Соединитель преимущественно в установках для подключения больших интегральных схем к контактным элементам печатных плат

 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в устройствах радиоэлектронной аппаратуры, вычислительной техники, автоматики, а также входного контроля больших интегральных схем (БИС). Цель изобретения - повышение надежности и удобства эксплуатации. Соединитель содержит рабочий корпус с полостью для размещения корпуса ИС, выполненный в виде радиатора, диэлектрическую прокладку, S-образные пружинные элементы с нижними вертикальными выводами, каждый из которых размещен в соответствующем отверстии нижней диэлектрической части корпуса с возможностью взаимодействия с соответствующим выводом корпуса ИС, элементы крепления корпуса к печатной плате и частей корпуса. Достижению цели способствует введение в узел диэлектрической рамки, по периметру которой на ее верхней поверхности выполнены ряды параллельных пазов, в пазах размещены верхние горизонтальные части фигурных контактов, установленных, например, с шагом 0,625 мм в 108-ми пазах по 27-ми с четырех сторон диэлектрической рамки. В отверстии корпуса размещена фиксирующая втулка, а на верхней поверхности металлической части корпуса выполнен радиатор. Контакты в зависимости от трассировки устанавливаются с выходом нижних горизонтальных частей или через шаг наружу и внутрь контура рамки, что упрощает изготовление узла и облегчает распайку контактов, совмещение которых с контактами ИС осуществляется с помощью штифтов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в устройствах радиоэлектронной аппаратуры, вычислительной техники, автоматики, а также для выходного контроля больших интегральных схем (БИС).

Известен узел базирования БИС, содержащий диэлектрическую рамку, S-образные пружинные элементы, расположенные с четырех сторон рамки, металлическую крышку, фиксирующие штифты винты (патент США N 4220383, кл. Н 05 К 1/12). В качестве недостатков известного устройства можно отметить следующее: малая надежность и трудности эксплуатации, обусловленные сложностью контактирования S-образных пружинных элементов между держателем ЧИПа и печатной платой (ПП).

Наиболее близким к предлагаемому объекту является узел базирования большой интегральной схемы, содержащий рамочный корпус с полостью для размещения корпуса интегральной схемы, выполненный в виде радиатора и жестко соединенных металлической части корпуса, диэлектрической прокладки и нижней диэлектрической части корпуса, при этом по периметру диэлектрической прокладки закреплены верхние горизонтальные части S-образных пружинных элементов, снабженных нижними вертикальными выводами, каждый из которых размещен в соответствующем отверстии нижней диэлектрической части корпуса с возможностью взаимодействия с соответствующим выводом корпуса интегральной схемы для образования электрического соединения с контактом ПП и элементы крепления корпуса к печатной плате и частей корпуса [1]. В качестве недостатков известного устройства можно отметить следующее: при замене вышедшей из строя БИС необходим демонтаж всего узла, а его сборка весьма затруднена из-за необходимости введения более ста вертикальных выводов S-образных элементов в отверстия нижней части корпуса. Данное решение предполагает формовку выводов, что также является сложной и трудоемкой операцией из-за возможного выламывания траверс, при этом визуальной контроль сборки весьма затруднен. Таким образом, надежность и эксплуатационные возможности устройства невелики.

Целью изобретения является повышение надежности базирования и удобства эксплуатации.

С этой целью в известный узел базирования большой интегральной схемы введена расположенная под нижней рамочной диэлектрической частью корпуса диэлектрическая рамка, по периметру которой на ее верхней поверхности выполнены ряды параллельных пазов в соответствии с расположением выводов корпуса интегральной схемы, с размещенными в пазах верхними горизонтальными частями фигурных контактов, нижние горизонтальные части которых припаяны к контактам печатной платы, а нижние вертикальные выводы S-образных пружинных элементов жестко соединены с диэлектрической частью корпуса с образованием на ее нижней поверхности контактных столбиков (выступов), конец каждого из которых размещен в соответствующем пазу диэлектрической рамки, при этом диэлектрическая прокладка установлена в замкнутом пазу, выполненном на нижней поверхности металлической части корпуса, верхняя поверхность которого выполнена в виде радиатора.

В узле базирования на нижней поверхности диэлектрической рамки могут быть выполнены ряды параллельных пазов, совпадающих в плане с пазами, выполненными на ее поверхности, при этом в нижних пазах размещены участки нижних горизонтальных частей фигурных контактов, выполненных С-образными и к ней жестко присоединена дополнительная диэлектрическая рамка, выполненная, например, из пресс-материалов.

В узле базирования соседние нижние горизонтальные части фигурных контактов могут быть отогнуты от их вертикальных частей с чередованием внутрь и наружу контура диэлектрической рамки.

Узел базирования может быть выполнен с центральным отверстием в металлической части корпуса, в котором размещена металлическая втулка.

Использование диэлектрической рамки с пазами, в которых утоплены верхние части фигурных, например С-образных контактов, предварительно припаянных к контактам (ламелям) ПП, обеспечивает возможность быстрой замены БИС, вышедшей из строя без распайки контактов, т.е. резко повышаются эксплуатационные возможности узла. Кроме того, повышается надежность соединения выводов корпуса БИС с контактами ПП, т.к. осуществляется фиксированный прижим выводов корпуса БИС к верхним частям С-образных контактов контактными столбиками (выступами) S-образных пружинных элементов. Расположение и конструкция S-образных элементов, нижние вертикальные выводы которых в диэлектрической части корпуса образуют контактные столбики, исключает возможность их соприкосновения друг с другом или с металлической частью корпуса, что повышает надежность устройства. Хорошая теплоотдача, а значит, надежность работы гарантируется также плотным прижатием БИС к металлической части корпуса по плоскости А с помощью металлической фиксирующей втулки (гайки), которая размещается в центральном отверстии корпуса и затягивается на хвостовике БИС после ее окончательной установки. Закрепление диэлектрической прокладки в пазу, выполненном на нижней поверхности металлической части корпуса, на верхней поверхности которого выполнены ребра радиатора, повышает надежность устройства за счет уменьшения количества деталей узла.

Кроме того, повышается надежность узла базирования, если нижние горизонтальные части фигурных контактов размещены в пазах, выполненных на нижней поверхности диэлектрической рамки и закреплены дополнительной диэлектрической рамкой, за счет облегчения операции распайки фигурных выводов к контактам ПП и уменьшения вероятности их размыкания друг с другом. Если нижние части фигурных контактов будут отогнуты с чередованием внутрь и наружу от контура диэлектрической рамки, упрощается сборка узла и распайка фигурных контактов. Использование металлической фиксирующей втулки повышает надежность фиксации всех элементов узла базирования и, в частности, выводов БИС.

Авторы не обнаружили известных технических решений, содержащих указанную совокупность общих существенных признаков и частные существенные признаки, которые могли бы проявлять в заявленном объекте свои известные свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного объекта критерию изобретения "существенные отличия".

На фиг.1 изображен предлагаемый узел базирования БИС; на фиг.2 - то же, в собранном состоянии.

Узел базирования содержит металлическую часть 1 и диэлектрическую часть 2 рамочного корпуса, который снабжен диэлектрической прокладкой 3. Через диэлектрическую рамку 4 с помощью планки 5 корпус соединен с ПП 6. По периметру диэлектрической прокладки 3 в пазах закреплены верхние горизонтальные части S-образных пружинных элементов 7, нижние вертикальные выводы 8 которых проходят через отверстия в диэлектрической части 2 корпуса, расположенные соосно относительно плоскости симметрии пазов прокладки 3, соединенной жестко с металлической частью 2 корпуса с помощью полых цилиндрических заклепок 9, в которых размещаются винты 10 при креплении корпуса к ПП 6. В пазах диэлектрической рамки 4 на ее верхней и нижней плоскостях размещены и снизу закреплены с помощью дополнительной диэлектрической рамки 11 горизонтальные части фигурных контактов 12, установленные, например, с шагом 0,625 мм в 108 пазах по 27 с четырех сторон диэлектрической рамки 4, и распаянные на контакты ПП 6. Контакты 12 в зависимости от трассировки ПП 6 можно устанавливать с выходом нижних горизонтальных частей под распайку наружу (фиг. 1) или через шаг (фиг.2) наружу и внутрь контура рамки 4, что упрощает изготовление узла и облегчает распайку контактов 12, совмещение которых с контактами ПП осуществляется с помощью штифтов 13, которые также обеспечивают при сборке совпадение отверстий в диэлектрической части 2 корпуса с пазами на диэлектрической прокладке 3. В отверстии корпуса размещена фиксирующая втулка 14. На верхней поверхности металлической части 1 корпуса выполнен радиатор 15.

Узел базирования работает следующим образом. Предварительно осуществляется распайка выводов 12 диэлектрической рамки 4 к контактам (ламелям) ПП 6. На диэлектрической рамке 4 устанавливается БИС 16, которая своими выводами размещается в пазах рамки 4 (выполненных на глубину 0,5-0,8 мм) над верхними горизонтальными частями фигурных контактов 12, выполненных из фольги толщиной 0,1-0,15 мм. Сверху размещается корпус узла так, что контактные столбики, выступающие из нижней поверхности диэлектрической части корпуса на 0,8-1,3 мм прижимают выводы корпуса БИС 16 к соответствующим контактам 12 с усилием до 200 г, достаточным для надежного контактирования. Величину этого усилия можно менять изменением глубины пазов, выполненных на верхней поверхности диэлектрической рамки 4 или высотой контактных столбиков, т. е. изменением длины вертикальных выводов 8 S-образных пружинных элементов 7. Окончательная фиксация корпуса осуществляется фиксирующей втулкой 14, которая навинчивается на хвостовик БИС.

В случае замены вышедшей из строя БИС 16 отвинчивается фиксирующая втулка 14 и винты 10, снимается корпус, вынимается негодная БИС и на ее место устанавливается новая БИС 16, так что выводы ее корпуса укладываются в пазы рамки 4. Затем устанавливается корпус и выступающие участки S-образных выводов 7 прижимают контакты корпуса БИС 16 к фигурным С-образным контактам 12 и т.д. Далее процесс закрепления корпуса осуществляется в порядке, описанном выше.

В качестве преимуществ предлагаемого узла базирования можно отметить следующее: малая трудоемкость, простота изготовления и эксплуатации; большая теплоотдача тепла от БИС и меньшее переходное сопротивление в случае использования контактов типа золото-золото; быстрая смена вышедшей из строя БИС с осуществлением визуального контроля процесса замены; отказ от формовки выводов БИС; снижение габаритов за счет уменьшения длины ламелей на ПП; возможность увеличения шага ламелей на ПП; исключение опасности саморазборки узла.

Применение предлагаемого устройства в типовых элементах замены и других элементах радиоэлектронной аппаратуры существенно повысило производительность труда, надежность монтажа и работоспособность БИС, при этом значительно удешевляется процесс входного контроля.

Формула изобретения

1. СОЕДИНИТЕЛЬ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО В УСТАНОВКАХ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ БОЛЬШИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ К КОНТАКТНЫМ ЭЛЕМЕНТАМ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, содержащий корпус с полостью для размещения интегральных схем, выполненный с радиатором на поверхности и с жестко соединенными с ним диэлектрическими прокладками, S-образные пружинные контактные элементы, горизонтальные верхние полки которых закреплены по периметру одной из диэлектрических прокладок, а вертикальные концы их размещены в отверстиях, выполненных в другой диэлектрической прокладке с обеспечением их взаимодействия с выводами интегральной схемы, и элементы крепления корпуса на печатной плате, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и удобства в эксплуатации, он снабжен диэлектрической рамкой с -образными контактными элементами, расположенной под одной из диэлектрических прокладок со стороны печатной платы и по периметру которой на ее поверхности со стороны корпуса выполнены ряды параллельных пазов, расположенных в соответствии с размещением выводов интегральных схем и в которых размещены верхние горизонтальные полки -образных контактных элементов, нижние полки которых соединены с контактными элементами печатной платы, а нижние вертикальные концы S-образных пружинных контактных элементов соединены с диэлектрической прокладкой и размещены в соответствующих пазах диэлектрической рамки.

2. Соединитель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной диэлектрической рамкой, а на поверхности основной диэлектрической рамки со стороны печатной платы выполнены ряды параллельных пазов соосных с пазами на ее противоположной поверхности и в которых расположены нижние горизонтальные полки -образных контактных элементов, при этом дополнительная диэлектрическая рамка жестко соединена с основной диэлектрической рамкой.

3. Соединитель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что основная диэлектрическая рамка снабжена -образными контактными элементами, расположенными между ее -образными контактными элементами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2