CN101084443A - 用于电气接触改进的真空环设计 - Google Patents
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Abstract
本发明采用凹部(72)，表面轮廓，触点尖部改进(52)，和/或确保测试板(5)的底表面(50)和电气触点的顶表面(52)之间压紧的其他方法来增强电气触点的顶表面(52)的清洁，从而改进DUT测量的可靠性。
Description
相关申请
【0001】本专利申请要求2004年11月22日申请的美国临时申请No.60/630,253的权益。
版权公示
【0002】2005年电子科学工业公司(Electro Scientific Industries，Inc.) 本专利文献公开的一部分包含受版权保护的材料。版权所有人不反对任何人对本专利文献或专利公开的传真复制，该专利文献或专利公开如美国专利商标局中相应文件或记录的那样，但保留所有版权的权利。37 CFR§1.71(d)。
技术领域
【0003】本发明涉及电气元件操纵器，其测试微型电路元件，并特别涉及用于电气元件操纵器的真空环设计改进。
发明背景
【0004】电气元件操纵器接收电路元件，如陶瓷电容器，向电子测试仪提供电路元件以供测试，并按照测试结果分选电路元件。示例性电气元件操纵器在授予Garcia等人的美国专利No.5,842,579(‘579号专利)中做了描述，该专利被转让给电子科学工业公司，本专利申请的受让人。‘579号专利的电气元件操纵器的设计和操作优点包括1)消除手动安放供测试的元件和手动分选；2)单位时间中操纵比现有技术电气元件操纵器能够操纵的更多数量元件的能力；3)拾取大量随机取向的元件和将它们适当取向的能力；4)将多个元件提供给测试仪的能力；和5)将测试的部件分选至多个接收或分选盒中的能力。
【0005】图1是如‘579号专利中描述的电气元件操纵器2的描绘图。在电气元件操纵器2中，在环形测试板5中形成的元件座4的一个或多个同心环3绕可旋转中心6以顺时针方向旋转。随着测试板5旋转，元件座4从装载区域10，5个接触模块12(图1中示出两个)的接触头11和排出歧管13下面通过。在装载区域10，电路元件或待测试装置(DUT)14(图3)被倾倒至同心环3中，使未安放的DUT 14随机滚动直到它们被安放在测试板座4中。DUT 14然后在接触头11下面旋转，并且每个DUT 14电接触并进行参数测试。一旦DUT 14被测试，排出歧管13通过选择性启动、空间对准的气动阀门的吹气将DUT 14从排出它们座中排出。排出的DUT 14优选通过排出管15a向分选盒15b对准。
【0006】图2和图3更详细地示出‘579号专利中现有技术的接触头11。特别地，图2示出接触头11的描绘图，其上安装了部分接触模块12(不是完全的接触模块12)；图3是沿图2中线3-3的局部横截面视图，其与座落于测试板5中的DUT 14的局部横截面视图并置。参考图2和图3，接触模块12包括多个上部触点16和下部触点18(每个都在图3中示出)以便将DUT 14耦合至测试板5。上部触点16是弹性的平金属悬臂片，其具有以小角度从测试板5突出的倾斜延长端。当上部触点16遇到座落的DUT 14时，它们就稍微弯曲从而提供向下的接触力，该接触力基本由叶片的厚度和/或端宽决定。随着测试板5向前推进，叶片从DUT 14的背脊上面通过，延长的端部防止座落的DUT 14从它们的座中突出(如“无意动作”的后果)。上部触点16的尖端可涂覆金属合金从而最小化接触电阻。
【0007】下部触点18通常是静止触点，其形式为圆柱体。如图4所示，示例性的现有技术的下部触点18是伸长的圆柱体，其具有上部和下部平面表面，中央导电芯22，和电气绝缘外套24。下部触点18延伸通过在真空板32中形成并在相邻真空通道34之间设定的孔30，以便下部触点18与其相应的上部触点16及其相应元件座环3对齐。真空通道34可与测试板5中真空端口13(图5)对齐，这些真空端口13通过真空网络(未示出)连接至每个元件座4。真空压力可用于帮助将电气元件14保持在元件座4中。
【0008】设置在真空板32下面的底座元件36包括向上的突出壁体38，该壁体由邻近的圆柱形扇贝段40形成，这些圆柱形扇贝段40接收一排下部触点18的圆柱体。可释放夹持机构42推动并因此贴着与它们关联的壁体38的扇贝段40销住下部触点18的外套24，从而保持它们的取向垂直于测试板5。因此，对于每行下部触点18，有夹持机构和销墙。相应的多个弹簧加载销触点44(如，“pogo”销)延伸穿过底座元件36底部的多个狭缝(未示出)，从而与下部触点18的中央芯22电接触。每行下部触点18有一个底狭缝。销触点44优选通过它们在固定器46中的弹簧加载的端部在长度方向上固定，每个固定器46有4个弹簧加载的端部以便与一排下部触点18匹配。每个固定器46被固定在不同底狭缝中。销触点44通过线路48耦合到测试仪电子装置上。
【0009】接触头11包括5个接触模块12。该实施例包括20个上部触点16，元件座4的每个环3有5个触点。20个下部触点18的每个都设置在测试板5的相对侧并与20个上部触点16中一个不同的触点对准，如图3所示，图3为一对上部触点16和下部触点18。因此，接触头11包括完整的触点模块12，其中20个DUT 14的端子可同时接触，从而同时耦合DUT 14的所有20个端子至测试板5。
【0010】接触模块12的上部和下部触点16和18在电气元件操纵器12工作的过程中被污染。示例性的污染源包括摩擦聚合；外部碎片，如从先前测试装置上存留下来的材料；和在接触表面上形成的自然出现的氧化物。此外，一定量的碎片，如破碎的装置，涂覆介质，或难熔载体的片断通常会出现在DUT 14中或其上。该碎片常常会被引入到测试系统中并随后与下部触点18接触。上部触点16和下部触点18的污染物产生每个DUT 14实际电阻测量值之外的接触电阻变化。上部触点16和下部触点18的污染物导致对可接收DUT 14的拒绝，从而导致产量损失和与电气元件操纵器2关联的平均辅助间隔时间(MTBA)的减少。当使用这样的传统操纵和测试方法时，高达10％的DUT 14被操错误地拒绝。然后这些被操作拒绝的元件要么被再测试或作为废料抛弃。这两种情况都引起额外的处理时间和成本。
【0011】图5A是测试板5和真空板32沿着从一排元件座中间延伸穿过的径向线的简化局部横截面视图，且图5B是测试板和真空板沿着从一排元件座和下部触点中间延伸穿过的径向线的简化局部横截面视图。参考图3-5，测试板5的底表面50目前被用来将下部触点1 8的芯22的顶端52擦拭干净。尽管有测试板5的擦拭动作，可惜下部触点18的顶端52最终还是被污染。
【0012】因此，要求周期地擦拭上部触点16和下部触点18从而促进精确的DUT测量。最常见的清洁上部触点16和下部触点18的现有方法要求电气元件操纵器2停止操作并机械清洗上部触点16和下部触点18。然而，停止电气元件操纵器2导致生产率的损失并通过降低MTBA而减小机器生产量。
【0013】除去污染物和碎片的另一个现有方法要求使用堵塞传感器或堵塞清除机构。使用这些额外的装置增加制造和维修成本，以及电气元件操纵器2的机械复杂性。
【0014】因此需要有效的和高效的方法从而执行对电气元件操纵器2的触点18的清洁。
发明内容
【0015】因此本发明的另一个实施例促进清洁触点表面的维护从而提高测试精度。
【0016】另一个实施例在电气元件操纵器工作的过程中采用有效和便利的清洁其触点方式，因此可以减小产量损失并可以增加与电气元件操纵器关联的MTBA。
【0017】在示例性电气元件操纵器中，测试板可由传统测试板材料，如FR4制成，FR4通常足够柔软从而响应压力稍微弯曲。真空板可由传统真空板材料，如钢材制成。传统上，这些材料通常不是绝对平整，以便小轮廓线有时可防止表面在触点附近高度匹配，并因此通过测试板材料阻止对下部触点顶端的清洁。这些材料中的一种或两种可以是，但不必是抛光的，从而增强清洁功能。
【0018】在一个实施例中，在下部触点附近的真空板的顶表面被提供有连接到真空通道的凹部从而促进下部触点的顶端和测试板材料之间改进的接触，这样促进接触表面清洁。通过真空板的凹陷区域，测试板的底部可与下部触点的上端的平面或轮廓自由吻合。改进的一致性允许测试板更好地清洁触点，导致更精确的电气测量。
【0019】可替换地或额外地，测试板的底部可以是凹陷的或有轮廓线从而改进测试板和下部触点的上端之间的物理接触压力。
【0020】可替换地或额外地，包围触点的外壳可以是凹陷的或有轮廓线的，从而改进测试板和下部触点的上端之间的物理接触压力。
【0021】可替换地或额外地，下部触点的顶部或尖部可以是有轮廓的，或尺寸减小了，或以较软的材料制成，如硬币银，该材料倾向于更容易地保持更干净。
【0022】可替换地或额外地，可对测试板的顶部施加压力，如通过使用辊子，从而增强测试板和下部触点的上端之间的接触压力。
【0023】从下面详细描述的优选实施例可显然看出本发明额外的方面和优点，这些优选实施例参考附图描述。
附图说明
【0024】图1是示例性现有技术电气元件操纵器的描绘图。
【0025】图2是现有技术接触头组件的描绘图，该接触头组件上固定有部分接触模块。
【0026】图3是沿图2中线3-3得到的局部截面图，其中并置有位于测试板中的DUT的局部横截面视图。
【0027】图4是图1中现有技术的电气元件操纵器的测试板的描绘图。
【0028】图5A是沿着从一排元件座中间穿过的径向线获得的简化的测试板和真空板的局部横截面视图。
【0029】图5B是沿着从一排元件座和下部触点中间穿过的径向线获得的简化的测试板和真空板的局部横截面视图。
【0030】图6A，6B，6C，和6D是正投影图，它们示出下部触点的顶表面和外套的可替换配置。
【0031】图7是包括可替换下部触点的测试板和真空板的局部横截面视图。
【0032】图8A，8B，8C，和8D是正投影图，它们示出额外的可替换下部触点。
【0033】图9是具有由桥分开的真空连接凹部的真空板的描绘图。
【0034】图10是测试板和具有图9中真空连接凹部的真空板的局部截面图。
【0035】图11是测试板和具有图9中真空连接凹部并包括下部触点的真空板的局部截面图。
【0036】图12A和12B是测试板和可替换的真空板的描绘图，该真空板具有公共的真空连接的凹部，该凹部包围多个电气触点。
【0037】图12C是透过图12A所示的真空板和一个下部触点的放大的截面图。
【0038】图13是测试板和图12中可替换的真空板的局部截面图，图12中可替换的真空板具有公共真空连接凹部，该凹部适于包围多个电气触点。
【0039】图14是测试板和图12中可替换真空板局部截面图，图12中可替换的真空板具有公共真空连接凹部，该凹部适于包围多个电气触点。
【0040】图15是测试板和真空板的描绘图，该真空板具有可替换真空连接凹部。
【0041】图16A是可替换测试板底表面的描绘图，其示出具有设计来与接触芯顶表面接触的小齿状横轨。
【0042】图16B是可替换测试板的局部截面图，该测试板具有与元件座隔开的小齿状横轨。
具体实施例
【0043】DUT 14可包括任何电路元件，如电容器，电感器，或电阻器。有许多参数可表征这些DUT 14。当DUT 14是电容器时，例如，除了电容C还有很多参数可用来表征它。某些可用于规定电容器在交流(AC)电路中行为的其他电容器参数包括损耗角，相角，功率因子，和耗散因子，所有这些都是电容器在AC信号应用到其电极上时的损耗的度量。它们之间数学关系如下：
PF＝cos(φ)＝sin(δ)
DF＝tan(δ)
φ+δ＝π/2
【0044】其中PF是功率因子，DF是耗散因子，φ是相角，δ是相位矢量表示的损耗角。耗散因子也可以用给定AC频率下的等效串联电阻(ESR)来表示，如下面所示：
DF＝ESR/XC
其中XC是给定频率的电容器的电阻。
【0045】电容器制造商通常以如电容C和耗散因子这样的参数来规定他们的电容器。而且制造商通常测试他们的电容器以便确保它们在出厂销售前都落在可接收的界限内。例如，如果电容器具有过大的耗散因子，则该电容器就被拒绝。
【0046】然而，耗散因子可能是由电气元件操纵器2的接触模块12所执行的电气测量中非常困难的一个参数。如前面提到的那样，上部触点16和下部触点18的污染导致接触电阻变化，该电阻变化被加到每个DUT 14的实际电阻测量值上。耗散因子测量值可以对接触电阻变化特别敏感，并可能决定DUT 14是否被拒绝或接受。耗散因子在Douglas J.Garcia于2004年11月22日提交的美国临时申请No.60/630,231中做了更详细的讨论，该临时申请标题为“Method for Repetitive Testing of an ElectricalComponent”，该申请包括在此以供参考。
【0047】一个典型电气元件操纵器2，如授予Garcia等人的美国专利No.5,842,579中所描述的操纵器，该专利包括在此以供参考，和/或由传统多功能测试仪，如由俄勒冈Portland的电子科学工业公司制造的Model3300所代表的操纵器，通常有三个合在一起的“平面”：1)测试板5的底表面50的平面；2)真空环32的顶表面54(图3)的平面；和3)由下部触点18的顶表面52建立的平面。
【0048】考虑到这些元件的各自几何定位，申请人已经确定有必要在测试板5的下表面50和下部触点18的顶表面52之间提供良好的物理接触从而将它们擦拭清洁。
【0049】图6A，6B，6C和6D示出顶表面52a，52b，52c，52d(通称为顶表面52)，和下部触点18a，18b，18c，18d(通称为下部触点18)的绝缘外套24a，24b，24c，24d(通称为外套24)的4个示例性可替换实施例，而图7是测试板5和真空板32的局部截面图，其示出各凹部56a，56b，56c，56d(通称为凹部56)，当与测试板5的底50接触时，这些下部触点18形成。图6A和6B也示出下部触点18a和18b相对测试板5和跨这些下部触点18的顶表面52的电气元件14的移动方向60的优选取向。
【0050】参考图6和7，下部触点18的绝缘外套24可被凹近相对于中央芯22a，22b，22c，22d(通称为中央芯22)至少一部分的高度，这样绝缘外套24的高度小于至少部分中央芯22的高度。下部触点18a的外套24a具有顶表面58a，该顶表面具有一个或多个凹陷表面62a，它们通常垂直于中央芯22a的高度。凹陷表面62a通常也可平行于中央芯22a的顶表面52a。类似的，下部触点18a的部分顶表面可包括可选凹陷表面64a，其通常也可垂直于中央芯22a的高度并平行于顶表面52a。在某些实施例中，凹陷表面64a与凹陷表面62a的高度相同，但凹陷表面64a也可以比凹陷表面62a高或矮。但本领域技术人员可以理解，中央芯22a的顶表面52a不必具有凹陷部分。
【0051】在某些实施例中，顶部58a和顶表面52a的非凹陷部分在垂直于移动的方向上具有一定宽度，该宽度大于元件14的底表面宽度。可替换地，这些非凹陷部分的宽度可以与中央芯22a的直径相同，或它们可以小于元件14的底表面的宽度。示例性的典型中央芯22具有小于或等于约2.54毫米的直径，但中央芯22也可具有大于2.54毫米的直径或主轴。本领域技术人员可以理解，中央芯22和外套24可具有非环形的横截面轮廓，如正方形。
【0052】在某些实施例中，中央芯22的顶表面52a和外套24的凹陷表面62a之间的高度差可以非常小，特别是在与真空板凹部结合时，如下面所述。在某些实施例中，高度差大于12或14微米。
【0053】考虑到前面的描述并具体参考图6B，下部触点18b的外套24b具有凹陷表面62b，，此凹陷表面62b相对顶表面58b通常为倾斜或锥形的。示例性的倾斜角是45度，但该角可是是更小或更大。本领域技术人员可以理解，锥形凹陷表面62b可替换地具有弯曲的形状，凹陷，凸起或复杂形状。类似的，中央芯22c可选具有凹陷表面64b，其相对顶表面52b也是倾斜或锥形的。凹陷表面64b的倾斜角或弯曲锥度可以与凹陷表面62b的相同或不同，且倾斜或弯曲可以是连续或不连续的。在可替换实施例中，凹陷表面62b或64b中的一个可以是弯曲的，而另一个是倾斜的。本领域技术人员可以理解，顶表面52b自身也可以是弯曲的或一定程度上是尖的。
【0054】考虑到前面所描述的，并具体参考图6C，外套24c的凹陷表面62c可以从其整个周边开始倾斜，以便易于制造或避免相对移动方向60的取向要求。考虑到前面所述，图6D示出可替换的实施例，其中中央芯22d的凹陷表面64d是相对顶表面52d倾斜的，且外套24具有保持该倾斜角的顶表面58d。凹陷表面64d的倾斜角或弯曲锥度可以与顶表面58d的相同或不同，且倾斜或弯曲可以是连续的或不连续的。在可替换实施例中，凹陷表面58d或64d中的一个可以是弯曲的，同时另一个表面是倾斜的。
【0055】可替换地或额外地，在其他实施例中，下部触点18的中央芯22的尖端或顶表面52可以是有轮廓的或尺寸减小的，或以较软的材料制成，如硬币银，硬币银倾向于更容易保持清洁。本领域技术人员也可以理解，凹部56可以是绕中央芯22的完整的圆周，且可以为绝缘外套24提供相对中央芯22的高度一致的高度，或可以为绝缘外套24提供绕中央芯22改变的高度。本领域技术人员也可以理解，大量组合和变化都是可能的。
【0056】图8A，8B，和8C示出进一步可替换的下部触点18e，18f，和18g(通称为下部触点18)，以及各绝缘外套24e，24f，和24g(通称为外套24)和各中央芯22e，22f，和22g(通称为中央芯22)。在这些实施例中，各凹部56e，56f，和56g(通称为凹部56)可在绕中央芯22的方向上仅延伸小部分。例如，某些实施例可沿中央芯22的前，后，或侧边提供一个或更多分开的凹部56。而且，当采用多个分开的凹部56时，绝缘外套24相应的部分可以具有相同的高度，弯曲，或倾斜或不同高度，弯曲或倾斜。
【0057】参考图8A，下部触点18e的外套24e具有一对凹部56e，其可以具有类似于凹部56a的尺寸，但凹部56e以分开的切口的形式发生作用。参考图8B，下部触点18f的外套24f具有一对凹部56f，其具有类似于凹部56b或56c的尺寸，但它们以分开的斜切口的形式发生作用。参考图8C，下部触点18g的外套24g具有一对凹部56g，其具有类似于凹部56d的尺寸，但它们以分开的斜切口的形式发生作用。
【0058】这些示例性凹部56可具有中央芯22或外套24的周长的四分之一，但凹部宽度可以较小或较大。这些凹部56可具有相同或不同宽度，并可具有相同或不同高度或倾斜角的顶表面58。凹部56可相同程度或不同程度地偏移，并可以垂直于跨真空板32和中央芯22的顶表面52的测试板5的移动方向进行取向。本领域技术人员可以理解外套24可具有一个，两个，或多个凹部56。
【0059】图9是具有真空连接板凹部72的真空板70的三视图，真空连接板凹部72由前桥74a和后桥74b(通称为桥74)分开。图11和10是有下部触点18或无下部触点18的真空板70的局部截面图。参考图9—11，在某些实施例中，板凹部72具有足够使测试板5响应真空吸力而向板凹部72弯曲和/或部分弯曲进入板凹部72的尺寸，从而确保测试板5的底表面50和下部触点18的中央芯的顶表面52的足够的接触。
【0060】在某些实施例中，板凹部72具有大于真空通道34的宽度的平均宽度W。在某些实施例中，板凹部72具有大于约3.8毫米的平均宽度W。在某些实施例中，板凹部72具有大于约6.3毫米的平均宽度W。在某些实施例中，板凹部72具有几乎达到相邻中央芯22的中心之间距离的平均宽度W。本领域技术人员将理解，板凹部72的宽度不必一致，且每个板凹部72不必具有相同宽度。
【0061】在某些实施例中，板凹部72具有大于中央芯22直径的平均长度L。在某些实施例中，板凹部72具有大于下部触点18的直径的平均长度L，该触点18的直径包括外套24的厚度。在某些实施例中，板凹部72具有大于约3.8毫米的平均长度L。在某些实施例中，板凹部72具有大于约6.3毫米的平均长度L。在某些实施例中，板凹部72具有几乎大于相邻中央芯22的中心之间距离的平均长度L。在某些实施例中，板凹部72具有大于平均宽度W的平均长度L。在某些实施例中，板凹部72具有比平均宽度W短的平均长度L。本领域技术人员将理解，板凹部72的长度不必一致，且每个板凹部72不必具有相同长度。
【0062】在某些实施例中，板凹部72在平均深度处具有底表面78，该平均深度与真空通道34的深度基本相同，但板凹部的深度可较浅或较深。在某些实施例中，板凹部72具有大于约2微米的平均深度。在某些实施例中，板凹部72具有大于约12微米的平均深度。本领域的技术人员将理解板凹部72的深度不必一致，且每个板凹部72不必具有相同的深度。例如，该深度可以向下部触点18倾斜或远离下部触点18倾斜。
【0063】在某些实施例中，板凹部72具有矩形或正方形表面区域。在某些实施例中，板凹部72具有环形，椭圆形，或弯曲边界表面的区域。在某些实施例中，板凹部72具有与其他几何形状相似的表面区域。本领域技术人员可以理解，板凹部72不必是对称的，且它们的边缘不必垂直。
【0064】在某些实施例中，桥74被用来最小化或防止电子元件落在板凹部72中或在元件座4中歪斜，从而为成功地与上部触点16和下部触点18接触而取向。在某些实施例中，桥74具有与中央芯22的直径大约相同的宽度，但桥74可以更窄或更宽。在某些实施例中，桥74具有与下部触点18的直径大约相同的宽度，下部触点18的直径包括外套24的厚度，但桥74可以更窄或更宽。在某些实施例中，桥74比大约1.25毫米宽或等于大约1.25毫米。在某些实施例中，桥74约比约2.5毫米窄或等于约2.5毫米。本领域技术人员可以理解，桥74的宽度不必一致且每个桥74不必宽度相同。
【0065】在某些实施例中，桥74具有大于中央芯22的直径一半的长度。在某些实施例中，桥74具有大于下部触点18的直径一半的长度，下部触点18的直径包括外套24的厚度。在某些实施例中，桥74具有大于约1.5毫米的长度。在某些实施例中，桥74具有大于约3毫米的长度。在某些实施例中，桥74具有大于邻近中央芯22的中心之间距离的一半的长度。在某些实施例中，桥74具有大于它们宽度的长度。在某些实施例中，桥74具有比它们宽度短的长度。本领域技术人员可以理解，桥74的长度不必一致，且每个桥74不必具有相同的长度。
【0066】在某些实施例中，桥74具有通常与真空板32的顶表面54齐平的顶表面76。在某些实施例中，桥74具有通常在真空板32的顶表面54和板凹部72的底表面78之间的某个高度处的顶表面76。桥高度可以是一致的，但可以不必如此。在某些实施例中，桥74从真空板32的顶表面54向中央芯22附近底表面78向下倾斜。在某些实施例中，桥74从板凹部72的底表面78向中央芯22的顶表面52向上倾斜。
【0067】在某些实施例中，桥74位于真空通道34之间和/或与中央芯22对齐。桥74可以是相对直的或弯曲从而适应测试板5和真空板70的曲率。桥74可等距离地隔开。
【0068】图12A，12B，和12C示出可替换真空板70a的不同视图，该真空板70a具有包围多个下部触点18的公共真空连接的凹部72a。图13和14分别是没有下部触点18和具有下部触点18的真空板70a的局部截面图。参考图12-14，在某些实施例中，公共凹部72a具有足够的尺寸，以响应真空吸力而引起测试板5向公共凹部72弯曲和/或部分弯曲进入公共凹部72，从而确保测试板5的底表面50与下部触点18的中央芯的顶表面52的足够的接触。
【0069】在某些实施例中，公共凹部72a具有平均宽度W2，其大于横跨所有下部触点18的宽度。在某些实施例中，中央凹部72a具有平均宽度W2，其大于约24.1毫米。本领域技术人员可以了解，公共凹部72a的宽度可以一致或对称，但可以不必如此。
【0070】在某些实施例中，公共凹部72a具有平均长度L2，其大于中央芯22的直径。在某些实施例中，公共凹部72a具有平均长度L2，其大于下部触点18的直径，该直径包括外套24的厚度。在某些实施例中，公共凹部72a具有平均长度L2，其大于约5.1毫米。在某些实施例中，公共凹部72a具有平均长度L2，其大于约6.3毫米。在某些实施例中，公共凹部72a具有平均长度L2，其大于邻近中央芯22的中心之间的距离。在某些实施例中，公共凹部72a具有平均长度L2，其大于平均宽度W2。在某些实施例中，公共凹部72a具有短于平均宽度W2的平均长度L2。本领域技术人员可以理解，公共凹部72a的长度不必一致，且每个公共凹部72a不必具有相同的长度。
【0071】在某些实施例中，公共凹部72a在平均深度处具有底表面78，该平均深度与真空通道34的深度大体相同，但公共凹部的深度可以较浅或较深。在某些实施例中，公共凹部72a具有大于约2微米的平均深度。在某些实施例中，公共凹部72a具有大于约12微米的平均深度。本领域技术人员可以理解，公共凹部72的深度可以一致但可以不必如此。例如，深度可以向下部触点18倾斜或远离下部触点18倾斜。
【0072】在某些实施例中，公共凹部72a具有矩形或正方形表面区域。在某些实施例中，公共凹部72a具有环形或弯曲边缘的表面区域。在某些实施例中，公共凹部72a具有与其他几何形状相似的表面区域。本领域技术人员可以理解，公共凹部72a可以是对称的或可以具有垂直边缘，但可以不具有这样的特征。
【0073】图15是具有可替换真空连接的凹部72b的真空板70b的投影图。参考图15，所形成的凹部72b同心地围绕触点孔30或外套24的外圆周。凹部72b的长度可以较短，特别是如果外套24具有凹部。凹部长度和/或宽度可以与外套24中的凹部厚度结合，从而提供足够使测试盘5的测量弯曲的结合宽度和/或长度。在一个实施例中，凹部70b可以向下朝外套24倾斜，以便与凹陷的表面62相遇，该表面进而向上朝中央芯22的顶表面52倾斜。
【0074】可替换地或额外地，例如通过使用辊子可以向测试板5的顶部施加压力，以便增强测试板5和下部触点18的中央芯22的顶端之间的接触压力。示例性的辊子和触点偏斜机构在标题为“SELF-CLEANINGLOWER CONTACT”的美国专利申请No.10/916063中进行了公开，该申请包括在此以供参考。
【0075】图16A示出可替换测试板5a，其示出隔开的小齿状横轨90，其被设计成与接触芯22的顶表面52接触，图16B示出小齿状横轨90与元件座4对齐。参考图16A和16B，在另一个实施例中，测试板5a可替换地或额外地具有一个或更多特征或轮廓，如在其底表面50上有小齿状横轨90，这些小齿状横轨90与电气触点18的中央芯22的顶表面52接触从而将它们清洁。在某些实施例中，该特征可以是在一个或更多方向上逐渐变细的脊。
【0076】对本领域技术人员来说显然，可对上述实施例作出许多变化而不偏离本发明的基本原理。因此本发明的范围应仅由附带的权利要求确定。
Claims (31)
1.一种用于清洁电气元件操纵器中的电气触点的顶表面的方法，该电气元件操纵器包括真空板，该真空板具有在一个平面内的上表面，该上表面支撑带有用于保持所述电气元件的元件座的测试板，该元件座用于保持所述电气元件，所述真空板或测试板具有形成于其中的真空通道，所述真空板具有触点孔，各电气触点可通过该触点孔延伸，从而电气触点的顶表面通常在所述真空板上表面的平面内，且所述测试板的底表面适于跨所述真空板的上表面滑动，所述方法包括：
在触点孔邻近的所述真空板的上表面提供凹部；以及
在所述测试板的底表面滑过所述真空板的上表面时，贴着所述电气触点的顶表面对所述测试板的底表面施压。
2.如权利要求1中所述的方法，其中真空吸力被用来贴着所述电气触点的顶表面对所述测试板的底表面施压。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述凹部具有可变的深度。
4.如权利要求1所述的方法，其中公共凹部包围一个以上的触点孔。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述凹部具有表面轮廓，该表面轮廓是矩形，椭圆形，圆形，或三角形。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述凹部具有足够使所述测试板响应真空吸力向凹部弯曲和/或部分弯曲进入凹部的尺寸。
7.如权利要求1所述的方法，其中每个真空通道具有宽度，且所述板凹部具有平均宽度，该宽度大于所述真空通道的宽度。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述板凹部具有大于约3.8毫米的平均表面尺寸。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述板凹部具有处于平均深度的底表面，该平均深度浅于所述真空通道的深度。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述板凹部具有底表面，该底表面的平均深度大于约2微米。
11.一种用于电气元件操纵器的真空板，所述真空板具有在一个平面中的上表面，该上表面适于支撑测试板的底表面，该测试板带有用于支撑电气元件的元件座，所述真空板或测试板具有形成于其中的真空通道，且所述真空板具有适于接收各个电气触点的触点孔，这样电气触点的顶表面一般可在所述真空板的上表面的平面中，所述真空板包括：
在触点孔附近的真空板上表面中的凹部；以及
真空端口，其提供所述凹部和真空通道之间的连接，以便只要真空源连接到所述真空通道上，就产生真空压力从而贴着电气触点的顶表面对所述测试板的底表面施压。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述凹部基本与所述触点孔同心。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述凹部具有可变深度。
14.如权利要求11所述的方法，其中公共凹部包围一个以上的触点孔。
15.如权利要求11所述的方法，其中所述凹部具有表面轮廓，该表面轮廓为矩形，椭圆形，圆形，或三角形。
16.如权利要求11所述的方法，其中所述凹部具有足够使测试板响应真空吸力向凹部弯曲和/或部分弯曲进入凹部的尺寸。
17.如权利要求11所述的方法，其中每个真空通道具有宽度，且所述板凹部具有平均宽度，该宽度大于所述真空通道的宽度。
18.如权利要求11所述的方法，其中所述板凹部具有大于约3.8毫米的平均表面尺寸。
19.如权利要求11所述的方法，其中所述板凹部具有处于平均深度的底表面，该平均深度浅于所述真空通道的深度。
20.如权利要求11所述的方法，其中所述板凹部具有底表面，该底表面的平均深度大于约2微米。
21.一种具有真空板的电气元件操纵器，该真空板具有在一个平面内的上表面，该上表面适于支撑测试板的底表面，该测试板具有用于支撑电气元件的元件座，所述真空板或测试板具有形成于其中的真空通道，且所述真空板具有触点孔，该触点孔适于容纳各电气触点，这样电气触点的顶表面通常可以在所述真空板的上表面的平面内，所述电气触点具有芯和绝缘外套，所述芯和绝缘外套都具有顶表面，其包括：
在绝缘外套的顶表面处相对所述芯的顶表面的间隙，这样该间隙产生相对触点孔和芯之间的所述真空板的上表面的凹部；和
在凹部和真空通道之间的真空吸力连接，这样只要真空源连接到真空通道，就产生真空压力从而贴着电气触点的顶表面对测试板的底表面施压。
22.如权利要求21所述的电气元件，其中所述外套的顶表面通常与所述芯的顶表面平行。
23.如权利要求21所述的电气元件，其中所述外套的顶表面具有大于2微米的高度，比所述芯的顶表面的高度矮。
24.如权利要求21所述的电气元件，其中所述外套的顶表面通常是倾斜的或相对所述芯的顶表面逐渐变细。
25.如权利要求21所述的电气元件，其中所述芯具有平均直径，且所述芯的顶表面具有小于所述平均直径的尺寸。
26.如权利要求25所述的电气元件，其中所述芯的顶表面通常是倾斜的或逐渐变细，从而与其外侧表面相遇。
27.如权利要求21所述的电气元件，具有带顶表面的芯，其包括比所述测试板的材料更软的材料。
28.一种用于清洁电气元件操纵器中的电气触点的顶表面的方法，该电气元件操纵器包括在一个平面中具有上表面的真空板，该上表面支撑测试板，该测试板具有用于支撑电气元件的元件座；所述真空板或测试板具有形成于其中的真空通道；所述真空板具有触点孔，各电气触点通过该触点孔延伸，从而电气触点的顶表面一般可在真空板的上表面的平面内；所述测试板具有底表面，该底表面适于跨所述真空板的上表面滑动，所述方法包括：
在所述测试板的顶表面上一定区域内提供压力，该区域在电气触点的顶表面附近的测试板上，从而当所述测试板的底表面横跨所述真空板的上表面滑动时，在所述测试板的底表面和所述电气触点的顶表面之间产生压力。
29.如权利要求28所述的方法，其中辊子提供压力。
30.一种用于电气元件操纵器的测试板，该电气元件操纵器包括真空板，其具有在平面中的上表面，该上表面适于支撑测试板的底表面，所述测试板具有用于支撑电气元件的元件座，所述真空板或测试板具有形成于其中的真空通道，且所述真空板具有适于接收各电气触点的触点孔，这样电气触点的顶表面可在所述真空板的上表面的平面中，所述测试板具有适于跨所述真空板的上表面滑动的底表面，该测试板包括：
在所述测试板的底表面中的轮廓，适于与所述真空板中的触点孔对齐；以及
当所述测试板的底表面跨所述真空板的上表面滑动时，贴着所述电气触点的顶表面对所述测试板的底表面施压的压力装置。
31.如权利要求30所述的测试板，其中所述轮廓是与所述元件座对齐的脊或小齿装横轨，且所述压力装置是提供压力的辊子。
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