TWI530036B - Connectors and performance boards, motherboards, and semiconductor test devices including the connector - Google Patents

Description

連接器及包括該連接器的性能板、母板、半導體測試裝置

本發明是有關於一種連接器和半導體測試裝置，特別是指一種具有信號端子和接地端子的同軸結構。

傳統上已知用於將同軸電纜連接至電路板的連接器。這種連接器具有連接至同軸電纜的信號導體的信號端子和連接至同軸電纜的接地導體的接地端子。日本未審查專利申請第H2009-16072號公開一種具有同軸結構的連接器，其中信號端子被接地端子封圍而且絕緣構件配置在其間。

然而，在日本未審查專利申請第H2009-16072號的連接器中，存在信號端子與絕緣構件之間形成的間隙的尺寸和接地端子與絕緣構件之間形成的間隙的尺寸因製造誤差或類似誤差而可能發生變化的風險。在這種情況下，信號端子的阻抗發生變化，因此造成信號傳輸性質的降級的風險。

慮及以上給出的情況，本發明的主要目的是提供一種可以改善信號傳輸性質的連接器和一種半導體測試裝置。

為了解決上述問題，本發明提出一種連接器，其包括：信號端子，其具有在一個方向上延伸的主體部分和在所述主體部分的所述延伸方向的每一側上提供的接觸臂；絕緣構件，其被配置成封圍所述信號端子的所述主體部分；接地端子，其具有被配置成封圍所述絕緣構件的筒形主體 ，在所述筒形主體的中心軸方向的每一側上提供接觸臂，其中所述筒形主體包括半筒形的第一半筒形部分和第二半筒形部分，而且所述第一半筒形部分的圓周方向的兩個端部和所述第二半筒形部分的圓周方向的兩個端部因被組裝成相互重疊而整體構成筒形；和外殼，其具有插入孔，所述插入孔插入有所述信號端子、所述絕緣構件和所述接地端子的總成；其中，所述第一半筒形部分以撓性變形狀態裝配於所述絕緣構件，使得所述第一半筒形部分的圓周方向的兩個端部之間的間隙被加寬；所述第二半筒形部分以撓性變形狀態裝配於處在所述第一半筒形部分中的所述絕緣構件，使得所述第二半筒形部分的圓周方向的兩個端部之間的間隙被加寬；和斜坡，其在所述外殼的所述插入孔的內側上提供，所述斜坡在所述總成向前插入時導引所述第一半筒形部分或所述第二半筒形部分的至少一個，使得所述第一半筒形部分的圓周方向的中心部分與所述第二半筒形部分的圓周方向的中心部分之間的間隙縮窄。

此外，本發明的性能板包括上述本發明的連接器。此外，本發明的母板包括上述本發明的連接器。此外，本發明的半導體測試裝置設置有上述本發明的連接器。

根據本發明，可以減小接地端子與絕緣構件之間形成的間隙的尺寸而且可以抑制間隙的尺寸的變化。因此，可以抑制阻抗的變化，並且可以改善信號傳輸性質。

此外，在本發明的一個模式中，斜坡接觸第一半筒形部分並且將該第一半筒形部分導引朝向第二半筒形部分。 因此，可以抑制第二半筒形部分的圓周方向的兩個端部的間隙的進一步加寬，並且可以減小接地端子與絕緣構件之間形成的間隙的尺寸。

此外，在本發明的一個模式中，制動器在外殼的插入孔的內側上提供，該制動器調節第二半筒形部分至第一半筒形部分的移動。因此，由於每個構件的位置由第二半筒形部分作為參考來決定，所以可以改善信號端子和接地端子的位置精確度。

此外，在本發明的一個模式中，穿入制動器中的棘爪部分在第二半筒形部分的圓周方向的兩個端部上提供。因此，可以抑制第二半筒形部分從插入孔出來。

此外，在本發明的一個模式中，接地端子的接觸臂在第二半筒形部分的與第一半筒形部分重疊的部分上提供，並且可以撓性變形至直徑方向的外側。因此，可以改善使接觸臂撓性地返回至直徑方向的內側的力。

此外，在本發明的一個模式中，在絕緣構件的外圓周表面或第一半筒形部分的內圓周表面中的一個表面上提供的凸起部分裝配至在另一個表面上提供的凹進部分中。因此，可以抑制絕緣構件或第一半筒形部分中的一個從外殼的插入孔出來。

此外，在本發明的一個模式中，絕緣構件與信號端子一體式地模制。因此，絕緣構件可以被密封至信號端子而不在其間形成間隙。因此，可以抑制阻抗的變化，並且可以改善信號傳輸性質。

下文提供涉及本發明的第一實施方案的連接器1的描述。圖1A和圖1B是連接器1的透視圖和分解透視圖。圖2A和圖2B是外殼2的透視圖和橫截面圖。圖3是信號端子4的透視圖。圖4A至圖4C是信號端子4和絕緣構件5的透視圖、平面圖和側視圖。圖5A至圖5C是第一半筒形部分6的透視圖、平面圖和側視圖。圖6A至圖6C是第二半筒形部分7的透視圖、平面圖和側視圖。圖7A至圖7C是圖示總成3的組裝的透視圖。圖8是圖示總成3的插入的橫截面圖。圖9是圖示總成3的插入的正視圖。

在這些附圖中，總成3的插入方向是向前方向，其相反方向是向後方向，第二半筒形部分7相對於信號端子4所配置的方向是向上方向，以及第一半筒形部分6所配置的方向是向下方向。

圖1A和圖1B中圖示的連接器1具有形成有多個插入孔2a的外殼2和插入至每一個插入孔2a中的總成3。連接至每個總成3的同軸電纜9附接至連接器1的正面。附圖中未圖示的連接至多個總成3的電路板附接至連接器1的背面。在第一實施方案中，連接器1被配置使得連接器1的背面與未圖示的電路板的頂面面向彼此。

總成3具有在前後方向上延伸的信號端子4、被配置成封圍信號端子4的絕緣構件5和被配置成封圍絕緣構件5的筒形接地端子8。接地端子8包括呈半筒形而且通過組裝在一起而整體構成筒形的第一半筒形部分6和第二半 筒形部分7。

圖2A和圖2B中圖示的外殼2由具有絕緣性質的樹脂材料形成。在前後方向上穿透的多個插入孔2a交錯地配置在外殼2中。筒形固持部分21配置在與插入孔2a的內壁分離的插入孔2a的內部空間的前半部分上。在前後方向上穿透的插入孔2b也形成在固持部分21上。固持部分21通過向上提供的耦合件22與插入孔2a的內壁連結。

傾斜成面向前略微面向上的斜坡23在插入孔2a的內壁的向下表面上提供。換句話說，斜坡23傾斜以便靠近面向前的插入孔2a的中心軸。斜坡23被定位為比固持部分21的背面更靠後。

在前後方向上延伸的擴展凹槽2c形成于插入孔2a的內壁的每一個左表面和右表面上，而且拐角部分25和26在內壁的兩側上提供。這些中的在底部上的拐角部分25比在頂部上的拐角部分26更凸出至插入孔2a的內側。

圖3中圖示的信號端子4由具有導電性質的金屬材料製成並且通過折疊模壓金屬板而形成。信號端子4具有在前後方向上延伸的主體部分41、在主體部分41的正面上提供的一對接觸臂43和提供於主體部分41的背面上的接觸臂45。在正面上提供的對的接觸臂43可以在相互分離的方向上撓性變形並且接觸圖1A和圖1B中圖示的同軸電纜9的信號導體。向上和向下凸出的棘爪部分43a在每一個接觸臂43的中間部分上提供。在背面上提供的接觸臂45向上並且向後延伸而且接觸配置在未圖示的電路板的表面上的導體 。

圖4A至圖4C中圖示的絕緣構件5由具有絕緣性質的樹脂材料製成並且通過注塑成型方法與信號端子4一體式形成。絕緣構件5形成為封圍信號端子4的主體部分41的圓柱形，而且其中心軸方向面向前後方向。在第一實施方案中，絕緣構件5形成為八邊柱形。在注塑成型期間通過支撐信號端子4製成的上孔5a和下孔5b形成在絕緣構件5上。此外，凹進部分5c形成在絕緣構件5的下表面的前端部上。

圖5A至圖5C中圖示的第一半筒形部分6由具有導電性質的金屬材料製成並且通過折疊模壓金屬板而形成。第一半筒形部分6形成為在前後方向上具有中心軸方向的向上敞開的半筒形。在第一實施方案中，第一半筒形部分6被折疊成為半八邊筒形以便沿著絕緣構件5的外圓周表面而行。

面向前延伸的一對接觸臂63在第一半筒形部分6的正面上提供並且接觸圖1A和圖1B中圖示的同軸電纜9的接地導體。這些接觸臂63在第一半筒形部分6的圓周方向的兩個端部61b的正面上提供並且可以在相互分離的方向上撓性變形。已經彎曲成L形的接觸臂65在第一半筒形部分6的背面上提供並且接觸在未圖示的電路板的表面上提供的導體。

面向上凸出的凸起部分67a和面向下凸出的凸起部分67b在第一半筒形部分6的圓周方向的中心部分61a中提 供。凸起部分67a在前後方向的中心提供並且面向上略微彎曲，其中安置有絕緣構件5。凸起部分67b在凸起部分67a的後面提供並且面向下略微彎曲。另外，橫向面向外凸出的凸起部分67c在第一半筒形部分6的圓周方向的兩個端部61b上的前後方向的中心附近提供。

圖6A至圖6C中圖示的第二半筒形部分7由具有導電性質的金屬材料製成並且通過折疊模壓金屬板而形成。第二半筒形部分7形成為在面向前後方向上的中心軸方向的面向下敞開的半筒形並且形成接地端子8的筒形主體的上半部。在第一實施方案中，第二半筒形部分7被折疊成為半八邊筒形以便沿著絕緣構件5的外圓周表面而行。

從前端面向後延伸的狹槽71c形成在第二半筒形部分7的圓周方向的中心部分71a中。已經彎曲成L形的接觸臂75在第二半筒形部分7的背面上提供並且接觸在未圖示的電路板的表面上提供的導體。在平面方向上凸出的多個棘爪部分77a在第二半筒形部分7的圓周方向的兩個端部71b上提供。另外，穿透板厚度方向的孔部77c在兩個端部71b的前後方向的中心附近提供。

圖7A至圖7C是圖示總成3的組裝的透視圖。通過實現其中第一半筒形部分6附接至絕緣構件5的下半部的第一步驟和其中第二半筒形部分7附接至絕緣構件5的上半部的第二步驟來完成總成3。

如圖7B中所示，在第一步驟中，第一半筒形部分6以撓性變形狀態裝配於絕緣構件5使得圓周方向的兩個端部 61b的間隙被加寬。絕緣構件5的橫向方向的寬度被設定為比處於正常狀態的第一半筒形部分6的圓周方向的兩個端部61b的間隙更寬。因此，當絕緣構件5被推至第一半筒形部分6的內側時，絕緣構件5造成第一半筒形部分6撓性變形以便橫向向外將兩個端部61b壓得更寬。因此，第一半筒形部分6產生彈性回復力以便通過兩個端部61b橫向向內夾住絕緣構件5。

這時，面向上凸出並且在第一半筒形部分6的圓周方向的中心部分61a中提供的凸起部分67a(見圖5B)與在絕緣構件5的下表面上提供的凹進部分5c(見圖4C)接合。

如圖7C中所示，在第二步驟中，第二半筒形部分7以撓性變形狀態裝配於第一半筒形部分6中的絕緣構件5使得圓周方向的兩個端部71b的間隙被加寬。此時，第二半筒形部分7的兩個端部71b重疊至第一半筒形部分6的直徑方向的外側。裝配有絕緣構件5的第一半筒形部分6的橫向方向的寬度被設定為比處於正常狀態的第二半筒形部分7的圓周方向的兩個端部71b的間隙更寬。因此，當第一半筒形部分6和絕緣構件5被推至第二半筒形部分7的內側時，這些造成第二半筒形部分7撓性變形以便橫向向外將兩個端部71b壓得更寬。因此，第二半筒形部分7產生彈性回復力以便通過兩個端部71b橫向向內夾住第一半筒形部分6和絕緣構件5。

這時，橫向面向外凸出並且在第一半筒形部分6的圓 周方向的兩個端部61b上提供的凸起部分67c與在第二半筒形部分7的圓周方向的兩個端部71b上提供的孔部77c接合。

此外，在正面上提供的該對接觸臂43和第二半筒形部分7的圓周方向的兩個端部71b重疊至第一半筒形部分6的圓周方向的兩個端部61b上的直徑方向的外側。

因此，加固了該對接觸臂43的底座區域並且增大了彈性回復力。

圖8是圖示總成3的插入的橫截面圖。配置在總成3的下端(其中總成3位於中間插入外殼2的插入孔2a途中的位置中)的第一半筒形部分6接觸在插入孔2a的內壁的下側上提供的斜坡23。當總成3進一步插入時，第一半筒形部分6由斜坡23向上導引，並且因此第一半筒形部分6的圓周方向的中心部分61a與第二半筒形部分7的圓周方向的中心部分71a之間的間隙縮窄。應注意這並非限於此，而且斜坡23還可以在第二半筒形部分7的側邊上提供。

此外，當總成3插入外殼2的插入孔2a中時，在信號端子4的正面上提供的該對接觸臂43插入在外殼2的插入孔2a的內側上提供的固持部分21的插入孔2b中。這時，在接觸臂43上提供的棘爪部分43a穿入固持部分21的內壁中。因此抑制與棘爪部分43a一體式提供的信號端子4和絕緣構件5的釋放。

此外，在第一半筒形部分6上提供的凸起部分67a與在絕緣構件5上提供的凹進部分5c接合，而且因此抑制信 號端子4和絕緣構件5的釋放同時還抑制第一半筒形部分6的釋放。此外，在與絕緣構件5的方向反向的方向上凸出的第一半筒形部分6的凸起部分67b接觸外殼2的插入孔2a的內壁，並且因此抑制第一半筒形部分6的傾斜。

此外，當總成3插入外殼2的插入孔2a中時，配置在總成3的上端上的第二半筒形部分7向前行進同時接觸插入孔2a的內壁的上側。如圖9中所示，第二半筒形部分7的圓周方向的中心部分71a接觸插入孔2a的內壁的上側而第二半筒形部分7的圓周方向的兩個端部71b凸出以鄰接在插入孔2a的內壁上提供的拐角部分25。通過用作為制動器的拐角部分25來抑制第二半筒形部分7的向下位移。因此，第二半筒形部分7插入至插入孔2a中而無垂直移位。

此外，在第二半筒形部分7的圓周方向提供的兩個端部71b上的棘爪部分77a穿入拐角部分25中。因此，抑制第二半筒形部分7的釋放。此外，接合插入孔2a的內壁與固持部分21的耦合件22插入在第二半筒形部分7的圓周方向提供的中心部分71a上的狹槽71c中。

根據上述第一實施方案，相對於絕緣構件5形成在接地端子8與絕緣構件5之間的間隙的左部和右部通過第一半筒形部分6和第二半筒形部分7的彈性回復力而減小，並且可以抑制尺寸變化。此外，相對於絕緣構件5形成在接地端子8與絕緣構件5之間的間隙的頂部和底部通過在外殼2的插入孔2a的內壁上提供的斜坡23而減小，並且可以抑制尺寸變化。

接著，提供涉及本發明的第二實施方案的連接器10的描述。將省略附有相同元件符號的對應於第一實施方案的構造的詳細描述。圖10A和圖10B是連接器10的透視圖和分解透視圖。圖11A至圖11C是圖示總成3的組裝的透視圖。圖12A至圖12C是圖示總成3的插入的橫截面圖。

在第二實施方案中，連接器10附接至未圖示的電路板的邊緣部分。分別在信號端子4的後側、第一半筒形部分6和第二半筒形部分7上提供的接觸臂45、65和75被折疊以便分別接觸在未圖示的電路板的兩個表面上提供的多個導體。絕緣構件5為下半部呈矩形的六邊柱形，而且第一半筒形部分6和第二半筒形部分7被折疊以便沿著絕緣構件5的外圓周表面。

還在第二實施方案中，相對於絕緣構件5形成在接地端子8與絕緣構件5之間的間隙的左部和右部通過第一半筒形部分6和第二半筒形部分7的彈性回復力而減小，而且相對於絕緣構件5形成在接地端子8與絕緣構件5之間的間隙的頂部和底部通過在外殼2的插入孔2a的內壁上提供的斜坡23而減小。

接著，將給出具有第一實施方案的連接器1和第二實施方案的連接器10的半導體測試裝置100的描述。圖13是示意性圖示半導體測試裝置100的圖。

作為測試目標的半導體101安裝在裝置插座102上，裝置插座102配置在性能板103上。多個連接器1附接至性能板103的底面。半導體測試裝置100具有母板104， 母板104包括多個同軸電纜9。多個固持器114在母板104的頂部上提供。每個固持器114固持同軸電纜9的信號導體和接地導體。當性能板103配置在母板104上時，同軸電纜9的信號導體和接地導體插入連接器1中。另外，多個固持器116在母板104的底部上提供。每個固持器116固持同軸電纜9的信號導體和接地導體。半導體測試裝置100具有測試頭105，測試頭105具有多個測試模組106。連接器10附接至每個測試模組106的邊緣，而且當母板104配置在測試頭105上時，在同軸電纜9的底端上提供的信號導體和接地導體插入每個連接器10中。每個測試模組106連接至測試裝置主體107，其中根據從測試裝置主體107接收的指令產生測試信號並且輸出至半導體101。

雖然上文給出本發明的實施方案的描述，但本發明不限於上述實施方案，而且本領域技術人員當然可以做出各種修改的實施方案。

應注意在上述實施方案中，第二半筒形部分7的兩個端部71b重疊至第一半筒形部分6的直徑方向的外側，然而並不限於這樣，而且第一半筒形部分6的兩個端部61b可以製成為重疊至第二半筒形部分7的直徑方向的外側。此外，接觸臂63或凸起部分67a、67b和67c、狹槽71c、棘爪部分77a和類似物可以在第一半筒形部分6或第二半筒形部分7的任一個上提供。

1‧‧‧連接器

10‧‧‧連接器

2‧‧‧外殼

2a‧‧‧插入孔

2b‧‧‧插入孔

2c‧‧‧擴展凹槽

21‧‧‧固持部分

22‧‧‧耦合件

23‧‧‧斜坡

25‧‧‧拐角部分

26‧‧‧拐角部分

3‧‧‧總成

4‧‧‧信號端子

41‧‧‧主體部分

43‧‧‧接觸臂

43a‧‧‧棘爪部分

45‧‧‧接觸臂

5‧‧‧絕緣構件

5a‧‧‧上孔

5b‧‧‧下孔

5c‧‧‧凹進部分

6‧‧‧第一半筒形部分

61a‧‧‧中心部分

61b‧‧‧端部

63‧‧‧接觸臂

65‧‧‧接觸臂

67a‧‧‧凸起部分

67b‧‧‧凸起部分

67c‧‧‧凸起部分

7‧‧‧第二半筒形部分

71a‧‧‧中心部分

71b‧‧‧端部

71c‧‧‧狹槽

75‧‧‧接觸臂

77a‧‧‧棘爪部分

77c‧‧‧孔部

8‧‧‧接地端子

9‧‧‧同軸電纜

100‧‧‧半導體測試裝置

101‧‧‧半導體

102‧‧‧裝置插座

103‧‧‧性能板

104‧‧‧母板

105‧‧‧測試頭

106‧‧‧測試模組

107‧‧‧測試裝置主體

114‧‧‧固持器

116‧‧‧固持器

圖1A是根據本發明的第一實施方案的連接器的透視圖。

圖1B是上述連接器的分解透視圖。

圖2A是包括在上述連接器中的外殼的透視圖。

圖2B是包括在上述連接器中的外殼的橫截面圖。

圖3是包括在上述連接器中的信號端子的透視圖。

圖4A是包括在上述連接器中的信號端子和絕緣構件的透視圖。

圖4B是包括在上述連接器中的信號端子和絕緣構件的平面圖。

圖4C是包括在上述連接器中的信號端子和絕緣構件的側視圖。

圖5A是包括在上述連接器中的第一半筒形部分的透視圖。

圖5B是包括在上述連接器中的第一半筒形部分的平面圖。

圖5C是包括在上述連接器中的第一半筒形部分的側視圖。

圖6A是包括在上述連接器中的第二半筒形部分的透視圖。

圖6B是包括在上述連接器中的第二半筒形部分的平面圖。

圖6C是包括在上述連接器中的第二半筒形部分的側視圖。

圖7A是圖示包括在上述連接器中的總成的組裝的透視圖。

圖7B是圖示包括在上述連接器中的總成的組裝的透視圖。

圖7C是圖示包括在上述連接器中的總成的組裝的透視圖。

圖8是圖示包括在上述連接器中的總成的插入的橫截面圖。

圖9是圖示包括在上述連接器中的總成的插入的正視圖。

圖10A是根據本發明的第二實施方案的連接器的透視圖。

圖10B是上述連接器的分解透視圖。

圖11A是圖示包括在上述連接器中的總成的組裝的透視圖。

圖11B是圖示包括在上述連接器中的總成的組裝的透視圖。

圖12A是圖示包括在上述連接器中的總成的插入的橫截面圖。

圖12B是圖示包括在上述連接器中的總成的插入的橫截面圖。

圖12C是圖示包括在上述連接器中的總成的插入的橫截面圖。

圖13是示意性圖示本發明的半導體測試裝置的圖。

1‧‧‧連接器

2‧‧‧外殼

2a‧‧‧插入孔

3‧‧‧總成

4‧‧‧信號端子

5‧‧‧絕緣構件

6‧‧‧第一半筒形部分

7‧‧‧第二半筒形部分

8‧‧‧接地端子

9‧‧‧同軸電纜

Claims (11)

1. 一種連接器，其包括：信號端子，其具有在一個方向上延伸的主體部分和在所述主體部分的所述延伸方向的每一側上提供的接觸臂；絕緣構件，其被配置成封圍所述信號端子的所述主體部分；接地端子，其具有被配置成封圍所述絕緣構件的筒形主體，在所述筒形主體的中心軸方向的每一側上提供接觸臂，其中所述筒形主體包括半筒形的第一半筒形部分和第二半筒形部分，而且所述第一半筒形部分和所述第二半筒形部分因圓周方向的兩個端部被組裝成相互重疊而整體構成筒形；和外殼，其具有插入孔，所述插入孔插入有所述信號端子、所述絕緣構件和所述接地端子的總成；其中，所述第一半筒形部分以撓性變形狀態裝配於所述絕緣構件，使得所述第一半筒形部分的圓周方向的兩個端部之間的間隙被加寬；所述第二半筒形部分以撓性變形狀態裝配於處在所述第一半筒形部分中的所述絕緣構件，使得所述第二半筒形部分的圓周方向的兩個端部之間的間隙被加寬；和斜坡，其在所述外殼的所述插入孔的內側上提供，所述斜坡在所述總成向前插入時導引所述第一半筒形部分或所述第二半筒形部分的至少一個，使得所述第一半 筒形部分的圓周方向的中心部分與所述第二半筒形部分的圓周方向的中心部分之間的間隙縮窄。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的連接器，其中，所述斜坡接觸所述第一半筒形部分並且將所述第一半筒形部分導引朝向所述第二半筒形部分。
3. 根據申請專利範圍第2項所述的連接器，其中，制動器在所述外殼的所述插入孔的內側上提供，所述制動器調節所述第二半筒形部分至所述第一半筒形部分的移動。
4. 根據申請專利範圍第3項所述的連接器，其中，穿入所述制動器中的棘爪部分在所述第二半筒形部分的圓周方向的兩個端部上提供。
5. 根據申請專利範圍第1至4項中任一項所述的連接器，其中，所述接地端子的接觸臂在所述第二半筒形部分的與所述第一半筒形部分重疊的部分上提供並且可撓性變形至直徑方向的外側。
6. 根據申請專利範圍第1至4項中任一項所述的連接器，其中，在所述絕緣構件的外圓周表面或所述第一半筒形部分的內圓周表面中的一個表面上提供的凸起部分裝配至在另一個表面上提供的凹進部分中。
7. 根據申請專利範圍第5項所述的連接器，其中，在所述絕緣構件的外圓周表面或所述第一半筒形部分的內圓周表面中的一個表面上提供的凸起部分裝配至在另一個表面上提供的凹進部分中。
8. 根據申請專利範圍第1至4項中任一項所述的連接器， 其中，所述絕緣構件與所述信號端子一體式地模製。
9. 一種性能板，其包括根據申請專利範圍第1至8項中任一項所述的連接器。
10. 一種母板，其包括根據申請專利範圍第1至8項中任一項所述的連接器。
11. 一種半導體測試裝置，其包括根據申請專利範圍第1至8項中任一項所述的連接器。