專利名稱：用于電氣接觸改進的真空環(huán)設計的制作方法
技術領域：
0003本發(fā)明涉及電氣元件操縱器，其測試微型電路元件，并特別涉及用于電氣元件操縱器的真空環(huán)設計改進。
背景技術：
0004電氣元件操縱器接收電路元件，如陶瓷電容器，向電子測試儀提供電路元件以供測試，并按照測試結果分選電路元件。示例性電氣元件操縱器在授予Garcia等人的美國專利No.5,842,579(‘579號專利)中做了描述，該專利被轉讓給電子科學工業(yè)公司，本專利申請的受讓人?！?79號專利的電氣元件操縱器的設計和操作優(yōu)點包括1)消除手動安放供測試的元件和手動分選；2)單位時間中操縱比現(xiàn)有技術電氣元件操縱器能夠操縱的更多數(shù)量元件的能力；3)拾取大量隨機取向的元件和將它們適當取向的能力；4)將多個元件提供給測試儀的能力；和5)將測試的部件分選至多個接收或分選盒中的能力。
0005圖1是如‘579號專利中描述的電氣元件操縱器2的描繪圖。在電氣元件操縱器2中，在環(huán)形測試板5中形成的元件座4的一個或多個同心環(huán)3繞可旋轉中心6以順時針方向旋轉。隨著測試板5旋轉，元件座4從裝載區(qū)域10，5個接觸模塊12(圖1中示出兩個)的接觸頭11和排出歧管13下面通過。在裝載區(qū)域10，電路元件或待測試裝置(DUT)14(圖3)被傾倒至同心環(huán)3中，使未安放的DUT 14隨機滾動直到它們被安放在測試板座4中。DUT 14然后在接觸頭11下面旋轉，并且每個DUT 14電接觸并進行參數(shù)測試。一旦DUT 14被測試，排出歧管13通過選擇性啟動、空間對準的氣動閥門的吹氣將DUT 14從排出它們座中排出。排出的DUT 14優(yōu)選通過排出管15a向分選盒15b對準。
0006圖2和圖3更詳細地示出‘579號專利中現(xiàn)有技術的接觸頭11。特別地，圖2示出接觸頭11的描繪圖，其上安裝了部分接觸模塊12(不是完全的接觸模塊12)；圖3是沿圖2中線3-3的局部橫截面視圖，其與座落于測試板5中的DUT 14的局部橫截面視圖并置。參考圖2和圖3，接觸模塊12包括多個上部觸點16和下部觸點18(每個都在圖3中示出)以便將DUT 14耦合至測試板5。上部觸點16是彈性的平金屬懸臂片，其具有以小角度從測試板5突出的傾斜延長端。當上部觸點16遇到座落的DUT 14時，它們就稍微彎曲從而提供向下的接觸力，該接觸力基本由葉片的厚度和/或端寬決定。隨著測試板5向前推進，葉片從DUT 14的背脊上面通過，延長的端部防止座落的DUT 14從它們的座中突出(如“無意動作”的后果)。上部觸點16的尖端可涂覆金屬合金從而最小化接觸電阻。
0007下部觸點18通常是靜止觸點，其形式為圓柱體。如圖4所示，示例性的現(xiàn)有技術的下部觸點18是伸長的圓柱體，其具有上部和下部平面表面，中央導電芯22，和電氣絕緣外套24。下部觸點18延伸通過在真空板32中形成并在相鄰真空通道34之間設定的孔30，以便下部觸點18與其相應的上部觸點16及其相應元件座環(huán)3對齊。真空通道34可與測試板5中真空端口13(圖5)對齊，這些真空端口13通過真空網(wǎng)絡(未示出)連接至每個元件座4。真空壓力可用于幫助將電氣元件14保持在元件座4中。
0008設置在真空板32下面的底座元件36包括向上的突出壁體38，該壁體由鄰近的圓柱形扇貝段40形成，這些圓柱形扇貝段40接收一排下部觸點18的圓柱體?？舍尫艎A持機構42推動并因此貼著與它們關聯(lián)的壁體38的扇貝段40銷住下部觸點18的外套24，從而保持它們的取向垂直于測試板5。因此，對于每行下部觸點18，有夾持機構和銷墻。相應的多個彈簧加載銷觸點44(如，“pogo”銷)延伸穿過底座元件36底部的多個狹縫(未示出)，從而與下部觸點18的中央芯22電接觸。每行下部觸點18有一個底狹縫。銷觸點44優(yōu)選通過它們在固定器46中的彈簧加載的端部在長度方向上固定，每個固定器46有4個彈簧加載的端部以便與一排下部觸點18匹配。每個固定器46被固定在不同底狹縫中。銷觸點44通過線路48耦合到測試儀電子裝置上。
0009接觸頭11包括5個接觸模塊12。該實施例包括20個上部觸點16，元件座4的每個環(huán)3有5個觸點。20個下部觸點18的每個都設置在測試板5的相對側并與20個上部觸點16中一個不同的觸點對準，如圖3所示，圖3為一對上部觸點16和下部觸點18。因此，接觸頭11包括完整的觸點模塊12，其中20個DUT 14的端子可同時接觸，從而同時耦合DUT 14的所有20個端子至測試板5。
0010接觸模塊12的上部和下部觸點16和18在電氣元件操縱器12工作的過程中被污染。示例性的污染源包括摩擦聚合；外部碎片，如從先前測試裝置上存留下來的材料；和在接觸表面上形成的自然出現(xiàn)的氧化物。此外，一定量的碎片，如破碎的裝置，涂覆介質，或難熔載體的片斷通常會出現(xiàn)在DUT 14中或其上。該碎片常常會被引入到測試系統(tǒng)中并隨后與下部觸點18接觸。上部觸點16和下部觸點18的污染物產生每個DUT 14實際電阻測量值之外的接觸電阻變化。上部觸點16和下部觸點18的污染物導致對可接收DUT 14的拒絕，從而導致產量損失和與電氣元件操縱器2關聯(lián)的平均輔助間隔時間(MTBA)的減少。當使用這樣的傳統(tǒng)操縱和測試方法時，高達10％的DUT 14被操錯誤地拒絕。然后這些被操作拒絕的元件要么被再測試或作為廢料拋棄。這兩種情況都引起額外的處理時間和成本。
0011圖5A是測試板5和真空板32沿著從一排元件座中間延伸穿過的徑向線的簡化局部橫截面視圖，且圖5B是測試板和真空板沿著從一排元件座和下部觸點中間延伸穿過的徑向線的簡化局部橫截面視圖。參考圖3-5，測試板5的底表面50目前被用來將下部觸點1 8的芯22的頂端52擦拭干凈。盡管有測試板5的擦拭動作，可惜下部觸點18的頂端52最終還是被污染。
0012因此，要求周期地擦拭上部觸點16和下部觸點18從而促進精確的DUT測量。最常見的清潔上部觸點16和下部觸點18的現(xiàn)有方法要求電氣元件操縱器2停止操作并機械清洗上部觸點16和下部觸點18。然而，停止電氣元件操縱器2導致生產率的損失并通過降低MTBA而減小機器生產量。
0013除去污染物和碎片的另一個現(xiàn)有方法要求使用堵塞傳感器或堵塞清除機構。使用這些額外的裝置增加制造和維修成本，以及電氣元件操縱器2的機械復雜性。
0014因此需要有效的和高效的方法從而執(zhí)行對電氣元件操縱器2的觸點18的清潔。

發(fā)明內容
0015因此本發(fā)明的另一個實施例促進清潔觸點表面的維護從而提高測試精度。
0016另一個實施例在電氣元件操縱器工作的過程中采用有效和便利的清潔其觸點方式，因此可以減小產量損失并可以增加與電氣元件操縱器關聯(lián)的MTBA。
0017在示例性電氣元件操縱器中，測試板可由傳統(tǒng)測試板材料，如FR4制成，F(xiàn)R4通常足夠柔軟從而響應壓力稍微彎曲。真空板可由傳統(tǒng)真空板材料，如鋼材制成。傳統(tǒng)上，這些材料通常不是絕對平整，以便小輪廓線有時可防止表面在觸點附近高度匹配，并因此通過測試板材料阻止對下部觸點頂端的清潔。這些材料中的一種或兩種可以是，但不必是拋光的，從而增強清潔功能。
0018在一個實施例中，在下部觸點附近的真空板的頂表面被提供有連接到真空通道的凹部從而促進下部觸點的頂端和測試板材料之間改進的接觸，這樣促進接觸表面清潔。通過真空板的凹陷區(qū)域，測試板的底部可與下部觸點的上端的平面或輪廓自由吻合。改進的一致性允許測試板更好地清潔觸點，導致更精確的電氣測量。
0019可替換地或額外地，測試板的底部可以是凹陷的或有輪廓線從而改進測試板和下部觸點的上端之間的物理接觸壓力。
0020可替換地或額外地，包圍觸點的外殼可以是凹陷的或有輪廓線的，從而改進測試板和下部觸點的上端之間的物理接觸壓力。
0021可替換地或額外地，下部觸點的頂部或尖部可以是有輪廓的，或尺寸減小了，或以較軟的材料制成，如硬幣銀，該材料傾向于更容易地保持更干凈。
0022可替換地或額外地，可對測試板的頂部施加壓力，如通過使用輥子，從而增強測試板和下部觸點的上端之間的接觸壓力。
0023從下面詳細描述的優(yōu)選實施例可顯然看出本發(fā)明額外的方面和優(yōu)點，這些優(yōu)選實施例參考附圖描述。


0024圖1是示例性現(xiàn)有技術電氣元件操縱器的描繪圖。
0025圖2是現(xiàn)有技術接觸頭組件的描繪圖，該接觸頭組件上固定有部分接觸模塊。
0026圖3是沿圖2中線3-3得到的局部截面圖，其中并置有位于測試板中的DUT的局部橫截面視圖。
0027圖4是圖1中現(xiàn)有技術的電氣元件操縱器的測試板的描繪圖。
0028圖5A是沿著從一排元件座中間穿過的徑向線獲得的簡化的測試板和真空板的局部橫截面視圖。
0029圖5B是沿著從一排元件座和下部觸點中間穿過的徑向線獲得的簡化的測試板和真空板的局部橫截面視圖。
0030圖6A，6B，6C，和6D是正投影圖，它們示出下部觸點的頂表面和外套的可替換配置。
0031圖7是包括可替換下部觸點的測試板和真空板的局部橫截面視圖。
0032圖8A，8B，8C，和8D是正投影圖，它們示出額外的可替換下部觸點。
0033圖9是具有由橋分開的真空連接凹部的真空板的描繪圖。
0034圖10是測試板和具有圖9中真空連接凹部的真空板的局部截面圖。
0035圖11是測試板和具有圖9中真空連接凹部并包括下部觸點的真空板的局部截面圖。
0036圖12A和12B是測試板和可替換的真空板的描繪圖，該真空板具有公共的真空連接的凹部，該凹部包圍多個電氣觸點。
0037圖12C是透過圖12A所示的真空板和一個下部觸點的放大的截面圖。
0038圖13是測試板和圖12中可替換的真空板的局部截面圖，圖12中可替換的真空板具有公共真空連接凹部，該凹部適于包圍多個電氣觸點。
0039圖14是測試板和圖12中可替換真空板局部截面圖，圖12中可替換的真空板具有公共真空連接凹部，該凹部適于包圍多個電氣觸點。
0040圖15是測試板和真空板的描繪圖，該真空板具有可替換真空連接凹部。
0041圖16A是可替換測試板底表面的描繪圖，其示出具有設計來與接觸芯頂表面接觸的小齒狀橫軌。
0042圖16B是可替換測試板的局部截面圖，該測試板具有與元件座隔開的小齒狀橫軌。
具體實施例0043DUT 14可包括任何電路元件，如電容器，電感器，或電阻器。有許多參數(shù)可表征這些DUT 14。當DUT 14是電容器時，例如，除了電容C還有很多參數(shù)可用來表征它。某些可用于規(guī)定電容器在交流(AC)電路中行為的其他電容器參數(shù)包括損耗角，相角，功率因子，和耗散因子，所有這些都是電容器在AC信號應用到其電極上時的損耗的度量。它們之間數(shù)學關系如下PF＝cos(φ)＝sin(δ)DF＝tan(δ)
φ+δ＝π/0044其中PF是功率因子，DF是耗散因子，φ是相角，δ是相位矢量表示的損耗角。耗散因子也可以用給定AC頻率下的等效串聯(lián)電阻(ESR)來表示，如下面所示DF＝ESR/XC其中XC是給定頻率的電容器的電阻。
0045電容器制造商通常以如電容C和耗散因子這樣的參數(shù)來規(guī)定他們的電容器。而且制造商通常測試他們的電容器以便確保它們在出廠銷售前都落在可接收的界限內。例如，如果電容器具有過大的耗散因子，則該電容器就被拒絕。
0046然而，耗散因子可能是由電氣元件操縱器2的接觸模塊12所執(zhí)行的電氣測量中非常困難的一個參數(shù)。如前面提到的那樣，上部觸點16和下部觸點18的污染導致接觸電阻變化，該電阻變化被加到每個DUT 14的實際電阻測量值上。耗散因子測量值可以對接觸電阻變化特別敏感，并可能決定DUT 14是否被拒絕或接受。耗散因子在Douglas J.Garcia于2004年11月22日提交的美國臨時申請No.60/630,231中做了更詳細的討論，該臨時申請標題為“Method for Repetitive Testing of an ElectricalComponent”，該申請包括在此以供參考。
0047一個典型電氣元件操縱器2，如授予Garcia等人的美國專利No.5,842,579中所描述的操縱器，該專利包括在此以供參考，和/或由傳統(tǒng)多功能測試儀，如由俄勒岡Portland的電子科學工業(yè)公司制造的Model3300所代表的操縱器，通常有三個合在一起的“平面”1)測試板5的底表面50的平面；2)真空環(huán)32的頂表面54(圖3)的平面；和3)由下部觸點18的頂表面52建立的平面。
0048考慮到這些元件的各自幾何定位，申請人已經確定有必要在測試板5的下表面50和下部觸點18的頂表面52之間提供良好的物理接觸從而將它們擦拭清潔。
0049圖6A，6B，6C和6D示出頂表面52a，52b，52c，52d(通稱為頂表面52)，和下部觸點18a，18b，18c，18d(通稱為下部觸點18)的絕緣外套24a，24b，24c，24d(通稱為外套24)的4個示例性可替換實施例，而圖7是測試板5和真空板32的局部截面圖，其示出各凹部56a，56b，56c，56d(通稱為凹部56)，當與測試板5的底50接觸時，這些下部觸點18形成。圖6A和6B也示出下部觸點18a和18b相對測試板5和跨這些下部觸點18的頂表面52的電氣元件14的移動方向60的優(yōu)選取向。
0050參考圖6和7，下部觸點18的絕緣外套24可被凹近相對于中央芯22a，22b，22c，22d(通稱為中央芯22)至少一部分的高度，這樣絕緣外套24的高度小于至少部分中央芯22的高度。下部觸點18a的外套24a具有頂表面58a，該頂表面具有一個或多個凹陷表面62a，它們通常垂直于中央芯22a的高度。凹陷表面62a通常也可平行于中央芯22a的頂表面52a。類似的，下部觸點18a的部分頂表面可包括可選凹陷表面64a，其通常也可垂直于中央芯22a的高度并平行于頂表面52a。在某些實施例中，凹陷表面64a與凹陷表面62a的高度相同，但凹陷表面64a也可以比凹陷表面62a高或矮。但本領域技術人員可以理解，中央芯22a的頂表面52a不必具有凹陷部分。
0051在某些實施例中，頂部58a和頂表面52a的非凹陷部分在垂直于移動的方向上具有一定寬度，該寬度大于元件14的底表面寬度?？商鎿Q地，這些非凹陷部分的寬度可以與中央芯22a的直徑相同，或它們可以小于元件14的底表面的寬度。示例性的典型中央芯22具有小于或等于約2.54毫米的直徑，但中央芯22也可具有大于2.54毫米的直徑或主軸。本領域技術人員可以理解，中央芯22和外套24可具有非環(huán)形的橫截面輪廓，如正方形。
0052在某些實施例中，中央芯22的頂表面52a和外套24的凹陷表面62a之間的高度差可以非常小，特別是在與真空板凹部結合時，如下面所述。在某些實施例中，高度差大于12或14微米。
0053考慮到前面的描述并具體參考圖6B，下部觸點18b的外套24b具有凹陷表面62b，，此凹陷表面62b相對頂表面58b通常為傾斜或錐形的。示例性的傾斜角是45度，但該角可是是更小或更大。本領域技術人員可以理解，錐形凹陷表面62b可替換地具有彎曲的形狀，凹陷，凸起或復雜形狀。類似的，中央芯22c可選具有凹陷表面64b，其相對頂表面52b也是傾斜或錐形的。凹陷表面64b的傾斜角或彎曲錐度可以與凹陷表面62b的相同或不同，且傾斜或彎曲可以是連續(xù)或不連續(xù)的。在可替換實施例中，凹陷表面62b或64b中的一個可以是彎曲的，而另一個是傾斜的。本領域技術人員可以理解，頂表面52b自身也可以是彎曲的或一定程度上是尖的。
0054考慮到前面所描述的，并具體參考圖6C，外套24c的凹陷表面62c可以從其整個周邊開始傾斜，以便易于制造或避免相對移動方向60的取向要求?？紤]到前面所述，圖6D示出可替換的實施例，其中中央芯22d的凹陷表面64d是相對頂表面52d傾斜的，且外套24具有保持該傾斜角的頂表面58d。凹陷表面64d的傾斜角或彎曲錐度可以與頂表面58d的相同或不同，且傾斜或彎曲可以是連續(xù)的或不連續(xù)的。在可替換實施例中，凹陷表面58d或64d中的一個可以是彎曲的，同時另一個表面是傾斜的。
0055可替換地或額外地，在其他實施例中，下部觸點18的中央芯22的尖端或頂表面52可以是有輪廓的或尺寸減小的，或以較軟的材料制成，如硬幣銀，硬幣銀傾向于更容易保持清潔。本領域技術人員也可以理解，凹部56可以是繞中央芯22的完整的圓周，且可以為絕緣外套24提供相對中央芯22的高度一致的高度，或可以為絕緣外套24提供繞中央芯22改變的高度。本領域技術人員也可以理解，大量組合和變化都是可能的。
0056圖8A，8B，和8C示出進一步可替換的下部觸點18e，18f，和18g(通稱為下部觸點18)，以及各絕緣外套24e，24f，和24g(通稱為外套24)和各中央芯22e，22f，和22g(通稱為中央芯22)。在這些實施例中，各凹部56e，56f，和56g(通稱為凹部56)可在繞中央芯22的方向上僅延伸小部分。例如，某些實施例可沿中央芯22的前，后，或側邊提供一個或更多分開的凹部56。而且，當采用多個分開的凹部56時，絕緣外套24相應的部分可以具有相同的高度，彎曲，或傾斜或不同高度，彎曲或傾斜。
0057參考圖8A，下部觸點18e的外套24e具有一對凹部56e，其可以具有類似于凹部56a的尺寸，但凹部56e以分開的切口的形式發(fā)生作用。參考圖8B，下部觸點18f的外套24f具有一對凹部56f，其具有類似于凹部56b或56c的尺寸，但它們以分開的斜切口的形式發(fā)生作用。參考圖8C，下部觸點18g的外套24g具有一對凹部56g，其具有類似于凹部56d的尺寸，但它們以分開的斜切口的形式發(fā)生作用。
0058這些示例性凹部56可具有中央芯22或外套24的周長的四分之一，但凹部寬度可以較小或較大。這些凹部56可具有相同或不同寬度，并可具有相同或不同高度或傾斜角的頂表面58。凹部56可相同程度或不同程度地偏移，并可以垂直于跨真空板32和中央芯22的頂表面52的測試板5的移動方向進行取向。本領域技術人員可以理解外套24可具有一個，兩個，或多個凹部56。
0059圖9是具有真空連接板凹部72的真空板70的三視圖，真空連接板凹部72由前橋74a和后橋74b(通稱為橋74)分開。圖11和10是有下部觸點18或無下部觸點18的真空板70的局部截面圖。參考圖9—11，在某些實施例中，板凹部72具有足夠使測試板5響應真空吸力而向板凹部72彎曲和/或部分彎曲進入板凹部72的尺寸，從而確保測試板5的底表面50和下部觸點18的中央芯的頂表面52的足夠的接觸。
0060在某些實施例中，板凹部72具有大于真空通道34的寬度的平均寬度W。在某些實施例中，板凹部72具有大于約3.8毫米的平均寬度W。在某些實施例中，板凹部72具有大于約6.3毫米的平均寬度W。在某些實施例中，板凹部72具有幾乎達到相鄰中央芯22的中心之間距離的平均寬度W。本領域技術人員將理解，板凹部72的寬度不必一致，且每個板凹部72不必具有相同寬度。
0061在某些實施例中，板凹部72具有大于中央芯22直徑的平均長度L。在某些實施例中，板凹部72具有大于下部觸點18的直徑的平均長度L，該觸點18的直徑包括外套24的厚度。在某些實施例中，板凹部72具有大于約3.8毫米的平均長度L。在某些實施例中，板凹部72具有大于約6.3毫米的平均長度L。在某些實施例中，板凹部72具有幾乎大于相鄰中央芯22的中心之間距離的平均長度L。在某些實施例中，板凹部72具有大于平均寬度W的平均長度L。在某些實施例中，板凹部72具有比平均寬度W短的平均長度L。本領域技術人員將理解，板凹部72的長度不必一致，且每個板凹部72不必具有相同長度。
0062在某些實施例中，板凹部72在平均深度處具有底表面78，該平均深度與真空通道34的深度基本相同，但板凹部的深度可較淺或較深。在某些實施例中，板凹部72具有大于約2微米的平均深度。在某些實施例中，板凹部72具有大于約12微米的平均深度。本領域的技術人員將理解板凹部72的深度不必一致，且每個板凹部72不必具有相同的深度。例如，該深度可以向下部觸點18傾斜或遠離下部觸點18傾斜。
0063在某些實施例中，板凹部72具有矩形或正方形表面區(qū)域。在某些實施例中，板凹部72具有環(huán)形，橢圓形，或彎曲邊界表面的區(qū)域。在某些實施例中，板凹部72具有與其他幾何形狀相似的表面區(qū)域。本領域技術人員可以理解，板凹部72不必是對稱的，且它們的邊緣不必垂直。
0064在某些實施例中，橋74被用來最小化或防止電子元件落在板凹部72中或在元件座4中歪斜，從而為成功地與上部觸點16和下部觸點18接觸而取向。在某些實施例中，橋74具有與中央芯22的直徑大約相同的寬度，但橋74可以更窄或更寬。在某些實施例中，橋74具有與下部觸點18的直徑大約相同的寬度，下部觸點18的直徑包括外套24的厚度，但橋74可以更窄或更寬。在某些實施例中，橋74比大約1.25毫米寬或等于大約1.25毫米。在某些實施例中，橋74約比約2.5毫米窄或等于約2.5毫米。本領域技術人員可以理解，橋74的寬度不必一致且每個橋74不必寬度相同。
0065在某些實施例中，橋74具有大于中央芯22的直徑一半的長度。在某些實施例中，橋74具有大于下部觸點18的直徑一半的長度，下部觸點18的直徑包括外套24的厚度。在某些實施例中，橋74具有大于約1.5毫米的長度。在某些實施例中，橋74具有大于約3毫米的長度。在某些實施例中，橋74具有大于鄰近中央芯22的中心之間距離的一半的長度。在某些實施例中，橋74具有大于它們寬度的長度。在某些實施例中，橋74具有比它們寬度短的長度。本領域技術人員可以理解，橋74的長度不必一致，且每個橋74不必具有相同的長度。
0066在某些實施例中，橋74具有通常與真空板32的頂表面54齊平的頂表面76。在某些實施例中，橋74具有通常在真空板32的頂表面54和板凹部72的底表面78之間的某個高度處的頂表面76。橋高度可以是一致的，但可以不必如此。在某些實施例中，橋74從真空板32的頂表面54向中央芯22附近底表面78向下傾斜。在某些實施例中，橋74從板凹部72的底表面78向中央芯22的頂表面52向上傾斜。
0067在某些實施例中，橋74位于真空通道34之間和/或與中央芯22對齊。橋74可以是相對直的或彎曲從而適應測試板5和真空板70的曲率。橋74可等距離地隔開。
0068圖12A，12B，和12C示出可替換真空板70a的不同視圖，該真空板70a具有包圍多個下部觸點18的公共真空連接的凹部72a。圖13和14分別是沒有下部觸點18和具有下部觸點18的真空板70a的局部截面圖。參考圖12-14，在某些實施例中，公共凹部72a具有足夠的尺寸，以響應真空吸力而引起測試板5向公共凹部72彎曲和/或部分彎曲進入公共凹部72，從而確保測試板5的底表面50與下部觸點18的中央芯的頂表面52的足夠的接觸。
0069在某些實施例中，公共凹部72a具有平均寬度W2，其大于橫跨所有下部觸點18的寬度。在某些實施例中，中央凹部72a具有平均寬度W2，其大于約24.1毫米。本領域技術人員可以了解，公共凹部72a的寬度可以一致或對稱，但可以不必如此。
0070在某些實施例中，公共凹部72a具有平均長度L2，其大于中央芯22的直徑。在某些實施例中，公共凹部72a具有平均長度L2，其大于下部觸點18的直徑，該直徑包括外套24的厚度。在某些實施例中，公共凹部72a具有平均長度L2，其大于約5.1毫米。在某些實施例中，公共凹部72a具有平均長度L2，其大于約6.3毫米。在某些實施例中，公共凹部72a具有平均長度L2，其大于鄰近中央芯22的中心之間的距離。在某些實施例中，公共凹部72a具有平均長度L2，其大于平均寬度W2。在某些實施例中，公共凹部72a具有短于平均寬度W2的平均長度L2。本領域技術人員可以理解，公共凹部72a的長度不必一致，且每個公共凹部72a不必具有相同的長度。
0071在某些實施例中，公共凹部72a在平均深度處具有底表面78，該平均深度與真空通道34的深度大體相同，但公共凹部的深度可以較淺或較深。在某些實施例中，公共凹部72a具有大于約2微米的平均深度。在某些實施例中，公共凹部72a具有大于約12微米的平均深度。本領域技術人員可以理解，公共凹部72的深度可以一致但可以不必如此。例如，深度可以向下部觸點18傾斜或遠離下部觸點18傾斜。
0072在某些實施例中，公共凹部72a具有矩形或正方形表面區(qū)域。在某些實施例中，公共凹部72a具有環(huán)形或彎曲邊緣的表面區(qū)域。在某些實施例中，公共凹部72a具有與其他幾何形狀相似的表面區(qū)域。本領域技術人員可以理解，公共凹部72a可以是對稱的或可以具有垂直邊緣，但可以不具有這樣的特征。
0073圖15是具有可替換真空連接的凹部72b的真空板70b的投影圖。參考圖15，所形成的凹部72b同心地圍繞觸點孔30或外套24的外圓周。凹部72b的長度可以較短，特別是如果外套24具有凹部。凹部長度和/或寬度可以與外套24中的凹部厚度結合，從而提供足夠使測試盤5的測量彎曲的結合寬度和/或長度。在一個實施例中，凹部70b可以向下朝外套24傾斜，以便與凹陷的表面62相遇，該表面進而向上朝中央芯22的頂表面52傾斜。
0074可替換地或額外地，例如通過使用輥子可以向測試板5的頂部施加壓力，以便增強測試板5和下部觸點18的中央芯22的頂端之間的接觸壓力。示例性的輥子和觸點偏斜機構在標題為“SELF-CLEANINGLOWER CONTACT”的美國專利申請No.10/916063中進行了公開，該申請包括在此以供參考。
0075圖16A示出可替換測試板5a，其示出隔開的小齒狀橫軌90，其被設計成與接觸芯22的頂表面52接觸，圖16B示出小齒狀橫軌90與元件座4對齊。參考圖16A和16B，在另一個實施例中，測試板5a可替換地或額外地具有一個或更多特征或輪廓，如在其底表面50上有小齒狀橫軌90，這些小齒狀橫軌90與電氣觸點18的中央芯22的頂表面52接觸從而將它們清潔。在某些實施例中，該特征可以是在一個或更多方向上逐漸變細的脊。
0076對本領域技術人員來說顯然，可對上述實施例作出許多變化而不偏離本發(fā)明的基本原理。因此本發(fā)明的范圍應僅由附帶的權利要求確定。
權利要求
1.一種用于清潔電氣元件操縱器中的電氣觸點的頂表面的方法，該電氣元件操縱器包括真空板，該真空板具有在一個平面內的上表面，該上表面支撐帶有用于保持所述電氣元件的元件座的測試板，該元件座用于保持所述電氣元件，所述真空板或測試板具有形成于其中的真空通道，所述真空板具有觸點孔，各電氣觸點可通過該觸點孔延伸，從而電氣觸點的頂表面通常在所述真空板上表面的平面內，且所述測試板的底表面適于跨所述真空板的上表面滑動，所述方法包括在觸點孔鄰近的所述真空板的上表面提供凹部；以及在所述測試板的底表面滑過所述真空板的上表面時，貼著所述電氣觸點的頂表面對所述測試板的底表面施壓。
2.如權利要求1中所述的方法，其中真空吸力被用來貼著所述電氣觸點的頂表面對所述測試板的底表面施壓。
3.如權利要求1所述的方法，其中所述凹部具有可變的深度。
4.如權利要求1所述的方法，其中公共凹部包圍一個以上的觸點孔。
5.如權利要求1所述的方法，其中所述凹部具有表面輪廓，該表面輪廓是矩形，橢圓形，圓形，或三角形。
6.如權利要求1所述的方法，其中所述凹部具有足夠使所述測試板響應真空吸力向凹部彎曲和/或部分彎曲進入凹部的尺寸。
7.如權利要求1所述的方法，其中每個真空通道具有寬度，且所述板凹部具有平均寬度，該寬度大于所述真空通道的寬度。
8.如權利要求1所述的方法，其中所述板凹部具有大于約3.8毫米的平均表面尺寸。
9.如權利要求1所述的方法，其中所述板凹部具有處于平均深度的底表面，該平均深度淺于所述真空通道的深度。
10.如權利要求1所述的方法，其中所述板凹部具有底表面，該底表面的平均深度大于約2微米。
11.一種用于電氣元件操縱器的真空板，所述真空板具有在一個平面中的上表面，該上表面適于支撐測試板的底表面，該測試板帶有用于支撐電氣元件的元件座，所述真空板或測試板具有形成于其中的真空通道，且所述真空板具有適于接收各個電氣觸點的觸點孔，這樣電氣觸點的頂表面一般可在所述真空板的上表面的平面中，所述真空板包括在觸點孔附近的真空板上表面中的凹部；以及真空端口，其提供所述凹部和真空通道之間的連接，以便只要真空源連接到所述真空通道上，就產生真空壓力從而貼著電氣觸點的頂表面對所述測試板的底表面施壓。
12.如權利要求11所述的方法，其中所述凹部基本與所述觸點孔同心。
13.如權利要求11所述的方法，其中所述凹部具有可變深度。
14.如權利要求11所述的方法，其中公共凹部包圍一個以上的觸點孔。
15.如權利要求11所述的方法，其中所述凹部具有表面輪廓，該表面輪廓為矩形，橢圓形，圓形，或三角形。
16.如權利要求11所述的方法，其中所述凹部具有足夠使測試板響應真空吸力向凹部彎曲和/或部分彎曲進入凹部的尺寸。
17.如權利要求11所述的方法，其中每個真空通道具有寬度，且所述板凹部具有平均寬度，該寬度大于所述真空通道的寬度。
18.如權利要求11所述的方法，其中所述板凹部具有大于約3.8毫米的平均表面尺寸。
19.如權利要求11所述的方法，其中所述板凹部具有處于平均深度的底表面，該平均深度淺于所述真空通道的深度。
20.如權利要求11所述的方法，其中所述板凹部具有底表面，該底表面的平均深度大于約2微米。
21.一種具有真空板的電氣元件操縱器，該真空板具有在一個平面內的上表面，該上表面適于支撐測試板的底表面，該測試板具有用于支撐電氣元件的元件座，所述真空板或測試板具有形成于其中的真空通道，且所述真空板具有觸點孔，該觸點孔適于容納各電氣觸點，這樣電氣觸點的頂表面通?？梢栽谒稣婵瞻宓纳媳砻娴钠矫鎯龋鲭姎庥|點具有芯和絕緣外套，所述芯和絕緣外套都具有頂表面，其包括在絕緣外套的頂表面處相對所述芯的頂表面的間隙，這樣該間隙產生相對觸點孔和芯之間的所述真空板的上表面的凹部；和在凹部和真空通道之間的真空吸力連接，這樣只要真空源連接到真空通道，就產生真空壓力從而貼著電氣觸點的頂表面對測試板的底表面施壓。
22.如權利要求21所述的電氣元件，其中所述外套的頂表面通常與所述芯的頂表面平行。
23.如權利要求21所述的電氣元件，其中所述外套的頂表面具有大于2微米的高度，比所述芯的頂表面的高度矮。
24.如權利要求21所述的電氣元件，其中所述外套的頂表面通常是傾斜的或相對所述芯的頂表面逐漸變細。
25.如權利要求21所述的電氣元件，其中所述芯具有平均直徑，且所述芯的頂表面具有小于所述平均直徑的尺寸。
26.如權利要求25所述的電氣元件，其中所述芯的頂表面通常是傾斜的或逐漸變細，從而與其外側表面相遇。
27.如權利要求21所述的電氣元件，具有帶頂表面的芯，其包括比所述測試板的材料更軟的材料。
28.一種用于清潔電氣元件操縱器中的電氣觸點的頂表面的方法，該電氣元件操縱器包括在一個平面中具有上表面的真空板，該上表面支撐測試板，該測試板具有用于支撐電氣元件的元件座；所述真空板或測試板具有形成于其中的真空通道；所述真空板具有觸點孔，各電氣觸點通過該觸點孔延伸，從而電氣觸點的頂表面一般可在真空板的上表面的平面內；所述測試板具有底表面，該底表面適于跨所述真空板的上表面滑動，所述方法包括在所述測試板的頂表面上一定區(qū)域內提供壓力，該區(qū)域在電氣觸點的頂表面附近的測試板上，從而當所述測試板的底表面橫跨所述真空板的上表面滑動時，在所述測試板的底表面和所述電氣觸點的頂表面之間產生壓力。
29.如權利要求28所述的方法，其中輥子提供壓力。
30.一種用于電氣元件操縱器的測試板，該電氣元件操縱器包括真空板，其具有在平面中的上表面，該上表面適于支撐測試板的底表面，所述測試板具有用于支撐電氣元件的元件座，所述真空板或測試板具有形成于其中的真空通道，且所述真空板具有適于接收各電氣觸點的觸點孔，這樣電氣觸點的頂表面可在所述真空板的上表面的平面中，所述測試板具有適于跨所述真空板的上表面滑動的底表面，該測試板包括在所述測試板的底表面中的輪廓，適于與所述真空板中的觸點孔對齊；以及當所述測試板的底表面跨所述真空板的上表面滑動時，貼著所述電氣觸點的頂表面對所述測試板的底表面施壓的壓力裝置。
31.如權利要求30所述的測試板，其中所述輪廓是與所述元件座對齊的脊或小齒裝橫軌，且所述壓力裝置是提供壓力的輥子。
全文摘要
本發(fā)明采用凹部(72)，表面輪廓，觸點尖部改進(52)，和/或確保測試板(5)的底表面(50)和電氣觸點的頂表面(52)之間壓緊的其他方法來增強電氣觸點的頂表面(52)的清潔，從而改進DUT測量的可靠性。
文檔編號B07C5/344GK101084443SQ200580043700
公開日2007年12月5日 申請日期2005年11月3日 優(yōu)先權日2004年11月22日
發(fā)明者D·J·加西亞, J·L·菲什, 金京英 申請人:電子科學工業(yè)公司