专利名称：针格阵列型集成电路插座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集成电路(IC)插座，其具有以阵列形式布置的许多插座触点。具体地说，本发明涉及一种针格阵列(PGA)型IC插座，其中IC封装(电气装置)的引脚可在零插入力或低插入力的情况下安装在插座触点上，然后通过沿水平方向移动IC封装来使这些触点相互间电连接。
背景技术：
已经知道有一种如美国专利No.5299950(图1和6A)所公开的PGA型IC插座。这种IC插座包括插座触点，其具有成对的弹性接触片和连接部分，该连接部分在平面图中形成为大致C形，用于连接弹性接触片。这种IC插座还包括以阵列形式(两维地)布置的空腔，各插座触点均容纳于空腔内。IC封装的引脚可在零插入力或低插入力的条件下插入到弹性接触片对的近端部分中，这些近端部分之间的间隙较宽。接着使引脚朝着弹性接触片对的远端移动，这些远端部分之间的间隙较窄。这样，引脚与插座触点电连接，并且保持在弹性接触片的远端之间。在这种已知的PGA型IC插座中，在弹性接触片的远端的附近，空腔的外壁可防止引脚与插座触点脱开，并使IC封装定位。因此，形成了空腔的外壁是必不可少。
在上述已知的IC插座中，在引脚的插入和水平运动期间存在着引脚会干涉到腔壁的可能性。因此，需要确保空腔有一定的尺寸。这样，由于尺寸方面的限制，通过以窄间距地提供插座触点的方式来高密度地布置插座触点是很困难的。
发明内容
鉴于上述情况而研制了本发明。本发明的一个目的是提供一种能够以高密度来布置插座触点的PGA型IC插座。
本发明的另一目的是提供一种PGA型IC插座，通过该插座就可在不会阻碍插座触点的高密度布置的情况下来定位IC封装。
本发明的PGA型IC插座包括插座外壳，其具有许多个用于与另一电气装置的引脚相接触的插座触点，以及许多个以两维方式布置并用于将所有插座触点容纳在同一方位上的空腔；驱动部分，其用于使引脚沿着垂直于其插入方向的方向移动；和一对窄距间隔开的用于与已在垂直方向上移动的引脚相接触的弹性接触片；其中，在空腔中的朝向另一电气装置的壁上形成了切口，使得在垂直方向上相互毗邻的空腔彼此连通。
作为本发明的一种改进，可采用这样一种结构，其中在弹性接触片对中的至少一个接触片的远端处形成了止动件，其用于防止引脚在垂直方向上脱开。
另外还可采用一种结构，其中设有止动壁，其用于贴靠在未与插座触点形成电接触的引脚上。
优选的是切口在引脚插入方向上的尺寸大于引脚的插入深度。
另外优选的是，各弹性接触片对包括固定在空腔内的基座，其具有与切口的内边缘处于基本上相同位置处的上边缘；在水平方向上从基座的上边缘中延伸出来的基端部分；和引脚接触部分，其形成为从基端部分中向上延伸，并倾斜成使其朝向它们的远端相互接近。
在此处应当注意，“电气装置”指具有许多个引脚的IC封装。
本发明的PGA型IC插座包括插座触点，其均具有一对窄距间隔开的用于与已在垂直方向上被移动的引脚相接触的弹性接触片；和插座外壳，其具有许多个以两维方式布置并用于固定插座触点的空腔；其中，在空腔中的朝向电气装置的壁上形成了切口，使得在垂直于电气装置的引脚的方向上相互毗邻的空腔彼此连通。因此，PGA型IC插座具有下述有利的效果。
在空腔中的朝向电气装置的壁上形成有切口，使得在引脚的水平运动方向上相互毗邻的空腔彼此连通。这样，当将电气装置安装到IC插座上时，可以避免引脚与腔壁的干涉。因此可以减小空腔在引脚移动方向上的尺寸。这样便可提供一种其中插座触点高密度地布置的PGA型IC插座。
在弹性接触片的远端可形成止动件。在这种情况下，通过插座触点的止动件就可在垂直方向(水平方向)上的插入和运动期间防止引脚的脱离。尺寸相对较小的止动件形成为引脚(IC封装)的定位部件。这样就可在不妨碍插座触点高密度地布置的情况下来定位IC封装。
可以设置止动壁，其可贴靠在不与插座触点形成电接触的引脚上。在这种情况下，可采用不可避免会设置在IC封装中的引脚(假引脚)为作为IC封装的止动部件，不会妨碍插座触点的高密度布置。
切口在引脚插入方向上的尺寸可以大于引脚的插入深度。在这种情况下，可以有效地避免引脚与腔壁的干涉。因此，可以更高的密度来布置插座触点。
图1是根据本发明第一实施例的IC插座的平面视图。
图2是图1所示IC插座的正面视图。
图3A、3B和3C显示了在图1所示IC插座中使用的插座触点，其中图3A是侧视图，图3B是正视图，而图3C是平面视图。
图4是IC插座的局部放大的截面视图，在该插座中设有图3所示的插座触点。
图5是插座外壳的局部平面视图，在该插座外壳中设有图3所示的插座触点。
图6是根据第一实施例的对应于图5的IC插座的局部平面视图。
图7是沿着图5中的线VII-VII剖开的局部放大的截面视图，还显示了滑盖。
图8是对应于图4的局部放大的截面视图，其显示了在除去滑盖之后的状态。
图9是对应于图6的局部平面视图，其显示了在除去滑盖之后的状态。
图10A和10B是根据本发明第二实施例的IC插座的局部放大的截面视图，其中图10A显示了在除去滑盖之前的状态，而图10B显示了在除去滑盖之后的状态。
图11A、11B和11C显示了在图10A和10B所示IC插座中使用的插座触点，其中图11A是侧视图，图11B是正视图，而图11C是平面视图。
图12A和12B是根据本发明第三实施例的IC插座的局部放大的截面视图，其中图12A显示了滑盖处于其起始位置中的状态，而图12B显示了在滑盖被驱动并移动到最终位置之后的状态。
图13A、13B和13C显示了在图12A和12B所示IC插座中使用的插座触点，其中图13A是平面视图，图13B是正视图，而图13C是侧视图。
具体实施例方式
下面将参照附图来详细地介绍本发明的PGA型IC插座(在下文中简称为“IC插座”)的第一实施例。图1是第一实施例的IC插座1的平面视图。图2是图1所示IC插座1的正视图。下面将参照图1和图2来进行介绍。
IC插座1包括绝缘的插座外壳2以及滑盖6。滑盖6设置在插座外壳2的上表面4上，并构造成可沿着上表面4滑动。IC插座1还包括用于使滑盖6滑动的杠杆8。滑盖6具有许多以阵列形式布置的从中穿过的圆形孔10(参见图1)。孔10可供引脚52(参见图4)插入到其中，这些引脚52是IC封装50(电气装置)的针型电触头。应当注意的是，滑盖6和杠杆8称为驱动部分，其用于使引脚52在垂直于其插入方向的方向上移动。
滑盖6包括沿着插座外壳2的外部延伸的侧壁12和12。在各侧壁12上形成了多个在滑盖6的滑动方向、即在图1中的垂直方向上延伸的长矩形孔14。该孔14与插座外壳2的相应突起(未示出)相接合，并且滑盖6安装成使其可在图1中的垂直方向上相对于插座外壳2滑动。
在插座外壳2中设有许多个与孔10相对应的插座触点22(参见图3A、3B和3C)。各插座触点22都具有位于其下边缘处的焊球24，其将被焊接到电路板3上。在插座外壳2的上表面4的边缘处与插座外壳2整体地形成了多个块状突起26，28和30(参见图1)。这些突起26，28和30形成了杠杆保持槽32。
同时，杠杆8由杆状金属件构成，其具有圆形的截面并形成为L形。在其中一个侧壁12的侧面上设有操作部分8a，它形成于杠杆的第一端处，而杠杆的第二端设置在杠杆保持槽32中以用作支撑轴8b，杠杆8可围绕支撑轴8b旋转。部分地偏离于支撑轴8b的凸轮轴8c和8c与支撑轴8b形成一个整体。当操作并转动杠杆8时，凸轮轴8c与滑盖6相接合。滑盖6构造成可通过被凸轮轴8c驱动而相对于插座外壳2滑动。这种技术是普遍应用的；因此在这里将省略对这种结构的详细描述。
IC封装50的安装如下所述地进行。首先将杠杆8从图1所示的位置中向上旋转90度。然后在零插入力或低插入力的条件下将IC封装50置于滑盖6上。之后将杠杆8转回到图1所示的位置，从而在IC封装50的引脚52(参见图4)和IC插座1的插座触点22之间建立电连接。使用杠杆8的电连接结构是众所周知的，其称为LIF(低插入力)连接器或ZIF(零插入力)连接器；因此将省略对其的详细介绍。
接下来将参照图3A、3B和3C来介绍设于插座外壳2的空腔54(参见图4)中的插座触点22。图3A、3B和3C显示了在图1所示IC插座1中使用的插座触点22，其中图3A是侧视图，图3B是正视图，而图3C是平面视图。各插座触点22都是通过冲压并弯曲单件弹性金属板而形成的。插座触点22包括平坦的基座58；形成于基座58的上部处的弹性接触片60；以及形成于基座58的下部处的支脚部分62，所有这些部分均形成一个整体。基座58在其各侧边56上都具有一对相接合的突起56a，56a。
弹性接触片60包括基端部分64，其借助于收窄部分58a而可在两个方向上弯曲，从而以垂直于基座58的方式从中水平地延伸出来；以及引脚接触部分66，它们从基端部分64中向上延伸，并朝向其远端而相互间靠近。在这里，为了描述方便起见使用了用语“上”和“下”，它们是指图3A和3B中的向上和向下的方向。基端部分64包括一对其间具有间隙的臂64a，64a，该间隙大于引脚52的直径(参见图4)。臂64a在其自由端处略微收敛。
引脚接触部分66在它们之间具有基本上平行的间隙68，如图3C所示。在引脚接触部分66的远端处以朝向基端部分64展开的方式形成了一对引导片66a。在已插入的引脚52沿着垂直于其插入方向的方向移动的过程中，即在引脚52的水平移动的过程中，该引导片66a可引导引脚52。在至少一个弹性接触片60上的与引导片66a相反的远端侧上形成了止动片66b。该止动片66b向内倾斜，即朝向间隙68倾斜。从图3C中可以清楚，支脚部分62在平面视图中是大致矩形的。支脚部分62形成为可通过收缩部分58b而以与基端部分64相同的方向垂直于基座58弯曲。
接下来将参照图4到7来介绍设于插座外壳2中的插座触点22的状态。图4是设有插座触点22的IC插座1的局部放大的截面视图。图5是设有插座触点22的插座外壳的局部平面视图。图6是对应于图5的IC插座1的局部平面视图。图7是沿着图5中的线VII-VII剖开的局部放大的截面视图，其中还显示了滑盖6。
如图4所示，在插座外壳2中形成了空腔54。插座触点22设置在空腔54内。滑盖6安装在插座外壳2的上表面4上。
首先将详细地介绍插座外壳2。如图4所示，空腔54在垂直方向上贯穿插座外壳2。相邻的空腔54由壁70和72分隔开。壁70在沿着引脚52的水平运动的方向上隔开空腔54。在各壁70的附近形成了一对膨胀部分76。壁70和膨胀部分76形成了触点容纳槽74。插座触点22从上方压配到触点容纳槽74中，而接合突起56a(参见图3B)与触点容纳槽74相接合，从而将插座触点22固定在槽中。此时，支脚部分62定位成使其在插座外壳2的下表面2a处横穿过空腔54。在支脚部分62的下表面上形成了焊球24。弹性接触片60定位成使臂64a横穿过空腔54，并且引脚接触部分66定位成朝向另一相邻的壁70。
这里，重要的是应在空腔54的壁70中形成朝向IC封装50敞开的切口78。切口78处于引脚52的运动路径上。多个空腔54通过切口78而彼此连通。切口78的尺寸即从插座外壳2的上表面4到切口78的下边缘(内边缘)78a的深度D(参见图4)大约是插座外壳2在垂直方向上的厚度的一半。切口78深得足以达到插座触点22的基座58的上边缘58c(参见图4)。弹性接触片60的止动片66b定位在另一相邻壁70的切口78中。
插座触点22的弹性接触片60具有与插座外壳2相关的下述结构。各弹性接触片60都包括基座58，其固定在空腔54中，并具有位于与切口78的内边缘78a基本上相同位置处的上边缘58c；基端部分64，其从基座58的上边缘中水平地延伸出来；以及引脚接触部分66，其形成为从基端部分中向上延伸出来，并倾斜成使其朝向它们的远端方向而相互接近。由于这种结构，引脚52在插入到插座外壳2中的过程中不会接触到插座触点22。因此便可在零插入力的条件下完成插入。
图4所示的滑盖6处于其初始状态，即在其滑动之前的位置。孔10定位在插座触点22的基座58之上的较高位置处。在孔10的圆周上形成了用于引导引脚52的锥形部分10a。当如虚线所示地穿过孔10而插入引脚52时，壁70不会与引脚52发生干涉，这是因为在引脚52的运动路径上形成有切口78。另外，引脚52并不会靠在切口78上，这是因为其远端52a达不到切口78的深度D。另外，如图7所示，引脚52设于成对的弹性接触片60之间。应当注意的是，如图5中虚线所示的区域80表示了将插入引脚52且引脚52与壁70部分地重叠的区域。从这里也可以看出，切口78可在引脚52的插入期间有效地工作。
接下来将参照图8和图9来介绍已经除去了滑盖6的状态。图8是对应于图4的局部放大的截面视图，其显示了在除去滑盖6之后的状态。图9是对应图6的局部平面视图，其显示了在除去滑盖6之后的状态。当滑盖6完成了其在箭头82的方向上的运动之后，引脚52被引导片66a引导，移动到成对的弹性接触片60之间。引脚52与引脚接触部分66相接触，并保持在它们之间。此时，切口78阻止了引脚52和壁70之间的干涉。另外，止动片66b还防止了引脚52在箭头82方向上的进一步运动，从而防止引脚52与弹性接触片60脱开。在图9中，引脚52由虚线表示，而且显示出引脚接触部分66在其与引脚52接触之前处于闭合状态。从图9中可清楚地看出，引脚52被引脚接触部分66所夹持，并且止动片66b可防止引脚52脱离。
接下来，将参照图10A和10B来介绍根据本发明第二实施例的IC插座100。图10A和10B是设有插座触点122的IC插座100的局部放大的截面视图，其中图10A显示了在除去滑盖106之前的状态，而图10B显示了在除去滑盖106之后的状态。第一实施例的IC插座1和第二实施例的IC插座100之间的主要区别在于插座触点122的形状。也就是说，插座触点122没有与第一实施例中的止动片66b相对应的部分。换句话说，第二实施例的IC插座100没有设置用于引脚52和IC封装50的定位部件。
首先将参照图11A、11B和11C来介绍插座触点122。图11A、11B和11C显示了在根据第二实施例的IC插座100中使用的插座触点122，其中图11A是侧视图，图11B是正视图，而图11C是平面视图。应当注意，下面的描述将主要基于第一实施例的插座触点22与本实施例的插座触点122之间的差异。各插座触点122包括基座158；位于基座158的下部处的支脚部分162；以及位于基座158的上部处的一对弹性接触片160。各弹性接触片160包括在与支脚部分162相同的方向上延伸的基端部分164；以及向上延伸并略微倾斜的引脚接触部分166。引脚接触部分166具有位于其远端处的用于引导引脚52的展开引导片166a。然而，在弹性接触片160上，在引导片166a的内部即朝向大致平行的引脚接触部分166的一侧上没有形成与止动片66b相对应的部分。
滑盖106置于插座外壳102的顶部，其中如图10A所示，在空腔154中设有如上所述地构造的插座触点122。在图10A中，滑盖106处于在其被驱动之前的初始位置。这时，用于供引脚52从中插入的滑盖106的孔110定位成朝向壁170。当引脚52穿过孔110而插入时，引脚52就被插入到形成于空腔154之间的壁170上的切口178中。切口178可具有壁170的相应部分被完全除去时的形状。或者，切口178可以是具有不会干涉到引脚52的尺寸的槽状切口。也就是说，壁170的不会干涉到引脚52的部分可以保留在引脚52的运动路径的任一侧上。
接下来，当沿着箭头82所示的方向移动滑盖106时，引脚52被移动到如图10B所示的位置。此时，引脚52与弹性接触片160接触且不会脱开。无止动功能的第二实施例适合于插座触点的数量较少且相邻插座触点之间的距离较大的情况，或者适合于驱动系统是实心的且插座外壳102与滑盖106之间的相对定位比较精确的情况。“驱动系统是实心的情况”是指例如通过在金属板上对树脂进行重叠注塑来形成滑盖106的情形，其中该金属板具有以阵列形式布置的许多从中穿过的孔。在采用这类构造的情况中，滑盖106具有一定的刚度，并具有很小的压缩变形；因此，定位精度非常高。
接下来将参照图12A、12B、13A、13B和13C来介绍根据本发明第三实施例的IC插座200。图12A和12B是IC插座200的局部放大的截面视图，其中图12A显示了滑盖206处于其初始位置中的状态，图12B显示了在滑盖106已被驱动并移动到其最终位置之后的状态。IC插座200的特征在于，插座触点222具有止动片266b，而且插座外壳202具有止动壁284。
图13A、13B和13C显示了在IC插座200中使用的插座触点222，其中图13A是平面视图，图13B是正视图，而图13C是侧视图。插座触点222类似于第二实施例中的插座触点122，其包括基座258；支脚部分262；以及弹性接触片260。在弹性接触片的远端通过类似于第二实施例的方式形成了展开的引导片266a。另外，在其中一个引导片266a的内侧上形成了止动片266b，其横跨过弹性接触片260之间的间隙。
如图12A所示，在插座外壳202中设有如上所述地构造的插座触点222。在空腔254之间的壁270的上表面上设有用来阻止引脚53运动的止动壁284。引脚53是IC封装50的引脚中的一个引脚，其并不用来建立电连接，这种引脚不可避免地会在IC封装50中形成。引脚53与插座外壳202的止动壁284协同操作以进行定位。在图12A所示的滑盖206的初始状态下，引脚52定位在形成于壁270内的切口278中。
在驱动滑盖206并使其从其初始位置将移动到的最终位置处，引脚52和插座触点222处于如图12B所示的关系中。在这个最终位置中，插座触点222的止动片266b阻止了引脚的进一步移动。另外，不用来建立电接触的引脚53紧贴着止动壁284，从而被阻止进一步移动。可以提供所需数量的止动壁284；因此，不存在将阻碍插座触点222的高密度布置的可能性。应当注意，止动壁284的突起高度可以是会干涉引脚53的任意高度。
在上文中已经详细地介绍了本发明的实施例。然而，本发明并不限于上述实施例。例如，在图13A、13B和13C所示的第三实施例中，插座触点222的止动片266b和止动壁284都可用作止动件。然而也可使用无止动功能的插座触点，并且引脚53的运动可通过止动壁284来阻止，从而进行定位。在这种情况下，如果有很大数量的引脚53，那么引脚53和止动壁284之间的协同操作可以保证充分的止动功能。然而优选采用具有止动功能的插座触点222，在这种情况下引脚53的数量较少。另外，滑盖孔和插座外壳的空腔的布置并不限于阵列。它们可以任何两维的形式如交错的形式来布置。
权利要求
1.一种针格阵列型集成电路插座，包括插座外壳，其具有许多个用于与另一电气装置的引脚相接触的插座触点，以及许多个以两维方式布置并用于将所有所述插座触点容纳在同一方位上的空腔；驱动部分，其用于使所述引脚沿着垂直于其插入方向的方向移动；和一对窄距间隔开的用于与已在垂直方向上移动的所述引脚相接触的弹性接触片；其中，在所述空腔中的朝向所述另一电气装置的壁上形成了切口，使得在垂直方向上相互毗邻的所述空腔彼此连通。
2.根据权利要求1所述的针格阵列型集成电路插座，其特征在于在所述弹性接触片对中的至少一个接触片的远端处形成了止动件，其用于防止所述引脚在垂直方向上脱开。
3.根据权利要求1所述的针格阵列型集成电路插座，其特征在于设置了止动壁，其可贴靠在不与所述插座触点形成电接触的引脚上。
4.根据权利要求1所述的针格阵列型集成电路插座，其特征在于所述切口在所述引脚插入方向上的尺寸大于所述引脚的插入深度。
5.根据权利要求2所述的针格阵列型集成电路插座，其特征在于设置了止动壁，其可贴靠在不与所述插座触点形成电接触的引脚上。
6.根据权利要求2所述的针格阵列型集成电路插座，其特征在于所述切口在所述引脚插入方向上的尺寸大于所述引脚的插入深度。
7.根据权利要求3所述的针格阵列型集成电路插座，其特征在于设置了止动壁，其可贴靠在不与所述插座触点形成电接触的引脚上。
8.根据权利要求3所述的针格阵列型集成电路插座，其特征在于所述切口在所述引脚插入方向上的尺寸大于所述引脚的插入深度。
全文摘要
一种针格阵列型集成电路插座，其中插座触点高密度地布置，并且可在不会阻碍插座触点的高密度布置的情况下进行集成电路封装的定位。该针格阵列型集成电路插座包括许多个用于与电气装置的许多个引脚相接触的插座触点；插座外壳，其中以阵列方式布置了许多个用于容纳插座触点的空腔；以及用于使引脚移动的驱动部分。各插座触点均具有一对窄距间隔开的用于与引脚相接触的弹性接触片。在空腔的壁中形成了朝向电气装置敞开的切口，使得在垂直于引脚的方向上相邻的空腔彼此连通。
文档编号H01R13/193GK1638209SQ20041006159
公开日2005年7月13日 申请日期2004年12月24日 优先权日2003年12月26日
发明者桥本信一 申请人:安普泰科电子有限公司