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更好的信号完整性和设计紧凑性的FPC连接器

摘要

一种计算机系统组件,包括衬底和安装在衬底上的第一板。柔性电缆被固定到第一板。计算机系统组件还包括被安装在衬底上的第二板。第二板包括FPC连接器。FPC连接器包括主体,所述主体具有延伸穿过主体的通道,使得柔性电缆可以被放置在通道中并且被完全地牵拉穿过FPC连接器的主体。FPC连接器还包括锁定机构,一旦柔性电缆被牵拉穿过FPC连接器,则锁定机构将柔性电缆固定在通道内。在将第一板和第二板中的至少一个安装在衬底上之前,随着柔性电缆被牵拉穿过FPC连接器,第一板和第二板移动得更靠近在一起。

著录项

  • 公开/公告号CN107710516A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2018-02-16

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 英特尔公司;

    申请/专利号CN201580081412.5

  • 发明设计人 E·H·吴;H·T·泰奥;

    申请日2015-07-01

  • 分类号

  • 代理机构永新专利商标代理有限公司;

  • 代理人陈松涛

  • 地址 美国加利福尼亚

  • 入库时间 2023-06-19 04:35:52

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-06-14

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H01R12/77 专利号:ZL2015800814125 申请日:20150701 授权公告日:20200228

    专利权的终止

  • 2020-02-28

    授权

    授权

  • 2018-07-27

    实质审查的生效 IPC(主分类):H01R12/77 申请日:20150701

    实质审查的生效

  • 2018-02-16

    公开

    公开

说明书

背景技术

如图1所示,通常使用多根柔性电缆1来形成直接芯片连接(DCA)的电子封装2和IO板3之间的电连接。由于两个主要原因,使用相对短的柔性电缆1是合乎需要的。

一个原因是最大化系统电池寿命。需要DCA电子封装2和IO板3并排。DCA电子封装2和IO板3分开得越远,在下层衬底4(例如,母板)上就需要越多的空间。由于下层衬底4上需要较多的空间(参见例如图1和图2中的尺寸X),所以留给电池5的空间就较小。因此,必须将电池5做得更小以适应减小的空间,这导致与使用较大的电池相比,电池寿命较短。

使用相对短的柔性电缆1的另一个原因是为了更好的信号完整性性能。柔性电缆1是相对高的信号损耗电缆,使得通常具有最大允许长度,以便柔性电缆1适当地传送高速信号。

然而,具有短柔性电缆的需求使得系统组装相当困难。与柔性印刷电路(以下称为FPC)连接器6结合使用短柔性电缆(例如,~10mm或更短)是如此具有挑战性,以致这对于大批量制造(HVM)而言在历史上是不实际的。另外,许多传统的柔性电缆1需要包括3层(或更多层)以满足信号完整性要求。作为示例,许多传统的柔性电缆1需要多层,以便实现带状线设计(strapline design)使信号穿过柔性电缆1的层。向柔性电缆1添加更多的层会使得系统组装更加成问题,因为添加更多的层使得柔性电缆1在系统组装期间不太柔软以进行弯曲。

附图说明

图1是示出现有技术的计算机系统组件的俯视图。

图2是图1所示的现有技术计算机组件的侧视图。

图3示出了现有技术的FPC连接器的侧视图。

图4示出了示例性FPC连接器的侧视图。

图5示出了图3所示的现有技术FPC连接器的侧视图,其中,FPC连接器的锁定器打开并且柔性电缆被插入FPC连接器中。

图6示出了图4所示的FPC连接器的侧视图,其中,FPC连接器的锁定器打开并且柔性电缆插入穿过FPC连接器。

图7示出了图3和图5中所示的现有技术FPC连接器的侧视图,其中,FPC连接器的锁定器关闭并且柔性电缆插入FPC连接器中。

图8示出了图4和图6所示的FPC连接器的侧视图,其中,FPC连接器的锁定器关闭并且柔性电缆插入穿过FPC连接器。

图9示出了示例性部分电子组件的侧视图,其中,来自一个板的柔性电缆正好被插入到第二板上的FPC连接器中。

图10示出了图9的示例性部分电子组件的侧视图,其中,柔性电缆被部分地牵拉穿过第二板上的FPC连接器。

图11示出了图9和图10的示例性部分电子组件的侧视图,其中,柔性电缆被完全地牵拉穿过第二板上的FPC连接器。

图12示出了另一个示例性部分电子组件的侧视图,其中,来自一个板的柔性电缆正好被插入到第二板上的FPC连接器中。

图13示出了图12的示例性部分电子组件的侧视图,其中,柔性电缆被部分地牵拉穿过第二板上的FPC连接器。

图14示出了图12和图13的示例性部分电子组件的侧视图,其中,柔性电缆被完全地牵拉穿过第二板上的FPC连接器。

图15是示出示例性计算机系统组件的俯视图。

图16是包括本文描述的电子组件和/或FPC连接器的电子装置的框图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出了特定实施例以使得本领域技术人员能够实践它们。其它实施例可以包含结构、逻辑、电气、工艺和其它变化。一些实施例的部分和特征可以包括在其它实施例的部分和特征中,或者替代其它实施例的部分和特征。权利要求书中阐述的实施例涵盖这些权利要求的所有可用的等效形式。

如本申请中所使用的诸如“水平”之类的取向术语是相对于与晶圆或衬底的常规平面或表面平行的平面而定义的,与晶圆或衬底的取向无关。术语“垂直”是指垂直于如上定义的水平的方向。介词,如“在……上”,“侧”(如“侧壁”)、“较高”、“较低”、“上方”和“下方”等,是相对于晶圆或衬底的顶面上的常规平面或表面而定义的,与晶圆或衬底的取向无关。

本文描述的示例性FPC连接器可以减轻与在小形状因子的电子组件中利用短的(例如,10-15mm)柔性电缆以便获得信号完整性质量相关联的一些挑战。本文描述的示例性FPC连接器被配置为使得被插入到FPC连接器中的柔性电缆能够从FPC连接器的后侧被牵拉穿过FPC连接器。

可以将柔性电缆牵拉穿过FPC连接器(例如,从FPC连接器的后侧),直到通过柔性电缆电连接在一起的两个板可以彼此非常靠近地放置(参见例如,图11、图14和图15中的尺寸Y)。将通过柔性电缆电连接在一起的两个板较靠近地放置在一起可以(i)提高两个板之间的信号完整性;和/或(i)对于利用两个相邻板的电子组件实现较小的形状因子。

图3示出了现有技术FPC连接器6的侧视图。图5示出了图3所示的现有技术FPC连接器6的侧视图,其中,FPC连接器6的锁定器7打开并且柔性电缆1被插入FPC连接器6中。图7示出了图3和图5中所示的现有技术FPC连接器6的侧视图,其中,FPC连接器6的锁定器7关闭并且柔性电缆1被插入FPC连接器6中。

图4示出了示例性FPC连接器10的侧视图。图6示出了图4所示的FPC连接器10的侧视图,其中,FPC连接器10的锁定器11打开并且柔性电缆12被插入穿过FPC连接器10。图8示出了图4和图6所示的FPC连接器10的侧视图,其中,FPC连接器10的锁定器11关闭并且柔性电缆12被插入穿过FPC连接器10。

如图4、图6和图8所示,FPC连接器10包括本体13。本体13包括延伸穿过本体13的通道14,使得柔性线缆12可以被放置在通道14中并且被完全地牵拉穿过FPC连接器10的本体13。FPC连接器10进一步包括锁定机构(例如,锁定器11),该锁定机构被配置为一旦柔性电缆12被牵拉穿过FPC连接器10就将柔性电缆12固定在通道14内。

在一些形式中,通道14是矩形开口,和/或锁定机构可以包括固定柔性电缆12的旋转构件(例如,参见图8)。另外,锁定机构可以被配置为向被放置在通道14内的柔性电缆12施加压缩力。应当注意的是,现在已知的或未来开发的任何类型的锁定机构都可以用于FPC连接器10。

图9示出了示例性部分电子组件20的侧视图,其中,来自一个板22的柔性电缆21正好被插入到第二板24上的FPC连接器23中。图10示出了图9的示例性部分电子组件20的侧视图,其中,柔性电缆21被部分地牵拉穿过第二板24上的FPC连接器23。图11示出了图9和图10的示例性部分电子组件20的侧视图,其中,柔性电缆21被完全地牵拉穿过第二板24上的FPC连接器23。

与传统柔性电缆21相比,从第一板22延伸的柔性电缆21可以相对较短,以便于制造部分电子组件20。由于柔性电缆21可以从FPC连接器23的相对侧被牵拉到柔性电缆21插入FPC连接器23的一侧,因此有助于制造部分电子组件20。图11示出了使得第一板22与第二板24上的FPC连接器23之间的柔性电缆21的长度最小(参见,例如图11中的尺寸Y),使得部分电子组件20具有保持第一板22和第二板24之间的强信号完整性的能力。

如图9-11所示,部分电子组件20包括第一板22,在第一板22内包括柔性电缆21。部分电子组件20还包括第二板24,第二板24包括FPC连接器23。FPC连接器23包括主体25,主体25具有延伸穿过主体25的通道26,使得柔性电缆21可以被放置在通道26中并且被完全地牵拉穿过FPC连接器23的主体25。FPC连接器23还包括锁定机构27,一旦柔性电缆21被牵拉穿过FPC连接器23以将第一板22和第二板24连接在一起,锁定机构27就将柔性电缆21固定在通道26内。

在一些形式中,第一板22可以是I/O板和/或第二板24可以是DCA电子封装。另外,通道26可以是矩形开口,但是可以设想到将其它形状用于通道26。

锁定机构27可以包括固定柔性电缆21的旋转构件。锁定机构27可以在锁定机构27固定柔性电缆21时向位于通道26内的柔性电缆21施加压缩力。应当注意的是,现在已知的或未来开发的任何类型的锁定机构27都可以用在部分电子组件20中。

图12示出了另一个示例性部分电子组件30的侧视图,其中,连接到一个板33上的第一FPC连接器32的柔性电缆31正好被插入到第二板35上的第二FPC连接器34中。图13示出了图12的示例性部分电子组件30的侧视图,其中,柔性电缆31被部分地牵拉穿过第二板35上的第二FPC连接器34。图14示出了图12和图13的示例性部分电子组件30的侧视图,其中,柔性电缆31被完全地牵拉穿过第二板35上的第二FPC连接器34。

为了便于制造部分电子组件30,从第一板33上的第一FPC连接器32延伸的柔性电缆31可以与传统柔性电缆(例如,大于25mm)相比较短(例如,小于10mm)。由于柔性电缆31可以从第二FPC连接器34的相对侧被牵拉到柔性电缆31插入第二FPC连接器34的一侧,因此有助于制造部分电子组件30。图14示出了使得第一板33上的第一FPC连接器32与第二板35上的第二FPC连接器34之间的柔性电缆31的长度最小化(参见例如图14中的尺寸Y),使得部分电子组件30具有保持第一板33和第二板35之间的强信号完整性的能力。

如图12-14所示,部分电子组件30包括第一板33,第一板33包括第一FPC连接器32。柔性电缆31被固定在第一FPC连接器32内。

部分电子组件30还包括第二板35,第二板35包括第二FPC连接器34。第二FPC连接器34包括主体36,主体36具有延伸穿过主体36的通道37,使得柔性电缆31可以被放置在通道37中并且被完全地牵拉穿过第二FPC连接器34的主体35。第二FPC连接器34还包括锁定机构38(如上所述),一旦将柔性电缆31牵拉穿过第二FPC连接器34,锁定机构38就将柔性电缆31固定在通道37内。

在一些形式中,第一板33可以是I/O板和/或第二板35可以是DCA电子封装。另外,通道37可以是矩形开口,但是可以设想到将其它形状用于通道37。

在图12-14所示的示例性形式中,第一板33包括上表面39A,使得第一FPC连接器32被安装在第一板33的上表面39A上。另外,第二板35包括上表面39B,使得第二FPC连接器34被安装在第二板35的上表面39B上。

应当指出,本文描述的电子组件20、30不限于在附图中示出的DCA封装和I/O板。可以设想到可以在各种计算机系统组件中使用的其它电子组件,特别是在FPC连接器被用于利用柔性电缆来形成板到板电连接的情况下。

本文描述的电子组件20、30可以通过使用较少的柔性电缆进行电连接来实现紧凑设计。另外,使用较少的柔性电缆进行电连接可以提供从一个板到另一个板的改进的信号完整性。

图15是示出示例性计算机系统组件40的俯视图。计算机系统组件40包括衬底41和安装在衬底41上的第一板42。柔性线缆43被固定到第一板42。

计算机系统组件40还包括被安装在衬底41上的第二板44。第二板44包括FPC连接器45。

FPC连接器45包括主体46,主体46具有延伸穿过主体46的通道(在图15中不可见),使得柔性电缆43可以被放置在通道中并且被完全地牵拉穿过FPC连接器45的主体46。FPC连接器45还包括锁定机构(如上所述,但在图15中未示出),一旦将柔性电缆43牵拉穿过FPC连接器45,锁定机构就将柔性电缆41固定在通道47内。在第一板42和第二板44中的至少一个被安装在衬底41上之前,随着柔性电缆43被牵拉穿过FPC连接器45,第一板42和第二板44移动得更靠近在一起。

在一些形式中,第一板42可以是I/O板和/或第二板44可以是DCA电子封装(可以设想到其它类型的板)。另外,通道可以是矩形开口,但是可以设想到通道的其它形状。

计算机系统组件40可以进一步包括被安装在衬底41上的电池48。计算机系统组件40可以允许在衬底41上获得额外的空间,因为可以使用较短的柔性电缆43(参见例如图15中的尺寸Y),从而相对于给定尺寸的衬底41而言增大电池48的空间。增大的电池48空间可以允许计算机系统组件40的所期望的电池尺寸/寿命的增加。可替换地,衬底41上的额外空间可以用于在衬底41上安装附加部件。

图16是包括本文描述的FPC连接器、电子组件和/或计算机系统组件中的至少一个的电子装置1600的框图。电子装置1600仅仅是其中可以使用本文描述的FPC连接器、电子组件和/或计算机系统组件的形式的电子装置的一个示例。电子装置1600的示例包括但不限于个人计算机、平板计算机、移动电话、游戏设备、MP3或其它数字媒体播放器等。

在该示例中,电子装置1600包括数据处理系统,该数据处理系统包括系统总线1602以耦合电子装置1600的各个部件。系统总线1602提供电子装置1600的各个部件之间的通信链路,并且可以被实现为单个总线、总线的组合、或以任何其它合适的方式实现。

如本文所描述的电子装置1600可以耦合到系统总线1602。电子装置1600可以包括任何电路或电路的组合。在一个实施例中,电子装置1600包括可以是任何类型的处理器1612。如本文所使用的,“处理器”是指任何类型的计算电路,例如但不限于微处理器、微控制器、复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、图形处理器、数字信号处理器(DSP)、多核处理器或任何其它类型的处理器或处理电路。

可以包括在电子装置1600中的其它类型的电路是定制电路、专用集成电路(ASIC)等,例如用在诸如移动电话、平板计算机、笔记本计算机、双向无线电设备以及类似的电子系统之类的无线设备中的一个或多个电路(例如,通信电路1614)。IC可以执行任何其它类型的功能。

电子装置1600还可以包括外部存储器1620,外部存储器1620又可以包括适于特定应用的一个或多个存储器元件,例如随机存取存储器(RAM)形式的主存储器1622、一个或多个硬盘驱动器1624、和/或处理可移动介质1626的一个或多个驱动器,例如光盘(CD)、闪存卡,数字视频光盘(DVD)等。

电子装置1600还可以包括显示设备1616、一个或多个扬声器1618以及键盘和/或控制器1630,其可以包括鼠标、追迹球、触摸板、语音识别设备或者允许系统用户将信息输入到电子装置1600中并从电子装置1600接收信息的任何其它设备。

为了更好地示出本文公开的FPC连接器、电子组件和/或计算机系统组件,本文提供了非限制性示例列表:

示例1包括一种FPC连接器,其具有主体,所述主体包括延伸穿过所述主体的通道,使得柔性电缆能够被放置在所述通道中并且被完全地牵拉穿过所述FPC连接器的所述主体,以及锁定机构,所述锁定机构被配置成一旦柔性电缆被牵拉穿过FPC连接器,则所述锁定机构将柔性电缆固定在通道内。

示例2包括示例1的FPC连接器,其中,通道是矩形开口。

示例3包括示例1-2中任一个的FPC连接器,其中,锁定机构包括固定柔性电缆的旋转构件。

示例4包括示例1到3中任一个的FPC连接器,其中,锁定机构被配置成对被放置在通道内的柔性电缆施加压缩力。

示例5包括一种电子组件,所述电子组件具有第一板和第二板,所述第一板包括第一板内的柔性电缆,所述第二板包括FPC连接器。FPC连接器包括主体,所述主体具有延伸穿过主体的通道,使得柔性电缆可以被放置在通道中并且被完全地牵拉穿过FPC连接器的主体。FPC连接器还包括锁定机构,一旦柔性电缆被牵拉穿过FPC连接器以将第一板和第二板连接在一起,则所述锁定机构将柔性电缆固定在通道内。

示例6包括示例5的电子组件,其中,第一板是I/O板。

示例7包括示例5-6中任一个的电子组件,其中,第二板是DCA电子封装。

示例8包括示例5-7中任一个的电子组件,其中,通道是矩形开口,并且其中,锁定机构包括固定柔性电缆的旋转构件。

示例9包括示例5-8中任一个的电子组件,其中,当锁定机构固定柔性电缆时,锁定机构向被放置在通道内的柔性电缆施加压缩力。

示例10包括示例5-9中任一个的电子组件,其中,随着柔性电缆被牵拉穿过FPC连接器,第一板和第二板移动得更靠近在一起。

示例11包括一种电子组件,其具有第一板,所述第一板包括第一FPC连接器,以及柔性电缆,所述柔性电缆被固定在第一FPC连接器内。电子组件还包括具有第二FPC连接器的第二板。第二FPC连接器包括主体,所述主体具有延伸穿过主体的通道,使得柔性电缆能够被放置在通道中并且被完全地牵拉穿过第二FPC连接器的主体。第二FPC连接器还包括锁定机构,一旦柔性电缆被牵拉穿过第二FPC连接器,则锁定机构将柔性电缆固定在通道内。

示例12包括示例11的电子组件,其中,第一板是I/O板。

示例13包括示例11-12中任一个的电子组件,其中,第二板是DCA电子封装。

示例14包括示例11-13中任一个的电子组件,其中,通道是矩形开口,并且锁定机构包括固定柔性电缆的旋转构件。

示例15包括示例11-14中任一个的电子组件,其中,当锁定机构固定柔性电缆时,锁定机构向被放置在通道内的柔性电缆施加压缩力。

示例16包括示例11-15中任一个的电子组件,其中,随着柔性电缆被牵拉穿过FPC连接器,第一板和第二板移动得更靠近在一起。

示例17包括示例11-16中任一个的电子组件,其中,第一板包括上表面,使得第一FPC连接器被安装在第一板的上表面上,并且其中,第二板包括上表面,使得第二FPC连接器被安装在第二板的上表面上。

示例18是一种计算机系统组件,包括衬底和被安装在衬底上的第一板。计算机系统组件还包括被固定到第一板的柔性电缆以及被安装在衬底上的第二板。第二板包括FPC连接器。FPC连接器包括主体,所述主体具有延伸穿过主体的通道,使得柔性电缆能够被放置在通道中并且被完全地牵拉穿过FPC连接器的主体。FPC连接器还包括锁定机构,一旦柔性电缆被牵拉穿过FPC连接器,则锁定机构将柔性电缆固定在通道内。在将第一板和第二板中的至少一个安装在衬底上之前,随着柔性电缆被牵拉穿过FPC连接器,第一板和第二板移动得更靠近在一起。

示例19包括示例18的计算机系统组件,其中,第一板是I/O板,第二板是DCA电子封装。

示例20包括示例18-19中任一个的计算机系统组件,并且还包括被安装在衬底上的电池。

本概述旨在提供本主题的非限制性示例。这并非旨在提供一个排他或详尽的解释。包括具体实施方式以提供关于方法的进一步信息。

上述具体实施方式包括对形成具体实施方式的一部分的附图的引用。附图通过图示说明的方式示出了其中可以实践本发明的具体实施例。这些实施例在本文也被称为“示例”。这些示例可以包括除了所示出或描述的那些元件之外的元件。然而,本发明人还设想到其中仅提供所示或所述的那些元件的示例。此外,本发明人还设想到使用针对特定示例(或其一个或多个方面)或针对本文所示或所述的其它示例(或其一个或多个方面)所示或所述的那些元件(或其一个或多个方面)的任何组合或置换的示例。

在本文中,如在专利文献中常见的那样,使用术语“一”或“一个”来包括一个或多于一个,与“至少一个”或“一个或多个”的任何其它实例或用法无关。在本文中,除非另有说明,术语“或”用于指代非排他性的,或者使得“A或B”包括“A而不包括B”、“B而不包括A”以及“A和B”。在本文中,术语“包括”和“在其中”被用作相应术语“包含”和“其中”的简明英语等效形式。而且,在所附权利要求书中,术语“包括”和“包含”是开放式的,即在权利要求中包括除了该术语之后列出的那些元件之外的元件的系统、设备、制品、组分、制剂、过程仍被视为落在权利要求的范围内。此外,在所附权利要求书中,术语“第一”、“第二”和“第三”等仅被用作标记,而并非旨在对其对象施加数字要求。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如,上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在查看以上描述后可以使用其它实施例。

遵从37C.F.R.§1.72(b)而提供摘要,以允许读者快速地确定技术公开内容的性质。在理解摘要不会被用来解释或限制权利要求的范围或含义的情况下提交了摘要。

而且,在以上具体实施方式中,各个特征可以被组合在一起以简化本公开内容。这不应当被解释为旨在未要求保护的公开特征是任何权利要求必不可少的。相反,发明主题可能在于少于特定公开实施例的所有特征。因此,所附权利要求由此被并入到具体实施方式中,其中每个权利要求独立作为单独的实施例,并且可以设想到,这样的实施例可以以各种组合或置换相互组合。本发明的范围应当参照所附权利要求以及这些权利要求被赋予的等效形式的整个范围来确定。

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