导电接触单元系统技术方案

在一个导电接触单元中，其本身可作为接触件或弹簧件的用以推动针状接触件的压缩螺旋弹簧的底端，被接纳在基板上形成的支撑凹槽中。基板中的内导体的一端暴露在该支撑凹槽的底端，并与压缩螺旋弹簧的底端电连接。无须任何电连接件，可使基板中的内导体和接触件间的电阻最小。为确保令人满意的电连接，可将压缩螺旋弹簧的底端焊接于可为平面或凹槽的内导体的外露端。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导电接触单元，该单元适用于测试印制电路板、半导体器件和半导体晶片的接触探头和探测插件板，还可用作半导体器件和其他形式的电设备的电插座和连接件。
技术介绍
很多形式的接触单元已被用于测试印制电路板、半导体器件、半导体晶片的接触探头和探测插件板中，也被用于半导体器件和其他器件的插座和连接器中。例如，在测试半导体晶片时，先进行直流测试，然后将晶片切成小片，对每个小片进行交流测试。按照如附图说明图16所示的传统晶片测试，一个通常被称为探测插件板并包括一个平面支撑件32和固定于支撑件32上的针状导电接触件31的测试单元，被施加在作为所研究对象的待测试晶片2上。接触件31通过将导电的弹性线加工成倾斜形状得到。按照这种排列，由于每个接触件31的针状部分相对较长，因此只能获得相对差的电特性，而且接触件通常不适于处理高于50MHz的信号。而且，如果所接触的物体是球形的，接触就变得不稳定，因为接触件在所接触部分的表面有滑动的趋势。为了满足对高速信号处理能力的要求，研制了膜片型的接触单元，如图17所示的膜片探头33，是公知的膜片型导电接触单元。在此膜片探头33中，位于薄膜基片34下面的许多凸形体35用作接触件，它们依次安装在支撑件32上。但是由于凸形体本身并不是弹性的，因此无法得到一个稳定的接触压力(电接触电阻)。因此，如图17所示，在朝着凸形体35正上方的薄膜基板34的一侧施加高压空气，以便在凸形体35和晶片2之间建立所要求的接触状态。但是凸形体35的高度不一致，而且晶片表面不完全是平面，以至于这个系统不能适应凸形体高度的不一致，因而电接触电阻变得不稳定。依据一种已知的适用于测试印制电路板、半导体器件的导电图的接触探头中的导电接触单元，在每个管状固定器中装有导电针，使得导电针可沿轴向移入和移出固定器，并且可弹性伸出固定器，直至其被限定不能再远离管状固定器。按照这样一导电接触单元，导电针前端被弹性推出压在待测物体上，从而电信号可在待测物体和外部电路间传输。可是当电流流过压缩螺旋弹簧时，它产生一个正比于匝数的平方的电感。因此，当流过接触探头的电信号包含高频信号(在几十MHz到几GHz的量级)时，高频信号流过螺旋导电件，所造成的电感和电阻的增加会严重影响所探测信号的电特性。专利技术概述由于现有技术中存在诸如此类的问题，故本专利技术的主要目的是提供一种导电接触单元，它结构简单且适合高密度地排列其接触件。本专利技术的第二个目的是提供一种结构简单、制作经济的导电接触单元。本专利技术的第三个目的是提供一种具有满意电性能的导电接触单元。本专利技术的这些以及其他目的可通过提供一种导电接触单元来实现，该导电接触单元包括一具有第一表面和第二表面的基板；终端截止于第二表面的内导体；形成于第二表面上的支撑凹槽，第二表面将内导体的一端暴露在凹槽内部；接纳在支撑凹槽中且有一和内导体的暴露端电接触的内端和一可轴向伸出支撑槽的外端，并适于和所研究的物体相接触的接触件；和用于弹性支撑接触件的偏置机构。因而，接触件的一部分可通过支撑凹槽以定向方式可直接与基板中的内导体电连接，而无须通过任何连接件。这样，可从信号传输路径中消除任何可能防止电阻减少的不可靠接触部分，并可以没有任何困难地的降低电阻。而且能简化整个结构，降低制造费用。尤其是修理、维护工作以及装配过程可被简化。同时，采用中继板或适当调整基板，接触件可以很容易地适用于不同的应用。一般地说，基板与内部电路连在一起。根据本专利技术的一个优选实施例，接触件包括一底端接纳在支撑凹槽中的导电线圈件，该线圈件因其材料的弹性性能而具有偏置机构的功能。在这种情况下，由于接触件可直接与基板中的内导体相连，故可以毫无困难地使得信号传输途径的电阻最小。例如，导电线圈件的底端可以包含密绕部分，以便可以紧紧固定在形成于内导体暴露端的凹槽中，或紧紧地顶住内导体的暴露端。为确保满意地电连接和机械连接，特别优选的措施是将线圈件的底端焊在与内导体电连接的凹槽的导电部分。为准确控制每个接触单元中接触件的伸出长度，该线圈件可包括被限制在支撑凹槽中预压缩的疏绕部分。通常，接触单元系统包括大量相互紧密排列的接触件，以便可同时测试待测物的许多点。如果线圈件的疏绕部分包括大间距部分和小间距部分，那么只要线圈件偏置到一定程度，小间距部分相邻的线圈导线就可以相互接触，从而允许电信号可以沿直线路径轴向流动，而不是沿线圈螺旋流过。从而使得接触件的电感最小。线圈件的外端也可以由密绕部分组成以便同样地降低信号传输路径的电感。依据本专利技术的另一个优选实施例，接触件包括可滑动接纳在支撑槽中的针状件，而且偏置机构包括一个介于支撑凹槽的底端和在接触件内构成的环形台肩之间的压缩弹簧线圈。该实施例可以稳定的方式提供对接触件相对大的冲击，并适于测试相对大的器件，如印制电路板和半导体器件。压缩螺旋弹簧可以包括由密绕部分组成的底端，它起码在弹簧线圈因压缩后造成的接触件的前端和被测物相接触时，适于建立与接触件的底端的电连接。电信号从而可以通过密绕部分从接触件流向内导体，而且是以直线路径而不是螺旋路径流过。这样电信号传输路径的电阻和电感可以为最小。当弹簧线圈的密绕部分的相邻螺线段通过焊锡或铜焊材料相连时，这种效果更是显著增强。为确保线圈件和接触件之间令人满意的电连接，使得它们在组装之前和期间都可作为一个完整单元处理，接触件可包括紧靠适合于弹性配合在压缩螺旋弹簧前端的台肩的环形部分。支撑凹槽可由在内导体外露端形成的凹槽组成。该组件进一步包括一置于基板第二表面上的绝缘板，并且在这种情况下，内导体外露端和与内导体外露端轴向对准的绝缘板的过孔的内部圆周表面联合构成支撑凹槽。绝缘板的过孔在远离基板的一端具有较小直径部分，较小直径部分提供限制手段以限定接触件伸出凹槽的长度。另外，该组件还包括一个放置于远离基板的绝缘板表面上的制动板，该制动板配备有与绝缘板的过孔共线排列且直径比绝缘板过孔小的过孔，以便提供制动手段以限定接触件伸出凹槽的长度。这样做之后，就可以控制每个接触件的伸出长度，从而当许多接触件互相依次排列时可建立精确而稳定的接触，并可利用它们同时测试许多点。尤其当待测试点并不是精确地在同一平面且具有不同高度时，这是重要的考虑。附图简要说明现在参照附图对本专利技术作如下说明，其中图1为表示构成作为测试晶片的导电接触单元系统的本专利技术的第一实施例的局部剖视图；图2是图1主要部分的局部放大侧视剖视图；图3与图2类似，表示使用中继板的本专利技术的第二个实施例；图4与图1类似，表示使用绝缘板构成支撑凹槽一部分的本专利技术的第三实施例；图5是图4中主要部分的局部放大侧视剖视图；图6与图1类似，表示使用绝缘板和中继板的本专利技术的第四实施例；图7与图2类似，表示本专利技术的第五实施例；图8与图2类似，表示本专利技术的第六实施例；图9与图2类似，表示本专利技术的第七实施例；图10与图2类似，表示本专利技术的第八实施例；图11与图2类似，表示本专利技术的第九实施例；图12为本专利技术第十实施例的纵向局部剖视图，它使用了用以弹性支撑接触件的针状接触部件和分开的压缩螺旋弹簧；图13与图12类似，表示了图12的接触件的工作状态；图14为表示本专利技术第十一实施例的局部剖视图；图15与图12类似，表示本专利技术的第十二实施例；而且图16和17为表示传统接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电接触单元，包括： 具有第一表面和第二表面的基板； 终端截止于所述的第二表面的内导体； 支撑凹槽，形成于将所述的内导体暴露于所述的凹槽内的第二表面上； 接纳在所述支撑凹槽内的接触件，其内端与所述的内导体的外露端电连接，外端可沿轴向移动，并伸出所述凹槽，以适于接触待测物，以及 用以弹性支撑所述的接触件的偏置机构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：风间俊男，
申请(专利权)人：日本发条株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]