涉及使用凸輪驅(qū)動的彈簧鋼絲以與每個球的側(cè)面接觸。 彈簧插針或Pog(^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(yīng)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(fù)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(yīng)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(dǎo)致連接器從球的表面滑落。工業(yè)上眾所周知，兩個相互接觸 的元件之間反復(fù)的微小運動會導(dǎo)致燒結(jié)或者形成微粒殘片，因而會導(dǎo) 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圏、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(shù) 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(tǒng)的線路密度的不斷增加要求由單位面積上接觸器數(shù)量決定的 連接器密度也相應(yīng)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(yīng)系數(shù)也變成了對系統(tǒng)性能的重要限制。除了低的自感 應(yīng)系數(shù)外，未來電子系統(tǒng)還要求電阻控制和屏蔽的提升。
綜上所述，盡管現(xiàn)在已有許多可利用的連接器技術(shù)，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(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)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。用于電連接的球柵陣列連接器是圓筒，
其中，該圓筒的直徑小于lmm且通常大約為0.5mm，其具有大約為 0.005mm厚度的壁，以及從口端縱向地沿著圓筒延伸的多個狹槽(通 常為4個)，所以圓筒的壁可擴張，每個狹槽都具有接近但不位于口端 的切口，所述切口構(gòu)成了穿過狹槽的定位槽，使得當(dāng)在口端插入球時， 該定位槽能捕獲并夾持該球，該球的直徑必須大于圓筒的內(nèi)徑。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的四狹槽的連接器的透視圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)明的連接器的底視圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的連接器的頂視圖5是根據(jù)本發(fā)明的連接器的側(cè)視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明插入的 球端子連接器的實施例。
具體實施方式
參考圖l到圖5，用于電連接的球柵陣列連接器IO是圓筒12，其 中，圓筒12的直徑小于lmm且通常大約為0.5mm,其具有厚度大約 為0.005mm的壁14,以及從口 20螺旋地沿著圓筒12延伸的多個狹槽 15-18 (通常為4個)，所以圓筒的壁14可在狹槽15-18之間擴張。
根據(jù)本發(fā)明，每個狹槽15-18具有接近但不位于口 20的切口 21-24 (如圖所示)。所述切口 (例如22、 23 )成對地構(gòu)成了穿過狹槽16的 定位槽，以捕獲并夾持球26 (圖5)。當(dāng)在口 20所在的一端插入球26 時，該球的直徑必須大于圓筒12的內(nèi)徑。
在操作中，將球26插入口 20,造成圓筒12的壁擴張，直到球26 遇到例如由切口 22、 23構(gòu)成的定位槽。然后球26靜止在定位槽中。 在每個切口 22、 23內(nèi)側(cè)的脊和邊30、 31是鋒利的，因此與球26接合， 可能地，在球26上進行挖鑿，以在發(fā)生表面侵蝕或腐蝕的情況下減少 電阻抗并增強電導(dǎo)率。(金屬或合金)的固有彈力產(chǎn)生了足夠的向內(nèi)定 向的力，以將球牢固地夾持在圓筒12內(nèi)，直到與之抵消的回撤力釋放 球26。通過和球26之間的機械連接(未示出)，該向內(nèi)定向的力很可 能受到影響。
本發(fā)明是參考具體實施方式
來說明的。其它實施方式對本領(lǐng)域的 技術(shù)人員來說也是顯而易見的。因此本發(fā)明不局限于實施方式，而是 由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.一種用于電路的球柵陣列連接器，其特征在于，包括直徑小于1mm且具有口端的圓筒；以及多個狹槽，從所述口端縱向地沿著所述圓筒延伸，以使所述圓筒的壁能夠擴張，每個狹槽具有接近但不位于所述口端上的切口，所述切口構(gòu)成穿過所述狹槽的定位槽，以使得當(dāng)在所述口端插入直徑大于所述圓筒的內(nèi)徑的球時，所述定位槽能捕獲并夾持所述球。
專利摘要微電子球柵陣列連接器包括直徑小于1mm的圓筒，該圓筒具有從所述口端縱向地沿著所述圓筒延伸的多個狹槽，以使所述圓筒的壁可擴張，每個狹槽具有接近但不位于口端的切口，所述切口構(gòu)成穿過所述狹槽的定位槽，當(dāng)在口端插入直徑大于所述圓筒的內(nèi)徑的球時，所述定位槽能捕獲并夾持所述球。
文檔編號H01R13/629GK201294307SQ20082013106
公開日2009年8月19日 申請日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
發(fā)明者托馬斯·H·蒂斯特法諾 申請人:森蒂彼得系統(tǒng)有限公司