专利名称：集成电路组件插座的制作方法
一般地说，本发明涉及集成电路插座领域，具体地说，本发明涉及一种安装在该插座内的集成电路组件的保持/弹出系统。
集成电路插座用于集成电路组件的老化测试。换句话说，是在给定的温度(有时升高了温度)在给定的时间内测试集成电路组件以确保在正常的操作过程中集成电路组件不失效。这种集成电路插座一般包括电介质插座体或壳体，在该壳体中在每个端子容纳通道中安装有许多端子。例如在某些插座中，第一端子的接触端头容纳每个集成电路组件的球状栅格阵列的焊球。端子的相反的端头具有与在印刷电路板上的电路迹线相接合的尾部。一般地在相反的接触端头的中间具有弹簧部分以便在焊球和印刷电路板的连接部分施加压力。这种类型的预烧插座公开在日本未审查专利说明书No.Heisei 6-203926和9-162332中。
在老化测试过程中，需要通过某种形式的保持装置支撑着集成电路组件，以此使集成电路组件的每个焊球都与集成电路插座的接触端子保持足够的压力接触，以便在焊球的表面上不产生氧化膜，从而在焊球和接触端子之间形成可靠的连接。然而不幸的是，在较高的压力下的测试过程中存在问题，即焊球十分容易熔化，并粘到端子的接触端头上。因此，在测试之后很难从插座中取出集成电路组件。本发明通过提供一种插座能够直接解决这些问题，该插座的特征在于具有新颖的且改善的保持器/弹出器系统，该保持器/弹出器系统用于在集成电路插座中保持集成电路组件，并从该插座中弹出集成电路组件。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于具有许多触点的集成电路组件的新颖的且改进的插座。
在本发明示例性的实施例中，集成电路插座包括安装有许多端子的插座体，在该插座体的顶部具有插孔，以容纳具有触点并由此与端子接合的集成电路组件。在插座体上插孔附近至少安装一个保持器/弹出器组件，以相对于插座体从保持集成电路组件的第一位置和至少从插孔中部分地弹出集成电路组件的第二位置相对移动。传动装置组件可移动地安装在插座体上，并且可操作地与保持器/弹出器组件相联系，以将保持器/弹出器组件从它的第一位置移动到它的第二位置。
在插座体上插孔附近也可以可移动地安装支撑架，集成电路组件支撑在该支撑架上。保持器/弹出器组件包括接合集成电路组件并将该组件保持在插孔中的保持部分。保持器/弹出器组件还包括用于接合并移动支撑架由此至少部分地弹出集成电路组件的弹出部分。
如这里所述，插孔通常为矩形，并通常位于插座体的顶部中心。许多保持器/弹出器组件都在插孔附近间隔开，可取的是在矩形的插孔的四个侧面的每个侧面上间隔开。
在优选的实施例中，每个保持器/弹出器组件具有机械臂，该臂作为枢轴安装在插座体上插孔侧面，并且当在它的第一位置或保持位置时悬伸到插孔中。该臂在远侧端附近具有保持部分，以接合集成电路组件并将该组件保持在插孔中。在近侧端附近该臂还具有弹出部分，以在该臂的枢轴点附近接合集成电路组件的支撑架。传动装置组件为传动轮缘的形式，该传动轮缘安装在基本包围插孔的插座体的顶部，并可操作地与所有的许多保持器/弹出器臂相联系。
本发明的其它特征包括在保持器/弹出器臂和传动轮缘之间的互补的相互啮合的凸轮装置，以响应轮缘的移动来移动臂。在轮缘和插座体之间的传动轮缘附近间隔许多弹簧，以朝保持位置偏压轮缘，由此使保持器/弹出器臂朝它们的第一或保持位置偏移。
从以下结合附图所作的详细描述，可以清楚地了解本发明的其他目的，特征和优点。
本发明的特征(相信是新的)具体描述在附加的权利要求中。结合附图参考下文的详细描述可以理解本发明及其目的和优点。在附图中附

图1所示为体现本发明的原理的集成电路插座的顶视图；附图2所示为沿着附图1的A-A线的局部垂直剖面图，表示在老化测试阶段中的集成电路组件；附图3所示为沿着附图1的B-B线的局部垂直剖面图，仍然表示在老化测试阶段中的集成电路组件；附图4所示为与附图3类似的视图，但压下传动轮缘，并且保持器/弹出器臂朝上转动以移出集成电路组件；
附图5所示为集成电路插座的部分放大的垂直剖面，说明了在集成电路组件和印刷电路板之间的相互啮合的一个端子；附图6所示为从附图5的C-C线的方向看端子容纳通道的隔离组和端子的放大平面图；附图7所示为说明一个端子的接触端头的局部分解视图，该端子与集成电路组件的每个焊球啮合；附图8所示为经过插座的放大分解剖面，表示在集成电路组件的一对焊球和一对端子之间的相互啮合；附图9所示为经过在集成电路插座中一对端子的保持面的放大的分解剖面；附图10所示为与附图8类似的视图，但所示的端子的低部或尾部与印刷电路板相啮合；附图11所示为与附图8类似的视图，但集成电路组件和焊球升高到端子之上了；附图12所示为穿过在一个保持器/弹出器臂的表面中的插座的放大的分解剖面，所示的臂处在它的保持位置；附图13所示与附图12类似的视图，但所示的保持器/弹出器臂部分地从它的保持位置移出；附图14所示为与附图12和13类似的视图，但所示的臂都移到了它的弹出位置。
更详细地参考附图，首先参考附图1-3，以标号1表示在进行老化测试的集成电路插座。该插座包括插座体2，该插座体2是由确定一矩形中心开口3a的外部帽状壳体3和容纳在该中心开口中的内部壳体4形成的组件。通过叠加在外部壳体3中的中心开口3a内部的三个矩形壳体段4a、4b和4c形成内部壳体4。
通过四个螺钉8将印刷电路板(以标号5指示)固定在外部壳体3的底部表面上。通过阶梯式的螺钉10将壳体段4a、4b和4c固定在外部壳体3中的中心开口3a内部。阶梯式的螺钉朝上延伸穿过印刷电路板5并进入外部壳体。
一个传动轮缘12定位在外部壳体3的顶部表面14上。传动轮缘具有方形的中心开口(以标号16表示)，并通过夹在传动轮缘和外部壳体之间的八个螺旋弹簧18朝上偏压。通过固定在外部壳体3的相反侧面上的许多闩臂20的钩20a(附图2)的啮合将传动轮缘保持在外部壳体上。因此，传动轮缘12有弹性地保持在壳体的顶部并压住偏压弹簧18，而同时闩臂20的钩20a限制盖子朝上或朝壳体外移动。附图2和3所示为通过弹簧18朝上偏压传动轮缘12，而附图4所示为在箭头“X”的方向朝下压盖子，在下文将更详细地描述。
外部壳体3的中心开口3a在开口的四个角上具有逐渐变成锥形的导向表面22以将集成电路组件24的矩形角导入到开口的顶部。这里，应该理解的是，鉴于在附图1中集成电路插座1的方位，这里所使用的术语“顶部”、“底部”、“朝上”、“朝下”以及类似的术语是为清楚、简明地描述和理解本发明。然而，还应该理解的是，在这里以及在权利要求中所使用的这些术语并不构成对本发明的限制。
附图2-4示出了端接面(以标号26指示)，通过阴影/实线截面线粗略地示出，由于细节太小以至不能在这些附图中示出。足以看出端接面一般沿着内部壳体4的壳体段4a、4b和4c的每个边缘。更具体地说，参考附图5，多个端子(以标号28表示)分别安装在多个端子容纳通道30中，端子容纳通道30以对齐方式延伸过堆叠的内部壳体段4a、4b和4c。附图6所示为四个端子容纳通道组和每个端子，以说明所有的端子都是相对于在堆叠的壳体段的四个边缘附近的端子交替地垂直取向。如附图5所示，在上部壳体段4a和在底部壳体段4c的顶部端子容纳通道30打开。
每端子28包括一顶部接触端32和底部接触端34，该底部接触端34有一个尾部部分34a。如下文所述，每个端子包括一放大的中间保持段36以将端子固定在各自的通道30中。每个端子包括在保持段36和顶部接触端32之间延伸的第一或顶部弹簧段38。第二或底部弹簧段40在保持段36和底部接触端34之间延伸。每个端子由导电的片状金属材料压制或掏挖而成，可以看出弹簧段38和40压制为弯曲或波形弹簧结构。弹簧段通常具有相同的横截面尺寸，但是可以看到顶部弹簧段38比底部弹簧段40更长。因此，顶部弹簧段比底部弹簧段更加有弹性，结果顶部弹簧给顶部接触端头32施加的纵向力比在底部接触端头34/34a上的底部弹簧段40施加的力更小。参考附图9以及附图5，可以看出每个端子28的保持段36横向地变大以成为一对朝外突出的凸缘36a，这种凸缘36a夹在内部壳体4的壳体段4b和4c之间。这就将端子固定在壳体段中的它们各自的端子容纳通道30中。
参考附图7并结合附图5，每个端子28的顶部接触端头32在末梢段分为两支以在一对对称的接触部分44之间形成凹面42。接触部分具有倾斜面46，该倾斜面46延伸到水平阶梯状表面48，而阶梯状的表面48在尖锐的边缘50处终止。每个接触端头32的尖锐边缘与集成电路组件24的许多焊球52中每一个啮合。附图8示出了当通过在接触端头上的焊球52和集成电路组件24施加的压力时端子28的接触端头32如何在箭头“Y”的方向上向下移动。附图11所示的集成电路组件和焊球提升离开了端子28的接触端头32，因此端子回复到它们的无应力的状态。
附图10所示为与印刷电路板5的顶部表面5a接触的三个端子的尾部34a和底部接触端头34。可以看出，在端子的底部弹簧段40(附图5)的弹性作用下底部接触端头已经朝上移动了一定的量(如箭头“C”所示)。尾部34a将与在印刷电路板的顶部表面5a上的电路迹线相接合。
参考附图12并结合附图2和3，矩形支撑架60具有矩形中心开口，在该中心开口中安装有集成电路组件24，支撑架60放置在支撑架的内部附近的支持面64上。底部外部凸缘66从支撑架上下垂到在内部壳体4的上部壳体段4a的顶部表面上的槽68中。支撑架60设置在外部壳体3的直立部分70中。因此，支撑架60能够连同集成电路组件24一起上下移动。
仍然参考附图12并结合附图2和3，保持器/弹出器臂72以点74为枢轴点安装到外部壳体的直立部分。一个保持器/弹出器臂72设置在中心开口16的四个侧面上的每一个侧面上。附图12示出了处于第一或保持位置中的臂72，由此在臂的远离端上的保持部分72a设置在边缘的集成电路组件24的顶部，由此将集成电路组件保持在集成电路插座中。保持器/弹出器臂在枢轴点74的附近的臂的近端还包括弹出部分或弹出表面72b。如下文所示，设置弹出部分72b以接合支撑架60，以升起该支撑架并从插座中退出集成电路组件。进一步每个保持器/弹出器臂72还包括邻接表面72c，其目的如下文所述。因此，可以看出每个保持器/弹出器臂从枢轴点74伸出，经过在外部壳体3中的中心开口3a并进入在传动轮缘12内的中心开口成为悬臂。
仍然参考附图12，通常互补的相互啮合凸轮装置(以标号80表示)设置在每个保持器/弹出器臂72和传动轮缘12之间以响应传动轮缘12的移动而移动保持器/弹出器臂。更具体地说，凸轮滚柱82可转动地安装在每个保持器/弹出器臂72上的轴84上。传动轮缘12具有正对着凸轮滚柱的凸轮肩部86。在就附图13和14描述该系统的操作之前，附图12示出了外部壳体3具有一整体的直立的弹簧臂88，在保持器/弹出器臂72的表面72c的转动路径中该弹簧臂88包括一上部末梢端头88a。
现在就附图12-14描述本发明的保持/弹出系统的操作。参考附图12，该图示出了保持器/弹出器臂72的保持位置。在这个位置中，弹簧18朝上压传动轮缘12，以使在传动轮缘上的表面90与凸轮滚柱82啮合。这种啮合使保持器/弹出器臂72朝内和朝下受力，因此它的末梢端头72a与在边缘上的集成电路组件24的顶部啮合，由此将集成电路组件保持在插座内部。
当需要从插座中弹出集成电路组件24时，在如附图13中所示的箭头“X”的方向上在传动轮缘12上施加压力。这就使在传动轮缘上的凸轮肩部86与凸轮滚柱82的顶部啮合，并沿着枢轴74朝上转动保持器/弹出器臂72。这就将该臂的保持表面72a升离集成电路组件。可以看出凸轮滚柱82已经进入在传动轮缘上的凹面92中，该凹面92用于容纳凸轮滚柱的转动。
参考附图14，进一步向下移动传动轮缘12，以进一步使保持器/弹出器臂72沿着枢轴74朝上转动，直到该臂基本达到如图所示的垂直方向。这进一步的运动有两个作用第一，该臂的弹出表面72b与支持架60的肩部94啮合，并将支撑架朝上提升如箭头96所示的量。由于集成电路组件24安装在支撑架60上，集成电路组件也被朝上提升，并至少部分地从插座中弹出。第二，保持器/弹出器臂72的表面72c与弹簧臂88的上部末梢端头88a啮合以使弹簧臂竖起，并且弹簧装载保持器/弹出器臂。因此，当消除施加在传动轮缘12上的压力时，由于弹簧将传动轮缘朝上压，弹簧臂88就能够有效地将保持器/弹出器臂72朝下压回来。
因此，如在附图14中箭头96所示的集成电路组件24以及支撑架60朝上弹出运动量足够可以适应如在附图7、8和11中所描述的端子28的接触端头32的移出。此外，朝上的弹出运动量还足够可以断开在端子的接触端头32和焊球52之间的粘接，尤其是在端子的尖锐边缘50(附图7)处的粘连。可以理解的是在不脱离本发明的精神或中心特征的前提下，本发明还可以有其它的特殊表现形式。因此本发明的实例和实施例在各个方面都仅是示例性的和非限制性的，本发明并不限于这里所给出的细节。
权利要求
1．一种用于集成电路组件(24)的插座(1)，该集成电路组件(24)具有许多触点(52)，该插座(1)包括安装有许多端子(28)的插座体(2)，在该插座体(2)的顶部具有插孔(3a)，以容纳与该端子啮合的具有所说的触点(52)的集成电路组件(24)；在插座体(2)上插孔附近至少安装一个保持器/弹出器组件(72)，从在插孔中保持集成电路组件的第一位置和至少从插孔中部分地弹出集成电路组件的第二位置进行相对插座体移动；传动装置组件(12)可移动地安装在插座体(2)上，并且可操作地与保持器/弹出器组件(72)相联系，以将保持器/弹出器组件从它的第一位置移动到它的第二位置。
2．如权利要求1所述的插座，包括可移动地安装在插座体(2)上插孔附近的支撑架(60)，在该支撑架(60)上支撑着集成电路组件。
3．如权利要求2所述的插座，其中所说的保持器/弹出器组件(72)包括用于啮合并移动支撑架(60)，由此至少部分地弹出集成电路组件(24)的弹出部分(72b)。
4．如权利要求4所述的插座，其中所说的保持器/弹出器组件(72)包括接合集成电路组件(24)和将该组件保持在插孔中的保持部分(72a)。
5．如权利要求1所述的插座，其中所说的插孔(3a)通常位于在插座体(2)的顶部中心，并且包括在插孔附近间隔开的许多所说的保持器/弹出器组件(72)。
6．如权利要求5所述的插座，其中所说的插孔(3a)通常为矩形，并且在矩形插孔的四个侧面上的每个侧面上都包括至少一个保持器/弹出器组件(72)。
7．如权利要求1所述的插座，其中所说的保持器/弹出器组件包括在插孔的侧面的插座体上作为枢轴安装的臂(72)，并且当在所说的第一位置时伸到插孔中成为悬臂。
8．如权利要求7所述的插座，其中所说的臂(72)包括在远端附近的保持部分，以与集成电路组件接合并将该组件保持在插孔中。
9．如权利要求8所述的插座，其中所说的臂(72)在近侧端附近并临近该臂的枢轴点(74)处包括弹出部分(72b)。
10．如权利要求1所述的插座，包括在保持器/弹出器组件(72)和传动机构组件(12)之间的互补的相互啮合的凸轮装置(82,86)，以响应传动机构组件的移动来移动保持器/弹出器组件。
11．如权利要求1所述的插座，包括在传动机构组件(12)和插座体(2)之间的弹簧装置，以朝保持位置压传动机构组件，由此使保持器/弹出器组件(72)朝它们的第一位置偏移。
12．如权利要求1所述的插座，其中所说的传动装置组件包括安装在基本包围插孔的插座体的顶部的传动轮缘(12)。
13．如权利要求12所述的插座，包括许多所说的在插孔附近间隔开的保持器/弹出器组件(72)，并可操作地与传动轮缘(12)相联系。
14．一种用于集成电路组件(24)的插座(1)，该集成电路组件(24)具有许多触点(52)，该插座(1)包括安装有许多端子(28)的插座体(2)，在该插座体(2)的顶部具有插孔(3a)，以容纳与该端子(28)啮合的具有所说的触点(52)的集成电路组件(24)；在插座体(2)上与插孔隔开作为枢轴安装有许多保持器/弹出器臂(72)，每个臂可以相对于插座壳体从悬伸到插孔中以在插孔中保持集成电路组件(24)的第一位置和至少部分地从插孔中弹出集成电路组件的第二位置有枢轴地移动，每个臂包括与集成电路组件(24)啮合并在插孔中保持该组件的靠近远端的保持部分(72a)和靠近臂的枢轴点(74)的近端附近的弹出部分(72b)；安装在插座体(2)的顶部并基本包围插孔的传动轮缘(12)，该传动轮缘(12)相对于插座体(2)可移动，并且该传动轮缘可操作地与保持器/弹出器臂(72)相联系，以将臂从它们的第一位置移动到它们的第二位置；在每个保持器/弹出器臂(72)和传动轮缘(12)之间的互补的相互啮合的凸轮装置(82,86)，以响应传动轮缘的移动而移动该臂。在传动轮缘(12)和插座体(2)之间的弹簧装置(18)，以朝保持位置压传动轮缘，由此使保持器/弹出器臂(72)朝它们的第一位置偏移。
15．如权利要求14所述的插座，包括在插孔附近可移动地安装在插座体(12)上的支撑架(60)，集成电路组件(24)支撑在该支撑架(60)上。
16．如权利要求15所述的插座，其中每个保持器/弹出器臂(72)包括用于啮合并移动支撑架(60)由此至少部分地弹出集成电路组件(24)的弹出部分(72b)。
17．如权利要求14所述的插座，其中所说的插孔(3a)通常为矩形，并且在矩形插孔的四个侧面的每个侧面上包括至少一个保持器/弹出器组件(72)。
全文摘要
一种用于集成电路组件(24)的插座(1),该集成电路组件(24)具有许多触点(52),该插座(1)包括安装有许多端子(28)的插座体(2),在该插座体(2)的顶部具有插孔(3a),以容纳与该端子啮合的具有所说的触点(52)的集成电路组件(24)。在插座体(2)上插孔附近至少安装一个保持器/弹出器组件(72),从在插孔中保持集成电路组件的第一位置和至少从插孔中部分地弹出集成电路组件的第二位置相对插座体移动。传动装置组件(12)可移动地安装在插座体(2)上。该传动装置组件(12)可操作地与保持器/弹出器组件(72)相联系,以将保持器/弹出器组件从它的第一位置移动到它的第二位置。
文档编号G01R1/04GK1281270SQ00124110
公开日2001年1月24日 申请日期2000年6月17日 优先权日1999年6月18日
发明者中野智宏, 金重详 申请人:莫列斯公司