用于IC封装的压缩结构的制作方法

本公开涉及用于ic封装的压缩结构。

背景技术：

1、可商购获得的各种类型的电子设备的数量在过去几年急剧增加，并且新设备的推出速度未表现出减缓的迹象。设备诸如便携式计算设备、平板电脑、膝上型电脑、上网本、台式电脑和单体计算机、智能手机、可穿戴计算设备、存储设备、便携式媒体播放器、导航系统、监视器、电源适配器等已变得无处不在。

2、这些设备的功能同样大大增加。这继而导致这些电子设备内部的复杂性增加。这种复杂性的增加已经使用更大的部件诸如片上系统(soc)、系统级封装(sip)和其他类型的部件来实施。这些已经很大的部件也随着时间而变得相对更大。

3、这些大部件可通过印刷电路板、柔性电路板或其他适当衬底(其可统称为板)上的迹线彼此连接。在电子设备的制造和组装期间，这些部件可以通过焊接例如使用通孔、表面安装件或焊球接触件连接到板。

4、这些电子设备可能经历物理冲击。例如，电子设备可能掉落，电子设备可能被移动使得其撞击表面，或者物体可能掉落在电子设备上。这些和其他事件可能损坏部件和板之间的焊料连接件。这些损坏的焊料连接件可降低电子设备的功能性或者甚至使电子设备不可操作。

5、因此，需要用于保护电子设备中的部件和板之间的互连件免受由物理冲击导致的损坏的结构、方法和装置。为了节约资源，可能期望这些结构、方法和装置能够容易地制造。

技术实现思路

1、因此，本发明的实施方案可提供用于保护电子设备中的部件和板之间的互连件免受由物理冲击导致的损坏的结构、方法和装置。这些结构、方法和装置也可以容易地制造。由于相对于板施加到部件、相对于另一部件施加到部件、相对于另一板施加到板、或在这些结构和其他结构中的一者或多者之间施加的差动力，可能发生由物理冲击造成的损坏。

2、本发明的实施方案可以以至少三种方式防止这种损坏。首先，本发明的实施方案可通过消散或抵消由冲击事件引起的互连件上的破坏性差动张力来减少或防止损坏。即，来自冲击事件的能量可被抑制、吸收或消散。例如，本发明的例示性实施方案可以提供一个或多个可压缩支撑件，该一个或多个可压缩支撑件可以为板和部件提供相对于电子设备的外壳部分的机械支撑。可压缩支撑件可被预偏置或预压缩，以在部件和板之间提供差动压缩力。该差动压缩力可以抵消或减小由冲击事件引起的差动张力，否则该差动张力可以损坏互连件，诸如部件上的焊球或其他接触件。以这种方式，来自冲击事件的能量可以被可压缩支撑件消散或吸收，以防止对互连件和其他结构的损坏。这些可压缩支撑件可被定位在板或部件中的任一者或两者与外壳部分之间。

3、第二，本发明的实施方案可以通过减小部件和部件安装在其上的板之间的差动张力来减少或防止损坏。即，由冲击事件产生的差动张力可被抑制、吸收或消散。本发明的例示性实施方案可以在部件和板之间提供可压缩支撑件。例如，可压缩支撑件可以被定位在固定到板的承载结构和部件之间。可压缩支撑件可被预偏置或预压缩，以在部件和板之间提供差动压缩力。在冲击事件期间，该差动压缩力可以抵消或减小差动张力，否则该差动张力可以损坏互连件，诸如部件上的焊球接触件或其他接触件。以这种方式，来自冲击事件的能量可以被可压缩支撑件消散或吸收，以防止对互连件和其他结构的损坏。

4、第三，本发明的实施方案可将部件紧固到板以减小差动力，从而防止损坏。本发明的这些和其他实施方案可提供紧固结构以将部件紧固或固定到板，使得两者经历相同的物理冲击，从而减小所产生的差动力。

5、本发明的这些和其他实施方案可以提供一种具有安装到板的部件的电子设备。该部件可以通过可压缩支撑件物理地联接或以其他方式连接到电子设备的外壳部分。该可压缩支撑件可提供机械支撑，并且可抵消或减少由电子设备所经历的物理冲击引起的损坏力。

6、该部件可以通过可压缩支撑件以各种方式物理地联接或以其他方式连接到电子设备的外壳部分。例如，部件可以安装在板的第一侧上，并且一个或多个可压缩支撑件可以被定位在部件和第一外壳部分之间。该可压缩支撑件可被定位在板的第二侧与第二外壳部分之间，其中第二侧与第一侧相对。该可压缩支撑件可位于部件和第一外壳部分之间以及板的第二侧和第二外壳部分之间。第一外壳部分和第二外壳部分可以是同一外壳部分的部分或不同外壳部分的部分。

7、本发明的这些和其他实施方案可以提供一种具有安装到板的部件的电子设备。该部件可以通过可压缩支撑件物理地联接或以其他方式连接回到该板。可压缩支撑件可减小部件和板之间的差动力。可压缩支撑件可被定位在部件与附接到板的加载结构之间。

8、本发明的这些和其他实施方案可以提供一种具有安装到板的部件的电子设备。部件可以通过紧固结构固定或紧固到板。紧固结构可以减小部件和板之间的差动力。

9、本发明的这些和其他实施方案可以提供附加的结构以将部件牢固地固定到板。例如，粘合剂诸如环氧树脂可用于将部件的边缘或连接器固定到板。这些粘合剂可以形成所谓的边缘结合部。这些边缘结合部可与此处所示或由本发明的实施方案以其他方式提供的各种结构、方法和装置中的一种或多种结合使用。

10、在这些示例中，可压缩支撑件可以是易弯曲的、柔顺的、柔韧的、柔性的，或者以其他方式能够在力的作用下压缩或改变形状。可压缩支撑件可由泡沫诸如开孔泡沫、半开孔泡沫、半闭孔泡沫、闭孔泡沫或其他类型的泡沫形成。可压缩支撑件可由聚氨酯、硅酮、橡胶、聚碳酸酯或其他聚合物或弹性体形成。可压缩支撑件可被预压缩以改善冲击吸收。可压缩支撑件可由压缩泡沫或弹性体形成。可压缩支撑件可由导电泡沫形成以用于电屏蔽。可压缩支撑件的一个或多个表面可使用粘合剂、焊料、紧固件或其他材料附连到部件、板、外壳部分和其他结构。可压缩支撑件可使用弹簧或其他可压缩结构形成，其中弹簧可使用贝氏垫圈、锥形盘弹簧、锥形弹簧垫圈、盘形弹簧、杯形弹簧垫圈或其他此类装置来实施。可压缩支撑件可以是缓冲器或其他阻尼器，诸如线性阻尼器或旋转阻尼器。可压缩支撑件可使用这些部件中的一者或多者的组合来形成。可压缩支撑件可使用这些中的一者或多者以及一个或多个其他易弯曲的、柔顺的、柔韧的、柔性的、或以其他方式可压缩的结构来形成。可压缩支撑件可从板或部件延伸到外壳部分。可压缩支撑件可与另一结构(诸如柱)串联，其中柱和可压缩支撑件从板或部件延伸到外壳部分。

11、可压缩支撑件可吸收、抑制和消散来自冲击事件(诸如掉落)的能量。在本发明的这些和其他实施方案中，可压缩支撑件可由具有高应变率敏感性的低密度泡沫形成。可压缩支撑件可在组装期间被预压缩，以提供将衬底推向板的差动压缩力。虽然差动压缩力的存在在正常条件下不太可能损坏焊球接触件，但是差动压缩力可能损坏或扭曲电子设备的外壳部分或其他部分。使用具有高应变率敏感性的泡沫或其他材料可允许可压缩支撑件在正常条件或静态条件下提供低的差动压缩力，并且在冲击事件下提供较高的差动压缩力。在正常条件下较低的差动压缩力可以防止对外壳部分造成损坏或变形。在冲击事件期间较高的差动压缩力可以抵消较高的差动张力，这可有助于保护电子设备。

12、边缘结合部可有助于将衬底的边缘相对于板固定在适当位置。这可有助于将差动力转换为通常不具有破坏性的共模力。即，作用在板上的力被转移到衬底，并且作用在衬底上的力被转移到板，因为它们被固定在一起。可压缩支撑件连同边缘结合部的组合可减小板与衬底之间的差动张力，从而保护焊球接触件和电子设备的其他结构。

13、可压缩支撑件可具有各种横截面。即，可压缩支撑件可具有与部件、板或外壳部分形成接触的各种覆盖区(footprint)。例如，可压缩支撑件可具有正方形覆盖区、矩形覆盖区、圆形覆盖区、“l”形覆盖区、“u”形覆盖区或其他覆盖区。在本发明的这些和其他实施方案中，可以包括一个、两个、三个、四个或多于四个的可压缩支撑件。例如，单个可压缩支撑件可以环绕部件的芯片。单个可压缩支撑件可具有矩形、圆形或其他形状的覆盖区，其具有用于芯片的开口。

14、在这些示例中，紧固结构可以是弹簧夹(spring finger)或其他结构，其中弹簧夹可以附接到板并且包括弯曲部，该弯曲部使得弹簧夹能够在板的方向上在部件上施加力。可以使用一个、两个、三个、四个或多于四个弹簧夹来将部件紧固到板。例如，弹簧夹可以被定位在部件的每个拐角处。弹簧夹可以包括能够将两个或更多个弹簧夹接合到单个紧固结构中的接合部分。弹簧夹可以由非导电材料形成。弹簧夹可以由导电材料形成。弹簧夹还可以用于帮助散热。

15、在这些示例中，电子设备可为便携式计算设备、平板电脑、膝上型电脑、上网本、台式电脑、单体计算机、智能电话、可穿戴计算设备、存储设备、便携式媒体播放器、导航系统、监视器、电源适配器、远程设备或其他电子设备。该部件可以是片上系统、系统级封装、或其他类型的模块或部件。该板可以支撑若干个部件。该板可以是印刷电路板、柔性电路板或其他适当的衬底。可使用印刷在电子设备的结构(诸如壳体的一部分)上的若干条迹线来实施板。外壳部分可以是壳体或壳体的一部分、壳体或电子设备的其他部分的内部支撑件、支撑壳体的外壳、电子设备中的模块(诸如热模块)的外壳，或其他壳体或外壳部分。外壳部分可以是覆盖部件的盖或其他结构。在外壳部分是可打开或可移除的盖的情况下，可压缩支撑件可例如使用粘合剂、焊料、紧固件或其他材料或技术固定到衬底和外壳部分中的仅一者。粘合剂可以是环氧树脂、热活化膜、压敏粘合剂或其他类型的粘合剂。

16、在本发明的各种实施方案中，外壳、外壳部分、壳体、加载结构、柱、弹簧夹、可压缩支撑件以及其他非导电部分和导电部分可使用插入、注射、包覆成型或其他模制、3-d印刷、机械加工或其他制造工艺来形成。它们可由硅或硅树脂、橡胶、硬橡胶、塑料、尼龙、玻璃填充的尼龙、液晶聚合物或其他非导电材料或材料组合形成。所使用的印刷电路板或其他合适的衬底可由fr-4、bt或其他材料形成。在本发明的许多实施方案中，印刷电路板可由其他衬底诸如柔性电路板代替，而在本发明的这些和其他实施方案中，柔性电路板可由印刷电路板代替。

17、本发明的各种实施方案可包含本文所述的这些和其他特征中的一个或多个特征。通过参考以下具体实施方式和附图，可更好地理解本发明的实质和优点。在不同附图中由相同附图标记指代的项目可以指代相同或相似的项目。