CN1197211C

CN1197211C - Ic插座

Info

Publication number: CN1197211C
Application number: CNB011409134A
Authority: CN
Inventors: 白井浩史; 安部慎太郎
Original assignee: TEISHINA ELECTRONICS AMP CO Ltd
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: CN1347174A; DE60126385D1; KR20020025738A; TWI231073B; JP3469187B2; DE60126385T2; SG101486A1; EP1193803B1; US20020039854A1; EP1193803A1; US6425771B1; KR100792306B1; JP2002110306A

Abstract

本发明公开了一种IC插座，可通过减缓外壳和电路板热膨胀系数不同而防止焊接裂化和翘曲，且不降低外壳强度。具有底部并从外壳(20)上表面向下表面延伸的第一狭缝(50a)形成在管脚触点接收开口(32)的预定排之间，而其中，管脚触点接收开口(32)形成在排列成矩阵形式的触点压装部分接收孔(31)的上表面中，该接收孔穿透外壳(20)的上表面和下表面。而且具有底部并从外壳(20)下表面向上表面延伸的第二狭缝(50b)形成在焊珠接收开口(34)的预定排之间、没有形成第一狭缝(50a)位置处，而焊珠接收开口(34)形成在触点压装部分接收孔(31)的下表面中。

Description

IC插座

技术领域

本发明涉及一种IC插座，用于将具有排列成矩阵形式的管脚触点的管脚格栅阵列(pin grid array)(PGA)型的IC(集成电路)连接至电路板。

背景技术

用于将具有设置成矩阵形式的管脚触点的PGA型的IC连接至电路板上的IC插座通常具有多个触点，从而该插座通过同时加热连接到触点上的焊珠而焊接到电路板上。

含有玻璃纤维的环氧树脂通常用作形成电路板的树脂，并且诸如聚丁烯对苯二酸盐(PBT)的绝缘树脂通常用作固定触点的外壳的材料。然而，由于上述两种树脂具有不同热膨胀系数，会在IC插座安装在电路板上之后将载荷施加到焊珠上，从而可能产生焊接裂化，导致IC和电路板之间电中断。

此外，由于热膨胀系数的不同，在连接体和板中倾向于产生翘曲。当由于翘曲而应力施加到被焊接的部分时，可能存在导电可靠性恶化的风险。所以，为了解决这些问题，公开的日本专利第62-37887号公开了为外壳提供热膨胀/收缩减缓部分的技术。根据上述发明内容，如图6A所示，提出交替地形成狭缝150a和具有与狭缝150a相同深度的狭缝150b，狭缝150a从外壳120一壁朝向外壳内部延伸，而狭缝150b从外壳120另一壁朝向外壳120内部延伸。该专利还提出了在触点130预定排之间形成大于触点130直径的长孔151，如图6B所示。

根据该提议，由于外壳和电路板热膨胀系数之间的不同被减缓以降低焊珠的负荷，所以焊接裂化难于发生。此外，连接器和板的翘曲也难于发生。

然而，根据上述提议，由于狭缝150a、150b和长孔151穿透外壳120上表面和下表面而形成，所以不能保证外壳120的强度。此外，由于在模制外壳120时难于使作为模塑材料的合成树脂流动，所以难于制造所需形状的外壳。

发明内容

因而，本发明的一个目的是提供一种IC插座，其中可以通过减缓外壳和电路板热膨胀系数的不同而防止焊接裂化和翘曲，而不降低外壳的强度。

为了解决上述问题，权利要求1的发明内容涉及的是一种IC插座，其中触点压装部分接收孔排列成矩阵形式，所述接收孔延伸到外壳的上表面及下表面，触点的压装部分接收孔在其内接收触点的压装部分，以用于将IC连接到电路板上，并且管脚触点接收开口形成在所述触点压装部分接收孔的上表面中，管脚触点接收开口用于在其中接收所述IC上的管脚触点并且大于所述触点压装接收孔，焊珠接收开口形成在所述触点压装部分接收孔的下表面中，焊珠接收开口用于在其中接收焊珠以用于连接到所述电路板上并且大于所述触点压装接收孔，所述IC插座的特征在于：具有底部并从所述外壳的所述上表面向所述下表面延伸的第一狭缝形成在所述管脚触点接收开口的预定排之间，以及具有底部并从所述外壳的所述下表面朝向所述上表面延伸的第二狭缝形成在所述焊珠接收开口的预定排之间、未形成有所述第一狭缝的位置处。

在权利要求1所述的本发明中，通过在外壳上表面形成的管脚触点接收开口的预定排之间形成第一狭缝，并通过在外壳下表面形成的焊珠接收开口的预定排之间形成第二狭缝以便彼此不予重叠，外壳和电路板之间的热膨胀系数的不同可以被减缓，以防止焊接裂纹和翘曲。

此外，通过提供具有底部的第一和第二狭缝，可以保持外壳的强度，并在模制壳体时可有效地使形成外壳材料的流动平滑。且权利要求2所述的本发明涉及权利要求1中所述的IC插座，其中，第一狭缝形成得比第二狭缝浅。

在权利要求2所述的本发明中，通过使第一狭缝比第二狭缝浅，可有效地防止由于形成外壳的材料在外壳上部和下部中分布不均匀而造成的外壳翘曲。

附图说明

图1示出了根据本发明的IC插座，图1A是平面图，图1B是前视图，图1C是右侧视图；

图2示出了图1A所示IC插座的后视图；

图3示出了根据本发明的IC插座，图3A是图1A中除去了滑块的局部放大的平面图，图3B是图2中IC插座的局部放大后视图；

图4是除去了滑块的沿图1A中的线4-4剖开的局部放大的剖视图；

图5示出了用在本发明IC插座中的外壳，图5A是平面图，图5B是前视图，图5C是右侧视图，而图5D是后视图；

图6示出了传统外壳，图6A是传统外壳一个示例的平面图，图6B是传统外壳另一个示例的平面图。

具体实施方式

现在参考附图对根据本发明的一个实施例进行描述。图1示出了根据本发明的IC插座，图1A是平面图，图1B是前视图，而图1C是右侧视图。图2示出了图1A所示IC插座的后视图。图3示出了根据本发明的IC插座，图3A是除去了滑块的局部放大的平面图，图3B是图2中IC插座的局部放大后视图。图4是除去了滑块的沿线4-4剖开的局部放大的剖视图。图5示出了用在本发明IC插座中的外壳，图5A是平面图，图5B是前视图，图5C是右侧视图，而图5D是后视图。

如图1-4所示，根据本发明的IC插座包括：外壳20，其中由焊珠3连接到电路板(未示出)上的多个触点30以矩阵形式排列；滑块40，可在外壳20上表面上向左及向右滑动(见图1A)并且承载IC(未示出)；以及工具插孔41，用于在其中接收用于驱动滑块40向左及向右的工具(未示出)。

现在，如图5A-5D所示，外壳具有通过模制绝缘树脂如PBT而形成的大致长方形形状。在外壳20前壁及后壁22的每一个上(见图5A)，向左及向右以一预定距离形成有两个凸起23。在外壳20的右壁24上，出入口部分(gate portion)21用于倾注模制材料。在IC插座1连接到电路板上之后，出入口部分将通过断开而除去。

如图4所示，用于连接到电路板上的多个触点30布置成矩阵形式，其中触点穿过外壳20的上表面和下表面之间并且压装进其中。在用于其内接收触点30的压装部分30a的触点压装部分接收孔31的上表面中，用于其内接收在IC上形成的管脚触点(未示出)的管脚触点接收开口32被形成得比触点压装部分接收孔31宽。在触点压装部分接收孔31的下表面中，用于其内接收用于连接至电路板上的焊珠33的焊珠接收开口34也被形成得比触点压装部分接收孔31宽。

此外，如图5A所示，在形成在外壳20上表面中的管脚触点接收开口32的预定排之间，至少在触点30压装的区域上，向左及向右形成了多个具有底部的第一狭缝50a。第一狭缝50a并不向左及向右连续延伸，而是在各处分成多个区段。在该实施例中，管脚触点接收开口32的每四排设置一排狭缝50a，如图3A所示。

此外，如图5D所示，在外壳20下表面形成的焊珠接收开口34的各预定排之间，至少在触点30被压装的区域上向左并向右形成多个带有底部的第二狭缝50b。第二狭缝50b不是连续向左及向右延伸，而是在各处被分成多个区段，与第一狭缝50a类似。在这个实施例中，每两排焊珠接收开口34设置一排狭缝50b，如图3B所示。

换句话说，第一狭缝50a和第二狭缝50b被形成为彼此没有交叠。此外，如图4所示，设置在外壳20上表面中的第一狭缝50a从外壳20的上表面向下表面延伸，且其深度基本上与管脚触点接收开口32的底表面相同，即，大约为外壳20厚度的40％。设置在外壳20下表面中的第二狭缝50b从外壳20的下表面向上表面延伸，且其深度基本上比管脚触点接收开口32底表面深，即，大约外壳20厚度的70％。通过形成具有底部并且未穿透外壳20上表面及下表面的狭缝50a、50b，可以保持外壳20的强度。

此外，第一狭缝50a和第二狭缝50b的深度不同，且第一狭缝50a的深度小于第二狭缝50b的深度。这种结构使得形成外壳20的材料在外壳20上下部分上的不均匀分布很小，从而可有效防止外壳20的翘曲。

触点30通过成形被冲压的半成品的片状金属而制成。如图4所示，触点30包括：压装部分30a，其压装在外壳20中的触点压装部分接收孔31中；弹性触点梁部分30b，其内可接收管脚触点并与后者相接触；以及焊珠连接部分30c，其连接到焊珠上。如图3A所示，弹性触点梁部分30b具有一对从压装部分30a的上端向左伸出的弹性触点梁。这对弹性触点梁在压装部分30a处的宽度较大，而远离压装部分30a的左侧宽度较小。因而，管脚触点在其位于触点30右侧(或者压装部分30a侧)时不与触点梁接触，从而可无载荷地将IC插入和抽出。另一方面，管脚触点在其位于触点30左侧时与弹性触点梁部分30b接触。

此外，如图1A-1C所示，滑块40通过模制绝缘树脂如PBT形成，并且具有和外壳20基本相同尺寸的大致长方形形状。滑块具有从前侧和后侧垂直延伸的前壁及后壁42(或者图1A中的上壁及下壁)。开口43形成在前壁及后壁42内、对应于形成在外壳20上的凸起22位置处。凸起22仅在开口范围内可以向左及向右移动，从而滑块40可以向左及向右滑动，且其功能是作为用于防止滑块40从外壳20向上脱落的止块。

如图1A所示，工具插入孔41形成在外壳20左侧，用于向左及向右驱动滑块40。如果插入进工具插孔41中的工具在LOCK方向转动，则滑块40向左移动。另一方面，如果工具在OPEN方向转动，则滑块40向右移动。用于在其中接收IC上形成的管脚触点的管脚触点接收开口44形成为矩阵形式，从而对应于形成在外壳20中的触点30。

以下，描述IC插座1制造和用于连接IC插座1和电路板的方法。首先，作为构成IC插座1的外壳20的模制材料的树脂从用于注入注模的出入口部分21倾注而形成外壳20，如图5A所示。在该阶段，触点压装部分接收孔31、管脚触点接收开口32、焊珠接收开口34和第一狭缝50a及第二狭缝50b形成在外壳20中，如图4所示。此后，触点30的压装部分30a压装进触点压装部分接收部分31中，并且焊珠33形成在焊珠接收开口34中，以将焊珠安装在焊珠连接部分30c上。

同样，滑块40也通过注入作为滑块40的模制材料的模制树脂而形成。同时，用于将形成在IC上的管脚触点接收于其中的管脚触点接收开口44形成为矩阵形式，从而对应于形成在外壳20中的触点30。然后，通过将滑块安装在外壳20的上表面上，使得滑块可以向左及向右移动，制成了IC插座。

接着，通过同时加热形成在外壳20下表面上的焊珠33，IC插座1连接到电路板上。此时，为了防止外壳20因焊接时的热量而翘曲，外壳20注模中所使用的出入口部分21仍然连接并然后在焊接之后断开。

为了将形成在IC上的管脚触点通过利用IC插座1连接到电路板上，工具在LOCK方向转动，以使得滑块4从滑块在右侧所处的位置向左移动。接着，管脚触点与触点30的弹性触点梁30b接触，而形成导电。另一方面，如果工具在OPEN方向上转动，使得滑块40从滑块40在左侧所处的位置向右移动，则管脚触点与回弹性触点梁部分30b断开，以再次为不导电。

以此方法，通过在外壳20上表面上安装可向左及向右移动的滑块40，使形成在IC上的管脚触点连接到电路板上。对于避免如下问题来说这是有用的装置，该问题为IC具有多个管脚且在IC直接插入触点30及从其中抽出时所需的插入力相当大，以至于使连接操作变得困难。

在该实施例中，利用如此简单的结构，即，其中外壳20设置有具有底部用于减缓热膨胀系数不同的狭缝50a、50b，这可以防止焊珠33中因外壳20和电路板的热膨胀系数之间差值而产生应力。于是，可以确实防止在IC插座1安装到电路板上之后的焊接裂化。

此外，由于模制之后的翘曲可以通过改变狭缝50的深度、数量和位置来调节，有利的是容易控制质量。此外，就滑块40可向左及向右滑动而言，并不局限于本实施例中的工具插孔41和工具，而滑块可被例如一凸轮轴驱动，该凸轮轴能够使滑块通过转动操作而滑动。

在该实施例中，IC插座1被描述成利用滑块40将形成在IC上的管脚触点容易地连接到电路板上。然而，如果除去滑块40使管脚触点直接连接到外壳20上，也可以得到类似益处。第一狭缝50a和第二狭缝50b的深度不局限于该实施例，只要外壳20的上部分和下部分的模制材料的均匀分布即可。而且，狭缝50的位置和数量不局限于该实施例，只要第一狭缝50a和第二狭缝50b不叠加地形成即可。

如上所述，根据权利要求1所述的发明，通过在形成于外壳上表面中的管脚触点接收开口的预定排之间形成第一狭缝，且在形成于外壳下表面中的焊珠接收开口的预定排之间形成第二狭缝以使它们彼此不重叠，外壳和电路板的热膨胀系数之间的不同可被减缓，以防止焊接裂化和翘曲。

此外，通过形成具有底部的第一狭缝和第二狭缝，可以保持外壳的强度，而且可容易生产具有理想形状的外壳，是由于在模制外壳时可有效地使形成外壳的材料平滑地流动。因而，可以制造电传导极为可靠的IC插座，且不会使外壳强度退化。

而且，根据权利要求2所述的发明，通过使第一狭缝比第二狭缝浅，可以防止由于形成外壳的材料在外壳上部分和下部分不均匀分布而造成的外壳翘曲。

Claims

1.一种IC插座，其中触点压装部分接收孔排列成矩阵形式，且所述接收孔延伸到外壳的上表面及下表面，触点压装部分接收孔在其中接收触点的压装部分，用于将IC连接到电路板上，并且用于其内接收所述IC上的管脚触点的管脚触点接收开口形成在所述触点压装部分接收孔的上表面中，且所述管脚触点接收开口大于所述触点压装接收孔，而焊珠接收开口形成在所述触点压装部分接收孔的下表面中，其中，焊珠接收开口在其内接收用于连接到所述电路板上的焊珠，并且大于所述触点压装接收孔，所述IC插座的特征在于：

具有底部并从所述外壳的所述上表面向所述下表面延伸的第一狭缝形成在所述管脚触点接收开口的预定排之间，以及

具有底部并从所述外壳的所述下表面朝向所述上表面延伸的第二狭缝形成在所述焊珠接收开口的预定排之间、未形成所述第一狭缝的位置处。

2.如权利要求1所述的IC插座，其特征在于，所述第一狭缝比所述第二狭缝浅。