專(zhuān)利名稱：用于芯片模塊的垂直可堆疊插座的制作方法
用于芯片模塊的垂直可堆疊插座
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般地涉及用于芯片模塊的插座，并且更具體地，涉及垂直可堆疊插座。在電子裝置中，經(jīng)常期望允許進(jìn)行集成電路和/或電路模塊的升級(jí)、添加或替換。 例如，在蜂窩通信裝置中，在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中采用的技術(shù)一直在不斷發(fā)展。為了升級(jí)蜂窩通信裝置，可能要求用戶替換RF模塊和/或基帶處理模塊。當(dāng)通過(guò)簡(jiǎn)單地替換芯片模塊而配置新技術(shù)時(shí)，提供便于用戶升級(jí)他們的移動(dòng)電話或其它蜂窩通信裝置的方式將是非常理想的。而且，隨著蜂窩通信裝置的尺寸逐漸變得更小，理想的是，減小在移動(dòng)通信裝置中用于電路部件的空間需求。一種減小空間需求的方式是減少部件的數(shù)目和/或尺寸。然而， 當(dāng)前的趨勢(shì)是朝著集成多個(gè)裝置的功能的綜合電路發(fā)展。一般地，增加移動(dòng)通信裝置的復(fù)雜性或功能性需要更多的處理資源。因此，需要新的技術(shù)來(lái)減小在移動(dòng)通信裝置中使用的電路部件的空間需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于電子裝置的模塊化插座系統(tǒng)，電子裝置諸如蜂窩通信裝置、 個(gè)人數(shù)字助理和計(jì)算機(jī)。插座系統(tǒng)包括一組垂直可堆疊插座。第一插座安裝在印刷電路板上以容納第一芯片模塊，并且第二插座堆疊在所述第一插座上以容納第二芯片模塊。所述第一插座包括第一組的嵌入的接觸部，以將所述第一芯片模塊電連接到所述印刷電路板； 和第二組的嵌入的接觸部，以將所述第二插座電連接到所述印刷電路板。所述第二插座包括第三組的嵌入的接觸部，以將所述第二芯片模塊電連接到所述印刷電路板。通過(guò)替換所述芯片模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級(jí)。在一些實(shí)施方式中，所述第一插座進(jìn)一步包括圍繞所述第一開(kāi)口的框架和一系列的第一突出部，所述第一突出部從所述框架延伸到所述第一開(kāi)口中，以用于與在所述第一芯片模塊上的互補(bǔ)的突出部配合。在一些實(shí)施方式中，所述第二插座進(jìn)一步包括圍繞所述第二開(kāi)口的框架和一系列的第二突出部，所述第二突出部從所述框架延伸到所述第二開(kāi)口中，以用于與在所述第二芯片模塊上的互補(bǔ)的突出部配合。在一些實(shí)施方式中，所述第一組的接觸部設(shè)置在所述第一突出部上，并且其中所述第三組的接觸部設(shè)置在所述第二組的突出部上。在一些實(shí)施方式中，在所述第一插座和所述第二插座中的所述突出部包括側(cè)面， 并且其中在所述第一組的接觸部和所述第三組的接觸部中的所述接觸部設(shè)置在所述突出部的所述側(cè)面上。在一些實(shí)施方式中，所述突出部中的一個(gè)或多個(gè)包括設(shè)置在所述突出部的相對(duì)側(cè)面上的兩個(gè)接觸部。在一些實(shí)施方式中，所述第一插座表面安裝在所述印刷電路板上，并且其中所述第二插座表面安裝在所述第一插座的上表面上。
在一些實(shí)施方式中，所述第二組的接觸部設(shè)置在所述第一插座的所述上表面上。在一些實(shí)施方式中，所述插座進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)保持構(gòu)件以將所述第二插座保持在所述第一插座上。在一些實(shí)施方式中，所述保持構(gòu)件包括銷(xiāo)，所述銷(xiāo)延伸到在所述第一插座和所述第二插座中的相應(yīng)的銷(xiāo)孔中。在一些實(shí)施方式中，所述保持構(gòu)件包括在所述插座中的至少一個(gè)上的彈簧夾。在一些實(shí)施方式中，所述第一插座進(jìn)一步包括吸熱部件。在一些實(shí)施方式中，射頻屏蔽裝置設(shè)置在所述第一芯片模塊和所述第二芯片模塊之間，從而將所述第二芯片模塊與來(lái)自所述第一芯片模塊的射頻放射隔離。在一些實(shí)施方式中，所述第二插座進(jìn)一步包括形成所述射頻屏蔽裝置的金屬化底部。在一些實(shí)施方式中，所述第一插座和所述第二插座的所述框架由金屬化塑料制成。在一些實(shí)施方式中，所述插座系統(tǒng)進(jìn)一步包括鎖定機(jī)構(gòu)以防止所述第一插座和所述第二插座的不正確的對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中，所述鎖定機(jī)構(gòu)包括在所述插座中的至少一個(gè)上的一個(gè)或多個(gè)定位銷(xiāo)和在所述插座中的另外一個(gè)上的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的銷(xiāo)孔。


圖1是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式的可堆疊插座系統(tǒng)的分解立體圖。圖2是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式的可堆疊插座系統(tǒng)的截面圖。圖3是第一芯片模塊的局部立體圖。圖4是第二芯片模塊的局部立體圖。
具體實(shí)施例方式圖1例示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的可堆疊插座系統(tǒng)10?？啥询B插座系統(tǒng)10包括安裝到印刷電路板或其它基板(例如柔性電路、LTCC等)12的第一插座20和堆疊在第一插座20的頂部的第二插座60。第一插座20容納第一芯片模塊100，而第二插座60容納第二芯片模塊120。第一插座20提供在第一芯片模塊100和印刷電路板12之間的電連接以及用于第二插座60的電連接。第二插座60提供在第二芯片模塊120和印刷電路板12之間的電連接。用于第二芯片模塊120的電連接通過(guò)第一插座100。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，第一芯片模塊100包括射頻(RF)模塊，并且第二芯片模塊120包括基帶模塊，該基帶模塊包含一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)器以處理發(fā)送和接收的信號(hào)。芯片RF模塊100插入到第一插座20中?；鶐K120插入到第二插座60中。RF 模塊100和基帶模塊120能夠設(shè)計(jì)成在單方向上插入，從而防止不正確的組裝。RF模塊100 和基帶模塊120可以包括電路板或封裝集成電路。如果使用封裝集成電路，則屏蔽裝置可以與芯片封裝集成。另選地，屏蔽裝置可以與第一插座20和第二插座60集成，如在下文中所描述的。第一插座20包括限定開(kāi)口 32以容納RF模塊100的一般是正方形或矩形的框架22?？蚣?2可以由塑料或其它電絕緣材料制成，該塑料或其它電絕緣材料可以被金屬化以提供電磁屏蔽。框架22包括內(nèi)表面M、外表面沈、頂表面觀和底表面30。一系列的突出部34從框架22的內(nèi)表面M延伸到開(kāi)口 32中。突出部34的高度大致為框架22的高度的一半。第一插座20還可以包括在框架22的外表面沈中的一系列的止動(dòng)部(detent) 46 (圖 2)。如將在下文中所描述的，止動(dòng)部46可以由在第二插座60上的彈簧夾82或其它保持構(gòu)件嚙合，從而將第二插座60保持在合適的位置。第一組的接觸部38設(shè)置在突出部34的側(cè)面36上。接觸部38可以僅位于每一個(gè)突出部34的一側(cè)上或者在兩側(cè)36上。第一組的接觸部38電連接到在框架22的底表面30 上的焊球40。第二組的接觸部42設(shè)置在框架22的頂表面觀上，以進(jìn)行與第二插座60的電連接。第二組的接觸部42電連接到在框架22的底表面30上的焊球44。焊球40、44可以是通常在用于相似導(dǎo)體電路的球柵陣列(BGA)型封裝上發(fā)現(xiàn)的類(lèi)型。焊球40、44進(jìn)行與在印刷電路板12上的接觸部14、16的電連接，從而將第一插座20與印刷電路板12電連接。第二插座60被構(gòu)造為與第一插座20相似。第二插座60包括正方形或矩形框架 62，該框架62的尺寸適配于第一插座20的頂部?？蚣?2限定開(kāi)口 72以容納第二芯片模塊120?？蚣?2可以由塑料制成，該塑料可以被金屬化以提供屏蔽。框架62包括內(nèi)表面 64、外表面66、頂表面68和底表面70。與第一插座20相反，第二插座60的底表面70延伸跨過(guò)開(kāi)口 72以形成閉合的底部。一系列的突出部74從框架62的內(nèi)表面64延伸到開(kāi)口 72 中。突出部34的高度大致為框架22的高度的一半。在一些實(shí)施方式中，金屬膜或金屬層可以應(yīng)用到底表面70以將基帶模塊120與RF模塊100屏蔽。第三組的接觸部78設(shè)置在突出部74的側(cè)面76上，以進(jìn)行與基帶模塊120的電連接。突出部74可以僅在一側(cè)或兩側(cè)上具有接觸部78。第三組的接觸部78電連接到在框架 62的底表面70上設(shè)置的焊球80。在第二插座60上的焊球80可以是在BGA型封裝中使用的類(lèi)型。所述焊球被布置為當(dāng)?shù)诙遄?0安裝在第一插座20上時(shí)與第一插座20上的第二接觸部42接觸。在圖中示出的示例實(shí)施方式中，彈簧夾82用作保持構(gòu)件以將第二插座60保持在第一插座20上的適當(dāng)位置。彈簧夾82可以與第二插座60的框架62—體地形成。另選地，彈簧夾82可以由諸如彈簧鋼這樣的彈性材料形成。彈簧夾82與在第二插座的外表面 24中的止動(dòng)部46嚙合，從而將第二插座62保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，第一插座20可以包括作為鎖定機(jī)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)垂直銷(xiāo)50，該垂直銷(xiāo)50適配到在第二插座62中的相應(yīng)的銷(xiāo)孔52中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，第二插座50可以包括一個(gè)或多個(gè)銷(xiāo)50，該銷(xiāo)50適配到在第一插座20中的相應(yīng)的銷(xiāo)孔52中。也可以使用其它類(lèi)型的鎖定機(jī)構(gòu)。第一芯片模塊100包括電路模塊102，該電路模塊102具有從該電路模塊102的側(cè)面延伸的一系列的突出部104。突出部104與在第一插座20中的突出部34是互補(bǔ)的。如在圖3中所示，突出部104包括在突出部104的側(cè)面106中的接觸部108，該接觸部108與第一組的接觸部38嚙合。接觸部108可以形成在突出部104的一側(cè)上或兩側(cè)上。如之前所述，第一芯片模塊100可以包括用于蜂窩收發(fā)器的RF模塊。第二芯片模塊120包括電路模塊122，該電路模塊122具有從該電路模塊122的側(cè)面延伸的一系列的突出部124。突出部IM與在第二插座60中的突出部74是互補(bǔ)的。如在圖4中所示，接觸部1 設(shè)置在突出部124的側(cè)面1 上。接觸部1 可以形成在突出部124的一側(cè)上或兩側(cè)上。接觸部128與在第二插座60上的第三組的接觸部78嚙合。第一插座20可以表面安裝到印刷電路板12。印刷電路板12包括接觸部或?qū)щ娵E線14和16，該接觸部或?qū)щ娵E線14和16通過(guò)焊球40和44嚙合，從而進(jìn)行在第一插座20 和印刷電路板12之間的電連接?？梢允┘訜醽?lái)回流焊球40和44，從而永久地安裝第一插座20。另選地，彈簧夾或咬合(snap)特征部件(未示出)可以模制到第一插座20的框架 22中，從而將第一插座20安裝到印刷電路板12。RF模塊100插入到在第一插座20中的開(kāi)口 32中。在優(yōu)選實(shí)施方式中，突出部104 的幾何形狀實(shí)現(xiàn)RF模塊100在單個(gè)方向上的插入，從而防止不正確的組裝。吸熱部件48 可以在RF模塊100下面插入到第一插座中，從而傳導(dǎo)熱量離開(kāi)RF模塊100。在插入RF模塊100之后，第二插座60可拆卸地安裝或堆疊在第一插座20上。第二插座的底部70密封了在第一插座20中的RF模塊100，并且將基帶模塊120與來(lái)自RF模塊100的放射屏蔽。在一些實(shí)施方式中，金屬層或金屬膜可以設(shè)置在底部70上以將基帶模塊120與RF模塊100屏蔽。如之前所述，第二插座60優(yōu)選地通過(guò)以彈簧夾82的形式的彈性保持構(gòu)件來(lái)保持，該彈簧夾82可退讓地(yieldably)與在第一插座20上的止動(dòng)部46或其它特征部件嚙合。因此，可以將第二插座60拆卸從而接觸到RF模塊100，以便于維修或替換。最后，基帶模塊120插入到在第二插座中的開(kāi)口 72中。在一些實(shí)施方式中，可以設(shè)置遮蔽蓋或罩(未示出)。如果設(shè)置了蓋或罩，則將所述蓋安裝為密封第二插座60中的基帶模塊120。插座系統(tǒng)10的模塊化設(shè)計(jì)使得通過(guò)替換芯片模塊100和120而容易地對(duì)裝置進(jìn)行升級(jí)。此外，該設(shè)計(jì)使得能夠由未經(jīng)訓(xùn)練的人來(lái)執(zhí)行升級(jí)。本發(fā)明還允許芯片模塊的堆疊，從而減小了電路板12上的空間需求。盡管僅示出了兩個(gè)插座20和60，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，利用這里描述的原理可以堆疊任何數(shù)目的插座。在沒(méi)有脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明當(dāng)然可以按照除了這里提出的那些具體方式以外的其它具體方式來(lái)執(zhí)行。所述實(shí)施方式因此被認(rèn)為在所有方面都是示例性的而不是限制性的，并且在所附權(quán)利要求的意義和等效范圍內(nèi)的所有改變都包括在其中。
權(quán)利要求
1.一種用于電子裝置的插座系統(tǒng)，所述插座系統(tǒng)包括可安裝在基板上的第一插座，所述第一插座中包括第一開(kāi)口以容納第一芯片模塊； 可堆疊在所述第一插座上的第二插座，所述第二插座中包括第二開(kāi)口以容納第二芯片模塊；在所述第一插座中的第一組的嵌入的接觸部，以將所述第一芯片模塊電連接到所述基板；在所述第一插座中的第二組的嵌入的接觸部，以將所述第二插座電連接到所述基板；以及在所述第二插座中的第三組的嵌入的接觸部，以將所述第二芯片模塊電連接到所述基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座系統(tǒng)，其中所述第一插座進(jìn)一步包括圍繞所述第一開(kāi)口的框架和一系列的第一突出部，所述第一突出部從所述框架延伸到所述第一開(kāi)口中，以用于與在所述第一芯片模塊上的互補(bǔ)的突出部配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的插座系統(tǒng)，其中所述第二插座進(jìn)一步包括圍繞所述第二開(kāi)口的框架和一系列的第二突出部，所述第二突出部從該框架延伸到所述第二開(kāi)口中，以用于與在所述第二芯片模塊上的互補(bǔ)的突出部配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插座系統(tǒng)，其中所述第一組的接觸部設(shè)置在所述第一突出部上，并且其中所述第三組的接觸部設(shè)置在所述第二組的突出部上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的插座系統(tǒng)，其中在所述第一插座和所述第二插座中的所述突出部包括側(cè)面，并且其中在所述第一組的接觸部和所述第三組的接觸部中的所述接觸部設(shè)置在所述突出部的所述側(cè)面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的插座系統(tǒng)，其中所述突出部中的一個(gè)或多個(gè)包括設(shè)置在所述突出部的相對(duì)側(cè)面上的兩個(gè)接觸部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座系統(tǒng)，其中所述第一插座表面安裝在所述基板上，并且其中所述第二插座表面安裝在所述第一插座的上表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的插座系統(tǒng)，其中所述第二組的接觸部設(shè)置在所述第一插座的所述上表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座系統(tǒng)，所述插座系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)保持構(gòu)件以將所述第二插座保持在所述第一插座上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的插座系統(tǒng)，其中所述保持構(gòu)件包括銷(xiāo)，所述銷(xiāo)延伸到在所述第一插座和所述第二插座中的相應(yīng)的銷(xiāo)孔中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的插座系統(tǒng)，其中所述保持構(gòu)件包括在所述插座中的至少一個(gè)上的彈簧夾。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座系統(tǒng)，其中所述第一插座進(jìn)一步包括吸熱部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座系統(tǒng)，所述插座系統(tǒng)進(jìn)一步包括設(shè)置在所述第一芯片模塊和所述第二芯片模塊之間的射頻屏蔽裝置，從而將所述第二芯片模塊與來(lái)自所述第一芯片模塊的射頻放射隔離。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的插座系統(tǒng)，其中所述第二插座進(jìn)一步包括形成所述射頻屏蔽裝置的金屬化底部。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的插座系統(tǒng)，其中所述第一插座和所述第二插座的所述框架由金屬化塑料制成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座系統(tǒng)，所述插座系統(tǒng)進(jìn)一步包括鎖定機(jī)構(gòu)以防止所述第一插座和所述第二插座的不正確的對(duì)準(zhǔn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的插座系統(tǒng)，其中所述鎖定機(jī)構(gòu)包括在所述插座中的至少一個(gè)上的一個(gè)或多個(gè)定位銷(xiāo)和在所述插座中的另外一個(gè)上的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的銷(xiāo)孔。
全文摘要
一種插座系統(tǒng)包括一組垂直可堆疊插座。第一插座安裝在印刷電路板上以容納第一芯片模塊，并且第二插座堆疊在所述第一插座上以容納第二芯片模塊。所述第一插座包括第一組的嵌入的接觸部，以將所述第一芯片模塊電連接到所述印刷電路板；和第二組的嵌入的接觸部，以將所述第二插座電連接到所述印刷電路板。所述第二插座包括第三組的嵌入的接觸部，以將所述第二芯片模塊電連接到所述印刷電路板。通過(guò)替換所述芯片模塊能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)升級(jí)。
文檔編號(hào)H01R13/514GK102474036SQ201080036921
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月20日
發(fā)明者D·R·斯托瑞, W·馬克恩維茨, 倫道夫·卡里·德米恩克 申請(qǐng)人:索尼愛(ài)立信移動(dòng)通訊有限公司