接触系统和接触模块

摘要

接触系统(100；100'；100”)，具有至少一个气动接触销(121，122，123)、压力腔(1)和第一导通(37，37')，其在每个情况下设置用于每个接触销(121，122，123)，在压力腔(1)的外壳(2)中。每个接触销(121，122，123)在每个情况下具有第一部分(141)和第二部分(142)，第一部分(141)具有第一外径，第二部分(142)邻接第一部分(141)并具有第二外径，第二外径大于第一外径。每个第一导通(37；37')具有第一部分(131；131')和第二部分(132；132')，第一部分(131；131')背向压力腔(1)并具有第一内径，第二部分(132；132')朝向压力腔(1)并具有第二内径，第二内径大于第一内径。每个接触销(121，122，123)的第二部分(142)按照可轴向移动的方式在第一导通(37；37')的第二部分(132；132')中被引导。为了接触连接，接触销(121，122，123)的第一部分(141)穿过第一导通(37；37')的第一部分(131；131')。相关联的第一导通(37；37')中每个接触销(121，122，123)的一定轴向位置对应于压力腔(1)中压力介质的一定压力水平。压力介质是温度控制的。

权利要求

1.接触系统(100；100'；100”)，具有

至少一个气动控制的接触销(121，122，123)，

压力腔(1)，以及

在每个情况下被设置在所述压力腔(1)的外壳(2)中用于每个接触销(121，122，123)的第一导通(37，37')；

其中，每个接触销(121，122，123)在每个情况下具有第一部分(141)和第二部分(142)，所述第一部分(141)具有第一外径，所述第二部分(142)邻接所述第一部分(141)并具有第二外径，所述第二外径大于所述第一外径；

其中，每个第一导通(37；37')具有第一部分(131；131')和第二部分(132；132')，所述第一部分(131；131')背向所述压力腔(1)并具有第一内径，所述第二部分(132；132')朝向所述压力腔(1)并具有第二内径，所述第二内径大于所述第一内径；

其中，每个接触销(121，122，123)的第二部分(142)按照可轴向移动的方式在所述第一导通(37；37')的第二部分(132；132')中被引导，并且为了接触所述接触销(121，122，123)的第一部分(141)，所述接触销(121，122，123)的第一部分(141)被引导穿过所述第一导通(37；

37')的所述第一部分(131；131')；

其中，相关联的第一导通(37；37')中的每个接触销(121，122，123)的轴向位置对应于所述压力腔(1)中压力介质的压力水平；

其特征在于，所述压力介质是受温度控制的。

2.根据权利要求1所述的接触系统(100；100'；100”)，其特征在于，至少一个第二空气管道(211，212)设置在所述第一导通(37；37')的第二部分(132；132')与所述压力腔(1)的外部区域之间，对于相关联的第一导通(37；37')中所述接触销(121，122，123)的轴向位置而言，所述第二空气管道(211，212)在每个情况下连接到至少一个第一空气管道(201，202，

203)，在所述接触销(121，122，123)的第二部分(142)中，所述第一空气管道(201，202，203)在每个情况下从所述接触销(121，122，123)朝向所述压力腔(1)的端部(18)经由纵向范围延伸。

3.根据权利要求2所述的接触系统(100；100'；100”)，其特征在于，每个第一空气管道(201，202，203)在每个情况下是在所述接触销(121，122，123)的第二部分(142)中的圆柱形外侧表面上沿纵向方向延伸的凹槽，所述凹槽被所述第一导通(37；37')的第二部分(132)的内壁封闭。

4.根据权利要求3所述的接触系统(100；100'；100”)，其特征在于，每个凹槽在每个情况下在其背向所述压力腔的端部具有锥形或截锥形轮廓。

5.根据权利要求2所述的接触系统(100；100'；100”)，其特征在于，每个第一空气管道(201，202，203)在每个情况下包括第一孔(22)和邻接的第二孔(231，232，233)，所述第一孔(22)用于每个第一空气管道(201，202，203)在所述接触销(121，122，123)的第二部分(142)内沿纵向方向延伸，所述第二孔(231，232，233)在所述接触销(121，122，123)的第二部分(142)的横向方向上延伸。

6.根据权利要求1至5任一项所述的接触系统(100；100'；100”)，其特征在于，在每个情况下属于接触销(121，122，123)的每个第一导通(37；37')在每个情况下是在所述压力腔(1)的外壳(2)中被设计成阶梯式通孔(61'，62'，63')的第一导通(37')。

7.根据权利要求6所述的接触系统(100；100'；100”)，其特征在于，第一套管(11')的局部部分按照精确配合的方式固定在被实现为阶梯式通孔(61'，62'，63')的所述第一导通(37')的第二部分(132')的局部部分中，相应的接触销(121，122，123)按照可轴向移动的方式被引导，其第二部分(142)位于相关联的第一套管(11')中。

8.根据权利要求1至5任一项所述的接触系统(100；100'；100”)，其特征在于，在每个情况下属于接触销(121，122，123)的每个第一导通(37)在每个情况下是第一套管(11)的内部空间，其中所述第一套管(11)按照精确配合的方式固定在所述压力腔(1)的外壳(2)中相关联的通孔(61'，62'，63')中。

9.根据权利要求8所述的接触系统(100；100'；100”)，其特征在于，每个第一套管(11；

11')的局部部分位于所述压力腔(1)中并从相关联的接触销(121，122，123)释放，并且在每个情况下所述局部部分具有至少一个开口(16)。

10.根据权利要求9所述的接触系统(100；100'；100”)，其特征在于，信号线(9；91，92，

93)在每个情况下固定在每个第一套管(11；11')或每个接触销(121，122，123)上。

11.根据权利要求10所述的接触系统(100；100'；100”)，其特征在于，每个第一套管(11；11)远离相关联的接触销(121，122，123)的端部在每个情况下按照精确配合的方式固定在所述压力腔(1)的外壳(2)中的相关联的第三导通(8)中。

12.根据权利要求11所述的接触系统(100；100'；100”)，其特征在于，在所述压力腔(1)的外壳(2)中，在不同情况下绝缘部件(24)和第二导通(25；25')同心地设置至每个第一导通，在其中接触衬套(28)可轴向移动。

13.根据权利要求12所述的接触系统(100；100'；100”)，其特征在于，所述压力腔(1)具有第一入口(31)和第二入口(32)，所述第一入口(31)用于在所述压力腔(1)中建立第一压力水平，所述第二入口(32)用于在所述压力腔(1)中建立第二压力水平。

14.根据权利要求13所述的接触系统(100；100'；100”)，其特征在于，所述第一压力水平是指与所述压力腔(1)的外部区域中的压力水平相比更高的压力水平，所述第二压力水平是指与所述压力腔(1)的外部区域中的压力水平相比更低的压力水平。

15.接触模块(7；7'；7”)，具有气动可控接触销(121，122，123)和第一套管(11)，其中，所述接触销(121，122，123)在每个情况下具有第一部分(141)和第二部分(142)，所述第一部分(141)具有第一外径，所述第二部分(142)邻接所述第一部分(141)并具有第二外径，所述第二外径大于所述第一外径；

其中，所述第一套管(11)的内部空间形成用于所述接触销(121，122，123)的第一导通(37)并且所述第一导通(37)具有第一部分(131)和第二部分(132)，所述第一部分(131)具有第一内径，所述第二部分(132)具有第二内径，所述第二内径大于所述第一内径；

其中，所述接触销(121，122，123)的第二部分(142)按照可轴向移动的方式在所述第一导通(37)的第二部分(132)中被引导，并且为了接触所述接触销(121，122，123)的第一部分(141)，被引导穿过所述第一导通(37)的第一部分(131)；

其中，所述第一套管(11)中所述接触销(121，122，123)的轴向位置对应于所述接触销(121，122，123)的第二部分(142)的端部(18)的压力介质的压力水平；

其特征在于，

所述压力介质是受温度控制的。

16.根据权利要求15所述的接触模块(7；7'；7”)，其特征在于，对于所述第一套管(11)中所述接触销(121，122，123)的轴向位置，将至少一个第二空气管道(211，212)连接到至少一个第一空气管道(201，202，203)，所述第二空气管道(211，212)在所述第一导通(37)的第二部分(132)与所述第一套管(11)的外部空间之间延伸，在所述接触销(121，122，123)的第二部分(142)中，所述第一空气管道(201，202，203)从所述接触销(121，122，123)的第二部分(142)的端部(18)经由纵向范围行进。

17.根据权利要求16所述的接触模块(7；7'；7”)，其特征在于，每个第一空气管道(201，

202，203)在每个情况下是在所述接触销(121，122，123)的第二部分(142)中的圆柱形外侧表面上沿纵向方向延伸的凹槽。

18.根据权利要求16所述的接触模块(7；7'；7”)，其特征在于，每个第一空气管道(201，

202，203)在每个情况下包括第一孔(22)和邻接的第二孔(231，232，233)，所述第一孔(22)在所述接触销的第二部分的纵向方向上与每个第一空气管道(201，202，203)共同延伸，所述第二孔(231，232，233)在所述接触销(121，122，123)的第二部分(142)的横向方向上延伸。

19.根据权利要求16所述的接触模块(7；7'；7”)，其特征在于，在从所述接触销(121，

122，123)释放的所述第一导通(37)的第二部分(132)的局部部分中，设置至少一个开口(16)用于所述第一套管(11)的内部空间。

20.根据权利要求17所述的接触模块(7；7'；7”)，其特征在于，每个凹槽在每个情况下在其背向所述压力腔(1)的端部具有锥形或截锥形轮廓。

21.根据权利要求19所述的接触模块(7；7'；7”)，其特征在于，绝缘部件(24)和第二套管(26)相对于所述第一套管(11)同心地设置，其中接触插座(28)在所述绝缘部件(24)与所述第二套管(26)之间可轴向移动。

说明书

接触系统和接触模块

技术领域

[0001] 本发明涉及一种由至少一个接触销构成的接触系统，通过接触销，单个接触点或栅格接触点可以与其接触以为了在每个情况下检测和传输至少一个电信号。此外，本发明还涉及一种具有接触销的单个接触模块。

背景技术

[0002] 从现有技术中已知多种接触系统。根据其接触销的设计，接触系统大体上可分为三组：

[0003] ·具有弹簧接触销的接触系统，例如在US 6,624,645 B2中公开的；

[0004] ·具有杠杆臂的接触系统，例如在US 7,555,834 B2中所述的；以及

[0005] ·具有压杆(buckling bar)的接触系统，例如由US 5,324,205 A1所见。

[0006] 在集成电路的外壳(例如球阵列封装(BGA)或无引脚四方扁平封装(QFN))上，在各种标准化配置的这种连接中，可以布置通过接触系统形成接触的接触点。

[0007] 所有这些接触销的共同特征是接触连接所需的弹簧力或预应力是由组件(在弹簧接触销的情况下为螺旋弹簧)或整个接触销(杠杆臂或压杆)的弹性变形产生的。为了满足关于弹性接触销的接触力、弹簧行程和某种用途的稳定性的要求，考虑到结构力学的原理，在某些情况下对于弹性接触销而言形成比较大的整体尺寸。

[0008] 这带来了很多缺点：

[0009] 接触销与整个测量系统的电气适配，该适配为高频信号的反射最小化传输所需并且通常已经难以实现，由于接触销的延长，如果另外进行就更加困难。这对于要传输的高频信号的信号完整性具有不利影响。

[0010] 此外，对于弹簧行程的每一个点产生不同的接触力。如果必须补偿轴向公差(例如在倾斜位置的情况下，在接触表面栅格的磨损或平面度公差的情况下)，那么弹性接触销的这种非线性具有特别不利的影响。

[0011] 即使可以，例如因为弹性接触销的松弛所致的弹簧力的老化性波动也只能通过高费用来弥补。

[0012] 即使可以，如果要调整弹性接触销的接触力，例如在灵敏接触点的情况下，在大电流应用中或者在氧化接触点的情况下，这同样也可能实现困难。

[0013] 半导体元件经常在极端温度条件下进行测试，例如在老化测试中。在这些情况下，弹性接触销经常暴露于极高或极低的温度，因此它们充当热导体并且不期待地从测量对象散热或者向测量对象供热。

[0014] 这种情况值得改善。

发明内容

[0015] 针对以上背景，本发明基于以下目的：详述一种包含接触销的接触模块，以及包含至少一个接触销的接触系统，它们均克服上述缺点。

[0016] 根据本发明，通过下文描述的接触系统和接触模块来实现该目的。

[0017] 为此目的，根据本发明的接触系统包含至少一个气动接触销、压力腔以及在每个情况下被设置用于压力腔的外壳中的每个接触销的第一导通(leadthrough)。

[0018] 在此和下文中，将导通理解为表示在压力腔的外壳内，压力腔与其外部空间之间的开口。这里的导通大体上具有一定的纵向范围和一定的横截面轮廓或者沿纵向范围的横截面轮廓的进展。除了纵向范围之外，导通还可选地具有邻接纵向范围的横向范围和/或邻接纵向范围或横向范围并相对于纵向范围以任何角度定向的附加范围。

[0019] 各个第一导通具有第一部分和第二部分，第一部分背向压力腔并具有第一内径，第二部分朝向压力腔并具有第二内径，第二内径大于第一内径。

[0020] 接触销的第一部分具有第一外径，而接触销的第二部分具有第二外径，第二外径大于第一外径并对应于第一导通的第二部分的内径。

[0021] 接触销的第二部分在第一导通的第二部分中按照可轴向移动的方式被引导，并且为了接触连接，接触销的第一部分穿过第一导通的第一部分。

[0022] 相关联的第一导通中的每个接触销的轴向位置对应于压力腔中压力介质的压力水平。

[0023] 由于接触销的外径和第一导通的内径从接触销的第一部分或者从第一导通的第一部分到接触销的第二部分或者到第一导通的第二部分增加的事实，在第一导通内的接触销的一定轴向位置，在第一导通的第二部分的内壁、接触销的第一部分的圆柱形外侧表面、接触销的第二部分的背向压力腔的端面、以及第一导通的第一部分的朝向压力腔的端面之间形成一定空腔。位于所述空腔中的是具有一定可压缩性的空气，在接触销沿压力腔的外部空间的方向轴向移动期间，空气对轴向移动的接触销施加阻尼作用。因此可以有利地用刚性接触销代替弹性接触销。此外，可以有利地避免将通常用于气动接触销的螺旋弹簧用于提供接触销的阻尼。

[0024] 对于接触销的目标温度控制，为了防止热量经由接触销流入或流出待测试的集成电路的温控外壳，根据本发明，压力腔中的压力介质是温度控制的。因此，连接到压力腔的压力介质的接触销通过热传递或热对流来承受压力介质的温度。当压力介质的温度等于外壳的温度时，由此防止热量经由接触销的供应或移除。

[0025] 为了通过热传递(不仅在接触销在压力腔内直接连接到压力介质的区域中，而且在接触销的更大纵向范围内)实现接触销的温度控制，在本发明的优选扩展中，在接触销内设置至少一个空气管道，在接触销的第二部分中的一定纵向范围内，所述空气管道从接触销朝向压力腔的端部延伸。下面将每个所述空气管道称为第一空气管道。

[0026] 所述第一空气管道填充有温控的压力介质，并优选沿着至少一个第一空气管道的纵向范围实现接触销更均匀和更快速的温度控制。

[0027] 在此和下文中，将空气管道理解为表示在机械组件内和/或在相邻的至少两个机械组件之间具有一定横向轮廓和一定进展的空腔。

[0028] 此外，在第一导通的第二部分的内部空间与压力腔的外部空间之间设置空气管道，下面将所述空气管道称为第二空气管道。

[0029] 在第一导通的第二部分中各个第二空气管道的轴向位置以及在相关联的接触销中第一空气管道的纵向范围按照这样的方式配置，使得在第一导通中的一定位置区域内，在接触销的轴向位置中，在每个第二空气管道与至少一个第一空气管道之间存在连接。在一定位置区域内，接触销的轴向位置是由于接触点的不同距离所致，接触点在待测试的集成电路的外壳上与接触系统形成接触。

[0030] 通过这种方式，压力腔与压力腔的外部空间之间的空气交换在每个情况下经由第一和第二空气管道实现，空气交换经由热对流按照加速的方式将接触销的温度控制为压力腔中压力介质的温度水平。

[0031] 在本发明的第一实施例中，每个第一空气管道优选在每个情况下实现为在接触销第二部分的圆柱形体外侧表面上沿纵向行进的凹槽。在接触销的第二部分中，这些凹槽中的每一个从接触销朝向压力腔的端部延伸超过一定纵向范围。

[0032] 在本发明第一实施例的优选扩展中，每个凹槽在每个情况下在其背向压力腔的端部具有锥形或截锥形轮廓。因此，通过在每个第一空气管道中在每个情况下流动的相同尺寸的空气体积，接触销在第一导通中对中。

[0033] 在本发明的第二实施例中，每个第一空气管道在每个情况下实现为第一孔和邻接的第二孔，在接触销内，沿接触销的第二部分的纵向方向，第一孔对于每个第一空气管道是共用的，第二孔相对于接触销的第二部分在横向方向上行进。同样，在接触销的第二部分中，第一孔从接触销朝向压力腔的端部延伸超过一定纵向范围。

[0034] 在根据本发明的接触系统的第一变型中，在每个情况下与每个接触销相关联的第一导通在每个情况下被实现为压力腔外壳中的阶梯式通孔，所述阶梯式通孔具有第一部分和第二部分，第一部分具有第一内径，第二部分具有第二内径。关于在第一导通内轴向移动的接触销的良好轴向引导，第一套管的局部部分按照精确配合的方式固定在阶梯式通孔的第二部分的局部部分中。为此目的，接触销按照可轴向移动的方式在第一套管中的第二部分内被引导。可以看出第一变型的优点在于，构造出第一套管并因此可以比较简单地制造。

[0035] 在根据本发明的接触系统的第二变型中，在每个情况下与每个接触销相关联的第一导通被实现为第一套管的内部空间，在压力腔的外壳中，第一套管按照精确配合的方式固定在相关联的通孔中。第一套管相应地具有第一部分和第二部分，第一部分具有第一内径，第二部分具有第二内径。第二变型的优点在于，可将第一套管以及与连接于其内的接触销制成可以比较简单地安装在压力腔的外壳中的可分离的接触模块。

[0036] 在根据本发明的接触系统的两个变型中，在第一套管的第二部分的位于压力腔中的局部部分中设置至少一个开口。第一套管的第二部分的所述局部部分同时从相关联的接触销释放(leave free)。因此位于压力腔中的压力介质与接触销指向压力腔的端部之间的直接连接是可能的。

[0037] 为了将要通过接触销形成接触的接触点电连接到印刷电路板，将信号线固定到接触销或第一套管。

[0038] 为了更好地将第一套管并因此将相关联的接触销固定在压力腔的外壳中，在压力腔的外壳中，将第一套管远离相关联接触销的端部优选在每个情况下按照精确配合的方式固定在第三导通中。

[0039] 关于集成电路上的同轴接触连接的接触连接，接触系统的每个接触销通过相对于相应接触销同轴布置的接触插座延伸。为此目的，在相应的接触销周围设置绝缘体部件和第二导通，绝缘部件同轴地布置在第二导通上，且在第二导通内接触插座可轴向移动。

[0040] 除了根据本发明的接触系统包括至少一个接触销，优选包括多个接触销之外，本发明还涵盖根据本发明的单个接触模块，其包含第一套管以及在其中可轴向移动并且可气动的接触销。第一套管和接触销的特征在此对应于根据本发明的接触系统的对应特征。

[0041] 根据需要，可将上述改进和发展在有利的程度上相互组合。本发明的进一步可能的改进、发展和实施方式还包括未明确提及的先前或下文关于示例性实施例描述的本发明的特征的组合。特别地，本领域技术人员还将在此添加各个方面作为本发明的相应基本形式的改进或补充。

附图说明

[0042] 下面参考附图所示的示例性实施例更详细地解释本发明，其中：

[0043] 图1A示出根据本发明的接触系统的实施例的剖视图，其中接触销缩回；

[0044] 图1B示出根据本发明的接触系统的实施例的剖视图，其中接触销伸出；

[0045] 图2A示出根据本发明的接触模块的第一实施例的纵向剖视图；

[0046] 图2B示出根据本发明的接触模块的第一实施例的横向剖视图；

[0047] 图3A示出根据本发明的接触模块的第二实施例的纵向剖视图；

[0048] 图3B示出根据本发明的接触模块的第二实施例的横向剖视图；

[0049] 图4A示出根据本发明的接触模块的同轴实施例的纵向剖视图；

[0050] 图4B、图4C示出根据本发明的接触模块的同轴实施例的横向剖视图；

[0051] 图5示出根据本发明的接触系统的另一个实施例的剖视图；

[0052] 图6A示出根据本发明的接触系统的同轴实施例的剖视图；

[0053] 图6B、图6C示出根据本发明的接触系统的同轴实施例的罩板的俯视图和剖视图；以及

[0054] 图7示出根据本发明的接触系统的另一个实施例的剖视图。

[0055] 附图旨在提供对本发明实施例的进一步理解。它们示出实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理和概念。参考附图，其他实施例和提及的很多优点变得显而易见。附图的元件不一定相对于彼此按真实比例显示。

[0056] 在附图中，除非另有说明，否则相同的、功能相同以及作用相同的元件，特征和部件在每个情况下都采用相同的附图标记。

[0057] 以下按照一致和全面的方式描述附图。

具体实施方式

[0058] 下面参考图1A和图1B详细说明根据本发明的接触系统100的第一实施例。

[0059] 根据本发明的接触系统具有压力腔1，压力腔1是被外壳2封闭的，优选按照压力密封的方式。在简单的实现中，外壳2具有上板21和下板22，上板21和下板22经由连接腹板23相互隔开一定的距离。

[0060] 通过两个相互隔开的板实现外壳2适合于这样的应用，其中将接触系统的各个接触销布置在单个表面上，用于单个集成电路的接触连接和测试。

[0061] 但是，本发明还涵盖这样的外壳形式，其中相对于彼此处于一定方向的多个板形成外壳表面并分别包含接触销。通过有两个以上板的外壳，多个集成电路可以同时形成接触并测试。

[0062] 用于外壳2及其各个部件的材料优选为具有一定机械承载能力的电绝缘材料。

[0063] 在优选的外壳2具有两个平行板21和22的情况下，在腹板23之间分别设置第一入口31和第二入口32。为了给压力腔1设置一定的第一或第二压力水平，特别是与压力腔1的外部空间相比更高的压力水平，通过第一气压泵41经由第一压力控制阀51，经由第一入口31向压力腔1供应一定体积的压力介质，例如空气。温度控制器19将压力介质的温度控制为一定温度水平，其与第一气压泵41以及第一压力控制阀51串联连接。

[0064] 可选地设置第二入口32，通过第二气压泵42和第二压力控制阀52，经由第二入口32从压力腔1移除一定体积的压力介质，从而为压力腔1调节一定的第二压力水平，特别是与压力腔的外部空间相比更低的压力水平(即负压水平)。

[0065] 压力腔1的外壳2具有至少一个第一通孔61，62和63，优选为多个通孔，在图1A和图1B的实现中，多个通孔分别布置在外壳2的上板21中。第一实施例中，接触模块71，72和73按照精确配合的方式分别固定在所述通孔61，62和63的其中一个中。此外，所述接触模块71，72和73按照精确配合的方式附加地固定在与外壳2中的第一通孔61，62和63相对设置的第二通孔81，82和83中，即在图1A和图1B中的实现中，在每个情况下在外壳2的下板22中。这用于进一步将接触模块71，72和73稳定在压力腔1的外壳2中。

[0066] 分别引向印刷电路板10上的接触点或接触表面的信号线91，92和93(例如导线，电缆和其它传输元件)分别通过焊接、粘接、熔接和其他连接技术固定在接触模块71，72和73的端部。所述印刷电路板10直接固定在外壳2的下板22上。或者，也可将印刷电路板10集成在位置远离压力腔1的测量装置中。

[0067] 图1A示出处于缩回状态(即处于非接触状态)的每个情况下的接触销121，122和123。图1B示出处于伸出状态的接触销121，122和123，其中它们与待测试集成电路的外壳200的相关联接触点2011，2012和2013形成接触。

[0068] 参考图2A和2B中的放大图详细说明根据本发明的接触模块7的第一实施例：

[0069] 第一实施例中，根据本发明的接触模块7包含第一套管11，第一套管11在每个情况下按照精确配合的方式固定在外壳2的板21中的第一通孔61，62和63的其中一个中，并且固定在外壳2的板22中一个相关联的第二通孔81，82和83中；外壳2的板21在每个情况下是根据图1A和图1B的上板，外壳2的板22在每个情况下是根据图1A和图1B的下板。

[0070] 接触销12在第一套管11的内部空间中按照可轴向移动的方式被引导，其中内部空间充当第一导通37。第一导通37(即第一套管11的内部空间)包括第一部分131和第二部分132，第一部分131背向压力腔1并且在接触连接状态下充当接触销的第一部分141的通道，朝向压力腔1的第二部分132邻接第一部分131，并且在第二部分132中，接触销的与第一部分
141邻接的第二部分142按照可轴向移动的方式被引导。

[0071] 为了保证在第一导通37的第一部分131的区域中接触销12没有阻碍或没有摩擦地滑动通过第一套管11的内孔，在第一导通37的第一部分131的区域中的第一套管11的第一内径优选为稍大于接触销12的第一部分141的第一外径。

[0072] 为了在压力腔1中的压力建立开始时防止压力介质从压力腔1逸出到压力腔1的外部空间中，第一套管11的第二内径(即第一导通37的内径)在第一导通37的第二部分132的区域中对应于接触销12的第二部分142的第二外径。

[0073] 空腔形成在位于第一导通37的第二部分132的区域中的第一套管11的内壁,接触销12的第一部分141,第一套管11的第一部分131的朝向压力腔的端面，该端面在第一导通37的第一部分与第二部分之间的过渡区中，以及接触销12的第二部分142的背向压力腔的端面之间。所述空腔填充了可压缩空气。在接触销12沿着外壳的方向在第一套管11内的轴向移动期间，待测试的集成电路的接触形成，进一步地压缩位于空腔中的空气。因此，空气作为阻尼元件作用在接触销12上。因此，根据本发明的接触系统不需要根据现有技术在气动激活接触销的其它接触系统中使用的螺旋弹簧作为阻尼元件。

[0074] 随着第一套管11中接触销12的轴向移动增加，空腔中的空气超过一定压缩后，在第一导通37的第一部分131的区域中的第一套管11与接触销12的第一部分141之间的中间空间中的空气会逸出到压力腔1的外部空间中。

[0075] 在第一导通37的第二部分132的区域中，优选在第一导通37的第二部分132的位于压力腔1中的局部部分中，第一套管11具有沿着径向向内指向的肩部15，肩部15充当接触销12朝向压力腔的机械止动件。

[0076] 在第一导通37的第一部分与第二部分之间的过渡区中，第一套管11朝向压力腔的端面充当接触销背向压力腔的机械止动件。

[0077] 在第一导通37的第二部分132的位于压力腔1中的局部部分中，第一套管11具有至少一个开口16，优选为多个开口，位于压力腔中的压力介质通过开口可以在每个情况下进入第一套管11的内部空间并因此进入接触销12朝向压力腔的端部17。因此，可将接触销12定位在第一套管11内一定的轴向位置，该位置对应于压力腔1中压力介质的压力水平，称为第一轴向位置。

[0078] 在图1B所示的伸出状态下，每个接触销121，122和123的第一部分141突出超过第一套管11并通过其相关联的测试探针18与待测试的集成电路的外壳200上的相关联的接触点2011，2012和2013形成接触。该压力水平对应于通过第一气压泵41和第一压力控制阀51设置的第一压力水平。

[0079] 在图1A所示的缩回状态下，各个接触销121，122和123处于第一套管11内的轴向位置，该位置比第一轴向位置更靠近压力腔1。该位置称为第二轴向位置。在所述第二轴向位置，测试探针18不再与集成电路的外壳上的相关联接触点接触。接触销12的第一部分141可以在此突出超过第一导通37的第一部分131，或者可以位于第一导通37的第一部分131内或第二部分132内。

[0080] 该压力水平对应于第二压力水平，在第一情况下，与第一压力水平相比，第二压力水平降低，且同样通过第一气压泵41和第一压力控制阀51设置。

[0081] 在第二情况下，第二压力水平对应于压力腔1的外部空间中的压力水平，并通过关闭第一气压泵41和/或通过第一压力控制阀51压力控制到环境压力水平来实现。在第一和第二情况下，接触销12由于重力从第一轴向位置返回到第二轴向位置。在第三情况下，第二压力水平对应于与压力腔1的外部空间中的环境压力水平有关的负压水平。

[0082] 在第三情况下，通过第二气压泵42和第二压力控制阀52在压力腔1中实现与压力腔1的外部空间中的环境压力水平有关的负压水平。特别是每当接触销12由于其相对于压力腔1的位置而不在压力腔1的方向上受到重力时，使用第三情况。例如，如果在外壳2的侧板内的第一套管11中，相对于压力腔1沿水平方向按照可轴向移动的方式安装接触销，或者如果在下板22内的第一套管11中，按照在压力腔1下方可轴向移动的方式安装所述接触销，就存在这种情况。

[0083] 第一套管11远离接触销12的端部18按照精确配合的方式固定，优选固定在外壳2中的第三导通8中，优选固定在外壳2的罩板22中。在此类型的优选实现中，第一套管11的端部18封闭。信号线9通过上述连接技术固定在第一套管11的该端部18上。

[0084] 在替代性实现中，第一套管11远离接触销12的端部36终止于压力腔1中。在该替代性实现中，固定在第一套管11的端部18的信号线9经由外壳2中的密封孔(在所有附图中均未示出)被引导到压力腔1的外部空间并连接到印刷电路板10的接触点。

[0085] 通过接触销12背向测试探针18与压力腔1的温控压力介质直接接触的端部17，热量在压力腔1的压力介质与接触销12之间传递。通过这种方式，可经由压力介质的温度控制使得接触销12的温度与待测试的集成电路的外壳的温度水平相等。因此，可以有利地避免从集成电路的外壳到接触销12的不期望的热量移除或者从接触销12到集成电路的外壳的不期望的热量供应。

[0086] 因此，集成电路或集成电路的外壳理想地保持在已经设置的测试温度。如果集成电路在温度循环中进行测试，例如在老化测试的情况下进行，那么温度控制器19应该以相同的温度循环进行操作，以便控制压力介质的温度。

[0087] 接触销12通过接触销12内设置的至少一个第一空气管道201，202，203和204更快地跟随压力腔1中压力介质变化的温度水平。每个所述第一空气管道201，202，203和204在每个情况下从接触销12朝向压力腔的端部17延伸超过接触销的第二部分132一定的纵向范围。

[0088] 在图2A和图2B所示的根据本发明的接触模块7的第一实施例中，各个第一空气管道201，202，203和204在每个情况下被实现为接触销12的圆柱外侧表面上的凹槽。每个凹槽在每个情况下在第一导通37的第二部分132的区域中被第一套管11的内壁封闭。第一空气管道201，202，203和204的各个凹槽在每个情况下优选为相互以等距的角距离布置。

[0089] 同样相互以等距的角距离布置的多个第二空气管道211和212在第一导通37的第二部分132(即在第一导通37的第二部分132的区域中的第一套管11的内部空间)与压力腔1的外部空间之间延伸。与第一空气管道201，202，203和204的数量相比，第二空气管道211和212的数量更少。因此确保，在第一套管11内的接触销12的每个任意取向上以及在相关联的第一套管11中的接触销12的一定轴向位置处，每个第二空气管道211和212至少部分地连接到第一空气管道201，202，203和204的至少其中一个。

[0090] 通过这种方式，在压力腔1与压力腔1的外部空间之间存在至少多个直接空气连接，对应于第二空气管道211和212的数量。

[0091] 在接触销12的接触状态中，接触销12在相关联的第一套管11中的轴向位置取决于集成电路的外壳相对于接触系统的位置，并且可以在一定区域上变化。因此，接触销12的第二部分142中每个第一空气管道201，202，203和204的纵向范围以及在第一导通37的第二部分132中通过第一套管11的第二空气管道211和212的轴向位置可以按照这样的方式配置，在每个第二空气管道与至少一个第一空气管道之间实现直接连接。特别地，接触销12的第二部分142中每个第一空气管道201，202，203和204的纵向范围应当设计为具有足够的长度。

[0092] 通过各个第一空气管道201，202，203和204与相关联的第二空气管道211和212之间的直接空气连接，在压力腔1与压力腔1的外部空间之间的温控压力介质的空气流动在每个情况下发生。此外，所述空气流在温控压力介质与接触销12之间又引起热对流，热对流允许将接触销12加速温度控制到压力介质的温度水平。所述热对流在接触销12内的各个第一空气管道201，202，203和204的整个纵向范围上延伸。

[0093] 图3A和图3B示出根据本发明的接触模块7'的第二实施例。与第一实施例相同的特征具有相同的附图标记，并且不再重复描述。

[0094] 在根据本发明的接触模块7'的第二实施例中，第一空气管道201，202，203和204通过第一孔22实现，在接触销12的纵向方向上并且在每个情况下通过接触销12的横向方向上的第二孔221，222，223和224，第一孔22在每个情况下为所有第一空气管道201，202，203和204共用。

[0095] 在接触销12的第二部分142中，共用的第一孔22在接触销的内部延伸，优选在接触销12的中心，从接触销12的朝向压力腔的端部17延伸超过一定纵向范围。在第一孔22的纵向范围的端部，优选为以等距的角部分布置的多个第二孔231，232，233和234从接触销12的内部引导到外侧表面。

[0096] 在第一导通37的第二部分132与压力腔1的外部空间之间的第一套管11中的第二空气管道211和212优选为相互以等距的角部分布置。与第一空气管道201，202，203和204的数量相比，第二空气管道211和212的数量同样更少。因此同样确保，在第一套管11内的接触销12的每个任意取向上以及在相关联的第一套管11中的接触销12的一定轴向位置处，每个第二空气管道211和212至少部分地连接到第一空气管道201，202，203和204的至少其中一个第二孔231，232，233和234。通过这种方式，在压力腔1与压力腔1的外部空间之间同样存在至少多个直接空气连接，对应于第二空气管道211和212的数量。

[0097] 第二孔231，232，233和234优选各自具有椭圆形横截面轮廓，其中椭圆形横截面轮廓的长轴在接触销12的纵向方向上延伸，而椭圆形横截面轮廓的短轴在接触销12的圆周方向上延伸。

[0098] 因此确保，在待接触的接触点到接触系统的距离不同的情况下，在接触销12在第一套管11内的不同轴向位置处，在每个情况下在每个第二空气管道211和212与第一空气管道201，202，203和204的至少一个第二孔231，232，233和234之间始终实现空气连接。

[0099] 下面参照图4A，图4B和图4C说明根据本发明的接触模块7”的第三实施例，其具有接触销和接触插座，接触插座用于与集成电路的外壳上的同轴触点接触连接。

[0100] 与接触销12以及相关联的第一套管11有关的特征与根据本发明的接触模块在每个图2A，图2B，图3A和图3B中呈现的实施例的用于与集成电路的外壳上的单个接触点形成连接的特征相对应，下面不再重复说明。

[0101] 绝缘体部件24和第二导通25相对于第一套管11同轴布置。第二导通25在此设计为第二套管26与绝缘体部件24之间的套管状中间空间。接触插座28在第二导通25中按照可轴向移动的方式被引导。

[0102] 在第二导通25的背向压力腔1的第一部分271中，第二套管26在优选形式中具有第一内径，在第二导通25的朝向压力腔1的第二部分272中，第二套管26具有第二内径，第二内径大于第一内径。

[0103] 接触插座28具有背向压力腔1的第一部分291以及与第一部分291邻接的第二部分292。第一部分291的外径小于第二部分292的外径。

[0104] 接触插座28的第二部分292的外径对应于第二导通25的第二部分272中第二套管26的内径。在图4A，图4B和图4C所示根据本发明的接触模块7”的变型中，接触插座28的第一部分291的外径对应于第二导通25的第一部分271中第二套管26的内径。

[0105] 和开口16(在每个情况下在第一套管11中设置)相同，即在接触模块7”的局部部分(该局部部分位于压力腔1内)中，在第二套管26中也设置开口30。第一套管11中开口16的数量优选地对应于第二套管26中开口30的数量。此外，第一套管26中的开口30优选布置在与第一套管11中的开口16相同的相位，以便按照相同的方式将位于压力腔1中的压力介质引导到接触销12朝向压力腔1的端部17以及接触插座28朝向压力腔1的端部31。

[0106] 绝缘体部件24沿第一导通37和第二导通25的纵向方向从第一套管11中的开口16延伸直到第二空气管道211和212，在第一导通37的第二部分132的区域中通过第一套管11。如图4B所示，仅在第一套管11的开口16或第二套管26的开口30与接触插座28朝向压力腔1的端部31之间的区域中，绝缘体部件24在第一套管11与第二套管26之间沿横向方向延伸，以便相对于彼此支撑第一套管11和第二套管26。

[0107] 因此，压力介质可以从压力腔1经由第二套管26中的开口30传递到接触插座28朝向压力腔的端部31，在第二套管26的开口30与接触插座28朝向压力腔1的端部31之间的区域中，在绝缘体部件24中设置优选在每个情况下以等距的角部分布置的多个通道321，322，323和324。所述通道321，322，323和324优选设计为槽。或者，可以实现通道321，322，323和324的其他横截面轮廓。通道321，322，323和324的数量要适当选择。

[0108] 类似于接触销12的情况，在第二导通25的第二部分272中的第二套管26的内壁、接触插座28的第一部分291的圆柱形外侧表面、第二套管26朝向压力腔的端面，在第二导通25的第一部分与第二部分之间的过渡区中，以及接触插座28的第二部分292背向压力腔的端面之间形成具有可压缩空气的空腔。这里空气的可压缩性实现了螺旋弹簧的阻尼效果，根据本发明，螺旋弹簧并非接触插座28所需。

[0109] 如图4C所示，在第二导通25的第一部分271的区域中，在第二套管26中，经由至少一个通道331(优选多个通道331和332)，实现在集成电路的外壳上，在接触插座28在要形成接触的接触点的方向上的附加轴向移动期间，位于空腔中的空气逸出到压力腔1的外部空间中。所述通道331和332优选为槽形设计。或者，在第二导通25的第一部分271的区域中，经由由第二套管26的内径形成的通道，也可以实现位于空腔中的空气逸出到压力腔1的外部空间中，所述内径小于接触插座28的第一部分291的外径。

[0110] 在另一个实施例中，第二套管26限制在第二导通25的第二部分272上。在第二导通25的第一部分271的区域中提供单独的第三套管，在第二导通25的第一部分271的区域中，所述第三套管具有与已经针对第二套管26所述相同的几何和相同的形状。在压力腔1的外壳2中，这里通过过盈配合、粘接或螺纹连接将第三套管连接到第二套管26和/或连接到相应的通孔61，62和63的内壁。

[0111] 在接触插座28朝向压力腔的端部31，接触插座28对压力腔1的温度水平的温度控制首先通过从第二套管26内的压力介质到接触插座28的热传递进行。另一方面，接触插座28还通过气流进行温度控制，所述气流被引导通过接触销12的各个第一空气管道201，202，
203和204以及通过第二空气管道211和212(其穿过第一套管11)，并沿着接触插座28的第一部分291的内壁被引导。

[0112] 下面参考图5描述根据本发明的接触系统100'的第二实施例：

[0113] 在压力腔1的外壳2中，在每个情况下为每个接触销121，122和123设置通孔61'，62'和63'，其内部空间在每个情况下充当用于相关联的接触销121，122和123的第一导通37'的另一个实施例。每个所述第一导通37'(即每个通孔61'，62'和63'的内部空间)在每个情况下具有第一部分131'和第二部分132'，第一部分131'背向压力腔并具有较小的内径，第二部分132'朝向压力腔并具有较大的内径。

[0114] 因此，每个通孔61'，62'和63'首先可以实现为阶梯式通孔。

[0115] 如图5所示，另一种实现包含在每个情况下具有较大内径(对应于第一导通37'的第二部分132'的内径)的通孔以及具有较小内径(对应于第一导通37'的第一部分131'的内径)的第三套管38。第三套管38按照精确配合的方式在相应通孔背向压力腔的端部固定于通孔。例如通过过盈配合、粘接或螺纹连接将第三套管38固定在相应的通孔。

[0116] 第一套管11'的第二实施例的局部部分按照精确配合的方式固定在第一导通37'(即通孔)的第二部分132'朝向压力腔的局部部分中。第一套管11'的第二实施例是在待测试集成电路的外壳的方向上开口的套管，并且在压力腔1的方向上对应于第一套管11的第一实施例。类似于第一套管11的第一实施例，接触销12在第一套管11'中按照可轴向移动的方式被引导。

[0117] 因此，第三套管38的内部空间形成第一导通37'的第一部分131'，该部分为接触销12提供出口，用于与集成电路的外壳上的接触点接触连接。未被第三套管38占用的通孔的局部部分和第一套管11'的内部空间一起形成第一导通37'的第二部分132'，其中接触销
121，122和123按照可轴向移动的方式被引导。

[0118] 每个接触销121，122和123在每个情况下具有多个第一空气管道201，202，203和204，每个第一空气管道201，202，203和204被实现为相应接触销121，122和123的第二部分142的圆柱形侧外表面上的凹槽，从朝向压力腔的端部17超过一定的纵向范围。在它们背向压力腔的端部，所述凹槽在每个情况下为锥形或截锥形设计。流动通过第一空气管道201，202，203和204的空气均匀地流动通过第二空气管道，第二空气管道被实现为第三套管38中的通道。在第二导通25的第一部分271的区域中，在第二套管26中，第三套管38中的这些通道与通道
331和332等同地形成，如图4C所示。通过这种方式，首先，实现了在第一导通37'中相应接触销121，122和123的对中。其次，经由热对流实现了相应的接触销121，122和123加速温度控制到压力介质的温度水平。

[0119] 图6A，图6B和图6C示出根据本发明的接触系统100”的第三实施例。在压力腔1的外壳2中，在每个情况下为每个接触模块71”'，72”'和73”'设置第一通孔61”，62”和63”，所述通孔在结构上对应于在根据本发明的接触系统100”的第二实施例中给出的第一通孔61'，62'和63'。因为根据本发明的接触系统100”的第三实施例的第一通孔61”，62”和63”用于在每个情况下包括接触销和接触插座的接触模块71”'，72”'和73”'，因此仅具有更大的直径，所以在这里省略更详细的重复描述并参考根据本发明的接触系统100”的第二实施例中的第一通孔61'，62'和63'的对应描述。与根据本发明的接触系统的第一和第二实施例相比，压力腔1的外部布线在第三实施例中也不改变，因此在这里也省略详细描述并就此参考第一和第二实施例的描述。

[0120] 接触模块71”'，72”'和73”'的第三实施例用于根据本发明的触头系统100”的第三实施例，并在每个情况下具有类似于根据图4A至4C的接触模块7”的第二实施例的接触销和接触插座，因此下面仅解释不同之处：

[0121] 第三实施例的每个接触模块71”'，72”'和73”'按照精确配合的方式固定在相关联的阶梯式通孔61”，62”和63”中。

[0122] 在此，阶梯式通孔61”，62”和63”与相关联的接触模块71”'，72”'和73”'的绝缘部分24之间的中间空间形成第二导通25'。根据图6C，第二导通25'具有第一部分271'和第二部分272'，第一部分271'背向压力腔并具有第一内径，第二部分272'朝向压力腔并具有第二内径，第二内径大于第一内径。

[0123] 根据图6B，在第二导通25'的第一部分271'的区域中，在阶梯式通孔61”，62”和63”的圆柱形内壁上设置多个凹槽341和342，它们优选以等距的角部分离布置并沿第二导通的纵向方向行进。在第二导通25'的第一部分与第二部分之间的过渡区中，在所述凹槽允许位于第二套管26、接触插座28的第一部分291、接触插座28的第二部分292背向压力腔的端面、以及相应的阶梯式通孔61”，62”和63”朝向压力腔的端面，之间的空腔中的空气逸出到压力腔1的外部空间。

[0124] 在此，在第二导通25'的第二部分272'的区域中，每个接触模块71”'，72”'和73”'的第二套管26完全装配在阶梯式通孔61”'，62”'和63”'中。

[0125] 接触插座28在相关联的第二导通25'中可轴向移动。

[0126] 在根据本发明的接触模块71”'，72”'和73”'的第三实施例中，除了接触插座28的方向上的开口30之外，在第二套管26中设置了附加开口35。所述附加开口35允许使用绝缘体部件24，因此在第一套管11和第二套管26相互支撑的区域中不需要通道321，322，323和324。

[0127] 根据本发明的接触模块71”'，72”'和73”'的第三实施例的其余特征对应于根据本发明的接触模块7”的第二实施例，因此在此不作更详细的说明。

[0128] 在此应当指出，在根据本发明的具有同轴接触连接的接触系统的这种实施例的情况下，外壳2不仅应当由电绝缘材料形成，优选也可由电导材料形成。在这种材料选择的情况下，可经由整个外壳2实现单个接触插座的共同接地电位。

[0129] 图7示出根据本发明的接触系统的另一个实施例100”'，可用于根据图4A至图4C的同轴设计的接触模块7”。或者，根据本发明的接触系统的另一个实施例100”'也可用于图6A至图6C所示的同轴接触连接。

[0130] 在此，压力腔1通过另一个罩板24的互连被分成两个压力腔11和12。为此目的，另一个罩板24在每个情况下具有用于每个同轴接触模块7”的适当尺寸和定位的孔。每个压力腔11和12在每个情况下分别具有单独的第一入口和第二入口311和321，以及312和322，用于供应和移除压力介质。

[0131] 通过这种方式，在每个压力腔11和12中在每个情况下可以设置用于压力介质的特定压力水平。因此，可以用与相关联的接触插座不同的接触压力将各个接触销压到待测试的集成电路的外壳上的接触点上。特别是如果接触销由于相关联的接触点上的重度氧化现象而需要更高的接触压力来破坏氧化层，则尤其需要这样做。

[0132] 虽然上面参考优选示例性实施例充分描述了本发明，但是本发明不限于此，而是可以按照各种方式进行修改。

[0133] 附图标记列表

[0134] 1 压力腔

[0135] 2 外壳

[0136] 21，22 上罩板和下罩板

[0137] 31，32 第一入口和第二入口

[0138] 41，42 气压泵

[0139] 51，52 压力控制阀

[0140] 61，62，63 第一通孔

[0141] 61'，62'，63' 第一通孔

[0142] 7，71，72，73 接触模块的第一实施例

[0143] 7' 接触模块的第二实施例

[0144] 7” 接触模块的第三实施例

[0145] 81，82，83 接触模块的第二实施例

[0146] 91，92，93 信号线

[0147] 10 印刷电路板

[0148] 11 第一套管

[0149] 12，121，122，123 接触销

[0150] 131，132 第一导通的第一实施例的第一部分和第二部分

[0151] 131'，132' 第一导通的第二实施例的第一部分和第二部分

[0152] 141，142 接触销的第一部分和第二部分

[0153] 15 肩部

[0154] 16 开口

[0155] 17 接触销朝向压力腔的端部

[0156] 18 测试探针

[0157] 19 温度控制器

[0158] 201，202，203 第一空气管道

[0159] 211，212 第二空气管道

[0160] 22 第一孔

[0161] 231，232，233 第二孔

[0162] 24 绝缘部件

[0163] 25 第二导通的第一实施例

[0164] 25' 第二导通的第二实施例

[0165] 26 第二套管

[0166] 271，272 第二导通的第一实施例的第一部分和第二部分

[0167] 271'，272' 第二导通的第二实施例的第一部分和第二部分

[0168] 28 接触插座

[0169] 291，292 接触插座的第一部分和第二部分

[0170] 30 开口

[0171] 31 接触插座朝向压力腔的端部

[0172] 321，322，323 绝缘体部件的通道

[0173] 331，332 第二导通的第一部分的区域中的第二套管中的通道

[0174] 341，342 第二导通的第一部分的区域中的阶梯式通孔中的凹槽

[0175] 35 附加开口

[0176] 36 接触销远离测试探针的端部

[0177] 37 第一实施例的第一导通

[0178] 37' 第二实施例的第一导通

[0179] 38 第三套管

[0180] 200 集成电路的外壳

[0181] 2011，2012，2013 集成电路外壳上的接触点