一种用于高速、高性能电路及半导体的能按比例缩放的、低成本、可靠、高适应性的、薄型、低插入力、高密度、能分离和能重新连接的连接器。该电连接器可用于例如将例如印制电路板（PCB）的器件电连接到另一PCB、MPU、NPU或其它半导体装置的器件。内插板的弹性触头阵列的归一化工作范围可以是约0.2至1.0。利用用于触头臂杆的高弹性材料，保证了完成多次连接和重新连接的可逆的归一化工作范围。一方面，具有第一阵列间距的第一电学器件可连接到具有第二阵列间距的第二电学器件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用使触头的设计和性能具有灵活性的制造技术制作的弹性电触头。
技术介绍
随着对电触头的机械、电子及可靠性要求越来越多，制造具有微型电子电路触头的能分离的电触头的能力越来越成为问题。为了解决在电子系统的微电路与其它部分之间制造可靠电触头的问题，已经发展出了纳米弹簧、弹簧针、微弹簧及其它微型触头装置。但是，工业应用方面的问题在于，并没有特别的触头设计能够提供所需的全部特性——即使在专门应用场合中使用专门设计的触头元件时也是如此。现有触头无一能满足全部的设计标准。因为这些能分离的连接器用于系统组件、器件测试及晶圆探测中，因此希望具有用于电子应用场合中的能分离的电连接器。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种具有绝缘基板的电连接器的制造方法，包括在所述绝缘基板内提供多个导电通孔；提供与所述导电通孔相连的导电路径；在导电板内形成弹性触头的阵列；将具有触头的所述导电板粘结到所述基板；利用所述导电路径将所述触头电连接到所述通孔；以及使所述触头单个化。附图说明图I是示出根据本专利技术一个方面的用于形成内插板(interposer)的方法的流程图；图2是示出根据本专利技术构造的具有预形成触头阵列的示例性导电板的示意图；图3A是示出根据本专利技术一个方面的在用于形成内插板的方法中所包括的示例性步骤的流程图；图3B是示出根据本专利技术另一方面的在用于形成内插板的方法中所包括的示例性步骤的流程图；图4A是示出根据本专利技术一个构造的设置于基板上的定位焊盘阵列的平面图的图像；图4B是示出根据本专利技术一个构造的示例性基板的横剖视图的图像，其示出了由定位焊盘围绕的一系列导电通孔；图5是示出根据图3A的示例性加工步骤的Be - Cu合金板在600F下退火之后的收缩情况的曲线图；图6A和6B的示意性图示出示例性二维触头结构的透视图；图6C和6D的示意性图分别示出基于图6A和6B的二维先驱结构所形成的示例性三维触头结构的透视图；图7A和7B的图像示出根据图3A方法的触头结构上的疏导凹陷部的效果的示例；图7C的图像示出另一示例性触头装置，其在包括弹性臂的触头板内具有凹部； 图7D的图像示出具有弹性板通孔的示例性触头装置，弹性板通孔内填充有从层中挤出的粘着性材料；图7E的曲线图示出分别具有和不具有疏导凹陷部的基板内的示例性触头臂杆的载荷一位移曲线；图8A和8B的示意性图示出根据本专利技术的构造设置的触头臂杆的俯视图和侧视图；图SC的示意性图示出用于BLGA触头阵列的示例性触头臂杆的放大剖视图；图9的图像示出根据本专利技术的另一构造设置的内插板的局部的横剖视图；图10的图像示出根据本专利技术一个方面在触头和导电通孔之间形成导电路径之后的触头结构；图11的图像示出根据本专利技术一个构造的触头臂杆的横剖面图；图12的图像示出包括设置在触头上的保护层的示例性触头结构；图13的示意性图示出根据本专利技术另一方面的用于形成内插板的方法；图14A至14H的示意性附图示出根据本专利技术一个方面的用于形成连接器的加工步骤；图15A至15H的示意性附图示出根据本专利技术一个方面的用于形成连接器的加工步骤；图16A至16H的示意性附图示出根据本专利技术另一方面的用于形成连接器的加工步骤；图17A至17H的示意性附图示出根据本专利技术又一方面的用于形成连接器阵列的加工步骤；图18A的示意性图示出根据本专利技术一个构造的触头臂杆阵列的平面图；图18B的示意性图示出若干个不同示例性触头臂杆设计的平面图；图19的示意性图示出本专利技术的示例性BLGA系统及其附接到PCB的剖视图；图20的示意性图示出用于本专利技术的BLGA系统的两个示例性触头臂杆设计的倾斜平面图；图21的示意性图示出用于接触焊球的不同示例性触头臂杆设计的放大透视图；图22的示意性图示出根据本专利技术另一构造设置的触头的示意性俯视图；图23和24的示意性图分别示出用于本专利技术的触头系统的示例性夹持系统的俯视图和首I]视图；图25是用于本专利技术的示例性BLGA系统的载荷一位移曲线图；图26是用于本专利技术的示例性BLGA系统的载荷一位移曲线图；图27A —图27D的示意性图以平面图示出根据本专利技术又一构造的替代性内插板；图28的示意性图示出根据本专利技术另一构造的具有两个各自远程连接到导电通孔的触头的内插板；图29A的示意性图示出一内插板，其包括设置于绝缘基板的第一区域内的导电通孔阵列和设置于基板的第二区域内的触头阵列；图29B的示意性图示出根据本专利技术另一构造的另一内插板，其包括弹性触头阵列和具有第二节距的导电通孔阵列；图30A和30B的示意性图是根据本专利技术替代性实施方式的连接器的横剖视图；图31和32的数据示出了改变弹性触头工作范围内的粘合剂类型和限流器构造的效果;图33A的图像示出根据本专利技术又一构造的定位焊盘布局，其包括具有构造成在粘 接过程中捕获粘合剂的弧形凹槽的焊盘；图33B —图33E的示意性图以透视图形式示出根据本专利技术又一构造的设置于示例性触头结构内的限流器的变型；图34A的图像示出根据本专利技术又一构造的示例性触头装置的平面图；图34B的示意性图示出图34A的示例性触头装置的局部的横剖视图；图34C的示意性图示出图34A和34B的触头结构的变型；图35的图像示出根据本专利技术一个方面的在粘合剂层顶部上形成导电部之后的触头结构。为了简要和清楚起见，本专利技术装置的相似器件和元件在所有附图中将统一标识或标号。具体实施例方式本专利技术的方案涉及通过光刻金属层以形成触头元件阵列而制成电连接器的方法。金属层可在图案化以形成触头元件之前施加到连接器基板，或者可以是在接合到连接器基板之前进行图案化的自支持层。一般而言，触头可由单个金属材料层形成，但也可由多层相同材料或不同材料形成，其中在一金属层被图案化以形成触头阵列之后一个或多个层可添加到触头。通过这些方法形成的连接器包括使触头阵列设置在单一侧面上的基板、或者使触头阵列设置在两个侧面上的基板，例如内插板。根据本专利技术方案制造的连接器元件和内插板层可利用以下提出的设计规则中的一个或多个制成。可根据触头特性的期望组合选择用于金属触头的金属。这样的示例包括选择用于金属触头的芯区域的材料，以使其具有所需的弹性性能。Cu、Cu合金以及不锈钢均是可形成触头芯区域的金属材料的示例。例如，由于不锈钢或Cu合金层的强机械弹性，因此可选择它们作为形成触头的芯层(由此形成触头)；因为纯Cu的良好导电性，所以可选择中间Cu层来涂覆芯层；以及因Au或Au合金层的低界面阻抗和良好抗蚀性，因此可选择它们作为外层。根据特定的应用选择用于触头阵列基板的介电质(电绝缘)或半导体材料。本专利技术的示例性构造包括具有FR4 (玻璃纤维环氧树脂)、聚合物、陶瓷及半导体基板的连接器。本专利技术的其它构造还包括这样的连接器其具有多个、冗余的导电触头，以改进利用该连接器耦联的器件之间的电连接。可选择使触头包括其它结构特征，以改进性能。例如，在本专利技术的一些构造中，制造了具有微观粗糙度的弹性触头以改进与外部电学器件的电接触。触头上的微观粗糙度便利了通过提供集中力从而穿透覆盖了待由触头接合的导电表面的任何钝化层而提供良好的电接触。整体上，根据特定的应用对根据本专利技术制造的连接器中所用的触头类型的组合选择。例如，可能希望在内插板基板的两侧面上设有同一类型的弹性触头，以在该内插板的各侧面上连接相似的器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2006.06.02 US 11/445,2851.一种具有绝缘基板的电连接器的制造方法，包括 选择触头设计； 根据所述触头设计对弹性板进行光刻； 蚀刻所述弹性板以形成触头； 在所述基板上提供导电通孔和导电路径； 将具有触头的所述弹性板粘接到所述基板； 借助所述导电路径将一个或多个所述通孔电连接到所述触头；以及 通过掩模和蚀刻使所述触头单个化。2.如权利要求I所述的方法，进一步包括按比例缩放所述触头设计以适应后续的热处理。3.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·威廉斯，
申请(专利权)人：内奥科尼克斯公司，
类型：发明
国别省市：
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