TWI503553B

TWI503553B - 用於微電路測試器的導電開爾文接觸件

Info

Publication number: TWI503553B
Application number: TW100137922A
Authority: TW
Inventors: Joel N Erdman; Jeffrey C Sherry; Gary W Michalko
Original assignee: Johnstech Int Corp
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2015-10-11
Also published as: TW201317582A

Description

用於微電路測試器的導電開爾文接觸件

發明領域

本發明針對的是用於測試微電路的設備。

發明背景

隨著微電路持續演進得更小並且更加複雜，測試微電路的測試裝備也在演進。現在正努力改進微電路測試裝備，所述改進導致提高可靠性、增加輸送量並且/或者減少開銷。

把有缺陷的微電路安放到電路板上的代價相對較高。安裝通常涉及將微電路焊接到電路板上。一旦被安放在電路板上之後，移除微電路就成為問題，這是因為第二次熔化焊料的行為就會毀壞電路板。因此，如果微電路存在缺陷，則電路板本身也可能被毀壞，這意味著此時附加到電路板上的所有價值都已喪失。出於所有這些原因，通常在安裝到電路板上之前對微電路進行測試。

必須測試每一個微電路，從而識別出所有存在缺陷的器件，但是不能錯誤地將良好的器件識別為存在缺陷。任何一種錯誤如果頻繁發生的話都會大大增加電路板製造工藝的總體成本，並且可能會增加對於被錯誤地識別為有缺陷器件的器件的重新測試成本。

微電路測試裝備本身非常複雜。首先，測試裝備必須與每一個緊密間隔的微電路接觸件進行精確並且低電阻的非破壞性臨時電接觸。由於微電路接觸件及其之間的間隔尺寸較小，所以在進行接觸時的即使很小的誤差也將導致不正確的連接。而連接到失准的或者在其他方面不正確的微電路將會導致測試裝備把待測器件(DUT)識別為存在缺陷，儘管導致這一錯誤的原因是測試裝備與DUT之間的存在缺陷的電連接，而不是DUT本身中的缺陷。

微電路測試裝備中的另一個問題出現在自動化測試中。測試裝備可以每分鐘測試100個器件或者甚至更多。測試的數目眾多導致在測試期間與微電路端子進行電連接的測試器接觸件上的磨損。這種磨損會導致從測試器接觸件和DUT端子脫落導電碎片，其會污染測試裝備以及DUT本身。

所述碎片最終會導致測試期間的電連接變差並且導致表明DUT存在缺陷的錯誤指示。除非從微電路中去除所述碎片，否則黏附到微電路上的碎片可能會導致套件故障。去除碎片又會增加成本並且在微電路本身當中引入另一個缺陷來源。

此外還存在其他考慮因素。性能良好又便宜的測試器接觸件是有利的。使得更換測試器接觸件所需的時間最小化也是合乎期望的，這是因為測試裝備較為昂貴。如果測試裝備長時間離線以進行延長週期的正常維護，則測試一個單獨微電路的成本會增加。

當前使用的測試裝備具有一個測試器接觸件陣列，其類比微電路端子陣列的模式。測試器接觸件陣列在一個精確保持接觸件相對於彼此對準的結構中得到支撐。由一個對準板或板盤將微電路本身與測試接觸件對準。很多時候，對準板是與包裹接觸件的外殼分離開的，這是因為對準板容易磨損並且需要經常更換。測試外殼和對準板被安放在負載板上，負載板具有電連接到測試接觸件的導電焊盤。負載板焊盤連接到在測試裝備電子裝置與測試接觸件之間承載信號和電力的電路路徑。

對於電測試，希望在待測器件上的每一個端子與負載板上的相應電焊盤之間形成臨時電連接。一般來說，焊接並移除由測試臺上的相應電探頭接觸的微電路上的每一個電端子的做法是不切實際的。取代焊接並移除每一個端子，測試器可以採用設置成一定模式的一系列導電接觸件，其中所述模式對應於待測器件上的端子和負載板上的電焊盤。當施力令待測器件與測試器接觸時，所述接觸件完成各個待測器件接觸件與相應的負載板焊盤之間的電路。在測試之後，當釋放待測器件時，所述端子與接觸件分離，並且電路被斷開。

本申請是針對這些接觸件的改進的。

存在一種被稱作“開爾文(Kelvin)”測試的測試類型，其測量待測器件上的兩個端子之間的電阻。基本上來說，開爾文測試涉及到強制一個電流在兩個端子之間流動，從而測量兩個端子之間的電壓差，並且利用歐姆定律匯出所述端子之間的電阻，即由電壓除以電流給出。待測器件上的每一個端子電連接到負載板上的兩個接觸件及其相關的焊盤。兩個焊盤的其中一個提供已知數量的電流。另一個焊盤(被稱作“感測”連接)是充當伏特計的高阻抗連接，其只汲取少量電流。換句話說，經歷開爾文測試的待測器件上的每一個端子同時電連接到負載板上的兩個焊盤，其中一個焊盤提供已知數量的電流，另一個焊盤測量電壓並且與此同時只汲取少量電流。每次對兩個端子進行開爾文測試，從而單次電阻測量使用負載板上的兩個端子和四個接觸焊盤。

在本申請中，可以按照幾種方式來使用形成待測器件與負載板之間的臨時電連接的接觸件。在“標準”測試中，每一個接觸件將待測器件上的特定端子連接到負載板上的特定焊盤，其中端子與焊盤成一對一關聯性。對於這些標準測試，每一個端子精確地對應於一個焊盤，並且每一個焊盤精確地對應於一個端子。在“開爾文”測試中，有兩個接觸件接觸待測器件上的每一個端子，正如前面所描述的那樣。對於這些開爾文測試，待測器件上的每一個端子對應於負載板上的兩個焊盤，並且負載板上的每一個焊盤精確地對應於待測器件上的一個端子。雖然測試方案可以不同，但是不管測試方案如何，接觸件的機械結構和使用實質上是相同的。

所述測試台的許多方面可以從舊有或現有的測試台合併。舉例來說，可以使用來自現有測試系統的許多機械基礎設施和電路，其可以與這裡所公開的導電引腳相相容。下面將列出並概括這樣的現有系統。

在2007年8月30日公開的標題為“Test contact system for testing integrated circuits with packages having an array of signal and power contacts(用於測試其封裝具有信號和電力接觸件陣列的積體電路的測試接觸系統)”的美國專利申請公開號US 2007/0202714 A1中公開了一種示例性微電路測試器，其發明人為Jeffrey C. Sherry，並且將其全文合併在此以作參考。

對於‘714的測試器，順序地測試一系列微電路，其中每一個微電路(或者“待測器件”)被附著到測試台，對其進行電測試並且隨後將其從測試台移除。這樣的測試台的機械和電方面通常是自動化的，從而可以把測試台的輸送量保持得盡可能高。

在‘714中，用於與微電路端子進行臨時電接觸的測試接觸元件包括至少一個韌性耙指，其從絕緣接觸隔膜突出以作為懸樑。所述耙指在其接觸側具有用於接觸微電路端子的導電接觸焊盤。測試接觸元件優選地具有多個耙指，其可以有利地具有餡餅狀設置。在這樣的設置中，每一個耙指至少部分地由隔膜中的兩個徑向指向的溝槽所限定，所述溝槽將每一個耙指與形成測試接觸元件的多個耙指當中的每一個其他耙指機械地分離。

在‘714中，多個測試接觸元件可以形成測試接觸元件陣列，其包括以預定模式設置的測試接觸元件。實質上按照測試接觸元件的預定模式來設置多個連接通路，每一個所述連接通路與其中一個測試接觸元件對準。優選地，由介面隔膜以預定模式支撐所述多個連接通路。可以把許多通路遠離器件接觸區域嵌入在餡餅件中，以便延長使用壽命。可以對分離耙指的溝槽進行電鍍以便產生I形梁，從而防止耙指變形並且也延長使用壽命。

‘714的連接通路可以是具有開放末端的杯狀，其中杯狀通路的開放末端與對準的測試接觸元件接觸。由於從測試裝備載入及卸載DUT而產生的碎片可以穿過測試接觸元件落下，其中杯狀通路收容碎片。

‘714的接觸和介面隔膜可以被用作包括負載板的測試容器的一部分。負載板具有實質上依照測試接觸元件的預定模式的多個連接焊盤。負載板支撐介面隔膜，其中負載板上的每一個連接焊盤實質上與其中一個連接通路對準並且與之電接觸。

在‘714中，器件使用具有保持屬性的非常纖薄的導電鍍覆，其黏附到非常纖薄的不導電絕緣體上。器件的金屬部分提供接觸I/O與負載板之間的多個接觸點或路徑。這一點可以利用電鍍通孔外罩或者利用電鍍穿孔通路來實現，或者利用具有與第二表面(即器件I/O)接觸的第一表面的凸起表面(其可能與彈簧相組合)來實現。器件I/O可以與負載板物理地靠近，從而改進電性能。

常常在安裝之前測試的一種特定類型的微電路具有通常被稱作球柵陣列(BGA)端子設置的封裝或外罩。典型的BGA封裝可以具有平坦矩形塊的形式，其典型的尺寸範圍是在一側有5mm到40mm並且有1mm厚。

典型的微電路具有封閉實際電路的外罩。信號和電力(S&P)端子處在外罩的兩個較大平坦表面的其中之一上。一般來說，端子佔據表面邊沿與任何一個或多個間隔物之間的大部分面積。應當提到的是，在某些情況下，間隔物可以是被密封的晶片或接地焊盤。

每一個端子可以包括一個較小的近似球形的焊球，其牢固地黏附到從內部電路穿透表面的引線，因此被稱作“球柵陣列”。每一個端子和間隔物從表面突出較小距離，其中端子從表面突出的距離長於間隔物。在組裝期間，所有端子都被同時熔化，並且黏附到先前形成在電路板上的被適當定位的導線。

端子本身可以彼此相當靠近。一些端子的中心線間隔可以小至0.25mm，甚至間隔相對較寬的端子仍然可以相距大約1.5mm。相鄰端子之間的間隔常常被稱作“間距”。

除了前面提到的因素之外，BGA微電路測試還涉及到附加的因素。

首先，在與球端子進行臨時接觸時，測試器不應當損壞與電路板接觸的S&P端子表面，這是因為這樣的損壞可能會影響對應於該端子的焊接接點的可靠性。

其次，如果承載信號的導線被保持得較短，則測試處理更加精確。理想的測試接觸設置具有短的信號路徑。

第三，出於環境原因，現今通常用於器件端子的焊料主要是錫。基於錫的焊料合金可能會在外表面上產生導電性很差的氧化物膜。早前的焊料合金包括大量鉛，其不會形成氧化物膜。測試接觸件必須能夠穿透所存在的氧化物膜。

在本領域內當前已知並使用的BGA測試接觸件採用由多個零件構成的彈簧接觸件，其包括彈簧、主體以及頂部和底部插棒。

2003年10月16日公開的標題為“Method of making an electronic contact(用於進行電子接觸的方法)”的美國專利申請公開號US 2003/0192181 A1示出了配備有以規則模式佈置的不平整的微電子接觸件，比如柔性片狀懸臂接觸件。每一處不平整在其遠離接觸件表面的尖部都有尖銳特徵。隨著配對的微電子元件與接觸件接合，掃滑動作(wiping action)使得所述不平整的尖銳特徵刮擦配對元件，從而提供有效的電互連，並且可選地在啟動黏接材料之後在接觸件與配對元件之間提供有效的冶金黏接。

根據2004年10月14日公開的標題為“Test interconnect for bumped semiconductor components and method of fabrication(用於凸起半導體元件的測試互連及製造方法)”的美國專利申請公開號US 2004/0201390 A1，用於測試半導體元件的互連包括基板以及用於與所述元件上的凸起接觸件進行臨時電連接的基板上的接觸件。每一個接觸件包括凹陷和懸置在所述凹陷上方的引線模式，其被配置成與凸起接觸件電接合。所述引線被適配成在凹陷內的z方向上移動，以便容許凸起接觸件的高度和平面性的變化。此外，所述引線可以包括用於穿透凸起接觸件的突出、用於防止黏接到凸起接觸件的非黏接外層以及匹配凸起接觸件的拓撲的彎曲形狀。可以通過在基板上形成模製金屬層、通過把其上具有引線的聚合物基板附著到所述基板上或者通過蝕刻所述基板以形成導電梁而形成所述引線。

根據2001年6月12日授予Fukasawa等人的標題為“Semiconductor inspection apparatus and inspection method using the apparatus(半導體檢查設備以及利用所述設備的檢查方法)”的美國專利申請號US 6,246,249 B1，一種半導體檢查設備對具有球形連接端子的待檢器件執行測試。該設備包括形成在支援膜上的導體層。所述導體層具有連接部分。所述球形連接端子連接到該連接部分。至少所述連接部分的形狀是可改變的。所述設備還包括由可彈性形變的絕緣材料製成的振動吸收構件，以便至少支撐連接部分。該發明的用於與微電路端子進行臨時電接觸的測試接觸元件包括從絕緣接觸隔膜突出以作為懸樑的至少一個韌性耙指。所述耙指在其接觸側具有用於接觸微電路端子的導電接觸焊盤。

在1998年9月22日授予Fjelstad等人的標題為“Microelectronic connector for engaging bump leads(用於接合凸起引線的微電子連接器)”的美國專利號5,812,378中，用於微電子裝置的連接器包括薄片狀主體，其具有合乎期望地設置在規則柵格模式中的多個孔洞。每一個孔洞配備有韌性層狀接觸件，比如薄片金屬環，其具有在所述主體的第一主表面的孔洞上方向內延伸的多個突出。連接器主體的第二表面上的端子電連接到所述接觸件。所述連接器可以附著到諸如多層電路板之類的基板上，從而使得連接器的端子電連接到基板內的引線。在其上具有凸起引線的微電子元件可以與所述連接器接合並因而連接到基板，這是通過將凸出引線推進到連接器的孔洞中以便將凸出引線與接觸件接合而實現的。可以對套件進行測試，並且如果發現可以接受的話，則可以將凸出引線永久性地黏接到接觸件。

根據2001年8月9日公開的標題為“Test interconnect for bumped semiconductor components and method of fabrication(用於凸起半導體元件的測試互連及製造方法)”的美國專利申請公開號US 2001/0011907 A1，用於測試半導體元件的互連包括基板以及用於與所述元件上的凸起接觸件進行臨時電接觸的基板上的接觸件。每一個接觸件包括凹陷和懸置在所述凹陷上方的支撐構件，其被配置成與凸起接觸件電接合。所述支撐構件在形成於基板表面上的螺旋引線上懸掛在所述凹陷上方。螺旋引線允許支撐構件在凹陷內的z方向上移動，以便容許凸起接觸件的高度和平面性的變化。此外，所述螺旋引線相對於凸起接觸件扭轉支撐構件，以便於穿透其上的氧化物層。可以通過把其上具有引線的聚合物基板附著到所述基板上或者通過在基板上形成模制金屬層而形成螺旋引線。在一個替換實施例的接觸件中，支撐構件在升起的彈簧節段引線上被懸掛在基板表面上方。

考慮一個製造出來是為了併入到較大系統的電子晶片。在使用時，該晶片通過一系列的接觸件或端子將器件與較大系統電連接。例如，電子晶片上的接觸件可以插入到電腦上相應的插口中，從而計算機電路可以以預定的方式與晶片電路電連接。這種晶片的一個例子可以是用於電腦的記憶體或處理器，它們每個都可以插入到與該晶片進行一個或多個電連接的特定插槽或插口中。

非常希望在發貨之前或者在將它們安裝到其他系統中之前測試這些晶片。這種元件級的測試可以說明診斷製造工藝中的問題，並且對於引入該晶片的系統可以說明改進系統級的產出。因此，以及開發出了複雜的測試系統來確保晶片中的電路按照設計執行。將晶片附接到測試器上作為“待測器件”加以測試，然後從測試器上取下來。一般情況下，希望盡可能快地進行安裝、測試和取下，從而使得測試器的輸送量盡可能的高。

測試系統通過與晶片的最終應用中將會用於連接該晶片的接觸件或端子相同的接觸件或端子訪問晶片電路。結果，對於執行測試的測試系統會有一些一般性要求。一般來說，測試器應當與各種接觸件或端子建立電接觸，從而接觸件不會遭到損壞，並且從而與每一個接觸件進行可靠的電連接。

大多數這種類型的測試器使用晶片I/O接觸件與測試器接觸件之間的機械接觸，而不是焊接和解除焊接或者某些其他的附接方法。在將晶片附接到檢測器上時，將會使晶片上的每一個接觸件與測試器上的相應的焊盤機械和電氣接觸。在測試之後，將晶片從測試器上取下，並且斷開機械和電氣接觸。

一般來說，非常希望晶片和測試器在附接、測試和取下過程中都經受盡可能小的損傷。可以將測試器上的焊盤佈局設計為能夠減小對晶片接觸件的磨損或損壞或使其最小化。例如，不希望刮擦器件I/O(引線、接觸件、焊盤或焊球)、彎曲或偏轉I/O，或者進行任何可能以任何方式永久改變或損壞I/O的操作。典型地，測試器被設計成使晶片處於盡可能類似於初始狀態的最終狀態。此外，還希望避免或減少對測試器或測試器焊盤造成任何永久性損傷，從而在更換之前，測試器零部件可以持續更長時間。

目前測試器製造商在焊盤佈局上花費了大量的精力。例如，焊盤可以包括以指定的抵抗力接收晶片接觸件的彈簧載入機構。在某些應用中，焊盤可以具有處於彈簧載入力行程範圍的最末端的可選的硬止擋。焊盤佈局的目標是與相應的晶片接觸件建立可靠地電連接，在附接了晶片時該電連接可以盡可能地接近“閉合”電路，而在取下晶片時可以盡可能地接近“斷開”電路。

因為希望盡可能快地測試這些晶片，或者類比它們在較大系統中的實際應用，所以可能需要以非常高的頻率從接觸件驅動和/或接收電信號。當前測試器的測試頻率可以達到40 GHz或更高，並且測試頻率很可能還會隨著未來新一代測試器的出現而增加。

對於低頻測試，比如接近於DC(0 Hz)進行的測試，可以相當簡單地運動電氣性能：在取下晶片時會想要無限高的電阻，而在附接了晶片時想要無限低的電阻。

在較高頻率下，其他電氣屬性開始發揮作用，而不僅僅是電阻。阻抗(或，本質上，作為頻率的函數的電阻)在這些較高頻率下成為電氣性能的更加適當的度量標準。阻抗可以包括相位效應以及振幅效應，並且還可以含有並用算術方法描述電氣路徑上的電阻、電容和電感的效應。一般來說，希望晶片I/O與負載卡上的相應焊盤之間形成的電氣路徑上的接觸電阻足夠低，該接觸電阻低到足以維持50歐姆的目標阻抗，從而測試器本身並不會明顯改變待測晶片的電氣性能。注意，大多數測試裝備都被設計為具有50歐姆的輸入和輸出阻抗。

對於具有很多間距非常小的I/O的當代晶片，模擬器件I/O介面處的電氣和機械性能變得很有幫助。二維或三維的有限元件建模已經變成了很多設計者選用的工具。在某些應用中，一旦為測試器焊盤構造選擇了基本幾何樣式，就對焊盤構造的電氣性能進行類比，然後反復調節具體的尺寸和形狀，直到達到期望的電氣性能。對於這些應用，一旦類比的電氣性能達到了特定的閾值，幾乎是以事後補救的方式來確定機械性能。

發明概要

一種實施方式是一種在具有多個端子的待測器件與具有多個接觸焊盤的負載板之間形成多個臨時機械和電氣連接的裝置，每一個接觸焊盤被橫向地排列成與剛好一個端子相對應，該裝置包括：縱向上與負載板上的接觸焊盤相鄰的橫向指向的電絕緣外殼；多個導電的施力接觸件，這些施力接觸件朝向待測器件延伸穿過外殼上的縱向孔並且可以穿過外殼上的孔受擠壓/偏轉，所述多個施力接觸件中的每一個施力接觸件被橫向排列成與剛好一個端子相對應；以及多個導電的感測接觸件，所述多個感測接觸件中的每一個感測接觸件被橫向排列成與剛好一個施力接觸件和剛好一個端子相對應，多個感測接觸件中的每一個感測接觸件朝著待測器件延伸，接近相應的施力接觸件。多個感測接觸件中的每一個感測接觸件包括固定部分、遠離外殼以鉸接方式延伸的自由部分擴和連接固定部分和自由部分的鉸接部分。鉸接部分橫向與相應的施力接觸件分離。自由部分包括位於其末端的叉形部分，該叉形部分在相應施力接觸件的末端的相對兩側延伸。固定部分的意思是表示，它是沿著接觸件的彎曲受限以致被阻止的那個點。固定部分或點相對於尖端的位置決定了彎度，所有其他的一切都是一樣的。

一種另外的實施方式是一種在具有多個端子的待測器件與具有多個接觸焊盤的負載板之間形成多個臨時機械和電氣連接的裝置，每一個接觸焊盤被橫向地排列成與剛好一個端子相對應，該裝置包括：縱向上與負載板上的接觸焊盤相鄰的橫向指向的電絕緣外殼；多個導電的施力接觸件，這些施力接觸件朝向待測器件延伸穿過外殼上的縱向孔並且可以穿過外殼上的孔受擠壓/偏轉，所述擠壓包括每一個施力接觸件的橫截面的橫向平移，所述多個施力接觸件中的每一個施力接觸件被橫向排列成與剛好一個端子相對應；以及多個導電的感測接觸件，所述多個感測接觸件中的每一個感測接觸件被橫向排列成與剛好一個施力接觸件和剛好一個端子相對應，所述多個感測接觸件中的每一個感測接觸件橫向圍繞著相應的施力接觸件，並且可以沿著外殼水準/橫向滑動，水準/橫向滑動對應於比如第8圖中所示的相應施力接觸件的水準/橫向截面的水準橫向平移。

又一種實施方式是一種在具有多個端子的待測器件與具有多個接觸焊盤的負載板之間形成多個臨時機械和電氣連接的裝置，每一個接觸焊盤被橫向地排列成與剛好一個端子相對應，該裝置包括：縱向上與負載板上的接觸焊盤相鄰的橫向指向的電絕緣外殼；多個導電的施力接觸件，這些施力接觸件朝向待測器件延伸穿過外殼上的縱向孔並且可以穿過外殼上的孔受擠壓/偏轉，所述多個施力接觸件中的每一個施力接觸件被橫向排列成與剛好一個端子相對應；以及多個導電的感測接觸件，所述多個感測接觸件中的每一個感測接觸件被橫向排列成與剛好一個施力接觸件和剛好一個端子相對應。所述多個感測接觸件中的每一個感測接觸件包括沿著外殼大體上橫向延伸的一對導電桿。該對導電桿裝配在電絕緣外殼上的相應溝槽內。該對導電桿中的每一個導電桿具有朝向待測器件彎折出外殼平面之外的末端，以擊中待測器件下面的暴露的I/O焊盤。每對感測桿中的兩個末端直接與相應的施力接觸件相鄰並且位於相應施力接觸件的相對兩側。

圖式簡單說明

第1圖是用於接納待測器件(DUT)來進行標準電氣測試的測試裝備的一部分的側視圖。

第2圖是與DUT電接合的第1圖的測試裝備的側視圖。

第3圖是用於接納待測器件(DUT)來進行開爾文測試的測試裝備的一部分的側視圖。

第4圖是與DUT電接合的第3圖的測試裝備的側視圖。

第5圖是測試裝備上的施力接觸件和感測接觸件的第一設計的平面圖。

第6圖是測試裝備上的施力接觸件和感測接觸件的第二設計的平面圖。

第7圖是測試裝備上的施力接觸件和感測接觸件的第三設計的平面圖。

第8圖是測試裝備上的施力接觸件和感測接觸件的第四設計的平面圖。

第9圖是測試裝備上的施力接觸件和感測接觸件的第五設計的平面圖。

第10圖是測試裝備上的施力接觸件和感測接觸件的第六設計的平面圖。

第11圖是測試裝備上的施力接觸件和感測接觸件的第七設計的平面圖。

第12圖是與DUT電接合的用於第3和4圖的測試裝備的兩組端子/接觸件的側視圖。

第13圖是感測(電壓)接觸件在其從待測器件上的端子到負載板上的接觸焊盤的路徑上的樣本幾何結構的側視截面圖。

第14圖是感測(電壓)接觸件在其從待測器件上的端子到負載板上的接觸焊盤的路徑上的另一種樣本幾何結構的側視截面圖。

第15圖是一對具有從中央的施力(電流)接觸件向外傾斜的尖端的感測接觸件的側視示意圖。

第16圖是一對感測接觸件的頂視示意圖，在它們的末端處，這對感測接觸件包括朝向彼此延伸的橫向延伸部分。

第17圖是一對感測接觸件的頂視示意圖，在它們的末端處，這對感測接觸件包括朝向彼此延伸的橫向延伸部分。

第18圖是單獨一個感測接觸件的頂視示意圖，在其末端處，這個感測接觸件包括延伸到中途圍繞施力接觸件的橫向延伸部分。

第19圖是單獨一個感測接觸件的頂視示意圖，在其末端處，這個感測接觸件包括圍沒有延伸到中途繞施力接觸件的橫向延伸部分。

第20圖是一對感測接觸件的側視示意圖，它們具有朝向彼此傾斜並且在中央施力接觸件上方或旁邊彼此交叉的尖端。

第21圖是一對感測接觸件的頂視示意圖，在它們的末端處，這對感測接觸件包括向上延伸出紙面之外的橫向延伸部分。

第22圖是帶引線的積體電路封裝及其開爾文接觸件系統的透視示意圖。

第23圖是為了清楚而移除了一部分的第22圖的系統的放大透視圖。

第24圖是類似於第23圖的圖，但是是從另一側觀察的。

第25圖是擠壓狀態下應用於帶引線的器件的系統的側視示意圖。

第26圖是類似於第25圖的圖，只是移除了彈性部分。

第27圖是類似於第25圖的圖，只是擠壓狀態和感測接觸件被設計成僅僅碰撞從器件凸出的引線的前部。

第28圖是類似於第27圖的圖，只是是從另一側觀察的，並且該方案具有向上彎折的叉齒(叉指)，以更快地開始與器件接觸，從而提供更大的適應性。

第29圖是同時示出僅僅連接器件引線的前部的概念的未擠壓狀態和擠壓狀態的示意圖。

第30圖是類似於第29圖的示意圖，同時示出感測叉齒跨越施力接觸件的雙股叉概念的未擠壓狀態和擠壓狀態。

第31圖是示出叉形感測引線跨越減小了尖端厚度的施力接觸件的透視圖。

第32圖是類似於第31圖的透視圖，示出單側感測引線和具有偏移的施力接觸件。

第33圖是類似於第29圖的透視圖。

第34圖是類似於第22圖但係供替代實施例用的頂視透視圖。

第35圖是類似於第22圖但係供替代實施例用的底視透視圖。

第36圖是第34圖的物體的側視平面圖。

第37圖是第34圖的具有額外環境的分解透視圖。

第38圖是第37圖的物體的底視透視圖。

第39圖是替代實施例的放大側視平面圖。

第40圖是替代實施例的頂視透視圖。

第41圖是替代實施例的放大透視圖。

第42圖是替代實施例的放大頂視透視圖。

第43圖是替代實施例的放大側視平面圖。

具體實施方式

下面是本公開文本的一般性概括。

由一系列導電接觸件將待測器件的端子與負載板上的相應接觸焊盤暫時電連接起來。這些端子可以是焊盤、焊球、導線(引線)或其他接觸點。要進行開爾文測試的每一個端子與“施力”接觸件和“感測”接觸件二者相連接，其中每一個接觸件與負載板上相應的單獨一個接觸焊盤電連接。施力接觸件向或從端子輸送已知量的電流，感測接觸件測量端子處的電壓並且向或從端子汲取可以忽略不計的電流量。感測接觸件部分地或完全地沿橫向圍繞著施力接觸件，從而它自己不必具有彈性，不過就它自身而言，它也可以是有彈性的。這有助於通過防止橫向擺動來保證施力接觸件的對準。在第一種情況下，感測接觸件具有叉形末端，叉形末端具有延伸到施力接觸件的相對兩側的叉股。在第二種情況下，感測接觸件完全沿橫向圍繞著施力接觸件並且在施力接觸件垂直擠壓期間水準/橫向滑動，以便與施力接觸件的水準截面的水準平移分量相匹配。在第三種情況下，感測接觸件包括兩個桿，這兩個桿的末端位於施力接觸件的相對兩側，並且這兩個桿平行並且沿橫向地遠離施力接觸件延伸。在這些情況下，感測接觸件在水準方向上沿著支撐施力接觸件的隔板或外殼延伸。可以將這些桿安放在沿著隔板的或者外殼上的相應溝槽內。

前段僅僅是本發明的概述，並且不應將其看作是任何方式的限定。下面將更加詳細地描述測試裝置。

第1和2圖示出了進行傳統電氣測試的測試器，其中在待測器件上的端子與負載板上的接觸焊盤之間存在一一對應的關係。與之相反，第3和4圖表示執行開爾文測試的測試器，其中在負載板上有兩個與待測器件上的每個端子連接的接觸焊盤。儘管在傳統測試與開爾文測試之間存在著差別，但是測試器元件具有很多共同點。因而，首先關於第1和2圖對其進行描述。在描述了傳統測試之後，然後再描述開爾文測試所使用的元件，如第3和4圖所示。此時在描述中重點突出兩種情況之間的差別。

第1圖是用於接納待測器件(DUT)來進行傳統電氣測試的測試裝備的一部分的側視圖。DUT 1被放置到測試器5上，執行電氣測試，並且然後將DUT 1從測試器5上移除。任何電連接都是通過將元件按壓成與其他部件電接觸來進行的；在DUT 1的測試中，任何點都沒有焊接或解除焊接。

整個電氣測試過程可以僅僅持續片刻時間，從而迅速、精確放置待測器件1對於確保高效使用測試裝備而言變得非常重要。測試器5要實現高輸送量通常需要使用機械手抓握待測器件1。在大多數情況下，自動機械系統在測試之前將DUT 1放置到測試器5上，並且一旦測試完成，就會再把DUT 1移除。抓握和放置機構可以使用機械和光學感測器來監控DUT 1的位置，並且使用平移和旋轉致動器的組合來在測試臺上對準和放置DUT 1。這樣的自動機械系統是很成熟的，並且已經應用於很多已知的電氣測試器中；這些已知的機器人系統也可以與本文公開的測試器元件中的任何一個或全部一起使用。可替換地，DUT 1可以用手來放置，或者通過手送和自動化設備相結合的方式來放置。

類似地，用於測試DUT 1上的每一個端子的電氣演算法得到了很好的建立，並且已經應用於很多已知的電子測試器。這些已知的電氣演算法也可以與本文公開的測試器元件中的任何一個或全部一起使用。

待測器件1通常包括一個或多個器件，並且包括與器件連接的信號和電源端子。器件和端子可以位於待測器件1的一側，或者也可以位於待測器件1的兩側。為了在測試器5中使用，所有端子2應當可以從待測器件1的一側接近，不過應當理解，可能會有一個或多個元件位於待測器件1的另一側，或者可能會有其他元件和/或端子位於不可以通過訪問端子2來加以測試的另一側。

每一個端子2被形成為器件底部一側上的小焊盤，或者也可以是從器件的主體凸出的引線。在測試之前，將焊盤或引線2與電子引線附接，該電子引線在內部與其他引線相連、與其他電子部件相連和/或與待測器件1中的一個或多個晶片相連。可以相當精確地控制焊盤或引線的體積和大小，並且焊盤對焊盤或者引線對引線大小變化或位置變化一般情況下不會造成很大困難。在測試期間，端子2保持固體狀態，不會使任何焊料2熔化或者重新流動。

端子2可以在待測器件1的表面上以任何適當的樣式佈置。在某些情況下，端子2可以具有一般的正方形網格的形式，這種形式是針對引線部分描述待測器件1、QFN、DFN、MLF或QFP的表述的起點。也可以存在不同於矩形網格的形式，包括不規則間距和幾何形狀。應當理解，端子的具體位置可以根據需要改變，可以選擇負載板上焊盤和隔板或外殼上接觸件的相應位置來匹配待測器件端子2的位置。一般來說，相鄰端子2之間的間距處於0.25mm到1.5mm的範圍之內，該間隔一般稱為“間距”。

當從側面看時，如第1圖中所示，待測器件1顯現為一行端子2，這一行端子2可選擇地包括間隙和不規則間隔。按照典型的製造工藝，這些端子2被製作得一般是平面的，或者盡可能是平面的。在很多情況下，如果在待測器件1上有晶片或其他元件，則晶片的凸出高度通常會小於端子2從待測器件1上的凸出高度。

第1圖的測試器5包括負載板3。

負載板3包括負載板基板6和用於電子測試待測器件1的電路。這種電路可以包括能夠產生一個或多個具有一個或多個特定頻率的AC電壓的驅動電子器件和能夠感測到待測器件1對這些驅動電壓的回應的檢測電子器件。感測可以包括一個或多個頻率處的電流和/或電壓的檢測。這些驅動和感測電子器件在產業上是已知的，並且來自已知測試器中的任何適當的電子器件都可以與本文公開的測試器元件一起使用。

一般來說，非常希望負載板3上的要素在安裝時與待測器件1上的相應要素對準。典型地，要將待測器件的1和負載板3機械地與測試器5上的一個或多個定位要素對準。負載板3可以包括一個或多個機械定位要素，比如基準的或精確定位的孔和/或邊緣，這些孔和/或邊緣確保負載板3可以被精確地安放在測試器5上。這些定位要素典型地確保了負載板的橫向對準(x，y)，和/或也確保了縱向對準(z)。這些機械定位要素在產業上是已知的，並且來自已知測試器中的任何適當的電子器件都可以與本文公開的測試器元件一起使用。第1圖中沒有示出機械定位要素。

一般來說，負載板3可能是相對複雜且昂貴的元件。在很多情況下，在測試器5中引入另外的、相對便宜的保護負載板3的接觸焊盤4免於磨損和損傷的元件是有利的。這一另外的元件可以是插入器隔板10。插入器隔板10還利用適當的定位要素(未示出)與負載板3機械地對準，並且在負載板3上方、面向著待測器件1存在於測試器5內。

插入器隔板10包括一系列導電接觸件20，這些導電接觸件在隔板10的兩側上沿縱向向外延伸。每一個接觸件20可以包括彈性元件，比如彈簧或彈性體材料，並且能夠以足夠低得電阻或阻抗將電流從待測器件引導到負載板/從負載板引導到待測器件。每一個接觸件可以是單獨的導電單元，或者可替換地可以被形成為導電元件的組合。

一般來說，每個接觸件20將負載板3上的一個接觸焊盤4連接到待測器件1上的一個端子2上，不過也可以有這樣的測試方案：多個接觸焊盤4與單獨一個端子2連接，或者多個端子2與單獨一個接觸焊盤4連接。為簡單起見，在本文和附圖中假定，單獨一個接觸件20將單獨一個焊盤與單獨一個端子連接，不過應當理解，可以使用本文公開的測試器元件中的任何一個來將多個接觸焊盤與單獨一個端子連接，或者將多個端子與單獨一個接觸焊盤連接。典型地，插入器隔板10電連接負載板接觸件和測試接觸器的底部接觸表面。可替換地，可以使用它來將現有的負載板焊盤構造轉變到媒介上，該媒介是用於連接和測試待測器件的測試插座。

雖然與移除和替換負載板3相比，可以相對容易地移除和替換插入器隔板10，但是對於本文獻而言，將插入器隔板10看成是測試器5的一部分。在操作期間，測試器5包括負載板3、插入器隔板10和將它們安裝和保持在正確位置上的機械結構(未示出)。各個待測器件1被抵靠著測試器5放置，進行電氣測試，並且被從測試器5上取下來。

在用壞之前，單獨一個插入器隔板10可以測試很多個待測器件1，並且一般情況下在需要更換之前，可以持續進行數千個測試或者更多。一般來說，希望插入器隔板10的更換相對快速和簡單，從而為了更換隔板測試器5僅僅需要經歷很少量的停機時間。在某些情況下，更換插入器隔板10的速度甚至可能比每個隔板10的實際成本更加重要，這是因為在操作期間，測試器執行時間的增長會帶來適當的成本節約。

第1圖示出測試器5與待測器件1之間的關係。當測試每個器件1時，將其放置到具有足夠精確放置屬性的適當機器人機械手中，從而器件1上的特定端子2可以關於插入器隔板10上的相應接觸件20和負載板3上的相應接觸焊盤4，被精確且可靠地放置(在x、y和z方向上)。

機器人機械手(未示出)對每個待測器件1施力使其與測試器5相接觸。力度的大小取決於測試的確切配置，其包括待測端子2的數量、用於每一個端子的力、典型製造和對準容差等等。一般來說，力由測試器的機械手(未示出)施加，作用於待測器件1。一般來說，該力一般是縱向的，並且一般是與負載板3的表面法線平行的。

第2圖示出相接觸的測試器與待測器件1，此時足夠的力量被施加到待測器件1上，以接合接觸件20並且在每一個端子2與其在負載板3上相應的接觸焊盤4之間形成電連接9。如上所述，可替換地可以有這樣的測試方案：多個端子2與單獨一個接觸焊盤4連接，或者多個接觸焊盤4與單獨一個端子2連接，但是為了簡明起見，在附圖中假定單獨一個端子2唯一地與單獨一個接觸焊盤4連接。

上述第1和2圖示出了傳統的電氣測試，其本質上回答了這樣一個問題：“端子A完全與端子B電連接嗎？”電流被從負載板驅動到待測器件上的特定端子，在待測器件內部流動到另一個端子，然後返回到負載板。

與傳統的電氣測試不同，開爾文測試本質上回答這樣一個問題：“端子A與端子B之間的電阻是什麼？”和傳統的測試一樣，電流被從負載板驅動到端子，在內部流動到另一個端子，然後返回到負載板。不過，在開爾文測試中，每一個端子同時電接觸兩個接觸件。這一對接觸件中的一個接觸件供應已知量的電流(I)，這和傳統測試中所做的一樣，而一對接觸件中的另一個接觸件測量電壓(V)而不汲取大量電流。由已知量的電流(I)和電壓(V)，可以使用歐姆定律(V=IR)來確定負載板上兩個特定端子之間的電阻R(=V/I)。

施力或“電流”接觸件可以被看作是低電阻或低阻抗接觸件，而感測或“電壓”接觸件可以被看做是高電阻或高阻抗接觸件。注意，典型的電壓計以類似於高電阻感測或“電壓”接觸件的方式工作。

第3和4圖示出執行開爾文測試的測試器。很多元件與第1和2圖中所示的傳統測試器的元件相類似，並且相應地進行了編號。

注意，對於每個端子2，都有一對接觸焊盤4，其中一對中的一個用於電流，另一個用於電壓。對於每個端子2和每一對接觸焊盤4，還有一對接觸件20，每一個接觸件將接觸焊盤4與相應的端子2電連接。注意，每一對中的兩個接觸件彼此之間通常是電絕緣的，並且在端子2與接觸焊盤4之間形成電連接9。第12圖示出用於第3和4圖的測試裝備的兩對端子/接觸件的全貌圖。

在第3和4圖的示意圖中，將接觸件20都畫成形狀和尺寸類似，並且處於彼此相鄰的位置上，從而使得端子同時與兩個接觸件進行接觸。雖然這從電子的角度而言就足夠了，但是在機械方面還有很多不足之處。例如，端子可能會關於接觸件橫向錯位，從而端子只能接觸到一個接觸件而接觸不到另一個接觸件。此外，具有這種開爾文測試方案的隔板可能在機械方面比可比較的傳統測試方法複雜，這是因為接觸件的數量實際上加倍了，而供接觸件使用的側面面積卻保持不變。一般來說，由於部件的尺寸很小，並且需要彈簧、彈性體或某種其他機械阻力產生裝置來為每個接觸件產生z軸柔量，所以將如此之多的接觸件安置在如此之小的面積內在機械方面是一個挑戰。結果，存在著對第3和4圖中所示的電氣方案的機械佈置進行改進的需求。本文的剩餘部分解決這一需求，並且給出優於第3和4圖的肩並肩設計的各種不同的機械佈局。

一個簡單的特徵是，主要或單獨依賴於施力(電流)接觸件具有回彈性，即，在對待測器件施力使其與測試器接觸時在端子上向回推的彈力或抵抗力。這減小了感測(電壓)接觸件所需的機械複雜度。

此外，在某些情況下，感測接觸件可以具有不如施力接觸件嚴格的電氣要求，這是因為感測接觸件的目的是在不汲取大量電流的前提下測量電壓。這樣的低電流流量可以允許感測接觸件比施力接觸件要薄，並且可以允許感測接觸件彎曲成多種多樣的形狀和指向。這些形狀中的某一些對於感測接觸件而言是可以接受的，但是如果將它們用於電氣要求更高的施力接觸件，則可能表現出不能接受的高頻性能。

從感測接觸件上移除回彈力並且放鬆對電氣性能的標準，可以允許感測接觸件具有多種多樣的指向和形狀。

例如，感測接觸件的一端可以位於與施力接觸件的頂端相鄰的位置上。於是感測接觸件可以沿著插入器或外殼(有時也稱為隔板)的頂表面總體上橫向地延伸，可以向下彎曲穿過外殼中的孔，並且可以在穿過外殼之後接觸負載板上相應的接觸焊盤。

第5圖的設計50示出示例性外殼51的一部分，橫向排列成與待測器件1上的端子2相對應的穿過外殼51的孔53的陣列，向上(朝向待測器件1)穿過孔53凸出的兩個示例性施力(電流)接觸件，遠離施力接觸件52的頂部橫向延伸的兩個示例性感測(電壓)接觸件54，和待測器件1上分別接觸施力接觸件52和感測接觸件54二者的兩個示例性端子2。最左邊的示例性端子2相當於待測器件1僅剛剛接觸測試器5時的狀態，最右邊的示例性端子2相當於待測器件1被施力與測試器5接觸時的狀態。

在每個施力接觸件52上，都有從頂端移除的容納感測接觸件54遠端的一部分的凹口。當對待測器件1施力使其與測試器5接觸時，每個端子2與各自的施力接觸件52和各自的感測接觸件54兩者機械地並且電氣地接觸。接觸件54具有平面臂54a、凸起54b，凸起54b優選地沿著到達接觸點54c的直線從外殼表面上升起。凸起54b也可以是弓形的、凹形的或凸形的。接觸點54c優選地在其末端具有銳角交點。銳角有助於在插入期間移除端子2上的氧化物。

對於施加了很小或者沒有施加接觸力的情況(第5圖中所示的最左側的端子2)，施力接觸件52在其自身回彈力的作用下向上凸出。感測接觸件54遠端的一部分也被向上彎折，從而其叉齒54a(第6圖中)與部分64的平面之間成20至30度的角度(即，20度或者21、...、30度)。叉齒54a還成朝向施力接觸件62向內逐漸縮小的錐形，優選地沿直線形成三角形尖端(第6圖)或矩形(第5圖)，但是也可以沿著弓形線到達尖端。感測接觸件54可以具有附接在外殼51上或者與外殼51整體形成的固定部分、與施力接觸件52橫向分離的鉸接部分和朝向施力接觸件52的頂端延伸的超出鉸接部分的自由部分。

感測接觸件54可以形成為多層，並且可以安裝到外殼51的頂表面上，或者安裝在依靠在外殼51上的隔板上。例如，最接近外殼51的那一層可以使半剛性膜狀層，這一層是不導電的。這一層可以是由聚醯亞胺、kapton、PEEK或者任何其他適當材料製成。可以在膜狀絕緣體頂部上沉積一個導電層，並且可以沉積成不相交的條帶狀，其中每個條帶對應於一個特定的端子2。

感測接觸件54的這樣的層結構可以與施力接觸件52任何適當構造一起使用，這是因為沒有在任何施力接觸件52之間直接在外殼內部增加元件。在1998年5月12日授權給Johnson等人的標題為“Electrical interconnect contact system(電子互連接觸件系統)”的美國專利號5,749,738中公開了一種可以使用的示例施力接觸件52。也可以使用其他適當的施力接觸件52。

注意，對於減小由於氧化層積聚導致的接觸電阻，從感測接觸件54對端子2的刮擦是有一定益處的。因為鉸接部分相對靠近於電流接觸件，所以與電流接觸件的垂直偏轉範圍相比，自由部分相對較短。結果，對於感測接觸件54的垂直擠壓存在著顯著的橫向分量。實際上，這意味著當待測器件1上的端子2最開始接觸感測接觸件54時，它在端子2上的特定位置上進行接觸。隨著端子2進一步偏轉/擠壓感測接觸件54，感測接觸件54沿著水準方向滑動，不過不會越過端子2向一旁朝著施力接觸件滑動。這一滑動通常被認為是有益的，這是因為它可以穿透端子2上已經積聚起來的任何氧化層。

接觸件的具體幾何結構決定了滑動的精確量。對於以角度A向上延伸地開始其行程並且與外殼齊平(角度為0)地結束其行程的長度為L的剛性自由部分，刮擦行程的水準範圍是L(1-cosA)。注意，該行程的垂直範圍是L(sinA)。實際上，如果自由部分過長，那麼就不會有足夠的橫向行程來產生顯著的刮擦。類似地，如果自由部分過短，那麼就會有在使用期間由於彎折或折斷接觸件的延伸部分毀壞自由部分的風險。

第6圖示出感測(電壓)接觸件64的另一種機械設計60。這裡，每一個感測接觸件64形成叉形，該叉形具有延伸到相應的施力接觸件62的相對兩側的叉股。感測接觸件64的叉股有助於在使用期間通過防止或減小橫向擺動而保持施力接觸件62橫向對準。由於在施力接觸件62兩側都有可能的連接，任何的器件不對準都會導致與叉形的至少一側進行接觸。

在這種情況下，離開叉形，感測接觸件64是實心的導電構件，它位於測試接觸器外殼61之上。感測接觸件64沿水準方向遠離施力接觸件62地延伸，向下彎曲穿過外殼61上的孔，從外殼61中露出並且接觸負載板3上相應的接觸焊盤4，如第13和14圖所示。

叉形上的每個叉股包括向上彎折的尖端，該尖端部分地或完全地朝向待測器件1傾斜。當對待測器件1施力使其與測試器5接觸時，端子2與施力接觸件62的頂端和感測接觸件64的叉股上向上彎折的尖端相接觸。向上彎折的尖端可以是剛性的(具有在使用期間不會顯著變化的明確的角度)或者可以是具有彈簧柔性的。向上彎折的尖端還使得感測接觸件能夠避開器件本身上的任何凸出的毛刺。

對於剛性(不彎折)尖端的情況，會從端子上刮擦下來一些氧化物。尖端的尖銳點穿透端子上的氧化物。對於柔性尖端的情況，會以前面參照第5圖描述的方式，存在明顯的刮擦。隨著端子2接觸感測接觸件尖端，感測接觸件發生垂直偏轉，使得感測接觸件的水準部分沿著外殼的表面發生伸縮。這在感測接觸件與端子2之間提供了接觸力。

在第6圖的設計60中，外殼61可以包括圍繞著或接近施力接觸件62的區域中的溝槽，從而感測接觸件64可以略微凹陷到外殼內。接觸件64可以包括平面部分64a、上升部分64b和一對叉齒64c。叉齒64c可以具有尖銳的或點狀的接觸接合表面，這個接合表面將會從端子2上移除氧化物。上升部分64b可以是線性的(直線形的)或者沿著彎曲路徑到達尖端64c。叉齒64c可以具有如圖所示的三角齒或者其他錐形的或非錐形的結構。優選地，叉齒64b圍繞著接觸件62的2側、3側或者4側，以幫助引導其對準。

第11圖示出設計110，其中感測接觸件114可以具有由設置在感測接觸件114的叉股與外殼111之間的彈性體材料“墊塊”119(或第22圖中的柱狀物519)提供的另外的回彈力。除了來自施力接觸件112的任何已有回彈力之外，這一“墊塊”119可以為接觸件提供另外的回彈力。

第7圖表示另一種叉形設計，其中感測接觸件被形成為多層，如前面按照第5圖所做的那樣。

對於第7圖的設計70，每一個感測(電壓)接觸件74具有可以固定也可以不固定的沿著隔板或外殼71的部分75和遠離外殼71鉸接地延伸的自由部分76。有一個將固定部分75與自由部分76連接起來的鉸接部分77，該鉸接部分77沿橫向與相應的施力(電流)接觸件72分離開。自由部分76具有位於其末端的叉形部分78，該叉形部分78在相應的施力接觸件72的末端的相對兩側延伸。注意，在第6圖中，接觸件64的自由部分要比第7圖中的自由部分長，從而允許更大的伸縮和偏轉。換句話說，通過將固定點移動得距離尖端更遠，伸縮度得到了增加，其他一切都是一樣的。

當對待測器件1朝向測試器5施力時，待測器件1上的相應端子2同時擠壓施力接觸件72穿過外殼71上的相應孔73並且朝向外殼71擠壓感測接觸件74的自由部分76。

就像本文示出的其他設計一樣，待測器件1上的每一個端子2與相應的施力接觸件72的頂端進行直接電氣和機械接觸。待測器件1上的端子2還與相應的感測接觸件74的叉形部分78進行直接電氣和機械接觸。施力接觸件72並不與感測接觸件74進行電氣接觸，儘管它們二者都會機械和電氣地接觸待測器件1上的端子2。

就像第5圖中所示的設計一樣，固定部分75可以是電鍍到外殼71上的，或者固定部分75也可以是自由懸浮的並且面對著待測器件1。當感測接觸件74是通過這樣的電鍍形成的時，每一個感測接觸件74通常是平面的，包括面向待測器件1的導電層79A，並且包括背向待測器件1的電絕緣層79B。

對於第7圖的叉形設計，每一個感測接觸件74一般來說是平面的，每一個叉形部分78包括兩個平行的叉股，並且每一個叉股包括延伸出感測接觸件74的平面的直接與相應的施力接觸件72相鄰的抬升邊緣。抬升的或向上彎折的邊緣(在下面的帶引線的構造中是向下彎折)可以通過朝向待測器件1將叉股的矩形部分彎折到它的平面之外來形成，該平面可以是由感測接觸件的相鄰部分(通常是平面的)限定的。

對於第7圖的示範性設計70，沿著垂直於叉形部分78並且平行於外殼71的維度，待測器件1上的相應端子2大於相應的施力接觸件72。這有助於確保器件I/O或端子2與施力接觸件72和感測接觸件74二者直接接觸，這是因為即使在端子2與接觸件之間沿著前面提到的維度存在不對準，除了直接接觸施力接觸件72之外，端子2也將直接接觸感測接觸件74的叉形部分78的至少一個叉股。

第7圖的設計可以允許從端子上有利地刮擦掉氧化物，如前面參照第5圖所描述的那樣。

在第8圖中，隨著施力(電流)接觸件82在其整個擠壓範圍內受到擠壓，感測(電壓)接觸件84總地來說保持與外殼81平行並且可以沿著外殼81進行橫向滑動或平移。在這一設計中，感測接觸件84完全地在橫向上圍繞著施力接觸件82，從而如果施力接觸件82橫向平移，則感測接觸件84可以隨之而動。

更加具體地講，感測接觸件84可以沿著施力接觸件82的橫向截面進行平移。這裡有一些澄清性例子。如果施力接觸件82完全是柱狀的(即，每個橫向平面上的橫截面是相同的，其中每個橫截面不必是圓形的或橢圓形的)、完全沿縱向指向並且完全沿縱向受到擠壓，那麼施力接觸件82根本沒有橫向平移，並且感測接觸件84不會運動。如果施力接觸件82在形狀上是柱狀的，但是關於縱方向傾斜，並且純粹在縱向上受到按壓，那麼施力接觸件82的橫截面會平移，並且感測接觸件84會跟隨這一平移並且也會沿橫向平移。如果施力接觸件82形狀上是柱形的並且在其受擠壓時具有旋轉分量，就好像對於其受擠壓有一個離軸樞轉點一樣，那麼其受擠壓就會有一個橫向分量，其範圍由樞轉點位置決定。如果施力接觸件82在形狀上不是真正的柱形，那麼感測接觸件84可以通過形狀、尺寸和/或指向的變化沿著其橫截面運動。例如，施力接觸件82可以具有在縱向受擠壓範圍內橫向上升或下降的特定邊緣，並且對於受擠壓範圍的全部或一部分，感測接觸件84可以隨著該特定邊緣運動。

感測接觸件84的這一橫向平移可以實現從端子2上有利地刮擦掉氧化物，如前所述。例如，感測接觸件84可以包括延伸出感測接觸件84的平面之外的特定要素，比如叉股、支架、凸緣或臂。這一延伸要素85可以在端子2上起到像刀刃一樣作用，並且能夠幫助刮擦掉存在的任何氧化層。它還作為幫助接觸件82保持對準的導軌。在第8圖的示例性設計80中，感測接觸件84包括朝著待測器件1向上彎折的臂，該臂與施力接觸件82的相鄰面總體上平行。其他適當的指向也是可行的。

在大多數情況下，在縱向受擠壓的範圍內，施力接觸件橫截面的橫向平移小於待測器件1上端子2的大小，從而施力接觸件82在使用期間不會“離開”器件I/O或端子2。

在第8圖的示例性設計80中，感測接觸件84完全沿橫向圍繞著施力接觸件82延伸。可替換地，在感測接觸件84上可以有一個或多個間隙，從而它僅僅部分地圍繞著施力接觸件82延伸。例如，可以有沿著一個或多個側邊的間隙，從而感測接觸件84仍然可以“抓住”施力接觸件82來進行橫向平移。在某些情況下，感測接觸件84包括圍繞著施力接觸件82的部分或完整叉狀結構，以及垂直於叉股的、能夠在其受擠壓範圍內接合施力接觸件82相對兩側中的一側或兩側的局部或完整部分。

第9圖示出類似於第5圖的接觸件設計90，但是使用了相對剛性的桿95作為感測(電壓)接觸件94。施力(電流)接觸件92具有容納感測接觸件桿95末端的凹口，從而待測器件1上的端子2可以獨立地直接接觸施力接觸件92和感測接觸件94二者。感測接觸件94和/或施力接觸件92上可選的電絕緣塗層可以幫助防止兩個接觸件短路。

桿95沿著外殼91面對待測器件1的側面沿橫向地遠離施力接觸件92延伸，然後穿過外殼91中的孔，穿出外殼91並且接觸負載板3上的相應的接觸焊盤4。注意，桿95的任何一段或者全部各段可以是直的，可以具有一定週期或不規則的彎曲度和/或可以是盤旋狀的。

對於第9圖中所示的示例性桿95，桿95並不會顯著刮擦端子上的任何氧化層。

第9圖的單桿的變型是雙桿，如第10圖中所示。

在第10圖的設計100中，感測(電壓)接觸件104包括兩個桿105，施力(電流)接觸件102一邊一個，這兩個桿沿著外殼101的頂部側面遠離施力接觸件102橫向延伸。桿105可以在某一點上接在一起而形成叉形部分，類似於前面示出的叉形結構。可替換地，桿105可以隨著它們延伸跨越外殼101而保持分離的狀態。桿105可以通過外殼101上的單獨一個孔合在一起或者通過外殼101上各自的孔分開地穿過外殼101。類似於前面示出的很多設計，在施力接觸件102的每一側具有兩個感測接觸件104增加了未對準時的冗餘度，並且還會起到使施力接觸件102處於器件I/O或端子2的中心上的自動對準工具的作用。桿105優選地具有直線(直的)部分，以及然後總體上與直的部分垂直地延伸的彎曲或傾斜部分。

在某些情況下，可以使一個桿或多個桿105下沉到外殼101上的一個相應溝槽或多個溝槽中。這樣的溝槽可以保護桿105不致損壞。此外，這些溝槽可以幫助將桿105附接到外殼101上或者有助於將桿定位到接近施力接觸件102的位置上。此外，因為桿105可以是導電的，所以外殼101可以由電絕緣體制成並且可以有助於將每個桿105與其他桿105以及與接近桿105的其他元件電絕緣。而且，桿105可以塗有電絕緣材料，以防止與它們的相應施力接觸件102短路。可以使用各種各樣的材料，包括聚對亞苯基二甲基、Teflon、Peek、Kapton等等。

在某些情況下，每個桿105具有朝向待測器件1彎折出外殼101的平面的末端。這種彎折的末端可以改善與待測器件1上端子2的電接觸。這種彎折末端還可以將電接觸定位到接近折彎的區域上，從而離開折彎，每個桿105通過它所處於其中的環繞溝槽而被電絕緣。

在某些情況下，有與每個施力接觸件102相關聯的一對桿105，這一對桿105被放置在施力接觸件102的相對兩側。桿105具有根據情況朝向待測器件1彎折出外殼101的平面的末端，這些末端跨越施力接觸件102。然後桿105沿著外殼101在同一方向上離開施力接觸件102延伸，可選地處於外殼101上平行溝槽內。這些平行溝槽可選地形成在安裝到外殼101上的分離的定位板上。這些末端還可以指向一個匯聚點。

沿著垂直於桿105並且平行於外殼101的維度，待測器件1上的相應端子2大於相應的施力接觸件102。總地來說，當朝向外殼101對待測器件1施力時，待測器件1上的相應端子2同時擠壓施力接觸件102穿過外殼101上的相應孔103並且接觸相應感測接觸件104的至少一個導電桿105的末端。

在某些情況下，桿105與施力接觸件102直接相鄰。這些桿可以有助於在使用期間將施力接觸件102保持在正確位置上並且可以有助於防止擺動，這一點是很有利的。

在某些情況下，每個桿105是細長的柱狀物，可選地具有圓形的截面。在其他一些情況下，每個桿105可以具有矩形或正方形截面。在某些情況下，每個桿105可以是與外殼101分開形成的，然後再連接到外殼101上或由對準板保持在正確位置上，可以將對準板安裝到外殼上。在其他一些情況下，每個桿105可以是與外殼101一體製成的，比如通過電鍍到外殼101的表面上或者電鍍到外殼101上的溝槽內。

第13圖是設計130的側視截面圖，顯示感測(電壓)接觸件134在其從待測器件上的端子2到負載板3上的接觸焊盤4的路徑上的樣本幾何結構，負載板3上具有多個預定間隙的小孔142。

接觸件134沿著外殼131的表面遠離端子2橫向延伸，彎折大約90度(垂直的)延伸穿過外殼131上的孔(部分134b)，並且彎折(部分134c)總體上等於或者優選地略小於90度，以大致平行於外殼131穿過小孔142之後的相對面。這種總體上等於或優選地小於90度的彎折為負載板焊盤4提供了一定的偏置力，從而確保緊密連接。當接觸負載板3上的電接觸焊盤4時，接觸件134的一部分沿縱向被設置在接觸焊盤4和外殼131之間。小孔142的尺寸被設置為大於從中穿過的接觸件部分的厚度。在優選的實施方式中，小孔是矩形的或者與從中穿過的接觸件的形狀相同，並且接觸件部分134b與小孔壁之間產生的間隙應當足夠大，回轉力(杠桿作用)可以被從由焊盤4(或2)施加到接觸件134c/d上的力傳遞到焊盤2(或4)上的接觸件134上。這樣，間隙寬得足以控制穿過小孔的接觸件的位置，但是仍然能夠傳遞這樣的力。典型地，寬度是接觸件厚度的兩或三倍的小孔可以滿足需要。

注意，這一橫截面圖可以適合於前面示出的感測接觸件總體上是平面的(第5至8圖和第11圖)或者總體上是桿狀的(第9至10圖)任何一種設計。在感測接觸件是自支撐導電基板(比如導線或金屬板)的那些情況下，基板可以按照第13圖的幾何形狀彎折。在感測接觸件是塗敷或電鍍到電絕緣基板上的那些情況下，絕緣基板可以按照第13圖的幾何結構彎折。

在第13圖的具體設計130中，接觸件134的兩端都朝向待測器件上的端子2彎折。針對這種幾何結構還有多種其他替換。

例如，第14圖示出類似於設計130的設計140，其中接觸件144沿著外殼141的表面遠離端子2橫向延伸，彎折90度(部分134b)穿過外殼141上的小孔142，並且彎折(部分134d)大約等於或優選地略小於90度，以大致平行於外殼141的相反面。這種總體上等於或優選地小於90度的彎折為負載板焊盤4提供了一定的偏置力，從而確保緊密連接。與第13圖的設計130不同，第14圖的設計140具有沿著相反兩個方向延伸的接觸件144的相反兩端，而不是兩端都朝著端子2延伸。

第14圖的設計140可能會有比第13圖的設計130更有利的優勢。例如，接觸件144本身可以更加易於製造和裝配。在某些情況下，這樣的接觸件144可以比相應的接觸件134更加容易彎折。在某些情況下，第14圖的幾何結構可以對推針施力使其進入位置(見前面的回轉力)，從而確保裝配部件的牢固。在某些情況下，按照第14圖的幾何結構，關於外殼141上的孔，端子2或4產生的扭矩可以對接觸件144的端部施力使其與負載板3上的接觸焊盤4或2接觸，這會是期望的。這提供了朝向待測器件推動感測接觸件的偏壓並且使得將端子2與感測接觸件144更容易對準。

術語“大致平行”，如前面所用的那樣，表示與接觸焊盤4直接相鄰的接觸件134和144上的90度彎折可能實際上小於90度。例如，彎折可能處於以下的範圍之內：70-90度、75-90度、80-90度、85-90度、70-85度、75-90度、70-80度、75-85度、80-90度、70-75度、75-80度、80-85度和/或85-90度。在某些情況下，彎折角度可以是80度。

注意，接觸件134和144上的折彎中的任何一個或者全部都可選地是圓弧狀的，而不是第13和14圖中所畫的那樣是銳角。這些圓弧可以簡化接觸件134和144的製造過程。

至此，已經總體上將感測(電壓)接觸件示出為向上朝著待測器件1上的端子2延伸的桿或一套叉股。感測接觸件的端部可選地具有某種結構，這種結構在某些情況下可以說明實現前面介紹的刮擦功能。在第15-20圖中示出了一些例子。

第15圖是一對具有從中央的施力(電流)接觸件152向外傾斜成一定角度的尖端155的跨式感測接觸件154的側視示意圖。傾斜可以局限於紙面內，或者也可選地延伸出或延伸入紙面。

第16圖是一對感測接觸件164的頂視示意圖，在它們的末端處，這一對感測接觸件164包括朝向彼此延伸在遠點匯合的橫向延伸部分166。感測接觸件164，包括它們的橫向延伸部分166，圍繞著中央的施力接觸件162。

此外，橫向延伸部分166朝向待測器件1上的端子2(未示出)伸出紙面之外。在第16圖的圖中，端子2會處於紙面和觀察者之間。橫向延伸部分166的尖端167將會比接觸件164的其餘部分更接近觀察者。注意，接觸件166、167總體上垂直地遠離臂165延伸，從而它們彼此平行並且與穿過接觸件162繪製的縱軸169相交。

第17圖是一對感測接觸件174的頂視示意圖，在它們的末端175處，這一對感測接觸件174包括朝向彼此延伸並且總體上與它們的臂174正交的橫向延伸部分176。感測接觸件174，包括它們的橫向延伸部分176，並不圍繞著中央的施力接觸件172，而是與穿過172的縱軸169相交。可以把中央的施力接觸件172想像為處於由該對感測接觸件174和它們的橫向延伸部分176形成的多邊形的“外部”。

和第16圖一樣，橫向延伸部分176伸出紙面之外，端子會處於紙面和觀察者之間，並且橫向延伸部分176的尖端177會比接觸件174的其餘部分更加接近觀察者。

第21圖是一對感測接觸件214的頂視示意圖，在它們的末端215處，這一對感測接觸件214包括朝向彼此延伸的橫向延伸部分216。感測接觸件214，包括它們的總體上正交的橫向延伸部分216，圍繞著中央施力接觸件212，中央施力接觸件212穿過接觸件214和215之間的間隙。橫向延伸部分216的尖端217將會比接觸件214的其餘部分更接近觀察者。這裡，橫向延伸部分216處於施力接觸件212的相對兩側。

第18圖是單獨一個感測接觸件184的頂視示意圖，在其末端185處，這個感測接觸件184包括延伸到中途圍繞著施力接觸件182的橫向延伸部分186。和附第16和17圖一樣，橫向延伸部分186延伸出紙面之外，端子會處於紙面和觀察者之間，並且橫向延伸部分186的尖端187會比接觸件184的其餘部分更加接近觀察者。

第19圖是單獨一個感測接觸件194的頂視示意圖，在其末端195處，這個感測接觸件194包括並不延伸到中途圍繞著施力接觸件192的橫向延伸部分196。橫向延伸部分196處於施力接觸件192的相對一側，和第18圖中所示的橫向延伸部分186一樣。和附第16至18圖一樣，橫向延伸部分196延伸出紙面之外，端子會處於紙面和觀察者之間，並且橫向延伸部分196的尖端197會比接觸件194的其餘部分更加接近觀察者。

第20圖是一對具有朝向彼此傾斜並且在中央施力接觸件202上方或旁邊彼此交叉的尖端206的感測接觸件204的側視示意圖。凸舌或尖端206可以在施力接觸件202之後或之前跨越施力接觸件202。在與待測器件上的端子2接觸期間，端子向下推動尖端206，對它們施力使其彼此遠離，造成擦洗動作來穿透端子2上的氧化層。氧化物的清除是本實施方式中的一項重要成果。傾斜可以局限於紙面內，或者也可選地延伸出或延伸入紙面。交叉臂可以至少在它們的背側上具有不導電塗層，以防止與接觸件202短路，或者接觸件202可以剛好被形成得不能接觸尖端206。

一般來說，感測接觸件可以具有可以朝向待測器件上的端子延伸出隔板平面的尖端或凸舌。當接觸到端子時，凸舌可以獨立於感測接觸件的其餘部分的運動或指向而彎折或伸縮。這一運動可以是彎折運動，比如利用一般的彈性材料，並且可選地在凸舌的將其與感測接觸件的其餘部分連接起來的近端末端處包括鉸接結構。凸舌可選地朝向、跨越或圍繞著施力接觸件橫向延伸。在某些情況下，有單獨一個感測接觸件，其具有經過施力接觸件橫向延伸的尖端，從而施力接觸件部分地處於感測接觸件的範圍“之內”或者部分地處於感測接觸件的範圍“之外”。在其他一些情況下，有具總體上彼此平行的兩個感測接觸件，具有朝向彼此延伸的尖端，從而施力接觸件部分地處於兩個感測接觸件的範圍‘‘之內”或者部分地處於兩個感測接觸件的範圍“之外”。可替換地，這些尖端可以遠離彼此橫向延伸，或者可以沿著任何大體橫向的方向延伸，除了朝向待測器件上的端子延伸出平面之外。

雖然施力(電流)接觸件一般情況下要比感測(電壓)接觸件厚一些，並且前面的描述也假設了這一點，但是應當注意，兩個接觸件的功能是可以轉換的，從而較薄的接觸件輸送電流，較厚的接觸件測量電壓。對此的優選應用應該是使外殼溝槽中的接觸件較薄，並且使外殼之上的接觸件較厚，以處理更多電流。

除了球柵陣列(BGA)和在器件底側上帶有焊盤的其他無引線封裝之外，本發明的結構也可以應用於某些帶有引線或導線的特定積體電路中的部件上，稱為引線接觸件封裝。

第22-32圖圖解說明的是用於帶引線的封裝的開爾文接觸件。從BGA封裝或者在器件底層上帶有焊盤的封裝所用的元件類似這個意義上來說，它們將會具有增加了500的相同的部件編號。因此，BGA中的接觸件2在帶引線的封裝中就以接觸件502的形式出現，以此類推。

第22、22、23和24圖示出帶有多個引線502a的引線器件(DUT)501，每一個引線502a具有接觸件502。和焊盤封裝中的情況一樣，施力接觸件552通常在其中央部分與引線502進行接觸。接觸件552受到元件519的向上偏壓，元件519類似於墊塊119(第11圖)，但優選地是柱狀的。(注意，柱狀外形也可以用在焊盤或BGA構造中。)使用第二偏壓塊519a來對擺動銷600施加向下的力。擺動銷600類似於美國專利5069629和7445465中所示的那種擺動銷，並且這種擺動銷以引用的方式併入本文。

接觸件延長部544如第22圖中所示那樣形成，從而它們沿著到達負載板503的路徑延伸，在負載板503上它們進行電接觸。延長部提供了更加容易的負載板佈局並且有助於更加容易地在負載板上尋跡路由。第22圖中感測接觸件尖端具有雙股叉形設計。在這種情況下，叉形的尖端在水準方向上是平坦的，沒有像第6圖中那樣的向上彎曲。這使得待測器件的端子引線邊緣能夠沿著叉形的頂面刮擦並且移除氧化物。

第25、26、27、28、29、30、31和32圖針對施力接觸件552和感測接觸件554如何對三種不同的概念起作用而提供更多的細節。第27、28和29圖中的施力接觸件具有完整寬度的施力接觸件600。第25、26、30、31和32圖中的施力接觸件具有減小了厚度的尖端552，這是為了防止與感測接觸件554短路，並且為了提供更像刀刃的邊緣(即，尖端比基底更窄)來穿透待測器件引線上的氧化層。在第31圖中，示出了凸緣620，該凸緣620是尖端552變窄的部分。第27圖示出第26圖的替換方案，其中類似於第20和21圖中所示的概念，感測接觸件554的末端被提升出紙面。首先，施力接觸件尖端552優選地具有“牙齒狀冠部”，具有斜坡或凹陷552a。第25、26、30和31圖中的感測接觸件554具有以兩個叉齒554a和554b終結的叉形末端，在它們的遠端末端，具有離開接觸件554的平面以20-30度(即，20、21、...或30度)的角度向下(焊盤封裝叉齒554a的反向)傾斜的叉齒。第32圖示出對雙股叉齒方案的替換方案，其中施力接觸件尖端552偏移到一側並且感測接觸件554具有僅僅一個叉齒。施力接觸件尖端與感測叉齒之間的間隙處於器件引線中心線的中央，以確保充分接觸。接觸件554的末端可以在其下表面上形成有倒角或者是圓形的，以提供適當的空隙。施力接觸件600的內周602被切掉(即，減小了前到後的厚度)，以確保與感測接觸件554之間在其運動時的空隙。

在操作中，接觸件600回應於與引線接觸件502的接觸從第29圖所示的兩個位置“擺動”。類似地，感測接觸件554在所示的兩個位置之間運動。第30圖中各種不同元件的運動與第29圖是一樣的，只是第30圖示出了具有向下傾斜叉齒的感測接觸件和減小了尖端寬度的接觸件600。注意，叉齒不必向下傾斜以發揮作用。

第32圖示出第31圖的雙叉齒結構的變型。在這種情況下，感測接觸件554僅僅具有單獨一個叉齒554a，這個叉齒554a可以具有或不具有向下傾斜的部分(比如第31圖中所示的)。這使得施力接觸件能夠在需要的前提下具有較大的接觸面面積。在這一設計中，施力接觸件尖端發生了偏移並且不集中在接觸件600的寬度上。

第33圖以下列方式提供了澄清。在這一實施方式中，感測接觸件554不是叉形的。此外，感測和施力接觸件優選地是共線的，但是優選地彼此永不接觸。對於這兩個接觸件，可以在插入時彼此短暫接觸，如果這樣構造了，第33圖示出處於兩個位置上的引線接觸件502。最後的問題是在哪裡進行第一次接觸。感測接觸件554首先碰到引線502，並且隨著554因其自己的回彈力或者可替換地抵靠著彈性元件519a而受到壓力，將會在兩個接觸件之間有刮擦動作。如前述接觸件中所示，感測接觸件554受到向下的擠壓，直到它處於擺動的施力接觸件552後面並且與之相鄰。很明顯，它們一直是共線對準的。隨著接觸件552回應於彈性體519發生搖擺，在接觸件502和552之間還會有刮擦動作。

本公開文本還固有地包括構造按照本發明的裝置的方法。此外，還有在待測器件與具有測試接觸件的測試夾具之間進行臨時接觸時使接觸電阻最小的方法。使電阻最小是前面描述的刮擦動作的目標。測試夾具具有施力和感測夾具接觸件，用於接納測試接觸件，並且包括至少以下步驟的一些或全部：

a.共線地對準感測和施力接觸件

b.彈性地將感測接觸件定位在施力接觸件上方的平面內，但是在施力接觸件側面，

c.使得測試接觸件與感測接觸件進行物理接觸

d.通過測試接觸件使感測接觸件偏轉，導致感測接觸件在偏轉期間刮擦測試接觸件

此外，該方法還可以包括下面的步驟或其部件：通過將施力接觸件構造成具有回應於碰撞的擺動，使得施力接觸件能夠在它碰到測試接觸件時被偏轉。

替代實施例

上文所描述、說明的實施例的更進一步改進可更進一步地除使用於帶引線的器件外，使用於數項器件封裝，包括平坦或彎曲接觸焊盤。更詳言之，若該等焊盤係因故意或錯誤而在平面之外，亦即非平面，此實施例仍可適用。此外，若有需要自接觸件更為徹底刮擦氧化物，此實施例亦有其適用。最後，若希冀施力及感測接觸件於DUT不存在時不會發生短路，此系統有其較佳適用。

第34至38圖說明具有帶引線的DUT的替代實施例，雖然不帶引線及焊盤也同樣可以適用。此待測器件(DUT)1具有數個藉由感測接觸件654接觸的引線502。如同在先前的實施例中所作的說明，引線502在其末端具有平坦部分、相鄰近的彎曲部分、自彎曲部分延伸的成角度部分、及另一個延伸至DUT的平坦部分。如同下文將再詳細說明者，彎曲及成角度部分可對接觸件提供最佳位置。

該等感測接觸件較佳地係由彈簧傳導材料製成且係以間隔關係藉由非傳導區塊660及662自接觸件連接至其他電路之處固持以測試DUT。接觸件654亦係以間隔關係藉由固持器668、670、672固持。

用以取代施力接觸件552，其提供彈簧型施力接觸件652。彈簧接觸件652係於第39至42圖中以較大之細部顯示。業界所習知的彈簧銷接觸件可以併於此處作為參考的諸如美國專利第US 5014004號、美國專利第US 7463041號所顯示者加以替換。一般而言，所顯示的彈簧具有如圖所顯示的具有伸縮核心的內偏壓，或相反地將偏壓元件包含於核心。

施力彈簧接觸件652具有與DUT上的引線接觸的上銷部段700、與負載板或類似物接觸以將信號攜載回其他測試電子裝置的下接觸件702、以及包括彈簧偏壓件706及吸收上及下部分間之距離的改變的伸縮部分(未顯示)的中央彈簧部分704。較佳地，其令施力接觸件的點狀端與引線502接合於例如彎曲部分或成角度部分或彎曲部分與成角度部分兩者的非平坦/非正交表面。其優點為更多銷的接觸表面與引線接合且其中之任一者的移動傾向於自接觸點刮擦任何氧化物。相同地，接合彎曲及成角度部分之概念亦可應用於其他上文所說明的實施例且亦可獲得類似的優點。於垂直定向間隔彈簧銷700的情形中，選擇此接觸點的優點甚至更大。

上部分700的上尖端710係顯示於第41圖及第43圖。尖端710較佳地係為具有大致平坦頂部712的圓錐形或點。頂部亦可為圓頂形或具有尖脊或楔形或任何其他於本文之其餘部分所揭露之形狀。於較佳實施例中，圓錐形頂部具有數個自尖端向圓錐形部分之較低端蔓延的刻面/凹槽或溝壑720。刻面720可對通常係為氧化材料的自DUT引線脫落的碎片提供通道。此等刻面增加將碎片導向不會導致短路或干擾測試品質的場所的可能性。

感測接觸件654具有可為多種形式的接觸端。其可使用叉形的尖齒64a、64b、64c(第6圖及第41圖)。任擇地，其可利用平坦叉形尖齒764(第41圖)，或第42圖所顯示的圓形圈狀端770。

圈狀端770包括未與施力接觸件接觸的尺寸為可接納將通過其間的彈簧銷圓錐體的至少一部分的小孔772。然而，當DUT並未出現時，於此實施例中，施力接觸件的一部分，亦即於此較佳實施例中為介於上部分及彈簧部分間的支架780將通過環而不與感測接觸件654產生電氣接觸。為了更確保其間將不會有接觸，彈簧銷的外表面(除去接觸點之外)可以非傳導障壁或塗層塗覆。相同地，環端之內表面(或先前實施例中之感測接觸件)可以非傳導材料塗覆以更為確保未對準的情形中的未接觸。

其亦可組構為使得電氣接觸於DUT移除時產生，因此施力及感測接觸件將會短路，容許電路可測試連續性並決定是否有DUT出現。此將是DUT、測試器件或測試器件的DUT的佈置有錯誤的清楚指示。外部電路可偵測此等或其他狀況並通知操作員或停止處理。

本文提出的本發明的說明書及其應用都是說明性的，並不是打算用來限定本發明的範圍的。本文公開的實施方式的變型或改變都是可行的，並且本領域普通技術人員在研究了本專利文獻之後將會理解這些實施方式的各種不同元素的切實可行的替代選擇和等價物。可以在不超出本發明的範圍和精神的情況下，對本文公開的實施方式進行這些和其他的變型和改變。

1‧‧‧待測器件/DUT

2‧‧‧端子/引線/焊料/(接觸)焊盤/接觸件

3、503‧‧‧負載板

4‧‧‧(接觸)焊盤

5‧‧‧測試器

6‧‧‧負載板基板

9‧‧‧電連接

10‧‧‧(插入器)隔板

20‧‧‧(導電)接觸件

50、60、70、90、100、110、130、140‧‧‧設計

51、61、71、81、91、101、111、131、141‧‧‧外殼

52、112、172、182、192‧‧‧施力接觸件

53、73、103‧‧‧孔

54、74、84、94、104‧‧‧感測(電壓)接觸件

54a‧‧‧平面臂/叉齒

54b‧‧‧凸起

54c‧‧‧接觸點

62‧‧‧(施力)接觸件

64‧‧‧感測(電壓)接觸件/部分/接觸件

64a‧‧‧平面部分/尖齒

64b‧‧‧上升部分/叉齒/尖齒

64c‧‧‧叉齒/尖端/尖齒

72、92、102、152‧‧‧施力(電流)接觸件

75‧‧‧(固定)部分

76‧‧‧自由部分

77‧‧‧鉸接部分

78‧‧‧叉形部分

79A‧‧‧導電層

79B‧‧‧電絕緣層

80‧‧‧示例性設計

82‧‧‧施力(電流)接觸件/接觸件

85‧‧‧延伸要素

95、105‧‧‧桿

114、154、164、204‧‧‧感測接觸件

119‧‧‧墊塊

134‧‧‧感測(電壓)接觸件/接觸件

134b‧‧‧部分

134c‧‧‧接觸件/部分

134d‧‧‧接觸件

142、772‧‧‧小孔

144、184、194、214、554、654‧‧‧(感測)接觸件

155、177、187、197、206、217、710‧‧‧尖端

162‧‧‧(施力)接觸件

165‧‧‧臂

166‧‧‧橫向延伸部分/接觸件

167‧‧‧尖端/接觸件

169‧‧‧縱軸

174‧‧‧(感測)接觸件/臂

175、185、195‧‧‧末端

176、186、196、216‧‧‧橫向延伸部分

202‧‧‧(中央)施力接觸件/接觸件

212‧‧‧(中央)施力接觸件

215‧‧‧末端/接觸件

501‧‧‧引線器件(DUT)

502‧‧‧接觸件/引線

502a‧‧‧引線

519‧‧‧柱狀物/元件/彈性體

519a‧‧‧第二偏壓塊/彈性元件

552‧‧‧(施力)接觸件/尖端/施力接觸件尖端

552a‧‧‧凹陷

554a‧‧‧(焊盤封裝)叉齒

554b‧‧‧叉齒

600‧‧‧擺動銷/(施力)接觸件

602‧‧‧內周

620‧‧‧凸緣

652‧‧‧施力接觸件/(施力)彈簧接觸件

660、662‧‧‧非傳導區塊

668、670、672‧‧‧固持器

700‧‧‧上銷部段/彈簧銷/上部分

702‧‧‧下接觸件

704‧‧‧中央彈簧部分

706‧‧‧彈簧偏壓件

712‧‧‧頂部

720‧‧‧刻面/溝壑

764‧‧‧叉形尖齒

770‧‧‧圈狀端

780‧‧‧支架

A、B‧‧‧端子

I‧‧‧電流

V‧‧‧電壓