專利名稱：用于電子器件管腳的可伸縮性保護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電子器件的管腳，更具體地涉及一種用于電子器 件管腳的可伸縮性保護裝置。
背景技術：
許多電子器件或元件采用凄t目眾多的導電管腳，借助該管腳將這 些器件連接到電路上。由于各種電子元件中所用管腳日益增多的數 目，此類管腳通常相當細小和脆弱，因此易在相對輕微的作用力下彎
曲或斷裂。此類管腳的一種普遍排列是管腳網格陣列(PGA)，其中管 腳從器件底部伸出并且以二維陣列方式排列。采用管腳網格陣列的器 件的一個具體實例是處理器板，其通常包括安裝在小型印刷電路板 (PCB)上的計算機處理器集成電路(IC)。處理器板也可以包括以電子學 方式連接到處理器上的其它外圍元件。處理器板常常包括從與處理器 相反的電路板側面中伸出的陣列式管腳，該管腳允許通過插座如零插 入力(ZIF)插座將處理器板聯(lián)接到主板上。
為了在傳送處理器板期間以及在將處理器板安裝在插座中之前 保護管腳，可以將可拆卸的塑^F蓋子或金屬蓋子裝接到處理器板上以 遮蓋管腳。有些情況下，該蓋子裝接在環(huán)繞管腳陣列的護罩上。這種 護罩常常設計成在插座外部四周緊密地配合以便在此與管腳對準，從
而基本上確保了處理器板與插座間的正確電連接。
發(fā)明內容
根據本發(fā)明的 一個方面，^提供了 一種用于保護電子器件的陣列式 管腳的裝置，該裝置包括管腳^f呆護器和彈性部件。其中，該管腳保護 器限定了其中貫通的陣列式孔，且各孔均被構造成用以接收一只管腳。該彈性部件被構造成用以朝向各管腳的一端偏壓管腳保護器遠離 電子器件，并且用以允許管腳^f呆護器朝向電子器件縮回以露出用于插 入插座的管腳。
根據本發(fā)明的另 一個方面，提供了 一種用于保護從電予器件一側 伸出的多個管腳的裝置，該裝置包括管腳保護器和彈性部件。其中， 該管腳保護器包括限定多個孔的平面狀結構，且各孔均被構造成用以 接收一只管腳。該彈性部件包^^舌第一鉤狀結構和第二鉤狀結構、橫跨
(span)在第 一鉤狀結構和第二鉤狀結構間的第 一 彈簧和第二彈簧以及 從第一鉤狀結構和第二鉤狀結構伸出的第一鎖定結構和第二鎖定結 構。其中，各鉤狀結構均被設置成用以裝接到電子器件的相對邊上； 各彈簧均被構造成用以沿著多個管腳的相對側設置，用以朝向各管腳 的一端偏壓管腳保護器遠離電子器件，以及用以允許管腳保護器朝向 電子器件縮回以露出用于插入插座的管腳；各鎖定結構均被構造成用 以當與管腳保護器接合時將該管腳保護器保持在各管腳的端部處，以 及用以當從管腳保護器脫開4妄合時允許該管腳保護器縮回以露出管 腳。
圖1A為可以與本發(fā)明的實施例一起使用的處理器板上側面的透 視圖。
圖1B為圖1A的處理器才反下側面的透視圖。 圖2A為根據本發(fā)明實施例的裝置的彈性部件的透視圖。 圖2B為圖2A的彈性部4中的側-現圖。 圖2C為圖2A中彈性部件的鎖定結構的近景透^L圖。 圖3A為一種組件的下側面的透視圖，該組件包括與圖2A的彈性 部件相聯(lián)接的圖1A的處理器板。
圖3B為圖3A的組件上側面的透視圖。
圖4A為根據本發(fā)明實施例的裝置的管腳保護器下側面的透視圖。
圖4B為圖4A的管腳保護器上側面的透^L圖。
圖4C為圖4A的管腳保護器上側面的近景^L圖。
圖5A為一種組件的下側面的透視圖，該組件包括圖1A的處理器
板、圖2A的彈性部件和圖4A的管腳保護器，其中管腳保護器處于伸
出位置。
圖5B為圖5A的組件下側面的近景透視圖，該組件包括彈性部件 的鎖定結構。
圖5C為圖5A的組件上側面的近景透視圖，該組件包括彈性部件 的鎖定結構。
圖6為圖5A的組件的側^L圖。
圖7為圖5A的組件的上方透視圖，該組件還包括裝接到處理器 板的處理器上的散熱器。
圖8為帶有插座的主板的上側面的透視圖，該插座構造成接受圖 5A的組件。
圖9A為圖5A的組件和圖8的主板的下側面的透視圖，其中管腳 保護器處于伸出位置。
圖9B為圖9A的組件下側面的近景透視圖，其中管腳保護器處于 伸出位置。
圖10A為圖9A的組件下側面的近景透視圖，其中插座的楔狀物 與鎖定結構部分地接合。
圖10B為圖9A的組件上側面的近景透視圖，其中插座的楔狀物 與鎖定結構部分地接合。
圖IIA為圖9A的組件下側面的近景透視圖，其中插座的楔狀物 與鎖定結構完全接合。
圖IIB為圖9A的組件上側面的近景透視圖，其中插座的楔狀物 與鎖定結構完全接合。
圖IIC為圖9A的組件的近景截面圖，其中插座的楔狀物與鎖定說明書第4/10頁
結構完全接合。
圖12為圖9A的組件的截面圖，其中插座的楔狀物與鎖定結構完 全接合并且管腳保護器大體上伸出。
圖13為圖9A的組件的截面圖，其中插座的楔狀物與鎖定結構完 全接合并且管腳保護器縮回以1更管腳接合插座。
具體實施例方式
裝置。該電子器件可以例如是在一個側面上具有適于與插座連接的管 腳網格陣列的集成電路(IC)或d、型印刷電路板(PCB)，不過電子器件不 限于如此構造。在一個實施例中，該裝置包括限定了其中貫通的陣列 式孔的管腳保護器，其中，每個孔均構造成接受電子器件的一只管腳。 此裝置中還包括彈性部件，該彈性部件構造成使管腳保護器從電子器 件朝向各管腳的一端偏壓。還將該彈性部件構造成允許管腳保護器朝
向電子器件縮回以露出用于插入插座或類似元件的管腳。
在本文中提供及下文所討-淪的各個附圖中，僅利用方向性基準如 "上"、"下"等來提供參照系以便有助于描述下文所述的各種裝置，并 且不構成實施例所需或優(yōu)選的耳又向。
圖1A和圖1B分別提供了用作示例性電子器件的處理器板100 的上側面和下側面的透視圖，其中，該處理器板IOO具有待保護的連 接管腳。處理器板100包括作為單一 IC而焊接至印刷電路板(PCB)102 上側面的處理器104。還包括了管腳106,該管腳從PCB 102的下側 面向下伸出以允許在處理器板100與下文所述的插座之間建立電連 接。盡管圖1A和圖1B的管腳106被布置成可看作相同的行和列，但 在其它實施方案中也可使用管腳106的其它相關構造。
用于保護處理器板100中管腳106的裝置的一部分的實例是在圖 2A、圖2B和圖2C的各個視圖中所描繪的彈性部件200。在圖2A至 圖2C中所示的具體彈性部件200包括兩個鉤狀結構202、兩個彈簧
7204和兩個鎖定結構206。彈性部件200可以由彈簧鋼或硬化不銹鋼 制造，其中的任何一種均允許彈性部件200在正常使用期間非永久性 的變形。在其它實施例中，可以使用能夠保持其最初形狀如在圖2A 和圖2B中所示的彈性塑料、泡沫材料或其它材料。
鉤狀結構202構造成用以裝^l妄至處理器板100的PCB 102的相對 邊上。通常，鉤狀結構202具有用以穩(wěn)固地夾持PCB102的大小和形 狀，以致彈性部件200不會沿著PCB 102的邊緣滑動同時不會損壞 PCB 102。
在圖2A和圖2B中顯示的兩條彈簧204均是懸臂彈簧204，其中 一條懸臂彈簧204的各端部均裝接到各鉤狀結構202的第一端上，而 另 一條懸臂彈簧204則裝接到各鉤狀結構202的第二端上。其它實施 方案可以采用不同的彈簧布置。例如，各懸臂彈簣204可以替代性地 由兩條對置的懸臂替換，各懸臂均從分離的鉤狀結構202中伸出。在 另一個實施方案中，替代懸臂彈簧204或除此之外，可以使用聯(lián)接到 鉤狀結構202上的一個或多個小盤簧?？梢栽谄渌鼘嵤├惺褂帽姸?其它的彈簧布置。此外，可以^^代性地使用泡沫材料，對該泡沫材料 的壓縮可以起到彈簧204的作用。利用彈簧204,彈性部件202被構 造成用以朝向管腳106的端部偏壓管腳保護器(下文作更詳細描述)遠 離處理器板100。彈簧204還允許管腳保護器朝向處理器板100縮回 以便露出管腳106。
聯(lián)接到各鉤狀結構202上的是鎖定結構206，其大致位于各鉤狀 結構202的中心并向上延伸。在圖2A至圖2C的具體實施例中，鎖定 結構206包括止動部分208和鎖定部分210，其功能在下文結合管腳 保護器進行描述。
圖3A和圖3B分別描繪了彈性部件200當安裝在處理器板200 上時的下方透^L圖和上方透視圖。如圖3B中所見，鉤狀結構202在 與處理器104相對的位置上夾持PCB 102的邊緣。鉤狀結構202還具 有足夠的長度以橫跨由管腳106在PCB 102底部上所占據的區(qū)域，如圖3A中所見。懸臂彈簧204因此在管腳陣列106的兩側中的任一側 上橫跨處理器板100，并且保持是撓曲的以提供離開處理器板100底 部的有勢力。此外，鎖定結構206從處理器板100的底部沿與管腳106 大致相同的方向延伸。彈簧204和鉤狀結構202的其它位置當提供下 文所述的功能時也有可能落在本發(fā)明的范圍內。
圖4A、圖4B和圖4C提供了可以與彈性部件200 —起使用的管 腳保護器400實例的不同視圖。管腳保護器400形成大體平面狀的結 構，具有眾多其中貫通而成的孔406。各孔406均與處理器板100的 一只管腳106相對應并且被構造成使得各管腳106均可以穿過其對應 的孔406。在一個實施方案中，各孔406均可以是埋頭孔以便于管腳 106插入孔406。孔406的埋頭部分412更詳細地在圖4C中示出。
圖4A至圖4C中還示出了均采取狹槽形狀的第一開口 408，其中， 彈性部件200的相關鎖定結構206可以通過該第一開口伸出。在圖4A 至圖4C中還顯示了校正開口 410。在下文更詳細地描述了管腳保護器 400的第一開口 408和校正開口 410二者的功能。
在一個實施例中，管腳保護器400由非傳導的塑料材料制成。然 而，其它的非傳導材料，包括對獲得靜電電荷表現出阻抗的那些材料， 可以用于類似目的。為增進管腳保護器400的足夠剛性，如圖4A和 圖4B中所示的有肋邊緣404可以結合到管腳保護器400的結構中。 在其它實施方案中，加強結構可以位于管腳保護器400表面上的其它 地方。例如，可以在管腳保護器400的外邊緣周圍形成護罩以進一步 地加強管腳保護器400。
圖5A至圖5C顯示了管腳保護器400在通過彈性部件200而裝接 到處理器板IOO上時的各個視圖。更具體地講，圖5A提供了帶管腳 保護器400的處理器板100的下側面的透視圖，其中，裝接在管腳保 護器400上的彈性部件200處于伸出位置。在該位置，管腳106插入 管腳保護器400的孔406,但是不伸出超過孔406的下表面，因此保 護管腳106免受損壞。圖5B提供了管腳保護器400和它的一個第一開口 408的下側面 的近景透視圖，其中的一個鎖定結構206的止動部分208從該第一開 口 408中伸出。懸臂彈簧204用來偏壓管腳保護器400抵靠在止動部 分208上，以防止彈簧204推壓管腳保護器400通過管腳106的端部。
圖5C提供了管腳保護器400中與5B圖中所示側面相反的側面的 近景透視圖。在其中顯示的是鎖定結構206中作為突出物出現的鎖定 部分210的位置，其中，該突出物與管腳保護器400的上側面接觸， 從而將處于伸出位置的管腳保護器400鎖定在兩個鎖定結構206的止 動部分208與鎖定部分210之間。因此，抵靠管腳保護器400下側面 的力不會導致管腳保護器400朝向處理器板100的底部重新定位。
在圖6中示出了處理器板100、彈性部件200和管腳保護器400 的整個組件的側視圖，其中，管腳保護器400處于如圖5A至圖5C中 所述的伸出位置。在該視圖中，彈性部件204示出為保持向下抵靠管 腳保護器400的偏壓力。該力用來當從插座或類似電路元件中移除處 理器板100時自動地將管腳保護器400置于伸出位置。
在一個實施例中，圖6的組件可以包括構造成用以大致環(huán)繞管腳 保護器400的外邊緣的蓋子或護罩(圖6中未示出)。該蓋子可以由金 屬、塑料或能夠針對外力提供屏障的其它材料制成。這種蓋子可以聯(lián) 接到處理器板100和彈性部件200兩者或兩者之一上以保護管腳保護 器400，并且因此保護處理器寺反100的管腳106免遭未注意到的側向 撞擊。此外，若這種蓋子緊密地環(huán)繞管腳保護器400的邊緣，則該蓋 子可以防止小異物進入管腳保護器400與處理器板100之間的區(qū)域， 從而將管腳106與此類異物隔開。
圖7提供了處于伸出位置的圖6中組件的透視圖，連同裝接到處 理器104頂面上的散熱器700 —起。散熱器常常安放成與有規(guī)律地產 生大量熱的IC熱連通以l更散發(fā)該熱。如圖7中所示，彈性部件200 按大小制作并布置成使得該彈性部件200不干擾散熱器700在處理器 104頂上的安放。圖8提供了包括眾多管腳4妄收孔806的插座800的上方透視圖， 其中，各管腳接收孔806均構造成用以接收處理器板100的一只管腳 106以便使處理器板100與主板802電氣地聯(lián)接。通常，插座800通 過位于主板802上表面上的導電焊盤(在圖7中未示出)而焊接于主板 802的頂部。在其它實施方案中，可以采用其它結構以便將插座800 連接到主板802上，例如經由平板貫通(plated-through)孔。圖8的插 座800還包括從插座800中伸出并向上延伸的一對楔狀物810，其中， 各楔狀物810的頂端均與管腳保護器400的校正開口 410對準。
圖9A和圖9B提供了為插入插座800而對準的圖7中組件的不同 視圖。例如，圖9A提供了顯示該組件與楔狀物810首先接觸的下方 透視圖。圖9B提供了其中一個楔狀物810的近景視圖，其中，該楔 狀物810與其相關的校正開口 410對準以便于管腳106與插座800的 管腳接收孔806的正確對準。t匕外，當組件置于插座800頂部時，所 示楔狀物810與其中的一個鎖定結構206的止動部分208初始接觸。 替代楔狀物810和校正開口 410或除它們之外，可以釆用使管腳106 和插座800對準的其它方式，如在插座800、處理器板100、彈性部 件200和管腳保護器400的任意一項中的專用對準管腳和匹配的校正 孔，以確保組件與插座800的正確對準。
在組件和插座800的初始只于準之后，如圖9A和圖9B中所示，可 以在組件上施加朝插座800向下的輕微壓力。圖IOA和圖IOB分別提 供了因這種壓力而在楔狀物810與鎖定結構206之間相互作用的相應 的下方視圖和上方視圖。在圖10A中，當楔狀物810進入校正開口 410時，楔狀物810以其成角度的頂部表面對鎖定結構206的止動部 分208施加壓力，致使鎖定結構208在第一開口 408內彎向插座800 的主體部分。如圖IOB中所示，這種壓力致-使鎖定部分210開始在第 一開口 408上移動。因此，彈性部件200的鎖定部分206表現出足夠 的撓性以便彎向因楔狀物810^翁入校正開口 410而引起的預期方向。
圖IIA至圖11C還提供了組件當其朝向插座800被進一步向下推壓時的視圖。如圖IIA至圖IIC中所見，楔狀物810的運動行進到這 樣的位置，在該位置處，充分地致偏止動部分208以允許鎖定部分210 完全地位于第一開口 408之上。這種定位允許克服懸臂彈簧204所施 加的力朝處理器板100的下側面向上推動管腳保護器400，以露出管 腳106。在一個實施例中，當對處理器板100和組件的其余部分繼續(xù) .施加向下力時'管,御保護器400沿800的頂部表面向上運動。3口 圖IIC中最佳地描繪，楔狀物810具有足夠的長度以便在管腳保護器 400接觸插座800的頂部之前^f吏鎖定部分206致偏最大量。此時，管 腳保護器400仍然處于伸出位置，但在該位置上未鎖定。
在圖12中顯示了處理器板100、彈性部件200和管腳保護器400 的組件的完整側視圖，其中，該管腳保護器400處于伸出、但非鎖定 的位置，如圖IIA至圖IIC中所示。當組件朝插座800向下進一步按 壓時，隨著管腳保護器400由插座800的頂部朝處理器板100進一步 地向上推動，管腳106進入插座800的管腳接收孔806(在圖12中未 清楚顯示)。圖13提供了相同組件在其已壓靠在插座800上之后的完 整側視圖。更具體地講，插座800的頂部、管腳保護器400和處理器 板100的底部都按壓到一起，導致管腳保護器400呈完全縮回的位置， 因而允許管腳106與插座800完全接合。在此時，懸臂彈簧204達到 基本上扁平的形狀。
在隨后某個時候，當處理器板100從插座800移除時，上述過程 基本上相反。具體而言，當向上拔出處理器板100時，懸臂彈簧204 推壓管腳保護器400離開處理器板100的下表面，并且插座800的楔 狀物810開始從管腳保護器400的校正開口 410中退出，同時管腳保 護器400保持與插座800的頂部接觸。在管腳保護器400已經脫開鎖 定結構206的鎖定部分210后，楔狀物810開始使鎖定結構206返回 其最初位置，如先前在圖10A和圖10B中所繪。當管腳保護器400 隨后開始與止動部分208接觸時，鎖定結構206的鎖定部分210處于 其鎖定位置，如先前在圖5C中所示。因此當完成從插座800移除組
12件時，管腳保護器400處于其伸出且鎖定的位置以保護管腳106。
如上所討論的本發(fā)明的各種實施例可以提供在向相關插座或相 似結構中正常插入和從其中移除電子器件的管腳時操作的 一種持久 附接的、可鎖定的以及可自動伸縮的管腳保護器。因此在管腳未插入 插座的所有時間內，保護管腳免受不期望的力。此外，使用如文中所 述的楔狀物和相關校正開口不僅實現了如上所述的鎖定特征，而且還 提供了電子器件管腳與插座的正確對準以防止管腳在插入階段時損 壞。
盡管已經在本文中討論了本發(fā)明的數個實施例，但本發(fā)明的范圍 所包含的其它實施例也是可能的。例如，盡管以上公開的實施例主要 解決處理器板與插座的連接，^旦使用管腳的其它電子器件和連接結構 如IC、多芯片模塊、PCB、管腳頭等也可從本發(fā)明的多個實施例中獲 益。此外，各個實施例的各方面可以加以組合以產生本發(fā)明的其它實 施方案。因此，盡管本發(fā)明已經就具體實施例作出了描述，但提供此 類描述僅用于說明而非限制。因此，本發(fā)明的正確范圍僅由如下權力 要求書及其等效物所限定。
權利要求
1. 一種用于保護電子器件(100)的陣列式管腳(106)的裝置，所述裝置包括管腳保護器(400)，所述管腳保護器(400)限定了其中貫通的陣列式孔(106)，其中，各孔(406)均被構造成用以接收所述管腳(106)中的一只管腳；和彈性部件(200)，其構造成用以朝向各管腳(106)的一端偏壓所述管腳保護器(400)遠離所述電子器件(100)，并且用以允許所述管腳保護器(400)朝向所述電子器件(100)縮回以露出用于插入插座(800)的所述管腳(106)。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述管腳保護器(400) 和所述彈性部件(200)中的至少 一個被構造成用以與所述插座(800)相 接合，以使得所述電子器件(10O)的管腳(106)與所述插座(800)對準。
3. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述彈性部件(200) 包括第一鉤狀結構(202)和第二鉤狀結構(202)，所述鉤狀結構(202)被 構造成用來將所述彈性部件(200)裝接到所述電子器件(100)的相對邊 上。
4. 根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述彈性部件(200) 包括第一懸臂彈簧(204)和第二懸臂彈簧(204)，所述懸臂彈簧(204)被 構造成用來偏壓所述管腳保護器(400)遠離所述電子器件(l 00)。
5. 根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述第一懸臂彈簧 (204)的各端部均裝接到所述鉤狀結構(202)中的各鉤狀結構的第一端 部上，且其中，所述第二懸臂彈簧(204)的各端部均裝接到所述鉤狀結 構(202)中的各鉤狀結構的第二端部上。
6. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述彈性部件(200) 包括鎖定結構(206),所述鎖定結構(206)被構造成用來將所述管腳保護 器(400)保持在所述管腳(106)中的各管腳的端部處。
7. 根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述鎖定結構(206)包括止動部分(208)和鎖定部分(210),其中，所述止動部分(208)被構i紹腳的端部，且其中，所述鎖定部分(210)被構造成用以防止所述管腳保 護器(400)朝向所述電子器件(1 OO)縮回。
8. 根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述管腳保護器(400) 限定了第 一開口 (408),所述鎖定結構(206)通過所述第 一開口 (408)延伸。
9. 根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述鎖定結構(206) 被構造成用來由所述插座(800)的楔狀物(810)致偏，以便從所述管腳保 護器(400)脫開所述鎖定部分(210)而允許所述管腳保護器(400)縮回。
10. —種用于保護從電子器件(100)的一側伸出的多個管腳(106) 的裝置，所述裝置包括管腳保護器(400)，其包括限定多個孔(406)的平面狀結構(402)， 其中，各孑L(406)均被構造成用以接收所述管腳(106)中的一只管腳；和 彈性部件(200),包括第一鉤狀結構(202)和第二鉤狀結構(202)，所述鉤狀結構中的 各鉤狀結構均被設置成用以裝接到所述電子器件(100)的相對邊上；橫跨在所述第 一鉤狀結構(202)和所述第二鉤狀結構(202)間 的第一彈簧(204)和第二彈簧(204)，其中，所述彈簧(204)被構造成用 以沿著所述多個管腳(106)的相對側設置，用以朝向所述管腳(106)中的 各管腳的端部偏壓所述管腳保護器(400)遠離所述電子器件(100)，以及用于插入插座(800)的所述管腳(106);以及從所述第 一鉤狀結構(202)伸出的第 一鎖定結構(206)和從所 述第二鉤狀結構(202)伸出的第二鎖定結構(206)，所述鎖定結構(206) 被構造成用以當與所述管腳保護器(400)接合時將所述管腳保護器 (400)保持在所述管腳(106)中的各管腳的端部處，以及用以當從所述管 腳保護器(400)脫開接合時允許所述管腳保護器(400)縮回以露出所述 管腳(106)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于電子器件管腳的可伸縮性保護裝置，具體地涉及一種用于保護電子器件(100)的陣列式管腳(106)的裝置。該裝置包括限定了其中貫通的陣列式孔(406)的管腳保護器(400)，其中，各孔(406)均被構造成用以接收一只管腳(106)。該裝置還包括彈性部件(200)，該彈性部件(200)被構造成用以朝向各管腳(106)的一端偏壓管腳保護器(400)遠離電子器件(100)。該彈性部件(200)還被構造成用以允許管腳保護器(400)朝向電子器件(100)縮回，以露出用于插入插座(800)或類似元件的管腳(106)。
文檔編號H05K7/10GK101426352SQ200810175919
公開日2009年5月6日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權日2007年10月29日
發(fā)明者B·魯本斯坦, E·丹尼爾, R·納特肯珀 申請人:惠普開發(fā)有限公司