弹性电气接插件制造技术

一种用于连接第一和第二电气元件的接插件。接插件的主体由弹性材料加工而成，具有一个顶面和一个底面。弹性凸起从底面和顶面上伸出，而孔则穿过成对凸起对和主体。凸起和孔都经过金属喷涂。安装接插件时，将接插件压紧，然后夹持在第一和第二元件之间。接插件的压力迫使凸起将接插件的金属涂层压向第一和第二元件。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】弹性电气接插件
本专利技术总体上涉及一种可以在两个导电元件之间提供电气连接的接插件。特别是，本专利技术是一种包含了一系列布置在硅酮基体上的电气通道装置的接插件，它通过弹性力在两个导电元件例如硅片和电路板之间提供优良的电气连接。专利技术背景典型情况下，硅片或者其它导电设备和电路板的相互连接，是通过在硅片上的导电板和最终焊接在电路板上的金属引线之间连接电线实现的。金属引线提供硅片和电路板之间的输入/输出连接。现在的发展趋势是在电路板特定的区域内封装更多的设备，这将导致需要更多的引线数量。通过将引线间距做得更小并且增加伸出引线的侧面或者表面的数量，可以实现引线数量的增加。然而，当不能冲压出更小的金属引线架时，这种技术就达到了极限。其结果是每硅片面积上需要更多的输入/输出连接以及更高的功率密度(即，热)，而且需要更高级的封装技术。当前使用的这种互连的例子包括球栅阵列组件(BGA)、CinchConnector生产的CIN∷APSE插接件、Form Factor开发的晶片上导线(WOW)技术、用于电子封装和测试的弹性接插件(申请号为4932883的美国专利)，以及Thomas和Betts使用的喷涂金属微粒互连工艺。球栅阵列组件(BGA)开发的目的是用来在电路板底板上封装硅片，这样可能达到比使用金属引线封装(例如Quad Flat封装)实现更多的输入/输出连接。这种封装方法使用连接在硅片底面的垫板上的“高温”焊球。与Quad Flat封装相比，这种方法通过使用整个硅片-->底面而不是硅片的圆周，和电路板接触的触点数量可以大幅增加。这种方法需要一个诸如FR4或者陶瓷的底板，并且在顶部的导线连接垫板和底面上的凸起垫板之间具有电镀通孔。底面上的凸起垫板含有装配在其上面的高温焊球，然后将完成后的装置装配在电路板上。这种封装方法相对昂贵(每个输入/输出连接为0.015到0.05美元)，而且自身不能在硅片内进行圆片级的测试，而是必须在测试前进行封装。典型的七十位封装(seventy position package)成本在1美元到3美元之间。第二种互连方法CIN∷APSE主要用于高端硅片设备和电路板的相互连接。它包括一个具有网格状分布孔的平板塑料框架，孔间距在0.8毫米到2毫米之间，每个孔中都压入一块镀金钢丝绒。这种装置被压缩在两个导电垫板之间，为它们提供电气接触。这种接插件典型的夹持力是每个触点上两盎司，结果总的夹持力可达到几百盎司。CIN∷APSE接插件的平均价格是每个触点0.04美元。因此，典型的七十位设备的价格是2.8美元。这种电力部件封装的方法相对昂贵，而且自身不能进行圆片级的测试。第三种技术，晶片上导线(WOW)，依赖于直接在硅片上装配金属弹簧。这些弹簧在硅片和诸如电路板的配合面之间提供电气互连。其优点包括：相对较低的成本；能够进行圆片级的测试。其缺点包括存储器生产商需要装配大量设备，以便在硅片上加工并装配弹簧。这种封装方法的耐久性和成本效率还有待确定。硅封装的第四种方法依赖于使用弹性底板，这种底板在表面上进行了部分金属喷涂(metalize)。使用通孔对下垫板和上垫板进行电气连接。平面弹性表面上的喷涂了金属的垫板与电镀通孔偏离一段距离，这样当弹性材料压缩时，它不会破坏电镀通孔内的接插件。这种接插件的一个例子在5071359号美国专利和5245751号美国专利中有所描述。-->本专利技术提供一种接插件，能够克服以前工艺中存在的问题，并且提供超过以前工艺的其它优点。通过阅读所附说明书并结合对附图的研究，这些优点将更为清晰。专利技术目标和概述本专利技术总的目标是提供一种电气接插件，这种插接件不需要金属引线的导线连接。本专利技术的一个目的是提供一种电气接插件，这种插接件在电路板的单位接触面积内可以比以前的一些封装技术工艺的提供更多的输入/输出连接。本专利技术进一步的目的是提供一种电气接插件，这种插接件使在接插件和电路板上的导电垫板、硅片或者其它电气设备上的之间的电气连接成为可能。本专利技术的另一个目的是提供一种电气接插件，这种插接件可以节约制造成本。本专利技术的一个特殊目的是提供一种，可以圆片级测试的电气接插件。简而言之，根据前面所述，本专利技术披露了一种电气接插件，这种插接件能够减少对于金属导线架的需求；在电路板的单位接触面积上提供更多的输入/输出连接；在所连接的设备之间提供优良的电气连接；可以承受对整个集成芯片的所有阵列进行圆片级测试；并且可以节约制造成本。该接插件包括一个弹性底板，底板上具有通孔和突起的弹性凸起。通孔和凸起经过电镀处理，可以在所要连接的设备，例如硅片和电路板之间提供电气通路。凸起位于弹性底板的上下表面-->上，通过施加压紧力，使电气设备上的导电板和电镀孔之间保持电气接触。凸起为相互连接的设备提供弹性力，以形成良好的电气接触和配合。该应用领域的例子包括表面装配接插件的安装、显示设备的相互连接，例如应用在液晶显示(LCDs)中的显示设备，以及各种硅装置之间的相互连接。附图简述参照下文中的描述，并结合附图进行考虑，可更好地理解本专利技术的组织、结构和操作的方式，以及进一步的目标和优点，图中相同的参考号表示相同的元件：图1是本电气接插件的分解透视图，其中包括本专利技术第一实施例的特点，此实施例的罩内放置有一个硅片和一个电路板，硅片通过本电气接插件连接在电路板上。图2是本电气接插件基于图1的底部透视图。图3是本电气接插件基于图1的顶部透视图。图4是本电气接插件沿图2中3-3剖面线剖开的的剖视图。图5是本专利技术第二实施例中本电气接插件连接特征的局部剖视图。图6是本专利技术第三实施例中本电气接插件连接特征的局部剖视图。图7是本专利技术第四实施例中本电气接插件连接特征的局部剖视图。图8是本专利技术第五实施例中本电气接插件连接特征的局部剖视图。图9是本专利技术第六实施例中本电气接插件连接特征的局部剖视图。优选实施例详述-->正如在附图中显示，本专利技术可方便地应用在在不同形式的实施例中。此处将对此实施例进行详细描述，但是应当理解，本披露内容只是本专利技术原理的一个例证，而并不希望将本专利技术局限于在此图示和描述的内容。图1到图4显示本专利技术的第一实施例，图5显示本专利技术的第二实施例，图6显示本专利技术的第三实施例，图7显示本专利技术的第四实施例，图8显示本专利技术的第五实施例，图9显示本专利技术的第六实施例。现在来看图1到4中显示的本专利技术的第一实施例。如图1所示，电气接插件10在之间，诸如硅片12和电路板16的两设备之间提供连接。在描述硅片12和电路板16的连接时，应当理解本专利技术的电气接插件10可以用来连接许多种电气设备。硅片12包括相互隔开并排成行和列的金属接触垫板(图中未显示)。硅片12放置在罩14内。在罩14上有四个装配柱22(图中显示了3个)，其原因在将这里描述。电路板16包括相互隔开并排成行和列的接触垫板20，电路板16还包括四个穿过它的装配孔26。如图2和3所示，电气接插件10包括由弹性底板形成的主体30，可以选择将其电镀或者喷涂金属，如此处所述。主体30有一个底面30a，图2；和一个顶面30b，图3。如这些图所示，主体30为矩形，应当理解，主体30也可以采用其它形状。弹性凸起阵列32从主体30的底面30a上伸出，而弹性凸起阵列34从主体30的顶面30b上伸出。凸起3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接插件，用于将第一元件上的电接触面和第二元件上的电接触面电气连接起来，包括： 具有第一表面和第二表面的弹性主体； 从所述第一表面上伸出的弹性凸起； 从所述第二表面上伸出的弹性凸起； 由壁限定的孔，穿过所述凸起和所述主体；以及 位于所述凸起和所述限定孔的壁上的金属涂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2000-5-15 60/204,3051.一种接插件，用于将第一元件上的电接触面和第二元件上的电接触面电气连接起来，包括：具有第一表面和第二表面的弹性主体；从所述第一表面上伸出的弹性凸起；从所述第二表面上伸出的弹性凸起；由壁限定的孔，穿过所述凸起和所述主体；以及位于所述凸起和所述限定孔的壁上的金属涂层。2.权利要求1中所述的接插件，其特征在于所述弹性主体和所述弹性凸起为一体成形。3.权利要求1中所述的接插件，其特征在于所述弹性主体、弹性凸起和所述孔为一体成形。4.权利要求1中所述的接插件，其特征在于所述弹性主体和凸起的热膨胀系数近似为75ppm/℃或者更小。5.权利要求1中所述的接插件，其特征在于所述第一表面上的凸起和第二表面上的凸起垂直对齐。6.权利要求1中所述的接插件，其特征在于每个所述凸起包括一个表面，而且至少一个所述凸起的所述表面是波纹状的。7.权利要求1中所述的接插件，其特征在于所述限定孔的壁具有锥度。8.权利要求1中所述的接插件，其特征在于每个所述凸起都具有预先确定的直径，而且第一表面上凸起的直径小于所述第二表面上-->所述凸起的所述直径。9.权利要求1中所述的接插件，其特征在于所述涂层由以下材料组中的一类形成：铜、镍、金、锡、铝、铬和钛，或者是铜、镍、金、锡、铝、铬和钛的混合物。10.一种接插件，用于将第一元件上的电接触面和第二元件上的电接触面电气连接起来，包括：具有第一表面和第二表面的弹性主体；从第一表面上伸出的多个弹性凸起；从第二表面上伸出的多个弹性凸起；从所述第一表面上伸出的各弹性凸起，与从第二表面上伸出的各弹性凸起对齐，形成多个凸起对；多个由壁确定的孔，各孔都穿过一个凸起对和所述主体；位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：维克多萨德尔，
申请(专利权)人：莫莱克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]