CN1210847C - 电屏蔽连接器 - Google Patents

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Abstract

在电屏蔽连接器中，导电材料覆盖所述主体的外表面并且与包括在连接器中的导电结构隔开以便在其间产生电隔离。其中放置连接器的通道或者是在制造过程中施加导电材料时堵塞，或者形成沉孔，以产生电隔离。

Description

电屏蔽连接器
技术领域
本发明涉及到一种电屏蔽连接器，尤其是一种适用于接口测试设备的电屏蔽连接器。特别地，公开了一种提供良好的导电性和均匀的阻抗的电屏蔽连接器。
背景技术
为了确定半导体装置是否具有制造缺陷，对这些装置进行测试。通常，具有测试头的自动测试系统用来将适当的信号传送给测试中的装置(DUT)并接收来自该装置的信号。取决于制造周期的进程，装置处理器或晶片探测器可以用于自动地按顺序把每个装置放置到待测试的位置。测试头和晶片探测器或装置处理器对接在一起，并且提供接口单元来在DUT和测试头之间传送信号。
在进行这种的测试的过程中，测试头通常既传送又接收具有低信号电平和高频率的信号。此外，由于测试中的装置复杂性的增加，测试头和DUT之间的信号连接的密度也随之增加。
所以，需要提供一种能为测试头和装置处理器之间流动的信号提供足够屏蔽的结构。
在现有技术中公知许多在测试头和装置处理器之间提供屏蔽的装置。美国专利号6037787(Corwith)公开了一种由多个金属管形成的探测接口。这些管置于绝缘夹持器之间。此外，美国专利号4724180公开了一种其中形成有通道的接口装置，且整个装置被镍涂覆层所涂覆。希望将导电结构(例如弹簧针(pogo pin)结构)插入在各个专利所公开的通道中。但是，对于特定的导电结构，还希望其不和导电层接触，所以，需要执行额外的制造步骤。特别地，可能需要围绕导电结构的绝缘层(或垫片)来防止导电结构与通道内的导电元件形成接触。
发明内容
一种电屏蔽连接器，包括：主体，该主体至少部分地被导电材料覆盖并具有至少两个通道，所述至少两个通道中的每一个在所述主体的相对端之间延伸；多个置于所述通道内的导电结构；所述通道中的至少一个至少部分地被导电材料覆盖；所述通道中的至少另一个是不导电的；所述导电材料覆盖所述主体的外表面，且与所述导电结构中的一个隔开以便在其间产生电隔离；一个或多个不导电材料的区域，该区域从所述导电结构的所述一个延伸到覆盖所述主体的所述外表面的所述导电材料。
在一种制造连接器的方法中，提供具有多个不导电通道的主体；将所述通道中的至少一个堵塞，且保持所述通道中的至少另一个开放；将所述主体暴露于导电材料，从而所述开放通道至少部分地被所述导电材料覆盖，并且所述导电材料被排除在所述堵塞的通道之外；将导电结构插入每一个所述的通道。。该主体暴露于导电材料，因而开放的通道至少部分地被导电材料所覆盖且导电材料排除在被堵塞的通道之外。导电结构随后被插入每个通道中。
还提供了一种电屏蔽连接器，包括：主体，该主体被导电材料覆盖并具有内部导电通道和内部不导电通道；多个导电结构，它们彼此绝缘并分别置于所述导电通道和所述不导电通道内；以及一个或多个不导电材料的区域，该区域从所述不导电通道内的所述导电结构延伸到覆盖所述主体的所述导电材料。
一种制造如上所述的连接器的方法，所述方法包括以下步骤：提供具有多个在其两端之间延伸的不导电通道的主体；将所述主体暴露于导电材料，从而所述通道和各端部至少部分地被所述导电材料覆盖；对所述通道之一加工沉孔，以便将导电材料从围绕通道开口的端部去除；以及将导电结构插入所述通道的每一个中。
还提供了一种电屏蔽连接器，包括：主体，该主体至少部分地被导电材料所覆盖，并且具有至少两个通道，所述至少两个通道的每一个在所述主体的相对端之间延伸；多个置于所述通道内的导电结构；所述至少两个通道中的每一个至少部分地被导电材料覆盖；所述通道中的一个被加工沉孔。
一种制造如上所述连接器的方法，所述方法包括以下步骤：提供具有多个不导电通道的主体；将所述主体暴露于导电材料，从而所述主体的外侧和所述通道中的一个至少部分地被所述导电材料覆盖；对所述通道中的一个加工沉孔；以及将导电结构插入所述通道中的每一个，从而一个或多个不导电材料区域从插入所述通道的所述加工沉孔的那个通道内的一个所述结构延伸到所述主体外侧的所述导电材料。
附图说明
图1是包括剖开部分的根据本发明示例性实施例的透视图；
图2示出了图1中的一部分的放大视图；
图3是本发明示例性实施例的透视图；
图4使图3中一部分的放大视图；
图5至图7示出了示例性的插脚/信号结构；
图8是示出了本发明的另一个实施例的截面图。
具体实施方式
图1中示出了本发明的一个示例性实施例。图1是透视图，其中，所示物体的一部分被切去以便露出内部。在本发明的该示例性实施例中，电屏蔽连接器50包括不导电(即，塑料的)主体10。该塑料主体可以由一种或多种成分形成，并可以，例如，注模模制。塑料主体10的外侧优选地被导电材料覆盖。希望该导电材料是金。该材料例如可以通过电镀来施加。在主体10内形成至少两个中空通道30，32。通道30和32可以，例如，在主体10的相对端之间延伸。多个导电结构置于通道30，32内。这些导电结构可以是本领域技术人员所公知的弹簧针结构。如图1中所示的，例如，可将弹簧针结构18在通道30的一端插入，同时将弹簧针结构19在通道30的相对端插入。每个弹簧针结构18，19分别具有从其一端伸出的弹簧针。此外，弹簧针结构20可以自始至终地在通道32的相对端之间延伸。弹簧针结构20可以包括两个弹簧针，其从弹簧针结构20的相对端延伸。从而，如所示的，可以使两个分开的导电结构延伸出通道的相对端(并且不一定彼此间直接机械接触)或单个的导电结构在通道的相对开口之间的整个长度上延伸。
仍如图1所示，如果需要，台阶肩台6可以被模制在主体10的每一端内以利于与夹持器装配。
图2是图1中的一部分的放大视图。如图2所示，通道30的内侧可以被导电地电镀(即，用金)。从而，通道30内可以包括金镀层12，从而通道30可以被用来接地。通道32的内侧可以被导电地电镀(即，用金)或不导电地电镀。金镀层12可以沿主体10的端部延伸以便在主体10的外端上形成金镀层14。由于主体10是由一种或多种不导电成分形成，不导电成分的区域从其各自通道内的一个(或每个)电镀层延伸到主体110外部的电镀层上。
在本发明的一个示例性实施例中，优选地，金镀层12遍及所有通道30延伸，从而通道30的所有截面是一致的。这有助于产生均匀的阻抗。此外，同样优选地，使用与两个分开的弹簧针的半部分相对的单个弹簧针，因为单个弹簧针结构仍能提供均匀的阻抗。
图3以透视图示出电屏蔽连接器50。
图4示出图3中放大的一部分。如图4所示，包括了镀金的外部。示出了接地弹簧针28和信号弹簧针40。接地弹簧针28传送地电势，同时，信号弹簧针40传送信号(例如，数据信号)。接地弹簧针28和信号弹簧针40两者可以是弹簧针，它们分别从弹簧针结构18和20伸出。也可使用其他类型的信号触点。绕弹簧针结构20设置空间22。在金镀层14和信号弹簧针40之间存在电隔离。在此文档中，“接地”是广义的，指与基准电势电连接，并不一定连接到地上。
图5至图7是示出本发明的实施例的其他可能的结构的视图。应该明白，这些结构仅仅是示例性的，且本发明并不受这些所示结构的限制。图5中，电源插脚510设置在中间，绕中间的电源插脚有四个(可以更多或更少)接地插脚520。这种结构的目的是提供更多的接地导体。这例如可以使地电势波动(ground bounce)最小。如图6中所示，信号插脚610可以设置在绝缘通道内。保护插脚620也可以设置在绝缘通道内。接地插脚630可以设置在电镀通道内。
如图7所示，示出了可以适用于双端(差分)信号的结构。所以，存在接地插脚710、信号+插脚(未接地)720和信号-插脚(也未接地)730。
在本发明的一个示例性实施例中，连接器50的各端与侧面之间的边缘可以倒圆或倒角。这有助于确保镀金层是均匀的并从连接器50的侧面过渡到连接器50的各端。这样又确保了良好的连接性。类似地，通道30和连接器50之间的边可以倒圆或倒角，以有助于确保连接性。
在通道30的整个长度上提供均匀的镀层可能是困难的。为了得到所希望的沿弹簧针结构20传送的信号的均匀的特征阻抗，希望在通道30上的导电层(即，镀金层)在其整个长度上是均匀的。所以，在本发明的示例性实施例中，使用带有双端弹簧针的弹簧针结构是有益的，这种插脚结构的外管有效地将通道30用导体内衬。还希望在通道30的与连接器50的一端相交的端部上提供足够的镀层，以便与弹簧针结构18形成良好的电连接并从而与弹簧针28形成良好的电连接。可以通过强制(force)或干涉配合将弹簧针结构18插入通道30。或者，通过其他的定位装置，如导电胶，将弹簧针结构18保持在所处的位置。
在本发明的一个示例性实施例中，在镀层14和通道30之间提供一定的空间。这有助于防止信号弹簧针结构20与地短路。同心圆的空间22描述出了该空间。空间22不一定是圆形的；它可以是其他任何方便的形状。例如，在制造连接器50时，可以塑料塞堵塞通道32的端部，该塑料塞具有覆盖连接器50的端面的一部分的肩台，以防止该部分被电镀。所以，导电材料覆盖开放通道的至少一部分并且导电材料被排出在堵塞的通道之外。或者，如果通道32没有堵塞(这样，导电材料镀在通道32的内部)，可以在通道32的端部加工沉孔(counter sink or counter bore)来去除电镀材料。或者，使用上述的两种方法。
例如，可通过强制或干涉配合将单个弹簧针结构20插入通道32。或者，通过其他固定装置，如不导电胶，将其保持在所处位置。
可以在弹簧针结构的管的一端或两端做出反向的波纹(dimpled)。即，在管端的附近形成轻微的突起。这被称作扩口或突起，并且它形成了高度大约是，例如，1到2密耳(mill)的凸脊。这可利于装配。该突起部分提供了强制配合，并允许管的大部分容易地滑入相应的通道中。通道一端的直径可作成比另一端大。随后，该弹簧针结构可几乎自始至终容易地滑入，而对于插入的最后行程，可以由强制配合扣合。
所描述的实施例是镀金的。应该明白，也可以使用其他的材料，只要该材料是导电的即可。此外，关于电镀，可以使用另一种类型的导电结构(即，结构18的管或其他管)来承载连接器50的相对端之间的接地信号。
作为形成其中插入弹簧针结构的模制主体内的中空通道的替换方案，可将导电管模制成主体。即，首先将管放入模具中，然后绕这些管模制塑料材料。这种管可以是弹簧针结构的外管。或者更为常见的，将弹簧针或其他合适的接触组件置于管内。然后采取适当的步骤以确保：在随后的电镀过程中，在取代接地通道30的管与塑料主体10的外部上的镀层14之间形成良好的电连接。也可以采用适当的步骤，例如，通过使用上述的塞子或机械加工步骤来确保镀层14与取代信号通道32的管之间未电连接。
图8是根据本发明的一个替换实施例的连接器的剖视图。在该替换实施例中，绕弹簧针结构20限定出空间48。此处所用的术语“空间”指的是通道内的区域，即通道的内壁和弹簧针结构20的外壁之间的区域。所以，空间48例如可以是充满空气的空置空间。或者，空间48可以充满另一种气体、液体或甚至是固体。
空间48的目的是提供不同于如果不设置空间48所获得的阻抗的特征阻抗。所以，如果不提供空间48，则通道32的内壁和弹簧针结构20的外壁完全接触，这样它们之间不能在放置其他东西。
下面解释空间48的使用。如果主体10是由具有比1高的相对介电常数的不导电材料组成，并且如果在弹簧针结构20和主体10之间不存在空间48，可以获得所得的特征阻抗Z1。如果上述结构被改进以便包括空间48，弹簧针结构20将会被放置在具有不同相对介电常数的材料(气体，如空气，液体或固体)的旁边。所得的特征阻抗被相应地改变。从弹簧针结构20的外侧面到通道30的内侧面的距离越大，特征阻抗的变化就越大。
在图8所示的示例性实施例中，当模制主体时，可以在通道32内形成了键槽45(splines)。这些键槽在通道的整个长度上延伸。如所示的，它们用来在弹簧针结构20的外表面和通道32的内表面之间限定出空间48。
本领域的技术人员应该明白，也可以用其他的技术来限定空间48。例如，可以在通道内的不同位置形成波纹或凸起。可以在通道32的每一端使用垫片或夹持器，以便将导电结构至少基本保持在通道32的中心，其中通道32的开口大于弹簧针结构20。该垫片或夹持器可以由导电材料制成，只要他们不与外部镀层12接触即可。另外，可以将具有合适的介电常数的绝缘套筒放置在空间48内并且围绕弹簧针结构20。
根据上述的实施例，连接器50例如可以用于测试头和处于测试中的装置之间传送和接收信号。
尽管此处参照一定的具体实施例对本发明进行了图示和描述，但本发明不限于所示的细节。并且，在与权利要求书等价的领域和范围内，在不背离本发明的思想的前提下，可以对其做细节上的修改。

Claims (36)

1.一种电屏蔽连接器，包括：
主体，该主体至少部分地被导电材料覆盖并具有至少两个通道，所述至少两个通道中的每一个在所述主体的相对端之间延伸；
多个置于所述通道内的导电结构；
所述通道中的至少一个至少部分地被导电材料覆盖；
所述通道中的至少另一个是不导电的；
所述导电材料覆盖所述主体的外表面，且与所述导电结构中的一个隔开以便在其间产生电隔离；
一个或多个不导电材料的区域，该区域从所述导电结构的所述一个延伸到覆盖所述主体的所述外表面的所述导电材料。
2.如权利要求1所述的电屏蔽连接器，其中，所述多个导电结构包括一个连续的导电结构，该结构具有在其两端伸出的触点。
3.如权利要求1所述的电屏蔽连接器，其中，所述多个导电结构包括一个部分导电结构，该结构具有仅在其一端伸出的触点。
4.如权利要求1所述的电屏蔽连接器，还包括台阶肩台，该台阶肩台形成在所述主体内。
5.如权利要求1所述的电屏蔽连接器，其中，所述导电材料遍及所有的所述通道中的所述至少一个通道延伸。
6.如权利要求1所述的电屏蔽连接器，其中，所述导电结构延伸出所述主体之外。
7.如权利要求1所述的电屏蔽连接器，其中，所述的所述通道中的另一个的一端作有沉孔。
8.如权利要求1所述的电屏蔽连接器，其中，所述导电材料与在所述通道的所述另一个内的所述导电结构的所述一个隔开。
9.如权利要求1所述的电屏蔽连接器，其中，所述导电结构中的一个包括一个或多个弹簧针结构。
10.如权利要求1所述的电屏蔽连接器，其中，至少一个所述通道限定了围绕所述导电结构的区域。
11.如权利要求10所述的电屏蔽连接器，其中，间隔元件置于在所述区域的至少一部分内的所述通道内，并与所述导电结构的所述一个接触。
12.一种制造连接器的方法，所述方法包括以下步骤：
提供具有多个不导电通道的主体；
将所述通道中的至少一个堵塞，且保持所述通道中的至少另一个开放；
将所述主体暴露于导电材料，从而所述开放通道至少部分地被所述导电材料覆盖，并且所述导电材料被排除在所述堵塞的通道之外；
将导电结构插入每一个所述的通道。
13.如权利要求12所述的制造连接器的方法，其中，所述将所述主体暴露于导电材料的步骤用所述导电材料覆盖所述主体的外表面。
14.如权利要求12所述的制造连接器的方法，其中，所述提供所述主体的步骤包括模制所述主体的步骤。
15.如权利要求12所述的制造连接器的方法，还包括将所述通道中的一个的一端加工沉孔的步骤。
16.如权利要求12所述的制造连接器的方法，其中，所述将所述主体暴露于导电材料的步骤防止所述材料在所述主体的所述外表面和位于所述通道中的所述堵塞的通道内的那个所述导电结构之间形成电连接。
17.如权利要求12所述的制造连接器的方法，其中，间隔元件置于所述通道内，以便围绕所述导电结构限定出一个区域。
18.一种电屏蔽连接器，包括：
主体，该主体被导电材料覆盖并具有内部导电通道和内部不导电通道；
多个导电结构，它们彼此绝缘并分别置于所述导电通道和所述不导电通道内；以及
一个或多个不导电材料的区域，该区域从所述不导电通道内的所述导电结构延伸到覆盖所述主体的所述导电材料。
19.如权利要求18所述的电屏蔽连接器，其中，所述多个导电结构包括连续导电结构，该结构具有在其两端伸出的触点。
20.如权利要求18所述的电屏蔽连接器，其中，所述多个导电结构包括仅在其一端具有伸出的触点的导电结构。
21.如权利要求18所述的电屏蔽连接器，其中，在所述主体内形成台阶肩台。
22.如权利要求18所述的电屏蔽连接器，其中，所述导电材料遍及所述至少部分地被导电材料覆盖的通道延伸。
23.如权利要求18所述的电屏蔽连接器，其中，所述不导电通道包括不导电固体层。
24.如权利要求18所述的电屏蔽连接器，其中，所述通道之一的一端加工沉孔。
25.如权利要求18所述的电屏蔽连接器，其中，所述导电材料与处于所述不导电通道内的所述导电结构中的那个间隔开。
26.如权利要求18所述的电屏蔽连接器，其中，所述导电结构中的一个是一个或多个弹簧针结构。
27.如权利要求18所述的电屏蔽连接器，其中，至少一个所述通道围绕所述导电结构之一限定了一个区域。
28.如权利要求27所述的电屏蔽连接器，其中，间隔元件置于所述区域的至少一部分内的所述的通道内，并且与所述导电结构中的所述一个接触。
29.一种制造如权利要求1所述的连接器的方法，所述方法包括以下步骤：
提供具有多个在其两端之间延伸的不导电通道的主体；
将所述主体暴露于导电材料，从而所述通道和各端部至少部分地被所述导电材料覆盖；
对所述通道之一加工沉孔，以便将导电材料从围绕通道开口的端部去除；以及
将导电结构插入所述通道的每一个中。
30.如权利要求29所述的制造连接器的方法，其中，将所述主体暴露于导电材料的所述步骤将所述导电材料覆盖在所述主体的外表面。
31.如权利要求29所述的制造连接器的方法，其中，提供所述主体的所述步骤包括模制所述主体的步骤。
32.如权利要求31所述的制造连接器的方法，其中，在所述通道内放置间隔元件，以便围绕所述导电结构之一限定出一个区域。
33.一种电屏蔽连接器，包括：
主体，该主体至少部分地被导电材料所覆盖，并且具有至少两个通道，所述至少两个通道的每一个在所述主体的相对端之间延伸；
多个置于所述通道内的导电结构；
所述至少两个通道中的每一个至少部分地被导电材料覆盖；
所述通道中的一个被加工沉孔。
34.如权利要求33所述的电屏蔽连接器，其中，在所述通道的至少一个限定了一个围绕所述导电结构的区域。
35.如权利要求34所述的电屏蔽连接器，其中，间隔元件置于所述区域的至少一部分内的所述通道内，并与所述导电结构中的所述一个接触。
36.一种制造连接器的方法，所述方法包括以下步骤：
提供具有多个不导电通道的主体；
将所述主体暴露于导电材料，从而所述主体的外侧和所述通道中的一个至少部分地被所述导电材料覆盖；
对所述通道中的一个加工沉孔；以及
将导电结构插入所述通道中的每一个，从而一个或多个不导电材料区域从插入所述通道的所述加工沉孔的那个通道内的一个所述结构延伸到所述主体外侧的所述导电材料。
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