CN1155140C - 集成电路芯片的插槽 - Google Patents

Abstract

一种三点定位装置可将一集成电路芯片方便地相对于安装在印刷电路板上的插槽定位。插槽包含构成一个矩形边框的四个壁，集成电路芯片即安装在这个边框中。第一接触点从第一壁上向内伸出。第二和第三接触点从第二壁上向内伸出。从第三壁上向集成电路芯片施加了第一个力。从第四壁上向集成电路芯片施加了第二和第三个力。因此，集成电路芯片在第一和第二壁的交角附近被三个定位接触点定位。弹簧部件可以用来提供上述和第三个力。

Description

集成电路芯片的插槽

技术领域

本发明总体上涉及将集成电路芯片向印刷电路板上安装的问题，具体地讲，是涉及一种插槽，该插槽能使集成电路芯片方便地安装和定位在印刷电路板上。

背景技术

在电子器件的安装，例如，将集成电路芯片向印刷电路板上安装时，所使用的插槽已是众所周知的。插槽可以安装在印刷电路板上，而集成电路芯片则按入插槽中。与集成电路芯片直接焊接在印刷电路板上的方法相比，这种结构的一个优点是，安装在插槽中的集成电路芯片可以容易地从印刷电路板上拆卸下来以供检测或更换。然而，由于某些集成电路芯片的布局相对紧凑而且电触点体积较小，因此在插槽与印刷电路板以及集成电路芯片与插槽之间均需要精确定位。

发明内容

根据本发明，一种集成电路定位装置使得集成电路芯片相对于插槽以及插槽相对于印刷电路板能够方便地定位。插槽上包含四个壁，四个壁构成一个矩形边框，集成电路芯片即安装在这个边框中。第一个定位接触点从第一个壁上向内伸出。第二和第三个定位接触点从第二个壁上向内伸出，第二个壁与第一个壁相交。从第三个壁上向集成电路芯片施加了第一个力，该第三个壁平行于第一个壁。从第四个壁上向集成电路芯片施加了第二和第三个力，该第四个壁平行于第二个壁。因此，集成电路芯片在第一个壁与第二个壁的交角附近被三个定位接触点定位。弹簧部件可以用来提供第一、第二和第三个力。

插槽的定位装置包含第一和第二个定位立柱，两个立柱分别位于插槽的两个相对的角部附近。第一个定位立柱上确定了一个点，当第一个定位立柱插入印刷电路板上的一个插孔后，插槽可以绕着该点旋转。第二个定位立柱可以确保插槽位于一个点上，该点则位于由第一个定位立柱所确定的圆上。在图示的实施例中，第一个定位立柱具有三角形的横截面，第二个定位立柱具有菱形的横截面。

可以通过一个带螺纹金属紧固件以确保将插槽固定在印刷电路板上，该紧固件可以施加一个恒定的、大小已知的力以使插槽牢固地顶靠在印刷电路板上。每个紧固件上包含一个头部和一个轴部，在轴部上装着一个弹簧。弹簧可被轴部的一个凹槽保持住，该凹槽位于轴部与头部交界处。弹簧上至少有一圈被限制在凹槽中，从而将弹簧保持在紧固件上。还可以在弹簧的一端处装上一个限位垫圈，从而使弹簧安置在紧固件的头部与限位垫圈之间。限位垫圈可以使得弹簧相对于其自由状态来说，处于被压缩状态。采用限位垫圈可以在提高弹簧力的同时减小轴部的长度。

附图说明

下面将通过参考附图而对本发明进行详细解释，以使本发明的上述特征以及本发明自身更加全面地被理解，附图包括：

图1是一个用于将集成电路芯片安装在印刷电路板上的插槽的三维视图；

图2是图1中所示插槽安装着一个集成电路芯片时的俯视图；

图3是图1中所示插槽的仰视图；

图4是一个插槽的仰视图，用于说明插槽定位装置的操作过程；

图5是一个三角形插槽定位装置的俯视图；

图6是图5中所示三角形定位装置的横截面图；

图7是一个四边形插槽定位装置的俯视图；

图8是图7中所示四边形定位装置的横截面图；

图9是一个用于将插槽固定在印刷电路板上的紧固件的俯视图；

图10是图9中所示紧固件的横截面图；

图11显示了紧固件的另一个实施例。

具体实施方式

在此，将引用1998年2月17日申请的美国临时专利申请60/074,768，其标题为“用于安装集成电路芯片的插槽”。

请参考图1，插槽包含一个基板10和一个封闭边框12。基板10是一个薄平板。基板10的底部将顶靠在一个印刷电路板14的表面上。边框12包含四个壁16、18、20、22，它们沿着基板10的边缘布置。将一个集成电路芯片放入四个壁与基板之间构成的凹坑内，可将该芯片安装在插槽中。在图示例子中，插槽为单件结构。

请参考图1和2，在基板10上的各个孔中分别安置着弹性电接头24，以使插槽上安装着的集成电路芯片26与印刷电路板14之间具有电路连接。在集成电路芯片的底面上装有一个电触点阵列。在基板10上则成形有一个相应的孔阵列。弹性电接头24就安置在基板上的孔中。在图示例子中，弹性接头可以选用本技术领域中各种现有的接头，例如融合金属化颗粒接头(“GMPI”)和单质金属化颗粒接头(“MPI”)，它们是通过弹性材料，如硅，与导电性金属化颗粒，如碳，组合而成的。当弹性接头24被放入基板10上的孔中后，它们即在安置着插槽的印刷电路板14与安置在插槽中的集成电路芯片26之间形成一个连接体。

请参考图2，在插槽边框上的一个选定的壁上成形有集成电路芯片定位装置，以使集成电路芯片26方便地在插槽的凹坑内定位。具体地讲，定位装置可使集成电路芯片相对于安置在基板中的弹性接头准确定位。在图示例子中，定位装置由分布于边框的四壁上的三个定位接触点28、30、32以及四个弹簧部件34、36、38、40构成。接触点30和32从壁20开始向内伸出，而接触点28则从壁22开始向内伸出。弹簧部件34和36位于壁16上，而弹簧部件38和40则位于壁18上。

弹簧装置用于将集成电路芯片限定在由接触点所确定的位置上。弹簧部件34、36、38、40可以向集成电路芯片26施加作用力从而使集成电路芯片与每个接触点28、30、32均保持接触。弹簧部件34施加一个力矢42，该力矢42起始于壁16与壁22的交角附近并垂直于壁16，从而确保集成电路芯片26与位于壁22与壁20的交角附近的接触点30保持接触。同样，弹簧部件36施加一个力矢44，该力矢44起始于壁16与壁18的交角附近并垂直于壁16，从而确保集成电路芯片26与位于壁18与壁20的交角附近的接触点32保持接触。弹簧部件38和弹簧部件40协作，其力矢48和50的合力构成一个力矢46，该力矢46起始于壁18的中央附近并垂直于壁18，从而确保集成电路芯片26与位于壁22中央附近的接触点28保持接触。这样，力矢42、44和46可以使集成电路芯片在壁22与壁20的交角附近相对于接触点28、30、32定位。

请参考图3和4，在插槽底部成形有定位装置，以使插槽方便地在印刷电路板上定位。具体地讲，定位装置可使安置在基板10中的弹性接头24相对于印刷电路板表面上的接触垫准确定位。在图示例子中，定位装置包含两个立柱52、54，二立柱可以插入成形于印刷电路板上的两个孔中。具体地讲，两个立柱52、54可以被按入印刷电路板上的孔中。

第一和第二个立柱52、54确定了插槽定位的极坐标。旋转中心由第一个立柱52确定。具体地讲，当第一个立柱52插入印刷电路板上的相应孔中以后，插槽可以绕着第一个立柱52旋转。旋转位置由第二个立柱54确定。当第二个立柱54插入印刷电路板上的相应孔中以后，插槽就不能再绕着第一个立柱52旋转了。在图3至6中所示的例子中，第一个立柱52的横截面为三角形。具体地讲，立柱52为等边三角形，这样，每个棱边56处所确定的锐角约为60°。印刷电路板上的孔会接触到立柱52的所有三个棱边56，从而确保插槽安置在印刷电路板上并能绕立柱52的中心转动。立柱52的棱边56上的部位57处带有倒角，以使立柱容易被按入印刷电路板上的孔中。

在图3、4、7、和8中所示的例子中，第二个立柱54的横截面为四边形。具体地讲，立柱54的横截面为等边四边形，即大致为“菱形”，其两个相对的棱边58距立柱中心的距离大于另外两个棱边60距立柱中心的距离。换言之，二棱边58间的距离62大于二棱边60间的距离64。立柱54成形于插槽上，用于确保插槽位于一个预定位置上，该预定位置位于立柱52所确定的圆66内。一条通过二棱边58的直线68与圆66相切并垂直于直线72，直线72则通过立柱52的中心与立柱54的中心。印刷电路板上的孔会接触到立柱54的两个棱边58，从而确保插槽安置在印刷电路板上且不能再绕立柱52的中心转动。立柱54的棱边58、60上带有倒角，以使立柱容易被按入印刷电路板上的孔中。此外，在立柱54和立柱52(图8和6)的根部成形有凹陷区70以容纳立柱插入印刷电路板上的孔时被剥落的材料。

请参考图1、9和10，可以通过一个带螺纹金属紧固件74以确保将插槽固定在印刷电路板14上，该紧固件74可以施加一个恒定的、大小已知的力以使插槽牢固地顶靠在印刷电路板上。紧固件74可以是一个锁紧螺帽或一个台肩螺钉，其上包含一个头部75和一个轴部76。轴部76上有一个凹槽78，该凹槽78位于轴部与头部交界处。该凹槽用于保持住一个弹簧80。弹簧80上至少有一圈82的直径小于轴部的直径，因此可使该圈82限制在凹槽中，从而将弹簧保持在紧固件上。

在图11中所示的紧固件的另一个实施例中，一个限位垫圈84安装在弹簧80的一端上，从而使弹簧80安置在紧固件的头部75与限位垫圈84之间。限位垫圈84的作用是，使弹簧80相对于其自由状态来说，处于被压缩状态。采用限位垫圈可以在提高弹簧力的同时减小轴部76的长度。

可以采用一个斜角凸缘86以保持弹簧80。该斜角凸缘的直径大于紧固件的轴部76的直径。因此，在斜角凸缘与紧固件的头部75之间形成了一个槽88。此外，槽88的直径可以小于、等于或大于轴部的直径。

上面对本发明的一些实施例进行了解释，对于本领域的技术人员来说，很显然，本发明还可以有其它的实施例或改进方案。因此，本发明的范围并不仅仅局限于上述各实施例，而是由附属权利要求书中的精神和范围确定的。

Claims (11)

1.一种用于将集成电路芯片安装在印刷电路板上的插槽，包含：

一个基板，其带有一组边以及至少一个用于连接印刷电路板的接头；

第一个壁，其沿着基板的一个边设置；

第二个壁，其沿着基板的一个边设置，该第二个壁连接着并垂直于上述第一个壁；

第三个壁，其沿着基板的一个边设置，该第三个壁连接着并垂直于上述第二个壁；

第四个壁，其沿着基板的一个边设置，该第四个壁连接着并垂直于上述第一个壁和上述第三个壁；

第一个定位台，其安置于上述第一个壁上，并从上述第一个壁开始伸向上述第三个壁；

第二和第三个定位台，它们安置于上述第二个壁上，并从上述第二个壁开始伸向上述第四个壁；

由两个施力部件构成的第一个施力器，其提供第一个力矢，该第一个力矢垂直于上述第一个壁并从上述第三个壁开始指向上述第一个壁；以及

由两个施力部件构成的第二个施力器，其提供第二个力矢，该第二个力矢垂直于上述第二个壁并从上述第四个壁开始指向上述第二个壁；

这样可使安置在基板上的集成电路芯片顶靠在上述各定位块上而被定位。

2.根据权利要求1的插槽，其中，上述第二个施力器的施力部件包括第一和第二个弹簧部件，二者可以提供两个互补的力矢，上述互补力矢合成为上述第二个力矢。

3.根据权利要求2的插槽，其中，上述第一个施力器的施力部件包括第三和第四个弹簧部件。

4.根据权利要求1的插槽，其中，上述第一个定位台安置于上述第一个壁的中央。

5.根据权利要求4的插槽，其中，上述第一个施力器从上述第三个壁的中央部位施力。

6.根据权利要求5的插槽，其中，上述第二个定位台安置于上述第一个壁与第二个壁的交角附近。

7.根据权利要求6的插槽，其中，上述第三个定位台安置于上述第二个壁与第三个壁的交角附近。

8.一种用于将一个集成电路芯片定位在一个插槽中的方法，该插槽包含一个基板，第一个壁沿着基板的一个边设置，第二个壁沿着基板的一个边设置而且连接着并垂直于上述第一个壁，第三个壁沿着基板的一个边设置而且连接着并垂直于上述第二个壁，以及第四个壁沿着基板的一个边设置而且连接着并垂直于上述第一个壁和上述第三个壁，该方法包含下列步骤：

在上述第一个壁上建立第一个定位点；

在上述第二个壁上建立第二和第三个定位点；

沿着从第三个壁指向第一个壁的方向向集成电路芯片施加两个力，以使集成电路芯片与第一个定位点之间保持接触；

沿着从第四个壁指向第二个壁的方向向集成电路芯片施加两个力，以使集成电路芯片与第二和第三个定位点之间保持接触。

9.根据权利要求8的方法，还包含这样一个步骤：在第一个壁的中央部位附近建立第一个定位点。

10.根据权利要求9的方法，还包含这样一个步骤：在第一个壁与第二个壁的交角附近建立第二个定位点。

11.根据权利要求10的方法，还包含这样一个步骤：在第二个壁与第三个壁的交角附近建立第三个定位点。

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