CN1121649A - 电气装置的接触系统 - Google Patents

Abstract

一种将器件引线电气互连到与之相隔一定距离的端子的连接器。该装置包括含有第一触头、肩部和第二触头的导电元件。当器件引线与第一触头啮合时，第一触头与器件引线电气耦合。第二触头与端子电气耦合。支承体位于肩部下方，弹性偏置装置含有弹性材料。当向导电元件施加向下的力时，使弹性偏置装置压倒，从而导电元件响应于该向下的力向下移动。当去掉该力时，弹性偏置装置使导电元件回到原始位置。

Description

电气装置的接触系统

本发明是共同待批的、申请号为08/240,021并且申请日为1994年5月9日的美国专利申请的部分续展申请，标题为“电气装置的接触系统”。

从广义上来说，本发明涉及电气互连系统领域。但是从狭义上说，本发明涉及诸如将集成电路器件的引线与印刷电路板上相应端子相连的技术，该印刷电路板通过接口与一测试仪相连，用来对集成电路器件进行测试分析。本发明的较佳实施例涉及到这种接点以及安装这种接点实现互连的手段。

常规技术中，常常需要使两个导体实现电气连接。一种非常广泛的应用是将某一集成电路器件和某一印刷电路板上的导电片或端子连接起来，该印刷电路板在集成电路(IC)器件和一测试装置之间起着接口作用。该测试装置用来评估集成电路器件的性能。

人们已经对连接IC和印刷电路板的结构作了大量考虑。这些考虑因素包括电气上的及机械上的。对于典型的互连系统，必须特别注意下述电气性能：自感和电容、寿命要求  便于修理和调换、工作温度环境、装置端的共面性、机械制造限制以及相对互连系统的装置排列及装置端的方向。

在一种典型的半导体生产设施中，每一集成电路是用一种测试设备来测试的。该测试设备可与一互连系统相连，该互连系统中，集成电路的引线与互连系统中的印刷电路板相连。印刷电路板随后受测试设备的控制，对集成电路进行测试。

测试设备通过该互连系统，可以测试集成电路的功能和性能。由于制造工艺的变同，一部分集成电路可以做得比其他集成电路具有更高的级别(level)。所以，测试设备可以按照器件的性能特点对这些器件进行分类。这通常称为“快速分类(speed grading)”。一般情况下，较高性能的集成电路在市场上可以卖较高的价钱。很清楚，重要的是互连系统不使待测集成电路的性能特征失真。如果失真的话，集成电路制造商将丢失大量的收入。

互连系统的主要目的是如上所述在测试设备和集成电路之间保持一种“非失真电气互连”。为此，互连系统的目标是引线电感/电阻低、导线与导线间的电容小、导线对地的电容小以及具有高电气去耦因子。这些特征均使电气互连系统的“失真”特性降低。

互连系统的另一个目的是在多轮测试以后仍然保持连贯可靠的电气互连。普通的互连系统中，互连系统的接触电阻在连续使用以后会发生改变。电阻变化的主要原因可能是互连系统内部接触点形成的焊料。增大的接触电阻可能使集成电路的性能失真，并且因此降低测试产量。

由于制造工艺有容差，所以半导体封壳的所有引线可能是不共面的。同样道理，互连系统自身的接触也可能不是完全共面的。所以，当集成电路和互连系统啮合在一起时，集成电路封壳的某些引线可能不与互连系统中的相应触点完好地接触。本互连系统的目的就是要弥补这类非共面性。

为此，互连系统可以包含活动互连触点元件，从而使集成电路封壳第一引线可以接触并压住互连系统中的相应触点，直至其余的封壳引线与相应触点啮合为止。这种结构的优点是，活动触点元件可以使每一半导体引线都有一力作用在其上，并且该力的大小定在一可以接受的范围内，从而不管半导体封壳与互连系统之间共面与否，都建立起一气密性连接。

现有技术中采用一种金手指(pogo-pin)结构来实现本发明的目的。金手指结构通常由一接触端、一轴体、一筒体和一弹簧组成。轴体位于筒体内，并受弹簧的挤压而处于向上的位置。轴体的上端是用来接触半导体封壳引线的接触端。轴体通常与筒体电接触，筒体的下部与印刷电路板连接在一起。当半导体封壳引线与接触端接触时，弹簧使轴体被向下挤压到筒体内，但仍然与筒体保持电接触。半导体封壳被用力压向金手指，直至在所有半导体封壳引线上施加了一恰当大小的力。

尽管这种金手指结构解决了上面讨论的某些问题，但是这些引线通常较长，并因此在互连系统中引入了一较大数值的电感。由于存在这一数值相当大的电感，使这种金手指结构一般仅限于中低速率的应用场合。

寻求实现本发明目的的现有技术的另一种结构是山一(Ya-maichi)触点。这类触点包括一倒L形支承体，该支承体的一个悬臂接触部分安装在倒L形支承体通常为水平的柱的末端，并通常沿平行于该柱的方向延伸。接触部分的末端向上翻转，从而上面的一点可以用要接触的集成电路器件的某一导线啮合在一起。该支承体接着又以某种方式与(或者通过)印刷线路板的某一垫片或端接部分啮合在一起。这种山一触点暴露出来的问题包括焊料的堆积、结构制作困难以及高电感值。另外，山一触点还依赖于触点材料的弯曲。

寻求实现本发明目的另一种类型的结构是绒毛按钮触点(fuzzbutton contact)。绒毛按钮触点通常由特别设计的弹性编织丝网阵列组成，该弹性编织丝网固定在安装于一印刷线路板上的一罩壳内。半导体封壳的引线可以引入到该罩壳内，与丝网连接在一起。可以对绒毛按钮触点施以一定的压力，这样有助于弥补半导体封壳和互连系统共面性的不足。由于丝网的紧密接触，可以在印刷电路板和半导体器件引线之间实现低阻抗/电感连接。绒毛按钮触点产生的典型问题包括在连续使用以后，丝网会损失其柔性。另外，丝网中的丝会因疲劳而最终断裂。最后，丝网会变形，特别是过度按压绒毛按钮时更是这样。所有这些问题都使绒毛按钮触点结构的可靠性和寿命受到限制。

寻求实现本发明目的另一种现有技术的结构是一种导线触点(wire contact)。导线触点含有一接触导线，(contact wire)，接触导线由罩壳支承在位置上。接触导线的第一端与印刷电路板接触。接触导线的第二端与半导体封壳的引线接触。半导体封壳的引线被加力下压到接触导线的第二端时，接触导线的中心段沿侧向弯曲。可以选择接触导线的性质，从而提供所要求的刚性和偏转力。

本发明正是要来满足这些要求，克服现有技术的这些缺点。一种改进的电气互连系统正是针对现有技术的这些要求，并解决这些问题。

本发明是通过提供一种互连系统来克服现有技术中的这些缺点的，这种互连系统通常具有一坚硬的管脚组件，以最大限度地延长互连系统的寿命、提供互连系统的性能特征。这是通过提供一种可与弹簧偏压装置啮合的硬触点来完成的，其中的弹性偏压装置可以向该触点提供偏压。弹性偏压装置以弹性方式把触点加压保持在原始位置上。然而，当一向下的力被施加到触点的第一端时，弹性偏压装置可被压倒，从而使该触点可以响应于该向下的力而沿向下的方向移动。在撤除了向下的力后，弹性偏压装置让触点回到原来的位置。触点的第二端可以被容纳在一空腔之类的腔体内，空腔的内表面可以含有一导电材料。

一种典型实施例中，弹性偏压装置可以含有一弹力测定元件。当承受一向下的力时，弹力测定元件会变形，从而触点的第二端会偏离通常与腔体共轴的某一轴的位置，使触点的第二端仅仅与腔体一侧内表面啮合。这样，当弹力测定元件使触点的第二端上下移动时，触点的第二端会“擦过”或“摩擦”腔体的内表面。这一“摩擦”可以减少由于可能污染接触表面而形成的高接触电阻或不连续接触电阻的机会，从而提供一种更长的持续电气互连接。

在本发明的一种描述性实施例中，该组件可以包括一壳体，壳体插在集成电路的某一引线和相应隔开一定距离的端子之间。壳体可以有一通孔，第一触点元件通过该通孔延伸。第一触点元件的上端可以与半导体封壳的一根引线接触。一直径大于通孔直径的扩孔可以从壳体的后表面延伸到壳壁内一定深度。第一接触元件上可以配置一个肩部(shoulder)。该肩部可以被容纳在通孔内，其直径可以大于通孔的直径。第二接触元件可以与该肩部相连，并且可以从该处向下延伸。

可以用印刷线路板之类的元件将第二接触元件与测试设备连接在一起。印刷线路板可以有一个通路，用来容纳第二接触元件的下部。通路的内表面有一导电涂层，使第二触点的下部与通路的内表面保持电接触。一种实施例中，通路内表面的导电涂层随后可以通过印刷线路板上的印刷电路路径与测试装置实现电连接。另一种实施例中，该导电涂层可以包含一接触插孔，接触插孔可以是一个导电管，导电管有一个上半部分和一个下半部分，下半部分可以做成圆拱型，并可以向下延伸超出印刷电路板的下表面。导电管的上半部分可以容纳在印刷电路板的通路内，并且可以容纳第二接触元件的下半部分。导电管下半部呈“圆拱形”的部分可以通过回流焊接或其他恰当的装置而表面安装到一DUT板、装载板(load board)或任何其他类型的印刷电路板上。应该理解的是，导电管下半部分的“圆拱形”仅是一个举例，也可以考虑采用其他的形状。

本发明的一个实施例中，扩孔可以足够深，从而仅容纳一个肩部。本实施例中，一片弹性材料可以置于壳体和印刷线路板之间。这片弹性材料中的孔可以使每一接触组件的第二接触元件通过，并与印刷电路板中相应通路的内表面接触。

本发明的另一个实施例中，印刷线路板中的通路直径可以小于扩孔直径和肩部。另外，扩孔应该足够深，从而容纳肩部和一个弹性元件。该弹性元件或套管可被置于肩部和印刷电路板的上表面之间。该弹性元件上的一个孔可以用来容纳第二接触元件。

由半导体封壳引线施加到第一接触元件上的力可被传递到该肩部上。该肩部可以将该力传递到弹性材料上面使弹性材料变形。这就使第一接触元件、肩部以及第二接触元件向印刷电路板移动。可以根据各种各样的压力特征选择弹性材料。

本发明的一种实施例中，第二接触元件可以接触通路内表面的整个周边。然而，本发明的一种较佳模式是使第二接触元件仅接触通路内表面的一侧。正如上文指出的那样，由于弹性元件使接触组件上下移动，可以使第二接触元件“擦过”或“摩擦”通路的内表面。这种摩擦动作可以减少因可能的污染接触表面而导致高接触电阻或非连贯接触电阻抗的机会，从而给出一持续期更长的电气连接。

考虑几个实施例，来提供给触点的必要偏压，从而有助于确保第二接触元件仅仅接触通路或接触插孔内表面的一侧。第一种实施例中，弹性元件和肩部之间可以有一偏移。该弹性元件可以任意地仅以一个方向从壳体上某一点沿径向而偏移。这一偏移使肩部的第一侧比起第二侧啮合更具弹性的材料。这种结构中，由半导体封壳引线之类施加到第一接触元件上的力可以被传递到肩部，其中，肩部的第二侧施加的压力可以比第一侧上施加的压力大，这是因为该侧可以啮合更具弹性的材料。这就使该肩部(因而也使硬触点)相对于与印刷电路板中通孔共轴的某一轴倾斜。接着这也使第二接触元件仅与通孔的一侧啮合。按照本发明，可以对上述的每一触点配置一个个弹性元件。用来容纳触点的每一弹性元件中的孔可以偏离弹性元件的中心。最好使弹性元件的大小大体与肩部的大小相同，并与之偏移。

第二种实施例中，一片弹性材料可以配置在上述壳体和印刷电路板之间。可以有选择地去掉一部分弹性片，从而减去一定数量的弹性材料使肩部的第二侧相对肩部的第一侧面啮合。即，可以有选择地去掉一定数量的、通常与肩部第二侧啮合的弹性材料。这种结构中，施加到该触点上的力会使该肩部(并因而使该触点)相对于通常与印刷电路板通孔共轴的某一轴倾斜，从而使第二接触元件仅仅啮合通孔的一侧。

如上所述，通过有选择地去除一定数量的弹性材料，可以像触点肩部所经受的那样，改变并控制弹性材料的压缩特征。在本发明的一种特定实施例中，可以从弹性元件的预定区域去掉一些具有一定间距的细长材料，其中，弹性元件的预定区域可以与肩部的第二侧相对应。另一种实施例中，可以从弹性元件的第一预定区域去掉一些具有一定间距的细长材料，其中，弹性元件的第一预定区域可以与肩部的第一侧相对应，可以从弹性元件的第二预定区域去掉更多一些具有一定间距的细长材料，其中，弹性元件的第二预定区域可以与肩部的第二侧相对应。

最后，在又一种实施例中，这些间距排列的细长材料可以包含一些孔，并且与肩部的第二侧相对应的一部分弹性材料中可含有更多数量的孔。如上所述，上述有选择地去掉的部分可以从一片弹性材料上去掉，也可从一些弹性材料上去掉。

应该理解的是，有选择去掉的部分，其大小、数量、形状以及位置会影响弹性元件的压缩特性，并因此影响相对于通孔一侧的第二接触元件的偏置力。即，对于给定的由半导体引线之类沿Y轴施加到第一接触元件的向下的力，可以控制弹性元件的压缩特性，从而沿X轴，在第二接触元件和通孔一侧之间提供一受控接触力。

对于上述实施例来说，由一半导体引线沿Y轴施加的力的增加会导致沿第二接触元件和通路一侧之间X轴的接触力的相应增加。最好限制一下由第二接触元件沿X轴施加到通孔一侧的力的大小。在一种较佳实施例中，通孔的内表面可以含有铝或某些其他导电材料，导电材料的厚度可以相当薄。如果沿第二接触元件和通孔内表面之间的X轴施加的力过大，则导电材料会被刮伤或损坏。这会引起腐蚀甚至去掉这一导电材料，从而降低接触系统的可靠性。

为了克服这一限制，可以进一步控制第二接触元件和通孔一侧的接触力。在一种实施例中，上述有选择去掉的部分中的预定部分可以具有一斜削的和/或呈阶梯形边缘。即，当从弹性材料上切掉选择性去掉的部分时，就在这一弹性材料上给出一斜削的和/或呈阶梯形边缘。尽管该较佳实施例在选择性去掉的部分上给出一斜削的和/或呈阶梯形的边缘，但是也可以考虑在上述各弹性材料元件的一外边缘上给出一斜削的和/或呈阶梯的边缘。

当给出一斜削边缘时，弹性元件的压缩性会视沿Y轴由一半导体引线施加的力而改变。即，沿第二接触元件和通路一侧之间的X轴产生的接触力会随沿Y轴施加到第一接触元件上的力的大小而改变。例如，对于沿Y轴由半导体引线之类所施的较小的力，第二接触元件会沿着X轴产生一相当大的偏转，从而与通路的一侧相啮合。然而，当沿Y轴施加的力增大时，第二接触元件和通路一侧之间产生的力都不以同样的量增大。通过恰当设计该斜削边缘，沿第二接触元件和通路一侧之间的X轴施加的力可以大体受到限制，而与半导体引线沿Y轴方向施加的力无关。

当给出一阶梯形边缘时，弹性元件的压缩性也会随半导体引线沿Y轴施加的力而变化。本实施例中，沿第二接触元件和通路一侧之间X轴产生的接触力会随沿Y轴施加到第一接触元件上力的大小是在“阈值”以上还是以下的情况而变化。即，如果沿Y轴由半导体引线施加的力在阈值以下，则沿第二接触元件和通路一侧之间的X轴产生的力会受控于啮合肩部的弹性材料的第一宽度。然而，如果沿Y轴由半导体引线施加的力在阈值以上，则沿第二接触元件和通路一侧之间的X轴产生的力会受控于啮合肩部的弹性材料的第二宽度。通过恰当设计阶梯形边缘，沿第二接触元件和通路一侧之间X轴施加的力会大体受到限制，而与由半导体引线沿Y轴施加的力无关。还可以考虑在上述实施例之间给出一混合型的斜削及阶梯形边缘。

可以看出，斜削形和(或)阶梯形边缘使第一接触元件上力的增加导致通路一侧或接触插座上第二接触元件的力的增加。然而，当第二接触元件和通路一侧或接触插座之间的力达到最大值时，斜削形和/或阶梯形边缘会减小或大体限制第二接触元件提供至通路一侧或接触插座的力的增加。这就提供了一种对第二接触元件和通路之间接触力的控制，从而产生一种更长持续时间和更可靠的电气接触系统。

本发明另一种实施例包含一壳体，壳体上有几个扩孔，每一扩孔中可以填有一种液体弹性材料。液体弹性材料凝固以后，在该弹性材料中形成一孔，用来容纳一接触元件。也可以考虑用液体弹性材料填充该扩孔以前，将一种接触材料置于相应的扩孔内。本实施例中，液体弹性材料可以形成在接触元件周围，从而给出一种自对准(selfaligned)接触孔。接触元件可以有一肩部，该肩部的尺寸可以大于弹性元件中的孔，使肩部可以啮合弹性元件。

在本发明的另一种实施例中，前一实施例的壳体可以在液体弹性材料凝固之前以一预定角度放置。该壳体以一预定角度保持住，直至液体弹性材料已经凝固。随后，在弹性元件中可以形成一个可以容纳一接触元件的孔。如上所述，可以考虑在用液体弹性材料填充扩孔之前，将接触元件置于一相应扩孔内，从而形成一自对准接触孔。这一结构中，弹性元件的顶面可以相对于壳体中扩孔有一预定角度。因为触点的肩部与弹性元件啮合，所以将迫使接触元件与该预定角度一致，从而如上所述，在相应第二接触元件和通路一侧或接触插孔之间给出一沿X方向的力。

最后，应该指出，本发明可以用于管脚网格阵列(PGA)封壳、球形网格阵列(BGA)封壳、DIP封壳或其他类形的半导体封壳或电路板对电路互连接装置。另外，还应该指出，本发明不需要印刷电路板。而且，将管脚组件连接到测试设备的任何装置均属于本发明范围。

因此，本发明是一种对现有技术的系统作了改进的电气接触互连系统。在阅读了本发明的详细说明、权利要求以及附图以后，本发明的特征及优点将变得清楚起来。

图1是本发明第一种实施例的放大局部截面图；

图2是本发明第二种实施例的放大局部截面图；

图3是本发明第三种实施例的放大局部截面图；

图4是本发明第三种实施例与具有球形网格阵列(BGA)封壳的半导体器件接触的放大局部截面图；

图5是图4所示实施例中将BGA封壳与本发明之间的触点放大的局部截面图；

图6是单触点元件和本发明第四种实施例的截面图；

图7是单触点元件和本发明第五种实施例的截面图；

图8是单触点元件和本发明第六种实施例的截面图；

图9是单触点元件和本发明第七种实施例的截面图；

图10是通路插孔和本发明第八种实施例的截面图；

图11是通路插孔和本发明第九种实施例的截面图；

图12是通路插孔和本发明第十种实施例的截面图；

图13是通路插孔和本发明第十一种实施例的截面图；

图14是通路插孔和本发明第十二种实施例的截面图；

图15是测试插座适配器组件和本发明第十三种实施例的截面图；

图16是触点单偏置阵列的局部底面图；

图17是触点径向偏置阵列的局部底面图；

图18是触点任意偏置阵列的局部底面图；

图19是本发明第十四种实施例的局部视图；

图20是本发明连接PGA装置的第十五种实施例的局部视图；

图21是触点头第一种替换形式的局部详细截面图；

图22是触点头第二种替换形式的局部详细截面图；

图23是触点头第三种替换形式的局部详细截面图；

图24是触点头第四种替换形式的局部详细截面图；

图25是触点头第五种替换形式的局部详细截面图；

图26是带有接触插孔的本发明第二种实施例的放大局部截面图；

图27是采用偏移弹性元件的本发明另一种实施例的放大局部截面图；

图28是图27中对接触组件施加向下力的实施例放大局部截面图；

图29是一弹性片的放大局部顶视图，该弹性片上有选择地去掉一些预定部分；

图30是图28所述实施例沿线30-30的放大截面图，进一步描述了其中放置的接触元件；

图31是一弹性材料元件的第一放大顶视图，弹性元件中有选择地去掉了一些预定部分；

图32是弹性材料元件的第二放大顶视图，弹性元件有选择地去掉了一些预定部分；

图33是弹性材料元件和第三种放大顶视图，弹性元件有选择地去掉了一些预定部分；

图34是具有斜削边缘的弹性材料元件的放大局部截面图；

图35是具有阶梯形边缘的弹性材料元件的放大局部截面图；

图36是具有斜削及阶梯形边缘的弹性材料元件放大局部截面图；

图37是本发明另一种实施例的放大局部截面图，其中，液体弹性材料用来形成一弹性材料元件；

图38是图37类似实施例的放大局部截面图，不同的是液体弹性材料凝固时形成一角度；以及

图39是图38所示实施例的放大局部截面图，描述了其中放置的接触元件。

现在参看附图，在几个图中，相同的标号表示相同的元件。图1主要说明本发明第一实施例的接触系统20，并具体地示出了第一管脚组件22、第二管脚组件24，壳体26、弹性材料片28和印刷电路(PC)板30。尽管只示出了第一管脚组件22和第二管脚组件24，但本发明考虑到引入任何数量管脚组件的可能性。

管脚组件22包含第一接触元件32、一肩部34和第二接触元件36。第一接触元件32的下端与肩部34的上半部分形成一整体。第二接触元件36的上端与肩部34的下半部分形成一整体。第二接触组件36的下端可以包含一扩张球38。应该认识到，扩张球38可以是任何形状，而不必局限于所示的球形。还应认识到，管脚组件不必是通常所认为的“管脚”。还有，管脚组件可以是呈任何形状的导电元件，并仍然属于本发明的范围。

壳体26、弹性材料片28和PC板30具有一穿孔，穿孔直径沿一公共轴延伸，从而管脚组件22可以安装在穿孔中。壳体26具有一扩孔27，其直径等于或大于穿孔的直径，扩孔27从壳体26的下表面40向壳体内延伸预定的距离。扩孔27的直径可以大得足以容纳管脚组件22的肩部34。在这种结构中，管脚组件22的肩部34经上表面和侧表面上的壳体26并利用下表面上的弹性材料片保护在接触系统中。当沿向下方向将力施加在管脚组件22上时，肩部34在弹性材料片28上产生力，从而挤压弹性材料片28。因此，管脚组件22可以响应施加在管脚组件22上向下的力而向下移动。

在图1和2所示的实施例中，第一接触元件32从壳体26的上表面42向上延伸预定的距离。在图1-4所示的实施例中，第二接触元件38穿过弹性材料延伸并可以延伸进PC板30中的穿孔预定的距离。PC板30中的穿孔叫做通路45。通路45具有一内表面，其涂有一层导电涂层44，从而第二接触元件26下端的扩张球38可以与其电接触。通路45内表面上的导电涂层44可以与PC板30表面上的一条线路电耦合或与分层在PC板30内的内部线路或电源/接地平面耦合。可以将PC板30上的线路与一测试仪(图中未示出)耦合。以该方式连接，测试仪可与管脚组件22耦合。

如上所述，管脚组件22和由此连带的扩张球38可响应施加在管脚组件22上的力而移动。因此，扩张球可以“擦洗”PC板30中通路45的内表面44。此擦洗作用有助于减少可能由于接触表面的污染而引起的高的接触电阻或不吻合接触电阻的机会，从而提供更长持续时间的电气互连。

图1所示实施例的弹性材料片28将壳体26和PC板30分开。另外，弹性材料片沿管脚组件的轴可以有多个穿透的孔。尽管这种结构很简单，但考虑了热膨胀。半导体器件要求的典型温度范围为-55℃至+125℃。为了通过适当的设计保证半导体器件满足这些要求，制造商可以在-65℃至+165℃的温度范围内测试半导体器件。因此建议用一种热膨胀系数与用于壳体26和PC板30的材料相似的材料来制成弹性材料片28。另外建议用一种埋入的纤维来帮助控制弹性材料片的热膨胀率。可以料想，弹性材料片只是一个例子，本发明可以使用任何包含弹性材料的弹性偏压装置。

图2中的实施例与上述实施例相似。但，每一管脚组件22周围的弹性材料片28被柱形弹性材料部分46所代替。在本实施例中，壳体26、柱形弹性材料部分46和PC板30具有一穿孔，其直径沿一公共轴延伸，从而可以把管脚组件22安装在穿孔中。壳体26具有一扩孔27A，其直径等于或大于穿孔的直径，扩孔27A从壳体26的下表面40向壳体内延伸预定距离。该预定距离足以容纳肩部34和柱形弹性材料部分46。扩孔27A的直径大得足以容纳管脚组件22的肩部34。柱形弹性材料部分的直径可以小于、等于或大于肩部34。在该结构中，管脚组件22的肩部34和柱形弹性材料部分46通过上表面和侧表面上的壳体26并利用下表面上的PC板30保护在接触系统中。当以向下方向将力施加在管脚组件22上时，肩部34在柱形弹性材料部分46上产生一力，从而挤压柱形弹性材料部分46。因此，管脚组件22能够响应施加在管脚组件22上的力而移动。可以料想，柱形弹性材料部分46可以为任何形状而不必仅局限于圆柱形。还可以料想，弹性材料元件仅是一个例子，包含弹性材料的任何弹性偏压装置都可用在本发明中。

图2中的实施例不像图1中的实施例那样容易受到热膨胀效应的影响。柱形弹性材料部分46可以用热膨胀系数与壳体26和PC板30的材料根本不同的材料制成。这就允许柱形弹性材料部分46使用种类更广泛的材料，例如硅橡胶等。

图3的实施例与图2中的实施例非常相似。这两个实施例间的主要区别在于，在图3中，第一接触元件32并不延伸穿出壳体26的上表面42。另外，可以从壳体26的上表面42开一具有预定深度的自对准扩孔47。自对准扩孔47的预定深度这样设置，即自对准扩孔47并不完全延伸至安装肩部的扩孔27A。也就是说，在示范的实施例中，在扩孔27A和自对准扩孔47之间留有一部分穿孔。

自对准扩孔47可用来自动将半导体封壳引线对准第一接触元件32。参看图4，一具有焊球触点50和焊球触点52的球网格阵列(Ball Grid Array)(BGA)可以使其与第一接触元件32接触。自对准扩孔提供一种使焊球触点50与相应的第一接触元件32对准的结构。为了保持一致，自对准扩孔47的直径可以小于、等于或大于焊球触点的直径。

如上所述，可以料想，本发明可以使用多个管脚组件。另外，料想管脚组件将在空间上定位成这样，使多个管脚组件的每一个组件与一个相应的半导体封壳48的焊球触点50接触。最后，可以料想，本发明可以使用任何类型引线的任何类型的半导体封壳，包括具有焊球触点引线的球网格阵列(BGA)和具有管脚触点引线的管脚网格阵列(Pin Grid Array)(PGA)。

参看图5，半导体封壳48的球触点50可以自第一接触元件32的中心偏离一偏置距离54。该结构在第一接触元件32上施加一横向力。参看图1-4，施加在第一接触元件32上的横向力通过肩部34和第二接触元件36，最后传递至扩张球38。因此，扩张球受横向力而作用于通路45内表面44的一侧。

在本发明的较佳实施例中，扩张球38只与通路45内表面44的一侧接触。该结构减少了内表面44和扩张球38之间的摩擦，从而允许管脚组件在通路45内更容易地上下滑动。另外，沿内表面一侧的擦洗作用有助于减少可能由于接触表面污染而引起高的接触电阻或不吻合接触电阻的机会，从而持续更长时间的电气互连。

本实施例中，自对准扩孔47A可以自管脚组件22的轴偏离偏置距离54。这允许焊球触点50自管脚组件22的轴偏离偏置距离54而自动对准。

图6-7示出了本发明另外两个允许扩张球与内表面44一侧接触的实施例。参看图6，管脚组件22A可以具有与管脚组件22A主轴成某一角度自肩部34延伸的第二接触元件。这只使扩张球38与通路45的内表面44的一侧相抵。参看图7，第二接触元件36可有一定弯曲，从而使扩张球38只与通路45内表面44的一侧相抵。图6-7中的实施例可以与图1-4中所示的任何实施例一起使用。为了相互吻合，弹性材料元件中穿孔可以与管脚组件22A或22B成一角度，从而使第二接触元件36可以在其中更容易地滑动。

在本发明另一个实施例中，如图8所示，肩部34的轴可以偏离管脚组件22C的轴。在本发明的这个实施例中，肩部34可以在管脚组件22C的一侧自管脚组件22C延伸第一个距离，并在管脚组件22C的另一侧自管脚组件22C延伸第二个距离。第一个距离可以大于第二个距离。当半导体封壳对第一接触元件施力时，更多的弹性材料受到肩部向外延伸较大距离的一侧的挤压。这使扩张球38受横向力，从而作用在通路45内表面44的一侧。图8中的实施例可以与图1-4中所示的任何实施例一起使用。

图9和扎显示了本发明的另一个实施例。在图9和11中，第二接触元件36可以偏离通路的中心轴，从而使扩张球38只接触通路45内表面44的一侧。另外，如图所示，可以在通路45内放置一个通路插件60。通路插件60和60C内有一孔，通常与通路45共轴。为了相互吻合，通路60和60C通常具有与管脚组件22大致平行的竖直壁。图9的通路插件60还具有一密闭通路45底部的底壁。通路插件60和60C可以与PC板30成为一个整体。

图1 0示出了通路插件的另一实施例。参看图10，通路插件60B中具有孔62，孔62的设置与通路插件60B的轴成一定角度。在本实施例中，当向下压第二接触元件36时，第二接触元件36与通路插件60B内表面的一侧接合得更好。因此，越向下压第二接触元件36，扩张球38和通路插件60B内表面间的作用力越大。

图12-14示出了通路插件元件各种其他的实施例。图12显示了一具有法兰顶端的通路插件60D。本实施例允许将管脚组件22更容易地插入通路插件60D。类似地，图13显示了一顶端翻转的通路插件60E。该实施例也允许管脚组件22更容易地插入通路插件60E。最后，图13显示了内表面开口的通路插件60F。通路插件60F的顶端有一个更大的开口，以将管脚组件22导入通路插件60F。通路插件60F开口的直径渐渐缩小，从而在通路插件60F的底部，其直径只略微比扩张球38的直径大一点。

图15显示了本发明的另一个实施例。这时并不为每个管脚组件开一个穿透整个PC板30的孔，而是安装一个测试插座适配器组件70来代替。测试插座适配器组件在PC板30的上表面74有一开口72。开口72的深度可使管脚组件22具有全程的移动范围。但，开口并不穿透整个PC板30的宽度。开口72内表面涂有导电涂层44A，且导电涂层44A与PC板30上的线路(未示出)耦合。导电元件76与导电涂层44A耦合且通达PC板30的下表面78。与通路45相比，在PC板30上开一开口72的好处在于，开口72能让开PC板中的许多线路层。这使PC板上的信号间更好地去耦，也允许在PC板上传送更多的信号。另一个好处是可在PC板30和测试插座间使用一适配板过渡。适配板可使高性能测试设备的特别配置连接在标准PC板上。

可以看到，本发明并不需要PC板。相反地，可以使用任何将管脚组件连接至测试设备的装置，例如端子等，并仍处在本发明的范围内。

图16是一张以单向偏置的接触元件阵列的局部底视图。参看图5，半导体封壳可以偏离第一接触元件32偏置距离54。另外，参看图8，肩部34和柱形弹性材料也可以偏离一偏置距离。回到图16，虚线圆80A表示柱形弹性元件46阵列，同时实线同心圆82A表示第一接触元件32阵列的横截面。如图16所示，柱形弹性元件80A可以只以一个方向偏离第一接触元件82A。也就是说，每个弹性元件按设定的方向和距离偏离其对应的第一接触元件。

图17是一张以经向偏置的接触元件阵列的局部底视图。也就是说，柱形弹性元件80B可以自点80以经向偏离第一接触元件82B。即，每一弹性元件相对点84以经向偏离其相应的第一接触元件。

图18是一张以任意方向偏置的接触元件阵列的局部底视图。也就是说，柱形弹性元件80C可以任意方向偏离第一接触元件82C。即，每个弹性元件以任意方向偏离其相应的第一接触元件。

上述结构和偏置位置只是些示范。应该承认，还有其他的结构和偏置位置处于本发明的范围内。

图19示出了图2具有球网格阵列(BGA)半导体封壳48的实施例。BGA半导体封壳48至少具有一个焊球接触元件50。在本发明的较佳模型中，当用第一接触元件32的顶端与BGA半导体封壳48衔接时，将其做成半球形。

图20示出了图2具有管脚网格阵列(PGA)半导体封壳48A的实施例。PGA半导体封壳48A至少具有一个管脚接触元件50A。在本发明的较佳模型中，当用第一接触元件32的顶端与PGA半导体封壳48A衔接时，将其做成凹形。

图21-25表示第一接触元件32顶端的其他实施例。图21显示了用于衔接半导体封壳之引线的第一接触元件32的凹形顶端。图22显示了用于衔接半导体封壳之引线的第一接触元件32的尖形顶端。图23显示了用于衔接半导体封壳之引线的第一接触元件32的半球形顶端。图24显示了用于衔接半导体封壳之引线的第一接触元件32的中部斜削的顶端。图25显示了用于衔接半导体封壳之引线的第一接触元件32的倾斜顶端。最后，上述实施例只是些示范，应该看到，可以认为第一接触元件32的其他形状的顶端也处在本发明的范围内。

本发明的性能是优异的。本发明具有小于2毫微享的接触电感、小于1皮法拉的引线间电容、小于10毫欧姆的接触电阻和大于500,000测试循环的预期寿命。另外，本发明对机械制造的限制相对较少。

图26所示的实施例，除了衔接时使用接触插孔之外，与图2所示的实施例相似。在本实施例中，第二接触元件36穿透弹性元件46并伸入PC板30的穿孔某一预定距离。PC板30中的穿孔称为通路45。通路具有涂有导电涂层44的内表面，从而可以与第二接触元件36下端的扩张球38进行电气连接。

导电涂层44具有一接触插孔100。接触插孔100可以是一个具有上部102和下部104的导电管，其中下部104可呈半球形，并可延伸至PC板30下表面之下。PC板30的通路可容纳接触插孔的上部102，而上部102可容纳第二接触元件36的下部。用回流焊(solderflow)或其他合适的装置将接触插孔100的半球形下部104表面安装在被测装置(DUT)板108、负载板、或其他任何PC型板上。在所示的实施例中，通过回流焊元件110将半球形下部104与被测装置板108上的一线路112相连，其中线路112与通路114相连。应该看到，接触插孔100的下部104为“半球形”只是一个示范，并可考虑其他形状。

图27和图28示出了本发明的另一实施例，其中第二接触元件36A只与通路45A内表面44A的一侧接触。如上所述，由于弹性元件120允许接触组件22D上下移动，所以这种结构使第二接触元件36A下端的扩张球38A“擦洗”或“擦净”通路45A的内表面44A。该擦洗作用可以减少由于接触表面可能有的污染而引起的高的接触电阻或不吻合接触电阻的机会，从而提供更长持续时间的电气互连。

对触点提供必要的偏移以确保第二接触元件只与通路内表面一侧接触，考虑了许多实施例。在第一实施例中，如图27-28所示，在弹性元件120和相应接触组件22D的肩部34A之间提供偏移122。

弹性元件120可以只以一个方向、可以从壳体上一点以径向或任意方向偏离。偏移122使肩部34A的第一侧126比肩部34A的第二侧124接合更多的弹性材料。参看图28，半导体封壳引线132或类似物件将施加在第一接触元件32A上的力130传送至肩部34A，其中由于肩部34A的第二侧124可接合更多的弹性材料120，因此比肩部的第一侧126压得更历害些。这可使肩部34A，仍至通常刚性的触头22D相对于通常与PC板30A中通路45A共轴的轴134倾斜。而这又使第二接触元件36A的扩张球38A只与通路45A的一侧44A接合。在较佳实施例中，弹性元件120的尺寸可以大体与肩部34A相同，但有所偏离。

参看图30，如参照图2-4所述，在壳体和PC板之间可安装一片弹性材料150。可以有选择地去除部分弹性片150，从而相对于肩部34A的第一侧126来说，减少肩部34A第二侧124进行接合的弹性材料的量。也就是说，可以有选择地去除通常接合肩部34A第二侧124的部分弹性材料150。在该结构中，施加于触头22D的力可使肩部34A，仍至触头22D，相对于通常与PC板通路共轴的轴倾斜，从而使第二接触元件36A的扩张球38A只与通路的一侧接合。

如上所述，通过有选择地去除弹性材料150的预定部分，可以改变和控制如触头22D的肩部34A所经受的弹性材料150的挤压特性。在第一个说明性实施例中，如图29-30所示，可在弹性材料片150中开一孔152，用以安装相应的接触组件22E的第二接触元件36B。可从弹性材料150中有选择地去除第一半圆部分154和第二半圆部分156。第一半圆部分154和第二半圆部分156通常位于一具有圆心和半径的假想圆的圆周上。假想圆的圆心可以“偏离”孔152。假想圆的半径可使相应接触组件22E的肩部34B的第一侧126A比肩部34B的第二侧124A接合更多的弹性材料，见图30。应该看到，可以从弹性片150中有选择地去除其他形状，并仍处在本发明的范围内。

图31-33示出了另一些实施例，其中可以有选择地去除弹性元件的不同部分，以控制弹性材料的挤压特性，从而使第二接触元件36A的扩张球38A只与PC板中相应通路的一侧接触。图31中，可以从弹性元件160A的预定区域去除许多彼此隔开的长条形162A、162B、162C和162D，其中弹性元件的预定区域与肩部的第二侧124对应。

在另一实施例中，可以从弹性元件160B的第一预定区域去除许多彼此隔开的长条形166A、166B、166C和166D，其中弹性元件160D的第一预定区域与肩部34A的第二侧124对应，并可从弹性元件160B的第二预定区域去除较少的彼此隔开的长条形164A和164B，其中弹性元件160B的第二预定区域与肩部34A的第一侧126对应。

再在另一实施例中，彼此隔开的长条形可以包括许多孔168，其中在与肩部34A的第二侧124相对应的弹性材料160C的预定部分开有更多的孔。可以料想，如上所述，可从弹性片或弹性元件中有选择地去除以上提及的部分。

可以看到，被选择去除的部分162A、162B、162C、162D、164A、164B、166A、166B、166C、166D及168的大小、数量、形状和位置可以影响相应弹性元件的挤压特性，从而影响第二接触元件36A的扩张球38A作用于通路一侧44A上的偏置力。回过来参看图28，对于半导体引线132或类似物件沿Y轴施加在第一接触元件32A上的给定的力130，可以控制弹性元件120的挤压特性，以在第二接触元件36A的扩张球38A和通路一侧44A之间提供一沿X轴的受控接触力170。

对于以上提及的实施例，半导体引线132沿Y轴所施加的力130的增长会导致第二接触元件36A的扩张球38A和通路一侧44A之间沿X轴的接触力170的相应增加。所以，希望限制由第二接触元件36A的扩张球38A沿X轴施加给通路侧壁44A上的力170的大小。在较佳实施例中，通路内表面44A可以包含铝或其他一些导电材料，而且导电材料的厚度相当薄。如果沿X轴施加在第二接触元件36A的扩张球38A和通路内表面44A之间的力170太大，则会擦伤导电材料。要不然会损伤导电材料。这会腐蚀或者甚至去除导电材料，从而降低接触系统的可靠性。

为了克服该局限，需要进一步控制第二接触元件36A的扩张球38A和通路侧壁44A之间的接触力170。参看图34-36，在说明性实施例中，上述被选择去除的部分中预定的部分可以具有一配备其中的倾斜和/或阶梯形的边缘。也就是说，在切除，要不然或者在弹性材料中形成被选择去除的部分时，可在其中配备倾斜和/或阶梯形的边缘。尽管较佳实施例在被选择去除的部分中配备了倾斜和/或阶梯形的边缘，但可以料想，也能将倾斜和/或阶梯形的边缘配备在上述各个弹性元件的外侧边缘。

参看图34，当配备了倾斜边缘182后，弹性元件180A的压缩性可以根据半导体引线132沿Y轴所施加的力176A而改变。也就是说，导致在第二接触元件36A的扩张球38A和通路一侧44A之间引起的沿X轴的接触力178A可以依赖于沿Y轴方向施加在第一接触元件32A上的力176A的大小。例如，对于半导体引线132或类似引线沿Y轴施加的相当小的力176A，第二接触元件36A的扩张球38A会沿X轴偏转相当大的量，从而与通路一侧44A接合。然而，当沿Y轴施加的力176A增大时，第二接触元件36A的扩张球38A和通路一侧44A间的合成力178A并不增大相同数量。通过适当设计斜边182，可以大体限制沿X轴施加在第二接触元件36A的扩张球38A和通路一侧44A间的力178A，而无需考虑半导体引线132沿Y轴所施加的力176A。

参看图35，当配备阶梯形边缘184时，弹性元件180B的压缩性也根据半导体引线132沿Y轴所施加的力176B而变化。在本实施例中，在第二接触元件36A的扩张球38A和通路一侧44A间沿X轴产生的接触力178B，还可能依赖于沿Y轴施加于第一接触元件32A的力176B的大小是大于还是小于“阈值”。也就是说，如果半导体引线32A沿Y轴所施加的力176B小于该阈值，则衔接肩部的弹性材料180B的第一宽度185A可以决定在第二接触元件36A的扩张球38A和通路一侧44A之间沿X轴的合成力178B。但，如果半导体引线132沿Y轴所施加的力176B大于该阈值，则衔接肩部的弹性材料的第二宽度185B可以决定在第二接触元件36A的扩张球38A和通路一侧44A之间沿X轴的合成力178B。通过适当地设计阶梯形边缘184，可以基本限制沿X轴施加在第二接触元件36A的扩张球38A和通路一侧44A间的力178B，而无需考虑半导体引线132沿Y轴所施加的力176B。如图36所示，可以料想，配备倾斜边缘186和阶梯形边缘188两者能构成介于上述两个实施例间的混合结构。

容易看到，倾斜的和/或阶梯形的边缘允许第一接触元件上增长的力导致第二接触元件的扩张球作用在通路一侧或接触插孔上的力增大。然而，当第二接触元件的扩张球和通路一侧或接触插孔之间的力达到最大期望值时，倾斜和/或阶梯形的边缘可以减小或基本限制第二接触元件的扩张球加至通路一侧或接触插孔上的力的增大。这可以控制第二接触元件的扩张球和通路之间的接触力，从而导致更持久和更可靠的电接触系统。

参看图37-39，本发明的另一些实施例包含具有许多扩孔202的壳体200。每个扩孔202大体垂直于壳体200的上表面208，并可用分配器205将一种液态弹性材料204A填入其中。

尤其参看图37，可以将壳体放在水平表面上，从而使液态弹性材料204A的上表面206A基本平行于壳体200的上表面208。液态弹性材料204A固化后，在其中形成一孔，以便容纳接触元件(未示出)。如上所述，也可以这样思考，即在用液态弹性材料填充扩孔之前，可以将接触元件放在相应的扩孔中。在本实施例中，液态弹性材料可以在接触元件周围凝固，从而提供一自对准接触孔。接触元件具有肩部，其尺寸可以大于弹性材料中的孔，从而肩部能与弹性材料204A衔接。

参看图38和39，在允许液态弹性材料204B固化之前，按一预定角度220放置前一个实施例的壳体200。如图38所示，以预定角度220保持壳体，直至液态弹性材料204B固化。此后，可在弹性元件中形成一孔222，孔222可以容纳接触元件22F。如上所述，也可以这样思考，即在用液态弹性材料填充扩孔之前，将接触元件放在相应的扩孔中，结果形成自对准接触孔。在该结构中，弹性元件的上表面206B可以相对于相应的扩孔202A成预定的角度220。接触元件22F大体与扩孔202B对准。

当力250施加于接触元件22G上时，肩部36D与相应的弹性元件204C的上表面206C衔接。当力250增大时，促使肩部36D，乃至接触元件22G与预定的角度220相适应，从而如上所述，在第二接触元件相应的扩张球38D和通路一侧44D之间提供沿X方向的力。

最后，可以看到，本发明可与管脚网格阵列(PGA)封壳、球网格阵列(BGA)封壳、DIP封壳或者任何其他类型的半导体封壳或电路板一起用于电路互连装置。另外，可以看到，本发明不需要PC板，相反地，将用于连接管脚组件和测试设备的任何装置均被考虑在本发明的范围内。

在以上描述中已经陈述了许多本发明的特征和优点。当然，易于理解，这种揭示在许多方面只是说明性的。细节上的变化，尤其是关于形状、大小和部件安装的变化不超出本发明的范围。表述权利要求所用的文字规定了本发明的范围。

Claims (54)

1.一种将第一端子电气互连到第二端子的装置，其中，所述第一端子与所述第二端子相距一定距离，其特征在于，所述装置包含：

(a)具有上端和下端的导电元件，所述导电元件含有位于上端的第一触头和位于下端的另二触头，当所述第一端子与所述第二端子啮合时，所述第一触头与所述第一端子电气耦合，所述第二触头与所述第二端子电气耦合；以及

(b)安装所述导电元件的装置，所述安装导电元件的装置含有一弹性材料，用来将所述导电元件弹性偏置到一原始位置上，当向所述导电元件施加一力时，所述弹性偏置装置被压倒，从而使所述导电元件响应于力沿所述偏置装置的偏置方向移动，当所述力除去时，所述弹性偏置装置使所述导电元件回到原始位置。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性偏置装置包含一弹性片。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置包含多个导电元件、安装多个导电元件的弹性片。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性偏置装置包含一携带所述导电元件的弹性元件。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置中存在多个导电元件和多个弹性元件，每一弹性元件对相应的一个导电元件施加偏压。

6.一种将一器件的引线与和所述引线相隔一定距离的端子实现电气互连的装置，其特征在于，它包含：

(a)含有第一触头、肩部以及第二触头的导电元件，所述第一触头附装在所述肩部上，并从该处向上延伸，所述第二触头附装在所述肩部上并从该处向下延伸，当所述器件引线与所述第一触头啮合时，所述第一触头被电气耦合到器件的引线上，所述第二触头被电气耦合到器件的引线上，所述第二触头被电气耦合到所述端子上；

(b)位于导电元件肩部下面的支承体；

(c)含有位于导电元件肩部和支承体之间的弹性材料的弹性偏置装置，用来在某一原始位置弹性偏置所述导电元件，当向所述导电元件施加一向下的力时，所述弹性偏置装置被压倒，从而响应于向下的力使所述导电元件沿向下的方向移动，当向下的力去掉时，所述弹性偏置装置使所述导电元件返回到原始位置。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述弹性偏置装置包含一弹性片，所述弹性片位于所述导电元件肩部和所述支承体之间。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置中有多个导电元件，每一导电元件具有一肩部，所述弹性片位于多个导电元件肩部和支承体之间。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述弹性偏置装置包含一弹性元件，所述弹性元件位于所述导电元件肩部和支承体之间。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置有多个导电元件和多个弹性元件，所述多个弹性元件的每一个位于相应的一个导电元件的肩部和支承之间。

11.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置中的支承体是一块印刷电路板。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述印刷电路板中有一个通路，用来容纳所述导电元件的第二触头。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述印刷电路板的通路有一个内表面，所述内表面上涂覆有一导电涂层。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第二触头与所述通路的内表面保持物理接触。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二触头与所述导电元件的纵轴呈一角度，从而第二触头仅接触所述通路内表面的一侧。

16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二触头相对于导电元件的纵轴弯曲，从而所述第二触头仅接触所述通路内表面的一侧。

17.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述包含所述第二触头的导电元件相对于所述通路的纵轴偏移，从而所述第二触头仅接触所述通路内表面的一侧。

18.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置包含一通路插件。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述通路插件有一扩孔，所述扩孔相对于所述通路的纵轴呈一角度，从而所述第二触头仅接触所述通路插件内表面的一侧。

20.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述印刷电路板有一测试插座适配器，所述测试插座适配器含有一开孔，所述孔的深度用于容纳所述第二触头。

21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述装置中的开孔有一内表面，所述开孔内表面上涂覆有导电涂层。

22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述装置中的第二触头与所述开孔内表面保持物理接触。

23.一种将第一端子电气互连到第二端子的装置，其中，所述第一端子与所述第二端子相隔一定距离，其特征在于，所述装置包含：

(a)具有上端和下端的导电元件，所述导电元件包含位于上端的第一触头和位于下端的第二触头，所述第一触头被电气连接到所述第一端子上；以及

(b)安装所述导电元件的装置，所述安装所述导电元件的装置包含一弹性材料，用来将导电元件弹性偏置到一原始位置上，当向所述导电元件施加力时，所述弹性偏置装置被压倒，从而响应于力使所述导电元件沿偏置装置的偏置方向移动，所述弹性偏置装置还使导电元件朝着离开一轴的方向倾斜，所述轴通常与导电元件的原始位置共轴，从而所述第二触头对所述第二端子偏置，当去除所述力时，所述弹性偏置装置使所述导电元件大体上回到其原始位置。

24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述弹性偏置装置包含一弹性片。

25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，所述装置的弹性片至少具有一个从某一位置移动开的预定位置，从而施加到所述导电元件上的力压倒所述导电元件第一侧的弹性片比所述力压倒所述导电元件第二侧的弹性片更容易，从而使所述导电元件离开一轴而倾斜，所述轴通常与导电元件的原始位置共轴。

26.如权利要求25所述的含有多个导电元件的装置，其特征在于，所述装置中的弹性片安装多个导电元件，所述弹性片具有至少一个从某一位置移开的预定部分，从而施加到多个导电元件中一个导电元件上的力压倒所述多个导电元件中相应至少一个导电元件的第一侧的弹性片时，此压倒所述多个导电元件中相应至少一个导电元件的第二侧的弹性片更容易。

27.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述弹性偏置装置包含一携带所述导电元件的弹性元件。

28.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述装置有多个导电元件和相应的多个弹性元件，所述多个弹性元件的每一个对多个导电元件的相应一个施加偏置。

29.一种将某一器件的引线电气互连到与所述引线相隔一定距离的端子的装置，其特征在于，所述装置包含：

(a)含有第一触头、肩部和第二触头的导电元件，所述第一触头附装在所述肩部并从此处向上延伸，所述第二触头附装在所述肩部上并从该处向下延伸，当所述器件引线与所述第一触头啮合时，所述第一触头被电气连接到所述器件的引线上，当所述器件的引线与所述第一触头啮合时，所述第二触头被电气连接到所述端子上；

(b)位于所述导电元件肩部下方的支承体；以及

(c)含有弹性材料的弹性偏置装置，所述弹性材料位于导电元件肩部和支承体之间，用来在一原始位置对所述导电元件进行弹性偏置，所述弹性偏置装置当有一力被施加到所述导电元件时被压倒，从而使所述导电元件响应于所述力而沿向下的方向移动，所述弹性偏置装置还使所述导电元件偏离于通常与所述导电元件原始位置共轴的某一轴而倾斜，从而第二触头被偏置，而不是与所述端子啮合，当所述力被去除后，所述弹性偏置装置使所述导电元件大体上返回到原始位置。

30.如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述装置中的导电元件肩部有一个第一侧和一个第二侧，所述肩部的第一侧和第二侧受到弹性偏置，从而施加到所述导电元件上的力在肩部第一侧比在肩部第二侧更容易压倒所述弹性偏置装置。

31.如权利要求30所述的装置，其特征在于，所述装置中的弹性偏置装置包含一个弹性片，所述弹性片位于所述导电元件和所述支承体之间。

32.如权利要求31所述的装置，其特征在于，所述肩部的第一侧比所述肩部的第二侧啮合的弹性片部分更多。

33.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述装置中的弹性片具有至少一个有选择地从那儿去掉的预定部分，所述至少一个预定部分的位置使得施加到所述导电元件上的力压倒所述肩部第一侧上的弹性片比起所述力压倒所述肩部第二侧上的弹性片更容易。

34.如权利要求33所述的装置，其特征在于，所述装置中肩部的第一侧具有相应的几个位于其下的预定部分，所述肩部的第二侧具有相应的几个位于其下的预定部分，相应于所述肩部第一侧的预定部分少于相应于所述肩部第二侧的预定部分。

35.如权利要求33所述的装置，其特征在于，所述装置中至少一个预定部分包含一个半圆形槽部分。

36.如权利要求33所述的装置，其特征在于，所述装置中至少一个预定部分包含一拉长形状的部分。

37.如权利要求33所述的装置，其特征在于，所述装置中至少一个预定部分包含一个孔。

38.如权利要求33所述的装置，其特征在于，所述装置中的弹性片具有至少一个相应于去掉了至少一个预定部分的边缘，所述至少一个边缘包含一个斜削部分。

39.如权利要求33所述的装置，其特征在于，所述装置中的弹性片具有至少一个相应于去掉了至少一个预定部分的边缘，所述至少一个边缘包含一阶梯形部分。

40.如权利要求33所述的装置，其特征在于，所述装置中的弹性片具有至少一个相应于去掉了至少一个预定部分的边缘，所述至少一个边缘包含一斜削部分和一阶梯形部分。

41.如权利要求30所述的装置，其特征在于，所述装置中的弹性偏置装置包含一弹性元件，所述弹性元件位于所述导电元件的肩部和所述支承体之间。

42.如权利要求41所述的装置，其特征在于，所述装置中的弹性元件偏离于所述导电元件的肩部。

43.如权利要求41所述的装置，其特征在于，所述弹性元件具有至少一个从那儿去掉的预定部分，所述至少一个预定部分的定位使施加到所述导电元件上的力压倒所述肩部第一侧上的弹性元件比所述力压倒所述肩部第二侧上的弹性元件更容易，从而使所述导电元件离开通常与所述导电元件原始位置共轴的某一轴而倾斜。

44.如权利要求43所述的装置，其特征在于，所述装置中的弹性元件具有至少一个边缘，所述至少一个边缘包含一斜削部分。

45.如权利要求43所述的装置，其特征在于，所述弹性元件具有至少一个边缘，所述至少一个边缘包含一阶梯形部分。

46.如权利要求43所述的装置，其特征在于，所述装置中的弹性元件具有至少一个边缘，所述至少一个边缘包含一斜削部分和一阶梯形部分。

47.如权利要求43所述的装置，其特征在于，所述装置中有多个导电元件以及相应的多个弹性元件，所述多个弹性元件中的每一个位于多个导电元件的相应一个的肩部和所述支承体之间。

48.如权利要求47所述的装置，其特征在于，所述多个弹性元件的每一个偏离于所述多个导电元件中的相应一个。

49.如权利要求47所述的装置，其特征在于，所述装置中多个相应弹性元件中的至少一个具有从该处去掉的至少一个预定部分，所述至少一个从该处去掉的预定部分从某个位置上移去，使施加到相应导电元件上的力压倒相应导电元件肩部第一侧上相应弹性元件比所述力压倒相应导电元件肩部第二侧上的相应弹性元件更容易。

50.一种用来将某一器件的引线电气互连到与所述引线相隔一定距离的端子的装置，其特征在于，所述装置包含：

(a)包含一第一触头、一肩部和一第二触头的管脚组件，所述第一触头附着在所述肩部上，并从该处向上延伸，所述第二触头附着在所述肩部上，并从该处向下延伸，当所述器件之引线与所述第一触头啮合时，所述第一触头与所述器件引线电气耦合在一起，所述第二触头与所述端子电气耦合在一起；

(b)具有一贯通开孔的弹性元件，用来容纳所述管脚组件的第二触头，所述弹性元件还向所述管脚组件提供一偏置，从而迫使所述管脚组件响应于第二触头的向下的力，离开通常与所述管脚组件原始位置共轴的某一轴而倾斜；

(c)具有一上表面和一下表面的壳体，所述壳体还具有一从该处延伸的第一开孔，用来容纳所述管脚组件的第一开孔，用来容纳所述管脚组件的第一触头；还具有一从所述壳体下表面处延伸并具有一定深度的扩孔，用来容纳所述管脚组件的肩部和弹性元件；以及

(d)沿所述壳体下表面延伸的支承体，所述支承体被连接到所述壳体上。

51.如权利要求50所述的装置，其特征在于，所述装置中的弹性元件有一个顶面，当所述管脚组件处于原始位置时，所述顶面相对于所述管脚组件成一预定角度。

52.一种提供一种弹性元件的方法，所述弹性元件有一个顶面，所述顶面与所述管脚组件肩部成一角度，其特征在于，所述方法包含下述步骤：

a.提供一壳体，所述壳体上有一扩孔；

b.使所述壳体倾斜一预定角度；

c.用一种液体弹性材料填充所述扩孔至一预定深度；

d.使所述液体弹性材料凝固成一弹性元件。

53.如权利要求52所述的方法，其特征在于，所述方法还包含下述步骤：

e.在所述弹性元件中形成一孔，所述孔小于所述管脚组件肩部的大小；

f.通过所述孔插入所述管脚组件的下部，直至所述肩部啮合一部分所述弹性元件。

54.提供一种弹性元件的方法，所述弹性元件具有一顶面，所述顶面相对于所述管脚组件的肩部成一角度，所述方法包含下述步骤：

a.提供一壳体，所述壳体中有一扩孔；

b.将所述管脚组件插入所述扩孔内；

c.使所述壳体和管脚组件倾斜至一预定角度；

d.用一种液体弹性材料将所述扩孔填充至一预定深度；

e.使所述液体弹性材料凝固。

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