TWI608237B - Electrical connection device - Google Patents

Description

電連接裝置

本發明係關於一種電連接裝置，尤指一種能應用於半導體產品測試設備中提供電性連接用途的電連接裝置。

目前用於半導體元件檢測設備中，電連接裝置常用於檢測系統與待測半導體元件之間等電連接用途，現有的電連接裝置係包含一電路構件與一電連接組件，電連接組件大多為探針式構造為主，其主要係於一承載板中裝設多數支探針，所述探針為確保與其他電連接部件間的良好電接觸狀態，所述探針中設有能縱向伸縮的彈簧構造，使探針具備縱向伸縮的功能。然而，前述探針因縱向伸縮的彈簧構造，彈簧之每二相鄰圈體間必須具備預定的間距，造成不易縮短探針長度，進而形成電信號的通過探針與電路構件間的傳遞路徑偏長，不利於高頻信號的傳遞，而且探針與電路構件間的接觸需要較大的縱向力以接觸，這較大的縱向力又常使電路構件的整體接觸平面變形，造成彼此間的接觸性不佳。

此外，另有一種型式電連接組件，其係在承載板中組裝多數個橫向設置的導電彈簧，所述導電彈簧藉由絕緣的彈性支撐條定位，藉以利用導電彈簧中縱向設置的金屬圈體能縱向壓縮與回復的彈性，使導電彈簧具備等同於前述探針的功能。然而，前述電連接組件中，導電彈簧之金屬圈體的內徑係對應於絕緣支撐條的直徑，導電彈簧套設於絕緣支撐條外周緣，當導電彈簧受到外力擠壓時，套設於彈性支撐條上的導電彈簧所能提供的壓縮彈性距離較小，且套設於彈性支撐條上的導電彈簧不易偏斜，造成導電彈簧常僅能縱向壓 縮及回復，使得導電彈簧與電路構件間必要的縱向有效接觸範圍極小，無法克服因接觸施壓而造成的電路板變形，造成彼此間的接觸性不佳。

本發明之主要目的在於提供一種電連接裝置，解決現有電連接裝置電接觸性能不佳的問題。

為了達成前揭目的，本發明所提出之電連接裝置係包含：一電連接組件，其包含一絕緣承板、多數導電彈簧以及多數絕緣支撐條，所述絕緣承板上下側分別為一上表面與一下表面，所述絕緣承板中形成多數個自上表面縱向貫穿至下表面的單元孔，該多數個單元孔係形成複數橫向直列地分布設置於絕緣承板中，每一導電彈簧為連續緃向圈繞的複數金屬單元圈體所構成，該多數導電彈簧係以其中心軸線橫向設置方式分別裝設於該絕緣承板的單元孔中，所述絕緣支撐條係分別穿設於每一橫向直列的單元孔以及位於所述單元孔內的導電彈簧，每一導電彈簧通過絕緣支撐條而定位於絕緣承板中；以及一電路構件，係設置於該電連接組件一側，該電路構件包含一具有電路的電路板以及多數個電連接部，該電路板之電路延伸至該電路板一側面形成多數個電極接點，每一電連接部一端固著於該電路板之一電極接點上，每一電連接部另一端具有一接觸端部，並以所述接觸端部插接於相對應的導電彈簧的兩相鄰金屬單元圈體之間被夾持固定而電性連接。

藉由前述電連接裝置之整體組成構造創作，其主要利用具有導電彈簧的電連接組件搭配具有電連接部的電路構件的組合構造，其中電連接組件係於一承板中裝設多數導電彈簧，並以支撐條分別穿設於每一橫向直列的導電彈簧定位，藉由支撐條的直徑小於金屬單元圈體的內環空間，導電彈簧能於支撐條上下左右活動位移及側向偏斜，所述導電彈簧為複數連續縱向圈繞的金 屬單元圈體相依併列之構造，提供些微縱向壓縮與回復彈性，相依併列的金屬單元圈體則能受力而朝外橫向伸展與收合，該電路構件的電連接部能插接於相對應的導電彈簧的金屬單元圈體之間而被夾持固定，此橫向的挾持力能確保導電彈簧與電連接部間的電接觸狀態，且電連接部的插接動作也能增加電連接部和導電彈簧之間可有效接觸的縱向空間，能更輕易達到較佳的電接觸性能。

10‧‧‧電連接組件

11‧‧‧絕緣承板

111‧‧‧單元孔

112‧‧‧定位穿孔

113‧‧‧長槽

12、12A‧‧‧導電彈簧

121、121A‧‧‧金屬單元圈體

13‧‧‧絕緣支撐條

20A、20B‧‧‧電路構件

21A、21B‧‧‧電路板

22A、22B‧‧‧電連接部

221‧‧‧基部

222‧‧‧接觸端部

223‧‧‧接觸端部

圖1係本發明電連接裝置之一較佳實施例的平面示意圖。圖2係圖1所示電連接裝置中的電連接組件立體示意圖。

圖3係圖2所示電連接組件的局部放大示意圖。

圖4係圖2所示電連接組件的俯視平面示意圖。

圖5係圖4所示割面線A-A位置的剖面示意圖。

圖6係圖4所示割面線B-B位置的剖面示意圖。

圖7係本發明電連接裝置中之電連接組件另一較佳實施例的剖面示意圖。

圖8係本發明電連接裝置之另一較佳實施例的局部平面示意圖。

圖9係圖8所示電連接裝置另一較佳實施例的另一側視平面示意圖。

如圖1所示，係揭示本發明電連接裝置之一較佳實施例，所述電連接裝置包含一電連接組件10以及一電路構件20A。

如圖1至圖3所示，所述電連接組件10包含一絕緣承板11、多數導電彈簧12以及多數絕緣支撐條13。如圖3至圖6所示，所述絕緣承板11上下側分別為一上表面與一下表面，所述絕緣承板11中形成多數個自上表面縱向貫穿至下表面的單元孔111，該多數個單元孔111係形成複數橫向直列地分布設置於絕緣承板11中。所述導電彈簧12係為連續緃向圈繞的複數金屬單元圈體121所 構成，每一導電彈簧12之該複數金屬單元圈體121係相鄰併列，該多數導電彈簧12係以其中心軸線橫向設置方式分別裝設於該絕緣承板11的單元孔111中。所述絕緣支撐條13直徑小於導電彈簧12之金屬單元圈體121內環空間的長條體，所述絕緣支撐條13係分別穿設於每一橫向直列的單元孔111以及位於單元孔111內的導電彈簧12，每一導電彈簧12通過絕緣支撐條13而定位於絕緣承板11中。

前述中，如圖5至圖7所示，每一導電彈簧12、12A的頂緣與底緣分別凸出絕緣承板11的上表面與下表面，且每一導電彈簧12的縱向金屬單元圈體121、121A的內環空間大於絕緣支撐條13的直徑，使導電彈簧12能於絕緣支撐條13上下活動位移。每一導電彈簧12、12A藉由縱向圈繞的金屬單元圈體121、121A而能提供縱向壓縮與回復的彈性，且每一導電彈簧12、12A相鄰金屬單元圈體121、121A之間還具備沿中心軸線方向擴張與收合的彈性。

如圖3、圖5及圖6所示，所述金屬單元圈體121可為圓形圈體或橢圓形。或者，如圖7所示，所述金屬單元圈體121A具有二相對間隔排列的縱直段，並自該二縱直段中之一縱直段頂端彎曲延伸的一上圓弧段，以及自該二縱直段中之另一縱直段底端彎曲延伸的一下圓弧段所構成的圈體。

如圖2、圖3、圖5及圖6所示，所述絕緣承板11中形成複數個定位穿孔112，每一定位穿孔112係分別通過一橫向直列的單元孔111，定位穿孔112的孔徑對應於絕緣支撐條13的直徑，絕緣承板11相對於每一定位穿孔112上方各設有一長槽113，每一長槽113係自絕緣承板11上表面向下延伸連通定位穿孔112，長槽113之槽寬小於定位穿孔112的孔徑。使每一絕緣支撐條13能預先穿設複數個導電彈簧12並自絕緣承板11上表面直接通過長槽113置入定位穿孔112中定位，且藉由長槽113槽邊對絕緣支撐條加以限位固定。

如圖1及圖8至圖9所示，所述電路構件20A、20B可為具有電路的線路轉換板、電路載板等，該電路構件20A、20B包含一具有電路的電路板21A、21B以及多數個電連接部22A、22B，該電路板21A、21B之電路延伸至該電路板21A、21B一側面形成多數個電極接點，該多數個電連接部22A、22B係分別成形於該電路板21A、21B的該多數個電極接點上的塊體或針體。其中，如圖1所示，所述電連接部22A可為金屬線材(如金線...等)通過打線接合手段成形之具有導電性的塊體，或藉由網版印刷手段、電鍍手段等形成之具有導電性的塊體，所述電連接部22A包含一基部221以及成形於該基部221上的一接觸端部222，接觸端部222的外徑小於基部221的外徑，接觸端部222可為朝末端尺寸遞減的圓錐狀，每一電連接部22A係以基部221固著於該電路板21A之一電極接點上。該電路構件20A係組設於該電連接組件10一側，且每一電連接部22A以其接觸端部222插入相對應的導電彈簧12的兩相鄰金屬單元圈體121之間被夾持固定而電性連接。

如圖8至圖9所示，所述電連接部22B為以電鍍手段形成之具有導電性的針體，每一電連接部22B一端固著於該電路板21B的一電極接點上，電連接部22B另一端具有一圓錐形的接觸端部223，該電路構件20A係組設於該電連接組件10一側，且每一電連接部22A以其接觸端部223插入相對應的導電彈簧12的兩相鄰金屬單元圈體121之間被夾持固定而電性連接。

本發明電連接裝置能應用於半導體產品測試設備中，用以連接檢測系統對半導體元件進行功能檢測，本發明電連接裝置之電路構件可為線路轉換板或為電路載板，當電路構件為線路轉換板時，該電連接裝置可裝設於電路載板上，使電連接組件兩側分別電性連接電路載板與電路構件。當電路構件為電路載板，電連接件組件則可作為半導體元件電連接檢測系統的電性接觸部件。

本發明電連接裝置利用具有導電彈簧的電連接組件搭配具有電連接部的電路構件的組合構造，其中該電連接組件係於其承板中裝設的多數導電彈簧以支撐條穿設定位，利用導電彈簧為複數連續縱向圈繞的金屬單元圈體相依併列構造提供些微縱向壓縮與回復彈性，且相依併列的金屬單元圈體能受力而朝外橫向伸展與收合，該電路構件的電連接部能插接於相對應的導電彈簧的金屬單元圈體之間而被夾持固定，此橫向的挾持力能確保導電彈簧與電連接部間的電接觸狀態，且電連接部的插接動作也能增加電連接部和導電彈簧之間可有效接觸的縱向空間，能更輕易達到較佳的電接觸性能。

10電連接組件 11絕緣承板 12導電彈簧 13絕緣支撐條 20A電路構件 21A電路板 22A電連接部 221基部 222接觸端部

Claims (9)

1. 一種電連接裝置，係包含： 一電連接組件，其包含一絕緣承板、多數導電彈簧以及多數絕緣支撐條，所述絕緣承板上下側分別為一上表面與一下表面，所述絕緣承板中形成多數個自上表面縱向貫穿至下表面的單元孔，該多數個單元孔係形成複數橫向直列地分布設置於絕緣承板中，每一導電彈簧為連續緃向圈繞的複數金屬單元圈體所構成，該多數導電彈簧係以其中心軸線橫向設置方式分別裝設於該絕緣承板的單元孔中，所述絕緣支撐條係分別穿設於每一橫向直列的單元孔以及位於所述單元孔內的導電彈簧，每一導電彈簧通過絕緣支撐條而定位於絕緣承板中；以及 一電路構件，係設置於該電連接組件一側，該電路構件包含一具有電路的電路板以及多數個電連接部，該電路板之電路延伸至該電路板一側面形成多數個電極接點，每一電連接部一端固著於該電路板之一電極接點上，每一電連接部另一端具有一接觸端部，並以所述接觸端部插接於相對應的導電彈簧的兩相鄰金屬單元圈體之間被夾持固定而電性連接。
2. 如請求項1所述之電連接裝置，其中，每一導電彈簧的頂緣與底緣分別凸出該絕緣承板的上表面與下表面，且每一導電彈簧的縱向金屬單元圈體的內環空間大於絕緣支撐條直徑，使導電彈簧能於絕緣支撐條上下活動位移。
3. 如請求項2所述之電連接裝置，其中，所述金屬單元圈體為圓形或橢圓形。
4. 如請求項2所述之電連接裝置，其中，所述金屬單元圈體具有二相對間隔排列的縱直段，自該二縱直段中之一縱直段頂端彎曲延伸的一上圓弧段，以及自該二縱直段中之另一縱直段底端彎曲延伸的一下圓弧段所構成的圈體。
5. 如請求項1至4中任一項所述之電連接裝置，其中，該複數金屬單元圈體係相鄰併列。
6. 如請求項1至4中任一項所述之電連接裝置，其中，所述電連接部包含一基部，該接觸端部成形於該基部上，且該接觸端部外徑小於該基部的外徑，該接觸端部形成朝末端尺寸遞減的圓錐狀。
7. 如請求項6所述之電連接裝置，其中，該複數金屬單元圈體係相鄰併列。
8. 如請求項1至4中任一項所述之電連接裝置，其中，所述電連接部形成針體。
9. 如請求項8所述之電連接裝置，其中，該複數金屬單元圈體係相鄰併列。