[发明专利]顺应性电触头和组件

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及电触头，更具体地涉及在高频率下具有低电感的非常小的顺应性电触头。

现有技术

电触头的目的是在两个电导体之间提供可分离的电气互连。可分离性的特征意味着导体不是通过例如钎焊或粘结的永久性机械手段互连，而是通过临时机械手段互连。结果，为了在尝试使触头的有害电气效应减至最小而保持良好的机械接触，使用某些形式的弹性力将两个导体压在一起。这些电触头被称为顺应性的(也就是“可挠的”)触头。

小型顺应性触头是使集成电路(IC)器件可分离地互连于用户要求的任何电器件所必需的。一主要例子是将IC连接于在制造过程中测试和分选IC的测试夹具或分选设备或者用来将IC连接于例如个人计算机、文件服务器或大型计算机的CPU的其操作环境的原始设备制造商(OEM)型的连接器。顺应性触头应当尽可能地接近电透明以使例如电感的寄生效应减至最小，上述效应改变流向/来自IC的信号，这会导致错误的结果。

顺应性触头提供的另一优点在于它们可补偿所连接的器件(UUT)的非共面性。UUT上的导电点不是精确共面的，即它们不处于同一平面内，即便在不同UUT上的同一导电点之间也是如此。顺应性触头取决于导电点的实际位置挠曲不同的量。

连接于UTT的传统顺应性触头包括弹性探头、导电橡胶、顺应性梁式触头以及被称为绒毛按钮的成束导线。每种技术提供克服接触点之间的非共面性的必要手段并提供贯穿多个触头的均匀电接触。每种技术在一个特征或其它特征方面具有缺陷并都具有高电气寄生特征。另外，它们的制造成本相对较高。

典型的弹性探头包括至少三个或四个部件，具有弹簧和一或两个柱塞的中空桶形件。弹簧容纳在桶形件中，柱塞的端部在弹簧的端部处卷缩在桶形件相反的开口端中。弹簧向外偏压柱塞，由此将弹性力提供给柱塞的末端。弹性探头可具有高变化程度的顺应性和接触力，并一般对形成多次接触或多次循环非常可靠。弹性探头可适应许多不同的导电界面，例如焊点、导电柱、导电球等。然而，弹性探头存在尺寸问题，即弹簧本身无法做得非常小，否则无法维持从触头至触头的持续弹性力。因此，弹性探头相对较大，这导致当用于高频率的电信号时有难以接受的大电感。另外，由于三个器件必须独立制造并随后组装在一起，因此弹性探头成本相对较高。

导电橡胶触头由具有内嵌导电金属元件的不同类型的橡胶和硅树脂制成。这些触头方案通常具有比弹性探头小的电感，但顺应性较差并能具有比弹性探头少的工作循环。当导电点抬高离开UUT时导电橡胶的工作，因此需要来自UUT的凸起特征或向系统追加第三导电元件充当凸起部件。该第三部件减小了给定接触力的接触面积并因此增加了每单位面积的力，由此可形成坚实的接触。该第三元件可以是攻有螺纹的按钮，其抵靠在导电点之间的橡胶上。该第三元件可仅将电感加至触头系统。

顺应性梁式触头由导电材料制成，其形成为能够在到UUT导电点的一端获得挠曲和接触力同时使另一端保持固定于另一导体。换句话说，力由一个或多个导电片簧提供。这些触头的形状和应用场合差别极大。一些顺应性梁式触头小到足以有效地用于IC。一些顺应性梁式触头使用例如橡胶的另一顺应性材料，以将顺应或接触力赋予梁式触点。后面这些类型往往比传统顺应性梁式触点小并因此具有较小的电感且更适于分选较高频率的器件。

绒毛按钮是相对古老但仍不失为简单的技术，其中导线弯皱成圆柱形。所产生的形状看上去非常像由钢丝棉制成的微小型圆柱。当圆柱被放置在非导电材料的薄板中的孔内时，其作用就象连续电气短路的弹簧。它提供比其它触头技术电感要小的电气路径。如同橡胶触头，绒毛按钮最常见地与第三元件一起使用，该第三元件需要伸入非导电薄板的孔内以与绒毛按钮形成接触。该第三元件增加了寄生电感，使流向/来自UUT的信号劣化。

IC封装技术正向更小、更高频(更快)和更便宜的趋势演化，这导致对这些类型的电触头的新需求。它们要求以最低成本充分工作。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种相比现有技术在更高的频率下具有更低自感的顺应性触点。

另一目的是提供一种低自感触头和组件，这种触头和组件提供连接多种电器件的充分顺应性。

又一目的是提供一种低自感触头和组件，这种触头和组件能制成极小以测试具有接近的导电点的电器件。

又一目的是提供一种低自感触头和组件，这种触头和组件的制造成本相对较低。

本发明是一种顺应性电触头和一种在两个电器件之间提供接口的采用多个触头的组件。该组件通过沿压缩方向的压力被包夹在所述电器件之间。