CN1386197A - 导电性接触件 - Google Patents

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Abstract

一种导电性接触件,用于测试具有焊球或焊料沉积端的半导体器件和电路板的设备,或者用作半导体器件的管座;其中,至少在该导电性接触件的导电性接触部分镀上一层与焊料不相容的高导电性材料,以减小从待接触元件到接触部分的焊料沉积,并显著地增加在沉积的焊料总量增加到需要清除之前可进行的接触次数,由此提高检测线的工作效率并降低维护费用。

Description

导电性接触件
技术领域
本发明涉及到一种适用于半导体器件领域的测试和其它应用的导电性接触件。
发明背景
一般地,各种各样的导电性接触件已经在如下方面得到应用:对印刷电路板和电子元件的导电图形进行电学测试(开/短路测试、环境测试、老化测试等等),以及用在测试晶片和电接头的接触探头上。
对于这样的导电性接触件,当待测目标(例如半导体器件的接头)的接触部分是用焊料制成或是被焊料覆盖时,导电性接触件在这种接头上的重复使用会导致其尖端产生焊料沉积,该尖端呈针状或线圈状。
通常,导电性接触件要经过表面镀金处理(其中掺入例如0.3%~4%的钴),以保证稳定的电学性能和低的电阻。然而,在上述的焊料沉积过程中,导电性接触件导电通路上的电阻就会偏离期望的范围,测试的精度就有可能受损。因此,有必要在测试精度降到规定水平之前更换导电性接触件。其结果是,导电性接触件必须经常被更换下来进行清洁,以至于测试线的效率降低,保养费用增加。
发明简述
为消除现有技术的这些问题,本发明的主要目的就在于提供一种导电性接触件,相对于传统的导电性接触件来说,它因焊料沉积而造成的更换次数要少得多。
本发明的另一目的在于提供一种导电性接触件,它在长时间后仍显示出低的电阻,从而它的使用寿命比传统的导电性接触件更长。
本发明的又一目的在于提供一种导电性接触件,它具有能够耐焊料沉积的接触部分。
根据本发明,这些目的可以通过提供一种应用到待接触目标上建立电接触的导电性接触件而达到,该导电性接触件包括一层至少是在其导电接触部分形成的耐焊料沉积的高导电性材料层。高导电性材料层可以优选地用电镀法形成,也可以用其它方法,其中包括但不限于无电电镀法、溅射法、PVD、CVD和热喷镀法等。优选地,高导电性材料基本上由金构成,并掺有0.01%~8%的银。导电性接触件可以呈螺簧状、针状或棒状,它的端部可以是尖的或平的。
这样,由于这种对焊料沉积的耐受性,即使被重复应用到待接触目标上,导电性接触部分上的焊料沉积也将减至最小程度,导电性接触部分的更换频率也能降低。而且,尽管导电性接触件的基本材料可能由具有良好力学性能的廉价材料组成,例如钢,即使在稳定状态下经过大量的测试周期或很长的工作时间之后,导电性接触件依然能够持续地显示出低的电阻。
附图简述
下面参考附图更详细地介绍本发明。其中:
图1为一个电接触探头的纵剖面图,该探头使用了实施本发明的螺簧状导电性接触件。
图2为一线圈线的截断透视图,线圈线上形成了一层掺银镀金层。
图3为图2中的线圈线绕制起来之后的截断透视图。
图4为在图3中的装置上形成第二层掺银镀金层之后的截断透视图。
图5类似于图1,示出了该接触探头的工作状态。
图6类似于图1,示出了本发明的第二种实施方案。
图7是一张放大的剖面图,示出了该导电性接触件头部的状态,其上形成了一层掺银镀金层。
图8类似于图5,示出了图6中接触探头的工作状态。
图9类似于图7,示出了该接触探头的一种变更实施方案,其末端是平的。
图10类似于图1,示出了本发明的第三种实施方案。
图11类似于图1,示出了本发明的第四种实施方案。
图12类似于图1,示出了本发明的第五种实施方案。
图13类似于图1,示出了本发明的第六种实施方案。
具体实施方案详述
图1是实施了本发明的导电性接触件3基本部分放大的剖面侧视图),该导电性接触件用在接触半导体器件用的接触探头上。在所示的导电探头中,一对塑料的绝缘板状构件1a和1b紧密地堆叠起来,组成一个整体,形成了电绝缘支架1,通孔2(图中仅示出其中的一个)穿过支架1的整个厚度。每个通孔2中同轴地容纳了一个螺簧状导电性接触件3。
通孔2具有:位于其轴向的中部的垂直主体部分,具有恒定的直径和规定的长度;还有一对锥形部分2a,它们各有一个较窄的尾端,分别开向支架1的上端或下端,如图所示。每个锥形部分2a缩小的开口端通过一小直径部分2b与通孔2的外表相通,小直径部分2b具有恒定的直径和规定的长度。
螺簧状导电性接触件3通过将诸如钢之类弹簧材料制成的线卷绕成圈而形成,包括以规定螺距绕制而成的螺簧部分4,它以特定的径向方式容纳在形成于通孔2中部的垂直部分中,还包括一对电极针部分5a和5b,用作导电性接触部分。每个电极针部分5a和5b由下面两部分组成:从螺簧部分4伸出的许多匝线圈线,与螺簧部分4具有相同的直径;以及从这里一直延伸到一个线圈尾端的紧密绕制的锥形部分。每个电极针部分5a和5b的锥形部分形状上基本与通孔2的锥形部分2a互补,并具有一直径小于小直径部分2b的外端,以便能够向外伸出小直径部分2b。
螺簧状导电性接触件3容纳在通孔2中,其螺簧部分4被压缩。例如,绝缘板状构件1a和1b堆叠在一起,电极针部分5a和5b容纳在通孔2相应的部分中,其结果是,在螺簧部分4上施加某种预应力,将螺簧状导电性接触件3装配到绝缘板3中。
因为电极针部分5a和5b是锥形的,在将两个绝缘板状构件1a和1b堆叠起来的工作步骤中,只需通过将电极针部分5a和5b的外端装入通孔2的相对的开口端,就可以将电极针部分5a和5b分别引导装入通孔2相应的锥形部分2a。所以,与针状导电性接触件相比,其装配工作可以大为简化,前者在装配过程中需要被穿过一个支撑孔,而没有上述的引导过程。
由于两个绝缘板状构件1a和1b通过使用螺栓或类似物牢固而紧密地组装到一起,螺簧部分4的弹性恢复力迫使电极针部分5a和5b分别紧贴在通孔2相应的锥形部分2a的互补锥形面上,从而当每个导电性接触件3尖端侧位置的变动减至最小时,导电性接触件3也不会从通孔2中脱出。所以,当大量这样的导电性接触件3按照待测点的数目和分布排列成一个矩阵时,每个导电性接触件突出尾端在笛卡尔坐标系中的位置精确度可以通过将导电性接触件3装配进支架1的支撑孔2中简单而自动地得到保证。
这样,在休止状态下,每个导电性接触件3的电极针部分5a和5b的尖端按照规定的长度伸出通孔2相应的部分。这样的导电性接触件3可以用于接触像BGA7的焊球7a这样的半导体器件接头,例如用在接触探头上。
通过预压螺簧状导电性接触件3,使得将接触负荷的变动减至最小成为可能,该变动来源于导电性接触件3所要应用的待测目标(例如电路图形6a和接头7a)提升时的变动所导致的偏斜划动的变动。
图2~4示出了根据本发明形成螺簧状导电性接触件3的方式。首先,在由弹簧材料(例如前面提到的钢)制成的线圈线3a的表面镀上一层掺银0.01%~8%的金,作为形成高导电层的表面处理方法,由此在线圈线3a的整个外表面形成了一层掺银镀金层,如图2所示。
然后,镀金线圈线3a经过一道绕制工序,形成图1所示的螺簧部分4以及电极针部分5a和5b。线圈线3a在电极针部分5a和5b中是紧密绕制的,如图3所示,并被额外地施加了预应力,以使电极针部分5a和5b的线圈线3a相邻匝之间紧密地压在一起。结果,在电极针部分5a和5b中,轴向相对的掺银镀金层8a之间以某种预负载而互相紧靠在一起。
接着,如图4所示,在图3所示状态下的导电性接触件3的外表面镀上掺银的金,以在紧密绕制部分的整个外周形成第二层掺银镀金层8b。结果,除了机械力迫使它们互相靠拢之外,还有沿轴向连续形成的掺银镀金层8b将线圈线3a各相邻匝互相结合在一起。所以,线圈线3a相邻匝之间的紧密接触被大大加强了,相邻匝之间的接触电阻也大为降低。就流过第二层掺银镀金层8b的电流而言,可以认为不存在接触电阻。
在图2~4所示的实施方案中,掺银镀金层8a是在线圈线3a绕制之前形成于其上的。然而,也可以不镀金而直接绕制线圈线3a,然后再在整个表面形成掺银镀金层(类似于第二层掺银镀金层8b)。无论是何种情况,都可以自由地选择制造线圈线3a的材料,而无须考虑其电学性能,也可以由诸如弹簧材料这样既有良好的力学性能而又不昂贵的材料构成。
由上述方法制成的螺簧状导电性接触件3的工作方式示于图5中。在这种情况下,因为电信号仅仅通过螺簧状导电性接触件3传导,而且在电路板6和BGA7之间不存在焊接部分或其它连接部分,导电通路上的电阻保持了高度稳定。要将导电性接触件3弹性地应用于待接触目标上,螺簧部分4是必需的。螺簧的匝数N关联于其电感H的大小,它们之间的关系如下面给出的公式所示:
H=AN2/L
其中A为系数,L为螺簧长度。所以,为了将电感减至最小,必须尽可能减少匝数N。为此,希望匝数为10或小于10,但更优选地,如所示实施方案采用2或更小。
由于每个电极针部分5a和5b是紧密绕制的,而且以轴向连续的方式覆盖有第二层掺银金属层,电极针部分的导电通路在螺簧的轴向延伸。所以,即使线圈线被盘绕成圈,电流也不沿着螺旋形路径流动,这有利于减小电阻和电感。
由于垂直小直径部分2b形成于通孔2的锥形部分2a的外端和通孔2的外面之间,锥形的电极针部分5a和5b的尖端避免了被通孔2的这一部分卡住。同样地,由于垂直小直径部分2b的使用确保了开口的外围部分具有相当的壁厚,从而垂直小直径部分2b开口端的外围部分避免了与焊球7a等构成的接头的无意碰触而造成的破坏。
当使用这样的导电性接触件来测试例如BGA7的半导体器件时,电极针部分5a重复地与沿测试线传送的大量BGA7逐个接触,如图5中箭头A所示。作为这种与接头7a重复接触的结果,每个接头的一小部分焊料沉积到电极探针5a上,随着接触次数的增加,沉积的总量也随之上升。
根据本发明,由于对电极针5a进行了上面所讨论过的掺银镀金处理,与传统的掺钴(0.3%~4%)镀金相比,焊料沉积可以大为减少。例如,若传统的导电性接触件在经过3000个测试周期之后就要更换,根据本发明的导电性接触件却可以经受超过20000个测试周期。
尽管根据本发明的导电性接触件在前述实施方案中被应用在接触探头上,它还可以用作半导体器件的电管座。在这种情况中,管座可能的重复使用次数能大为增加,管座的耐用性也得以提高。
根据本发明的导电性接触件并不仅限于螺簧状导电性接触件3,也可以由用于接触探头11的导电性针状件14组成。下面介绍这种导电性接触件14。
图6是一个接触探头11示意的侧视中剖面图,该探头使用了实施本发明的导电性接触件14。待测目标通常包括大量需要同时接近的待测点,许多这样的导电性接触件14互相并联排列。它也可以作为单独的导电性接触件14用在接触探头上。
通过使支撑孔13穿过绝缘板状构件12的厚度,形成一个支架,导电性针状件14同轴地容纳在支撑孔13中。压缩螺簧15弹性地将导电性针状件14推向支撑孔13之外。图中所示在板状构件12的上端安置一个继电器盘16,用作信号交换装置,导电通路16a与继电器盘16整体地形成,用以传导电信号穿过继电器盘16的厚度。
导电性接触件14在实际应用时,测试电路板19通常放置在中继盘16上方。这样,通过根据不同的电路图形和不同待测目标的接头布局准备相应不同的继电器盘,该接触探头可以适用于待接触目标不同的版图模式。
导电性针状件14包括这几个部分:头部14a,它有一尖端用以接触待接触目标;大直径部分14b,位于头部14a的内端;以及茎部14c,从大直径部分14b的内端延伸至最内端;它们都是同轴关系。支撑孔13容纳了导电性针状件14的大直径部分14b和同轴绕制在茎部14c上的压缩螺簧15。支撑孔13在背向继电器盘16的那一端有一小直径部分13a,它仅能同轴滑动地支撑头部14a;由支撑孔13的小直径部分13a所确定的肩部约束了大直径部分14b以使导电性针状件14维持在支撑孔13内。
在所示的实施方案中,头部14a的突出端由一尖端组成,这样,即使是对小焊盘,也能进行精确的接触。头部14a的终端也可以采用其它形式,这取决于待接触目标的形状,例如可以用平端代替尖端来接触焊球。
与前述实施方案类似,导电性针状件14的头部14a也要镀上掺银0.5%~8%的金,以形成图7所示的掺银镀金层。这样,当接触待测目标时,导电性针状件14上的焊料沉积可以显著减少,并获得上面所提到的那些优点。
绕制在茎部14c上的压缩螺簧15以预压缩的状态装配在大直径部分14b和继电器盘16之间。在所示的实施方案中,在茎部14c毗邻大直径部分14b的地方形成稍大一些的突出部14d,它的外径比压缩螺簧15的内径稍大一些,这样压缩螺簧15的线圈末端可以弹性地缠绕在突出部14d上。所以,可以在导电性针状件14装入支撑孔13之前,将压缩螺簧15和导电性针状件14整体组合起来,简化了装配过程。压缩螺簧15可以如所示实施方案那样弹性地缠绕在突出部14d上而与它结合在一起,也可以焊在突出部上以获得相同的连接作用。并且,只要能获得所需的接触压力,简单配合啮合方式也就足够了。
压缩螺簧15拥有一紧密绕制部分15a,它位于朝向继电器盘16的一端或者说相应于导电性针状件14回缩方向的一端,而且在休止状态下保持紧密绕制状态。紧密绕制部分向下延伸到与茎部14c顶端稍有重叠的地方,如显示非工作状态的图6所示。以这种方式安置的压缩螺簧15的线圈末端(下端,如图所示)固定在导电性针状件上毗邻大直径部分14b形成的突出部14d上;另一相应于紧密绕制部分15a的线圈末端(上端,如图所示)容纳在一凹槽内并紧靠凹槽的下表面,该凹槽形成于面向支撑孔13的继电器盘16导电通路16a的一部分中。为了使压缩螺簧15能够平滑地进行轴向形变,压缩螺簧15的内径要比茎部14c的外径稍大一些。
导电性针状件14同样要进行掺银镀金处理或其它表面处理(例如镀铑),不仅在头部14a上,而且在整个表面进行。作为选择,导电性针状件14可以使用具有良好电学性能的材料(例如贵重金属合金和铜合金)制成,以便不对电信号产生负面影响,同时可以仅对头部进行掺银镀金处理。压缩螺簧15通常使用像钢这样具有弹簧特性的导电材料制成,但也要进行上面提到的表面处理。
当使用这样的导电性针状件进行实际测试时,由绝缘板状构件12组成的支架下降到待测目标17上,由于每个头部14a的尖端被压到相应的焊盘17a上,以及压缩螺簧15被压缩,导电性针状件14以合适的负荷开始接触焊盘17a,负荷使其能够穿透焊盘17a表面上形成的氧化膜。这时,如果在前面处理步骤中有任何一点焊料W沉积到焊盘17a的表面,作为接触的结果,焊料W的一部分就可能粘到头部14a上。但是,由于头部14a上形成了一层能够抵制焊料沉积的掺银金属层,使得顺利地避免来自头部14a要接触的待测目标的焊料转移成为可能。
在测试过程中,电信号经由导电性针状件14和压缩螺簧15从焊盘17a传送到导电通路16a上,如图8中箭头I所示。因为压缩螺簧15的内径比茎部14c的外茎稍大一些,螺簧15的压缩迫使它在支撑孔13中弯曲呈蛇状,因而使紧密绕制部分15a的内圆周与茎部14c的外圆周表面相接触。
因为紧密绕制部分15a由紧密接触的多匝线圈线组成,从导电性针状件14传到压缩螺簧15上的电信号可以沿着压缩螺簧的轴向传送,如图8所示,而无须沿着松散绕制的线圈线所限定的螺旋形路径传送,所以电阻和电感都减至最小。而且,压缩螺簧15的下端绕制在突起部14d上,提供了一条相对于茎部14c所限定的电通路的替代或平行的电通路。这也有利于获得由接触探头传送的电信号的稳定的低电阻。
在图6所示的非工作状态下,茎部14c的自由端与紧密绕制部分15a稍有重叠。它们也可以在更大长度上相互重叠,或者不重叠。无论在何种情况下,一旦导电性针状件14与焊盘17a发生接触而稍有回缩,茎部14c就会与紧密绕制部分15a发生接触,以便紧密绕制部分15a必定可与导电性针状件14接触,而无须考虑待接触点高度的变化以及压缩螺簧15对于每个导电性针状件14压缩形变的变化。
在前述的实施方案中,每个导电性针状件的自由端由一尖锥端构成,但如果待接触目标是焊球7a等等,它也可以由平端构成,如图9所示。这里,导电性接触件14头部14a’的圆柱端表面形成一层掺银镀金层18’,端面通过掺银镀金层与焊球7a相触。
实施本发明的导电性接触件并不仅限于上述几种。下面参照图10描述本发明的第三种实施方案。在该实施方案中,与前述实施方案相应的部分用相同数字表示,不再重复说明。
图10所示的导电性针状件14不具备与前述实施方案中大直径部分14b相应的部分,但其它部分却是类似的。压缩螺簧15的一端通过缠绕在相应导电性针状件14的突出部14d上而与导电性针状件14相连,另一端类似地与一完全相同且同轴安置的导电性针状件14相连,这样就形成了具有一对可动端的接触探头。导电性针状件14的这两个头部14a互相背对对方。
支架12确定了一个支撑孔13,用以容纳压缩螺簧15和两个导电性针状件14,它通过将一对塑料板状构件12a和12b堆叠起来而形成。板状构件12a和12b的上下表面各形成一个小直径孔13a和13b,它们比支撑孔13其它部分的直径更小,但可以滑动地容纳相应头部14a的圆柱部分。图中每个头部14a的圆柱部分与相应的小直径孔13a和13b之间存在缝隙,但这仅仅表示小直径孔13a和13b的内径比头部14a圆柱部分的外径大,各部分之间的比率并不一定与实际装置相一致。前述的那些实施方案也是如此。在本实施方案中,缠绕于突出部14d的压缩螺簧的外围部分抵在由支撑孔13与相应的小直径孔13a和13b所形成的肩部上,防止了导电性针状件14从支撑孔13中脱出。
在图10所示的实施方案中,图的下半部是一电路板20,例如老化板,导电性针状件14中的一个和齐平于电路板20其余部分的电路图形20a相接触。进行测试时,接触探头移向图的上半部所示的待测目标,另一个导电性针状件14与待测目标21的测试盘21a弹性接触。在测试过程中,两个导电性针状件14都处于图中所示的下方导电性针状件相似的状态。
同样是在这种情况下,在测试过程中,电信号从测试焊盘21a传送到上方的导电性针状件14上,进而在电信号最终由下方的导电性针状14传送到电路图形20a之前,它通过位于压缩螺簧15中部的紧密绕制部分15b从上方导电性针状件14的茎部14c传送到下方导电性针状件14的茎部14c。还是在这种实施方案中,导电通路穿过压缩螺簧15的紧密绕制部分15b,并沿着压缩螺簧15的轴向直线延伸。这样,可以避免由于高频信号在粗糙绕制部分沿螺旋形通路传播而导致的电感和电阻的增加,从而可以减小电感和电阻。该实施方案可以通过减小至少是大直径部分14b的长度而使装置的总长度得以减小,导电性针状件14这种形状上的简化可以降低组合成本。
还是在图10所示的实施方案中,导电性针状件14的头部14a以类似于前述实施方案的方式进行掺银镀金处理。由于头部14a上覆盖了一层耐焊料沉积的掺银镀金层,即使在重复接触待测目标之后,也能避免头部14a上的焊料沉积。
根据本发明,还可以有如图11所示的第四种实施方案。在该实施方案中,与前述实施方案相应的部分用相同数字表示,不再重复说明。与图10所示有两个可动端的实施方案不同,根据图11所示的实施方案,仅用了一个导电性针状件14,而将压缩螺簧15的一螺旋端用作一个导电性接触件。如图11所示,压缩螺簧15没有连接单独的导电性针状件的线圈末端拥有一紧密绕制部分15a,它包括一毗邻松散绕制部分或说压缩螺簧主体部分的垂直部分,直径与主体部分大致相等,还有一锥形部分,其较大端与垂直部分相连,另有一垂直小直径部分15c,与锥形部分的较小端相连。
所以,根据图11所示的实施方案,垂直小直径部分15c与电路图形20a相接触。压缩螺簧15从与导电性针状件14的茎部14c稍有重叠的地方开始紧密绕制,直到由垂直小直径部分15c所限定的外端为止。
还是在图11中,压缩螺簧15的紧密绕制部分15a与上方导电性针状件14的茎部14c相接触,所以传导至导电性针状件14上的电信号穿过了紧密绕制部分15a。所以,电信号沿压缩螺簧15的轴向传播,可以避免高频信号沿螺旋形路径传播所导致的电感和电阻的增加。
仍然是在图11所示的实施方案中,导电性针状件14的头部14a以类似于前述实施方案的方式进行掺银镀金处理。由于头部14a上覆盖了一层耐焊料沉积的掺银镀金层,即使在重复接触待测目标之后,也能避免头部14a上的焊料沉积。
根据本发明,还可以有如图12所示的第五种实施方案。在图12中,与前述实施方案相应的部分用相同数字表示,不再重复说明。根据图12所示的实施方案,该接触探头具有和图10所示实施方案类似的两个可动端,但是省去了每个导电性针状件14上的茎部14c。
支架包括一个主体,由中部板状构件12以及上下两个板状构件23和24组成,上下两个板状构件23和24分别整体地装配在中部板状构件的上、下表面。中部板状构件12形成一个垂直孔,作为支撑孔13的主体部分。上下两个板状构件23和24分别拥有小直径孔23a和24a,均与主体支撑孔13同轴排列。压缩螺簧15容纳在主体支撑孔13内。每个导电性针状件14都包括下面几个部分:头部14a,向外伸出相应的小直径孔23a和24a;大直径部分14b,形成于头部14a的内端;以及突出部14d,从大直径部分14b的尾部或者说内端伸出,直径比大直径部分14b小。在主体支撑孔13与相应的小直径孔23a和24a之间形成环形的肩部,每个导电性针状件14都被其限制在支撑孔中,并在大直径部分14b所限定的外端与它们相接。每个导电性针状件14的头部14a由上下两个相应的板状构件23和24所提供的小直径孔23a和24a滑动地支撑。
在支架顶端的那个板状构件24上表面上放置了一个布线板25,如图所示,它具有与支撑孔13同轴排列的通孔28。通孔28包括:固定孔28a,具有较大的直径并与小直径孔24a相对;引线导孔28b,具有较小的直径并背向小直径孔24a。固定孔28a容纳了一个圆板状扁平部分26a,该部分形成于引线26的尾部,引线26由漆包线或其它单实心线构成,用作信号传输线。扁平部分26a通过侧向冲压引线26的一端而形成,否则会引起塑性形变,扁平部分基本上形成板状,确定了比引线26的直径(漆包线的外径)更大的直径。
引线26通过具有较小直径的引线导孔28b引出,从固定孔28a连续地穿过布线板25,与外电路27相连,外电路27可以由测量仪器构成。引线导孔28b有尺寸上的限制,以使扁平部分不能通过而允许引线26的其余部分通过。因此,由于固定孔28a和引线导孔28b所确定的肩部的约束,防止了容纳在固定孔28a中的扁平部分26a被拉出固定孔28a。
扁平部分限制在固定孔28a中的引线26的轴向端面26b位于固定孔28a内,以便直接面对小直径孔24a,导电性针状件14的头部14a可以弹性地接触引线26的端面26b。
还是在图12所示的实施方案中,导电性针状件14的头部14a以类似于前述实施方案的方式进行掺银镀金处理。由于头部14a上覆盖了一层耐焊料沉积的掺银镀金层,即使在重复接触待测目标之后,也能避免头部14a上的焊料沉积。
根据本发明,还可以有如图13所示的第六种实施方案。在图13中,与前述实施方案相应的部分用相同数字表示,不再重复说明。根据图13所示的实施方案,该接触探头具有和图10所示实施方案类似的两个可动端,由图可见,下方的导电性针状件14与图6中的类似,而上方的导电性针状件14取消了茎部14c。在本例中,用以维持导电性针状件14和压缩螺簧15的支架通过将两个板状构件12a和12b堆叠起来而形成,与图6所示的实施方案类似;有一个支撑孔13穿过互相覆盖的板状构件12a和12b的厚度。支撑孔13包括分别形成于上表面和下表面的小直径孔13a和13b,其直径小于支撑孔13。
两个导电性针状件14以相似的方式与压缩螺簧15的两端相连,如图6所示,但是其相应于上方导电性针状件14的上方紧密绕制部分15a比突出部14b的轴向长度长,而下方紧密绕制部分15b仅由数匝线圈线组成,以缠绕在相应的突出部14d上。压缩螺簧15和两个导电性针状件14的大直径部分14b容纳在支撑孔13内,通过在支撑孔13和小直径孔13a和13b之间确定的肩部对大直径部分14b的限制,避免了导电性针状件14的脱出。
如图中所示,在上方板状构件12a的上表面放置了一个继电器盘16,作为信号交换装置,用来中继电信号,这与图6所示的实施方案相似。形成于继电器盘16内的导电通路面向小直径孔13的表面需要与导电性针状件14头部14a的尖端相接触,所以做成与继电器盘16的下表面(与底板部件12a的交界面)相平齐,如图所示。
根据图13所示的实施方案,在图13所示的非工作状态下,上方紧密绕制部分15a的末端(图中所示的下端)与下方导电性针状件14茎部14c的上端相接,如图所示。因此,当下方导电性针状件14开始接触焊盘17a时,正如表示电信号传播的箭头J所指示的,在压缩螺簧15和每个导电性针状件14之间仅有一个滑动接触点D,可以使导电通路上电阻的波动减至最小。而且,电信号也无需沿着螺旋形路径传播。
还是在图13所示的实施方案中,导电性针状件14的头部14a以类似于前述实施方案的方式进行掺银镀金处理。由于头部14a上覆盖了一层耐焊料沉积的掺银镀金层,即使在重复接触待测目标之后,也能避免头部14a上的焊料沉积。
在上面所述的这些实施方案中,银的含量为0.01%~8%;但是,在螺簧状导电性接触件的情况下更优选2%~6%,在针状导电性接触件的情况下优选0.5%~2%。在前述的这些实施方案中,对导电性接触件进行了掺银镀金处理,但也可以采用其它表面处理方法。例如,镀铑也可以有效地减少导电性接触件上的焊料沉积,并获得类似的优点。
根据本发明,可以有许多应用,例如用作测试具有焊料沉积的焊球或焊接接头的半导体器件和电路板的装置,或用作半导体器件的电管座,在这些应用当中,从待测目标到导电性接触件上的焊料转移得以减少,在必须清除焊料沉积之前导电性接触件可能的使用次数得以增加。因此,测试线的运行时间得以增加,维护费用得以降低。
尽管只依据其具体实施方案对本发明进行了描述,但是显然的是,对一个熟练的技术人员来说,不超出本发明范围的各种更改和变体都是可行的,在后附的权利要求书中将阐明这个范围。

Claims (8)

1.一种导电性接触件,用于通过应用到待接触目标上而建立电接触,它包括一层耐焊料沉积的高导电性材料,该层材料至少形成在所述导电性接触件的导电性接触部分上。
2.根据权利要求1的导电性接触件,其中,所述层通过镀膜形成。
3.根据权利要求1的导电性接触件,其中,所述高导电性材料基本上由掺银的金构成。
4.根据权利要求3的导电性接触件,其中,金中掺入0.01%~8%的银。
5.根据权利要求1的导电性接触件,其中,所述的导电性接触件可以以以下几种形式组成的组中的一种构件存在,包括具有尖端的螺簧、针状件,以及具有平端的棒状件。
6.根据权利要求1的导电性接触件,其中,所述的导电性接触件由钢制成。
7.根据权利要求1的导电性接触件,其中,所述的导电性接触件呈压缩螺簧形式,并且在形成所述螺簧的线圈线上形成所述的耐焊料层。
8.根据权利要求1的导电性接触件,其中,所述的导电性接触件呈压缩螺簧形式,其具有由紧密绕制的数匝线圈线所构成的接触部分,在所述紧密绕制的数匝线圈线的外表面形成所述的耐焊料层。
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Granted publication date: 20041124

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