CN113015914A - 用于电连接的连接器 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种配置在检查装置与受检设备之间并用于电连接的连接器。连接器包括多个弹性导电部和弹性绝缘部。各个弹性导电部包括多个碳纳米管。弹性绝缘部用于沿着水平方向隔开多个弹性导电部并实现绝缘。多个碳纳米管分别包括多个磁性粒子。多个碳纳米管沿着上下方向分布及排列并以能够沿着上下方向导电的方式相互接触。
Description
技术领域
本公开涉及用于电连接受检设备与检查装置的连接器。
背景技术
为了对受检设备进行电检查，在所属技术领域中使用用于电连接受检设备与检查装置的连接器。连接器向受检设备传输检查装置的电测试信号，并将受检设备的响应信号传输到检查装置。作为这种连接器，使用导电性橡胶片(conductive rubber sheet)。
导电性橡胶片可因施加于受检设备的外力而产生弹性变形。导电性橡胶片包括：多个导电部，用于电连接受检设备与检查装置；以及绝缘部，用于隔开多个导电部。绝缘部可由固化而成的硅橡胶制成。导电性橡胶片的导电部可形成多个金属粒子沿着上下方向接触的结构。
为了对受检设备进行高可靠性检查，导电部需具备高导电性和高弹性。但是，以使得多个金属粒子沿着上下方向接触的方式构成的导电部不利于同时提高导电性和弹性。作为金属粒子的导电部的代替方案，在所属技术领域中正在尝试通过碳纳米管形成导电部。作为一例，韩国公开专利公报第10-2011-0061998号中公开了由纯碳纳米管形成的导电部。
发明内容
技术问题
在基于上述文献中公开的现有技术的导电部中，由于成团的碳纳米管部分存在于导电部内且无法均匀地接触，因此，在通过碳纳米管提高导电部的导电性和弹性方面存在局限性。
作为通过碳纳米管制造导电部的一例，利用激光在由固化的硅橡胶制成的片形成与导电部相对应的孔，并且，可向上述孔注入由液态硅和纯碳纳米管混合而成的混合物质。但是，在这种制造例中，碳纳米管因不规则地存在于导电部内且不均匀地分布而导致不得不聚集，因此，无法使得碳纳米管所具备的高导电性和高弹性的性能最大化。
本公开的一实施例提供如下的连接器，即，包括使得碳纳米管沿着上下方向均匀地分布及排列并以能够导电的方式相互接触的导电部。本公开的一实施例提供如下的连接器，即，具有包括碳纳米管的导电部，上述碳纳米管通过磁力沿着上下方向均匀地分布及排列并以能够导电的方式相互接触。
技术方案
本公开的实施例涉及如下的连接器，即，配置在检查装置与受检设备之间并用于电连接检查装置与受检设备。一实施例的连接器包括多个弹性导电部和弹性绝缘部。各个弹性导电部包括多个碳纳米管。弹性绝缘部沿着水平方向隔开多个弹性导电部并实现绝缘。多个碳纳米管分别包括多个磁性粒子。多个碳纳米管沿着上下方向分布及排列并以能够沿着上下方向导电的方式相互接触。
根据一实施例，多个碳纳米管通过多个磁性粒子在磁场内因磁力而排列的力来沿着上下方向分布及排列。
根据一实施例，多个磁性粒子分别位于多个碳纳米管各自的内部。多个碳纳米管中的至少一部分可具有封闭的端部。
根据一实施例，多个磁性粒子分别在多个碳纳米管各自的外侧与碳原子化学键合。
根据一实施例，多个碳纳米管分别具有多个六角孔，多个六角孔中的一部分六角孔分别具有多个磁性粒子中的一个。
根据一实施例，多个磁性粒子可由镍、钴、铬、铁、碳化铁、氧化铁、氧化铬、氧化镍、氧化钴镍、钴铁及单分子磁性物质中的一种组成。
根据一实施例，弹性导电部包括与上述多个碳纳米管相接触的多个导电性金属粒子。
根据一实施例，本公开的连接器包括：多个弹性导电部，能够沿着上下方向导电；以及弹性绝缘部，用于沿着水平方向隔开多个弹性导电部并实现绝缘，可由多个碳纳米管及液态成型材料成型，上述多个碳纳米管分别包括多个磁性粒子，上述液态成型材料包括分散有多个碳纳米管的液态硅橡胶材料。沿着上下方向对多个弹性导电部中的每个弹性导电部施加磁场，多个碳纳米管通过磁性粒子在磁场内因磁力而排列的力聚向磁场内的每个弹性导电部并沿着上下方向分布及排列，以能够沿着上下方向导电的方式相互接触。弹性绝缘部可由液态硅橡胶材料固化而成。
发明的效果
本公开的一实施例可提供如下的连接器，即，具有包括碳纳米管的导电部，上述碳纳米管通过磁性粒子来沿着上下方向均匀地分布及排列并以能够导电的方式相互接触。一实施例的连接器可具备弹性导电部，上述弹性导电部因均匀地分布及排列的多个碳纳米管之间确实接触而具有高导电性及高弹性。使得碳纳米管均匀地分布及排列的弹性导电部使耐久性得到提高，因此，可提高连接器的使用寿命。根据一实施例的连接器，分散在液态硅橡胶材料内且具有磁性粒子的多个碳纳米管通过磁力排列并形成弹性导电部。因此，相比于通过在固化的硅橡胶片形成弹性导电部的孔并向这种孔注入由液态硅橡胶和碳纳米管混合而成的混合物质而成的弹性导电部，一实施例的连接器的弹性导电部通过简单的工序及较低的制造成本即可制造。
附图说明
图1为简要示出一实施例的连接器适用例的剖视图。
图2为简要示出一实施例的连接器的剖视立体图。
图3为简要示出连接器的一部分的放大剖视图。
图4为简要示出制造一实施例的连接器的一例的剖视图。
图5为简要示出多个碳纳米管沿着上下方向分布及排列的另一例的剖视图。
图6为示出具有磁性粒子的碳纳米管的一例的图。
图7为简要示出形成图6中例示的碳纳米管的一例的图。
图8为简要示出形成图6中例示的碳纳米管的再一例的图。
图9为简要示出形成图6中例示的碳纳米管的另一例的图。
图10为简要示出形成图6中例示的碳纳米管的还有一例的图。
图11为简要示出形成图6中例示的碳纳米管的又一例的图。
图12为简要示出具有封闭端部的碳纳米管的图。
图13为示出具有磁性粒子的碳纳米管的再一例的图。
图14为简要示出形成图13中例示的碳纳米管的一例的图。
图15为简要示出形成图13中例示的碳纳米管的再一例的图。
图16为示出具有磁性粒子的碳纳米管的另一例的图。
图17为简要示出形成图16中例示的碳纳米管的一例的图。
图18为简要示出另一实施例的连接器的图。
具体实施方式
本公开的实施例以说明本公开的技术思想为目的而例示。本公开的发明要求保护范围并不限定于以下公开的实施例或实施例的具体说明。
除非另有定义，否则在本公开中所使用的所有技术术语及科学术语具有本公开所属技术领域的普通技术人员通常所理解的含义。在本公开中使用的所有术语用于进一步明确说明本公开，并非用于限制本公开的发明要求保护范围。
除非在包括以下表达方式的句子或文章中另有说明，否则在本公开中所使用的“包括”、“设置”、“具有”等表达方式应以开放性术语(open-ended terms)加以理解，具有包括其他实施例的可能性。
除非另有定义，否则在本公开中所记述的单数的表达可包括复数的含义，这也同样适用于在发明要求保护范围中所记载的单数的表达。
在本公开中所使用的“第一”、“第二”等表达方式用于相互区分多个结构要素，并不限定相应结构要素的顺序或重要性。
在本公开中，当某结构要素与另一结构要素相“连接”或相“结合”时，应当理解为上述某结构要素可直接连接或结合在上述另一结构要素，或者，以新的其他结构要素为介质相连接或相结合。
在本公开中所使用的方向指示语“上方”基于连接器相对于检查装置所处的方向，而方向指示语“下方”是指与上方相反的方向。虽然在本公开中所使用的方向指示语“上下方向”包括上方方向和下方方向，但应当理解的是，并不表示上方方向和下方方向中的特定的一个方向。
以下，参照附图所示出的例说明实施例。在附图中，对于相同或相对应的结构要素赋予了相同的附图标记。并且，在说明以下实施例的过程中，省略了对于相同或相对应的结构要素的说明。但即使省略了对于有关结构要素的记述，也并不意味着这种结构要素不属于某实施例。
以下说明的实施例和附图所示出的例涉及用于电连接两个电子设备的连接器。在实施例的连接器的适用例中，上述两个电子设备中的一个可以为检查装置，上述两个电子设备中的另一个可以为由检查装置进行检查的受检设备。因此，当进行受检设备的电检查时，实施例的连接器可用于检查装置与受检设备之间的电连接。作为一例，在半导体设备的制造工序中的后段工序中，实施例的连接器可用于受检设备的最终电检查。但是，适用实施例连接器进行检查的例并不限定于上述检查。
图1示出一实施例的连接器的适用例。为了说明实施例，图1示出了连接器、配置有连接器的检查装置、与连接器相接触的受检设备的例示形状。
参照图1，一实施例的连接器100配置在检查装置10与受检设备20之间。为了受检设备20的电检查，连接器100分别与检查装置10和受检设备20相接触，用于电连接检查装置10与受检设备20。
作为一例，连接器100作为片(sheet)形状的结构物，可以与测试插口30相结合。测试插口30可具有用于维持并支撑连接器100的框架31，可通过框架31来以能够装拆的方式附着在插口外壳40。插口外壳40能够以可装拆的方式安装在检查装置10。插口外壳40用于在其内部收容通过搬运装置搬运到检查装置10的受检设备20并使得受检设备20位于检查装置10。
虽然受检设备20可以为半导体封装体，但并不限定于此。半导体封装体是指使用树脂材料以六面体形态封装半导体集成电路(IC)芯片、多个引线框架(lead frame)及多个端子的半导体设备。上述半导体集成电路芯片可以为存储集成电路芯片或非存储集成电路芯片。作为上述端子，可使用销或锡球(solder ball)。图1示出的受检设备20在其下侧具有半球形的多个端子21。
检查装置10可检查受检设备20的电特性、功能特性、工作速度等。检查装置10可在执行检查的板内具有多个端子11，上述端子11可输出电测试信号并接收响应信号。连接器100可通过测试插口30和插口外壳40与检查装置10的端子11相接触。受检设备20的端子21通过连接器100来与对应的检查装置10的端子11电连接。即，连接器100以上下方向VD电连接受检设备的端子21及与之相对应的检查装置的端子11，由此，通过检查装置10执行对受检设备20的检查。
连接器100的大部分可由弹性高分子物质组成，连接器100可沿着上下方向VD和水平方向HD具备弹性。若外力从上下方向VD中的下方施加于连接器100，则连接器100可沿着下方方向和水平方向HD弹性变形。上述外力可因推动装置向检查装置10侧挤压受检设备20而产生。可通过这种外力来使得受检设备的端子21与连接器100沿着上下方向VD接触，可使得连接器100和检查装置的端子11沿着上下方向VD接触。若消除上述外力，则连接器100可复原至其原来形状。
参照图1，连接器100包括多个弹性导电部110和弹性绝缘部120。多个弹性导电部110位于上下方向VD，具有能够沿着上下方向VD导电的结构。弹性绝缘部120沿着水平方向HD隔开多个弹性导电部110并使得多个弹性导电部110相互绝缘。并且，弹性绝缘部120沿着上下方向维持多个弹性导电部110。
弹性导电部110在其上端与受检设备的端子21相接触并在其下端与检查装置的端子11相接触。由此，在与一个弹性导电部110相对应的端子11与端子21之间，以弹性导电部110为介质来形成上下方向的导电路径。因此，检查装置的测试信号可通过弹性导电部110来从端子11传输到受检设备20的端子21，受检设备20的响应信号可通过弹性导电部110来从端子21传输到检查装置10的端子11。弹性导电部110的上端和下端可形成与弹性绝缘部120的上表面及下表面相同的平面或相比较而言略微突出。
多个弹性导电部110的平面排列可根据受检设备20的端子21的平面排列而变成多种方式。例如，多个弹性导电部110可在四边形的弹性绝缘部120内排列成一个行列形态或一对行列形态。并且，多个弹性导电部110可沿着四边形弹性导电部120的各个边排列成多个列。
在实施例的连接器中，弹性导电部110包括形成上述导电路径的多个碳纳米管。多个碳纳米管可通过构成弹性绝缘部120的弹性高分子材料来维持弹性导电部110的形状。所有多个碳纳米管均匀地分布及排列在一个弹性导电部110内，其中的一部分或全部将沿着上下方向VD定位。并且，在一个弹性导电部110内，多个碳纳米管可沿着上下方向VD以能够导电的方式相互接触。
参照图2至图5所示的例，说明连接器的实施例。图2至图5简要示出了连接器的形状、弹性导电部的形状、弹性导电部的结构要素的形状、弹性绝缘部的形状，但这些仅为用于理解实施例而选择的例。
图2为一实施例的连接器的剖视立体图，图3为示出连接器的一部分的放大剖视图。以下一同参照图2及图3说明一实施例的连接器。
在连接器100中，各个弹性导电部110在检查装置与受检设备之间起到导电部的作用，用于执行上下方向VD的信号传输。弹性导电部110可形成沿着上下方向VD延伸的圆柱形状。在这种圆柱形状中，中间的直径可小于上端及下端的直径。
弹性绝缘部120可形成连接器100的四边形的弹性区域。多个弹性导电部110通过弹性绝缘部120沿着水平方向HD1、HD2以留有相同间隔或不同间隔的方式相互隔开并绝缘。弹性绝缘部120可形成为一个弹性体，多个弹性导电部110沿着弹性绝缘部120的厚度方向(上下方向VD)埋入在弹性绝缘部120。由弹性体制成的弹性绝缘部120不仅维持弹性导电部110的形状，而且沿着上下方向维持弹性导电部110。弹性绝缘部120由弹性高分子材料制成，沿着上下方向VD和水平方向HD具备弹性。
详细地，弹性绝缘部120可由固化的硅橡胶材料制成。例如，可向用于成型连接器100的成型模具内注入液态的硅橡胶并通过固化来形成弹性绝缘部120。作为用于使弹性绝缘部120成型的液态的硅橡胶材料，可使用添加型液态硅橡胶、缩合型液态硅橡胶、包含乙烯基或羟基的液态硅橡胶等。作为具体一例，上述液态硅橡胶材料可包括天然二甲基硅橡胶、天然甲基乙烯基硅橡胶、天然甲基苯基乙烯基硅橡胶等。
各个弹性导电部110可包括多个碳纳米管111。相互接触的多个碳纳米管111不仅形成弹性导电部110，而且在弹性导电部110内沿着上下方向形成多个导电路径。可在各个碳纳米管111之间填充有形成弹性绝缘部120的材料。因此，弹性导电部110沿着上下方向VD和水平方向HD具备弹性。当弹性导电部110因受检设备的端子而沿着上下方向VD的下方被挤压时，弹性导电部110可沿着水平方向HD略微膨胀，弹性绝缘部120可允许弹性导电部110的这种膨胀。作为一例，在实施例的连接器100中，可使用扶手椅型碳纳米管、单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。
在一个弹性导电部110中，多个碳纳米管111沿着上下方向VD均匀地分布及排列。并且，在沿着上下方向VD分布及排列的多个碳纳米管111中，相邻的至少两个碳纳米管111沿着上下方向VD、水平方向HD或上下方向与水平方向之间的倾斜方向相互接触。因此，弹性导电部110由均匀分布及排列且确实接触的多个碳纳米管组成，可因碳纳米管而具备高导电性及高弹性。其中，多个碳纳米管沿着上下方向均匀地分布及排列的情况可包括属于一个弹性导电部的大部分的碳纳米管111沿着经过弹性导电部的上端和下端的上下方向或相对于上述上下方向略微倾斜的方向或垂直于上下方向的方向分布及排列的情况。相接触的多个碳纳米管111可通过弹性导电部110来实现测试信号和响应信号的传输。由此，可通过相接触的多个碳纳米管111来在一个弹性导电部110内形成上下方向的多个导电路径。这种导电路径可根据碳纳米管111之间的接触形态来在弹性导电部110内形成直线、曲线、直角曲线、“之”字形中的一种形状。
参照图3，在一个弹性导电部110内，多个碳纳米管111沿着上下方向VD分布及排列，并且，能够以形成上述导电路径的方式相互接触。在一个弹性导电部110内，多个碳纳米管111沿着上下方向、水平方向、倾斜方向中的一种方向定位，可沿着上下方向分布及排列。
以如上所述的方式定位的多个碳纳米管111可在连接器100的成型过程中通过固化的液态的硅橡胶得以维持。即，液态的硅橡胶通过固化来形成弹性导电部110及弹性绝缘部120，同时使得多个碳纳米管111沿着上下方向扩张，各个碳纳米管111可沿着上下方向、水平方向及倾斜方向中的一种方向定位。
根据实施例，随着多个碳纳米管111在液态硅橡胶材料内通过磁力沿着磁力线的方向排列及接触，可形成多个碳纳米管111沿着上下方向VD分布及排列的弹性导电部120。为使上述多个碳纳米管111在磁场内移动，各个碳纳米管111包括多个磁性粒子。例如，当沿着上下方向VD施加磁场时，根据上述磁性粒子因在磁场内通过磁力沿着磁力线排列的力，可使得多个碳纳米管111沿着上下方向分布及排列并接触。并且，在上述碳纳米管111的移动过程中，随着多个碳纳米管111沿着上下方向、水平方向或倾斜方向定位，可沿着上下方向均匀地分布及排列。与此关联地，碳纳米管中的磁性粒子的位置、碳纳米管所包括的磁性粒子的量、具有磁性粒子的碳纳米管的量、液态硅橡胶材料的粘度等可对碳纳米管的移动产生影响。
作为上述磁性粒子，可使用由在无外部磁场的状态下磁化的强磁性体物质构成的粒子。例如，上述磁性粒子可由镍、钴、铬、铁、碳化铁、氧化铁、氧化铬、氧化镍、氧化钴镍、钴铁及单分子磁性物质中的一种组成。作为上述碳化铁，可使用一碳化三铁(Fe3C)。作为上述氧化铁，可使用三氧化二铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4)、铁素体(ferrite)。作为上述单分子磁性物质，可使用Mn12单分子磁体、乙酰丙酮酸镝(III)水合物(Dysprosium(III)acetylacetonate hydrate)、铽(III)双酞菁(Terbium(III)bis-phthalocyanine)。
如上所述，通过上述磁性粒子因磁力沿着磁力线排列的力，使得多个碳纳米管111沿着上下方向分布及排列。关于上述碳纳米管的分布及排列，可参照图4示出的一实施例的制造连接器的一例。
参照图4，一实施例的连接器可通过成型模具51成型。可向成型模具51的成型空腔52注入作为用于形成连接器的弹性高分子材料的液态成型材料53。液态成型材料53包括液态硅橡胶材料和上述多个碳纳米管111，多个碳纳米管111分散在液态硅橡胶材料内。液态硅橡胶材料可以为以上例示的液态硅橡胶材料中的一种。各个碳纳米管111包括上述磁性粒子的例中的一个例或一个以上的例的磁性粒子。
向成型空腔52注入液态成型材料53后，可通过磁场施加部54、56向每个弹性导电部的位置施加上下方向VD的磁场。各个磁场施加部54、56具有在连接器的每个弹性导电部所配置的多个磁铁55、57。磁铁55、57可采用电磁铁。上侧的磁场施加部54的磁铁55与下侧的磁场施加部56的磁铁57沿着成型模具51的上下方向(即，连接器的上下方向)相向配置。因此，上侧的磁铁55和与之相对应的下侧的磁铁57成对，这种成对磁铁55、57与一个弹性导电部相对应。
若通过成对磁铁55、57施加磁场，则分散在液态成型材料53内的多个碳纳米管111聚集在成对磁铁55、57。并且，分别聚集在每个成对磁铁55、57的多个碳纳米管111沿着上下方向均匀地分布及排列并相互接触。多个碳纳米管111的这种移动通过各个碳纳米管111所包括的上述磁性粒子执行。即，在施加磁场的状况下，各个碳纳米管111所包括的上述磁性粒子分别被成对磁铁55、57的磁场所吸引，使得多个碳纳米管111移动到每个成对磁铁55、57之间。并且，各个碳纳米管111所包括的上述磁性粒子在每个成对磁铁55、57所施加的磁场内沿着磁力线排列。通过磁性粒子在磁场内排列的力，多个碳纳米管111不仅可沿着上下方向VD均匀地分布及排列在各个成对磁铁55、57之间，而且，以沿着上下方向VD导电的方式相互接触。由此，如图3所示，可形成由沿着上下方向分布及排列的多个碳纳米管组成的弹性导电部110。
当聚集在成对磁铁55、57的多个碳纳米管111沿着上下方向VD分布及排列时，多个碳纳米管111可沿着上下方向、水平方向或倾斜方向定位。尤其，如图4所示，大部分的碳纳米管111可沿着上下方向VD定位。与此关联地，可适当控制多个碳纳米管111的上述方向的比例。例如，可通过适当控制为了形成弹性导电部110而施加的磁力的强度、液态硅橡胶的粘度、碳纳米管111的纵横比(aspect ratio)(碳纳米管的宽度与碳纳米管高度的比例)来控制碳纳米管111的方向比例，即，碳纳米管111的上下方向、水平方向、倾斜方向的比例。作为一实施例，当碳纳米管111的纵横比(aspect ratio)大于1时，可通过适用较高的磁力和较低的粘度来使得几乎所有碳纳米管111实际沿着上下方向定位。
在使得多个碳纳米管111沿着上下方向VD分布及排列后，作为液态成型材料53的液态硅橡胶材料可通过固化成型为图2所示的连接器100。固化的液态硅橡胶材料不仅形成弹性绝缘部120，而且，形成弹性导电部110的一部分。固化的弹性绝缘部120使多个弹性导电部110维持其形状。弹性导电部110内的固化的硅橡胶材料维持沿着上下方向、水平方向或倾斜方向定位的多个碳纳米管111，以能够沿着上下方向VD导电的方式维持多个碳纳米管111的接触状态。在沿着上下方向VD分布及排列的多个碳纳米管111中，沿着上下方向相邻的碳纳米管111可沿着上下方向、水平方向或倾斜方向相互接触。如图3所示，沿着上下方向VD相邻的多个碳纳米管111的一部分能够以沿着上下方向VD重叠的方式沿着上下方向VD排列，可沿着水平方向HD相互接触。
如图3所示，多个碳纳米管111可沿着上下方向VD排列成直线形状。当碳纳米管的长度相对较短且磁性粒子的量相对较多时，多个碳纳米管可在弹性导电部110内形成直线形状。
图5示出多个碳纳米管的分布及排列的另一例。如图5所示，多个碳纳米管111可沿着上下方向VD排列成曲线形状。当碳纳米管的长度相对较长且磁性粒子的量相对较少时，多个碳纳米管可在弹性导电部110内形成曲线形状。形成曲线形状的多个碳纳米管111可沿着上下方向、水平方向或倾斜方向定位。并且，在磁力的强度较强的弹性导电部110的上端和下端中，碳纳米管111可沿着水平方向定位。
如上所述，一实施例的连接器100包括由具有磁性粒子的多个碳纳米管111构成的弹性导电部110。有关上述连接器100的成型，可一并参照图2至图4。连接器100可使用液态成型材料53及成型模具51成型。液态成型材料53包括分别包括多个磁性粒子的多个碳纳米管111及分散有多个碳纳米管111的上述例的液态硅橡胶材料。多个弹性导电部110以可通过上述磁性粒子在磁场内因磁力排列的力来使得多个碳纳米管111能够导电的方式相接触。详细地，在成型模具51中，磁场通过与各个弹性导电部110相对应的各个成对磁铁55、57沿着上下方向VD施加。通过上述磁性粒子在上述磁场内因磁力排列的力，随着多个碳纳米管111聚向各个成对磁铁55、57施加的磁场内，多个碳纳米管111在磁场内以能够沿着上下方向VD导电的方式相互接触。并且，上述磁性粒子通过在上述磁场内因磁力排列的力来使得聚集在各个成对磁铁55、57之间的上述多个碳纳米管111几乎全部沿着上下方向VD均匀地分布及排列。在形成由多个碳纳米管111构成的多个弹性导电部110后，随着上述液态硅橡胶材料被固化，可形成连接器100的弹性绝缘部120。
作为成型连接器100的另一例，可通过未包括碳纳米管的液态硅橡胶材料形成片形状的弹性绝缘部。在由固化的硅橡胶制成的片中，与多个弹性导电部相对应的多个孔可通过激光贯通片而成。向孔注入上述包括碳纳米管的液态的硅橡胶材料，可沿着上下方向施加磁场。由此，通过磁性粒子在磁场内排列的力，多个碳纳米管不仅可在上述孔内沿着上下方向分布及排列，而且以能够沿着上下方向导电的方式相互接触。
通过沿着上下方向均匀地分布及排列来形成弹性导电部的碳纳米管可包括多种形态的磁性粒子。参照图6至图17，通过实施例的连接器说明包括磁性粒子的碳纳米管的多个例。参照图6至图17说明的碳纳米管的例中的磁性粒子仅用于例示性地说明包括磁性粒子的碳纳米管。在上述磁性粒子的例中的一个例的磁性粒子作为参照图6至图17说明的形态，可包括于碳纳米管。
图6示出包括磁性粒子的碳纳米管的一例。参照图6，多个磁性粒子112可位于一个碳纳米管111的内部。即，能够以磁性粒子112插入在碳纳米管111的内部空间的形态来使得碳纳米管111包括磁性粒子112。有关磁性粒子插入在碳纳米管内部的空间的例，参照图7至图11。
碳纳米管可通过化学气相沉积(CVD，chemical vapor deposition)生成及成长。在碳纳米管通过化学气相沉积生成及成长的过程中，上述磁性粒子可被用作催化剂插入在碳纳米管的内部空间。作为一例，使用化学气相沉积的碳纳米管的生成和成长可通过向用于化学气相沉积的反应器供给作为移送气体的碳氢化合物气体并使得碳纳米管从设置在反应器内的基板沿着垂直方向成长来实现。图7至图9为简要示出随着碳纳米管通过化学气相沉积生成及成长而使得磁性粒子插入在碳纳米管内部空间的例。
参照图7，磁性粒子112或磁性粒子112的集群微弱地结合在由硅或铝制成的基板211的表面。作为移送气体供给的碳氢化合物在磁性粒子112的上部因发热分解而分解成碳和氢。因发热分解而导致在磁性粒子112的上端的温度和碳浓度增加，磁性粒子112从基板211分离。随着碳扩散并沉淀在更冷的区域，碳纳米管111可从基板211沿着上下方向形成并在内部包括磁性粒子112。
参照图8，磁性粒子集群213可蒸镀在基板211的表面。基板211的表面的磁性粒子集群213暴露在碳氢化合物。碳氢化合物在集群213的表面因催化热分解而分解为氢和碳。所分解的碳从更高浓度的高温区域扩散并沉淀在集群213的冷区域，碳纳米管111可包括磁性粒子集群213并从基板211沿着垂直方向形成。
参照图9，当碳纳米管通过化学气相沉积成长时，碳纳米管的内部可被磁性粒子填充。当碳纳米管111以缓慢的速度成长时，坩埚包括的磁性粒子的集群可被气化并注入到正在成长的碳纳米管。磁性粒子的集群附着在碳纳米管111的开放端部，由此，碳纳米管111可快速成长。集群213通过在磁性粒子的集群213周围快速成长的碳纳米管的力产生变形。若作为催化物质的磁性粒子的集群213的供给被终止，则碳纳米管111可再次缓慢成长。
磁性粒子插入于内部空间的碳纳米管可通过将附着有磁性粒子的导热石墨片(graphine sheet)卷绕成碳纳米管来形成。图10简要示出通过卷绕附着有磁性粒子的导热石墨片来形成碳纳米管的一例。参照图10，使用电弧放电将磁性粒子112附着在导热石墨片221，并且，可通过卷绕上述导热石墨片221来形成插入磁性粒子的碳纳米管111。例如，可向具有由石墨形成的阴极电极和阳极电极的容器投入包括磁性粒子的溶液并通过向阴极电极和阳极电极供给直流电来在阴极电极与阳极电极之间产生电弧放电。容器内部的温度可通过电弧放电来上升至约3000摄氏度。在这种温度条件下，磁性粒子因离子化而成为纳米粒子，从由石墨形成的电极形成导热石墨片，磁性粒子可附着在导热石墨片。
磁性粒子插入于内部空间的碳纳米管可通过毛细管作用形成。图11示出通过毛细现象向碳纳米管的内部插入磁性粒子的一例。参照图11，碳纳米管232可通过化学气相沉积成长在由氧化铝制成的基板231的孔表面。将包括上述磁性粒子的搬运流体233滴落在碳纳米管232。由此，搬运流体233通过毛细管作用填充在碳纳米管232。搬运流体233可整体或部分填充有碳纳米管232。随后，若对搬运流体233进行干燥，则将向碳纳米管232内部投入磁性粒子112。由此，可形成磁性粒子112插入于内部空间的碳纳米管111。若将由氧化铝制成的基板231溶解在氢氧化钠(NaOH)溶液，则可获得磁性粒子112插入于内部空间的碳纳米管111。作为另一例，通过将基板231溶解在氢氧化钠(NaOH)溶液来从基板231中分离通过化学气相沉积生成及成长在由氧化铝制成的基板231的碳纳米管232。接着，向碳纳米管232滴落上述搬运流体233并通过毛细管作用向碳纳米管232的内部填充搬运流体233。随后，可通过对搬运流体233进行干燥来获得磁性粒子112插入于内部空间的碳纳米管111。
在参照图7至图11说明碳纳米管的例中，碳纳米管111可具有封闭的端部。图12示出插入有磁性粒子且一侧端部被封闭的碳纳米管。参照图12，一侧端部被封闭的碳纳米管111可防止插入在其内部空间的磁性粒子112从碳纳米管111中脱离。
图13示出包括磁性粒子的碳纳米管的再一例。参照图13，在一个碳纳米管111的外侧，磁性粒子112可以与碳纳米管111相结合。详细地，各个磁性粒子112可通过化学键合与碳纳米管111的碳原子相结合。图14和图15简要示出磁性粒子通过化学键合来与碳纳米管的碳原子相结合的例。
参照图14，若用硝酸(HNO3)处理纯碳纳米管241，则羟基(OH)和羧基(COOH)将附着在碳纳米管241的碳原子。接着，作为前体的镍和钴将附着于具有羟基(OH)和羧基(COOH)的碳纳米管241。随后，通过水热(hydrothermal)处理及退火(annealing)处理来获得图13所示的碳纳米管111，即，可获得磁性粒子112通过化学键合来与碳纳米管的碳原子相结合的碳纳米管111。此时的磁性粒子112可以为氧化钴镍(NiCo2O4)。
图15示出磁性粒子通过化学键合与碳纳米管的碳原子相结合的另一例，换言之，示出了磁性粒子通过点击化学反应来与碳纳米管的碳原子相结合的图。如图15的左侧所示，结合通过炔改性的碳纳米管251与具有包括磁性粒子112(图15中的氧化铁的磁性粒子)的叠氮化物的聚合物。在此情况下，向以3：1的比例混合四氢叶酸(tetrahydrofolic acid)和水(H2O)的溶液一同投入碳纳米管251、上述聚合物、抗坏血酸钠(sodium ascorbate)以及硫酸铜(CuSO4)并进行反应。由此，如图15的右侧所示，可获得向碳纳米管111的碳原子结合有磁性粒子112的碳纳米管111，即，在碳纳米管的外侧表面结合有磁性粒子112的碳纳米管111。
图16示出包括磁性粒子的碳纳米管的另一例。参照图16，碳纳米管111在石墨壁(graphitic wall)具有由6个碳原子构成的多个六角孔。多个六角孔中的一部分六角孔分别具有多个磁性粒子112中的一个。多个磁性粒子112分别无规律地位于多个六角孔中的一个。在图16示出的碳纳米管中，磁性粒子并未位于碳纳米管的内部空间或碳纳米管的外部，磁性粒子112位于碳纳米管的六角孔并困在六角孔内。即，图16示出的碳纳米管111具有无粒子表面(particle-free surface)结构，因此，并不会对碳纳米管111之间的接触和导电性产生影响。
图17简要示出磁性粒子位于碳纳米管的六角孔的碳纳米管的例。如图17的左侧所示，可使用如下的基板251，即，包括由铝制成的板252和由阳极氧化铝(anodic aluminumoxide)制成且在板252上方具有多个孔254的模板253。碳纳米管可沿着模板253的孔254的圆筒形壁面255生成。圆筒形壁面255被上述磁性粒子(例如，四氧化三铁(Fe3O4))涂敷。圆筒形壁面255被磁性粒子涂敷的基板251配置在用于化学气相沉积的反应器内。通过反应器内的加热，使四氧化三铁(Fe3O4)还原为铁合金(Fe3C)。如图17的右侧所示，碳纳米管111通过化学气相沉积来沿着圆筒形壁面255生成及成长。由于圆筒形壁面255与碳纳米管111之间未形成有空间，因此，磁性粒子无法向碳纳米管111的外部移动，从而困在碳纳米管111的六角孔内。
图18示出另一实施例的连接器。参照图18，连接器200的弹性导电部110包括具有上述磁性粒子的多个碳纳米管111和与多个碳纳米管111相接触的多个导电性金属粒子113。在各个弹性导电部110内，多个导电性金属粒子113可沿着上下方向VD或水平方向HD与多个碳纳米管111相接触，或者，多个导电性金属粒子113可沿着上下方向VD或水平方向HD相接触。在各个弹性导电部110内，沿着上下方向VD分布及排列的多个碳纳米管111和多个导电性金属粒子113形成导电路径。构成弹性绝缘部120的材料可使得多个碳纳米管111和多个导电性金属粒子113维持弹性导电部110的形状。
导电性金属粒子113可通过由高导电性金属覆盖芯粒子的表面而成。芯粒子可由铁、镍、钴等金属材料组成，或者，可由具备弹性的树脂材料组成。作为覆盖在芯粒子的表面的高导电性金属可使用金、银、铑、铂、铬等。
连接器200可通过参照图4说明的成型方式成型。例如，通过向成型模具51注入包括以上例示的液态硅橡胶材料、多个碳纳米管111及多个导电性金属粒子113的液态成型材料53并固化液态成型材料来使连接器200成型。多个碳纳米管111和多个导电性金属粒子113分散在液态硅橡胶材料内。碳纳米管111具有上述磁性粒子中的一个，如图6、图13及图16所示，磁性粒子可配置在碳纳米管111。通过磁场施加部54、56所施加的磁场来使得多个碳纳米管111和多个导电性金属粒子113在各个弹性导电部沿着上下方向VD分布及排列，并以能够沿着上下方向VD导电的方式相互接触。在使得多个碳纳米管111和多个导电性金属粒子113沿着上下方向VD分布及排列后，随着液态成型材料52被固化，来可使得图18所示的连接器200成型。
以上，虽然通过一部分实施例和附图所示的例说明了本公开的技术思想，但应当理解的是，本公开所属技术领域的普通技术人员可在不脱离本公开的技术思想及范畴内进行多种修改、变形及变更。并且，这种修改、变形及变更均属于所附的发明要求保护范围内。
Claims (13)
1.一种连接器，配置在检查装置与受检设备之间并用于电连接上述检查装置与上述受检设备，其特征在于，
包括：
多个弹性导电部，分别包括多个碳纳米管；以及
弹性绝缘部，用于沿着水平方向隔开上述多个弹性导电部并实现绝缘，
上述多个碳纳米管分别包括多个磁性粒子，沿着上下方向分布及排列，以能够沿着上述上下方向导电的方式相互接触。
2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，上述多个碳纳米管通过上述多个磁性粒子在磁场内因磁力而排列的力来沿着上述上下方向分布及排列。
3.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，上述多个磁性粒子分别位于上述多个碳纳米管各自的内部。
4.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于，上述多个碳纳米管中的至少一部分具有封闭的端部。
5.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，上述多个磁性粒子分别在上述多个碳纳米管各自的外侧与碳原子化学键合。
6.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，上述多个碳纳米管分别具有多个六角孔，上述多个六角孔中的一部分六角孔分别具有上述多个磁性粒子中的一个。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的连接器，其特征在于，上述多个磁性粒子由镍、钴、铬、铁、碳化铁、氧化铁、氧化铬、氧化镍、氧化钴镍、钴铁及单分子磁性物质中的一种组成。
8.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，上述弹性导电部还包括与上述多个碳纳米管相接触的多个导电性金属粒子。
9.一种连接器，
包括：
多个弹性导电部，能够沿着上下方向导电；以及
弹性绝缘部，用于沿着水平方向隔开上述多个弹性导电部并实现绝缘，
通过上述多个弹性导电部电连接检查装置与受检设备，
上述连接器的特征在于，
上述连接器由多个碳纳米管及液态成型材料成型，上述多个碳纳米管分别包括多个磁性粒子，上述液态成型材料包括分散有上述多个碳纳米管的液态硅橡胶材料，
沿着上述上下方向对上述多个弹性导电部中的每个弹性导电部施加磁场，上述多个碳纳米管通过上述磁性粒子在上述磁场内因磁力而排列的力聚向上述磁场内的每个弹性导电部并沿着上述上下方向分布及排列，以能够沿着上述上下方向导电的方式相互接触，
上述弹性绝缘部由上述液态硅橡胶材料固化而成。
10.根据权利要求9所述的连接器，其特征在于，上述多个磁性粒子分别位于上述多个碳纳米管各自的内部。
11.根据权利要求10所述的连接器，其特征在于，上述多个碳纳米管中的至少一部分具有封闭的端部。
12.根据权利要求9所述的连接器，其特征在于，上述多个磁性粒子分别在上述多个碳纳米管各自的外侧与碳原子化学键合。
13.根据权利要求9所述的连接器，其特征在于，上述多个碳纳米管分别具有多个六角孔，上述多个六角孔中的一部分六角孔分别具有上述多个磁性粒子中的一个。
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