气隙接触器
技术领域
本发明涉及那些用于检测电子元件的设备，尤其涉及一种设有多个内部气隙的接触器设备，该设备可以提高一个检测接触器的电气性能中的信号完整性。
背景技术
一个传统的接触器通常包括多个弹簧探测器，于是这些接触器就被归类为弹簧探针式接触器。双头弹簧探针，这里所指的是本领域公知的弹簧探针，它们典型地提供了一个轴，在这个轴的两端均有一个可压缩的部分。因此，当一个接触器上设有多个弹簧探测器时，接触器上的多个插针或如C4锡球等其它接触器元件就会压缩接触器，这些弹簧探测器就使DUT板上的每个探针和不同的电触针之间，或接触元件和不同的电触针之间产生电接触。
这种方法的一个主要受关注的问题就是较低的电气性能中的信号完整性(SI)使信号路径中的信号波形失真，从而产生阻抗控制或电气连续性的损耗。
阻抗控制是决定检测接触器性能的一个主要因素。而决定一个检测接触器中一个信号针的阻抗大小的主要因素是接触器材料的介电常数，探针的直径和强度。这些因素存在于电流检测接触器的信号中。
一个检测接触器的SI电气性能通常用于确定检测接触器中通过探针从检测器传向IC包，以及再回到检测器的信号传输和接收的速度和质量。这些探针再进一步被分为电力，接地和信号探针。还有多个变量能决定这些检测接触器的电气性能。一个实例是这种探针强度，直径和长度的机械变量。
一个传统的检测接触器由两块工程塑胶材料板组成。每块板均用作框架并定位探针。将一个检测接触器的电气性能或SI进行优化的难度在于对信号路径中的阻抗进行良好的控制。这可以通过选择具有合适介质常数的材料来完成。
因此，这就需要提供一种方法，来提高一个检测接触器的电气性能/SI。
本发明提供了一种新的特征，即一个内部气隙来进一步改善对损耗阻抗的控制。通过在检测接触器中设置一个气隙还可以进一步提高有效的介电常数。这是由于气隙使介电常数尽可能降到最低，使介电损耗正切尽可能达到最好，从而进一步提高了接触器的信号完整性。当提高SI来优化电气性能时，这些提高的做法必须要符合SI的原理。
发明内容
因此本发明的目的之一是提供一种改进的接触器，它可以简便良好地控制阻抗，提高接触器的SI电气性能。如本发明的一个实施例所述，本发明包括至少六个部件。所述的接触器具有一个第一接触构件(上探针)和一个第二接触构件(下探针)，它们均从其上表面延伸到下表面，从而均与DUT相接触；一个顶板和一个底板，它们均作为支撑框架用于定位探针，并设置一个用于形成上内部气隙和下内部气隙的凹陷。
通过挖除接触器材料的某些部分而形成上内部气隙和下内部气隙是为了获得一个更好的介电常数，其中的气隙是由介电常数1，即公知的空气的介电常数组成。由于阻抗与介电常数成反比，因此当降低介电常数，使阻抗可以以低于要求阻抗的方式来提高探针的阻抗。
通过重新调整设计，使有效阻抗与要求的阻抗更接近，本发明最终有效的减少了阻抗不匹配，因为阻抗不匹配会由于信号超过了不匹配的范围而降低接触器的信号完整性。阻抗不匹配主要是决定会有多少因素影响信号在不同的拓扑或介质中传播。因此，引入气隙的概念将可以提高回波损耗的性能，而这一性能是一个电连接中，不完整性影响电力的一个重要指标。
除了以上所述，挖除材料形成的气隙也意味着改变了正切于多个信号针的有效介电损耗。空气的介电损耗正切值最低，因此它可以有效地改善插入和信号传播中产生的损耗。空气的电气性能提供了其它材料所无法达到的最优的零介电损耗正切值。本发明的另一个优点是它具有被改进且完全不同于那些仅由硬顶板和底板组成的传统接触器的插入损耗性能。
本发明的目的是增加一个实施例使电气性能最优化，但应当指出并强调的是，本发明的所有意图和目的，如所需高度、长度、大小和其它形式和形状等重要因素都是根据本发明的那些获得必需的阻抗，从而最优化接触器的信号完整性的优选实施例而确定的。
下文中的本发明的优选实施例，将结合附图进一步详细说明本发明的上述以及其它目的，特征和优点。
附图说明
图1是一个探针接触器的传统结构。(现有技术)
图2是本发明所述的界面结构的主视图。
图3是接触器的俯视图。
图4是接触器的立体图。
具体实施方式
虽然下文中具体说明了本发明的多个优选实施例的制作和使用，但是应理解为这仅是证明本发明的创造理念可以被具体化实施。这里通过图示说明的具体实施例不能限制本发明的保护范围。
在描述附图所示的本发明的优选实施例中，为了说明清楚，将采用具体的术语。但是，本发明不能被所选择的这些术语限制，而应理解为每个具体的术语包括了所有用类似方法达到类似目的的同等技术。
现在根据顺序来详细说明附图。
如图1所示，用于半导体设备检测的一个探针接触器，其传统设计通常由四部分组成：上探针(1)，下探针(2)，顶板(3)，底板(5)。所述的两块板作为框架可以定位那些探针。
在本发明的所有意图和目的范围内，这些探针可以是双头的，也可以是单头的。
图2所示的是本发明所述的接触器。图2是本发明一个实施例的主视图(参照X轴(6)，其中Z轴(8)在其上面，Y轴(7)在其右边)。如本发明所述，图2中有六个主要的部件；第一接触构件(1)，第二接触构件(2)，其中所述的第一接触构件(1)，第二接触构件(2)用于被移动到与第一接触构件具有电气连续性的位置处；顶板(3)，底板(4)，其中两边侧壁均相连的顶板和底板(3，4)作为框架用于定位那些探针。
本发明还包括一个形成了一个腔体的凹陷部分(5)。将接触器的某部分材料挖除后，在所述的腔体内形成了多个气隙(5a，5b)，这些气隙(5a，5b)增加了接触器的电感阻抗，产生了一个更有效的介电常数1，即空气的标准介电常数1。
由于阻抗与介电常数成反比，因此当降低介电常数，使阻抗可以低于要求阻抗，上述气隙(5a，5b)就可以提高探针(1，2)的阻抗。
图3是所述的气隙接触器的俯视图(参照Z轴(8)的设计，其中X轴(6)在其下面，Y轴(7)在其右边)。气隙(5a)的长、宽、高是根据电气要求确定的。因此，为了形成气隙(5a)而挖除了顶板(3)的一些材料，这有利于改变多个探针(1)间的有效介电损耗正切。空气的介电损耗正切值最低，因此它可以有效地改善插入和信号传播过程中产生的损耗。
图4是本发明所述的气隙接触器的立体图(图中显示了Z轴(8)，X轴(6)和Y轴(7))。本图清晰地显示出被设计模拟的气隙(5a，5b)的长、宽、高使气隙接触器的电气性能最优化，从而获得必需的阻抗，使信号传播最大化。
附图未示的另一个实施例中，所述的基板接触器包括可移动的电枢构件，该构件与所述的第一和第二接触构件(1，2)机械地相互连接，并将所述的接触构件移动到与电流的流动相应的电气连续性的位置处。
由于可以实现每个部分单独制作，尺寸准确，方便组装。接触器的组装和维修明显可以在本发明原理的实质范围内进行各种可能的变化，如高度，长度，大小，形状和形式。因此，本发明的保护范围包括所附的权利要求及其等同的内容。