CN112986790A - Ic测试装置中的具有双固定式弹性体的电触点 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种IC测试装置中的具有双固定式弹性体的电触点，所述电触点将IC设备的引线与所述测试装置的负载板上的对应端子电连接。所述电触点包括导电触点引脚，所述触点引脚具有允许其部分地固定到具有D形横截面的两个弹性体的特定且精确的形状。每个弹性体的D形由凸出部和平坦表面形成。所述触点引脚设有两个凹面，每个凹面接纳其中一个弹性体的所述凸出部。然后将每个弹性体的所述平坦表面分别固定到负载板表面和外壳表面。

Description

IC测试装置中的具有双固定式弹性体的电触点

技术领域

本发明涉及集成电路测试装置中的电触点，更具体地讲，涉及具有双固定式弹性体的此类电触点。

背景技术

在集成电路(IC)设备测试领域，为了解决所遇到的众多技术问题，过去几十年中出现了众多创新。其中之一便是使用两个弹性体，各弹性体分别置于触点引脚的相对两侧，用于使触点引脚能够以更轻柔且更线性的力抵靠负载板端子，这有助于延长触点的寿命，因此是可取的。

这种设计的其中一个版本使用具有圆形横截面且置于触点引脚的相对两侧的弹性体。具有圆形横截面的弹性体易在水平方向上移动，而由于弹性体是将触点引脚至少部分地固定在原位的元件，因此这就可能导致触点引脚移位且与端子的接触不稳定，继而可能导致测试结果错误或者甚至导致触点引脚断裂。

由其形状所致，圆形弹性体在每次测试时还会在每次测试时发生显著扭曲。这已被证实会导致弹性体撕裂，进而可能导致触点引脚陷入弹性体中。

在这些设计中，具有圆形横截面的弹性体还易于脱离其在插座插槽中的位置，因为与表面仅存在切向固持。

圆形弹性体的另一个问题在于，经过一段时间以及多次测试后，由于在所有方向上都传递相反的力，弹性体的弹力和均匀度会降低。

这些圆形弹性体设计的另一个问题在于，触点引脚需与硬止挡部(如外壳壁)接触。这是将触点引脚保持在原位所必需的，但会导致触点引脚磨损，进而缩短其寿命。

本领域需要的是一种克服了以上缺点的电触点。

发明内容

本发明旨在通过提供一种用在集成电路(IC)设备测试装置中的电触点来克服上述缺点，该电触点将IC设备的引线与测试装置的负载板上的对应端子电连接。该电触点包括导电的扁平触点引脚，该触点引脚具有允许其部分地固定到两个弹性体的特定且精确的形状。每个弹性体沿与触点引脚所占据的平面大体上垂直的轴线伸长。这样，这对伸长的弹性体便可耦合到成排布置的多个触点引脚。每个弹性体具有D形横截面。每个弹性体的D形由凸出部和平坦表面形成。触点引脚设有两个凹面，每个凹面接纳其中一个弹性体的凸出部。然后将每个弹性体的平坦表面分别固定到负载板表面和外壳表面。弹性体与这些表面之间的大接触面积有助于增大摩擦，从而减少弹性体到处移动的情况。由于在这种设计中，弹性体在固定触点引脚方面起着较大作用，因此极大地减少了触点引脚的移动。

相比圆形弹性体，这种D形弹性体的一大优势在于力的分布。在一个方向上压缩圆形弹性体时，力是径向散开的，而对于本发明的D形弹性体，力更集中地朝向弹性体的弯曲凸出部分。由于弹性体的凸出部分是与触点引脚接触的部分，因此较之于圆形弹性体，作用在触点引脚上的相反的力更直接且响应性更好。

弹性体移动的这种减少克服了上述各种问题。它提高了触点引脚在所需位点与引线和端子接触的稳定性，从而降低了测试结果错误率。它还降低了触点引脚移位和断裂的几率。

这种D形弹性体还克服了圆形弹性体遇到的扭曲问题。较大块的基部(“D”的平坦表面)不允许弹性体过多扭曲，从而减少了撕裂现象。

使用此设计，还提高了弹性体的弹力和均匀度，因为基部(“D”的平坦表面)充当了提供更大弹性和弹力以实现更多压缩/释压循环次数的矩形形状。

本发明的一个优选的实施方案是一种用于将集成电路(IC)设备的引线与IC测试装置中负载板的对应端子电连接的电触点，该电触点包括：触点引脚，其由导电材料形成且包括用于在测试期间电结合所述IC设备引线的第一电接触部分以及固定到所述第一电接触部分的用于电结合所述负载板端子的第二电接触部分，所述第二电接触部分包括用于在测试期间可旋转地结合所述测试端子的弯曲表面；

第一弹性体，其具有D形横截面且适于将所述第一电接触部分朝所述IC设备引线推动，所述第一弹性体定位在所述第一电接触部分的正下方；以及第二弹性体，其具有D形横截面且适于在保持使所述第二电接触部分抵靠所述测试端子的偏压的同时对触点引脚施加大体上向右的水平力；外壳，其中，触点引脚、第一弹性体和第二弹性体的布置使得，在测试期间，当下降的IC设备引线将第一电接触部分向下推动时，所述第二电接触部分充当沿其弯曲表面枢转的支点。

在另一个优选的实施方案中，第一弹性体包括第一凸出部和第一平坦表面从而形成所述D形横截面，所述第一平坦表面与负载板的表面基本上完全接触并且与所述负载板表面具有足够的表面摩擦从而使得所述第一弹性体在测试期间不围绕水平面移动。触点引脚进一步包括第一凹面，所述第一凹面适于接纳第一弹性体的所述第一凸出部的至少一部分从而使得触点引脚在朝向第一弹性体的方向上的水平移动极大地受限于第一弹性体。

在另一个优选的实施方案中，第二弹性体包括第二凸出部和第二平坦表面从而形成所述D形横截面，所述第二平坦表面与外壳的表面基本上完全接触。触点引脚进一步包括第二凹面，所述第二凹面适于接纳第二弹性体的所述第二凸出部的至少一部分从而使得触点引脚的与第二弹性体接触的一侧的垂直移动以及触点引脚在朝向第二弹性体的方向上的水平移动极大地受限于第二弹性体。

在另一个优选的实施方案中，外壳具有限制触点引脚向上移动的硬止挡部。

在另一个优选的实施方案中，存在成排布置的多个触点引脚以及用于整排触点引脚的两个单独的伸长的弹性体。在另一个优选的实施方案中，这些成排的触点引脚中有四排被布置成正方形以形成电触点组件。

在又一个优选的实施方案中，所述第二弹性体适于部分地吸收测试期间施加在触点引脚上的水平力，并且所述第二弹性体适于防止所述触点引脚接触所述外壳。

附图说明

图1示出了本发明的一个实施方案中的处于未压缩状态的电触点的前视图。

图2示出了本发明的一个实施方案中的处于压缩状态和未压缩状态的电触点的前视图。

图3示出了本发明的一个实施方案中的弹性体的视图。

图4示出了本发明的一个实施方案中的电触点组件的局部视图。

图5示出了本发明的一个实施方案中的电触点组件的正面剖视图。

图6示出了本发明的一个实施方案中的电触点的力分布视图。

图7示出了本发明的D形弹性体的力分布与典型圆形弹性体的力分布之间的差异。

具体实施方式

应注意的是，以下详细描述涉及集成电路(IC)设备测试装置的电触点组件，并且不限于任何特定的尺寸或配置，而是事实上具有在以下描述的一般范围内的多种尺寸和配置。

附图标号元素列表

触点引脚10，

第一电接触部分12，

第二电接触部分14，

枢转点15，

第一凹面16，

第二凹面18，

第一弹性体20，

第一凸出部22，

第一平坦表面24，

第二弹性体30，

第二凸出部32，

第二平坦表面34，

IC设备40，

IC设备引线42，

负载板50，

负载板端子52，

外壳60，

外壳硬止挡部62，

触点中性线A。

现在参考附图1至7所示，同样的参考标号指示同样的元素，图1示出了根据本发明的电触点。该电触点预期与集成电路(IC)芯片测试装置一起使用，该测试装置产生信号并捕捉IC设备40的响应。这样就能够确认IC设备的正确工作，并能够检测IC设备中的故障。电触点在一端与测试装置的负载板50上的电气端子52电连接，在另一端电连接到受测IC设备上的对应的触点引线或焊盘42，从而使得能够实现测试装置与IC设备之间的电连通。使用本发明的电触点，能够测试多种IC设备类型。

参考图1，其中示出了本发明的处于未压缩状态的电触点的视图，该未压缩状态是IC设备40尚未下降到电触点上的状态。其中存在由导电材料制成的触点引脚10。该触点引脚10在与图1的视角垂直的平面上是基本上平坦的。该触点引脚10设有第一电接触部分12，该第一电接触部分定位在触点引脚10的朝内端并且适于在测试期间与IC设备40的引线或触点焊盘42建立电接触。该触点引脚10还设有第二电接触部分14，该第二电接触部分定位在触点引脚10的朝外端并且适于与测试装置上负载板的端子电接触。该第二电接触部分14至少部分地弯曲。该触点引脚10还设有第一凹面16和第二凹面18。第一凹面16基本上位于所述第一电接触部分12的正下方，并且第二凹面18基本上位于所述第二电接触部分14的正上方。

图1还示出了第一弹性体20，该第一弹性体具有D形横截面并且在与触点引脚10所占据的平面基本上垂直的方向上伸长。该第一弹性体20具有共同形成所述D形的第一凸出部22和第一平坦表面24。该第一弹性体20的第一平坦表面24是水平的并且位于负载板50的表面上。所述第一凸出部22适于被第一凹面16接纳。换言之，第一凹面16至少部分地包围第一凸出部22从而使得它们的表面在接触区域上基本上连续地接触。这就允许触点引脚10牢固地配合到第一弹性体20，从而使得第一弹性体20在触点引脚10的内端12上提供向上且向外的力。正因为如此，触点引脚10不需要像在先设计那样接触外壳壁。这就显著降低了触点引脚10的磨损。第一弹性体20的抵靠负载板表面的平坦表面还提供比使用圆形弹性体时更大的摩擦，从而更好地固定住第一弹性体，继而更好地固定住触点引脚。

图1还示出了第二弹性体30，该第二弹性体也具有D形横截面并且也在与触点引脚10所占据的平面基本上垂直的方向上伸长。该第二弹性体30具有共同形成所述D形的第二凸出部32和第二平坦表面34。该第二弹性体30的第二平坦表面34是垂直的并且与外壳60的表面基本上完全接触。所述第二凸出部32适于被第二凹面18接纳。换言之，第二凹面18至少部分地包围第二凸出部32从而使得它们的表面在接触区域上基本上连续地接触。这就允许触点引脚10牢固地配合到第二弹性体30，从而使得第二弹性体30限制触点引脚10的外端14在向外的方向上以及沿垂直轴线移动。第二弹性体30的抵靠外壳60表面的平坦表面还提供比使用圆形弹性体时更大的摩擦，从而更好地固定住第二弹性体，继而更好地固定住触点引脚。

触点引脚10的位置进一步受硬止挡部62和负载板端子52限制，该硬止挡部防止触点引脚10向上移动超过预定点，该负载板端子防止触点引脚10向下移动。

图2示出了本发明的处于压缩状态和未压缩状态的电触点。压缩状态是IC设备40已完全下降到电触点上的时候。当IC设备40朝电触点下降时，在IC设备40的引线或焊盘42与第一电接触部分12接触后，第一电接触部分被IC设备40向下推动。这导致触点引脚10以顺时针方式旋转如从图2中的视角所见，即，大致围绕枢转点15枢转或“摇摆”。这个动作压缩第一弹性体20，该第一弹性体立即在触点引脚10的第一凹面16上产生相反的向上力。同时，第二弹性体30也被压缩，并立即在触点引脚10的第二凹面18上产生向下且向内的力。就是这个向下的力确保了测试期间触点引脚10与负载板50之间的安全电接触。

触点引脚10的这种旋转同时导致第二电接触部分14在朝向第二弹性体30的方向上向外滑动。这就转化为第一电接触部分12在IC设备触点焊盘42上的轻柔滚动。一般来讲，第一电接触部分12与IC设备触点焊盘42之间滚动接触的长度大致为第二电接触部分14与负载板端子52之间滑动接触的长度的一半。

一旦测试完成，且IC设备40被向上提起，第一电接触部分12便因第一弹性体20的所述向上力而向上移动，触点引脚10以逆时针方式旋转回去，且第二电接触部分14向内滑动回去，直到触点引脚10达到力平衡并回到其初始位置以及上述未压缩状态。这种力平衡部分地由第一弹性体20的向上力被硬止挡部62提供的向下力抵消后所剩余的力来提供。

图3示出了本发明的弹性体的透视图。弹性体的D形性质清楚可见。第一弹性体20和第二弹性体30都是如此。其中示出了凸出部(22、32)和平坦表面(24、34)。

图4示出了本发明的一个实施方案中的电触点组件的局部视图。在这个优选的实施方案中，四排触点引脚10和弹性体(20、30)被布置成正方形。为了更好地显示触点引脚10和弹性体(20、30)是如何布置的，图4未示出实际组件中可能将存在的所有触点引脚10。在实际组件中，触点引脚10沿这四排弹性体(20、30)中的每一排延伸。外壳60适于接纳呈这种正方形的触点引脚10和弹性体(20、30)。

图5示出了本发明的一个实施方案中的电触点组件的正面剖视图。虽然该图中未示出，但可以想象，实际的设计为正方形，该正方形的每条边均由一排触点引脚10和弹性体(20、30)代表。因此，图5示出了本发明的两个相对放置的电触点的视图，每个电触点处于未压缩状态，即，IC设备40尚未下降到电触点上的状态。在每个电触点中，存在由导电材料制成的触点引脚10。该触点引脚10在与图1的视角垂直的平面上是基本上平坦的。该触点引脚10设有第一电接触部分12，该第一电接触部分定位在触点引脚10的朝内端并且适于在测试期间与IC设备40的引线或触点焊盘42建立电接触。

图5中还示出了触点中性线A，它是由每个触点引脚10与IC设备引线42形成的接触点之间的预定距离。我们非常希望该触点中性线A尽可能精确地保持不变。其重要性在于，该触点中性线A的任何变化或偏移都会显著提高测试失败的发生几率。在这方面，本发明的D形弹性体较之于传统圆形弹性体提供了固定得多的触点中性线A。D形弹性体的平坦表面与其所接触的表面保持更高的摩擦，当采用本发明的电触点设计时，这就能够实现水平方向上精确得多的触点引脚10控制，从而得到更准确的触点中性线A。

图6示出了本发明的一个优选的实施方案中的电触点的力分布视图。第一弹性体20将其在向上方向上的相反的力集中到触点引脚10的第一凹面16上。第二弹性体30将其在向内方向上的相反的力集中到触点引脚10的第二凹面18上。

图7示出了本发明的D形弹性体的力分布与典型圆形弹性体的力分布之间的差异。在D形弹性体中，相反的力集中朝向弹性体的凸出部(22、32)。然而，在圆形弹性体中，相反的力径向地向外分散。在这个意义上，D形弹性体提供直接且高效得多的相反力，这样的相反力是非常重要的，尤其是在每个电触点要非常快速地相继完成数百乃至数千次测试循环的这种应用中。

虽然已经描述并图示了本发明的若干特别优选的实施方案，但现在对于本领域的技术人员应显而易见的是，可以在不背离本发明的范围的前提下执行各种更改和修改。因此，以下权利要求意在囊括在本发明的范围内的此类更改、修改和应用领域。

Claims (8)

1.一种IC测试装置中的具有双固定式弹性体的电触点，其特征在于，包括：触点引脚(10)，其由导电材料形成且包括用于在测试期间电结合所述IC设备引线(42)的第一电接触部分(12)以及固定到所述第一电接触部分(12)的用于电结合所述负载板端子(52)的第二电接触部分(14)，所述第二电接触部分(14)包括用于在测试期间可旋转地结合所述测试端子(52)的弯曲表面；

第一弹性体(20)，其具有D形横截面且适于将所述第一电接触部分(12)朝所述IC设备引线(42)推动，所述第一弹性体(20)定位在所述第一电接触部分(12)的正下方；

第二弹性体(30)，其具有D形横截面且适于在保持使所述第二电接触部分(14)抵靠所述测试端子(52)的偏压的同时对所述触点引脚(10)施加大体上向右的水平力；以及外壳(60)；

其中所述触点引脚(10)、所述第一弹性体(20)和所述第二弹性体(30)的布置使得，在测试期间，当下降的IC设备引线(42)将所述第一电接触部分(12)向下推动时，所述第二电接触部分(14)充当沿其弯曲表面枢转的支点。

2.根据权利要求1所述的IC测试装置中的具有双固定式弹性体的电触点，其特征在于，所述第一弹性体(20)包括第一凸出部(22)和第一平坦表面(24)从而形成所述D形横截面，所述第一平坦表面(24)与所述负载板(50)的表面基本上完全接触并且与所述负载板表面具有足够的表面摩擦从而使得所述第一弹性体(20)在测试期间不围绕水平面移动。

3.根据权利要求2所述的IC测试装置中的具有双固定式弹性体的电触点，其特征在于，所述触点引脚(10)进一步包括第一凹面(16)，所述第一凹面适于接纳所述第一弹性体(20)的所述第一凸出部(22)的至少一部分从而使得所述触点引脚(10)在朝向所述第一弹性体(20)的方向上的水平移动极大地受限于所述第一弹性体(20)。

4.根据权利要求1所述的IC测试装置中的具有双固定式弹性体的电触点，其特征在于，所述第二弹性体(30)包括第二凸出部(32)和第二平坦表面(34)从而形成所述D形横截面，所述第二平坦表面(34)与所述外壳(60)的表面基本上完全接触。

5.根据权利要求4所述的IC测试装置中的具有双固定式弹性体的电触点，其特征在于，所述触点引脚(10)进一步包括第二凹面(18)，所述第二凹面适于接纳所述第二弹性体(30)的所述第二凸出部(32)的至少一部分从而使得所述触点引脚(10)的与所述第二弹性体(30)接触的一侧的垂直移动以及所述触点引脚(10)在朝向所述第二弹性体(30)的方向上的水平移动极大地受限于所述第二弹性体(30)。

6.根据权利要求1所述的IC测试装置中的具有双固定式弹性体的电触点，其特征在于，所述外壳(60)设有限制所述触点引脚(10)向上移动的硬止挡部(62)。

7.根据权利要求1所述的IC测试装置中的具有双固定式弹性体的电触点，其特征在于，所述第二弹性体(30)适于部分地吸收测试期间施加在所述触点引脚(10)上的水平力。

8.根据权利要求1所述的IC测试装置中的具有双固定式弹性体的电触点，其特征在于，所述第二弹性体(30)适于防止所述触点引脚(10)接触所述外壳(60)。

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