CN100459833C - 具有联锁接触系统的电互连组件 - Google Patents
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Abstract
一种电互连组件，用于将第一电路元件上的端子与第二电路元件上的端子电互连。电互连组件包括壳体，其具有多个在第一表面与第二表面之间延伸的通孔。多个电接触件位于多个通孔中。接触件具有至少一个与壳体形成扣合关系的接合件。在壳体上的稳定结构在至少一个方向上限制接触件的偏斜。
Description
本申请要求于2003年7月16日提交的名为咬接保持接触系统(Snap-in Retention Contact System)的第60/487,630号的美国临时专利申请的优先权。
技术领域
本发明涉及一种电互连组件，其具有联锁接触系统(interlockingcontact system)，用于将第一电路元件电连接到一个或多个第二电路元件。
背景技术
对于那些应用于计算机领域的连接器，当前连接器设计趋势是在各种电路装置之间提供既有高密度又有高可靠性的连接器。由于不适当的器件连接导致的潜在系统故障，导致这种连接必须有高可靠性。而且，为了确保诸如连接器、卡、芯片、板、和模块的各种部件的有效修理、升级、测试、和/或替换，人们非常期望这种连接在最终产品中是可分开并可重连接的。
在当今工业中最常用的有焊接到镀金属的通孔或过孔中的针型连接器。将连接器体上的插脚插入印刷电路板上的镀金属通孔或过孔，并用传统的方法将其焊接在适当的位置。然后将另一个连接器或封装半导体器件插入并通过机械干扰或者摩擦由连接器体保持住。在将这些连接器焊接到电路板的整个过程中使用的锡铅合金焊料以及相关化学物，由于其环境影响而经受了增加的考验。在焊接过程中这些连接器的塑料壳体经受大量热活动，其使得该部件受到应力，并威胁到可靠性。
连接器体上的焊接接触典型地是用于通过连接器连接的器件的机械支撑，且经受疲劳、应力变形、焊接桥接、和共面误差，潜在地导致过早损坏或连续性的丧失。特别地，当将匹配的连接器或半导体器件插入以及从附在印刷电路板上的连接器移除时，可能超过焊接到电路板的接触上的弹性极限，导致连续性的丧失。当器件的插拔超过一定次数后，这些连接器通常会不可靠。这些器件还具有相对较长的电长度，这会降低系统性能，尤其是对于高频或低功率元件。可使用这些连接器制成的相邻器件引线之间的间距或间隔也由于短路的危险而受到限制。
另一种电互连方法公知为丝焊，其涉及到将软金属线(例如金)从一个电路机械压缩到或热压缩到另一个电路。然而，因为可能的金属线断裂和并发的金属线处理中的机械困难，这种焊接不容易适用于高密度连接。
一种替换的电互连技术涉及在各电路元件之间放置焊球等。使焊料回流以形成电互连。虽然此技术已经证明在提供多种结构的高密度互连方面是成功的，但此技术不允许电路部件容易地分离以及随后的重新连接。
一种具有多个导电路径的弹性体也已经被用作互连器件。嵌入弹性片中的导电元件在与弹性片形成接触的两个相对的端子之间提供电连接。支撑导电元件的弹性材料在使用中压缩，以允许导电元件一定程度的运动。这种弹性连接器每一接触需要较高的力，以获得充分的电连接，加剧在匹配表面之间的非平面性。导电部件的位置一般不可控。弹性连接器在相关的电路元件之间的互连中可能还表现较高的电阻。与电路部件的互连会对灰尘、碎屑、氧化、温度波动、振动、和其它可能不利地影响连接的环境因素敏感。
发明内容
本发明旨在提供一种电互连组件，用于将第一电路元件上的端子和第二电路元件上的端子电互连。电互连组件包括壳体(housing)，其具有在第一表面与第二表面之间延伸的多个通孔。多个电接触件位于多个通孔内。接触件具有至少一个和壳体形成扣合(snap-fit)关系的接合件。壳体上的稳定结构在至少一个方向上限制接触件的偏斜(deflection，偏转)。
本发明也旨在提供一种电互连组件，其具有多个定位成具有和壳体的联锁关系的电接触件。壳体上的稳定结构在至少一个方向上限制接触件的偏斜。密封层充分地密封位于接触件与壳体之间的通孔。
这样，在故障、升级、或结构改变时可将第一电路元件拆除和替换。正常紧密的连接器的短的电长度使得具有优异的信号完整性，且使总尺寸近似于当前封装技术。通过消除了将第一电路元件焊接到模块中的必要，本发明大大地减少了已知的良好管芯(die)或老化(burn-in)封装集成电路的隐含问题。在可替换的芯片模块应用中替换单一器件的能力尤其重要。
关系可以是扣合、压配合、卷曲等。此关系优选地允许接触件在至少两个自由度内相对于壳体移动。在一个实施例中，关系允许接触件沿着垂直于至少一个表面延伸的纵向轴移动。
在一些实施例中，至少一个弹性元件定位成将接触件偏压向第一表面。稳定结构优选地在至少两个方向上限制接触件的偏斜。电接触件的远端优选地具有与其中一个电路元件上的端子的形状相对应的形状。
壳体可选地是多层结构，其中一层包括接触耦合层或稳定层、和/或电路层，诸如柔性电路元件。
利用接触件与第一电路元件之间的压缩力、焊接、楔形结合，导电粘合剂、超声焊接、丝焊、以及机械耦合，可将电接触件电耦合到第一表面。电接触件与在其中一个电路元件上的电接点可选地形成扣合关系。
引出(extraction，抽出)层可选地位于第一表面与第一电路元件之间。引出层典型地是柔性片。中间接触装置可选地位于接触件与第一电路元件上的接点之间。
在一个实施例中，接触件包括连接在U型结构的中心部分的一对杆(beam)和一对形成扩大的开口的位于中心部分附近的相对的突起。此突起可松开地使扩大的开口与壳体上的元件耦合。
在另一个实施例中，壳体包括上部和下部，其中，与接触件的联锁关系通过相对于下部变换上部而形成。在另一个实施例中，在壳体内的通孔是不可模制的部件，典型地用多层结构形成。
附图说明
图1是根据本发明的具有接触系统的电互连组件的侧视截面示意图。
图2是图1中接触系统的一部分的更具体的侧视截面示意图。
图3是将图2中的接触件耦合到壳体的联锁操作的侧视截面示意图。
图4是图2中的接触件在接合位和分离位的操作的侧视截面示意图。
图5是在图2中接触件的壳体内的横向运动的侧视截面示意图。
图6是电耦合到一对电路元件的图1的电互连组件的侧视截面示意图。
图7是根据本发明的接触系统的壳体的一部分的顶视示意图，示出了钻孔图案。
图8是根据本发明的接触系统的可选壳体的一部分的顶视示意图，示出了钻孔图案和拉长的接触件。
图9是根据本发明的具有由两个分散的壳体部分构成的联锁部分的互连组件的侧视示意图。
图10是根据本发明的具有由两个分散的壳体部分构成的联锁部分的可选互连组件的侧视示意图。
图11是根据本发明的具有两个杆接触件的可选互连组件的侧视截面图。
图12是根据本发明的具有两个杆接触件的另一可选互连组件的侧视截面图。
图13是示出了从图12的互连组件中移除电路元件的侧视截面图。
图14是根据本发明的可选互连组件的侧视截面图，该互连组件允许接触件的外延(extensive)轴向位移。
图15是根据本发明的可选互连组件的侧视截面图。
图16A-16C示出了构造图15所示的互连组件的一种方法。
图17A示出了根据本发明的具有附加电路平面的可选互连组件。
图17B示出了图17A的接触耦合层。
图17C-17D示出了图17A的互连组件的操作。
图18示出了根据本发明的具有密封层的可选互连组件。
图19是根据本发明的互连组件的顶视图。
图20是根据本发明的可选互连组件的侧视截面图。
图21是根据本发明的可选互连组件的侧视截面图。
图22是根据本发明的可选互连组件的侧视截面图。
图23-27是根据本发明的可选连接器部件的侧视截面图。
图28是根据本发明的可选互连组件的侧视截面图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的互连组件20。互连组件20包括接触系统22和具有电绝缘特性的壳体24。壳体24包括多个通孔26。接触件28A、28B、28C、和28D(总体称作“28”)位于至少一些通孔26中，并耦合到壳体24。在示出的实施例中，互连组件20电耦合到电路元件40。在此使用时，术语“电路元件”是指，例如，封装的集成电路器件、未封装的集成电路器件、印刷电路板、柔性电路、裸片器件、有机或无机衬底、刚性电路、或任何其他能够传送电流的器件。
壳体24可以由绝缘材料(例如塑料)来构造。合适的塑料包括酚醛塑料、聚酯、以及可从Phillips Petroleum Company得到的Ryton可选地，壳体24可以由金属(例如铝)制成，其具有不导电表面，诸如受过阳极化处理的表面。对于一些应用，金属壳体可以提供接触件的额外屏蔽。在一个可选实施例中，将壳体接地到电气系统，这样提供受控的阻抗环境。一些接触件可以通过允许它们接触金属壳体的未涂覆表面而接地。如上所述，在此使用时，“电绝缘连接器壳体”或“模块壳体”是指一种壳体，其或者是不导电的或者充分地覆盖有不导电材料以防止在接触件与壳体之间不必要的导电性。
本发明的壳体可以由多个分散的层构成。这些层能被蚀刻或消融和层叠而不需要昂贵的模具。这些层能创建壳体形状，其具有比用模制和机加工的方法可能形成的大得多的纵横比(aspect ratio)。这些层也允许生成不可能用传统的模制和机加工技术制造的内部特征或空腔，此处称为“不可模制的形状”。本壳体也允许加入硬化层(诸如金属、陶瓷、或可选的填充树脂)，以维持那些模制或机加工的部件可能弯曲的地方的平面度。
本发明的壳体可选地包括电路、电源、和/或接地平面，以在给定的场合选择性地连接或绝缘接触件。可选择性地结合或不结合这些层，以提供邻接的材料或可松开的层。在此使用时，“结合”是指，例如，粘合剂结合、溶剂结合、超声焊接、热粘合、或任何其他适于连接壳体的相邻层的技术。可实现不同接触件的多重层彼此相互作用，同时永久地接合或分离。层能被构造成刚性地保持接触件或允许接点浮动(float)或沿着接触件的X、Y、和/或Z轴移动。层能构建成使得接触件的底部作为插入过程的结果处于密封的条件下，以防止焊料或焊剂在回流的过程中产生毛细现象(wicking)，或者界面能在组装后密封。
图2示出了联锁到壳体24的一个接触件28的更多细节。接触件28具有第一接合部30和第二接合部36。当将第一和第二电路元件34、40偏压向壳体24时，第一接合部30定位为与第一电路元件34上的端子32电耦合，第二接合部36定位为与第二电路元件40上的端子38电耦合。可以应用任何固定方法，包括螺栓连接、夹紧、和粘合。
接触件28包括一个联锁件42和连接到联锁件42的过渡部44。在示出的实施例中，联锁件42尺寸在至少一个方向上比过渡部44大。壳体24中的通孔26包括至少一个尺寸足以容纳接触件28上的联锁件42的联锁件46。在示出的实施例中，联锁件42是球形结构且联锁件46是一个承窝。在此使用时，“联锁”是指机械耦合，其中一部分被另一部分套住或锁住，其方式为允许其中一个部件的至少一部分在至少一个自由度内相对于另一部件移动，例如通过钩住、扣合、非结合过盈配合、榫形接合。“联锁件”是指用于联锁的构件。
壳体24包括开口48，其大到足以容纳过渡部44，但是在至少一个方向上比联锁件42小，以使得接触件28不会从壳体24中掉出。从而联锁件42能被紧固到联锁件46，且过渡部44延伸通过开口48。
图3是示出了在接触件28被安装到壳体24中之前和之后的复合视图。在开口48的任意一边上的部分50、52和/或联锁件42是足够柔性的，以允许联锁件42扣合到相应的联锁件46中。在此使用时，“扣合”是指通过接触件和/或壳体的充分地弹性形变而联锁。
图4示出了接触件28在壳体24中的操作。壳体24包括顶面60和底面62。顶面60适合于偏压向第一电路元件34，底面62适合于偏压向第二电路元件40(例如，见图2)。当第一电路元件34没有紧固到壳体24时，接触件28的第一接合部30被弹性件64偏压至突起到顶面60之上(位置A)。当第一电路元件34偏压向壳体24时，第一接合部30向着底面62(位置B)移动。当第一和第二电路元件34、40都偏压向壳体24时，第二接合部36的位置偏压向第二电路元件40。
在图4中示出的实施例中，第一接合部30的偏压至少部分地，由位于第一接合部30之下的弹性件64所提供。弹性件64可以是任何适于提供必要的偏压力的形状，包括球形、圆柱形、和矩形。它可以用许多方式紧固，包括被粘结到壳体24和/或接触件28，被压配合到限定在壳体或接触件上的空腔中，或仅仅陷在壳体与接触件之间限定的空间中。将第一电路元件34偏压向壳体24时，弹性件64被压缩，此刻，由弹性件64在尖端部分66的力和在第一接合部30的力生成的力臂，导致一个力，该力将第二接合部36偏压向紧固到壳体24的底面62的第二电路部件40。
应该指出，在此文中名称“顶部”和“底部”仅仅是为了便于区分接触系统的不同部分以及接触系统所应用的环境。这些和其它的方向性的标记不是企图限制本发明的范围以要求壳体定位于任何特殊的方向。
本接触系统22也可包括为接触件提供应力解除的部件。例如，在一个图4中最佳示出的实施例中，第二接合部36具有拱形底面，以当第一接触部被第一电路元件34压下时，允许接触件28滚动。接触件28和壳体24也会是足够顺从(compliant)以提供应力解除。
接触件28优选地由铜或类似金属材料(诸如磷青铜或铍铜)制成。接触件优选地镀有耐蚀金属材料(诸如镍、金、银、钯、或其多层)。在一些实施例中，接触件除了接合部以外其余被密封。密封材料典型地是基于硅的，Shore A硬度计示数为约20到约40。合适的密封材料的实例包括可从美国密执安州Midland市的DowCorning Silicone公司得到的Sylgard
以及可从美国新泽西州Hackensack市的Master Bond Silicone公司得到的Master Sil 713。
图5示出了接触件28在壳体24内的横向运动或移动。移动量，d，优选地比联锁件42的宽度和开口48的宽度之差小，以使得接触件28不会落到联锁件46外。
图6示出了操作中的本互连组件20。互连组件20优选地在第一与第二电路元件34、40之间被压缩。可选的对准件70形成器件位置71，其使得在第一电路器件34上的端子32与接触件28的第一接合部30对准(见图2)。对准件70可选地包括第二弹性件72，其在接触件28A和28D上提供额外的偏压力。图6的互连组件20可选地被设计成接收多个电路元件34，诸如美国专利第5,913,687；6,178,629；和6,247,938号中所披露的可替换芯片模，其全部内容结合于此以供参考。
在示出的实施例中，第一电路元件34是LGA器件，第二电路元件40是PCB。通过将每一个接触件28的第二接合部36置于PCB40上的导电焊盘38上，使壳体24可选地紧固到PCB 40。LGA器件34被压向接触系统22时，第一接合部30朝主弹性体64压下。接触件28的拱形第二接合部36在PCB 40上各个导电焊盘38上方一定程度地滚动和滑动，并且被偏压向导电焊盘38，确保可靠的电接触。联锁件42倾向于向上移动，但被来自于壳体24盖或副弹性体72的向下的力抑制住。
在图7和图8的实施例中，接触件80形状是细长的，壳体82包括细长的空腔84，其容纳各个接触件80，并防止它们侧向转动或移动。细长的空腔或狭槽84能用多种方法制成，包括机械或激光打孔、蚀刻、模制等。
图9示出了根据本发明的具有二部件结构的(two-part)壳体102的互连组件100。壳体102包括顶部104和底部106。联锁部分108优选地延伸越过在顶部104和底部106之间的介面110。通过相对于底部106沿着方向112移动上部104，联锁部分108套住在接触件116上的联锁件114。联锁件114优选地将接触件116保持在壳体102中，但是不限制或约束接触件116在与第一和第二电路元件118、120耦合所必须的运动范围内的运动。弹性件122将接触件116偏压向电路元件118、120。
图10示出了根据本发明的具有二部件结构的壳体132的另一互连组件130。顶部134和底部136形成联锁部分138，其套住在连接器元件142上的联锁件140。副弹性件144可选地位于邻近联锁部分138处。弹性件144、146将接触件142偏压向电路元件148、150。
图11是根据本发明的可选互连组件200的侧视截面图。在图11的实施例中，壳体202包括接触耦合层204、对准层206、和稳定层208。接触耦合层204包括一对被中心元件212分离开的通孔210。接触对准层206也包括一对通孔214，其大致上与通孔210对准。通孔214被中心元件216分离开。图11的实施例中的稳定层208包括单个的通孔218，其大致上与通孔214对准。
本发明的接触系统220包括多个以扣合关系与壳体202耦合的接触件222。在图11的实施例中，接触件222具有一般的U型配置，其一对杆224A、224B(总称为“224”)在中心部分226处结合。杆224包括一对相对的突起228A、228B(总称为“228”)，位于中心部分226附近，其形成扩大的开口227。在突起228之间的间隙230小于扩大的开口227，但优选地比中心元件212的宽度小。
为了安装本互连组件200，杆224的远端232A、232B(总称为“232”)插入穿过通孔210。当突起228A、228B遇到中心元件212时，接触件222和/或中心元件212充分地弹性变形，以形成扣合耦合。一旦被安装，突起228将接触件222保持到中心元件212。突起228优选地定位于对着或靠近接触对准层206上的中心元件216，从而最小化接触件222相对于壳体202的旋转。中心元件216也在第一接合部234之间维持间隙。
可调整扩大的开口227和中心元件212的尺寸和形状，以允许接触件222相对于壳体202有一定程度的移动。接触件222沿着纵轴250的运动和大致上围绕中心元件212的旋转，在实现与电路元件240、242相稳定和可靠的电耦合方面具有特殊的意义。
接触件222包括靠近远端232的第一接合部234和在中心部226附近的第二接合部236。用焊接、压缩力、或其结合的方法，能将第一和第二接合部234、236电耦合到第一和第二电路元件240、242。接触件222的第一接合部234的构造特别适于与第一电路元件240上的焊球244接合。接触件222能被配置成可以与各种电路元件240电耦合，包括例如柔性电路、带状连接器、电缆、印刷电路板、球栅阵列(BGA)、连接盘栅阵列(LGA)、塑料铅芯片载体(PLCC)、针栅阵列(PGA)、小外形集成电路(SOIC)、双列直插式组件(DIP)、四列扁平封装(QFP)、无铅芯片载体(LCC)、芯片级封装(CSP)、或封装或未封装集成电路。
第一电路元件240与壳体202形成压缩关系时，接触件222的远端232沿着方向246向着稳定层208的侧壁248移动。侧壁248限制远端232的位移。
图12是根据本发明的可选互连组件300的侧视截面图。多个接触件302A、302B、302C、302D、302E(总称为“302”)位于壳体304的通孔326中，大致上如结合附图11所述。在图12的实施例中，电路层306和可选加强层308位于接触耦合层310和接触对准层312之间。电路层306可以是电源层、接地层、或任何其它电路结构。在示出的实施例中，通孔326是不可模制的，且典型地通过由多层形成壳体304而制造。
如结合图11所述，接触件302耦合到接触耦合层310。接触件302的第一接合部318优选地配置成与第一电路元件322上的焊球320形成扣合接合。在一些实施例中，在焊球320与第一接合部318之间的扣合关系足以将第一电路元件322保持到互连组件300上。
图12的实施例包括引出层314，其连接到接触对准层312的顶面316。诸如通过低粘性压敏粘结剂，优选地将引出层314可分离地连接到表面316。在优选实施例中，引出层314由柔性片材构成，其能够从接触对准层312的顶面316剥离。如图13所示，引出层314沿着方向324剥离时，第一电路元件322安全地与接触件302的第一接合部318分离。
图14示出了根据本发明的可选互连组件400。接触件402大致上如图11所示配置。相对的突起404A、404B在中心元件408上施加压缩力406。然而，在图14所示的实施例中，中心元件408不约束接触件402沿着轴410的运动。相反地，为了获得最佳的位置以将第一电路元件412耦合到第二电路元件414，接触件402可沿着轴410滑动。
在示出的实施例中，第一电路元件412是具有多个端子416的LGA器件。中间接触装置418提供在端子416与接触件402的第一接合部420之间的界面。中间接触装置418包括具有多个导电元件424的载体422。在示出的实施例中，导电元件424的下部模拟适合与第一接合部420耦合的BGA器件。导电元件424的上部适合与在第一接触件412上的接触焊盘416耦合。载体422可以是柔性的或是刚性的。在优选的实施例中，载体422是柔性电路元件，其具有电路痕迹，其承载功率、信号、和/或为第一和第二电路元件412、414提供接地层。
图15是根据本发明的可选互连组件500的截面图。接触件502包括扩大的第二接合部504，其具有位于第二接合部504与杆508之间的狭窄的接合区506。在示出的实施例中，第一电路元件510是BGA器件，其具有与杆508压缩耦合的焊球512。
相对于接触耦合层514的厚度，接合区506的长度允许接触件502在壳体520内沿着轴516浮动。稳定层524的侧壁522和接触对准层528的侧壁526限制杆508的横向位移。
图16A到图16C示出了制造图15的连接500的一个方法。如在图16A中所示的，接触耦合层514包括一系列的被多个邻近的狭缝532包围的通孔530。接触件502的第二接合部504插入通孔530中。接触耦合层514部分地由于狭缝532而发生弹性变形，以允许第二接合部504穿过通孔530。接触耦合层514的弹性形变产生了与接触件502的扣合关系。根据狭缝532的结构，接触件502可以围绕着接合区506具有一些旋转自由513(见图15)。结果，连接器500能被设计成接触件502具有一个或两个自由度。
图16B示出了接触对准层528的安装。接触对准层528通常是分开的和分立的结构，其结合到接触耦合层514。
图16c示出了稳定层524的安装。在示出的实施例中，稳定层524包括多个适合接收BAG器件510上的焊球512的通孔536。通孔536能可选地包括一对相对的凹部538，接触件502的杆508能偏转到其中。凹部538还限制接触件502在壳体520内沿着方向540的旋转。
图17A到17D示出了根据本发明的可选互连组件800的不同的方面。接触件804与接触耦合层806上的中心元件812滑动接合。在一个实施例中，接触件804与中心元件812形成摩擦配合。在另一个实施例中，介电层816、818位于中心元件812之上和之下，以套在或保持互连组件800上的接触件804。接触件804可选地被折弯到接触耦合层806。可选地，用各种技术诸如热或超声焊接、粘结、机械连接等，将接触件804连接到中心元件812。
上和下介电层816、818防止接触件804在压缩的过程中短路和翻转。可将另外的电路层820和介电覆盖层822可选地添加到当前互连组件800。在一个实施例中，接触耦合层806包括柔性电路元件。在图17A-17D的实施例中，柔性电路元件在连接到接触耦合层806之前是单独的(singulated)。
如图17B所示，接触耦合层806包括多对相邻的狭槽808、810。接触耦合层806在狭槽808和810之间的中心部分812充当扭杆。接触件804插入穿过狭槽808，定位于中心区812上。可选地，顺从的部件804能通过单狭槽814耦合到接触耦合层806。
如图17C和17D中最佳示出的，中心部分812扭曲和/或变形，以允许接触件804补偿在第一和第二电路元件824、826(见图17A)中的非平面性。当被第一和第二电路元件824、826压缩时，接触件804的远端828、830也弯曲。通过改变载体806上的中心部分812的尺寸和形状、接触件804的远端828、830的尺寸和形状(见图17A)、和/或通过由更坚硬的或更不坚硬的材料(其阻止顺从件804的位移)来构造载体806，可调整偏移量和对偏移的阻力。
图18示出了互连组件840，其是图17A到17D的互连组件800的变化。如上所述，互连组件840包括多个耦合到接触耦合层844的离散的接触件842。远端846定位为与第一电路元件850上的端子848电耦合。焊球852取代图17A中的远端830。焊球852定位为与第二电路元件856上的端子854电耦合。
在一个实施例中，介电层856和/或介电层858优选地在接触件842与接触耦合层844之间形成密封。介电层856、858可选地是密封材料，其在接触件842的周围流动以密封任何间隙。密封材料优选地是可流动的聚合材料，其固化以形成非易碎的密封。在一个实施例中，远端860和/或846被平面化以除去任何积聚的密封材料856、858。密封材料防止焊料发生通过接触耦合层844的毛细现象。在一个实施例中，密封材料856、858有助于保持耦合到接触耦合层844的接触件842。
图19是根据本发明的互连组件900的顶视图。本文中任何公开的接触件结构都能够被应用在互连组件900中。壳体902包括孔阵列904，通过它将接触件的远端与电路元件耦合。优选地通过柔性电路元件906、908将额外的电路层优选地从互连组件900侧接入。
图20是根据本发明的可选互连组件1000的侧视截面图。壳体1002包括接触耦合层1004和稳定层1006。接触耦合层1004包括适于与接触件1010耦合的通孔1008。
接触件1010包括三个适于与焊球1014(见图11，诸如在BGA器件上所看到的)或在中间接触装置1018上的导电元件1016(例如见图14)电耦合的杆1012a、1012b、1012c(总称为“1012”)。最左边的接触件1010相对于接触件成90°方位，以使得更好地示出杆1012的结构。
接触件1010的近端1020包括狭窄区1022，其与接触耦合层1004中的开口1008形成扣合关系。为了获得最佳的位置以耦合第一电路元件(未示出)和第二电路元件1028上的焊球1014或中间接触装置1018，接触件1010可沿着轴1024移动。杆1012沿着方向1028弯曲，受到侧壁1032限制，以与焊球1014或导电元件1016形成最佳电接合。
可选地将密封层1030(诸如可流动的密封材料)施加到接触耦合层1004的暴露表面。密封层1030优选地密封围绕接触件1010的开口1008。
图21是示出了根据本发明的可选互连组件1050的侧视截面图。壳体1052包括接触耦合层1054、对准层1056、和稳定层1058。接触耦合层1054包括通孔1060，其与接触件1064上的狭窄区1062形成扣合关系。
接触件1064包括两个适于与BGA器件或在中间接触装置上的导电元件(见图14)电耦合的杆1066a、1066b(总称为“1066”)。最左边的接触件1064相对于其它接触件成90°方位，以更好地示出杆1066的结构。
为了获得相对于电路元件1070、1072的最佳定位，接触件1064可沿轴1068移动。杆1066沿方向1074弯曲，受到侧壁1076限制，以与焊球1078形成最佳电接合。
图22是示出了可选互连组件1100的侧视截面图，除了接触件1064与壳体1102联锁以外，基本上如图21所示。可选地将密封层1104施加到壳体1102的表面1106。密封层1104可帮助在壳体1102中保持接触件1064和/或防止焊料通过毛细作用向上到接触件1064。
图23示出了根据本发明的另一连接件1150。扣合件1152与壳体1154联锁。远端1156沿方向1158弯曲，受到隔板1164上的侧壁1160限制。对准件1162与壳体1154接合，以保持接触件1150相对于电路元件(未示出)来确定方位。
图24示出了与接触耦合层1172联锁的可选连接器元件1170。图25示出了与接触耦合层1176联锁的连接器元件1174。图26示出了与接触耦合层1180联锁的连接器元件1178。图27示出了与接触耦合层1184联锁的连接器元件1182。图23-27的连接器元件可用于本文所披露的各个实施例。
图28示出了可选互连组件1200，其是图17A和图18的互连组件的变化。互连组件1200包括接触耦合层1202，多个离散的接触件1204、1206耦合至该接触耦合层。弯曲部1208和焊球1210帮助将接触件1204保持到接触耦合层1202上。当与第一电路元件1214耦合时，弯曲部1208允许远端1212弯曲。
接触件1204包括第一和第二弯曲部1216、1218。弯曲部1218可形成0到约90°的角，以将接触件1206锁定在适当的位置，以减少互连组件1200的过高，并增加拉出强度或焊接缝的可靠性。通过以小于90°的角形成弯曲部1218，当与第二电路元件1222压缩耦合时，近端1220能够弯曲。
弯曲部1208、1216、1218可单独使用或和与接触耦合层1206耦合的扣合结合使用。在一个实施例中，将密封材料1224施加到接触耦合层1202的一面或两面以防止焊锡，诸如焊球1210通过毛细作用向上到接触件1204、1206。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种电互连组件，用于将第一电路元件上的端子与第二电路元件上的端子电互连，所述电互连组件包括：
壳体，包括多个层，所述多个层形成多个不可模制的通孔，所述通孔在所述壳体的第一表面与第二表面之间延伸；
多个接触件，位于多个所述通孔中；以及
密封层，包括模制到所述壳体的可流动、可硬化的聚合材料，其沿着所述第一表面和所述第二表面中的至少一个，密封位于所述接触件与所述壳体之间的所述通孔。
2.根据权利要求1所述的电互连组件，其中，所述接触件与所述壳体形成联锁关系。
3.根据权利要求1所述的电互连组件，其中，所述接触件与所述壳体形成扣合关系。
4.根据权利要求1所述的电互连组件，其中，所述接触件与所述壳体形成压配合关系。
5.根据权利要求1所述的电互连组件，其中，所述密封层包括可硬化的聚合材料。
6.根据权利要求1所述的电互连组件，其中，在所述壳体上的对准层在至少两个方向上限制所述接触件的偏斜。
7.根据权利要求1所述的电互连组件，其中，所述接触件的远端的形状对应于一个所述电路元件上的端子的形状。
8.根据权利要求1所述的电互连组件，其中，所述壳体中的至少一层包括电路层。
9.根据权利要求1所述的电互连组件，其中，所述多个通孔排布成二维阵列。
10.根据权利要求1所述的电互连组件，包括至少一个副接触件，其与至少一个所述接触件机械耦合。
11.根据权利要求1所述的电互连组件，其中，所述接触件包括一对蛇形杆，形成至少两个环。
12.根据权利要求1所述的电互连组件，其中，所述接触件包括一对重叠尖端。
13.根据权利要求1所述的电互连组件，其中，所述接触件包括一对杆，其与所述不可模制的通孔形成扣合关系。
14.根据权利要求1所述的电互连组件，其中，所述接触件的一部分延伸超出所述第一或第二表面。
15.根据权利要求1所述的电互连组件，其中，利用所述接触件与所述第一电路元件之间的压缩力、焊接、楔形结合、导电粘合剂、超声焊接、丝焊、以及机械耦合中的一种或多种，将所述接触件耦合到所述壳体的至少一层。
16.一种电互连组件，用于将第一电路元件上的端子与第二电路元件上的端子电互连，所述电互连组件包括：
壳体，包括多个层，所述多个层形成多个不可模制的通孔，所述通孔在所述壳体的第一表面与第二表面之间延伸；
多个接触件，位于多个所述通孔中；
稳定层，其位于所述壳体上，在至少一个方向上限制所述接触件的偏斜；以及
密封层，包括模制到所述壳体的可流动、可硬化的聚合材料，其沿着所述第一表面和所述第二表面中的至少一个，密封在所述接触件与所述壳体之间的所述通孔。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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