CN111937254B - 阻抗受控的金属化塑料插座 - Google Patents

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Abstract

用于电连接器组件的方法、系统和装置，该电连接器组件用于将集成电路芯片连接到印刷电路板。电连接器组件包括由绝缘材料制成的插座本体。插座本体具有顶表面、底表面和包括第一腔和第二腔的多个第一腔体。第一腔和第二腔各自具有镀有导电材料的内表面，以形成金属接地壳。电连接器组件包括多个探针，多个探针包括第一探针和第二探针。第一探针被配置成定位在第一腔内，并且第二探针被配置成定位在第二腔内。电连接器组件包括电连接第一腔和第二腔的金属接地壳的一个或多个信号迹线。

Description

阻抗受控的金属化塑料插座
相关申请的交叉引用
本申请要求三月23,2018年提交的标题为“阻抗受控金属化塑料插座”的美国临时专利申请62/647,527的优先权和益处，并且其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
1.字段
本说明书涉及用于阻抗受控测试系统的系统、方法或装置及其制造方法。
相关技术的描述
在电子和半导体工业中，用于测试集成电路芯片的系统可以被称为测试系统。为了测试较高频率的集成电路(IC)芯片，测试系统应该以较小的信号损耗传输高频信号。一种测试系统，可以包括限定多个腔的插座本体和插座保持器。每个腔可以容纳接触器，接触器可以是弹簧探针。传统上，存在两种用于在测试系统中维持信号完整性的方法-使用相对较短的接触器或使用用于接触器的同轴结构。短接触器可能具有小顺应性和高压缩力的缺点，这可能限制其在小尺寸集成电路封装中的应用。当执行高频集成电路封装测试时，可使用将同轴结构用于接触器。具有同轴结构的接触器可用于测试大尺寸集成电路封装和高计数I/O封装，同时维持性能标准。具有同轴结构的接触器可具有绝缘金属结构，但这些具有绝缘金属结构的同轴结构仍未满足来自顾客的约～56Gbps的新要求。
因此，需要一种阻抗受控的测试插座，用于测试较高频率的IC芯片。
发明内容
通常，本说明书中描述的主题的一个方面可以体现在电连接器组件中。电连接器组件将集成电路芯片连接到印刷电路板。电连接器组件包括插座本体。插座本体由绝缘材料制成。插座本体具有顶表面、底表面和包括第一腔和第二腔的多个第一腔体。第一腔和第二腔从顶表面延伸通过底表面。第一腔和第二腔各自具有电镀或涂覆有导电材料的内表面以形成金属接地壳。电连接器组件包括多个探针。多个所述探针包括第一探针和第二探针。第一探针被配置成定位在第一腔内，并且第二探针被配置成定位在第二腔内。电连接器组件包括电连接第一腔和第二腔的金属接地壳的一个或多个信号迹线。
这些和其它实施例可选地包括一个或多个以下特征。电连接器组件可以包括插座保持器。插座保持器可以由绝缘材料制成。插座保持器可以具有顶表面、底表面和包括第一腔和第二腔的多个第二腔体。多个所述第二腔体可以与多个所述第一腔体对准。
多个所述第一腔体中的第一腔和第二腔可以与多个所述第二腔体中的第一腔和第二腔对准。第一探针可以是信号接触探针，第二探针可以是接地接触探针。
多个所述第一腔体可以包括第三腔。第三腔可以是电源触头腔。电源触头腔可被配置为封装电源触头探针，该电源触头探针在被插入时提供电力。一个或多个所述信号迹线可以电连接接地弹簧探针腔的金属接地壳和信号引脚腔孔的金属接地壳，以形成同轴结构。同轴结构可以提供受控阻抗以改善信号完整性。
多个所述第一腔体可以包括一个或多个所述接地针腔。一个或多个所述接地针腔可以延伸通过插座本体的长度。电连接器组件可以包括一个或多个所述接地针。一个或多个接地针可以被配置为过滤噪声并改善射频性能。一个或多个接地针可以定位在一个或多个接地针腔中，并且可以邻近或围绕信号引脚腔孔。
第一探针可具有第一柱塞、第二柱塞、第一端、第二端和在第一端和第二端之间的圆柱形壳体。第一柱塞可以在第一端上，第二柱塞可以在第二端上。第一探针可以是弹簧探针。弹簧探针可以具有在圆柱形壳体内的弹簧。
在另一方面，本主题体现在电连接器组件中。电连接器组件将集成电路芯片连接到印刷电路板。电连接器组件包括绝缘本体。绝缘本体具有顶表面、底表面、信号弹簧引脚腔孔和接地弹簧探针腔。信号弹簧引脚腔孔和接地弹簧探针腔每个都具有镀有导电材料的内表面，以形成金属接地壳。电连接器组件包括多个探针。多个探针包括信号接触探针和接地接触探针。电连接器组件包括一个或多个信号迹线，其电连接信号弹簧引脚腔孔和接地弹簧探针腔的金属接地壳，以形成同轴结构。
在另一方面，本主题体现在形成或制造电连接器组件的方法中。该方法包括在绝缘主体上加工或绘制(drawing)一个或多个孔以形成第一腔和第二腔。该方法包括在绝缘体上沉积导电材料。该方法包括在绝缘主体的顶表面上的导电材料层上沉积绝缘材料薄层。该方法包括在绝缘主体上加工或绘制一个或多个附加孔以形成第三腔。该方法包括将一个或多个探针定位或组装到第一腔、第二腔和第三腔中。
附图说明
在研究了下面的附图和详细描述之后，本发明的其它系统、方法、特征和优点对本领域技术人员来说将是显而易见的。附图中所示的组成部件不一定是按比例的，并且可以被放大以更好地示出本发明的重要特征。
图1示出了根据本发明的一个方面的用于将集成电路芯片(IC)连接到印刷电路板(PCB)的示例性电连接器组件。
图2A是根据本发明的一个方面的图1的电连接器组件的横截面图。
图2B示出了根据本发明的一个方面的一个或多个探针在图1的电连接器组件的一个或多个腔内的定位。
图3A示出了根据本发明的一个方面的图1的电连接器组件的顶部透视图。
图3B示出了根据本发明的一个方面的图1的电连接器组件的底部透视图。
图3C示出了根据本发明的一个方面的图1的电连接器组件的不同腔的布置。
图4示出了根据本发明的一个方面的图1的电连接器组件的另一个横截面图。
图5是根据本发明的一个方面的图1的电连接器组件的制造过程的示例性流程图。
具体实施方式
本文公开了用于测试高频IC芯片的系统、装置、设备和/或方法。由于现有技术不能处理高频(例如，＞56Gbps或＞70GHz)，需要新技术和产品来处理高频IC芯片的测试。电连接器组件将集成电路芯片连接到印刷电路板。本文所述的电连接器组件使用具有同轴结构的金属化塑料复合材料用于测试插座。
可以实现本说明书中描述的主题的特定实施例以实现以下优点中的一个或多个。连接器组件具有同轴结构的金属化塑料复合材料。该金属化塑料复合材料提高了性能并降低了高频IC芯片的信号损耗，例如大于56Gbps或大于70GHz。
其它益处和优点包括具有灵活的设计。灵活的设计允许连接器组件用于各种不同的应用。例如，本文所述的连接器组件也可以用于小间距(例如，<0.65mm)。一个或多个腔和探针的不同配置允许测试不同的集成电路(IC)芯片。
图1示出了电连接器组件100。电连接器组件100(或“测试系统”)测试集成电路(IC)芯片101。测试系统100以较小的信号损耗在较高频率下测试IC芯片101，例如在大约大于56Gbps或大于70GHz的高频下。测试系统100具有插座本体102和/或插座保持器104。插座本体102和插座保持器104可以被称为插座107。插座本体102和/或插座保持器104可以具有相同的高度或不同的高度。插座本体102和插座保持器104可以由塑料材料、PEEK刚性材料或其它介电材料制成。塑料可以是高强度介电复合塑料材料或保护和防止集成电路(IC)101、印刷电路板105和测试系统100的部件之间的电短路的其它绝缘材料。
插座本体102和/或插座保持器104可以形成保持一个或多个腔106、108、110的盒，如图2A所示。该盒可具有顶部120和底部122。顶部120可以包括插座本体102并且可以具有顶表面112和底表面114。底部122可以包括插口保持器104，并且可以具有顶表面216和底表面218。在组装期间，底部122可以定位成邻近顶部120，使得底部122的顶表面216与顶部120的底表面114接触，并且一个或多个腔106、108、110对准。盒可以在包括插座本体102和/或插座保持器104的部分120、122中的每一个上具有多个侧表面116。底部122和/或顶部120可以由绝缘材料制成。
在顶表面112和底表面114上是用于一个或多个腔106、108、110的一个或多个孔或开口。一个或多个开口可以是一个或多个腔106、108、110中的腔并且通向这些腔。一个或多个腔106、108、110可以是圆柱形的，并且从顶表面112到底表面114延伸整个插座本体102的高度。在一些实施方案中，一或多个腔106可为梯形、三角形、矩形或其它多边形形状。相应的探头可以类似地成形为圆柱形、梯形、三角形、矩形或其它多边形形状。
在一些实施方式中，一个或多个腔106、108、110可以延伸穿过整个插座保持器104，其可以定位成邻近插座本体102并位于其下方，如图2B所示。插座保持器104的顶表面216可以定位成与插座本体102的底表面114相邻。一个或多个腔106、108、110可以延伸穿过插座保持器104，使得腔106、108、110的顶部位于插座本体102内，并且腔106、108、110的底部位于插座保持器104内。插座本体102和插座保持器104内的腔106、108、110的两个部分可以形成整个腔106、108、110。
在一些实施方式中，插座本体102和插座保持器104各自具有单独的腔106、108、110，并且当插座保持器104和插座本体102彼此相邻放置并对齐时，单独的腔106、108、110对齐并形成。当插座本体102的底表面114与插座保持器104的顶表面216接触以形成腔106、108、110时，插座保持器104和插座本体102彼此相邻。当插口保持器104和插口主体102的所有边缘都匹配时，插口保持器104和插口主体102对准，并且因此插口保持器侧和插口主体侧上的多个腔106、108、110对准。当一个或多个探头202、204、206插入一个或多个腔106、108、110内时，其可以向外延伸穿过插座本体102的顶表面112并穿过插座保持器104的底表面218。
一个或多个腔106、108、110可以包括至少三个腔-至少一个用于接地探针、至少一个用于信号探针、以及至少一个用于电源探针。一个或多个腔106、108、110可以包括一个或多个信号弹簧引脚腔孔106、一个或多个接地弹簧探针腔108和一个或多个电源触头腔110。
一个或多个信号弹簧引脚腔孔106可以接收、包围或以其它方式保持或包括信号接触探针204，并且一个或多个接地弹簧探针腔108可以接收、包围或以其它方式保持接地接触探针202。当信号接触探针204在IC 101和印刷电路板105内时，一个或多个信号弹簧引脚腔孔106连同接触IC 101和印刷电路板105的导电焊盘的信号接触探针204一起通过测试系统100在IC101和印刷电路板105之间传递信号。一个或多个接地弹簧探针腔108与接地接触探针202一起将电连接接地。
信号弹簧引脚腔孔106和一个或多个接地弹簧探针腔108可具有内表面，该内表面镀有导电材料，并且当电连接时，可形成同轴结构。一个或多个电源触头腔110可以接收、封闭或以其他方式保持电源触头探针206。当电源触头探针206插入一个或多个电源触头腔110时，电力被提供到整个测试系统100。
每个腔106、108、110具有内表面或内部表面。腔的内表面可以具有金属接地壳222、224，其可以使用诸如铜的导电材料制成或均匀地电镀。例如，接地弹簧探针腔108和信号弹簧引脚腔孔106的内表面可以镀有导电材料。在另一个示例中，金属接地壳222、224可以被构建在信号弹簧引脚腔孔106和接地弹簧探针腔108中。金属接地壳222、224可以形成提供阻抗控制的同轴结构。
一个或多个腔106、108、110可以布置成矩阵或阵列，如图3A-3C所示。图3A示出了不同腔106、108、110在插座本体102的顶表面112上的布置。顶表面112可以具有位于测试系统100顶部的绝缘层，以避免与可能导致电短路的外部物体接触。图3B示出了从插座本体102的底表面114或插座保持器104的底表面218的透视图观察的不同腔106、108、110的布置，以及一个或多个微线迹118。下面进一步描述不同腔106、108、110在顶表面112和底表面114上的布置。
测试系统100具有一个或多个微迹线118。一个或多个微迹线118覆盖插座本体102的表面。例如，一个或多个微迹线118可以形成在顶表面112上。一条或多条微迹线线连接各个腔106、108中的接地金属屏蔽壳。一条或多条微线迹118连接各个腔106、108中的接地金属屏蔽壳，使得当不同的探针插入各个腔106、108时形成同轴结构。
测试系统100可以具有一个或多个其它孔，例如一个或多个接地针腔124。一个或多个接地针腔124可以延伸插座本体102和/或插座保持器104的高度或长度。例如，一个或多个接地针腔124可以经由底表面114和顶表面216中的孔延伸穿过顶部120和/或底部122。一个或多个接地针腔124可以部分地或完全地延伸通过顶部部分120和/或完全地或部分地延伸通过底部部分122。
一个或多个接地针腔124可以围绕一个或多个其他腔106、108、110定位。当一个或多个探针204、206、208被定位、插入或围绕或以其他方式嵌入在一个或多个腔106、108、110内并且接地针214被插入、接收或以其他方式嵌入在一个或多个接地针腔124内时，接地针214被定位在一个或多个信号接触探针204周围。接地针214围绕信号接触探针204以过滤噪声并改善射频(RF)性能。
图2示出了具有一个或多个探针202、204、206和一个或多个接地针214的测试系统100。一个或多个探针202、204、206包括至少一个接地接触探针202、至少一个信号接触探针204和至少一个电源接触探针206。一个或多个探头202、204、206中的每一个可以具有在每个端部上的柱塞和在柱塞之间的壳体212。一个或多个探针202、204、206可以由导电材料形成，例如涂覆有金的铜合金，从而在两个柱塞208、210和外壳212之间形成电连接。在一些实施方式中，一个或多个探头202、204、206可以是在壳体212内具有弹簧的弹簧探头。
一个或多个探头202、204、206可以被定位成使得探头一端上的柱塞208通过插座本体102或插座保持器104的表面上的孔电连接到IC芯片101上的导电焊盘。该孔可以在插座本体102的顶表面112上或内，或者在插座保持器104的底表面218上或内。在探针的相对端上的另一个活塞210通过插座保持器104的底表面218或插座本体102的顶表面112中的另一个孔电连接到印刷电路板105上的导电焊盘。在一些实施方式中，柱塞208在探针的另一端上并电连接到印刷电路板上的导电焊盘，而另一柱塞210在探针的相对端上并电连接到IC芯片上的导电焊盘。
探头202、204、206的每个柱塞208、210可以具有远离探头的外壳212延伸或从其向外延伸的顶部和位于外壳212内的凸缘部分。外壳212可以定位在柱塞208和柱塞210之间以及探头的端部之间。壳体212可以是圆柱形的，在两个柱塞208、210内和之间设置有弹簧。弹簧能够对每个柱塞208、210施加力，以将柱塞208、210从壳体212向外偏压并远离另一柱塞208、210。
信号接触探针204可以被接收、封装、嵌入或以其他方式围绕、包括或放置在弹簧销腔孔106中的一个内。信号接触探针204和具有金属接地壳222的相应信号弹簧引脚腔孔106形成同轴结构，以提供受控阻抗(例如50欧姆阻抗)，从而具有改进的信号完整性性能。信号接触探针204可以被绝缘层220包围，该绝缘层位于信号接触探针204和弹簧销腔孔106之一的金属接地壳222之间，例如如图4所示。绝缘层220防止信号接触探针204和信号弹簧引脚腔孔106的金属接地壳222之间的电短路。
接地接触探针202可以被接收、封装、嵌入或以其他方式包围、包括或放置在接地弹簧探针腔108中的一个内。接地接触探针202和具有金属接地壳222的相应接地弹簧探针腔108提供电气接地。接地接触探针202在接地弹簧探针腔108内时使测试系统100的电连接接地。
信号弹簧引脚腔孔106的金属接地壳222必须连接到接地弹簧探针腔108的金属接地壳224，以确保信号弹簧引脚腔孔106接地。此外，介电材料或空气位于信号接触探针204和信号弹簧引脚腔孔106的金属接地壳222之间，以避免信号接触探针与金属接地壳222短路。环氧树脂可以用在金属接地壳222、224和它们各自的插座本体102的内腔壁之间，以将它们结合在一起。
测试系统100可以具有一个或多个接地针214。如图3A所示，一个或多个接地针214(“或接地针滤波器”)在一个或多个接地针腔124内围绕一个或多个信号接触探针204定位。一个或多个接地针214可以被围绕、嵌入、插入或以其他方式定位在一个或多个接地针腔124内。
图3A-3C示出了测试系统100的不同部件的示例性布置。不同的部件包括腔106、108、110以及电连接不同的腔106、108、110以形成同轴结构的一个或多个微迹线118。测试系统100的不同探针和接地针可以以各种不同的布置来布置，以适应不同的电子器件，例如不同的IC和印刷电路板。在该示例中，测试系统100具有位于插座本体102的四个角上的一个或多个电源触头腔110中的电源触头探针206，如图3C所示。接地接触探针202可以沿着顶表面112的边缘定位在接地弹簧探针腔108中，位于电源接触探针206之间。接地触点探针202和电源触点探针206可围绕位于信号弹簧针空穴106内的信号接触探针204定位，该空穴可位于顶表面的中心
112.
图5是用于制造测试系统100的示例性过程的流程图。测试系统100可以使用制造工具、设备或其他机器(“制造工具”)来制造或制作。制造工具可以将导电材料或绝缘材料沉积到插座本体102和/或插座保持器104上，或者可以蚀刻或以其它方式去除插座本体102和/或插座保持器104上的导电或绝缘材料，以形成一个或多个腔106、108、110和/或一个或多个探头202、204、206。
可提供由绝缘材料制成的塑料主体，例如插座本体102和/或插座保持器104或其它“部件”，并将其放置在制造工具可形成测试系统100的位置。制造工具可以在零件(502)上机械地加工或绘制一个或多个孔。制造工具可沉积、蚀刻、钻孔或以其它方式添加或从零件移除绝缘材料以在零件内形成一个或多个孔。例如，所形成的腔可以延伸插座本体102和/或插座保持器104的整个高度，或者延伸插座本体102和/或插座保持器104的部分高度。腔可以用于一个或多个腔106、108，例如信号弹簧引脚腔孔106和接地弹簧探针腔108，在这些腔中可以插入、嵌入或以其它方式稍后定位一个或多个探针202、204。制造工具可以首先在插座本体102上加工或绘制一个或多个孔，然后可以类似地在插座保持器104上加工或绘制与插座本体102上的一个或多个孔对准的一个或多个孔。在一些实施方式中，制造工具还可以蚀刻、抽出、钻孔或以其它方式去除部件的绝缘材料，以形成用于一个或多个地针腔的一个或多个其它孔124(504)。
制造工具在部件的表面上化学沉积、电镀或以其他方式涂覆诸如铜的金属层或其他导电材料(506)。制造工具可用于涂覆、镀覆或覆盖零件的整个表面，包括顶表面、底表面、所有侧表面以及一个或多个孔的内表面。制造工具在一个或多个孔中沉积导电材料层，例如信号弹簧引脚腔孔106和接地弹簧探针腔108的内表面或内部表面。当制造工具在信号弹簧引脚腔孔106和接地弹簧探针腔108的内部或内表面中沉积导电材料层时，制造工具分别形成信号弹簧引脚腔孔106和接地弹簧探针腔108的金属接地壳222、224。这用导电材料层镀覆该部件。
制造工具可以在插座本体102的顶表面112上的导电材料层上沉积绝缘材料薄层(508)。绝缘材料层将测试系统100与其它电子器件(例如集成电路和/或印刷电路板)绝缘。绝缘材料层保护测试系统100免于因与测试系统100的任何接触而短路。
制造工具加工或拉出用于电触头腔110的一个或多个孔(510)。制造工具钻孔、蚀刻或以其它方式去除绝缘材料和导电材料的镀层，以形成用于电源触头腔110的一个或多个孔，电源触头探针206插入或以其它方式定位在该电源触头腔中。
制造工具加工、蚀刻或以其它方式拉出导电材料层的区域，以在电源触头腔110、信号弹簧引脚腔孔106和接地弹簧探针腔108之间形成绝缘区域(510)。这在形成同轴结构的电源触头腔110和其它腔106、108之间产生绝缘屏障，以防止短路。制造工具可以机加工或拉出布置中的一个或多个孔，例如如图3A-3C所示。
制造工具可以将一个或多个探针202、204、206插入、嵌入或以其他方式定位或组装到相应的腔106、108、110中(512)。当使用多个部分形成部件时，例如顶部或插座本体102和底部或插座保持器104，两个部分可以如上所述类似地形成，并且随后对准，使得腔106、108、110对准并且围绕一个或多个探头202、204、206放置在一起。过程500可用于形成插座本体102和/或插槽保持器104，然后将所述两个部分对准、移动并定位在一起以形成测试系统100。
已经以说明性的方式公开了方法/系统的示例性实施例。因此，在全文中使用的术语应当以非限制性的方式来阅读。尽管本领域技术人员可以对这里的教导进行微小的修改，但是应当理解，旨在被包括在这里所授权的专利的范围内的是所有这样的实施例，这些实施例合理地落入由此对本领域所贡献的改进的范围内，并且除了根据所附权利要求及其等同物之外，该范围不应当被限制。

Claims (12)

1.一种用于将集成电路芯片连接到印刷电路板的电连接器组件，所述电连接器组件包括：
插座本体，所述插座本体由绝缘材料制成，所述插座本体具有顶表面、底表面和多个第一空腔，多个所述第一空腔包括从所述顶表面延伸通过所述底表面的第一腔和第二腔，所述第一腔和所述第二腔各自具有镀有导电材料的内表面以形成金属接地壳，所述第一腔是信号引脚腔孔，所述第二腔是接地弹簧探针腔，多个所述第一空腔包括延伸穿过所述插座本体的长度的一个或多个接地针腔；
多个探针，多个所述探针包括第一探针和第二探针，所述第一探针被配置成定位在所述第一腔内，并且所述第二探针被配置成定位在所述第二腔内，所述第一探针是信号接触探针，所述第二探针是接地接触探针，所述接地接触探针接触所述接地弹簧探针腔，所述信号接触探针通过绝缘层与所述第一腔的所述金属接地壳分开；
一个或多个接地针配置成过滤噪声并改善射频性能，并且最小化信号接触探针内的信号的干扰，一个或多个接地针被定位在一个或多个所述接地针腔中并且邻近或围绕所述信号引脚腔孔；和
一个或多个信号迹线，一个或多个所述信号迹线电连接所述第一腔和所述第二腔的所述金属接地壳以形成同轴结构。
2.根据权利要求1所述的电连接器组件，还包括：
插座保持器，所述插座保持器由绝缘材料制成并且具有顶表面、底表面和包括第一腔和第二腔的多个第二空腔，多个所述第二空腔与多个所述第一空腔对准。
3.根据权利要求2所述的电连接器组件，其中多个所述第一空腔中的所述第一腔和所述第二腔与多个所述第二空腔中的所述第一腔和所述第二腔对准时。
4.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中多个所述第一空腔包括第三腔，其中所述第三腔是被构造成包封电源触头探针的电源触头腔，所述电源触头探针在被插入时提供电力。
5.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中，一个或多个所述信号迹线电连接所述接地弹簧探针腔的所述金属接地壳和所述信号引脚腔孔的所述金属接地壳，以形成同轴结构，从而提供受控阻抗以改善信号完整性。
6.根据权利要求1所述的电连接器组件，其中，所述第一探针具有第一柱塞、第二柱塞、第一端、第二端以及在所述第一端和所述第二端之间的圆柱形壳体，其中，所述第一柱塞位于所述第一端上并且所述第二柱塞位于所述第二端上。
7.根据权利要求6所述的电连接器组件，其中，所述第一探针是弹簧探针，并且所述第一探针在所述圆柱形壳体内具有弹簧。
8.一种用于将集成电路芯片连接到印刷电路板的电连接器组件，所述电连接器组件包括：
绝缘本体，所述绝缘本体具有顶表面、底表面、信号弹簧引脚腔孔和接地弹簧探针腔以及延伸穿过所述绝缘本体的长度的一个或多个接地针腔，信号弹簧引脚腔孔和接地弹簧探针腔各自具有镀有导电材料的内表面，以形成金属接地壳；
多个探针，多个探针包括信号接触探针和接地接触探针；
一个或多个接地针，所述一个或多个接地针位于所述多个探针中的至少一个的周围，配置成过滤噪声并改善所述集成电路芯片的射频性能；和
一个或多个信号迹线，一个或多个信号迹线电连接信号弹簧引脚腔孔和接地弹簧探针腔的金属接地壳以形成同轴结构。
9.根据权利要求8所述的电连接器组件，其中所述绝缘本体具有电源触头腔，并且多个所述探针包括电源触头探针，其中所述电源触头腔被构造成能够封装所述电源触头探针，以在所述电源触头探针被插入时提供电力。
10.根据权利要求9所述的电连接器组件，其中，所述电源触头腔具有四个电源触头腔，每个电源触头腔都位于所述绝缘本体的拐角中，并且所述接地弹簧探针腔包括多个沿着所述绝缘本体的边缘定位的接地弹簧探针腔，其中，所述多个接地弹簧探针腔和所述四个电源触头腔围绕所述信号弹簧引脚腔孔。
11.根据权利要求8所述的电连接器组件，其中所述信号接触探针具有第一柱塞、第二柱塞、第一端、第二端、弹簧和在所述第一端和所述第二端之间的圆柱形壳体，其中所述第一柱塞位于所述第一端上并且所述第二柱塞位于所述第二端上并且所述弹簧位于所述圆柱形壳体内。
12.根据权利要求11所述的电连接器组件，其中所述第一柱塞被构造成通过所述顶表面与集成电路的导电垫电接触，并且所述第二柱塞被构造成通过所述底表面与印刷电路板的导电垫电接触。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210121701A (ko) * 2020-03-31 2021-10-08 (주)포인트엔지니어링 프로브 헤드 및 이를 구비하는 프로브 카드
US11764503B2 (en) * 2020-09-23 2023-09-19 Victor Tikhonov PCB external device connector
CN112327012A (zh) * 2020-10-26 2021-02-05 安捷利（番禺）电子实业有限公司 一种连接器测试夹具
CN115882286A (zh) * 2021-09-27 2023-03-31 史密斯互连美洲公司 用于同轴测试插座和印刷电路板接口的系统和方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205565053U (zh) * 2016-03-09 2016-09-07 安费诺（常州）高端连接器有限公司 双接地高速背板连接器
CN106558806A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 泰科电子(上海)有限公司 连接器

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2648120B2 (ja) * 1995-02-08 1997-08-27 山一電機株式会社 表面接触形接続器
JP4607004B2 (ja) 2005-12-27 2011-01-05 株式会社ヨコオ 検査ユニット
US7950927B2 (en) * 2006-12-15 2011-05-31 Nhk Spring Co., Ltd. Conductive contact holder and conductive contact unit
US9276336B2 (en) * 2009-05-28 2016-03-01 Hsio Technologies, Llc Metalized pad to electrical contact interface
US8610265B2 (en) * 2009-06-02 2013-12-17 Hsio Technologies, Llc Compliant core peripheral lead semiconductor test socket
US9689897B2 (en) * 2010-06-03 2017-06-27 Hsio Technologies, Llc Performance enhanced semiconductor socket
US8808010B2 (en) * 2011-06-06 2014-08-19 Interconnect Devices, Inc. Insulated metal socket
US8956193B2 (en) * 2012-12-12 2015-02-17 Intel Corporation Helicoil spring backing socket
US9039448B2 (en) * 2013-02-18 2015-05-26 Tyco Electronics Corporation Electronic interconnect devices having conductive vias
US20150168450A1 (en) 2013-12-17 2015-06-18 Tim WOODEN Coaxial Impedance-Matched Test Socket
EP3101739B1 (en) * 2015-06-05 2022-05-11 ODU GmbH & Co. KG Electrical connector with plug and socket
JP6601138B2 (ja) 2015-10-16 2019-11-06 山一電機株式会社 Ｉｃソケット
KR101882209B1 (ko) 2016-03-23 2018-07-27 리노공업주식회사 동축 테스트소켓 조립체
JP6663084B2 (ja) * 2017-07-13 2020-03-11 日本発條株式会社 プローブユニット

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106558806A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 泰科电子(上海)有限公司 连接器
CN205565053U (zh) * 2016-03-09 2016-09-07 安费诺（常州）高端连接器有限公司 双接地高速背板连接器

Also Published As

Publication number Publication date
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