本发明涉及转接器和集成电路(IC)插座,它们用于把电路元件和机械、电气接线端连接到诸如在印刷电路(PC)或绕线板上的外部元件上。 转接器和IC插座在“先进互连技术目录”第7号中有所描述。一般,它们由一个环氧玻璃底座组成,底座带有用来把印刷电路板和IC或其它电气元件作电气连接的插脚。它们可以用作为高密度插座、单列或双列直插式插座、电容退耦插座、混合插座、印刷板连接器、插脚网格阵列插座、J形引线、鸥翼及无引线转接器或插座。
一般,转接器和IC插座采用PC制造技术制作。简单地说,在两面有铜的环氧玻璃叠层板上钻出用于插入插脚的小孔,然后进行光刻,以形成所需要的电路。然后在孔中涂上铜,以提供与插脚之间的电气连接。最后将锡或金之类的金属涂在蚀刻后的铜上,以增强其焊接性能。这样,一个转接器就可以通过叠层板以及用机械方法固定在孔中的插脚和外部元件相连了。
在美国专利分类329/17CF、176M、176MF和176MP中进行的初步新颖性检索后找出了美国专利4,598,965号、4,504,105号、4,560,216号、4,278,311号、4,381,131号、4,379,139号和4,614,384号。但是没有一个专利揭示过下面所描述的模制引线底座的构思。
首先,本发明描述了一种适合用在转接器式插座中的引线底座的特征,所述转接器式插座适用于把电路元件和机械电气连接端,诸如在电路板上的元件和机械、电气接线端,与外部元件相连接。引线底座包括一个底座和一个电路,其中的电路由多个导电单元组成。导电单元由底座保持在一定位置上,在每一导电单元内包括一个区域,用于放置一穿过导电单元以将该单元与电路板电气相连的插脚。引线底座可以模制在塑料中,然后修剪,去除边框,留下在电气上相互隔离的各个单元。
与此相关,本发明描述了一种包括上述引线底座的模制引线底座,上述引线底座带有模制在引线底座周围的电绝缘材料,和在该材料中的开口,该引线底座适用于安装插脚,以将每个导电单元与电路板作电气连接;本发明还描述了包括上述引线底座的转接器或插座。
在一个较佳实施例中,模制底座还包括穿过开口插入引线底座的导电单元中的插脚。在另一个实施例中,两个导电单元之间电气连接了一个电容。该转接器或插座也可包括一个模制入转接器中地散热片。
在另一方面,本发明描述了一种引线底座,它包括一个适用于安装在一个转接器或插座的两个插脚之间的导电单元。该导电单元带有一个移去的桥区,该桥区将导电单元分成两个电隔离的区域,其中每个区域包括一个适用于放置穿过该区域以将该区域与印刷板作电气连接的插脚的区域。在这些区域之间可以接一个电容,在桥体从引线底座上移走后,将电隔离的区域作电容性耦合。
与此相关,本发明描述一种包括上述引线底座的模制引线底座,其中,在上述引线底座周围模制了电绝缘材料,材料中有开口,该引线底座适用于安装插脚,以将每一个区域与印刷板作电气连接;以及一种包括上述引线底座的转接器或插座。
模制引线底座还可包括插入该引线底座的一个区域的一个插脚;和电容性耦合两个区域的一个电容。
本发明还描述了一种生产模制引线底座的方法。该方法包括提供一个带有一个底座和一个电路的引线底座的步骤,其中,该电路包括多个导电单元,导电单元由底座维持在位置上,每个导电单元包括适用于放置穿过该单元以将该单元与印刷板电气相连的一个插脚的区域;该方法还包括将电绝缘材料模制在引线底座周围以形成带有位于该区域上的开口的模制引线底座的步骤。
在较佳实施例中,该方法还包括下列步骤:将金属涂到引线底座上以加强引线底座的焊剂附着特性;将一根插脚塞入模制引线底座的一个开口中;在模制步骤之前,提供一散热片,其中,该散热片相对于引线底座固定,其作用是将放置在模制引线底座上的电路元件所发出的热量散去;以及在模制步骤之后修剪引线底座的方法。
此外,本发明还描述了一种生产模制引线底座的方法。该方法包括以下步骤:提供一个引线底座,它带有适用于装在一个插座或转接器的两根插脚之间的一个导电单元,该导电单元有一个桥体,桥体有一个可移走的区域,以将导电单元分成两个电隔离的区域,其中,在该两个区域间可连接一个电容,每个区域包括一个适用于放置一个穿过该区域以将该区域与一印刷板电气相连的插脚的区域;以及在引线底座周围模制电绝缘材料,以形成至少在一个这样的区域上有一个开口的模制引线底座。
在较佳实施例中,该方法还包括下列步骤:移去桥区,在上述区域之间连接一个电容,从而使它们在电气上互连。
在另一方面,本发明描述了一种蛛状装置和使用该装置的方法。该装置适用于帮助将带有连接引线的鸥翼器件焊接到转接器上,该蛛状装置包括多个附着在一个上表面的细长脚,该细长脚从该上表面伸向该表面之下的一个平面,每根脚在对应于一根连接引线的位置接触该平面。在这种装置中,每根脚可以配置在一根不同的连接引线上,该脚适用于将一个向下的力加(作用)到这些连接引线上,以使每根连接引线能与转接器接触。
在较佳实施例中,每根脚的下表面包括一绝缘材料。
本发明提供了在功能上优于已有技术装置的转接器和插座。因为导电单元由一引线底座形成,该导电单元可以通过蚀刻或冲压一片金属而形成,所以,较之于已有技术装置,该导电单元可以较厚,从而电阻较低,电感较小。本发明也提供了一种用于制造这样的装置的成本较低而可靠的方法,因为容纳插脚的孔是在模制工艺中形成的,不需要钻孔,因为引线底座提供了与插脚足够好的电气连接,所以也不需要在孔中涂上铜。
这样生产出来的装置还可以把电容或芯片装在装置上表面之下,或者甚至能在装置的下表面上安装,这样,增大了芯片安装的密度,增强了这些芯片的物理可靠性。此外,本发明的工艺提高了最终的装置中插脚和电路的定位精度。能生产多层装置,开发一卷一卷地生产的潜力,在该种生产中,一卷导电材料可以连续通过冲压、喷涂、模制、元件插入、端子插入、小片焊接、引线焊接、附加盖子和组件插入等工位。
本发明还提供了一种生产装置的方法,该装置带有精确地对准排列的小孔,以更准确地连接插座和/或电路板。该方法不需要用陶瓷基底做印刷电路板,从而避免了用陶瓷基底制印刷电路板时热膨胀不一致的问题。该方法还使得这种装置的制作更快和更便宜,而且能形成其它特征,例如可以有托脚,以帮助器件或所安装的芯片的冷却,以及清除焊剂,还使得能方便地构造三维装置。此外,该方法能生产多层装置。
此外,在整个生产过程中可以用一柔软的绝缘带运载多个引线底座,以于自动化生产。
在另一个方面,本发明描述了一个用于将一个电路芯片的多个端子电气连接到一块电路板的转接器。该转接器包括多个对应于上述各个端子的引线插脚,和带有用于容纳每一引线插脚的小孔的一块绝缘板。该引线插脚包括一个焊剂覆盖层部分和一个从焊剂覆盖层部分延伸出的插脚,用于将该引线插脚通过摩擦配合固定在绝缘板上。
在较佳实施例中,在插脚插入绝缘板之前,沿着插脚可做出一个弯头,以将该插脚对准电路板上的插孔。焊剂覆盖层部分包括一个阶状部件和一个钩状部件,以使电路芯片的相应端子定位。
在另一个较佳实施例中,将一个接触插脚压入焊剂覆盖层部分的一个小孔和绝缘板的一个小孔中,从而将焊剂覆盖层部分固定到绝缘板上。与焊剂覆盖层部分电气相连的插脚被压入绝缘板的另一个小孔中。该绝缘板可以包括用于在电气上隔离相邻引线插脚的绝缘体间隔。
本发明的其它特征和优点在以下较佳实施例的描述以及权利要求中将更为明显。
以下将首先简短地介绍附图。
图1-9示出了一个转接器封装壳和一种用于支承引线底座的柔性绝缘带的各种视图和实施例。
图1是由一柔性绝缘带承载的一个转接器和一块移离该转接器的芯片的透视图;图1A和1B是该转接器和盖片的透视图;图1C是该转接器替换实施例的剖视图;
图2是一个引线底座的图示;
图3是转接器上表面的图示;
图4和5是图3中转接器分别在截线A-A和B-B处的剖视图;
图6是一块散热片的图示;
图7是转接器上表面的图示;
图8是一个在其导电单元之间具有模制绝缘塑料的引线底座的图示;
图8A是图8中引线底座的侧视图;
图9是一个转接器的分解剖视图;图9A是该转接器替换实施例的下表面的图示;
图10、10A和10B是适用于安装J形引线芯片的转接器的剖视示意图;
图11-16示出一转接器的另一实施例;
图11是该转接器和一个电容部分分解的透视图;图11A是图11中所示转接器的部分底面的透视图;
图12是插座顶视图;
图13、14和15是图12中插座分别在截线C-C、A-A和B-B处的剖视图;图14A是图12所示A-A处的转接器部分底面通过图14中截面线D-D处的图示;
图16是一个引线底座的图示;
图17-17C示出一多层引线底座插座的各个方面;
图17是一个多层引线底座插座的图示;
图17A是图17插座中三个引线底座及相关的环形焊剂圈的透视图;
图17B是图17中连接器在截线B-B处的部分分解剖视图;
图17C是表示图17中的连接器与一印刷电路板连接的图示;
图17D是图17B中截线A-A处的剖视图;
图18、18A和19是穿过一根插脚和相应的环形焊剂圈的纵向剖视图;
图19A是焊剂和与一引线底座相连的插脚的剖视图;
图20示出连接LCC的转接器;图20A是图20中截线A-A处的剖视图;
图21-21D示出一配有引线插脚的转接器的各个方面;
图21和21B是带有引线插脚的该转接器的俯视和侧视图;
图21A是一根引线插脚的透视图;
图21C是引线插脚的一替换实施例;
图21D是一引线插脚的另一实施例;
图22-22D示出补偿在一转接器底板上错开的小孔的引线插脚的各个方面;
图22和22A是行将插入一转接器上相邻行列的小孔的引线插脚的透视图;
图22B是该转接器的部分剖视图,示出压力配合入该转接器的一个小孔内的引线插脚;
图22C是压力配合入一转接器相邻行列小孔中的引线插脚的顶部剖视透视图;
图22D是压力配合入一转换器相邻行列小孔中的引线插脚的底部剖视透视图;
图23-23C示出适用于将一鸥翼芯片紧固到一转接器上的一蛛状装置的各个方面;
图23是固定在一芯片和转接器之上的该装置部分剖开的透视图;
图23A是一蛛状装置的替换实施例;
图23B是适用于安装鸥翼芯片的一转接器的剖视图;
图23C是安装在转接器上的一鸥翼芯片的部分剖视图;
图24是该鸥翼芯片装置的一根脚的部分剖视图;
图25-25E示出表面安装的转接器插座的各个方面;
图25和25A是一转接插座的俯视和仰视图;
图25B和25C是固定在一转接器插座上的引线插脚的剖视图;
图25D是一转接器插座的剖视图,示出通过一接触插脚固定到转接器插座上的一引线插脚;
图25E是安装在一转接器插座上的一鸥翼芯片的侧视图。
参见图1,转接器10配备了一系列导电铜单元12,导电单元12从转接器的外边沿14延伸到其内边沿16。导电单元12模制在电绝缘材料18之中。材料18有一个上表面20和一个下表面22,一般,材料18是长链聚合物或环氧树脂。转接器10上还设有小孔24,小孔从上表面20穿至下表面22,并被导电单元12部分地阻断(见图4)。插脚26压配合入小孔24中,并焊接固定,与单元12形成电气连接。散热片和芯片载体28位于内边沿16的导电单元12之下。这样,当芯片如箭头32所示放置在转接器10中后,载体28能将热量从芯片30散开。在封装过程中,散热片28与芯片30由导电单元12和散热片28上的绝缘膜27隔开。芯片30有导电单元34,其位置与处于转接器10内边沿16上的导电单元12相对应。芯片30正确地定位后,每一对对应导电单元34和12由引线焊接机焊接在一起,以分别将每个芯片的端子34与转接器10中的每个插脚26作电气连接。
参见图1C。在另一个实施例中,转接器10模制成上表面20围绕住每个小孔24。
参见图1A和1B,转接器10配备了两块盖片37、39和RTU绝缘球(未画出)。这些能保护集成电路(IC)芯片30免遭损坏(盖片37)或保护芯片和转接器都不受损坏(盖片39)。小盖片37对于在保护IC芯片30的同时允许作转接器的电路测试特别有用,因为在插脚26的底部连到一个电路后,从上表面20仍能接触到插脚26。小盖片37中的开口37A允许将RTU绝缘球置放在芯片30上,以更快地固化。
参见图2,图中示出了一个适合于形成图1转接器的引线底座38。该引线底座由一个正方形底座40组成,每边宽度A约为1.4″,导电单元12即附在其上。底座40中有小孔42,用于在模制和附着于绝缘膜27以制成转接器10时对引线底座进行定位。每个导电单元12有一个直径约为0.046″的小孔44,一个插脚26将固定在小孔中,以形成转接器10。利用模子在各个导电单元12的间隔12A中充满电绝缘塑料。每个导电单元12的内部阴影段46和小孔44周围的区域涂以金,距离约为0.06″。内部插脚孔组44与外部插脚孔组隔开约0.1″,也可能更小,例如0.05″。该图是按比例画的,其它尺寸可从图中得到。
参见图2和3。图中显示了在绝缘膜27上的转接器10的平面图。绝缘膜27可以是聚酯薄膜或者开普顿(KaptonTM)薄膜,沿着薄膜的每一边可形成扣齿孔27A,用以在自动系统中啮合驱动轮的扣链齿,由薄膜27携带着引线底座和散热片,通过流水组装操作,形成一卷卷最后的转接器。这种卷起来的转接器便于安全运输,便于分发使用,转接器的封装也比较便宜。在使用前,从开普顿膜片区域27剪下由虚线47示出的内正方形区域。
参见图4,转接器10每边宽度E(见图3)约为1.1,它由引线底座38在修掉边框40后形成。插脚26穿入绝缘材料18的小孔24和引线底座38的小孔44中固定。这些插脚压配入小孔24之中,并在这些孔中与导电单元12接触。作为每个插脚26的一个整体部分的凸缘49防止插脚26弯曲时在导电单元12上产生应力。每个导电单元12都与一个插脚26在电气上相连。通过直径约0.082″的开口48,在小孔44处,插脚26也可以由焊料48焊接到导电单元12上。通过粘结到导电单元12和散热片28上的绝缘膜27,散热片28固定在导电单元12的引线连接区域46之下。插脚26是长度H约为0.25″的可以被电路元件的印刷板或插座中的小孔容纳的实芯细杆。
参见图5,图中显示了转接器10底面上深度G约为0.05″的托脚52的位置。这些托脚用来保证转接器10在使用中正确定位。也就是,转接器10的插脚26插入一块印刷板中后,转接器10的底面(较低的面)51将高出印刷板的上表面0.05″。
参见图6和7,散热片28,同时也作为装芯片30的底座,有四个直径约为0.032″的小孔58。这四个小孔58用于在制造过程中将散热片28相对于引线底座38定位。小孔58可用来将散热片28附着在绝缘膜27上,薄膜27的另一面则附着引线底座38。散热片28最好为正方形,以便在成本较低的情况下提供较大的表面区域。缺口56形成于散热片每一边的中心部分,以便在散热片28被模制在转接器10中时,帮助将散热片28锁定在位置上。
引线底座38由厚约0.006″的1/2硬度的102铜合金(如果用于双面引线底座,为获得较大的机械强度和改进的电学特性,厚度可用0.012″)构成。在一个12″×16″的金属上,制成一套引线底座,各个引线底座隔开0.012″宽的间隙。引线底座可以用侧向刻蚀系数(速率)为0.002″的标准刻蚀技术制造,或者也可以由一张金属薄片冲压而成。最好在引线底座的焊接位置涂上至少0.0002″厚的酸性光亮锡,在区域46(与芯片的连线在此形成)涂上至少0.0001″厚的镍和0.00005″厚的金。
参见图8和8A。各个导电单元12之间的间隔内用一个模子(未画出)来填以电绝缘的塑料。最好,该模子沿引线底座38的内边沿16有凸出部分。然后,把一根塑料管43穿过内边沿16,采用传统的模制工艺,通常称为第一模制工艺,把绝缘材料注入间隔12A中。除去沿着内边沿16多余的塑料45,把引线底座38置放在开普顿薄膜27上。利用小孔42正确地将引线底座对准,将引线底座38与薄膜27的孔47中心对准(见图3)。将作为粘结剂层的开普顿薄膜27和引线底座38加热,熔化粘结剂,以将引线底座38附着在开普顿薄膜27上。制作工艺中接下来的步骤称作第二模制工艺。在这个步骤中,散热片28附着到引线底座38上,绝缘塑料模制在引线底座38、薄膜27和散热片28的周围。
散热片28采用具有0.002″侧边蚀刻系数(速率)的标准蚀刻技术,从厚度约为0.02″、1/2硬度的110E.T.P.铜合金制成,或者通过冲压而成。它们在一个12″×16″的薄片上制成,片与片之间有0.05″的间隔。铜上涂上至少0.0002″酸性光亮锡,在小孔58周围的焊接处涂上至少0.0001″镍和0.00005″金。
利用一个模子将引线底座38和散热片28模制入电绝缘塑料LCP中,该模子在引线底座38的小孔44之上和之下有突出部分,利用这些突出部分把引线底座的小孔42及散热片28的小孔58保持在适当位置。为了将导电单元与散热片电绝缘,允许在散热片28和导电单元12之间的区域充以塑料。或者,可在第二模制工艺之前,在散热片28和引线底座38之间设置电绝缘开普顿薄膜。此外,模子防止了塑料在散热片上、转接器的内边沿之内以及各导电单元12的内外边沿附近的区域堆积起来,如图3所示。
在模制后,引线底座38的框座40与导电单元12电隔离,以便能够进行测试,以测试各导电单元12的电独立性。在各个导电单元12上冲去一小段,留下薄膜27的网状片以支撑引线底座38,由此将底座40与导电单元12隔离。然后插脚26穿入各个小孔24和44,分别如图2和3所示。每根插脚依靠摩擦配合固定在位置上,并且焊接以与导电单元12相接触。或者,在插入插脚之前,利用一根测试插脚进行电气检验。最后,芯片30和盖片37放置在散热片28上,并粘结定位。上面描述的一卷卷制作方式的一个优点在于,做成的转接器可以在薄膜27上时就能进行电气连续性的测试。坏的转接器可从薄膜27上除去,而其它转接器则继续做下去。
在图9和9A所示的一种替代方法中,引线底座38和散热片28是单独模制的,然后通过在散热片28周围模制出突出部分28A而连接在一起。图中还示出了一块盖片68,用于置放在芯片30之上,以防止芯片移动,并保护它不受环境因素影响。
上面描述的制造方法可以用来生产所述转接器之类的装置,也可用于生产大多数现有的转接器和插座,例如,前面提到过的“先进互连”中所描述的那些转接器和插座。特别是,该方法可用来制作用于芯片表面安装的转接器、用于封装芯片的塑料模制插脚网格阵列、电容去耦插座、无引线芯片载体,实际上,几乎任何电路都可用上面描述的方法模制。这种方法也可用来生产由一个引线底座形成的带有导电引线的装置,导电引线可沿着模制的塑料弯曲,贴在转接器的外边沿表面,而不是转接器的上表面。这样生产出的装置可以用与相应的已有技术装置一样的方式使用。
其它实施例也是在所附权利要求范围之内的。例如如图10所示,转接器可以这样构造:让导电单元12暴露出足够的部分,以便焊接到一个J形引线芯片载体72上。这样,芯片72的J形引线72就电气连接到导电单元12上,然后通过插脚26连到一块印刷板。在图10A和10B中显示了转接器的另一个实施例,该转接器带有侧壁74,侧壁74防止了J形引线接触到一个以上的导电单元12,防止了焊剂从一个导电单元扩散到另一个导电单元上,还能对焊点进行检查。采用上面描述的本发明的方法,很容易就能构造出能够容纳芯片上其它形状的引线的转接器。
参见图11。在图11的部件分解图中显示了一个双列直插式IC插座100。插座100中有一个模制入电绝缘材料聚乙烯纤维(C130U.L.的94V-O)中,该材料带有小孔106(直径约为0.057″),插脚107、108插入该小孔中。引线底座102上有两个直径约为0.056″的插脚孔110,插脚108穿过这两个小孔。当插脚108完全插入转接器100后,它就接触引线底座102(如图12、13所示)。每根插脚顶部有一个空心区111,IC双列直插式封装(D.I.P.)或其它电路元件可以连到这个空心区。另外,还提供了一个带有区域113、114的片状电容器112,在电容112放置在接收孔118中后,区域113、114,通过分别接触引线底座102的端部120和122,将引线底座102的两个区域115和116在电气上相连;突出部分117适用于使电容片112对准定位,以防止电容片112在焊接中歪斜或偏离中心;在插座100下表面的狭槽119(图12)是形成该插座的模具中的一根横条形成的,这根横条防止了引线底座102因流进模具的塑料而被弯曲。
参见图11A,图中详细示出了插脚孔110周围的区域。引线底座116的一侧暴露在空气中,因而可以用一个支持工具把插脚108固定在位置上,并且可以很方便地检查这儿形成的任何焊点。
参见图12到14。长度约为0.3″,而顶部、体部和尾部直径分别为0.072″、0.52″和0.020″的插脚108在阴影区124与引线底座102形成电气接触。这些插脚2通过引线底座102和电容112相互连接,如图15中所示。图13、14和15分别是图12中截线C-C、A-A和B-B处的剖视图,图14A是图14中截线D-D处的剖视图。
在图16中显示了引线底座102最初的东西。该引线底座在区域115和116之间有一段桥体130。在模制引线底座后,这段桥体被除去,而用电容112对这两个区域作电气连接。引线底座102是用厚度为0.015″、涂有0.0002″酸性光亮锡的硬度为1/2的铜合金制成的。其长度J约为1″(图是按比例画的)。引线底座115中还有两个开口121,它们有助于模制引线底座115。
插座100的制造与上述转接器10类似,它是把引线底座102放置在一个模具中,在合适的位置上形成小孔106。然后就从模具中取出塑料部件,接着割去桥体130,把电容112焊入引线底座102中。然后将插脚108塞入小孔106和110中。用类似的过程,把可能刻花的插脚107塞入余下的小孔106中。
采用上述方法也可以生产多层装置。将有恰当形状的引线底座彼此相叠,各底座之间彼此由一层开普顿膜进行电隔离,然后放在一个模具腔中,生产出一个模制的多层引线底座。通过模制后在相邻电路间打出一个隔离孔,也可以在一个平面上形成三个或更多个电路。
例如,参见图17到17D。转接器200带有三组插脚200组成的一个阵列及相应的引线底座204、206和208。这些引线底座至少分别带有一个小孔210、212和214,小孔的尺寸大小正好能与插脚,例如插脚216、218和220压力配合。引线底座206、208上还有小孔222,其大小设计得使接触其它引线底座的插脚不能与该引线底座接触。引线底座被封装起来,使得仅小孔210、212和214周围引线底座的导电材料伸入转接器的小孔中,这样就可以和插脚216、218和220接触。带有较大的孔的引线228、230由形成转接器的封装材料覆盖住,以将穿过较大孔的插脚与周围的导电材料隔绝。图17D是图17B中截线A-A处的剖视图,图中示出了锁定到引线230的插脚220的刻花部分。
由于设置了环形焊剂圈,方便了上述引线底座和插脚与其它计算机硬件的连接。例如,上述插脚配备了环形焊剂圈224,焊剂圈套在引线底座204、206和208的引线226、228和230上,并可固定在环槽232中。利用环形焊剂圈224将引线底座的引线226、228和230焊接到印刷电路板234的引线上。端部226、228和230穿入电路板234上的配合孔,并且预成型焊剂圈套入槽232上之后,把整个转接器和电路板放进一个炉子,以熔化焊剂。另一种形式(图17C)是在电路板237的上表面236上形成焊剂连接物。可在进行表面安装时,在端部226、228和230放置到电路板的相应焊点上之前,将环形焊剂圈224固定在槽232中。或者,引线可用波焊的方式焊接。最好用托脚52将转接器200提高,离开电路板237。
参见图18至20。图中示出了各种类型的焊剂连接物。在图18中示出了一种带有第一部分240和第二部分242的环形焊剂圈238,第一部分240的内径较第二部分242小。加在插脚246上的向上的力通过台肩250作用时,较小的部分240嵌入插脚246的一个槽244中。槽244之下较低的表面248,其直径比台肩250的直径小。
参见图18A,图中示出了用上述环形焊剂圈焊接插脚的情况。环形圈238(图18)在槽272处附着在插脚270上。然后这个组合件放入一个处于第一温度的烘箱中,使得焊剂沿着插脚270上的凹槽(未画出)流过小孔280,使插脚270与转接器282电气相连并加以密封。然后,在位于转接器278插脚276下面部分加上一个第二环形焊剂圈274。将该组合件放入处于某一温度的烘箱,该温度使得环形圈274中的焊剂熔解流动,而环形圈238的焊剂则不熔解,从而将插脚276与转接器278相连。把插脚270的公端284放入插脚276的母端286,将插脚270和276相连。插脚276带有金属簧片288,它能防止端子284离开端子286。焊剂不流到公插脚284上。
参见图19和19A。在挤入LCC转接器(PKG)的插脚294的一个槽中后,对环形焊剂圈290加压而形成一个较低的脊292。然后通过将环形焊剂圈290熔化到引线底座296上,将插脚294焊接到引线底座296上。
在本发明的转接器的其它实施例中,还可电气连接一个无引线芯片载体。例如参见图20和20A。图中转接器300带有一个有引线302的引线底座。通过将焊剂305放在槽306中并使之熔化而将引线302连到一个带有电气端点304的无引线芯载体(JEDEC B、C和D)上。
利用“引线插脚”,而不用引线底座,也可以形成本发明的转接器。引线插脚提供了引线底座的导电单元,同时也提供电连接的插脚。这样,引线插脚具备了引线底座的许多优点,另外,能从模制塑料制作转接器,插脚和有关元件可以在以后插入模制塑料中。这些模制塑料转接器可以配备偏心突起物,以及防止两引线插脚之间的电气接触的隆起物。此外,转接器模制时,插脚的插孔可以是任何需要的图案,它们可以是标准的小孔图案,也可以是任何特殊用途所需的新图案。例如,鸥翼器件可以连到由引线插脚和模制塑料形成的本发明的转接器上。
参见图21。图中示出了一个用于安装一鸥翼电路的转接器310。转接器310包括一个厚约0.62″的树脂玻璃叠层片312,叠层片上带有直径近似为0.018″的钻出或压出的孔314的阵列。小孔314安排得构成用于安装电路的引线脚的引线316不互相重叠。在叠层片312上可形成模制的棱,以有助于将引线316分隔开来。
参见图21A和21B,图中示出一个用于形成转接器310的引线316之一的引线插脚318。引线插脚318是沿着颈部320压配合进入叠层片312中的。台肩322作为一个阻挡器。引线插脚318插入叠层片312之后,将阶状焊剂覆盖层部分324顺着箭头326指示的方向弯曲,形成引线316。因为覆盖部分的阶状部分324形成用于紧抵芯片的一端的阻挡壁327,它用来将芯片保持的位置上。在图21D中示出了一种替换的阶状焊剂覆盖部分325。这种类型的焊剂覆盖部分用作为叠层片312每一侧的端部引线。如果需要,引线316可以用开普顿或环氧树脂粘到叠层片312上。引线插脚可以通过冲压或蚀刻工艺制作。
参见图21C,在另一个实施例中,阶状焊剂覆盖部分324制造出一个钩状端328。
叠层片312的每一侧有三排引线插脚318。沿着叠层片312的一侧的三排图中标为R1、R2和R3。压在中间一排R2的引线插脚318在插入叠层片312之前最好预先弯曲,形成弯头,使得从叠层片312上伸出的引线插脚318的间隔相等,约为0.100″,如图21B所示。最好让引线插脚318在叠层片312之下伸出0.160″。
参见图22到22D。图中示出了在一个替换实施例中用于插入形成于环氧玻璃叠层片332中的偏移行列小孔331中的引线插脚330。引线插脚330包括一个扁平的焊剂覆盖层部分334,在插入小孔331后,覆盖层334沿着箭头336指示的方向弯曲。可用环氧树脂或开普顿来将覆盖层334粘到叠层片332上。在覆盖层334之下的钩状物338插入小孔331后(图22B)用摩擦配合与叠层片332密合。沿一排小孔331的引线插脚330有一个肩形挡块340,它移动插脚330的端子,从而补偿了小孔331的偏位,与相邻行列中的插脚的端子对齐。
参见图23和23C。为了帮助将鸥翼芯片420焊接到一个转接器422上,采用了一个蛛状装置424。鸥翼芯片420带有连接引线426,引线426要焊接到引线底座430的引线428上。转接器422在各根引线428之间带有脊432,以防止引线短路。在蛛状装置424和连接引线426之间,放了一层开普顿433,它阻止了金属弹性蛛状脚434与引线426的直接接触。这层开普顿可以由直接附在每条蛛状脚434端部的一层开普顿436或其它适合绝缘体,例如环氧树脂胶所代替,如图23A所示。每根连接线426上面放了一片开普顿,然后,一条蛛状腿与该开普顿接触。蛛状装置424由一种弹性材料,诸如不锈钢构成,因而,加在其上表面440上的压力能传给腿434,将压力直接向下作用在位于其端部442的引线426上,如箭头444所示。这样,引线426不会张开而与引线底座430脱离接触,或者移动而碰到相邻的引线。这样该蛛状装置424就保证了鸥翼引线与引线底座上导体的接触。开普顿层可以由喷涂、遮盖或浸渍在蛛状腿434端部上的绝缘油漆代替。
参见图24,蛛状腿448沿其长度方向分叉,它是用来将蛛状装置424保持在印刷线路板(未画出)上的。上部钩状物450和下部钩状物452形成于腿448的两边,上下钩状物之间隔着一个长度与印刷线路板的厚度相等的颈部453。当腿448插入印刷线路板的一个孔中时,下部钩状物452被相向压缩,并压紧在印刷板的底部。如要将蛛状装置424从印刷线路板上脱开,则将上部钩状物压在一起,从而脱开下部钩状物452。蛛状装置由沿着装置边缘的钩道454增强之。
图25和25A中示出了由引线插脚和模制塑料形成的转接器的另一个例子,图中示出了一个安装在表面的转接插座500的俯视及仰视图。该转接插座500包括引线插脚502,插脚装在一个模制塑料绝缘体板上。引线插脚502沿着插座500的每一侧的三排安装。各排相互错开,使得引线插脚502的每个端引线504与相邻引线保持电隔离(如图25A所示)。绝缘材料的桥体(未画出)可以模制在引线插脚502之间,以保持每根引线插脚的电独立性。
参见图25B至25D。引线插脚502的钩状物506通过摩擦配合与绝缘体512中的小孔510密合。引线插脚502可以用标准冲压或蚀刻工艺制造。小孔可冲出,或者在绝缘体502的制造过程中模制而成。引线插脚502的带有一个小孔516的焊剂覆盖部分514被弯曲以与绝缘体512中的相邻的小孔518(图25D)对准。将一个接触插脚520如图25D中箭头522所示压入小孔516和518,由此将焊剂覆盖部分514的小孔516保持在位置上。接触插脚520最好涂上金,以增强电接触。接触插脚520带有指状部件521,用来夹紧公端部件(未画出)。小孔516在其底部最好有一个模制出的隆起物523。在接触插脚520插入后该隆起物523使指状物521稍稍张开。张开的指状物521使得能用较少的力将公部件更深地推入接触插脚520中。在引线插脚502牢固地装在绝缘体512上后,端引线504如箭头524所示朝绝缘体512的外边沿弯曲。
参见图25E,图中示出了装到一个转接器526的鸥翼芯片524的例子。转接器526有端部插脚528,它从转接器526朝下伸展,固定到接触插脚520中。端部插脚528也可以焊接到接触插件520上。从而,每个端引线504与鸥翼芯片524的端子530电气相连。
上面描述的转接器有几个优点。转接器使得能将一块印刷线路板焊到一个插座上,然后将安装在一个转接器上的鸥翼芯片插入该插座。插座的端子可为鸥翼芯片特别设计。
其他的实施例也在下列权利要求的范围之内。例如,引线插脚可以连到一块芯片的引线上,从而导电元件可以电气连接到印刷线路上。