KR100921264B1 - 구름 접촉기 - Google Patents

Abstract

구름 접촉기(rolling contactor)로서, 부품 말단과 상기 구름 접촉기에 대한 지지 구조 사이의 전기적 신호 교환(communication)을 제공하는, 구름 접촉기는

DUT의 말단 표면에 걸쳐서 구르기 위한 롤러로서, 롤러 상에 두 개의 이격된 측면 벽 사이의 외부 구름 표면과 내부의 중심 구멍을 형성하는 한정된 두께를 갖는, 전기 전도성의 원형 롤러와; 상기 롤러보다는 작은 외부 직경을 갖는 스풀(spool)로서, 상기 롤러 측면 벽 중의 하나에 인접하게 위치하여 접하고 있으며, 스풀을 통과하는 중심 구멍을 형성하는, 적어도 하나의 전기 전도성 원형 스풀과; 상기 롤러 및 상기 스풀에 형성되는 상기 중심 구멍을 통과하여 축 방향으로 통과하도록 맞추어지고 그 구멍을 넘어 연장하는 지지 축과; 상기 롤러 표면이 회전하고 DUT의 말단 표면에 대하여 압착될 수 있도록 하기 위하여, 상기 축에 대해 회전 가능하도록 배열되어 상기 축을 지지하기 위하여 맞추어진, 전기 전도성 축 브래킷과; 상기 스풀의 회전 동안에 상기 스풀과 접선방향으로 접하도록 상기 축 브래킷에서 연장하는, 전기 전도성 브러시; 상기 축 브래킷과 지지 구조 사이에서 연장되는 스프링 아암으로서, DUT의 말단 표면, 상기 전도성의 브러시를 통해 상기 축 브래킷과 접촉된 상기 구름 표면 및 스풀 사이의 전기적 경로를 완성하고, 또한 상기 말단 표면에 대하여 상기 롤러를 압착하기 위하여 스프링 압력을 제공하는, 전기 전도성 신장된 스프링 아암을 포함한다.

Description

구름 접촉기{ROLLING CONTACTOR}

본 출원은 2001년 11월 14일에 출원한 미국 가특허출원 60/355,146의 혜택을 주장한다.

본 발명은 대체로 캔틸레버 타입 전기 접촉기 분야에 관련되고, 보다 구체적으로는 테스트 디바이스(device under test)의 말단(termination) 표면 또는 구역과 함께 접촉을 하는 중에 그 양단을 와이프하는(wipe)("wipe"는 아래에서 정의되는 바와 같음) 접촉기에 관련된다.

소형 전자 디바이스의 분야에서는 전도성의 단부 말단을 갖는 소형 축전기와 같은 다양한 디바이스가 있는데, 이들은 그 전자적 성능의 품질을 보증하기 위한 테스트를 요구한다. 이러한 디바이스들은 현재 전기적 측정을 위해 접촉기들이 전도성 단부에 일시적으로 연결하는데 사용되는 두 가지 타입의 접촉기 중에 하나를 사용하여 테스트되고 있다. 제1 타입은 "와이핑(wiping)" 또는 캔틸레버 접촉기이고 제2 타입은 "작동(actuated)" 접촉기이다.

캔틸레버 타입의 접촉기는 전형적으로 연결될 디바이스에 대하여 기울여지거나 각이 진(angled) 평면 스프링의 금속 아암을 갖는다. 아암의 자유 단부에 접촉기가 있다. 테스트 디바이스(device under test, 이후 "DUT"라 함)의 접촉 구역은, 실제적으로 또는 상대적으로, 이동되고 이에 따라 접촉기가 상기 구역을 문지르거나(rub) 지나가고(pass), 다시 말해서 "와이핑하고", 캔틸레버 아암은 약간 변형된다. 상기 아암의 스프링은 DUT의 접촉 구역에 양호한 전기적 접촉에 충분한 압력을 가한다. 이 와이핑 테크닉은 하나의 캔틸레버 아암과 하나의, 반대편의, 고정 접촉점, 또는 두개의 캔틸레버 아암(하나는 DUT의 각 단부에 있는)을 사용할 수 있다.

와이핑 방법은, 비록 단순하고 신뢰할 수 있지만, 특정한 결점을 갖는다. 캔틸레버 아암에 의해 제공되는 접촉 압력은 신중하게 제어될 필요가 있다. 너무 낮은 압력은 불량한 전기적 접촉을 초래할 것이고, 너무 높은 압력은 말단, 다시 말하자면 접촉된 상기 디바이스의 접촉 구역을 손상시킬 수 있는데, 이는 특히 말단이 주석 또는 주석/납 납땜 도금으로 도포된 때에 그러하다. 상기 디바이스에 대한 말단의 손상은 납땜 도금의 어떤 한 제거, 또는 심각한 손상으로서 정의되는데, 납땜 용접은 전형적으로 단지 100 내지 200 마이크로 인치의 두께를 갖는다. 상대적으로 고정된, 캔틸레버 접촉 끝단은 상기 디바이스 말단의 전체 노출된 길이를 가로질러 와이핑해서, 상대적으로 큰 자국을 말단에 만들고, 말단 손상의 위험을 크게 증가시킨다.

또한, 전자 디바이스의 소형화의 증가에 때문에, DUT와 상기 디바이스 말단을 고정하기 위하여 필요한 고정 설치물들 표면 사이에 최소한의 유극이 존재한다. 결과적으로 캔틸레버 끝단은 주기적으로 고정 설치물과 접촉한다. 캔틸레버 끝단은 상대적으로 고정되어 있기 때문에, 보통 또는 높은 연마의 질을 갖는 경향이 있는, 전형적으로 FR-4 유리 에폭시 수지나 유사한 비 전도성 물질인, 테스트 설치 물질에 의해 연마된다(abrade). 캔틸레버 끝단은 이 접촉으로부터 거칠어지고 DUT 말단을 더 손상시키는 경향이 있다. 또한, 접촉기 끝단은, 산화 또는 접촉기 끝단에 대한 오염물질의 접착, 또는 양자의 결합에 의해 더러워진다. 청소를 위해 접촉기 끝단에 접근하는 것은 접촉기 끝단이 DUT 및 디바이스 고정 설치물(들)에 대해 가까이 접근해 있어서 어려움이 있다.

작동(actuated) 접촉기 테크닉은, 통상적으로 DUT와 접촉하게 하는 왕복 운동에서, 움직이는 접촉 끝단을 사용한다. 접촉 끝단은 각 테스트 사이클동안에 작동되고, 각 접촉 끝단이 DUT와 접촉할 때까지 이동되고 나서는, 측정 과정동안에 고정되어 있게 된다. 측정 후에, 접촉은 DUT로부터 떨어져 이동되고 고정 판 또는 설치물이 색인되어서, 다음 DUT를 다음 측정을 위한 위치로 가져온다. 작동(actuated) 접촉은, 와이핑 접촉 테크닉과 달리, 테스트되는 디바이스의 말단 단부에 어떤 자국이라도 덜 남기기 위하여 매우 작은 끝단 사이즈로 만들어질 수 있다. 제품 테스트 장비의 높은 작업처리량 때문에, 이 작동 사이클은 매우 높은 속도와 빠른 비율로 수행되어야만 한다. 예를 들어, Palomar Model 3300과 같은 부품 테스트기는 시간당 37,500의 접촉 작동(actuation) 사이클을 요구할 것이고, 시간당 150,000개의 부품을 가동할 것이다. 작동(actuation) 메커니즘에 사용되는 부품들이 30,000,000 사이클을 견딘다면, 부품들은 매 40일마다 교체되어야 할 것이고, 이는 하루 20시간의 기계 가동 시간을 가정한 경우이다. 작동(actuation) 시간은 각 작동(actuation) 지시에 대해 단지 10 마이크로 초이면, 시스템의 작업처리량은 시간당 10,000개의 부품까지 감소될 것이다. 작동(actuated) 접촉은 또한 DUT를 DUT의 고정 판/설치물의 밖으로 밀거나 당길 수 있고, 접촉 끝단은 보다 비싸지는 경향이 있으며, 금으로 도금된 스프링 또는 매우 유연한 와이어 단편과 같이 움직이거나 또는 유연한 전기 전도성 부품을 요구한다.

종래 기술의 캔틸레버 타입 접촉기는 또한 하나의 축에 의해 지지되는 롤러를 포함하는데, 이 축은 차례로 한 쌍의 이격된 플랜지(flange) 사이에서 감싸지고 그 안에서 구름(rolling) 접촉을 형성하기 위하여 오버헤드 축 죔쇠(clamp)에 의해 고정된다. 플랜지는 캔틸레버 아암에 의해 지지되고, 테스트가 진행될 때, 아암과 플랜지는 롤러가 디바이스 말단의 상부에 접촉되는 지점까지 내려간다. DUT는 롤러와 접촉하면서 롤러 밑으로 이동하고, 다른 단부로부터 디바이스를 통과하여 지나는(또는 역으로도 마찬가지임) 테스트 신호는 롤러에 수용되고 축을 통과하여 위로 지나가서, 플랜지로, 그리고 캔틸레버 아암의 원격 단부에 위치한 테스트 디바이스에 전달하기 위해 아암으로 보내진다. 그래서 설계된, 롤러와 DUT 말단사이의 접촉은 3가지 별개의 아래방향 힘의 결과인데, 알아보면: 캔틸레버 스프링 아암의 아래방향 힘, 축 죔쇠의 아래방향 힘, 그리고 롤러의 내부 림에 대한 축의 아래방향의 힘이다. 측정이 시작되면, 이러한 3가지 아래방향 힘은 DUT 말단 표면과 롤러의 외부 표면사이의 접촉을 통한 DUT의 윗방향 힘에 의해 균형을 이룬다.

이러한 롤러의 사용은 고속으로 디바이스를 테스트하는 종래 기술에 대한 일반적인 개선을 유도한 반면에, 3가지 조합된 힘은 종종 DUT 말단에 너무 가혹함을 드러냈고 말단의 표면에 손상을 초래했다. 표면이 손상되면, 디바이스는 더 이상 고급 전자적 환경에서 자신의 전기적 기능을 수행할 수 없게 되고, 다른, 저급용으로 격하된다. 따라서, DUT 말단과 신속한, 양(positive)의 접촉을 제공하는 테스트 접촉기로서, 말단 표면에 손상을 초래할 정도로 아래방향에 양의 힘을 가하지는 않는 테스트 접촉기에 대한 지속적인 요구가 있다.

게다가, 종래 기술의 접촉기는, 몇몇 경우에 있어서는, 동시에 작동되고 네 개 이상으로 이루어진 그룹으로 나란히 놓여져서 네 개의 다른 DUT가 기계의 작업산출량을 높이기 위하여 네 개의 접촉기의 한 세트와 동시에 접촉할 수 있게 한다. 종래 기술은 하나 이상의 롤러가 다른 롤러의 위 또는 아래에 놓여지는 결과를 가져오는 롤러의 레벨에 대한 적절한 제어를 제공하지 못한다. 제일 위의 롤러와 양의 접촉을 보장하기 위하여, 다른 롤러들은 제일 위의 롤러를 포함한 모든 롤러들이 롤러들 각각의 DUT의 말단 표면과 양의 접촉을 하도록 아래로 강하게 압착되어, 별개의 압력들이 다양한 디바이스에서 지지되는 결과를 가져온다. 이러한 압력에서의 차이는 종종 DUT 말단 표면에 대한 손상뿐 아니라 테스트 장비에 대한 잘못된 판독을 야기한다.

본 발명은 자신의 각 표면에 손상이나 자국을 거의 또는 전혀 남기지 않는 다양한 타입의 DUT의 말단에 빠르고 반복적인 전기적 연결을 허용하는 접촉기이다. 본 발명에 따른 전기 접촉기는 종래 기술에 비하여 상당히 진보된 것이다. 이 접촉기는 캔틸레버 타입 첩촉기의 "와이핑하는" 동작 때문에 디바이스의 말단에 있는 납땜 도금에 가해지는 손상을 제거하고, 보다 단순하며, 작동(actuated) 타입 접촉기 보다 더 긴 수명을 갖는다. 이 접촉기는 부품 취급자와 테스트하는 자가, 예를 들어 세라믹 축전기 같은 전기 회로 부품을 가공 및 테스트하는데 특히 유용하다.(여기서 사용된 것처럼 "부품(component)"이라는 용어는 세라믹 축전기 및 본 발명에 의해 접촉될 수 있는 형태를 갖는 다른 어떤 전기 디바이스를 말한다.)

본 발명은 부품 단말과 구름 접촉기에 대한 지지 구조 사이의 전기적 신호 교환(communication)을 제공하는 구름 접촉기로서, DUT의 말단 표면에 걸쳐서 구르기 위해, 두 개의 이격된 측면 벽 사이의 외부 구름 표면과 내부의 중심 구멍을 형성하는 한정된 두께의 원형 롤러를 포함하는 접촉기이다. 롤러보다는 작은 외부 직경을 갖는 한 쌍의 원형 스풀(spool)로서, 각각은 롤러 측면 벽 중의 하나에 인접해서 위치하고 그에 동심원 관계인 스풀이 제공되는데, 거기서 각 스풀은 스풀을 통과하는 지지 축을 위한 중심 구멍을 형성하게 된다. 축 브래킷은 롤러가 부품의 말단 표면에 대하여 회전하고 압착할 수 있도록 하기 위하여 축 브래킷 위의 축 죔쇠를 수용하고 회전 위치에서 축을 지지하도록 맞추어진다. 롤러 표면으로부터 신호를 포착하기 위하여 접선방향 배치에서 스풀의 하나와 접촉하도록 연장되는 적어도 하나의 전도성 브러시가 제공된다. 마지막으로, 신장된 스프링 아암은 축 브래킷과 지지 구조 사이에서 연장되어서, DUT의 말단 표면, 전도성의 브러시를 통해 축 브래킷과 접촉된 롤러 및 스풀 사이의 전기적 경로를 완성하고, 또한 말단 표면에 대하여 롤러를 압착하기 위한 스프링 압력을 제공한다.

종래 기술에서 DUT에 대한 접촉력은 항상 축과 롤러의 내부 림의 전기적 연결 또는 롤러와 DUT의 연결을 위해 요구되는 힘보다 더 큰 반면에, 본 발명에서 DUT에는 롤러의 DUT에 대한 신뢰할 만한 연결에 요구되는 힘만이 가해지게 한다. 본 발명에 대해 내부의 전기적 연결을 위해 요구되는 접촉력, 다시 말해 전도성 브러시의 스풀에 대한 힘은 DUT에 가해지지는 않는다. 게다가, 전도성 브러시는 스풀에 대하여 위로 밀고, 스풀은 차례로 축에 대해 윗 방향으로 롤러를 민다. 이는 축의 하부가 모든 상태에서 롤러의 내부 림의 하부와 접촉하게 하는데, 캔틸레버 아암이 롤러에 대해 아래방향 힘을 가하는지 여부와는 상관없다. 축과 롤러의 내부 림간의 어떤 유극도 그에 의해 제거된다. 이는, 축에 대한 롤러의 내부 림의 맞춤(fit) 상태에서 어떤 "움직임(play)"도 효과적으로 제거되기 때문에, DUT에 대한 롤러 하부의 초기 접촉점을 결정하기 위하여 접촉이 초기에 DUT를 향하여 아래로 이동될 경우에 특히 가치가 있다.

이는 집합된(ganged) 접촉기들에 중요한데, 그것들이 보다 쉽게 정렬되게 하여 새로운 정렬은 가장 높은 롤러와 가장 낮은 롤러 사이의 전체적인 차이를 줄여주어서 앞서 기술된 바대로 나란히 배치된 네 개의 DUT 세트에 대해 더 큰 평균 압력을 제공하기에 그러하다.

따라서, 본 발명의 주목적은 종래 기술에서 보다 더 낮은 압력을 아래에 놓인 DUT 말단 표면에 가하는 접촉기이다. 다른 목적은 보다 긴 시간 주기 동안 사용될 수 있고 반복될 수 있으며, 교체되기 전의 다른 종래 기술의 디바이스들보다 더 많은 DUT를 테스트할 수 있는 접촉기; 종래 기술의 접촉기에 비하여 더 견실히 사용될 수 있고 더 높은 정확도를 나타내는 접촉기; 및, 테스트 기계의 작업처리량 및 산출을 높이도록 복수의 DUT를 테스트할 수 있게 보다 정밀하게 집합될 수 있는 접촉기를 포함한다.

본 발명의 이러한 목적, 그리고 다른 목적은 다음의 명세서, 이에 첨부된 도면을 함께 읽어보면 보다 명확해질 것이다. 발명자가 구하는 보호 범위는 본 명세서를 결론짓는 청구항을 잘 읽어봄으로써 종합될 것이다.

도1은 전형적인 종래 기술의 롤러-와이퍼(wiper) 타입 접촉기의 측단면도.

도2는 본 발명의 접촉기를 구성하는 부품의 일부를 나타내고 있는 본 발명의 바람직한 실시예의 분해도.

도3은 본 발명의 접촉기를 구성하는 부품의 일부를 나타내고 있는 본 발명의 접촉기의 다른 실시예의 분해도.

도4a는 본 발명의 롤러, 스풀 및 브러시에 대한 바람직한 실시예의 측면도.

도4b는 본 발명의 롤러, 스풀 및 브러시에 대한 다른 실시예의 측면도.

도5는 복수의 DUT를 테스트하기 위하여 함께 집합화된 본 발명의 복수의 접촉기에 대한 사시도.

이제 도면으로 돌아오면, 부품들은 번호에 의하여 식별되고 유사한 부품은 6개의 도면을 통해서 유사한 번호로 식별되며, 도1은 롤러(3)의 중심에 형성되고 중심을 넘어 연장되는 중심 구멍(9)을 통과하는 축(7)에 대하여 동심원적 회전을 위해 지지되는 원형의 외부 구름 표면(5)을 구비한 전기 전도성 롤러(3)를 포함하는 롤러 접촉기(1)를 포함해서 이루어진 종래 기술의 접촉기의 형태의 구조를 나타낸다. 롤러(3)는 놋쇠, 강철, 알루미늄과 같은 전기 전도성 재료로 만들어지고 플래티늄, 금, 또는 은과 같은 고 전도성, 비활성 귀금속의 외부 표면을 가질 수 있다. 롤러(3)는 바람직하게는 두개의, 이격된, 상호 평행한 측벽(미도시)에 접촉해서 지나가도록 설계되고 그 사이에서 경계지어지도록 말단의 너비보다 두껍지 않아야 한다. 롤러(3)는 세라믹 접촉기의 경우에 테스트 과정에서 다른 전극으로서 작용하는 하부 지지물(19)의 상부에 위치한 고정판(17)에 고정된, DUT(15)의 상부 말단(13)위를 지나간다(구른다), 실제로, 전기 테스트 신호는 하부 지지물(19)을 통해서 DUT(15)에 인가되고, DUT를 통해 위로 전해져서 말단(13)으로 전해진다. 신호는, 신호를 테스트 디바이스(미도시)에 전달하기 위하여 롤러(3)를 신장된 스프링 아암(27)에 고정하는 롤러 브래킷(25)상에 축(7){그리고 롤러(3)}을 고정하는 한 쌍의 이격된 플랜지(23)(하나만 도시됨)에 형성된 한 쌍의 이격된 축 지지 그루브(21)를 통해서, 롤러(3)의 외부 구름 표면(5)에서 포착되고 축(7)으로 전해진다.

도2, 도3, 도4a 및 도4b에서 볼 수 있듯이, 본 발명은 롤러(3)의 측벽(31a 및 31b)에 인접하게 위치하고, 바람직하게는 그에 접하고, 축(7)상에서 롤러(3)와 회전하도록 맞추어진 상대적으로 얇은 한 쌍의 원형 스풀(29a 및 29b)을 포함한다. 가장 바람직하게는, 스풀(29a 및 29b)은 롤러(3)와 하나의 단일 유닛으로 형성되어서, DUT(15)의 말단 표면(13)으로부터 포착된 전자 신호가 크게 감쇠되지 않고 롤러(3)와 스풀(29a 및 29b)을 통해서 전달된다. 스풀(29a 및 29b)은 롤러(3)보다 작은 외부 직경을 갖고 롤러(3)보다 얇아서, 복수의 롤러(3)가 도5에서 볼 수 있는 것과 같은 나란한 배열을 갖도록 장착되게 한다. 스풀(29a 및 29b)의 주위 또는 외주 표면(35)은 도4a에서 볼 수 있는 바대로 롤러(3)의 외부 구름 표면(5)에 평행하게 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 도4b에서 볼 수 있듯이, 스풀 외주 표면(35)상에 작은 그루브 또는 홈(furrow)이 형성된다. 양 실시예에서, 스풀(29a 및 29b)의 외주 표면(35)은 그 위에 적어도 하나의 브러시와의 접선방향 접촉을 수용하도록 제공된다.

두개의 핑거(finger)를 갖는 축 죔쇠(41)가 제공되는데, 그것은 롤러 브래킷(25)에 대해 죔쇠(41)를 아래로 고정하기 위한 아래 고정(hold-down) 볼트(49)가 그 안을 통하여 지나가도록 하는 구멍(47)을 형성하는 바디(43)를 갖는다. 이격된 핑거(53a 및 53b)는 그루브(21a 및 21b)위에서 연장되고 그루브 안에 축(7)을 유지한다.

적어도 하나, 그러나 바람직하게는 두 개의, 전기 전도성 브러시(59)가 롤러(3)로부터 받은 전기 신호를 수용하고 상기 신호를 브래킷(25)으로 전하기 위하여 브래킷(25)으로부터 밖으로 연장하고 외주 스풀 표면(35)에 접촉한다. 바람직하게는, 도2에서 보는 바대로 한 쌍의 직선 와이어 또는 도3에서 보는 바대로 U자형 브러시 조립체 중 하나의 형태인, 한 쌍의 브러시(59)는 브래킷(25)으로부터 연장하고, 도2 및 도3에서 보는 바대로 브러시 보유자(brush retainer)(61)에 의해 브래킷(25)에 고정되며, 또한 외주 표면(35){평면 또는 홈(37) 중에 하나임}과 접선방향으로 접한다.

전기 전도성이 있고 이격된 제1 및 제2 말단 단부(63a 및 63b)에 의해 한정 되는 신장된 스프링 아암(27)으로서, 롤러 브래킷(25)이 단부(63a)에 형성된 구멍(67)을 통해 수용되고 브래킷(25)의 밑면에서 형성된 나사산 구멍(미도시)에 넣어지는 볼트(65)에 의해 결착되는 스프링 아암(27)이 제공된다. 스프링 아암의 제1 말단 단부(63a)에 결착된 채로, 브래킷(25)은, 신호가, DUT의 말단 단부로부터 롤러(3)에서 포착되고, 스풀(29a 및/또는 29b)로 전달되어 브러시(59)에 의해 더 포착되고, DUT에 의한 롤러(3)의 변형에 대응하여 휘어지기 위하여, 지지 구조(71)로부터 구름 접촉기(1)를 탄성 캔틸레버로 받치기 위한, 지지 구조(71)(도5 참조)에서 조립체로 유지되는 제2 단부(63b)에 스프링 아암(27)을 따라 전달하기 위하여 브래킷(25)으로 전달되도록, 롤러(3), 축(7), 스풀(29a 및 29b), 및 브러시(59)를 작동 가능하게 정렬시킨 채로 유지한다.

도5를 참조하면, 도4a 내지 도4b의 구름 접촉기(1)는 다수의 DUT(미도시)를 동시에 접촉시키기 위해 지지 구조(71)에 병렬로 설치될 수 있다.{이 점에서, 도2 내지 도3에 도시된 단일 접촉기는 다수의 접촉기와 같은 방식으로 지지 구조(71)에 설치되고 맞추어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.} 지지 구조(71)는 도5에 도시되어 있고 테스트 핸들러 지그(test handler jig)(73)(완전하게 도시되지 않음)에 고정된다. 복수의 캔틸레버 구름 접촉기(1)는 지지 구조(71)에서 수평 방향의 제 위치에서 유지된다.

위에 기술된 실시예는 본 발명의 접촉기가 부품의 말단의 하나, 예를 들어 표면 장착 세라믹 축전기의 하나의 단부와 접촉하는 배열에서 사용될 수 있는데, 이때 다른 말단은 고정 접촉에 의해 접촉된다. 그러나, 구름 접촉기는, 테스트 핸 들러의 배열에 따라, 말단의 양자와 접촉하기 위하여 사용될 수 있다. 마찬가지로, 복수의 접촉 모듈은 근접한 두 개의 접촉기가 테스트되는 디바이스의 단일 말단과 접촉할 수 있도록 만들어질 수 있다. 전기 디바이스의 다른 말단은 또한 고정 접촉에 의하거나 또는 역시 한 개 또는 두 개의 구름 접촉에 의하여 접촉될 수 있을 것이다.

앞의 설명과 도면은 전적으로 실시예를 들기 위함이고, 본 발명은 공개된 실시예에 제한되지 않고 여기에서 기술된 본 발명의 범위 내에 들어가는 요소(element)의 어떤 그리고 모든 대체물, 균등물, 변형물 및 재배열을 포함하는 것임을 이해해야 할 것이다. 본 발명은 특정한 실시예를 참조하여 기술되었으나, 당해 기술분야에서 숙련된 자들은 본 발명의 진정한 사상과 범위로부터 벗어남이 없이 본 발명의 기술된 실시예에 대한 다양한 변형물을 만들 수 있을 것이다. 본질적으로 동일한 결과를 얻기 위하여 실질적으로 동일한 방식으로 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 요소와 단계의 결합의 모든 것은 본 발명의 보호범위 내라고 생각된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 자신의 각 표면에 손상이나 자국을 거의 또는 전혀 남기지 않는 다양한 타입의 DUT의 말단에 빠르고 반복적인 전기적 연결을 허용하는 접촉기로서, 캔틸레버 타입 첩촉기의 "와이핑하는" 동작 때문에 디바이스의 말단에 있는 납땜 도금에 가해지는 손상을 제거하고, 보다 단순하며, 작동(actuated) 타입 접촉기 보다 더 긴 수명을 갖기에, 그 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (20)

1. 구름 접촉기(rolling contactor)로서, 소형 전자 시험 디바이스(device under test, DUT)의 전도성 말단 표면과 상기 구름 접촉기에 대한 지지 구조 사이의 전기적 신호 교환(communication)을 제공하는, 구름 접촉기로서,

   a) DUT의 전도성 단말 표면에 걸쳐서 구름으로써 하나 이상의 신호를 이것과 교환하기 위한 한정된 두께의 롤러로서, 롤러 상에 두 개의 이격된 측면 벽 사이의 외부 구름 표면과 내부의 중심 구멍을 형성하는, 전기 전도성의 원형 롤러;

   b) 상기 롤러보다는 작은 외부 직경을 갖는 전기 전도성 원형 스풀(spool)로서, 상기 롤러 측면 벽 중의 하나에 인접하게 위치하여 접촉하고 있으며, 스풀을 통과하는 중심 구멍을 형성하는, 전기 전도성 원형 스풀;

   c) 상기 롤러 및 상기 스풀에 형성되는 상기 중심 구멍을 축 방향으로 통과하도록 맞추어지고 그 구멍을 넘어 연장하는 지지 축;

   d) 상기 롤러 표면이 회전하고 DUT의 말단 표면에 대하여 압착될 수 있도록 하기 위하여, 상기 축 주위로 회전 가능하도록 배열되어 상기 축을 지지하도록 맞추어진, 전기 전도성 축 브래킷;

   e) 상기 스풀의 회전 동안에 상기 스풀과 접선방향으로 접하도록 상기 축 브래킷에서 연장하는, 전기 전도성 브러시;

   f) 상기 축 브래킷과 지지 구조 사이에서 연장되는 전기 전도성 신장된 스프링 아암으로서, DUT의 말단 표면, 상기 전도성의 브러시를 통해 상기 축 브래킷과 접촉된 상기 구름 표면 및 상기 스풀 사이의 전기적 경로를 완성하고, 또한 상기 말단 표면에 대하여 상기 롤러를 압착하기 위하여 스프링 압력을 치우치게 하는, 전기 전도성 신장된 스프링 아암;

   을 포함하는, 구름 접촉기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러보다는 작은 외부 직경을 갖는 추가적인 스풀(additional spool)로서, 다른 롤러 측면 벽에 인접하게 접촉해서 위치하고 있으며, 스풀을 통과하는 중심 구멍을 형성하는 추가적인 스풀; 및

   상기 추가적인 스풀의 회전 동안에 상기 추가적인 스풀과 접선방향으로 접촉하도록 상기 축 브래킷에서 연장하는 추가적인 전기 전도성 브러시를 더 포함하는, 구름 접촉기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 원형 롤러는 자신이 접촉하는 DUT의 말단 표면의 너비보다 더 큰 두께를 갖지는 않는, 구름 접촉기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 롤러 표면은 상기 원형 스풀의 외부 표면과 동심원 관계인, 구름 접촉기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러의 상기 두 개의 이격된 측면 벽은 평면이고 상호 평행한, 구름 접촉기.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러의 상기 내부 중심 구멍 및 상기 원형 스풀의 상기 내부 중심 구멍은 상기 롤러의 상기 외부 표면과 상기 스풀의 외부 표면이 동심원적으로 배열되도록 상기 축에 정렬되는, 구름 접촉기.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러 표면으로부터 상기 롤러를 통과하여 지나가는 전기 신호를 추출하기 위하여 상기 전기 전도성 브러시를 미끄러질 수 있게 수용하는, 상기 원형 롤러의 상기 외부 구름 표면에 평행하게 형성된 평면 외주 표면을 더 포함하는, 구름 접촉기.
8. 제 1 항에 있어서, 각각의 상기 원형 스풀의 외주에 형성되고, 상기 롤러 표면으로부터 상기 롤러를 통과하여 지나가는 전기 신호를 추출하기 위하여 상기 전기 전도성 브러시를 미끄러질 수 있게 수용하는 홈이 형성된 표면을 더 포함하는, 구름 접촉기.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 원형 스풀과 상기 롤러는 하나의 단일 유닛으로 형성되는, 구름 접촉기.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 스풀의 회전 중에 상기 스풀의 각각에 접선방향의 배열로 접촉하기 위하여 상기 축 브래킷으로부터 평행하게 배열되도록 연장하며, 이격되게 배열된, 두 개의 상기 전기 전도성 브러시를 더 포함하는, 구름 접촉기.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 전도성의, 신장된 스프링 아암은 이격되게 배열된 제1 및 제2 말단 단부를 포함하는, 구름 접촉기.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 전기 전도성의, 신장된 스프링 아암의 상기 제1 말단 단부는,

    a) 상기 신장된 스프링 아암의 반대 측면으로부터 직각으로 돌출한 한 쌍의 플랜지;

    b) 한 쌍의 정렬된 그루브로서, 축 단부를 저널링(journaling)하기 위하여 상기 각각의 플랜지에 의해 한정되며, 상기 축은 상기 아암에 수직하게 배치된, 한 쌍의 정렬된 그루브;

    c) 구르는 중에 DUT에 의한 상기 구름 접촉기의 변형에 대응하여 휘어지기 위하여, 지지 구조로부터 상기 구름 접촉기를 탄성 캔틸레버로 받치기 위한 수단을 포함하는, 구름 접촉기.
13. 구름 접촉기(rolling contactor)로서, 부품 단말와 상기 구름 접촉기에 대한 지지 구조 사이의 전기적 신호 교환(communication)을 제공하는, 구름 접촉기로서,

    a) 나란히 배열된 복수의 전기 전도성의 원형 롤러 세트로서, 각각은 한정된 두께를 갖고, 각각은 롤러 상에 두 개의 이격된 측면 벽 사이의 외부 구름 표면과 내부의 중심 구멍을 형성해서, 나란히 배열되는 테스트 디바이스(device under test, DUT)의 전도성 말단 표면에 걸쳐서 구름으로써 DUT와 함께 하나 이상의 신호를 교환하게 하기 위한, 복수의 전기 전도성의 원형 롤러 세트;

    b) 각 롤러를 위한 전기 전도성 원형 스풀로서, 각각의 상기 스풀은 상기 롤러보다는 작은 외부 직경을 갖고, 상기 롤러 측면 벽 중의 하나에 인접하게 접촉해서 위치하고 있으며, 스풀을 통과하는 중심 구멍을 형성하는, 전기 전도성 원형 스풀;

    c) 상기 롤러 및 상기 스풀에 형성되는 상기 중심 구멍을 축 방향으로 통과하도록 맞추어지고 그 구멍을 넘어 연장하는, 각 롤러를 위한 지지 축;

    d) 상기 롤러 표면이 회전하고 DUT의 말단 표면에 대하여 압착될 수 있도록 하기 위하여, 회전 배열의 각 상기 축을 근처에서 지지하기 위하여 맞추어진, 전기 전도성 축 브래킷;

    e) 상기 스풀의 회전 동안에 상기 스풀과 접선방향으로 접촉하도록 상기 각 지지 축 브래킷에서 연장하는, 전기 전도성 브러시;

    f) 상기 각각의 축 브래킷과 지지 구조 사이에서 연장되는 전기 전도성의 신장된 스프링 아암으로서, DUT의 말단 표면, 상기 전도성의 브러시를 통해 상기 축 브래킷과 접촉된 상기 스풀 및 상기 롤러 표면 사이의 전기적 경로를 완성하고, 또한 상기 말단 표면에 대하여 상기 롤러를 압착하기 위하여 스프링 압력을 제공하는, 전기 전도성 신장된 스프링 아암;

    을 포함하는, 구름 접촉기.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 롤러보다는 작은 외부 직경을 갖는 추가적인 스풀(additional spool)로서, 다른 롤러 측면 벽에 인접하게 접촉해서 위치하고 있으며, 스풀을 통과하는 중심 구멍을 형성하는 추가적인 스풀;

    상기 추가적인 스풀의 회전 동안에 상기 추가적인 스풀과 접선방향으로 접촉하도록 상기 축 브래킷에서 연장하는 추가적인 전기 전도성 브러시;

    를 더 포함하는, 구름 접촉기.
15. 제 13 항에 있어서, 상기 원형 롤러는 자신이 접촉하는 DUT의 말단 표면의 너비보다 더 큰 두께를 갖지 않는, 구름 접촉기.
16. 제 13 항에 있어서, 상기 외부 롤러 표면은 상기 원형 스풀의 외부 표면과 동심원 관계인, 구름 접촉기.
17. 제 13 항에 있어서, 각각의 상기 롤러의 상기 두 개의 이격된 측면 벽은 평면이고 상호 평행한, 구름 접촉기.
18. 제 13 항에 있어서, 각각의 상기 롤러의 상기 내부 중심 구멍 및 상기 원형 스풀의 상기 내부 중심 구멍은 상기 롤러의 상기 외부 표면과 상기 스풀의 외부 표 면이 동심원적으로 배열되도록 상기 축에 정렬되는, 구름 접촉기.
19. 제 13 항에 있어서, 각각의 상기 원형 스풀의 외주에 형성되고, 상기 롤러 표면으로부터 상기 롤러를 통과하여 지나가는 전기 신호를 추출하기 위하여 상기 전기 전도성 브러시를 미끄러질 수 있게 수용하는 평면 외주 표면을 더 포함하는, 구름 접촉기.
20. 제 13 항에 있어서, 각각의 상기 원형 스풀의 외주에 형성되고, 상기 롤러 표면으로부터 상기 롤러를 통과하여 지나가는 전기 신호를 추출하기 위하여 상기 전기 전도성 브러시를 미끄러질 수 있게 수용하는 홈(furrow)을 더 포함하는, 구름 접촉기.

Images