TW201837488A - 用於接觸高頻訊號的測試插座和接觸裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種具有用於各自接觸電子訊號或電位之複數個接觸元件的測試插座,與用於各自接觸高頻訊號的至少一接觸裝置。該等複數個接觸元件各自安排在第一網格中。在該第一網格內,在該第一網格之兩個互相正交排列方向之各者中的至少一相鄰接觸元件用一接觸裝置取代。各接觸裝置沿著該等接觸元件的軸向延伸部份平行於該等接觸元件。該至少一接觸裝置在各個情形下與各接觸元件不同。
Description
本發明係有關於一種具有用於各自接觸電子訊號或電位之複數個接觸元件的測試插座,與用於各自接觸高頻訊號的至少一接觸裝置。
為了測試有排列成網格之複數個接觸表面的積體電路,其中,需要有安排在同一個網格中之數個接觸元件的測試插座。該等接觸元件為穿孔接觸式元件(through-hole contacting element),亦即,經由鄰近測試插座之接觸平面的表面從有待測積體電路之接觸表面的接觸平面延伸到測試插座之反面或經由測試插座之反面的接觸元件。特別是,該等接觸元件為銷形接觸元件,亦即,接觸銷。作為積體電路的替代,包括帶有電子產品的印刷電路板或有電子接觸表面的任何其他形式電子總成。通常將積體電路插入測試插座使得該等接觸元件之各者的接觸端牢靠地電氣接觸積體電路的相關表面。各接觸元件的另一端經由所謂的負載板(load board)各自與測量裝置連接。
照例,如果要在待測積體電路的個別接觸表面只測量一個DC或低頻訊號,則接觸只用一個接觸銷通常足夠。另一方面,如果要在積體電路的個別接觸表面測量數個高頻訊號,則需要適合待測高頻訊號之高頻物理的接觸。
美國專利第US 7,173,442 B2號揭示一種用於測試積體電路的測試裝置,用它可在積體電路的個別接觸表面接觸DC或低頻訊號和高頻訊號。在各個情形下,使用用於接觸高頻訊號的共平面帶線(coplanar stripline)。共平面帶線在與待測積體電路之接觸平面平行的平面中。由於共平面帶線在該平面中有一定的延伸部份,它通常大於個別接觸表面的網格間隔,可惜,此一共平面帶線只能在網格的邊緣接觸高頻訊號。
這種情形應予以改善。
在上述背景下,本發明有提供一種測試插座的目標,用它不僅可在待測積體電路的任何接觸表面接觸DC或低頻訊號也可接觸高頻訊號。
達成本發明的此一目標是用具有請求項1之特徵的測試插座,具有請求項18之特徵的接觸裝置,與具有請求項29之特徵的接觸裝置製造方法。
因此,以下提供: 一種具有用於各自接觸電子訊號或電位之複數個接觸元件的測試插座,與用於各自接觸高頻訊號的至少一接觸裝置,其中,該等複數個接觸元件各自安排在一第一網格中且在該第一網格內用各接觸裝置取代在該第一網格之兩個互相正交排列方向之各者中的至少一相鄰接觸元件,其中,各接觸裝置沿著該等接觸元件的軸向延伸部份平行於該等接觸元件,其中,該至少一接觸裝置各自與各接觸元件不同, 一種各自用於接觸高頻訊號的接觸裝置,其具有一外套管,在該外套管中被沿著該軸向引導的一內套管,位於該內套管與在該外套管上的一徑向向內蹼部之間的一彈簧,一高頻電纜連接至該導電內套管的一外導體,配有該高頻電纜之一內導體的一接觸元件,以及該外導體接觸側中與該內套管連接的至少一接觸元件, 一種用於製造各自用於接觸高頻訊號之接觸裝置的方法,其具有下列方法步驟:將連接至一高頻電纜之一外導體的該接觸裝置的一彈簧及一內套管插在該接觸裝置的一外套管中;連接安排在一內導體接觸側上的一接觸元件與該高頻電纜的一內導體;連接安排在該外導體接觸側上的至少一接觸元件與該接觸裝置的一內套管,以及一接觸裝置與該接觸平面對齊以形成該外套管的一軸向邊界。
本發明底下的知識/想法是要提供一種用於接觸高頻訊號的接觸裝置,其係與排列成網格之個別接觸元件的軸向延伸部份平行地配置,最好用它各自接觸DC或低頻訊號。以此方式,不僅在網格的邊緣,也在網格內,可接觸高頻訊號。高頻訊號的接觸因此取決於接觸裝置所達成的最小化程度,使得只要取代一定個數的相鄰接觸元件。位在網格內高頻訊號實際接觸區域與網格最近邊緣之間的數個附加接觸元件因此有利地不會被取代且因此不會像與接觸裝置之接觸平面平行地延伸的配置那樣被犧牲。
相鄰接觸元件將會被在下文稱為第一網格之網格內的接觸裝置取代的個數係取決於達成的最小化程度與接觸類型,例如,同軸接觸或微分或雙軸接觸(twinax contacting)。
從其他附屬項與參考附圖的說明可明白有利的具體實施例及進一步的開發。
應瞭解,上述及下文所解釋的特徵不僅可用在提及的特定組合,也可用在其他組合或單獨使用,而不脫離本發明的範疇。
在不對稱高頻單端訊號的情形下,本發明接觸裝置設計成同軸因而有套管形狀形式與最小的容積。此套管形接觸裝置有在高頻訊號接觸區域中固定以在本發明測試插座中被接觸的外套管。一內套管在該外套管中被沿著該軸向引導。一彈簧位在該內套管與該外套管的一徑向向內蹼部之間,且在該軸向彈性支撐在該外套管中的該內套管。
本發明接觸裝置因此被設計成可與本發明測試插座互換。
經由安排在該外套管面向受測積體電路之端面中的第一通道,該內套管可軸向移動超出該外套管。該內套管在待測積體電路方向的移動受限於該內套管的一徑向向外蹼部與該外套管限制該第一通道的一徑向向內邊界之間的互動。
一高頻電纜連接至該接觸裝置的一外導體電氣及機械地連接至該內套管。在各個情形下,該高頻電纜的至少一內導體連接至安排在本發明接觸裝置之內導體接觸側上的一相關接觸元件。安排在該外導體接觸側上的至少一接觸元件連接至該導電內套管。在內導體接觸側及外導體接觸側上的接觸元件以下被理解為意指以與積體電路上將會被偵測之高頻訊號之相關內導體接觸表面或相關外導體接觸表面接觸之方向定向的接觸元件。
以此方式,形成一接觸裝置,其接觸將會在待測積體電路中被測量之高頻訊號的內導體及外導體接觸表面且供應相關內導體及外導體電位給外出高頻電纜。該內套管在接觸裝置之外套管中的彈性引導使得有可能補償將會在待測積體電路中被測量之高頻訊號的內導體、外導體接觸表面之間的可變距離以及測試插座中的相關接觸裝置。
由於該高頻電纜連接至在該外套管中被彈性引導的該內套管,該高頻電纜與接觸平面之各個距離對應地在該外套管內可動地安裝至該接觸裝置之外套管,從而遵循接觸平面的移動。關於這點,用語「接觸平面」被理解為意指該接觸裝置之內導體、外導體接觸側的接觸元件與將會在積體電路上被測量之高頻訊號的內導體或外導體接觸表面之間發生接觸的平面。
此外,在本發明接觸裝置的此一具體實施例中,儘可能靠近該等接觸元件從而接觸平面地引導該高頻電纜,特別是該高頻電纜的內導體。最後,最小化高頻頻率訊號路徑在受測積體電路與高頻電纜間之間的通道數以改善高頻訊號路徑上的阻抗匹配。
較佳地,複數個接觸元件設在該外導體接觸側上且經設計成有彈性。以此方式,可補償相關外導體接觸表面在積體電路上的個別表面區與在該外導體接觸側上的個別接觸元件之間的距離差異。
特別是,將該等彈性接觸元件形成為有彈簧臂的接觸元件。以此方式,可形成極小的彈性接觸元件以給出用於接觸高頻訊號的最小化接觸裝置。例如,微影電鍍(LIGA)方法可用作帶有彈簧臂之接觸元件的製造技術。
如果提供外導體接觸側的複數個接觸元件,則在一較佳具體實施例中,這些與該等接觸元件是在同一個網格中,亦即,在第一網格中且安排在本發明測試插座中。用於各自接觸電子訊號或電位的個別接觸元件最好也實作成為彈性彈簧接觸銷。
在本發明接觸裝置的第一具體實施例中,該內導體接觸側的接觸元件被設計成為彈性接觸元件,特別是成為有彈簧臂的接觸元件。在本發明接觸裝置的第二具體實施例中,該內導體接觸側的接觸元件被設計成為剛性接觸元件。用安排在該外套管內的彈簧之彈性與該外導體接觸側的彈性彈簧元件之彈性的互動,補償該內導體接觸表面與在積體電路上將會被測量之高頻訊號的外導體接觸表面之間的距離差異以及內導體、外導體接觸側的接觸元件。
本發明接觸裝置的第三具體實施例之形式為該外導體接觸側的單一接觸元件,其具有圓柱形內鑽孔且在接觸方向有彈性。較佳地,該外導體接觸側的單一接觸元件在接觸方向呈環形。
在本發明接觸裝置的第四具體實施例中,本發明接觸裝置在該內導體接觸側上有兩個接觸元件用於偵測待測積體電路上的微分高頻訊號。該內導體接觸側的這兩個接觸元件各自連接至該高頻電纜(即,所謂的雙軸高頻電纜或微分高頻電纜)的相關內導體。
為了最佳可能地最小化該接觸裝置,該高頻電纜為所謂的微同軸電纜,亦即,相較於習知同軸電纜,其形式為有明顯較小之外徑的同軸電纜。因此,可大幅減少該接觸裝置之內、外套管的直徑從而該接觸裝置的徑向廣度(radial extent)。因此,有利地最小化本發明測試插座對於此一最小化接觸裝置的空間要求,亦即,將會被最小化本發明接觸裝置取代的相鄰接觸銷數。
在用於本發明接觸裝置之外部高頻連接的第一變體中,該高頻電纜經由在該外套管中且直接或間接地連接至高頻測量裝置的第二通道被引出該接觸裝置。此第二通道最好在該接觸裝置與接觸平面相反的端面,亦即,在背離待測積體電路的側面上,且受限於設在該外套管上的徑向向內蹼部。
在用於本發明接觸裝置之外部高頻連接的第二變體中,本發明接觸裝置在接觸平面的另一端形成為用於接受插頭連接器的耦接單元。此插頭連接器可附接至直接或間接地連接至高頻計(high-frequency meter)的另一高頻電纜之一端。替換地,此連接器也可附接至在印刷電路板上為較佳的總成,其係使個別接觸元件及本發明個別接觸裝置與本發明測試插座接觸。為此目的,該外套管有一徑向向內蹼部,其在彈簧與用於高頻電纜之接觸建立通道(contacting making passage)的耦接單元之間形成第二通道。該高頻電纜在該耦接單元內延伸覆蓋該耦接單元之縱向延伸部份的一部份。
在用於本發明接觸裝置之外部高頻連接的第三變體中,在本發明接觸裝置中被引導的高頻電纜與在本發明接觸裝置外的一連接器之間發生接觸。為此目的,將用於接觸個別接觸元件及本發明個別接觸裝置的一總成,印刷電路板為較佳,集成於本發明測試插座中。一通道設在此總成內與本發明接觸裝置之縱向延伸部份對齊以用作該連接器的耦接單元。在本發明接觸裝置中被引導之高頻電纜的引導係經由一通道且該外套管在本發明接觸裝置之前端的徑向向內蹼部是在該總成的相關通道中且延伸覆蓋該鑽孔之縱向延伸部份的一部份。
在本發明接觸裝置的第一子變體中,該高頻電纜的內導體突出到該高頻電纜的前端外且被強制或非強制地連接至該內導體接觸側的彈性或剛性接觸元件。
在本發明接觸裝置的第二子變體中,該高頻電纜的內導體相對於該高頻電纜在該高頻電纜之前端的絕緣體軸向變短。在此情形下,該內導體接觸側的接觸元件緊緊地固定至該高頻電纜的絕緣體且與該內導體一起因此被推進該高頻電纜以致於只有該內導體接觸側之接觸元件的上半部從該高頻電纜突出。為了固定該內導體接觸側的接觸元件於該高頻電纜的絕緣體中,該內導體接觸側的接觸元件有至少一徑向向內凹槽,複數個徑向向內凹槽為較佳。這些凹槽與在生產中會熱發泡且進入凹槽的絕緣體材料一起形成軸向連接。
為了製造本發明接觸裝置,將該彈簧及該內套管插入該外套管。一高頻電纜經由在該外套管中的一通道插入該內套管,同時該高頻電纜的外導體連接至該內套管。隨後,將有該高頻電纜之相關內導體之內導體接觸側的至少一接觸元件與該外導體接觸側的至少一接觸元件連接至該內套管。最後,形成該外套管針對該接觸平面的一軸向邊界。
在本發明接觸裝置的第一子變體中,在該內導體連接至該內導體接觸側的接觸元件之前,該高頻電纜的內導體在該高頻電纜之前端被推出該高頻電纜。
在本發明接觸裝置的第二子變體中,連接至該內導體接觸側之接觸元件的內導體被推回到該高頻電纜中同時加熱該高頻電纜的前端,直到只有該內導體接觸側之接觸元件的尖端從該高頻電纜的前端突出。該加熱用來促進連接至該內導體接觸側之接觸元件的內導體插入該高頻電纜,且用於使該高頻電纜的絕緣體材料發泡。該發泡絕緣體材料滲入設在該內導體接觸側之接觸元件中的凹槽從而使內導體接觸側的接觸元件固定於高頻電纜中。在冷卻階段後,在內導體接觸側的接觸元件與高頻訊號之前端的絕緣體之間產生軸向固定連接。
在本發明測試插座的一較佳延伸中,一總成集成於該測試插座中且連接至該等接觸元件的接觸端,彼得位在背離待測積體電路的側面上。為了接觸該等接觸元件的接觸端,此總成有數個相關第一接觸點,彼等係以與由該等個別接觸元件組成之第一網格相同的網格間隔配置。在該總成中,該等第一接觸點實作在相關第二接觸點中,彼等係排列成有大於第一網格之網格間隔之網格間隔的第二網格。以此方式,用例如負載板或一捆電纜的另一模組可容易地接觸被該等個別接觸元件在模組之相關第二接觸點處接觸的DC或低頻訊號。
通常,該等第二接觸點偏離該等第一接觸點,使得利用與測試插座平行的空間十分填滿的彎管(very space-filling bend)更容易引出外出高頻電纜(s)。
若合適,上述改良及開發可按需要互相組合。本發明的其他可能改良、開發及實作也包括與沒有被明確提到之本發明示範具體實施例有關的前述或後述組合。特別是,熟諳此藝者也會添加個別方面作為本發明之各個基本形式的改良或添加。
以下用圖1詳述本發明測試插座1的第一具體實施例,其具有用於接觸高頻訊號的本發明接觸裝置4之第一具體實施例。
本發明測試插座1通常設計成為由塑膠製成的塊狀主體2,其具有排列成特定網格的複數個通道。接觸元件3,接觸銷3為較佳,最好以機械固定的方式安排在這些通道中,其中,後者最好設計成為彈簧接觸銷,如圖2所示。為了各自接觸待測積體電路(未圖示於圖1)的電性接觸表面,個別接觸銷3突出本發明測試插座1之立方形主體2的表面。為了使個別接觸銷3與直接或間接連接至測量裝置的其他訊號線接觸,個別接觸銷3被引導到立方形主體2的反面或突出此反面。這些銷3在待接觸積體電路的相關電性接觸表面各自偵測DC或低頻訊號。
在接觸銷3的此一網格內,在網格的各排列方向毗鄰的若干個銷3各自換成用於接觸通到待測積體電路之相關電性接觸表面之各個高頻訊號的接觸裝置4。
在此情形下,用於接觸高頻訊號的接觸裝置4取代至少一個接觸銷。圖1的兩個接觸裝置4各自取代3*3=9個銷。較佳地,個別接觸裝置4的各個邊緣各自毗鄰接觸銷3或被接觸銷3圍住。替換地,兩個或多個接觸裝置4也可直接互相毗鄰而不插入接觸銷3。最後,接觸裝置4可位在接觸銷3網格的一邊或角落從而只有三邊或兩邊可毗鄰接觸銷3或被接觸銷3圍住。
用於接觸高頻訊號的各接觸裝置4在各個情形下有用於接觸高頻內導體訊號的接觸元件5與用於接觸高頻外導體訊號的至少一接觸元件。在圖1接觸裝置4的第一具體實施例中,例如,提供用於接觸高頻外導體訊號的8個接觸元件61
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這些個別接觸元件5、61
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都在接觸裝置4的第一具體實施例中,然而接觸裝置4被個別設計成為彈性接觸元件以補償在相關外導體接觸點與待接觸積體電路的接觸表面之間可能在各個方向出現的接觸公差(contacting tolerance)。由於接觸元件61
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的尺寸小,這些各自被製造成為帶有彈簧臂的微機械組件,例如使用LIGA技術。
在圖1B有用於接觸高頻訊號之本發明接觸裝置4’之第二具體實施例的本發明測試插座1’之第二具體實施例中,只有用於外導體接觸的接觸元件61
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是彈性的,同時接觸元件5的形式為用於內導體接觸的剛性接觸元件。在此情形下,用以下所述的彈簧元件14在內導體接觸達成公差補償。
在圖1C有用於接觸高頻訊號之接觸裝置4’’之第三具體實施例的本發明測試插座1’’之第三具體實施例中,用於外線接觸的所有個別彈性接觸元件61
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全部換成在接觸方向的單一彈性環形接觸元件6。在接觸裝置中有彈性的此一環形接觸元件6例如可為由有特定濃度之導電粒子包含於其中之彈性體製成的波紋環(corrugated ring)或環形組件。
在圖1D有用於接觸微分高頻訊號之本發明接觸裝置4’’’第四具體實施例的本發明測試插座1’’’之第四具體實施例中,有用於微分高頻訊號之內導體接觸的兩個彈性接觸元件51
及52
,同時,在圖1D的圖示中,例如,提供用於外導體接觸的10個彈性接觸元件61
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以下參考圖2解釋用於接觸高頻訊號的本發明接觸裝置4之第一具體實施例及其通到高頻電纜7的電氣及機械連接:
用於內線接觸的接觸元件5藉助於例如壓合件(press fit)直接與高頻電纜7的內導體8連接。為此目的,內導體8從高頻電纜7引出且經安排成可在高頻電纜7之前端的對面突出。高頻電纜7之內導體8與用於內導體接觸之接觸元件5的焊點也有可能,而不是壓合件。
用於外導體接觸的所有接觸元件61
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都直接電氣及機械地連接至導電內套管9,其中係經由前沿接觸來引導高頻電纜7。用焊點連接個別接觸元件61
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與內套管9為較佳。替換地,可想到螺絲或有壓合件的連接器。
高頻電纜7之外導體10的外徑小於內套管9的內徑,藉此可輕易結合高頻電纜7與內套管9。作為高頻電纜7與內套管9之間的連接技術,可考慮例如焊接的黏結連接,或例如壓接(crimping)的強制或非強制連接(non-positive connection)。在圖2A中,高頻電纜7外導體10與內套管9之間的焊點用粗線圖示。這確保高頻電纜7外導體10與用於外導體接觸的接觸元件61
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之間在內套管9上可牢靠地電氣及機械連接。
在內導體接觸之接觸元件5與高頻電纜7之內導體8之間的內導體接觸區域有一定的軸向延伸部份,內套管9對於高頻電纜7的前端是延伸的而可延伸此接觸區。
在內套管9用作外導體的情形下,為了隔離內套管9的此延伸區與內導體接觸區域,用與高頻電纜7之介電絕緣體11類似的方式,在高頻電纜7前端的內套管9與內導體接觸區之間裝設介電絕緣體元件12。
內套管9只在此延伸部份的前端電氣及機械地連接至用於外導體接觸的個別接觸元件61
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。此設計的特點是介電絕緣體元件12的最短可能軸向延伸部份,其中,使高頻電纜7儘可能靠近接觸平面22從而大幅最小化電氣不連續性(electrical discontinuity)。在此情形下,接觸平面22被理解為意指在接觸裝置4的個別接觸元件5、61
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與待測積體電路的相關電性接觸表面之間的通道。
用於高頻訊號的整個接觸裝置4同樣具有彈性,其方式與接觸銷3類似,以便一方面施加彈簧力至待接觸積體電路的電性接觸表面,以及另一方面補償在接觸方向出現於積體電路的個別電性接觸表面之間的公差。為此目的,內套管7有彈性地安裝於外套管13中。用在位於內套管9前端的徑向向外蹼部(radially outwardly directed web)15與位於外套管13前端的徑向向內蹼部16之間安排在外套管13內的彈簧元件14達成內套管7的彈性安裝。以此方式,接觸裝置4被設計成可用與彈簧接觸銷類似之方式作為用於高頻訊號的彈性接觸組件。
彈簧元件14的接觸力最好沿著整個彈簧接觸路徑與個別彈性接觸元件5、61
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匹配的接觸力。這意謂彈簧元件14的接觸力大約對應至個別彈性接觸元件5、61
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的接觸力總合,或最好等於個別彈性接觸元件5、61
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的接觸力總合。
可使用且包括在本發明中例如氣壓、液壓或彈性體的任何其他技術偏壓機構,而不是彈簧元件14。
內套管9有在積體電路方向的上擋板(upper stop),其係由在內套管9之中央區域的徑向向外蹼部18提供,以及外套管13設在外套管13之另一端面的徑向向內彎壁19。
外套管13的向內彎曲內壁19有以下稱為第一通道32的端側通道32,同時內套管9有可能軸向移動離開外套管13。
在圖2B用於接觸高頻訊號的本發明接觸裝置41
’之第二具體實施例之第一子變體的情形下,高頻電纜7的內導體8引到用於內導體接觸的接觸元件5’。在此情形下,如圖2B所示,經由高頻電纜7的前端引出高頻電纜7的內導體8,亦即,超出外導體10的前端且超出高頻電纜7之介電絕緣體11的前端。經由例如藉助於焊接的合適黏結連接,或經由例如藉助於壓合件的強制及/或非強制連接,從高頻電纜7之前端引出的內導體8直接連接至剛性接觸元件5’。為了機械穩定化高頻電纜7之內導體8與用於內導體接觸之剛性接觸元件5’的連接,附加絕緣體元件12可設在剛性接觸元件5’的鑽孔中且經錨定成可用於內導體接觸。替換地,不過,也有可能免除附加絕緣體元件12。
在用於高頻訊號(未圖示)的接觸裝置之第二具體實施例的第一子變體之另一具體實施例中,引導高頻電纜7的內導體8到接觸平面22而不使用接觸元件5。為了增強高頻電纜7在接觸區中的內導體8,它在接觸區中可加以適當地鍍覆。在此情形下,可引導高頻電纜7的外導體10到個別接觸元件61
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及68
。
在圖2C用於接觸高頻訊號的本發明接觸裝置之第二具體實施例的第二子變體的情形下,不引導高頻電纜7的內導體8到高頻電纜7的前端,反而與高頻電纜7的前端有一定的較短距離。在因此形成於高頻電纜7之介電絕緣體10內的凹部22中,接觸元件5’’固定至內導體接觸。為了固定,用於內導體接觸的接觸元件5’’包含至少一凹槽23,複數個凹槽23為較佳,有高頻電纜7之介電絕緣體10的發泡材料位於其中。為了增強固定,各個個別凹槽23在用於內導體接觸之接觸元件5’’內的深度由於以下事實會增加:用於內導體接觸的實質圓柱形接觸元件5’’在個別凹槽23外的外徑大於與高頻電纜7有關之內導體8的外徑,且在個別凹槽23內小於與高頻電纜7有關之內導體8的外徑。
達成用於內導體接觸之接觸元件5’’在高頻電纜7前端的固定係藉由在高頻電纜7的前端將高頻電纜7的內導體8推出高頻電纜7且藉助於例如焊接與接觸元件5’’適當地連接。隨後,用接上的接觸元件5’’將高頻電纜7的內導體8推回到高頻電纜中,同時加熱高頻電纜8的前端直到只有接觸元件5’’的尖端從高頻電纜8的前端突出。加熱高頻電纜8的端側末端簡化內導體7連接至接觸元件5’’的插入。此外,太陽能電池的絕緣材料通過介電絕緣體10在個別凹槽23附近的加熱發泡進入個別凹槽23且完全填滿這些凹槽23。
在圖2D之本發明接觸裝置4’’的第三具體實施例中,使用用於外部導體接觸的單一接觸元件6。用於外導體接觸的此一接觸元件6有同軸結構,其具有在接觸方向的圓柱形內鑽孔上用於內導體接觸的相關接觸元件5’。在接觸方向環狀地形成用於外導體接觸的的單一接觸元件6為較佳。此外,用於外部導體接觸的單一接觸元件6在接觸方向有彈性。用於外部導體接觸的接觸元件6用例如焊接、上螺絲或壓合件的適當連接技術連接至內套管9的前端。
在圖2E本發明接觸裝置4’’’的第四具體實施例中,為了接觸微分高頻訊號,提供用於接觸內導體的兩個彈性接觸元件51
及52
。用於內導體接觸的這些彈性接觸元件51
及52
各自連接至微分高頻電纜7’的內導體81
及82
。兩個內導體81
及82
在微分高頻電纜7’的外導體10內各自被介電絕緣體111
及112
包圍。微分高頻電纜7’的兩個內導體81
及82
各自被引到相關介電絕緣體111
及112
外且在有用於內導體接觸之相關彈性接觸元件51
及52
的絕緣體元件12內用相關鑽孔電氣連接。用於內導體接觸的彈性接觸元件51
及52
在相關鑽孔內例如用壓合件或上螺絲與絕緣體元件12連接。可使用剛性接觸元件,而不是圖2E用於內導體接觸的彈性接觸元件51
及52
。
在圖3本發明接觸裝置的外部高頻連接之第一變體中,在接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’中被引導的高頻電纜7被引出接觸裝置且直接或間接地連接至高頻測量裝置:
為此目的,高頻電纜7穿過鑽孔,它以下被稱為第二通道17且由在外套管13前端的蹼部16形成,進入接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’的外部空間。在此情形下,高頻電纜7可直接路由到高頻測量裝置,或經由互連的印刷電路板間接路由到高頻計,例如測量配接器總成,或介於其間的配接器或配接器總成。
圖3也圖示總成20,印刷電路板20為較佳,其集成於本發明測試插座1、1’、1’’及1’’’之立方形主體2中或者是直接連接至本發明測試插座1、1’、1’’及1’’’。在彼此以較大之距離配置的相關其他接觸銷21中,此總成20達成彼此以相對較小網格間隔配置的接觸銷3之間的電氣及機械連接。以此方式,在該等其他個別接觸銷21的末端可用較易實作的負載卡(loadcard)拾取DC電壓及低頻訊號。
也可看到,用於接觸高頻訊號的本發明接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’相對於接觸銷3的縱向廣度(longitudinal extent)是延伸的且穿過總成20的鑽孔26。總成20實現個別接觸銷21與從個別鑽孔26出來用於接觸高頻訊號之接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’的空間分離。以此方式可達成需要一定空間的重定向,亦即,個別高頻電纜7有一定角度的彎曲,90度角為較佳。
在由以相對較小網格間隔排列之接觸銷3組成的網格內,個別接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’各自接觸高頻訊號且高頻電纜7被電氣及機械地引導而與個別接觸銷3平行,亦即,在接觸方向。特別是,個別接觸裝置4與相關高頻電纜7被定向成可沿著接觸銷3與個別接觸銷3平行的整個軸向廣度。
除了圖3的解決方案外,也可想到沒有總成20的具體實施例。也可想到免除其他接觸銷21的具體實施例。
由於小網格間隔在十分之一毫米的範圍中,各個高頻電纜7相應地適合在彼等的橫截面延伸部份中。如果同軸電纜用作高頻電纜7,由於網格間隔小,則使用所謂的微同軸電纜,亦即,有小電纜橫截面的同軸電纜。
在圖4A及4B之外部高頻連接的第二變體中,在本發明接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’中被引導的高頻電纜7經由外高頻電纜機械及電氣地連接至連接器的一端連接到外高頻電纜:
為此目的,在接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’中,高頻電纜7也被引導穿過第二通道17,其係由在接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’之外部空間中位在外套管13前端的蹼部16形成。各接觸銷3與本發明測試插座1、1’、1’’及1’’’的各接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’在立方形主體2的表面24結尾,表面24與立方形主體2的一表面25相反,表面25緊鄰本發明接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’有待測積體電路的接觸平面22。總成20,印刷電路板20為較佳,直接鄰接平行六面體2的此表面25,其實現擴大個別接觸銷3的網格間隔。
在此總成20中,提供與本發明接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’之縱向延伸部份對齊的通道26。在此通道26中,從接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’引出的高頻電纜7延伸覆蓋通道26之縱向延伸部份的一部份。在此情形下,高頻電纜7的內導體8另外稍微比介電絕緣體11及高頻電纜7的外導體10長。通道26的尺寸因此經製作成可用作用於接受連接器27扣接於另一高頻電纜7’之端面末端的耦接元件。
在用作圖4B總成20之耦接元件通道26的連接器27處於插上狀態時,連接器27的前端最好抵靠接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’的前端。如圖4A及圖4B所示,從接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’引出的高頻電纜7經由卡扣連接(snap connection)機械地連接至插頭連接器27,從而經由內、外傳導導體電氣接觸至高頻電纜7’。以連接器27結尾的高頻電纜7’直接通到高頻計或互連的電路板,例如測量配接器總成,或通到介於其間的配接器或配接器總成。
為了便於從總成20的通道26移除以連接器27結尾的高頻電纜7’,通道26在輸出側的直徑在特定的縱向延伸部份是遞增的。
作為扣接於另一高頻電纜7’之一端的連接器27替代例,也有可能使連接器29(所謂印刷電路板連接器)連接至總成20’,最好連接至印刷電路板20’,用作總成20的耦接元件通道26,如以下在說明圖5A及圖5B時所述。
在圖5A及圖5B外部高頻連接的第三變體中,在接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’中被引導的高頻電纜7與裝上總成(印刷電路板為較佳)的插頭連接器電氣及機械地連接。
為此目的,在接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’內被引導的高頻電纜7在接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’之外部空間中也被引導穿過外套管13之蹼部16的第二通道17。本發明測試插座1、1’、1’’及1’’’之各接觸銷3與各接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’的縱向延伸部份類似處於未接觸狀態之外部高頻連接的第二變體。與外部高頻連接的第二變體相比,外套管13的蹼部16不附接至接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’的前端,反而在接觸元件5、51
、52
、5’、5’’、61
、62
、63
、64
、65
、66
、67
、68
、69
及610
的方向偏離一定距離。在蹼部16與外套管13前端之間的區域經形成且尺寸經製作成可用作接受連接器29的耦接元件。
從接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’引出的高頻電纜7延伸覆蓋蹼部16與外套管13前端之距離的一部份。在此情形下,高頻電纜7的內導體8也稍微比介電絕緣體11及高頻電纜7的外導體10長。在外套管13前端形成的耦接元件尺寸經製作成,裝在總成20’(電路板20’為較佳)之反面30上的連接器29在內、外導體側上可牢靠地機械及電氣連接,如圖5B所示,總成20’係與從接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’出來之本發明高頻電纜7處於插入狀態。此外,在插上時,連接器29最好抵靠本發明接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’的外套管之蹼部16。
連接器29在內、外導體側上與高頻連接作用於總成20’表面30的對應接觸表面電氣及機械地連接。在連接器29處於插入狀態時,接觸表面28同樣與各自在適當位置作用於總成20’表面30的相關個別銷3接觸。
作為電氣及機械地連接至總成20’之連接器29的替代例,如圖4A及圖4B的頂部所示,附接至另一高頻電纜7’的連接器27在本發明接觸裝置的前端中也可具體化成為耦接元件4、41
’、42
’、4’’及4’’’。
最後,應指出的是,在排列成網格以接觸電子訊號或電位之個別接觸銷3的區域中的測試插座1、1’、1’’及1’’’和用於接觸高頻訊號的各個毗鄰接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’視需要可具有調節空氣管道31用於冷卻或加熱個別接觸銷3及個別接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’。
用於接觸高頻訊號的接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’之具體實施例且被總結性地予以描述的優點在於:可個別製造用於接觸來自相關本發明測試插座1、1’、1’’及1’’’之高頻訊號的各接觸裝置,且在有差錯的情形下,可互換。
最後,以下用圖6的流程圖詳細解釋用於製造本發明接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’的本發明方法。
在第一方法步驟S10中,彈簧元件14與內套管9可插入接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’的外套管13。隨後,高頻電纜7插穿在接觸裝置4、41
’、42
’、4’’及4’’’之蹼部16中的第二通道17以及在內套管9之內區中的相關外套管13。高頻電纜7的外導體10連接至內套管9要麼用例如藉助於焊接的黏結連接方法,要麼用例如藉由壓接的強制及/或非強制連接方法。
在下一個方法步驟S20中,內導體接觸側接觸元件5用適當的連接方法連接至高頻電纜7的內導體8或有高頻電纜7之相關內導體81
及82
的內導體接觸側之兩個接觸元件51
及52
。
在第一具體實施例的情形下,本發明接觸裝置4、41
’、4’’及4’’’的第二具體實施例之第一子變體、第三具體實施例及第四具體實施例相對於高頻電纜7的前端變成高頻電纜7的內導體8,它被引出且用例如藉助於焊接的黏結接合法,或用例如藉助於壓合件的強制及/或非強制連接方法,與內導體接觸側的接觸元件5或51
及52
連接,用於實作牢靠的電氣接觸。
在本發明接觸裝置42
’的第二具體實施例之第二子變體的情形下,高頻電纜7的內導體8為高頻電纜7的內導體8,它也在高頻電纜7之前端對面引出且用例如焊接的材料連接方法或用例如壓合件的強制及/或非強制連接方法連接至內導體接觸側的接觸元件5或51
及52
,用於實作牢靠的電氣接觸。
隨後,加熱高頻電纜7的前端一段時間。在加熱階段期間,高頻電纜8的內導體8被推回到有內導體接觸側之接觸元件5’’扣接於它的高頻電纜7中,直到只有內導體接觸側之接觸元件5’’的某一區域從高頻電纜7的前端突出。加熱有助於此移動且使介電絕緣體11的絕緣材料發泡而滲入在內導體接觸側之接觸元件5’’的凹槽23內原先是空的空隙。如果凹槽23內的間隙完全填滿絕緣材料,可調整該加熱過程。在冷卻階段後,內導體接觸側的接觸元件5’’在高頻電纜7中被緊緊地固定。
在後續的方法步驟S30中,用例如藉助於焊接的黏結方式,或者是用例如藉助於壓合件的強制或非強制方式,將外導體接觸側的個別接觸元件61
、62
、63
、64
、65
、66
、67
、68
、69
及610
連接至本發明接觸裝置4、41
’、4’’及4’’’的的內套管9。
在後續的製程步驟S40中,使本發明接觸裝置4、41
’、4’’及4’’’的外套管9在待測積體電路的方向移動,亦即,在接觸平面22的方向。為此目的,用藉助於冷成形(cold forming),例如藉助於彎曲(bending),在外套管9的前端形成徑向向內或向內彎曲蹼部19。
將根據本發明製成的接觸裝置4、41
’、4’’及4’’’放進在相關本發明測試插座1、1’、1’’及1’’’內有適當尺寸的鑽孔,例如用在鄰近位置且取向與安排在網格中之個別接觸銷3平行的壓合件。
儘管以上已參考數個較佳具體實施例充分地描述本發明,然而本發明不受限於該等具體實施例且可用各種方式修改。
1、1’、1’’、1’’’‧‧‧測試插座
2‧‧‧塊狀主體/立方形主體/平行六面體
3‧‧‧接觸元件/接觸銷
4、41’、42’、4’’、4’’’‧‧‧接觸裝置
5、51、52、5’、5’’‧‧‧內導體接觸側的接觸元件
61、62、63、64、65、66、67、68、69、610‧‧‧外導體接觸側的接觸元件
7、7’‧‧‧高頻電纜
8、81、82‧‧‧高頻電纜的內導體
9‧‧‧內套管
10‧‧‧高頻電纜的外導體
11、111、112‧‧‧高頻電纜的介電絕緣體
12‧‧‧(附加)絕緣體元件
13‧‧‧外套管
14‧‧‧彈簧元件
15‧‧‧內套管的蹼部
16‧‧‧外套管的蹼部
17‧‧‧第二通道
18‧‧‧內套管的蹼部
19‧‧‧向內彎曲內壁/徑向向內彎壁
20、20’‧‧‧總成
21‧‧‧附加接觸銷
22‧‧‧接觸平面/凹部
23‧‧‧凹槽
24‧‧‧表面
25‧‧‧表面
26‧‧‧總成20的(耦接元件)通道/鑽孔
27‧‧‧高頻電纜連接器
28‧‧‧總成的接觸表面
29‧‧‧總成上的連接器
30‧‧‧總成的表面
31‧‧‧空氣管道
32‧‧‧端側通道/第一通道
將參考示意圖示於附圖的數個示範具體實施例更詳細地解釋本發明,其中: 圖1A的立體圖圖示本發明測試插座,其具有各自用於高頻訊號的本發明接觸裝置之第一具體實施例, 圖1B的立體圖圖示本發明測試插座,其具有各自用於高頻訊號的本發明接觸裝置之第二具體實施例, 圖1C的立體圖圖示本發明測試插座,其具有各自用於高頻訊號的本發明接觸裝置之第三具體實施例, 圖1D的立體圖圖示本發明測試插座,其具有各自用於高頻訊號的本發明接觸裝置之第四具體實施例, 圖2A的橫截面圖圖示在本發明測試插座中各自用於高頻訊號的本發明接觸裝置之第一具體實施例, 圖2B的橫截面圖圖示在本發明測試插座中用於微分高頻訊號的接觸裝置之第二具體實施例之第一子變體, 圖2C的橫截面圖圖示在本發明測試插座中用於高頻訊號的接觸裝置之第二具體實施例之第二子變體, 圖2D的橫截面圖圖示在本發明測試插座中用於高頻訊號的本發明接觸裝置之第三具體實施例, 圖2E的橫截面圖圖示在本發明測試插座中用於高頻訊號的本發明接觸裝置之第四具體實施例, 圖3的橫截面圖圖示本發明測試插座,其具有通到本發明接觸裝置的外部高頻連接之第一變體, 圖4A的橫截面圖圖示本發明測試插座,其中本發明接觸裝置處於未插上外部高頻連接之第二變體的狀態, 圖4B的橫截面圖圖示本發明測試插座,其中本發明接觸裝置處於插上外部高頻連接之第二變體的狀態, 圖5A的橫截面圖圖示本發明測試插座,其中本發明接觸裝置處於未插上外部高頻連接之第三變體的狀態, 圖5B的橫截面圖圖示本發明測試插座,其中本發明接觸裝置處於插上外部高頻連接之第三變體的狀態,與 圖6的流程圖圖示用於製造本發明接觸裝置的本發明方法。
附圖旨在供進一步了解本發明的具體實施例。彼等係圖示具體實施例,且與說明一起,用來解釋本發明的原理及概念。參考附圖可明白其他的具體實施例及被聲稱的許多優點。圖中的元件彼此不一定按照比例來圖示。
圖中功能相同及作用相同的元件、特徵及組件用相同的元件符號表示,除非另有說明。
以下會連貫徹底地描述該等附圖。
Claims (31)
- 一種測試插座,其具有各自用於接觸一電子訊號或一電位的複數個接觸元件,與各自用於接觸一高頻訊號的至少一接觸裝置,其中,該等複數個接觸元件各自安排在一第一網格中且在該第一網格內用各接觸裝置取代在該第一網格之兩個互相正交排列方向之各者中的至少一相鄰接觸元件,其中,各接觸裝置沿著該等接觸元件的軸向延伸部份平行於該等接觸元件,其中,該至少一接觸裝置與各接觸元件不同。
- 如請求項1之測試插座, 其特徵在於: 各接觸裝置各自呈套管形。
- 如請求項2之測試插座, 其特徵在於: 各套管形接觸裝置各自連接至一相關高頻電纜,其中,在各個套管形接觸裝置內各自引導該相關高頻電纜。
- 如請求項3之測試插座, 其特徵在於: 各套管形接觸裝置各自包含固定於該測試插座中的一外套管,與在該外套管中的一內套管,其中,該內套管通過設在該外套管之一端面上的一第一通道經由該外套管在該軸向可彈性活動。
- 如請求項4之測試插座, 其特徵在於: 該相關高頻電纜的一外導體連接至該導電內套管。
- 如請求項4或5之測試插座, 其特徵在於: 該相關高頻電纜通過設在該外套管中的一第二通道被引導出該外套管。
- 如請求項6之測試插座, 其特徵在於: 該套管形接觸裝置連接於該外套管之一蹼部中的該第二通道與該外套管的一前端之間作為用於接受一連接器的耦接元件。
- 如請求項4至7中之任一項的測試插座, 其特徵在於: 該內導體接觸側的至少一接觸元件設有該高頻電纜的一內導體,以及該外導體接觸側的至少一接觸元件連接至該內套管。
- 如請求項8之測試插座, 其特徵在於: 該接觸裝置具有該外導體接觸側的複數個彈性接觸元件。
- 如請求項9之測試插座, 其特徵在於: 該外導體接觸側的該等彈性接觸元件安排在有一彈簧臂的該等第一網格接觸元件中。
- 如請求項8之測試插座, 其特徵在於: 該接觸裝置具有一外導體接觸側的一接觸元件,其在該接觸方向有彈性與一圓柱形鑽孔。
- 如請求項8之測試插座, 其特徵在於: 該接觸裝置具有一內導體接觸側的一彈性接觸元件。
- 如請求項8之測試插座, 其特徵在於: 該接觸裝置具有該內導體接觸側的一剛性接觸元件。
- 如請求項8至13中之任一項的測試插座, 其特徵在於: 該內套管連接至該外導體接觸側的該至少一接觸元件。
- 如請求項8至14中之任一項的測試插座, 其特徵在於: 該高頻電纜的至少一內導體連接至該內導體接觸側的各個指配接觸元件。
- 如請求項15之測試插座, 其特徵在於: 該高頻電纜的該至少一內導體從該高頻電纜的一前端突出。
- 如請求項1至16中之任一項的測試插座, 其特徵在於: 各自用於接觸一電子訊號或一電位的各接觸元件連接至在一總成上的一相關第一接觸點,其中安排在該第一網格中的該等第一接觸點被各自安排在一第二網格中的數個相關第二接觸點所取代,其中,該等第二接觸點的網格距離相對於該等第一接觸點的網格距離是增加的。
- 一種用於各自接觸高頻訊號的接觸裝置,其具有一外套管、在該外套管中被沿著該軸向引導的一內套管、位於該內套管與在該外套管上的一徑向向內蹼部之間的一彈簧元件、連接至一高頻電纜之一連接外導體之該導電內套管的一外導體、該內導體接觸側中連接至該高頻電纜之一內導體的至少一接觸元件、以及該外導體接觸側中與該內套管連接的至少一接觸元件。
- 如請求項18之接觸裝置, 其特徵在於: 該內套管通過設在該外套管之一端面上的一第一通道可在該軸向移動超出該外套管,其中,該內套管移動通過該內套管的一徑向向外蹼部,且其中,一第一通道以該外套管的一徑向向內軸向邊界為界。
- 如請求項18或19之接觸裝置, 其特徵在於: 該外導體接觸側的該至少一接觸元件各自為有一彈簧臂的一彈性接觸元件。
- 如請求項18或19之接觸裝置, 其特徵在於: 該外導體接觸側的該至少一接觸元件為在該接觸方向有一圓柱形鑽孔且有彈性的一接觸元件。
- 如請求項18至21中之任一項的接觸裝置, 其特徵在於: 該內導體接觸側的該至少一接觸元件為一彈性接觸元件。
- 如請求項18至21中之任一項的接觸裝置, 其特徵在於: 該內導體接觸側的該至少一接觸元件為一剛性接觸元件。
- 如請求項22或23之接觸裝置, 其特徵在於: 該高頻電纜的該至少一內導體從該高頻電纜的一前端突出。
- 如請求項22或23之接觸裝置, 其特徵在於: 在該內導體接觸側的該至少一接觸元件連接至該內導體且插入在該高頻電纜之該相關絕緣體中的一凹部時,該高頻電纜的該至少一內導體對於該高頻電纜的一相關絕緣體軸向向後移位。
- 如請求項25之接觸裝置, 其特徵在於: 該接觸元件具有供該相關絕緣體之一絕緣體材料插入的至少一凹槽。
- 如請求項19至26中之任一項的接觸裝置, 其特徵在於: 該高頻電纜通過設在該外套管中的一第二通道被引出該外套管。
- 如請求項27之接觸裝置, 其特徵在於: 該套管形接觸裝置經形成為用於接受在該第二通道與一端面之間之一連接器的一耦接元件。
- 一種用於製造如請求項18至28中之任一項所述用於各自接觸高頻訊號之接觸裝置的方法,其具有下列方法步驟: 將連接至一高頻電纜之一外導體的該接觸裝置的一彈簧元件及一內套管插在該接觸裝置的一外套管中, 將該內導體接觸側的至少一接觸元件連接至該高頻電纜的一相關內導體, 將一外導體接觸側的至少一接觸元件連接至該接觸裝置的一內套管,且 形成該接觸裝置之該外套管面向一待測積體電路的一軸向邊界。
- 如請求項29之方法, 其特徵在於: 將一內導體接觸側的該至少一接觸元件連接至該高頻電纜之該相關內導體的步驟包含下列方法步驟: 在該高頻電纜的一前端,從該高頻電纜的一相關絕緣體軸向引出該高頻電纜之該至少一內導體, 將該內導體接觸側之該至少一接觸元件連接至該高頻電纜之該相關內導體,且加熱該高頻電纜之該前端歷經一定的時間且使該高頻電纜之該至少一內導體與該內導體接觸側之各個連接接觸元件在該高頻電纜中軸向移位。
- 如請求項29之方法, 其特徵在於: 將該內導體接觸側的該至少一接觸元件連接至該高頻電纜之該相關內導體的步驟包含下列方法步驟: 在該高頻電纜的一前端,從該高頻電纜的一相關絕緣體軸向引出該高頻電纜之該至少一內導體,且 將該內導體接觸側之該至少一接觸元件連接至該高頻電纜之該相關內導體。
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