具有可移除存储器的机械接口的cpu封装基板的制作方法_3

文档序号:9930434阅读:来源:国知局
3进行装配。
[0120]现在参照图6D,互连部分607被不出为具有第一部分606和第二部分608。与双边插座502类似,互连部分607的第一部分606和第二部分608被布置成L型的外形,其中,这两个部分彼此成偏斜角612。互连部分607包括延伸跨越两个部分606和608的开口604。I/O连接件614阵列可以被设置在开口 604内并且可以被布置为沿插入方向615。因此,I/O连接件614阵列可以与焊盘624阵列在相同的方向上对齐。在实施例中,I/O连接件614阵列可以是焊盘阵列或悬臂针脚阵列。I/O连接件614可以耦合到如在图6E中例示出的被设置在互连部分607下方的连接针脚620阵列。连接针脚620在形状上可以是垂直的,以便插入到插座结构主体604的开口 606中。互连部分607可以与设备部分603进行装配,以形成本文中关于图6F-图6G进一步讨论的全边针脚栅格阵列插座对接装置621。
[0121]图6F-图6G例示了形成全边针脚栅格阵列插座对接装置621。在实施例中,两个互连部分607A和607B与设备部分603进行装配,以形成全边针脚栅格阵列插座对接装置621。如在图6F中例示出的,将第一互连部分607A装配到设备部分603,。在实施例中,第一互连部分607A沿插入方向615朝向设备部分603插入,以避免焊盘624阵列中的焊盘之间的短路。存储设备基板640的斜边618可以沿互连部分607A的成斜面的拐角616滑动,以便在装配器件辅助对齐。可以在本公开内容中关于图5E来参考斜边618和成斜面的拐角616的细节。一旦附接了第一互连部分607A,则沿着边605A和605B的第一连接接口622A可以电气耦合到第一互连部分607A,同时可以暴露沿着边605C和60?的第二连接接P 622B。
[0122]在图6G中,第一互连部分607B可以附接到第二连接接口 622B,从而完成全边针脚栅格阵列插座对接装置621的装配。一旦进行了装配,第二连接接口 622B可以电气耦合到第二互连部分607B。因此,第一连接接口 622A和第二连接接口 622B可以电气耦合到第一互连部分607A和第二互连部分607B。尽管实施例公开了在附接第二互连部分607B之前附接第一互连部分607A,实施例并不限于这种附接顺序。例如,可以在第二互连部分607B之后附接第一互连部分607A,或者同时进行附接。
[0123]一旦装配了全边针脚栅格阵列插座对接装置621,随后其可以附接到全边针脚栅格阵列插座602。图6H-图61例示了将全边针脚栅格阵列插座对接装置621附接到全边针脚栅格阵列插座602的方法。在图6H中,将对接装置621向下按压到插座620上。在实施例中,朝向插座结构主体604内的对应的开口 606按压连接针脚620。当如图61中示出的完全向下按压时,连接针脚620完全插入到相应的开口 606中,以便在对接装置621与插座602之间形成电连接。因此,存储设备205可以电气耦合到可配置的CPU封装基板200。
[0124]在实施例中,连接针脚620与开口 606之间的静摩擦力可以使存储设备205保持在适当的位置。因此,具有大于静摩擦力的大小的力由此可以从可配置的CPU封装基板200的全边针脚栅格阵列插座602中移除存储设备205。具有新的存储设备205的新的设备部分603随后可以代替旧的设备部分603并附接到全边针脚栅格阵列插座602。在实施例中,不需要单独的工具来从全边针脚栅格阵列插座602拆下和再附接存储设备205。
[0125]1.1.3低插入力插座
[0126]根据本发明的实施例,可移除存储器的机械接口还可以是低插入力插座。图7A例示了根据本发明的实施例的在可配置的CPU封装基板200上具有低插入力插座702的封装体。低插入力插座702使得存储设备能够可从可配置的CPU封装基板200上移除。低插入力插座702可以电气耦合到设置在插座702下方的基板200上的存储设备电气接口(未示出)。在实施例中,低插入力插座702包括外壳结构706和设置在外壳结构706内的开口704阵列。图7B中例示了开口 704阵列的放大图。
[0127]图7B例示了低插入力插座702中的部分的放大俯视透视图。如示出的,开口 704阵列中的每个开口包括互连区705和针脚偏转区707。如本文中将进一步讨论的,互连区705是焊球可以插入其中以形成电连接的开口 704中的区域。从互连区705延伸的是针脚偏转区707。在实施例中,针脚偏转区707远离互连区705的中心径向延伸。针脚偏转区707允许接触针脚708在其中横跨。
[0128]在实施例中,开口 704阵列中的每个开口可以包含接触针脚708。如本文中将讨论的,接触针脚708可以耦合到低插入力插座对接装置的互连结构。图7C中例示了接触针脚708的结构剖面。
[0129]图7C例示了接触针脚708沿图7B中的线A_A’的横截面视图。在实施例中,接触针脚708具有弯曲的接触端710和延伸部712。弯曲的接触端710可以与对应的互连结构接触以形成电连接。延伸部712可以施加力来保持弯曲的接触端710与对应的互连结构之间的接触。焊接连接件714可以被设置在接触针脚的基座端713。基座端713可以是接触针脚708中的部分,并被设置在弯曲的接触端710的相对的端部上。焊接连接件714可以与可配置的CPU封装基板200上的存储设备电气接口进行电连接。
[0130]现在参照图7D,根据本发明的实施例例示了低插入力插座对接装置703的仰视透视图。低插入力插座对接装置703包括安装在存储设备基板740的顶侧(未示出)上的存储设备205。电气部件720阵列(例如焊盘侧电容器)可以被设置在存储设备基板740的底面722上。电气部件720可以通过存储设备基板740中的互连件电气耦合到存储设备205。此外,互连结构716阵列可以被设置在存储设备基板740的底面722上。如本文中将进一步讨论的,互连结构716阵列可以耦合到低插入力插座792的连接针脚708。在实施例中,定位框架718可以被设置为围绕互连结构716阵列。定位框架718可以辅助互连结构716对齐到插座702内的它们相应的开口 704。
[0131]图7E例示了互连结构716的特写图。互连结构716可以被设置在焊盘726上。焊盘726可以被设置在存储设备基板740的底面722上。在实施例中,互连结构716是导电结构,例如固体铜球或焊球。导电结构可以被涂覆有导电材料。导电材料可以防止下层导电结构的腐蚀,同时保持足够的导电性来形成电连接。在实施例中,导电材料包含镍(Ni)、钯(Pd)、和/或金(Au)。在实施例中,导电材料是NiPdAu。因此,互连结构716可以由涂覆有NiPdAu薄层的焊球组成。
[0132]图7F-图7H中例示了将存储设备205附接到可移除存储器的机械接口的示例性方法。具体来说,图7F-图7H例示了将低插入力插座对接装置703的互连结构716附接到低插入力插座702的连接针脚708的方法。图7F-图7H的横截面例示是沿着图7B中示出的线A-A’作出的,但是是在将对接装置703附接到插座702期间。
[0133]在图7F中,朝向插座702的开口 704推动互连结构716以及对接装置703。在实施例中,朝向开口 704的互连区705插入互连结构716。为了使互连结构716与互连区705对齐,定位框架718的内边缘(719)(见图7D)可以靠着外壳结构706的外边缘721 (见图7A)滑动。一旦如图7G中例示出的,互连结构716与连接针脚708相接触,互连结构716靠着连接针脚708的弯曲的接触端710的弯曲表面728滑动。随着将互连结构716进一步按压到开口 704中,连接针脚708可以偏转到开口 704的针脚偏转区707中。在实施例中,弯曲表面728使得针脚侧向地偏转到针脚偏转区707中。互连结构716可以继续插入到开口704中,直到如图7H中示出的存储设备基板740的底面722接触外壳结构706的顶部表面723。
[0134]图7H例示了根据本发明的实施例的附接到低插入力插座702的低插入力插座对接装置703。当附接时,连接针脚708与互连结构716接触。在实施例中,弯曲的接触端710的弯曲表面728与互连结构716在触点730处接触。触点730可以在互连结构716的中线(equator) 724上方。在实施例中,触点730在中线724上方大于lum。使针脚708与互连结构716在触点730处接触取决于相应的中线的位置。例如,从弯曲的接触端710的尖端736到中线731的距离732可以小于从互连结构716的尖端725到中线724的距离734。当触点730位于中线724上方时,连接针脚708产生侧向力以及轻微的下向力。下向力拉动互连结构716向下。因此,低插入力插座对接装置703被朝向插座702拉动并可以保持附接在插座702上。
[0135]在实施例中,由连接针脚708产生的下向力可以使存储设备205保持在适当的位置。因此,具有大于下向力的大小的力由此可以从可配置的CPU封装基板200的低插入力插座702中移除存储设备205。具有新的存储设备205的新的低插入力插座对接装置703随后可以代替旧的低插入力插座对接装置703并附接到低插入力插座702 ο在实施例中,不需要单独的工具来从低插入力插座702中移除存储设备205。
[0136]1.1.3.1低插入力插座对接装置的柔性线缆的变型方式
[0137]根据本发明的实施例,低插入力插座702和对接装置703可具有变化的设计。例如,如图8A-图8D中的图8B中例示出的实施例中所描绘的,低插入力插座对接装置703可以包括用于形成柔性线缆对接装置803的柔性线缆。如本文中将公开的,将柔性线缆与插座对接装置703合并允许存储设备205或存储设备基板840直接附接到热沉。尽管实施例例示了利用低插入力插座702的变化的设计,但本领域技术人员理解,可以代替使用本文中所提及的任何其它类型的可移除存储器的机械接口。为了便于解释,实施例仅例示了使用低插入力插座702的这些变化的设计。
[0138]现在参照图8A,根据本发明的实施例例示了被设置在可配置的CPU封装基板200上的低插入力插座802。低插入力插座802使得能够从可配置的CPU封装基板200移除存储设备。低插入力插座802可以电气耦合到被设置在插座802下方的基板200上的存储设备电气接口(未示出)。在实施例中,低插入力插座802包括用于当附接存储设备时有助于获得正确方向的定向凹槽809。涉及低插入力插座802的结构的细节可以参考本文中公开内容中关于图7A-图7C中的低插入力插座702。
[0139]图SB例示了根据本发明的实施例的柔性线缆对接装置803。柔性线缆对接装置803包括安装在存储设备基板840上的存储设备205。此外,柔性线缆对接装置803包括用于使对接装置803与插座802对齐的围绕互连结构816 (例如,具有NiPdAu涂层的固体铜球或焊球)的定位框架818。在实施例中,定位框架818具有在附接期间确保柔性线缆对接装置803的正确定向的定向凸耳819。定向凸耳819可以适配于低插入力插座802上的定向凹槽809内,以确保插座802内的针脚正确耦合到相应的互连结构816。根据本发明的实施例,存储设备基板840可以经由柔性线缆804条耦合到互连结构816。柔性线缆804可以经由公知的方法附接到存储设备基板840。例如,可以将柔性线缆804焊接到设置在存储设备基板840上的焊盘(未示出)。如公知的,柔性线缆能够将两个结构物理和电气地耦合在一起,同时允许大量的活动范围。在当前情形下,如图8C中例示出的,柔性线缆804允许存储设备205被放置在远离可配置的CPU封装基板200的位置上。此外,存储设备205可以电气親合到互连结构816。
[0140]图SC例示了与低插入力插座802配对的柔性线缆对接装置803。由于柔性线缆804的可弯曲性,可以将存储设备205定向在宽范围的位置上。例如,如图8C中示出的,存储设备205可以被定向为垂直于可配置基板200。如在图8D中示出的,允许存储设备205和存储设备基板840被定向为垂直于可配置基板200使得存储设备205能够附接到热沉820。
[0141]在图8D中,存储设备基板840附接到热沉820。为了容易移除,可以使用任何机械紧固件将存储设备基板840附接到热沉。例如,可以将存储设备基板840夹到热沉820。将存储设备基板840直接附接到热沉820允许较好的散热,由此提高存储设备205的性能。尽管图8D中描绘的实施例例示了附接到热沉820的存储设备基板840,但在本发明的实施例中预期到存储设备205附接到热沉820的布置。例如,可以在制造柔性线缆对接装置803期间将存储设备205和基板840翻转,以使得存储设备205面向内部并接触热沉820。
[0142]在实施例中,通过低插入力插座802以及将存储设备205附接到热沉820的机械紧固件来将存储设备205保持在适当位置。因此,松开机械紧固件、移除热沉820、并使用大于由插座802内的针脚产生的下向力的力来将拉动柔性线缆对接装置803远离插座802从而可以从可配置的CPU封装基板200中移除存储设备205。具有新的存储设备205的新的柔性线缆对接装置803随后可以替换旧的柔性线缆对接装置803并附接到可配置的CPU封装基板200的低插入力插座802。
[0143]1.1.3.2低插入力插座的柔性线缆的变型
[0144]在另一个示例中,如在图9A-图9G中的图9A中例示出的实施例中所描绘的,低插入力插座702可以包括用于形成柔性线缆插座902的柔性线缆。与插座对接装置703类似,将柔性线缆与插座702合并允许存储设备205或存储设备基板940附接到热沉。尽管本文中例示出的实施例利用了低插入力插座702,本领域技术人员理解,可以代替使用本文中所提及的任何其它类型的可移除存储器的机械接口。为了便于解释,实施例仅例示了具有低插入力插座702的这些实施例。
[0145]在图9A中,根据本发明的实施例,柔性线缆插座902被设置在可配置的CPU封装基板200上。柔性线缆插座902可以包括具有两个相对的端部911和913的柔性线缆904条。低插入力插座702可以被设置在每个相对的端部911/913处。柔性线缆904可具有被设置在相对的端部911与913之间的连接部906。连接部906可以直接耦合到被设置在柔性线缆904的连接部906下方的基板200上的存储设备电气接口(未示出)。在实施例中,如图9B中例示出的,连接部906具有被设置在连接部906的底部上的互连件905阵列。互连件905可以使柔性线缆插座902电气耦合到可配置的CPU封装基板200。在实施例中,互连件905是焊球。为了进行电连接,可以将焊球回流焊到基板200的存储设备电气接口上。在这样的实施例中,存储设备电接口可以是连接到互连件905的焊盘阵列。
[0146]已知柔性线缆904的柔性性质,柔性线缆插座902可以被布置在较宽范围的位置上。例如,柔性线缆插座902的低插入力插座702可以被布置为在可配置的CPU封装基板200的正上方。因此,如本文中将进一步讨论的,柔性线缆插座902可以允许存储设备205附接到热沉。
[0147]图9C-图9D中例示了低插入力插座对接装置903。具体来说,图9C例示了低插入力插座对接装置903的俯视透视图,同时图9D例示了低插入力插座对接装置903的仰视透视图。如在图9C中例示出的,低插入力插座对接装置903可以与本文中关于图7D所讨论的低插入力插座对接装置实质上类似。在实施例中,对接装置903可以包括多于一个的存储设备205和如图9C中例示出的存储设备基板940。可以通过任何适当的叠置方法来将存储设备205彼此叠置。定位框架908可以被设置在最下面的存储设备基板940的底面上,这在图9D中更好地进行了例示。尽管图9C例示了具有叠置的存储设备205的对接装置的一个实施例,但将意识到,本文中所公开的任何对接装置也可以具有叠置的存储设备。
[0148]参照图9D,低插入力插座对接装置903可以包括互连结构912阵列。互连结构912阵列可以是用于形成电连接的任何适当的导电结构。例如,互连结构912阵列可以是固体铜球阵列。在图9D的具体实施例中,互连结构912阵列是针脚阵列。如本文中参考图7F-图7H已经讨论的,低插入力插座对接装置903可以附接到柔性线缆插座902。因此,针脚阵列可具有圆形尖端,该圆形尖端具有与互连结构716的尖端类似的尺寸。
[0149]已知柔性线缆904的柔性性质,柔性线缆插座902可以被布置在宽范围的位置上。例如,如在图9E中例示出的,柔性线缆插座902可以被布置为以使得低插入力插座702被垂直放置并且被设置在可配置的CPU封装基板200上方。
[0150]图9E例示了与柔性线缆插座902相匹配的低插入力插座对接装置903。在具体实施例中,可以将对接装置903与柔性线缆插座902的低插入力插座702相匹配。一旦进行了匹配,对接装置903可以被垂直放置并且被设置在可配置的CPU封装基板200上方。因此,如图9F中例示出的,对接装置903可以附接到热沉920。
[0151]在图9F中,低插入力对接装置903附接到热沉920。在实施例中,对接装置903的存储设备205附接到热沉820。为了方便移除,可以使用任何机械紧固件(未示出)来将存储设备205附接到热沉920。例如,可以将存储设备205夹到热沉920。将存储设备205直接附接到热沉820允许更好地散热,由此提高存储设备205的性能。
[0152]在实施例中,通过柔性线缆插座902以及将存储设备205附接到热沉920的机械紧固件来使存储设备205保持在适当的位置。因此,松开机械紧固件并且使用比由插座702内的针脚产生的下向力大的力来拉动低插入力对接装置903远离低插入力插座702由此可以从可配置的CPU封装基板200的柔性线缆插座902中移除存储设备205。具有新的存储设备205的新的低插入力对接装置903随后可以替换旧的低插入力对接装置903,并附接到柔性线缆插座902。
[0153]1.1.4 “零”插入力插座
[0154]根据本发明的实施例,可移除存储器的机械接口还可以是“零”插入力插座。如本文中将进一步讨论的,零插入力插座具有与对接装置的插入相反的非常轻微的阻力(如果有的话),该对接装置水平滑入可移除存储器的机械接口中。图1OA例示了根据本发明的实施例的在可配置的CPU封装基板200上具有零插入力插座1002的封装体。具体来说,图1OA例示了具有六个零插入力插座1002的封装体,存储设备205的每侧上并排布置三个,然而实施例并不如此限于这样的配置。此外,在实施例中,每个零插入力插座1002由插座1002A和1002B的对形成。因此,如本文中将进一步讨
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