专利名称：电子组件/接口插入器的制作方法
领域在此公开的实施方案一般涉及测试电子组件(component)。
背景为了确保大量生产的电子组件达到所期望的质量等级，至少所述电子组件中的一部分需要被测试(例如，每批中的某个数量)。在某些情况下，每个组件都需要被测试。例如，各种测试方法可以用来测试在不同运行速度和/或温度下的电连通性、功能性和效率。
如果要被测试的组件是具有用于不同类型组件的各种接口的电路板，则可以通过将适当类型的组件插入每个相应接口使得所述电路板/组件组合可以一起被测试，来对系统进行测试。已封装集成电路(例如，处理器)是一种可以用来以这种方式测试电路板的组件。
例如，如果处理器被用来测试电路板，则该处理器将被插入所述电路板上的正确接口中。对于那个电路板而言，一旦测试完成，所述处理器就从所述电路板移走并且被放置在下一个要被测试的电路板中。因为处理器可能具有被插入所述电路板接口中的插座中的引脚，这一点可能会成为问题这些。
处理器的引脚可能相对较软，由镍和/或铜形成并且被镀上金。反复使用之后(例如，25和500次之间的插入)，处理器引脚中的一个或多个折断或者弯曲的情况并不少见，使得处理器不可再用于测试电路板。
为了克服这一点，插入器(interposer)(例如，引脚保护器(pin saver)、插座保护器)已经被用来延长处理器的有效寿命。插入器一般是被形成来接纳处理器的一块刚性材料，包括接纳处理器引脚的凹口(recess)。插入器材料(例如，玻璃纤维)保护引脚不受损坏，但是仍然允许测试被有效地进行。对于测试电路板而言，通过插入器，在用新的处理器替换之前，处理器可以用于多达3000次的测试。
如果使用卡(例如，图形卡)来测试电路板，则所述卡将典型地需要不同类型的插入器。例如，多数卡具有边缘，所述边缘具有几个细长的电接触区域(“指(finger)”)，通过所述细长的电接触区域，卡可以被电耦合到电路板上的卡接口。用于卡的插入器一般可以由刚性材料形成，所述刚性材料可以在卡的边缘上滑动并且可以在卡和接口之间建立电接触。
虽然不同类型的插入器可以延长用来测试设备(例如电路板)的组件的有效性，但是常规的插入器无法和每种类型的组件/接口组合一起工作。
各种实施方案在附图中是以实施例的方式而不是以限制的方式来示出的，在附图中，同样的标记表示相似的元件。应该注意的是，在本公开中，对“an”、“one(一个)”、“所述”、“其他”、“另一个”、“可替换的”或者“各种”实施方案的引用不一定是指同一个实施方案，并且这样的引用表示至少一个。
图1示出用于已封装集成电路的插入器的一个实施方案。
图2示出可以与图1的插入器一起使用的已封装集成电路的实施例。
图3示出具有接口的电路板，所述接口可以与图2的已封装集成电路和图1的插入器一起使用。
图4示出图3的接口的透视图，所述接口处于与已封装集成电路和设置在其中的插入器闭合的状态。
图5是沿图4的平面5-5截取的图4的已封装集成电路/插入器/接口组合的剖视图。
图6示出可以用来测试电路板的线路卡(line card)的实施例。
图7A示出可以与图6的线路卡一起使用的插入器的一个实施方案的侧视图。
图7B示出向图7A的插入器里观察的顶部视图。
图8是与电子组件组合使用插入器的方法的一个实施方案的流程图。
图9是构建插入器的方法的一个实施方案的流程图。
具体实施例方式
下面的描述和附图出于说明的目的，提供了实施例。然而，这些实施例不应该以限制的意义来解释，因为它们不是要提供所有可能实现的穷尽清单。
现在参见图1，一个实施方案被示出，其中插入器10一般是平的并且由柔性非电传导材料层制成。除其他优点以外，所述材料的柔性提高了插入器10的耐用性。在示出的实施方案中，插入器10由柔性的聚酰亚胺膜制成，所述聚酰亚胺膜由E.I.du Pont de Nemoursand Co.(杜邦公司)以注册商标KAPTON的名义出售。
然而，插入器10可以由任何合适的材料或者材料组合制成。例如，插入器10可以由玻璃纤维和/或任何适合于印刷电路板的材料制成。合适的印刷电路板材料可以包括，例如，环氧树脂类，聚酰亚胺类，聚苯醚，双马来酰亚胺/三嗪，以及碳氢化合物/陶瓷恒温层压材料。
不考虑用于插入器10的材料，在各种实施方案中，插入器可以具有大致相同的尺寸和整体形状，因为这是作为电子组件和所述电子组件要附接到的接口之间的合适插入器所需要的。另外，插入器10可以包括一个或多个凹口或者切口，以容纳所述电子组件的结构和/或所述电子组件上的组件。
图1示出插入器10包括具有多个通路(via)12的侧面11，每个所述通路具有暴露在侧面11上的一端。插入器10的另一侧面(未示出)为侧面11的镜像，具有与侧面11相同数量和图形的通路12。在各种实施方案中，通路12可以是微通路(microvia)，所述微通路是具有小于100微米直径的盲通路(blind via)或者埋通路(buried via)。在其他实施方案中，可以使用任何电传导路径(path)。
在运行中，电传导路径可以用来将电子组件(例如，已封装集成电路，如处理器或者卡)的电接触体与(例如，可以被耦合到电路板的)接口的电接触体电耦合。在图1示出的实施方案中，通路12被设置成直接通过插入器10，以在电子组件的电接触体和所述电子组件要附接到的接口的电接触体之间产生一对一的相互关系。
然而，在其他实施方案中，只要所述电子组件的电接触体与所述接口的电接触体以所期望的方式电耦合，通路12的内部结构可以以任何合适的方式来变化。并且，在另一个实施方案中，插入器10一个侧面上的通路的直径相对于插入器10另一侧面上的通路的直径可以不同。除了其他优点以外，不同的直径可以改善电子组件到接口之间的电接触。在其中通路的直径从插入器的一个侧面到另一侧面发生变化的实施方案中，所述通路的直径可以逐渐地变化(例如，逐渐减小)或者以阶梯的方式通过插入器的厚度来变化。
图2示出了处理器13，所述处理器13一般是平的并且具有暴露在处理器13的侧面14上的电接触体16。处理器13的与侧面14相对的侧面可以包括凸起(protrusion)，下面更全面地讨论这一点。处理器13的电接触体16的图形与图1的插入器10的通路12的图形基本上相同。因此，插入器10可以和处理器13一起使用。
图3示出了被附接到电路板18的接口20。接口20包括电接触体22，所述电接触体22按与图1的插入器10的通路12相同的图形来排列。因此，插入器10可以和图2的处理器13以及图3的接口20一起使用。
接口20额外地包括优于常规接口的独特的结构特征。例如，电接触体22每个包括在电子组件和接口机械耦合时机械地向所述电子组件偏置的接触垫(contact pad)。另外，接口20可以包括在电子组件上用足够的力将所述电子组件固定到接口20的机构，以确保在所述电子组件和接口20之间的电接触。盖24(图3中以打开的位置示出)可以用来在电子组件(例如，处理器)上施加足够的力，以确保在所述电子组件和接口20之间的电接触。
盖24可以包括突出部(tab)26，所述突出部26可以插入槽28中来以可释放的方式将盖24“锁住”在闭合位置。此外，盖24可以包括开口27，以便盖24相对于电子组件的侧面上的凸起的适贴配合(snug fit)和/或正确对准，所述的侧面与具有电接触体16的侧面相反。
图4示出了图3的接口20的透视图，所述图3的接口20与图2的处理器13以及设置在其中的图1的插入器处于闭合状态。在示出的实施方案中，只要接口20的盖24还能够闭合，则插入器10的厚度可以被改变。因此，插入器应该厚到足够耐用，但不应厚到足以妨碍确保在电子组件和接口之间的电接触的机构的程度。
图5示出了沿平面5-5截取的图4的部分结构的放大剖视图。可以看见插入器10被设置在处理器13和接口20之间。插入器10的通路12形成处理器13的电接触体16与接口20的电接触体22的一对一匹配。弹簧30可以用来使每个电接触体22(例如，接触垫)机械地向处理器13偏置。盖24在处理器13上给予足够的力，以确保在处理器13和接口20之间的电接触(虽然，插入器10在例如测试过程期间被使用时为间接电连接)。处理器13还包括凸起31，所述凸起31接合盖24的开口27，以确保在处理器13和接口20之间的适贴配合和/或准确对准。
虽然示出的实施方案仅仅在接口上利用机械方式偏置的接触垫，但是其他实施方案可以在电子组件和接口二者上或者单独在电子组件上利用机械方式偏置的接触垫。
图6示出了卡32，所述卡32可以与被设计来接纳卡的接口一起使用。卡32包括指34，所述指34可以用来将卡32电耦合到接口的电接触体。所述接口可以被附接到例如电路板上。
图7A示出了可以与图6的卡32一起使用的插入器的一个实施方案。插入器36可以由柔性非电传导材料制成，例如，诸如聚酰亚胺材料、玻璃纤维和/或适合于形成印刷电路板的任何材料。不考虑使用的材料，插入器36可以具有类似套的形状，使得插入器36可以适贴地(snugly)在卡32的边缘33上滑动。在示出插入器36的顶视图的图7B中，可以看到这种类似套的形状具有第一侧面40和第二侧面42。
插入器36还包括基本上与卡32的指34对应的电传导路径38。插入器36的电传导路径38的图形可以被排列成与卡32的指34基本上一致，这可以是(i)只出现在插入器36的一个侧面上，(ii)在插入器36的第一侧面40和第二侧面42上二者相同，或者(iii)第一侧面40上与第一侧面42上的图形不同。因此，插入器36可以用来将卡32电耦合到被设计来接纳卡32的接口。
插入器36的厚度可以改变，以使得插入器36耐用，但是不要厚到可以阻碍将卡32插入适当的接口中的能力。虽然没有在图中示出，但是具有电接触体的接口也可以使用，所述电接触体在卡被插入所述接口中时被机械地向所述卡偏置。
图8示出了与电子组件(例如，处理器或者卡)和接口一起使用插入器的方法的一个实施方案的流程图。在框44，所述插入器被放置在电子组件和所述电子组件要被耦合到的接口中的一个上。所述插入器可以由柔性非电传导材料层制成，其中电传导路径被形成在所述层中，如上面描述的那样。在框46，所述电子组件被机械地耦合到接口，使得所述插入器被设置在所述电子组件和所述接口之间。
在其他实施方案中，所述方法可以还包括测试所述电子组件和所述接口被连接到的电路板中的至少一个。此外，所述接口可以包括电接触体，所述电接触体每个包括在所述电子组件和所述接口机械耦合时被机械地向所述电子组件偏置的接触垫。例如，弹簧可能被用来使每个接触垫在所期望的方向上偏置。在所述接口上具有机械方式偏置的接触垫的实施方案中，所述接口可以包括或者具有附接到所述接口的用足够的力将所述电子组件固定到所述接口的机构，以确保在所述电子组件和所述接口之间的电接触。
图9示出了生产插入器的方法的一个实施方案的流程图。在框48，在柔性非电传导材料层中形成至少一个孔，使得所述孔与电子组件的电接触体的图形和要耦合到所述电子组件的接口的电接触体的图形对应。在各种实施方案中，所述孔可以由化学蚀刻、光刻法和激光成形中的至少一种来形成。此外，在一个实施方案中，所述孔可以被形成为具有小于大约100微米的直径。在所述孔形成之后，在框50，传导材料在所述孔中形成(例如，在非电传导的材料层中构建电传导路径)。
在可替换的实施方案中，电传导路径可以通过改变非电传导材料层的所选区域的传导性能来形成。例如，这一点可以通过选择性地掺杂被选择来要用作为电传导路径的区域来完成。
虽然在这里公开的实施方案一般涉及被接纳到凹型接口中的电子组件，但是也可以实现其中插入器被设计来与接纳凸型接口的电子组件一起使用的其他实施方案。
应该理解，即使各种实施方案的许多特征和优点，连同所述各种实施方案的结构和功能的细节一起，已经在上面的描述中进行了阐述，然而这种公开仅仅是说明性的。在没有偏离由所附权利要求书的术语的概括性一般意义所表达的所述各种实施方案的范围的情况下，可以在细节上，尤其在部件的结构和安排上，进行改变。
权利要求
1.一种装置，包括柔性非电传导材料层；以及至少一个电传导路径，所述至少一个电传导路径被形成在所述层中，以将电子组件的至少一个电接触体电耦合到接口的至少一个电接触体。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述柔性非电传导材料包括聚酰亚胺膜。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述层包括玻璃纤维和适合于形成印刷电路板的材料中的至少一种。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述传导路径包括通路。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述电子组件包括已封装集成电路和卡中的至少一种。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述至少一个传导路径与所述电子组件的电接触体的第一图形和所述接口的电接触体的第二图形基本上一致。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述接口的所述电接触体每个包括接触垫，所述接触垫在所述电子组件和所述接口被电耦合时被机械地向所述电子组件偏置。
8.如权利要求7所述的装置，还包括在所述电子组件上施加足够力的机构，以确保在所述电子组件和所述接口之间的电接触。
9.一种装置，包括柔性非电传导聚酰亚胺材料层；以及至少一个电传导路径，所述至少一个电传导路径被形成在所述层中，以将已封装集成电路的至少一个电接触体与电路板被耦合到的接口的至少一个电接触体电耦合。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述传导路径包括通路。
11.如权利要求9所述的装置，其中所述已封装集成电路包括处理器。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述至少一个传导路径与所述已封装集成电路的电接触体的第一图形和所述接口的电接触体的第二图形基本上一致。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述接口的所述电接触体每个包括接触垫，所述接触垫在所述已封装集成电路和所述接口被电耦合时被机械地向所述已封装集成电路偏置。
14.如权利要求13所述的装置，还包括在所述已封装集成电路上施加足够力的机构，以确保在所述已封装集成电路和所述接口之间的电接触。
15.一种方法，包括将插入器放置在电子组件和要耦合到所述电子组件的接口中的一个上，其中所述插入器包括柔性非电传导材料层，以及至少一个电传导路径，所述至少一个电传导路径被形成在所述层中，以将所述电子组件的至少一个电接触体与所述接口的至少一个电接触体电耦合；以及将所述电子组件机械地耦合到所述接口，使得所述插入器被设置在所述电子组件和所述接口之间。
16.如权利要求15所述的方法，还包括测试所述电子组件和电路板中的至少一个，所述接口被耦合到所述电路板。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述接口的所述电接触体每个包括接触垫，所述接触垫在所述电子组件和所述接口被机械地耦合时被机械地向所述电子组件偏置。
18.如权利要求17所述的方法，还包括通过能够在所述电子组件上施加足够的力以确保在所述电子组件和所述接口之间的电接触的机构，将所述电子组件固定到所述接口。
19.一种方法，包括在非电传导材料层中形成至少一个孔，使得所述至少一个孔与电子组件的电接触体的图形一致，并且与要耦合到所述电子组件的接口的电接触体的图形一致；以及在所述孔中形成传导材料。
20.如权利要求19所述的方法，其中形成所述至少一个孔包括通过化学蚀刻、光刻法和激光成形中的至少一种来产生孔。
21.如权利要求19所述的方法，其中形成所述至少一个孔包括产生具有小于大约100微米的直径的孔。
全文摘要
在一个实施方案中，插入器10由柔性非电传导材料制成，其中所述柔性的、非电传导的材料具有在其中形成的与电子组件(13)的电接触体(16)的图形以及与要被耦合到所述电子组件的接口(20)的电接触体的图形基本上一致的电传导路径(12)。
文档编号G01R1/073GK1902499SQ200480040021
公开日2007年1月24日 申请日期2004年10月29日 优先权日2003年11月7日
发明者杰弗里·伯吉斯 申请人:英特尔公司