專利名稱：用于球柵陣列芯片的固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及球柵陣列(BGA)封裝，更特別地，本發(fā)明涉及一種用于球柵陣列芯片的固定裝置，能夠很容易地將球柵陣列芯片固定在印刷電路板(PCB)上，而在將球柵陣列芯片安裝在印刷電路板上時(shí)無(wú)需使用焊接。
背景技術(shù)：
已經(jīng)廣泛地使用諸如便攜式無(wú)線終端、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備之類的各種電子通信設(shè)備。至少部分地由于通信工業(yè)的發(fā)展而更為普遍地使用這些設(shè)備。這些設(shè)備的性能具有多樣性，以便滿足消費(fèi)者的需求。看起來(lái)一般的趨勢(shì)是減少設(shè)備的尺寸和重量同時(shí)增加那些設(shè)備的性能。增加那些設(shè)備的性能的一種方法是將諸多不同的特性集成在那些設(shè)備的各個(gè)印刷電路板(PCB)上。而且，需要利用高密度的集成電路。
可以在印刷電路板上安裝多種不同的組件和裝置。通過(guò)允許在印刷電路板上安裝多種不同的組件和裝置，可以將特定的印刷電路板設(shè)計(jì)為具有高度的集成性。
如上所述，出于減少尺寸和增加性能的目的，應(yīng)該減少印刷電路板的尺寸，以及當(dāng)設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)應(yīng)該考慮多種不同組件所需的集成性。因此，開(kāi)發(fā)了芯片封裝技術(shù)。這種芯片封裝技術(shù)分類為雙列直插封裝類型、塑料引線芯片載體(PLCC)類型、表面安裝裝置(SMD)類型、球柵陣列(BGA)類型等等。
在上述提到的芯片封裝技術(shù)中，雙列直插封裝類型、塑料引線芯片載體(PLCC)類型、表面安裝裝置(SMD)類型允許在將芯片安裝到印刷電路板上時(shí)用戶可以肉眼觀察焊接狀態(tài)。然而，與芯片封裝技術(shù)的球柵陣列(BGA)類型有關(guān)的一個(gè)可能缺點(diǎn)在于球柵陣列(BGA)類型不允許上述類型的肉眼可見(jiàn)的觀察。
球柵陣列(BGA)型芯片是有優(yōu)點(diǎn)的，因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)減少不需要的帶管芯的封裝來(lái)減少體積，特別地，球柵陣列(BGA)型芯片通過(guò)僅使用印刷電路板的一個(gè)表面來(lái)實(shí)現(xiàn)高度集成。然而，與芯片封裝技術(shù)的球柵陣列(BGA)類型有關(guān)的另一個(gè)可能的缺點(diǎn)在于，由于焊接到印刷電路板表面上的焊球是排列在芯片的下面的，在安裝期間要密封這些焊球，由此使得在印刷電路板墊片上的焊接要比其它類型的芯片封裝技術(shù)困難。
球柵陣列(BGA)型芯片封裝技術(shù)的另一個(gè)可能的缺點(diǎn)在于，超過(guò)了焊接球柵陣列(BGA)芯片的引線的適當(dāng)數(shù)量的一些引線可以仍留在印刷電路板墊片上，以及引線可以粘著在球柵陣列(BGA)芯片引腳的附近。球柵陣列(BGA)型芯片封裝技術(shù)的另一個(gè)缺點(diǎn)在于，如果引線少于適當(dāng)?shù)臄?shù)量，則球柵陣列(BGA)引腳與印刷電路板的墊片有間隔，所以不能夠形成觸點(diǎn)。
而且，與球柵陣列(BGA)型芯片封裝技術(shù)相關(guān)的另一個(gè)可能的缺點(diǎn)在于上述的操作需要昂貴的設(shè)備和較長(zhǎng)的周期。此外，需要額外的設(shè)備來(lái)拆卸使用過(guò)的球柵陣列(BGA)芯片，以及不能夠再使用用過(guò)的球柵陣列(BGA)芯片。
需要使用球柵陣列(BGA)芯片，同時(shí)避免與球柵陣列(BGA)型芯片封裝技術(shù)有關(guān)的一些或全部的上述缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明能夠使得在使用球柵陣列(BGA)芯片的同時(shí)避免與球柵陣列(BGA)型芯片封裝技術(shù)有關(guān)的一些或全部的上述缺點(diǎn)。本發(fā)明提供一種用于球柵陣列(BGA)芯片的固定裝置，能夠很容易地將球柵陣列(BGA)芯片固定在印刷電路板(PCB)上，而無(wú)需焊接。換句話來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提供一種可以確保將球柵陣列(BGA)芯片安裝在印刷電路板上而無(wú)需焊接的裝置。
本發(fā)明提供一種用于球柵陣列(BGA)芯片的固定裝置，能夠以很容易地方式電連接印刷電路板墊片上的球柵陣列(BGA)芯片，然后在那個(gè)位置固定球柵陣列(BGA)芯片。
本發(fā)明提供一種用于球柵陣列(BGA)芯片的固定裝置，其中在從印刷電路板上拆下來(lái)后可以重新使用所述的球柵陣列(BGA)芯片。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種球柵陣列(BGA)芯片固定裝置，該裝置包括固定在印刷電路板上的適當(dāng)位置處和具有通孔的固定盒；球柵陣列(BGA)芯片，設(shè)置在固定盒的通孔內(nèi)，以便與印刷電路板電連接；層鋪在球柵陣列(BGA)芯片的上表面上的散熱片；固定在固定盒上的蓋子；壓緊裝置，設(shè)置在蓋子的下側(cè)，用于以球柵陣列(BGA)芯片的安裝方向來(lái)按壓散熱片。
因此，由于固定盒固定在印刷電路板上的適當(dāng)位置處，以及球柵陣列(BGA)芯片固定在通孔上，所以可以省略額外的焊接操作。在這種情況下，球柵陣列(BGA)芯片的引腳可以使用合適的方式與印刷電路板上的圖樣電連接。
此外，可以通過(guò)分別安裝在固定盒內(nèi)的芯片支架固定球柵陣列(BGA)芯片的位置，以及芯片支架可以以根據(jù)安裝在固定盒中的球柵陣列(BGA)芯片的尺寸的合適尺寸插入。
蓋子可以在沒(méi)有空間上限制安裝在蓋子下側(cè)的按壓裝置的范圍內(nèi)提供多個(gè)開(kāi)口，以便有效地輻射散熱片傳輸?shù)臒崃俊?br> 雖然按壓裝置包括至少一個(gè)片簧，也可以使用其它的圓簧。按壓裝置以最大量的形式與散熱片的上表面接觸是有效率的，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)可以快速地將來(lái)自散熱片的熱量導(dǎo)出蓋子的外部。
最好使用一些螺絲將固定盒固定在印刷電路板上，以及最好通過(guò)緊固一些螺絲將蓋子固定到固定盒上。這樣做的目的是便利固定裝置的分離并簡(jiǎn)單化球柵陣列(BGA)芯片的再使用。固定盒、蓋子和裝置支架可以由金屬材料形成以便增加導(dǎo)熱性，最好地是由鋁、不銹鋼或其它金屬材料形成。
根據(jù)本發(fā)明的原理，正如具體而廣泛地描述的那樣，本發(fā)明提供一種裝置，包括固定在基板上的蓋子支架；所述蓋子支架附近的裝置，所述裝置與基板電連接；固定在所述蓋子支架上的蓋子；和當(dāng)所述的蓋子被固定在所述的蓋子支架上時(shí)朝著基板方向按壓所述裝置的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧?，所述的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧挥谒錾w子和所述裝置之間，所述的裝置位于基板和所述的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧g。
根據(jù)本發(fā)明的原理，正如具體而廣泛地描述的那樣，本發(fā)明提供一種定位基板上的裝置而無(wú)需焊接的設(shè)備，包括可拆卸地被固定在基板上的蓋子支架，它具有與所述蓋子支架的外周相對(duì)應(yīng)的多個(gè)壁；至少部分地位于所述蓋子支架的外周內(nèi)部以及與基板電連接的裝置；接觸所述裝置并散去來(lái)自所述裝置的熱量的散熱片；被固定到所述蓋子支架上的蓋子；和當(dāng)所述蓋子被固定在所述蓋子支架上時(shí)位于所述蓋子和所述散熱片之間的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧?dāng)所述的蓋子被固定在所述的蓋子支架上時(shí)，所述的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧獙⑺錾崞磯旱剿鲅b置上，所述的裝置位于基板和所述散熱片之間。
根據(jù)本發(fā)明的原理，正如具體而廣泛地描述的那樣，本發(fā)明提供一種定位印刷電路板上的裝置而無(wú)需焊接的設(shè)備，包括可拆卸地被固定在印刷電路板上的蓋子支架，它具有與所述蓋子支架的外周相對(duì)應(yīng)的多個(gè)壁；位于所述蓋子支架的外周內(nèi)部以及與印刷電路板電連接的裝置；接觸所述裝置并散去來(lái)自所述裝置的熱量的散熱片；被固定到所述蓋子支架上的蓋子；和當(dāng)所述蓋子被固定在所述蓋子支架上時(shí)位于所述蓋子和所述散熱片之間的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧?，?dāng)所述蓋子被固定在所述的蓋子支架上時(shí)，所述的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧獙⑺錾崞磯旱剿鲅b置上，所述的裝置位于印刷電路板和所述散熱片之間。
本發(fā)明更具體地描述了僅通過(guò)參考示例性的附圖的下面的段落。根據(jù)下面的說(shuō)明和權(quán)利要求，本發(fā)明的益處和特征將會(huì)變的更清晰。


在結(jié)合組成了本說(shuō)明的一部分的附圖中，描述了本發(fā)明的實(shí)施例，以及描述了為了例證本發(fā)明的原理的上述給出的本發(fā)明的一般說(shuō)明和下面給出的詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是描述根據(jù)本發(fā)明原理用于球柵陣列(BGA)芯片的固定裝置的第一實(shí)施例的透視分解圖；圖2是描述根據(jù)本發(fā)明的原理用于球柵陣列(BGA)芯片的固定裝置的第一實(shí)施例的透視組裝圖。
下面描述本發(fā)明的描述性實(shí)施例。為了清楚，并不描述所有的實(shí)際實(shí)施的特征。在下面的說(shuō)明中，并不詳細(xì)地描述已知的功能、結(jié)構(gòu)和配置，因?yàn)椴槐匾募?xì)節(jié)可能會(huì)使本發(fā)明不清楚。應(yīng)該明白，在任何實(shí)際的實(shí)施例的開(kāi)發(fā)中，必須做出許多特定實(shí)施方式的判斷以便獲得開(kāi)發(fā)者的特定目的，例如與系統(tǒng)相關(guān)和商業(yè)相關(guān)的限制相一致，而所述的限制隨一個(gè)實(shí)施的不同而不同。此外，應(yīng)該明白這種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜而耗時(shí)的，但絕不是從本公開(kāi)中得益的普通技術(shù)人員所進(jìn)行的例行程序。
根據(jù)上述內(nèi)容，很明顯存在與球柵陣列(BGA)型芯片封裝技術(shù)相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。已經(jīng)公開(kāi)了與球柵陣列(BGA)型芯片封裝技術(shù)相關(guān)的最近的工作的范例，例如，2002年9月24日發(fā)布的美國(guó)專利號(hào)為6,456,100、Hembree等人的名稱為“APPARATUS FOR ATTACHING TO ASEMICONDUCTOR(附加于半導(dǎo)體上的設(shè)備)”的專利，2002年9月10日發(fā)布的美國(guó)專利號(hào)為6,448,664、Tay等人的名稱為“BALL GRID ARRAYCHIP PACKAGES HAVING IMPROVED TESTING AND STACKINGCHARACTERISTICS(具有改進(jìn)的測(cè)試和層積特性的球柵陣列芯片封裝)”的專利，2002年8月13日發(fā)布的美國(guó)專利號(hào)為6,432,807、Tsukui等人的名稱為“METHOD OF FORMING SOLDER BUMPS ON ASEMICONDUCTOR DEVICE USING BUMP TRANSFER PLATE(使用塊傳輸板極在半導(dǎo)體裝置上形成焊接塊的方法)”的專利，2002年4月2日發(fā)布的美國(guó)專利號(hào)為6,365,980、Carter Jr等人的名稱為“THERMALLYENHANCED SEMICONDUCTOR BALL GRID ARRAY DEVICE ANDMETHOD OF FABRIGATION(熱改進(jìn)的半導(dǎo)體球柵陣列裝置和制造方法)”的專利，2002年4月2日發(fā)布的美國(guó)專利號(hào)為6,365,976、Carter等人的名稱為“INTEGRATED CIRCUIT DEVICE WITH DEPRESSION FORRECEIVING SOLDER BALLS AND METHOD OF FABRICATION(具有用于接收焊球的凹陷的集成電路裝置和制造方法)”的專利，2000年4月18日發(fā)布的美國(guó)專利號(hào)為6,052,287、Palmer等人的名稱為“SILCON BALLGRID ARRAY CHIP CARRIER(硅球柵陣列芯片載體)”的專利。
這些同時(shí)代的工作具有價(jià)值，當(dāng)然還可以考慮進(jìn)一步的改進(jìn)。
圖1是描述根據(jù)本發(fā)明原理用于球柵陣列(BGA)芯片的固定裝置的第一實(shí)施例的透視分解圖。如圖1所示，球柵陣列(BGA)芯片固定裝置100具有固定在印刷電路板110上的適當(dāng)位置的固定盒10，置于固定盒10內(nèi)的球柵陣列(BGA)芯片20，置于球柵陣列(BGA)芯片20上的散熱片30，置于散熱片30上并固定在固定盒10上的蓋子40，以及安裝在蓋子下面用于按壓散熱片30的按壓裝置。按壓裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)片簧42。按壓裝置可以包括至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧?。例如可以將片?2其中之一看作按壓?jiǎn)卧?。可以可選地將按壓裝置42看作按壓?jiǎn)卧?2。
可以將裝置安裝在印刷電路板上。例如，可將這些裝置中一些描述為集成電路、半導(dǎo)體、芯片、微處理器或中央處理單元(CPU)。球柵陣列芯片20是安裝在基板110上的一種這樣的裝置。
基板的一個(gè)例子是印刷電路板。基板110可以具有導(dǎo)電圖。當(dāng)基板110是印刷電路板110時(shí)，印刷電路板110的導(dǎo)電圖可用于建立與安裝在印刷電路板110上的裝置的電氣連接。典型地，當(dāng)裝置安裝在印刷電路板上時(shí)，裝置的觸點(diǎn)或端子與印刷電路板上的導(dǎo)電圖電連接。當(dāng)芯片與印刷電路板進(jìn)行所述的電連接時(shí)，這意味著芯片電連接到印刷電路板的至少一些導(dǎo)電圖。
也可以將固定盒10看作蓋子支架10。當(dāng)蓋子40安裝在固定盒10的頂部區(qū)域時(shí)，固定盒10直接地支持蓋子40。當(dāng)蓋子40安裝在固定盒10上時(shí)，固定盒10不直接支持片簧42，因?yàn)槠杀话惭b在蓋子40的下側(cè)。
也可以將固定盒10看作外殼10。固定盒10可以至少部分地封閉球柵陣列芯片20或在球柵陣列芯片被置于固定盒10的孔11內(nèi)時(shí)至少部分地包圍球柵陣列芯片20。圖1中示出的固定盒10具有四個(gè)側(cè)壁。如圖1和圖2所示，四個(gè)側(cè)壁形成外部周邊區(qū)域型，并且裝置20被置于外部周邊區(qū)域內(nèi)部。裝置20被置于由固定盒10的四個(gè)側(cè)壁形成的外周內(nèi)部。
固定盒10的四個(gè)側(cè)壁具有下部的邊緣，當(dāng)固定盒10被固定在基板110上時(shí)，所述邊緣至少部分地與基板110接觸，正如圖1和圖2所示。當(dāng)裝置支架12在基板110上時(shí)，裝置支架12接觸固定盒10的一部分。固定盒10的四個(gè)側(cè)壁具有上部邊緣，當(dāng)蓋子40被固定在固定盒10時(shí)所述的邊緣至少部分地與蓋子40接觸，正如圖2所述。在圖1和2所示的實(shí)施例中，使用螺絲50將蓋子40固定在固定盒10的上部邊緣。
如圖1和2所述，設(shè)計(jì)固定盒10以便四壁的上部邊緣近似為直的邊緣。當(dāng)設(shè)計(jì)固定盒10以便四壁的上部邊緣沒(méi)有近似為直的邊緣時(shí)，和當(dāng)蓋子40被固定在固定盒10上時(shí)，蓋子40將不會(huì)接觸固定盒10的四壁的上部邊緣的任何部分。固定盒10的這種非直的上部邊緣與本發(fā)明的原理一致，因?yàn)榭刹鹦兜纳w子40，按壓裝置42，裝置支架12和固定盒10仍然一起工作，以便固定沒(méi)有焊接的基板110上的裝置20。可以對(duì)固定盒10的尺寸、形狀和大小進(jìn)行其它的改變，以便使固定盒10不需要顯示為完全如圖1和圖2所示的那樣，只要可拆卸的蓋子40、按壓裝置42、裝置支架12和固定盒10仍然一起工作以固定沒(méi)有焊接的基板110上的裝置20。
如果按壓?jiǎn)卧?2沒(méi)有焊接到散熱片30的頂部，則可以移動(dòng)裝置20，以及可以將不同的裝置20與基板110電氣接觸。然而，即使按壓?jiǎn)卧?2焊接到散熱片30的頂部，則仍可以移動(dòng)裝置20，以及可以將不同的裝置20與基板110的電氣接觸，因?yàn)樯崞?0并沒(méi)有永久地附在裝置20上。圖1和2的實(shí)施例示出了在相互組裝下面的不同部件時(shí)不需要焊接連接基板110與固定盒10；將裝置20與固定盒10的鄰近位置的基板110的電氣接觸；將散熱片30置于裝置20之上；使用設(shè)置為將散熱片30按壓在20上的按壓裝置42來(lái)連接蓋子40與固定盒10，并由此保持裝置20與基板110的正確的電氣接觸。
可以通過(guò)各種方法將按壓?jiǎn)卧?2固定在蓋子40的底側(cè)。本發(fā)明的原理決不局限于將按壓?jiǎn)卧?2固定在蓋子40上的方法。例如，可以將按壓?jiǎn)卧?2焊接在蓋子40上或使用螺絲將按壓?jiǎn)卧?2固定在蓋子40上。如果使用焊接或其它方法來(lái)使按壓?jiǎn)卧谰玫毓潭ㄔ谏w子40上，那樣并沒(méi)有改變固定基板110上的裝置20而不用焊接的原理，因?yàn)閷磯簡(jiǎn)卧?2固定在蓋子40上是非實(shí)質(zhì)性的問(wèn)題。本發(fā)明提供的設(shè)備和方法允許裝置20電連接到基板110上，而不使用焊接來(lái)連接裝置20與基板110。而且，本發(fā)明提供的設(shè)備和方法允許裝置20被重復(fù)地移動(dòng)和安裝，而不使用焊接來(lái)連接裝置20與基板110，以及允許不同尺寸的裝置20來(lái)代替裝置20，而不使用焊接來(lái)連接裝置20與基板110。
按壓?jiǎn)卧?2不需要被固定在蓋子40上。僅僅可以將按壓裝置42置于散熱片30的頂部，然后蓋子40可以被固定在固定盒10上。因此，通過(guò)在蓋子40和散熱片30之間的擠壓可以使按壓裝置42保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。也可以將按壓裝置42描述為彈性裝置。
在圖1和2所示的第一實(shí)施例中的固定盒10中，可以改變固定盒10的尺寸、形狀和大小，以便與圖1和2所示的示例性固定盒10相區(qū)分。由固定盒10形成的孔11也可以被稱為小孔11。固定盒10可以具有在四個(gè)側(cè)壁之一或多個(gè)側(cè)壁中的附加的小孔，以便通風(fēng)和散熱，以及防止球柵陣列芯片20過(guò)熱。圖1和2中未示出固定盒10的四個(gè)側(cè)壁之一或多個(gè)側(cè)壁中的附加的小孔。
正如圖1所示，固定盒10具有四側(cè)。在圖1和2所示的第一實(shí)施例中，固定盒10不具有永久性安裝的頂側(cè)，也不具有永久性安裝的底側(cè)。固定盒10的頂部區(qū)域是打開(kāi)的，以便形成通孔11或小孔11。固定盒10的底部區(qū)域是打開(kāi)的，以允許球柵陣列芯片20接觸印刷電路板110。因此，固定盒10是具有四個(gè)面的盒子，而非六個(gè)面的盒子。
固定盒10提供有打開(kāi)的通孔11，以示出印刷電路板110的表面?？梢愿鶕?jù)進(jìn)行安裝的球柵陣列(BGA)芯片20的配置以多種形式設(shè)置固定盒10。最好的，固定盒10可以是矩形的。另外，可以放置固定盒10以便包圍將要安裝球柵陣列(BGA)芯片20的印刷電路板的部分?？梢孕纬晒潭ê?0的四個(gè)側(cè)壁，以便以多個(gè)小孔來(lái)打孔，以及方便散熱或出于其它的原因。
在未示出的第二實(shí)施例中，固定盒10的四個(gè)側(cè)壁可以由四個(gè)桿來(lái)代替。設(shè)置四個(gè)桿以便容納四個(gè)螺絲50，來(lái)將蓋子40固定在四個(gè)桿上。而且，設(shè)置四個(gè)桿以容納四個(gè)螺絲50，來(lái)將四個(gè)桿固定在印刷電路板110上，這與圖2所示的固定盒10容納螺絲50以便將固定盒10固定在印刷電路板110上的方式類似。即，可以移動(dòng)圖1所示的固定盒10的四個(gè)側(cè)壁，以及可以安裝四個(gè)桿，各個(gè)桿分別位于對(duì)應(yīng)于圖1所示的固定盒10的四個(gè)角的其中之一，以便可以以圖1和2所示的同樣方式來(lái)使用螺絲50和蓋子40。因此，在該第二實(shí)施例中，固定盒10不具有圖1所示的四側(cè)，但是卻包括四個(gè)桿。在該第二實(shí)施例中，使用了四桿結(jié)構(gòu)，術(shù)語(yǔ)“固定盒10”將由上面引入的術(shù)語(yǔ)“蓋子支架10”代替。第二實(shí)施例的四桿結(jié)構(gòu)未在圖1和2中示出。
在圖1和2所示的第一實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“蓋子支架10”可以用來(lái)表示圖1和2所示的“固定盒10”，因?yàn)楣潭ê?0實(shí)際上支持著蓋子10。在上述未在圖中示出的第二實(shí)施例中，四個(gè)桿代替了固定單元固定盒10的四個(gè)壁，相同的術(shù)語(yǔ)“蓋子支架10”可以用來(lái)表示支持蓋子40的四桿結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗臈U結(jié)構(gòu)實(shí)際上支持了蓋子40。
在上述的第二實(shí)施例中，可以相互連接蓋子支架10的四桿，但是不需要相互連接它們。當(dāng)安裝到基板110上時(shí)，形成相互連接的第二實(shí)施例的蓋子支架10的四桿，連接在一起的四桿被看作為一個(gè)蓋子支架10。相反地，當(dāng)安裝到基板110上時(shí)，第二實(shí)施例的蓋子支架10的四桿沒(méi)有相互連接，則每個(gè)分開(kāi)的部分被看作是分開(kāi)的蓋子支架10，所以在這種情況下，將存在一個(gè)以上的蓋子支架10。換句話來(lái)說(shuō)，當(dāng)安裝到基板110上時(shí)，第二實(shí)施例的蓋子支架10的四桿沒(méi)有相互連接，則將存在一個(gè)以上的支持蓋子40的蓋子支架10。
在第三實(shí)施例中，可以用三個(gè)桿來(lái)代替蓋子支架10的四桿，每個(gè)桿在蓋子40的四個(gè)角中的三個(gè)角之一，以及三個(gè)桿可以相互地連接，但是也可不需要相互連接。在第三實(shí)施例中，蓋子支架10由三桿裝置組成。
在上述的第三實(shí)施例中，蓋子支架10的三個(gè)桿可以相互地連接，但是也可不需要相互連接它們。當(dāng)安裝到基板110上時(shí)，形成相互連接的第三實(shí)施例的蓋子支架10的三桿，連接在一起的三桿被看作為一個(gè)蓋子支架10。相反地，當(dāng)安裝到基板110上時(shí)，第三實(shí)施例的蓋子支架10的三桿沒(méi)有相互連接，則每個(gè)分開(kāi)的部分被看作是分開(kāi)的蓋子支架10，所以在這種情況下，將存在一個(gè)以上的蓋子支架10。換句話來(lái)說(shuō)，當(dāng)安裝到基板110上時(shí)，第二實(shí)施例的蓋子支架10的四桿沒(méi)有相互連接，則將存在一個(gè)以上的支持蓋子40的蓋子支架10。
圖2是描述根據(jù)本發(fā)明的原理用于球柵陣列(BGA)芯片的固定裝置的第一實(shí)施例的透視組裝圖。如圖2所示，可以使用多個(gè)螺絲50來(lái)緊固固定盒10。因此，在固定盒10的四個(gè)下部拐角處可以有螺絲緊固孔14。
最后將蓋子40組裝在固定盒10上，最好通過(guò)多個(gè)螺絲50將蓋子40固定在固定盒10上。因此，提供的蓋子40的四個(gè)角具有螺絲孔，螺絲可以通過(guò)通孔延伸。在對(duì)應(yīng)于通孔的蓋子40的四個(gè)上部拐角處，可以有螺絲緊固孔。
構(gòu)成蓋子40以便方便地將散熱片30的熱量輻射到外部，其中最好地在蓋子40中設(shè)置多個(gè)開(kāi)口41。蓋子40和固定盒10以及裝置支架12可以由金屬材料組成，以及當(dāng)形成蓋子40和固定盒10時(shí)，可以形成固定盒10的螺絲緊固孔和蓋子40的螺絲孔。
如圖1和2所示，使用附加的支架12用來(lái)固定固定盒10內(nèi)的球柵陣列(BGA)芯片20的位置。附加支架12也可以被稱為芯片支架12和裝置支架12。芯片支架12幫助排列球柵陣列(BGA)芯片20，以便芯片20可以合適地與印刷電路板110的正確、適當(dāng)部分電連接。
裝置支架12可以由金屬材料或者等同物組成，以提高導(dǎo)熱性?？梢詫⑿酒Ъ?2附加在固定盒10上并可以從固定盒10中分離芯片支架12?？梢詫⑿酒Ъ?2設(shè)置在僅鄰近于球柵陣列芯片20的位置，或者將其設(shè)置在僅位于球柵陣列芯片20的下面。而且，可以使芯片支架12形成具有“L”型的形狀，以便芯片支架12可以同時(shí)位于球柵陣列芯片20的邊緣下和鄰近球柵陣列芯片的邊緣。
芯片支架12的功能為定位芯片20，以便維持球柵陣列(BGA)芯片20的引腳和印刷電路板110上的圖樣之間的電連接狀態(tài)。如圖1所示，不將芯片支架12用做導(dǎo)體。相反地，芯片支架12被用做部件，以在固定盒10和芯片20之間進(jìn)行固定。芯片支架12可以鄰接固定盒10也可以鄰接芯片20，以確保芯片20適當(dāng)?shù)嘏c印刷電路板110對(duì)準(zhǔn)。而且，可以根據(jù)安裝的球柵陣列(BGA)芯片20的形狀和尺寸來(lái)改變芯片支架12的形狀和尺寸。因此，由于根據(jù)應(yīng)用到固定盒10上的球柵陣列(BGA)芯片20的形狀和大小而僅替換芯片支架12就可以了，而無(wú)需改變固定盒10的尺寸，所以這種方法是非常有效的?？梢允剐酒Ъ?2形成一定大小，以合適地固定在固定盒10接觸基板110的固定盒10的內(nèi)角內(nèi)，或者可以使芯片支架12形成一定大小，以便鄰接固定盒10的四壁之一的中間部分，而非固定在固定盒10的拐角內(nèi)。芯片支架12可以形成多種不同的形狀和大小，只要芯片支架12在固定盒10和芯片20之間進(jìn)行固定，以便合適地對(duì)準(zhǔn)芯片20。
在上述討論的但未在附圖中示出的第二實(shí)施例中，可以放置芯片支架12以鄰接一個(gè)或多個(gè)四桿，來(lái)對(duì)準(zhǔn)印刷電路板110上的芯片20。在上述述討論的但未在附圖中示出的第三實(shí)施例中，可以放置芯片支架12以鄰接一個(gè)或多個(gè)三桿，來(lái)對(duì)準(zhǔn)印刷電路板110上的芯片20。在第二和第三實(shí)施例中，可以使芯片支架12形成為至少部分地容納一個(gè)或多個(gè)桿或使用一個(gè)或多個(gè)桿來(lái)固定，以便芯片支架12位于合適的位置并將合適地對(duì)準(zhǔn)芯片20。
按壓裝置可以包括安裝在蓋子40的下側(cè)的許多片簧42。如上安裝的片簧42與散熱片30的上表面相接觸，并按照安裝球柵陣列(BGA)芯片20的方向按壓散熱片30。具體地，通過(guò)每個(gè)開(kāi)口41可以在表面部分提供每個(gè)片簧42，以及片簧的配置是弧形的，其兩端固定在蓋子40的表面，中心向下凸出。
因此，當(dāng)將蓋子40安裝在固定盒10上時(shí)，弧形片簧42的中心部分被推成一定的形狀，以便借助一定量的壓力來(lái)按壓散熱片30。在這種情況下，可以在不干擾安裝在蓋子40下側(cè)的片簧的操作的范圍內(nèi)形成蓋子40的開(kāi)口41。因此，用做按壓裝置42的片簧42不僅按壓散熱片30，而且功能為傳導(dǎo)由散熱片30輻射的熱量。按壓裝置42可以是片簧42或者是其它類型的按壓裝置。
圖2是描述根據(jù)本發(fā)明的原理用于球柵陣列(BGA)芯片的固定裝置的透視組裝圖?？梢詫D2描述為示出根據(jù)本發(fā)明原理的球柵陣列(BGA)芯片固定裝置的組裝形式的縱向剖視圖。參考安裝固定裝置100的順序，使用螺絲50首先將固定盒10固定在印刷電路板(PCB)110上。
然后，將球柵陣列(BGA)芯片20設(shè)置在固定盒10內(nèi)，隨后使用芯片支架12來(lái)固定球柵陣列(BGA)芯片20的位置。在這種情況下，芯片支架12的作用為維持球柵陣列(BGA)芯片20的引腳和印刷電路板(PCB)110上的圖形之間的電氣連接。然后，在將散熱片30置于球柵陣列(BGA)芯片20下面之后，將蓋子40置于散熱片30的上面。如圖2所示，使用螺絲50來(lái)緊固蓋子40，并當(dāng)完成緊固之后，按壓下安裝在蓋子40的下側(cè)的片簧42，同時(shí)與散熱片30的上表面接觸，以完成組裝。
如果需要分離球柵陣列(BGA)芯片20，則可以通過(guò)執(zhí)行與上述方法相反的順序來(lái)簡(jiǎn)單地使球柵陣列(BGA)芯片20與印刷電路板(PCB)110分離。
本發(fā)明的球柵陣列(BGA)芯片固定裝置是通過(guò)簡(jiǎn)單的螺絲緊固方式組裝的，而無(wú)需在固定球柵陣列(BGA)芯片時(shí)使用焊接，所以可以簡(jiǎn)單地固定和分離球柵陣列(BGA)芯片，同時(shí)也可以再使用。
圖1和2描述的實(shí)施例的上述說(shuō)明示出了使用螺絲50暫時(shí)地將蓋子40定位到固定盒10上的方法，以及示出了使用螺絲50暫時(shí)地將固定盒10定位到印刷電路板110的方法?？梢允褂每蛇x的方法以便暫時(shí)地將蓋子40定位到固定盒10上，以及暫時(shí)地將固定盒10定位到印刷電路板110上，而不使用螺絲50。而且，如果需要的話，蓋子40可以永久地被定位在固定盒10上，而非暫時(shí)地被定位在固定盒10上。此外，如果需要的話，固定盒10可以被永久地定位在印刷電路板110上，而非被暫時(shí)地定位在印刷電路板110上。
固定盒10可以具有少于四側(cè)的側(cè)面，以方便通風(fēng)和冷卻球柵陣列芯片20。如圖1所示，固定盒10的四側(cè)可以具有小孔，以方便球柵陣列芯片20的通風(fēng)和冷卻。如果不需要或不希望有散熱片30，則可以省去散熱片30，以使片簧42直接地向下按壓在球柵陣列芯片20上?？梢允褂每蛇x的方法來(lái)向著球柵陣列芯片20的方向按壓散熱片30，而不使用任何片簧42。
電連接到印刷電路板110上的裝置20可以是球柵陣列芯片。然而，不需要裝置20是球柵陣列芯片。裝置20產(chǎn)生熱量，并且產(chǎn)生的熱量通過(guò)散熱片30、片簧42、蓋子40、固定盒10和其它部件來(lái)散發(fā)。如果沒(méi)有安裝散熱片30，則片簧42可以向著基板110的方向按壓裝置20，以及片簧42可以幫助輻射來(lái)自裝置20的熱量。
雖然已經(jīng)通過(guò)實(shí)施例的說(shuō)明描述了本發(fā)明，以及已經(jīng)相當(dāng)詳細(xì)地描述了實(shí)施例，但是申請(qǐng)人的意圖絕不是將所附的權(quán)利要求的范圍限制在這些細(xì)節(jié)上。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明額外的益處和修改是顯而易見(jiàn)的。因此，從更廣方面來(lái)說(shuō)本發(fā)明并不局限于特定細(xì)節(jié)、典型的設(shè)備和方法，以及示出和描述的描述性示例。因此，從不偏離申請(qǐng)人的一般性的發(fā)明概念的精神或范圍的這些細(xì)節(jié)來(lái)說(shuō)，可以對(duì)本發(fā)明做出更改。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括被固定在基板上的蓋子支架；所述蓋子支架附近的裝置，所述裝置與基板電連接；固定在所述蓋子支架上的蓋子；和當(dāng)所述的蓋子被固定在所述的蓋子支架上時(shí)朝著基板方向按壓所述裝置的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧?，所述的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧挥谒錾w子和所述裝置之間，所述的裝置位于基板和所述的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧g。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述裝置與球柵陣列(BGA)芯片相對(duì)應(yīng)。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于被固定在基板上的所述蓋子支架是可拆卸的。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于被固定在基板上的所述蓋子是可拆卸的。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述的蓋子支架具有四個(gè)側(cè)壁并形成至少一個(gè)小孔，當(dāng)所述的裝置與基板電連接時(shí)，所述的裝置至少部分地在由所述蓋子支架形成的至少一個(gè)小孔中。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于當(dāng)所述的蓋子被固定在所述的蓋子支架時(shí)，所述的蓋子至少部分地覆蓋由所述蓋子支架形成的至少一個(gè)小孔。
7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于還包括至少一個(gè)裝置支架被安裝在所述蓋子支架的至少一個(gè)小孔中，所述的至少一個(gè)裝置支架設(shè)置在所述蓋子支架和所述裝置之間，以在基板上對(duì)準(zhǔn)所述裝置，當(dāng)所述裝置與基板電連接時(shí)，在基板上對(duì)準(zhǔn)所述裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述蓋子形成至少一個(gè)小孔。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于基板與印刷電路板相對(duì)應(yīng)。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于選擇所述的至少一個(gè)裝置支架，它具有依賴所述裝置的大小和形狀的大小和形狀。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述的蓋子形成輻射由所述裝置產(chǎn)生的熱量的至少一個(gè)小孔。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧哂兄辽僖粋€(gè)片簧，所述的至少一個(gè)片簧具有固定在所述蓋子上的兩端，當(dāng)所述蓋子被固定在所述蓋子支架上時(shí)，使用至少一個(gè)片簧的中心部分將所述裝置按壓在基板上。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于所述的至少一個(gè)片簧輻射由所述裝置產(chǎn)生的熱量。
14.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于使用螺絲來(lái)將所述的蓋子支架固定在基板。
15.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于使用螺絲來(lái)將所述的蓋子固定在所述的蓋子支架上。
16.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于從所述蓋子支架和所述的蓋子中選出的至少一個(gè)是由金屬材料形成的。
17.一種將裝置定位到基板上而無(wú)需焊接的設(shè)備，包括可拆卸地被固定在基板上的支架，它具有與所述蓋子支架的外周相對(duì)應(yīng)的多個(gè)壁；至少部分地位于所述蓋子支架的外周內(nèi)部并且與基板電連接的裝置；接觸所述裝置并散去來(lái)自所述裝置的熱量的散熱片；被固定在所述蓋子支架上的蓋子；和當(dāng)所述蓋子被固定在所述蓋子支架上時(shí)，位于所述蓋子和所述散熱片之間的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧?dāng)所述的蓋子被固定在所述的蓋子支架上時(shí)，所述的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧獙⑺錾崞磯旱剿鲅b置上，所述的裝置位于基板和所述散熱片之間。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于所述的裝置對(duì)應(yīng)于球柵陣列(BGA)芯片。
19.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于當(dāng)所述蓋子被固定在所述的蓋子支架上時(shí)，所述的蓋子至少部分地覆蓋由所述蓋子支架形成的至少一個(gè)小孔上。
20.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于還包括至少一個(gè)裝置支架部分地位于所述蓋子支架的外周內(nèi)部，所述的至少一個(gè)裝置支架設(shè)置在所述蓋子支架和所述裝置之間，以在基板上對(duì)準(zhǔn)所述裝置，當(dāng)所述裝置與基板電連接時(shí)，在基板上對(duì)準(zhǔn)所述裝置。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于所述的至少一個(gè)裝置支架被可拆卸地至少部分設(shè)置在所述蓋子支架的外周的內(nèi)部。
22.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于選擇所述的至少一個(gè)裝置支架，它具有依賴所述裝置的大小和形狀的大小和形狀。
23.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于基板對(duì)應(yīng)于印刷電路板。
24.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于所述的蓋子形成至少一個(gè)從所述散熱片散熱的小孔。
25.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于所述的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧ㄖ辽僖粋€(gè)片簧，所述的至少一個(gè)片簧具有固定在所述蓋子上的兩端，當(dāng)所述蓋子被固定在所述蓋子支架上時(shí)，使用至少一個(gè)片簧的中心部分來(lái)按壓所述散熱片的表面。
26.如權(quán)利要25所述的設(shè)備，其特征在于所述的至少一個(gè)片簧輻射所述散熱片的熱量。
27.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于使用螺絲將所述蓋子支架可拆卸地固定在基板上，使用螺絲將所述蓋子可拆卸地固定在所述的蓋子支架上。
28.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于從所述的蓋子支架、所述蓋子和所述的至少一個(gè)裝置中選出的至少一個(gè)是由金屬材料組成的。
29.一種將裝置定位到印刷電路板上而無(wú)需焊接的設(shè)備，包括可拆卸地被固定在印刷電路板上的蓋子，它具有與所述蓋子支架的外周相對(duì)應(yīng)的多個(gè)壁；位于所述蓋子支架的外周內(nèi)部并且與印刷電路板電連接的裝置；接觸所述裝置并散去來(lái)自所述裝置的熱量的散熱片；被固定在所述蓋子支架上的蓋子；和當(dāng)所述蓋子被固定在所述蓋子支架上時(shí)，位于所述蓋子和所述散熱片之間的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧?，?dāng)所述蓋子被固定在所述的蓋子支架上時(shí)，所述的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧獙⑺錾崞磯旱剿鲅b置上，所述的裝置位于印刷電路板和所述散熱片之間。
30.如權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其特征在于所述的裝置對(duì)應(yīng)于球柵陣列(BGA)芯片。
31.如權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其特征在于當(dāng)所述的蓋子被固定在所述的蓋子支架上時(shí)，所述的蓋子至少部分地覆蓋由所述蓋子支架形成的至少一個(gè)小孔。
32.如權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其特征在于還包括至少一個(gè)裝置支架至少部分地在所述蓋子支架的外周內(nèi)，所述的至少一個(gè)裝置支架設(shè)置固定在所述蓋子支架和所述裝置之間，以在印刷電路板上對(duì)準(zhǔn)所述裝置，當(dāng)所述裝置與印刷電路板電連接時(shí)，在印刷電路板上對(duì)準(zhǔn)所述裝置。
33.如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其特征在于所述的至少一個(gè)裝置支架被可拆卸地至少部分設(shè)置在所述蓋子支架的外周內(nèi)。
34.如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其特征在于選出的所述至少一個(gè)裝置支架具有依賴所述裝置的大小和形狀的大小和形狀。
35.如權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其特征在于所述的蓋子形成至少一個(gè)散發(fā)來(lái)自所述散熱片的熱量的小孔。
36.如權(quán)利要求35所述的設(shè)備，其特征在于所述的至少一個(gè)按壓?jiǎn)卧ㄖ辽僖粋€(gè)片簧，所述的至少一個(gè)片簧具有固定到所述蓋子的兩端，當(dāng)所述的蓋子是被固定在所述的蓋子支架上時(shí)，所述的至少一個(gè)片簧的中心部分按壓所述散熱片的表面。
37.如權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其特征在于所述的至少一個(gè)片簧輻射所述散熱片的熱量。
38.如權(quán)利要求37所述的設(shè)備，其特征在于從所述的蓋子支架、所述的蓋子和所述的至少一個(gè)裝置支架中選出的至少一個(gè)由金屬材料形成。
39.如權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其特征在于使用螺絲可拆卸地將所述的蓋子支架固定在印刷電路板，使用螺絲可拆卸地將所述的蓋子固定在所述的蓋子支架。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠很容易地將球柵陣列(BGA)芯片固定在印刷電路板(PCB)上的球柵陣列(BGA)芯片固定裝置。該裝置包括固定在印刷電路板上的位置處和具有通孔的固定盒；球柵陣列(BGA)芯片，設(shè)置在固定盒的通孔內(nèi)，以便與印刷電路板電連接；層鋪在球柵陣列(BGA)芯片的上表面上的散熱片；固定在固定盒上的蓋子；按壓裝置，設(shè)置在蓋子的下側(cè)，用于以球柵陣列(BGA)芯片的安裝方向來(lái)按壓散熱片。由于通過(guò)簡(jiǎn)單的擰緊連接進(jìn)行組裝，所以固定所述的球柵陣列(BGA)芯片無(wú)需焊接，該固定和分離也很簡(jiǎn)單，以及可以重新使用球柵陣列(BGA)芯片。
文檔編號(hào)H05K3/32GK1440059SQ0310378
公開(kāi)日2003年9月3日 申請(qǐng)日期2003年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月22日
發(fā)明者孔亨鎬, 金善琦 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社