エアーギャップ接触器

专利摘要:
本願発明の課題は、優良なインピーダンス調節を促進する改良された接触器を提供すること、そしてＳＩ電気的性能を向上することである。テスト接触器の信号完全性電気性能を向上できるように、最も低い誘電率を提供する内部エアーギャップ（５a、５ｂ）を有するテスト接触器。結果として、本願発明は、信号伝達時のインピーダンスミスマッチの可能性を低くし、それにより信号ピンの挿入ロスや反射ロスを改良する。
公开号:JP2011506924A
申请号:JP2010536865
申请日:2008-12-05
公开日:2011-03-03
发明作者:イェアン；ホン タン
申请人:ケンストロニクス（エム） エスディーエヌ ビーエイチディーＫｅｎｓｔｒｏｎｉｃｓ（Ｍ） Ｓｄｎ Ｂｈｄ；タン，イェアン ホンＴａｎ，Ｙｅａｎ Ｈｏｎｇ；
IPC主号:G01R1-073

专利说明:

[0001] 本願発明は、電機機器をテストするための装置に関するものであり、より詳しくは、テスト接触器の信号完全性（Ｓｉｇｎａｌ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）電気的性能を向上するための複数の内部エアーギャップを有する接触器に関する。]
背景技術

[0002] 従来の接触器は、通常複数のばねプローブを有しており、したがって、これらのタイプの接触器は、バネプローブピン接触器と言われている。ダブルエンドプローブピンは、これ以降ばねプローブピンとして言及するが、当該分野では周知であり、さらに典型的にはシャフトの両端に圧縮可能な部位を有するシャフトを提供する。したがって、接触器の中にある複数のばねプローブが、複数のピンを接触器の上に挿入することによりもしくは、Ｃ４ハンダボール等の接触要素により圧縮され、これらのばねプローブは、各ピンもしくは接触要素と、試験対象装置（ＤＵＴ）板上の異なる電気的接触ピンとの間の電気的接続を提供する。]
[0003] この方法による最大の問題点は、信号完全性（ＳＩ）電気的性能が悪いために引き起こされる信号経路における信号波の変性（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）と、その結果、インピーダンス調節機能もしくは電気的導通を失ってしまうことなどである。]
[0004] インピーダンス調節は、テスト接触器の性能を決定するおおきな要因の一つである。テスト接触器の信号ピンのインピーダンスに貢献する要因としては、接触器材料の誘電率、ピッチ、プローブピンの直径がある。これらの要因は、現在のテスト接触器のデザインに存在している。]
[0005] 一般的に、テスト接触器ＳＩ電気的性能は、テスターからＩＣパッケージへそしてまたテスターへと、テスト接触器内のプローブピンを介して送信および受信される信号のスピードと質により決定される。これらのプローブピンは、さらに、パワー、グランド、シグナルピンとしてさらに分けられる。これらは、テスト接触器の電気的性能に貢献する複数の変動要素である。例えば、プローブピンのピッチ、直径、長さの機械的変数が例である。]
[0006] 従来のテスト接触器は、工業プラスチック材料で出来ている二つのプレートからなる。各プレートは、プローブピンを収納および配置するのに機能している。テスト接触器の電気的性能もしくはＳＩを最適化するに際しての主な課題は、信号経路でのインピーダンスを良好に調節できることである。これは、好適な誘電率を有する材料を選択することにより達成することができる。]
[0007] したがって、テスト接触器の電気的性能／ＳＩを向上する方法が必要とされている。]
[0008] 本願発明は、内部エアーギャップと呼ばれる新しい特徴を提供し、インピーダンス制御の損失に対する制御をより向上させる。テスト接触器の中にエアーギャップを提供することにより、効果的な誘電率がさらに向上する。これは、形成されたエアーギャップが、可能な最も低い誘電率および達成可能な最適な誘電正接を提供することにより、該接触器の信号完全性をさらに向上する。これが向上されると、電気的性能が最適化され、これらの向上はＳＩ理論により達成されるものである。]
発明が解決しようとする課題

[0009] したがって、本願発明の課題は、優良なインピーダンス調節を促進する改良された接触器を提供すること、そしてＳＩ電気的性能を向上することである。]
課題を解決するための手段

[0010] 本願発明の一実施形態によると、本願発明は、少なくとも6個の構造を有する。該接触器は、ＤＵＴと接触するために前記第一接触手段と第二接触手段の表面の上と下とにそれぞれ伸びる第一接触手段（上側プローブピン）および第二接触手段（下側プローブピン）と、プローブピンを保持するハウジングとして機能しさらにプローブピンを位置決めする上側プレートおよび下側プレートと、上側内部エアーギャップおよび下側内部エアーギャップを形成する凹部と、を提供する。]
[0011] 上側内部エアーギャップおよび下側内部エアーギャップは、接触器材料の中のいくつかを取り除くことにより形成され、これにより、より良好な誘電率を有し、エアーギャップの誘電率は、１であり、これは空気の誘電率としても知られている。実際のインピーダンスが必要なインピーダンスをはるかに下回っていることを想定した場合、誘電率を減少させることによりプローブピンのインピーダンスを増加させることができる。これは、インピーダンスと誘電率が反比例の関係にあるからである。]
[0012] 必要なインピーダンスに実効インピーダンスがより近づくようにデザインを再調整することにより、本発明は、最終的にはインピーダンスのミスマッチの影響を少なくている。インピーダンスのミスマッチは、信号が、ミスマッチ領域を通過する際の接触器の信号完全性をダウングレードさせる。インピーダンスのミスマッチは、信号が異なる位相もしくは媒体を通過するときに反射がいくつ起きるかを決定する。したがって、エアーギャップを挿入することで、反射ロスの特性を改善する。この反射ロスは、電気的接続における欠陥により反射される電力の重要な基準である。]
[0013] 上記とは別に、エアーギャップが形成されることにより、材料が取り除かれ、これは、シグナルピンに沿って実効の誘電正接を変化させる。最も低い誘電正接の値を有するエアーは、挿入および信号伝達時に失った分を効果的に向上させる。エアーの電気的特性は、最も良い誘電正接の値である０を可能にし、これは他の材料では達成することができない。本発明のその他の有利な点としては、固体の上側プレートと下側プレートのみからなる従来の接触器と比較して、挿入損失が良いという点が挙げられる。]
[0014] 本願発明の目的は、必要なインピーダンスを得ることができ、さらに接触器の信号完全性を最大にすることであり、電気的性能を最大にするための新しい実施形態と組み合わされて良く、本願発明の意図および目的、重要な要因、例えば、必要とされる高さ、長さ、大きさ、および他の形状や形態等は、本願発明の本実施形態にしたがって決定されてもよい。]
[0015] 前述の本願発明の目的、特性、有利な点は、添付の図面に図示するように、以下に記載の本願発明の好ましい実施形態のより詳細な記載から明確になる。]
図面の簡単な説明

[0016] 図１は、従来の構造のプローブピン接触器を図示している。（先行技術）
図２は、本願発明に係る境界面構造の正面図である。
図３は、該接触器の平面図である。
図４は、該接触器の透視図である。] 図１ 図２ 図３ 図４
実施例

[0017] 本願発明の種々の実施形態の作製および使用について、以下に記載しているが、本願発明は、種々の特定の状況において実施可能な発明的概念を提供している。ここに記載する特定の実施形態は、本願発明を作製しようとする特定の方法を単に例示しているだけであり、本願発明はこれに限定されない。]
[0018] 図面に図示する本願発明の好ましい実施形態を説明するにあたり、明確にする目的で特定の用語を使用する。しかしながら、本願発明は、そのように選択された特定の用語に限定されるわけではなく、各特定の用語は、類似の目的を達成するために類似の方法で機能する技術的に同等なすべてのものを含む。]
[0019] ここで、添付の図面を参照して本願発明を説明する。]
[0020] 図１の配置を参照すると、半導体装置のテストのための従来型のプローブピン接触器のデザインは、従来、上側プローブピン（１）、下側プローブ（２）、上側プレート（３）、下側プレート（５）の四つの主要部材からなる。前記プレートは、プローブピンを位置決めして収納するのに機能している。] 図１
[0021] 本願発明の全ての使用および目的と範囲内において、プローブピンは、ダブルエンドもしくはシングルエンドであってもよい。]
[0022] 本願発明に係る接触器を、図２に記載する。図２は、本願発明の一実施形態の正面図を図示している（Ｚ軸（８）が上にあり、Ｙ軸（７）が右にあるＸ軸（６）を参照）。図２に係る本願発明は、６つの主な部材があり、第一接触手段（１）、第二接触手段（２）、上側プレート（３）、下側プレート（４）の6つの主要部材があり、前記第一接触手段（１）および第二接触手段（２）は、前記第一接触手段（１）と電気的接続する配置になるよう動かされ、前記上側プレートおよび下側プレート（３、４）は、プローブピンを位置決めして収納するための対面する側面壁により一対として連結される。] 図２
[0023] 本願発明は、キャビティーを形成する凹部（５）を有している。キャビティーの中には、複数のエアーギャップ（５ａ、５ｂ）が形成されており、ここで接触器のいくつかの部材が取り除かれて、前記エアーギャップ（５ａ、５ｂ）は誘導インピーダンスを増加させ、より効果的な誘電率の１を達成するために、空気の標準誘電率１を達成する。]
[0024] インピーダンスが必要とされるインピーダンスをはるかに下回るとき、誘電率を下げることにより、インピーダンスは、誘電率と反比例の関係であることから、これらのエアーギャップ（５ａ、５ｂ）がプローブピン（１、２）のインピーダンスを増加させるのを助ける。]
[0025] 図３は、前記エアーギャップ接触器の平面図を図示する（Ｘ軸（６）が下にあり、Ｙ軸（７）が右にあるＺ軸（８）のデザインを参照）。このエアーギャップ（５ａ）の長さ、幅、高さは、電気的必要条件にしたがって決定される。結果的に、エアーギャップ（５ａ）が形成されるとき、上側プレート（３）からいくつかの材料が取り除かれ、これによりプローブピン（１）に沿った実効の誘電正接を変えるのを促進させる。空気が、最も低い誘電正接の値を有しているため、挿入および信号伝達時に起きる損失を向上させる。] 図３
[0026] 図４は、エアーギャップ接触器の前記発明の等角図を図示している（Ｚ軸（８）、Ｘ軸（６）、Ｙ軸（７）が示されている）。この図は、エアーギャップ（５ａ、５ｂ）の長さ、幅、高さは、エアーギャップ接触器の電気的性能を最大限にするため、必要なインピーダンスおよび信号伝達を最大限にするために設計およびシミュレートされてもよいことを明確にしている。] 図４
[0027] 図示されていないが享受するべき他の実施形態として、可動接触子を有する基板接触器があり、この可動接触子は、前記第一および第二接触手段（１、２）と機械的に互いに接触して、電流の流れに応答して前記接触手段を電気的導通の配置となるように移動させる。]
[0028] 組み立てを容易にするために、各部材は、正確な寸法で別々に製作されてもよい。接触器の組み立ておよびメインテナンスには、本願発明の範囲と精神を超えない範囲において、高さ、長さ、大きさ、形状、形態などの明らかに可能なさまざまなバリエーションがある。したがって、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物に合致してのみ限定されるべきである。]

权利要求:

請求項1
上側プローブピン（１）と、下側プローブピン（２）と、基材嵌合部材（３）（図示されていない）と、上側プレート（４）と、下側プレート（５）とを有し、電気部品の端子を外部回路に電気的に接続する接触器であって、前記接触器は、第一接触手段（１）と、前記第一接触手段と電気的に導通する配置になるように動かされる第二接触手段（２）と、電流の流れに応答して前記第一接触手段と電気的に導通する配置になるように前記第二接触手段を動かし、前記第二接触手段と機械的に互いに連結している可動接触子と、上側プレートおよび下側プレート（３、４）を有する接触器。
請求項2
キャビティーを形成する凹部（５）を有する接触器。
請求項3
前記キャビティーの内部に複数の内部エアーギャップ（５ａ、５ｂ）を有する請求項２に記載の接触器。
請求項4
前記接触器がシングルエンドもしくはダブルエンドプローブピンである請求項２もしくは３に記載の接触器。