TWI633311B - 具屏蔽功能之電子元件檢測模組 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種具屏蔽功能之電子元件檢測模組，主要包括壓接頭、承載台及屏蔽線圈彈簧；其中，壓接頭之下端面開設有容槽，其係環繞承載台之電子元件容置槽；而屏蔽線圈彈簧係容置於容槽中。當壓接頭之下端面下壓抵接於電子元件承載台之上端面時，屏蔽線圈彈簧受擠壓變形而形成特定傾斜角度。據此，當屏蔽線圈彈簧受擠壓變形時，每一線圈傾斜形成一特定傾斜角度，且每一線圈係彼此緊密貼合，故可達到相當優異的EMI/RFI屏蔽效果。另外，屏蔽線圈彈簧具備相當優異的彈性恢復特性，可顯著提升使用壽命。

Description

具屏蔽功能之電子元件檢測模組

本發明係關於一種具屏蔽功能之電子元件檢測模組，尤指一種可屏蔽電磁干擾及射頻干擾之電子元件檢測模組。

一般用於檢測行動通訊晶片、無線通訊晶片、以及其他具有發射或接收無線電或射頻信號之晶片的檢測設備需特別設置屏蔽組件，以防止來自外部來源之電磁干擾及射頻信號影響檢測結果，同時也避免待測元件本身於檢測過程中所發射之信號影響外部電子元件之運作。

然而，目前常見的屏蔽組件多採用導電泡棉，其包括泡棉以及包覆在泡棉外部的導電層；其中，導電層為金屬薄膜，例如：鋁箔、銀箔、銅箔或是金屬合金薄膜，而金屬薄膜可有效屏蔽電磁干擾或射頻信號之干擾。另外，現有技術中也有採用在多孔性泡棉上沈積金屬材料來作為屏蔽組件之相關技術，諸如美國專利公告第US6,309,742號「EMI/RFI屏蔽襯墊(EMI/RFI shielding gasket)」，其於多孔性的泡沫體上沈積一層金屬材料而製成，由於沈積的金屬材料穿透開孔泡沫體，從而使開孔泡沫體具有良好的導電性，據此利用其導電性來對電子/電氣設備中內、外部產生的電磁干擾(EMI)/射頻干擾(RFI)進行屏蔽。

然而，如上所述以導電泡棉所組成之屏蔽組件雖然亦具備彈性之特性，但如被採用於電子元件檢測設備中時，因反覆擠壓作動將導致使用壽命不長，特別是於泡棉外部包覆金屬薄膜或沈積金屬材料後，更是顯著地影響了其彈性恢復特性，將造成使用壽命大減，其經過特定時間使用後彈性將喪失，無法完全密合而造成屏蔽功能大減。

本發明之主要目的係在提供一種具屏蔽功能之電子元件檢測模組，俾能大幅提升電磁干擾(lectromagnetic Interference，EMI)及射頻干擾(Radio Frequency Interference，RFI)之屏蔽效果，且可顯著提升使用壽命。

為達成上述目的，本發明一種具屏蔽功能之電子元件檢測模組，主要包括壓接頭、承載台以及至少一屏蔽線圈彈簧。壓接頭包括下端面；承載台包括上端面，上端面上開設有電子元件容置槽；其中，壓接頭之下端面以及承載台之上端面中至少一者設有至少一容槽，其係環繞電子元件容置槽；至少一屏蔽線圈彈簧係容置於至少一容槽中；當壓接頭之下端面下壓抵接於電子 元件承載台之上端面時，至少一屏蔽線圈彈簧受擠壓變形而形成一特定傾斜角度。

據此，本發明將屏蔽線圈彈簧來設置於壓接頭與承載台之間，當二者欲接觸貼合時，屏蔽線圈彈簧受擠壓變形，而每一線圈傾斜形成一特定傾斜角度，且每一線圈係彼此緊密貼合，故可達到相當優異的EMI/RFI屏蔽效果。另外，屏蔽線圈彈簧具備相當優異的彈性恢復特性，可顯著提升使用壽命。

較佳的是，本發明之壓接頭的下端面以及承載台的上端面中至少一者開設有二容槽，其包括第一容槽及第二容槽，而第一容槽係環繞電子元件容置槽，第二容槽係環繞第一容槽，且第一容槽及第二容槽可各容設有屏蔽線圈彈簧。其中，當壓接頭之下端面下壓抵接於電子元件承載台之上端面時，第一容槽及第二容槽內之屏蔽線圈彈簧受擠壓而朝相反方向變形。據此，本發明可設置二屏蔽線圈彈簧，除了可達成雙重屏蔽功效外，並可設定該二屏蔽線圈彈簧朝彼此相反180度方向傾斜變形，以達絕佳之交互(交叉)、互補之屏蔽功效。

再者，本發明之至少一容槽可開設於壓接頭之下端面，至少一容槽可為鳩尾槽；本發明之至少一容槽可開設於承載台之上端面，而至少一容槽可為半圓溝槽、平底溝槽、斜底溝槽、V底溝槽或鳩尾槽。據此，本發明可以針對不同的需求，來配置不同溝槽設計，例如鳩尾槽容易保持彈簧於槽內，可對抗地心引力；半圓溝槽和平底溝槽則容易加工和裝配彈簧；斜底溝槽則易於 控制作用力和反作用力；V底溝槽則具備較佳之導電效果。

另外，本發明之屏蔽線圈彈簧可由一鎳鈷合金(MP35N)、鉑銥合金或銅合金所構成；抑或，屏蔽線圈彈簧可包括基材線圈及表面鍍層，而基材線圈可由銅合金、鎳合金、鈦合金、不鏽鋼合金、或其他等效金屬或非金屬材料所構成，且表面鍍層可由錫、鎳、銀、金、鉻或其他等效金屬或非金屬材料所構成。換言之，藉由上述材質之設定可達絕佳之EMI/RFI屏蔽效果。

為達成前述目的，本發明一種具屏蔽功能之電子元件檢測模組，主要包括壓接頭、承載台以及至少一屏蔽線圈彈簧；壓接頭包括下端面，承載台包括一測試座及一圍壁，且圍壁係環繞測試座；其中，圍壁之上端面及壓接頭之下端面中至少一者開設有至少一容槽，而至少一屏蔽線圈彈簧係容置於至少一容槽中，且至少一容槽係環繞測試座；其中，當壓接頭下壓抵接於圍壁之上端面時，至少一屏蔽線圈彈簧受擠壓變形而形成一特定傾斜角度。

據此，本發明可透過立設於測試座四環周之圍壁來屏蔽EMI/RFI，且本發明更將屏蔽線圈彈簧設置於壓接頭與圍壁之間，故可達到相當優異的EMI/RFI屏蔽效果。另外，屏蔽線圈彈簧具備相當優異的彈性恢復特性，可顯著提升使用壽命。

更佳的是，本發明之圍壁之上端面及壓接頭之下端面中至少一者開設有二容槽，其包括第一容槽及第二容槽，而第一容槽係環繞測試座，第二容槽係環繞 第一容槽，且第一容槽及第二容槽各容設有屏蔽線圈彈簧；此外，當壓接頭之下端面下壓抵接於電子元件承載台之上端面時，第一容槽及第二容槽內之屏蔽線圈彈簧受擠壓而朝相反方向變形。

2‧‧‧壓接頭

3‧‧‧承載台

4‧‧‧屏蔽線圈彈簧

5‧‧‧容槽

20‧‧‧下端面

30‧‧‧上端面

31‧‧‧電子元件容置槽

32‧‧‧測試座

33‧‧‧圍壁

41‧‧‧基材線圈

42‧‧‧表面鍍層

43‧‧‧第一屏蔽線圈彈簧

44‧‧‧第二屏蔽線圈彈簧

51‧‧‧第一容槽

52‧‧‧第二容槽

53‧‧‧鳩尾槽

54‧‧‧半圓溝槽

55‧‧‧平底溝槽

56‧‧‧斜底溝槽

57‧‧‧V底溝槽

330‧‧‧上端面

R‧‧‧容腔

S‧‧‧測試座

θ‧‧‧特定傾斜角度

圖1A係本發明第一實施例之分解圖。

圖1B係本發明第一實施例之變形例的分解圖。

圖2A係圖1A中A-A線段之剖面圖。

圖2B係圖1A中屏蔽線圈彈簧受擠壓變形前後之B-B線段之剖面圖。

圖3A及圖3B係本發明第一實施例中採用平底溝槽而屏蔽線圈彈簧受擠壓變形前後之剖面圖。

圖3C係本發明第一實施例中採用V底溝槽而屏蔽線圈彈簧受擠壓變形後之剖面圖。

圖3D係本發明第一實施例中採用斜底溝槽而屏蔽線圈彈簧受擠壓變形後之剖面圖。

圖4A係本發明第二實施例之分解圖。

圖4B係本發明第二實施例之剖面圖。

圖5A係本發明第三實施例之立體圖。

圖5B係本發明第三實施例中二屏蔽線圈彈簧受擠壓後之線圈走勢示意剖面圖。

圖6係本發明第四實施例之立體圖。

本發明具屏蔽功能之電子元件檢測模組在本 實施例中被詳細描述之前，要特別注意的是，以下的說明中，類似的元件將以相同的元件符號來表示。再者，本發明之圖式僅作為示意說明，其未必按比例繪製，且所有細節也未必全部呈現於圖式中。此外，本文所使用之術語「屏蔽」，一般包括EMI屏蔽及RFI屏蔽，例如阻止(或至少減少)EMI及RFI進入電子元件檢測模組內部以及自電子元件檢測模組排出。

請同時參閱圖1A、圖2A及圖2B，圖1係本發明第一實施例之分解圖，圖2A係圖1A中A-A線段之剖面圖，圖2B係圖1A中屏蔽線圈彈簧受擠壓變形前後之B-B線段之剖面圖。如圖中所示，本實施例之電子元件檢測模組主要包括一壓接頭2、一承載台3以及一屏蔽線圈彈簧4；其中，壓接頭2主要用於檢測進行時下壓電子元件C之用，以確保電子元件C與承載台3內的接點完整電性接觸。一般而言，壓接頭2通常還擔負移載電子元件C之責。

另外，承載台3之上端面30上開設有一電子元件容置槽31，其係用以容置電子元件C，俾利進行檢測；而本實施例之承載台3上安裝有一測試座(socket)S，而電子元件容置槽31係由測試座S所提供。此外，本實施例之承載台3的上端面30上開設有一容槽5，其係一橫切面為半圓形之溝槽且環繞整個電子元件容置槽31。

另一方面，屏蔽線圈彈簧4係容設於容槽5內，且同樣環繞整個電子元件容置槽31。又，本實施例之屏蔽線圈彈簧4包括基材線圈41及表面鍍層42，基材線圈41採用鈹銅合金(BSE9)，而表面鍍層42則採用銀。事實 上，不同材質之組合針對不同頻段之射頻頻率各有不同的屏蔽效果呈現，其中表面鍍層42之材質選用所產生的影響程度更甚於基材線圈41之材質。

舉例說明，屏蔽線圈彈簧4若單純由鈹銅合金組成，當其面對高頻如1.5GHz至2.5GHz或3.0GHz至10.0GHz之射頻頻率時屏蔽表現平平(約95%)，而其餘頻段則表現的令人相當滿意(約99%)；至於，鈹銅合金表面鍍鎳和鍍銀，二者屏蔽表現都相當優異，其中採用鈹銅合金表面鍍鎳之屏蔽線圈彈簧4於頻段350MHz至1000MHz之屏蔽表現特別突出，可達100%，而鈹銅合金表面鍍銀則於3.0GHz至10.0GHz之高頻段表現特別突出，亦近乎100%；另一方面，如果單純採用不鏽鋼合金(如BSE1)，其屏蔽表現則差強人意，約70%至85%左右；至於若採用不鏽鋼合金表面鍍銀之各頻段的屏蔽表現都表現不俗，約97%至99%。

請再參閱圖2A及圖2B，欲進行電子元件之檢測時，即當壓接頭2之下端面20下壓抵接於電子元件承載台3之上端面30時，屏蔽線圈彈簧4受擠壓變形而形成一特定傾斜角度θ。其中，特別清楚地呈現於圖2B，當屏蔽線圈彈簧4受擠壓變形時，每一線圈係受壓迫而彼此緊貼，而形成相當嚴密之電磁屏蔽牆。而且，屏蔽線圈彈簧4具有相當特殊的特性，其可順應貼合表面的型態而提供適應性變形，例如屏蔽線圈彈簧4可順應凹凸表面而變形貼合之。此外，關於特定傾斜角度θ，當屏蔽線圈彈簧4傾斜角度介於30度至60度間時，可得到較佳之屏蔽效果。

請再參閱圖1B，圖1B係本發明第一實施例之變形例的分解圖。圖1B的變形例與圖1A所載第一實施例之主要差異在於，屏蔽線圈彈簧4和容槽5的型態有所不同，本變形例之屏蔽線圈彈簧4和容槽5採用圓形環狀配置，故無轉折處，可更加提升屏蔽效果以及使用壽命。

請一併參閱圖3A及圖3B，圖3A及圖3B係本發明第一實施例中採用平底溝槽55而屏蔽線圈彈簧4受擠壓變形前後之剖面圖。如圖中所示，本變形例係以平底溝槽55取代前述第一實施例中半圓溝槽54，其優點除了容易加工和易於裝配彈簧外，事實上溝槽的形狀也會影響屏蔽效果。以平底溝槽55而言，各頻段的屏蔽效果都令人滿意，均介於約96%至98%之間。

請再參閱圖3C，圖3C係本發明第一實施例中採用V底溝槽57而屏蔽線圈彈簧4受擠壓變形後之剖面圖。如圖3C中所示，本變形例係以V底溝槽57取代前述第一實施例中半圓溝槽54，其優點除了具備較佳之導電效果外，事實上V底溝槽57之屏蔽效果的表現傑出，除了頻段1.5GHz至2.5GHz此一頻段表現平平外(約96%)，其餘頻段表現相當優異，約99%至100%。

請再參閱圖3D，圖3D係本發明第一實施例中採用斜底溝槽而屏蔽線圈彈簧受擠壓變形後之剖面圖。如圖3C中所示，本變形例係以斜底溝槽56取代前述第一實施例中半圓溝槽54，其優點除了具備易於控制作用力和反作用力之特性外，事實上斜底溝槽56之屏蔽效果的表現亦不俗，除了頻段1.5GHz至2.5GHz此一頻段表現平 平外(約95%)，其餘頻段表現相當優異(約99%)。

請一併參閱圖4A及圖4B，圖4A係本發明第二實施例之分解圖，圖4B係本發明第二實施例之剖面圖。本實施例與前述第一實施例主要差異在於，本實施例係將屏蔽線圈彈簧4配置於壓接頭2之下端面20。進一步說明之，如圖中所示，壓接頭2之下端面20開設有一容槽5，其係一鳩尾槽53。本實施例採用鳩尾槽53之特點在於，鳩尾槽53易於固定屏蔽線圈彈簧4，使其不受地心引力之影響，不易掉落。

然而，第二實施例因採用了鳩尾槽53，來將屏蔽線圈彈簧4固定於壓接頭2之下端面20，而承載台3的上端面30可完全平坦，故可避免碎屑或異物堆積於容槽5內。不過，鳩尾槽53在屏蔽的表現上平平，於頻段50MHz至300MHz以及350MHz至1000MHz表現甚佳(約98%至99%)，於頻段1.5GHz至2.5GHz之表現尚可(約96%)，但於高頻頻段3.0GHz至10.0GHz之表現略差(91%)。

再請參閱圖5A，圖5A係本發明第三實施例之立體圖。本實施例與前述第一實施例主要差異在於，本實施例採用雙重屏蔽手段，以達絕佳之屏蔽效果。詳言之，如圖中所示，承載台3的上端面30開設有二容槽5，其包括第一容槽51及第二容槽52，第一容槽51係環繞電子元件容置槽31，第二容槽52係環繞第一容槽51，第一容槽51及第二容槽52各容設有一屏蔽線圈彈簧4，即第一屏蔽線圈彈簧43和第二屏蔽線圈彈簧44。

再者，請一併參閱圖5B，圖5B係本發明第三 實施例中二屏蔽線圈彈簧4受擠壓後之線圈走勢示意剖面圖。如圖中所示，第一屏蔽線圈彈簧43和第二屏蔽線圈彈簧44所預設的變形方向不同，彼此背離。亦即，當壓接頭2之下端面20下壓抵接於電子元件承載台3之上端面30時，第一屏蔽線圈彈簧43和第二屏蔽線圈彈簧44受擠壓而朝相反方向變形。據此，第一屏蔽線圈彈簧43和第二屏蔽線圈彈簧44因受擠壓而所形成之屏蔽線圈的走勢將呈現交叉，彼此互補。

易言之，本實施例採用雙重屏蔽，而將提供絕佳的屏蔽效果；此外，第一屏蔽線圈彈簧43和第二屏蔽線圈彈簧44可因應不同需求，而變更基材線圈及表面鍍層之材質，抑或變更第一容槽51及第二容槽52之型態。舉例說明，可以針對不同頻段的屏蔽需求，而根據前段所述不同材質與不同容槽型態所呈現不同的屏蔽效果，來設計第一屏蔽線圈彈簧43和第二屏蔽線圈彈簧44之材質或第一容槽51及第二容槽52之型態。

請參閱圖6，圖6係本發明第四實施例之立體圖。本實施例與前述第四實施例主要差異在於，本實施例係將測試座32置於一個由圍壁33和壓接頭2所構成的容腔R。進一步說明之，本實施例之承載台3包括一測試座32及一圍壁33，而圍壁33環繞測試座32之四環周；且圍壁33之上端面330開設有一第一容槽51及一第二容槽52，一第一屏蔽線圈彈簧43容置於第一容槽51內，一第二屏蔽線圈彈簧44容置於第二容槽52內，且第一容槽51、第二容槽52、第一屏蔽線圈彈簧43以及第二屏蔽線圈 彈簧44係隨著圍壁33而環繞測試座32。

同樣地，在本實施例中，當壓接頭2之下端面20下壓抵接於電子元件承載台3之圍壁33的上端面330時，第一屏蔽線圈彈簧43和第二屏蔽線圈彈簧44受擠壓而朝相反方向變形。因此，本實施例透過立設於測試座32四環周之圍壁33和壓接頭2來形成一屏蔽干擾之腔室來屏蔽EMI/RFI，且更將屏蔽線圈彈簧4設置於壓接頭2與圍壁33之間，故可達到相當優異的EMI/RFI屏蔽效果。此外，本實施例可以視實際需求在壓接頭2之下端面20增設一壓抵塊(圖中未示)，其用以抵押測試座32上的電子元件。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

Claims (10)

1. 一種具屏蔽功能之電子元件檢測模組，包括：一壓接頭，其包括一下端面；一承載台，其包括一上端面，該上端面上設有一電子元件容置槽；以及至少一屏蔽線圈彈簧；其中，該壓接頭之該下端面以及該承載台之該上端面中至少一者開設有至少一容槽，該至少一容槽係環繞該電子元件容置槽；該至少一屏蔽線圈彈簧係容置於該至少一容槽中；其中，當該壓接頭之該下端面下壓抵接於該電子元件承載台之該上端面時，該至少一屏蔽線圈彈簧受擠壓變形而形成一特定傾斜角度。
2. 如請求項1之具屏蔽功能之電子元件檢測模組，其中，該壓接頭之該下端面以及該承載台之該上端面中至少一者開設有二容槽，其包括一第一容槽及一第二容槽，該第一容槽係環繞該電子元件容置槽，該第二容槽係環繞該第一容槽，該第一容槽及該第二容槽各容設有該屏蔽線圈彈簧。
3. 如請求項2之具屏蔽功能之電子元件檢測模組，其中，當該壓接頭之該下端面下壓抵接於該電子元件承載台之該上端面時，該第一容槽及該第二容槽內之該屏蔽線圈彈簧受擠壓而朝相反方向變形。
4. 如請求項1之具屏蔽功能之電子元件檢測模組，其中，該至少一容槽係開設於該壓接頭之該下端面，該至少 一容槽係一鳩尾槽。
5. 如請求項1之具屏蔽功能之電子元件檢測模組，其中，該至少一容槽係開設於該承載台之該上端面，該至少一容槽係選自由半圓溝槽、平底溝槽、斜底溝槽、V底溝槽以及鳩尾槽所組成群組中至少其一。
6. 如請求項1之具屏蔽功能之電子元件檢測模組，其中，該屏蔽線圈彈簧係由一鎳鈷合金、鉑銥合金或銅合金所構成。
7. 如請求項1之具屏蔽功能之電子元件檢測模組，其中，該屏蔽線圈彈簧包括一基材線圈及一表面鍍層，該基材線圈係由銅合金、鎳合金、鈦合金或不鏽鋼合金所構成，該表面鍍層係選自由錫、鎳、銀、金及鉻所組成群組中至少一者所構成。
8. 一種具屏蔽功能之電子元件檢測模組，包括：一壓接頭，其包括一下端面；一承載台，其包括一測試座及一圍壁，該圍壁係環繞該測試座；以及至少一屏蔽線圈彈簧；其中，該圍壁之上端面及該壓接頭之該下端面中至少一者開設有至少一容槽，其係環繞該測試座，該至少一屏蔽線圈彈簧係容置於該至少一容槽中；其中，當該壓接頭下壓抵接於該圍壁之該上端面時，該至少一屏蔽線圈彈簧受擠壓變形而形成一特定傾斜角度。
9. 如請求項8之具屏蔽功能之電子元件檢測模組，其中， 該圍壁之上端面及該壓接頭之該下端面中至少一者開設有二容槽，其包括一第一容槽及一第二容槽，該第一容槽係環繞該測試座，該第二容槽係環繞該第一容槽，該第一容槽及該第二容槽各容設有該屏蔽線圈彈簧。
10. 如請求項9之具屏蔽功能之電子元件檢測模組，其中，當該壓接頭之該下端面下壓抵接於該電子元件承載台之該上端面時，該第一容槽及該第二容槽內之該屏蔽線圈彈簧受擠壓而朝相反方向變形。