[发明专利]用于高频电连接的以导线段为基础的插入件

说明书

本发明涉及对置接触焊点的电连接的插入件领域，更确切地说，本发明涉及在要连接的两个电路的接触焊点之间使用插入件的适于芯片级或板级连接的微电子连接器领域。

包括集成电路这类部件的现代电子设备，一般使用互连装置和技术用于印刷电路板或其它组件的电互连。导体焊点或者接入导体焊点的组件的导线之间或者电路的经始线之间的互连，例如用焊接，可以几种方式实现。在这种情况下，在设备使用期限期间，组件或装置的去除、替换或测试是必须的，会经常用到一些适当的电连接器或分离器。

“焊盘网格阵列”(LGA)是这类连接的例子。其中，被连接的两个电路元件，每个有排列成行或成两维阵列的多个接触点。互连元件的阵列，已知的是“插入件”，被放在被连接的两个阵列之间，并提供接触点或焊点之间的电连接。

现有技术描述的LGA插入件，一般是由硬金属弹簧或金属化微粒制成的被插入到绝缘材料板内适当定位的洞阵列中的导电按钮。另一个现有技术的导电按钮完全由硬导线网任意缠绕或压缩构成。

已知的插入件还有，导电按钮或类似物，不是包括连续的绝缘薄膜，而通常是弹性体，它可包含统一分布或安放的金属的导线、微粒或片，或金属聚合物微粒，称为“非均质导电”薄膜，在这样的阵列中，导电元件形成密集的网，以至要连接的两个电路的导电焊点不能对齐。

当使用嵌入到聚合体基体的导电结构时，弯曲、扣紧、和该结构的压缩被说成是“在弹性的底座上”(S,Timosheoko,材料Ⅱ的强度，VanNostrand,普林斯顿，1956和S,Timosheoko和J,M。Gere，弹性的复原性的理论，McGraw-Hill，纽约，1961)。

许多这样现有技术的插入件，其共同的不足之处是，在合乎需要地维持低的全部接触力的同时，不能提供良好的电传导通路。换句话说，插入件的连接表面能施加不希望的高接触力，从而在配置在导电按钮、薄膜或载体内的导电元件产生对良好的电接触所必需的希望的定位接触力。

Dozier，美国专利号5,473,510，名称为“焊盘网格阵列插件/电路板装配及其构造方法”，说明了使用排列在插座中的压缩插座导体插针的连接电组件的焊盘网格阵列，当扭矩施加给连接配件的螺钉时，取决于插座厚度的排列限制了压缩性。

Mroczkowski等，美国专利号5,308,252，名称为“插入件连接器和接触元件”，披露了插入件的电接触设计。插入件的个体接触单元是压缩以产生电接触的“双-S”形金属片。

Grabbe，美国专利号5,653,598，名称为“减少自感的电接触”，描述了焊盘网格阵列连接器，包括用于电连接电路组件接触焊点的线圈弹簧的插件。在该弹簧插入件，节距是70密耳，按比例缩小非常困难。它还需要高插入力以及高成本，因为每个插入件连接的零件要单独制造和装配。该专利的类似系统的另一描述是1991年由发明人发表在AMP技术期刊，1卷，80-90页，文章题目为“高速数字应用的高密度电子连接器(微型插入件)”。

Grabbe，美国专利号5,228,861，名称为“高密度电子连接器系统”，在绝缘板上使用“X”形接触元件的阵列，其中“X”的臂端被向上或向下弯曲，以产生与接触焊点的接触。

Crotzer，美国专利号5,599,193，名称为“弹性电互连”和Crotzer等，美国专利号5,949,029，描述了基于Memphis,Tennessee的Thomas＆Betts公司销售的、名称为“金属化微粒互连”(MPI)的插入件系统的导电聚合体按钮。基于弹性体的MPI的缺点是接触力的放松超时，需要高插入力在要连接的电路的平面消除缺陷，并且用银片做基础，有相当高的成本，另外，  已知这种连接器在机械振动试验期间对间歇开放非常敏感。

在名称为“液氮应用的按钮接触”的文章中，Almquist描述了“绒毛按钮”连接器系统(见1989年电子组件和技术研讨会会议录，1989年，88页，IEEE第0569-5503/89/0088):“‘绒毛按钮’是镀金导线的圆柱体，在大多数情况下，铜/百分之二的银，直径50微米，形成适于产品应用的大小…。该按钮被插入到75毫米环氧树脂玻璃载体上的0.5毫米的洞内”。

Cinch连接器，Lombard,Illinois的Labinal Components and Systems,Inc的分部，上市了一种“绒毛按钮”连接器系统，商标“CIN::APSE”。几乎是坚硬的，它的缺点是高插入力，和高造价。成本一般比目前所期望的高5-10倍。