测试插座以及导电颗粒的制作方法

本发明涉及一种测试插座以及导电颗粒，且更具体而言尤其涉及一种被配置成即便当测试插座频繁接触测试目标装置时仍长时间维持导电性的测试插座及导电颗粒。

背景技术：

一般而言，在测试制造期间使用测试插座以检查所制造装置是否具有缺陷或错误。举例而言，当执行电性测试以检查所制造装置(测试目标装置)是否具有缺陷或错误时，不使所述测试目标装置与测试设备直接地接触彼此而是通过测试插座间接地连接至彼此。此乃因测试设备相对昂贵且在因频繁接触测试目标装置而被磨损或损坏，进而需要被新测试设备取代时造成困难及高的成本。因此，可将测试插座可拆卸地附接至测试设备的上侧，且接着可通过使测试目标装置接触测试插座而非使测试目标装置接触测试设备来将欲测试的所述测试目标装置电性连接至所述测试设备。此后，可经由测试插座将自测试设备产生的电性信号传输至测试目标装置。

参照图1及图2，可将测试插座放置于测试目标装置(130)与测试设备(140)之间以将测试目标装置(130)的端子(131)电性连接至测试设备(140)的接垫(141)。测试插座包括：导电部(110)，排列于与测试目标装置的端子对应的位置且在测试插座的厚度方向上具有导电性，导电部(110)中的每一者是通过在测试插座的厚度方向上在弹性绝缘材料(112)中排列多个导电颗粒(111)而形成；以及绝缘支撑体(120)，支撑导电部(110)且使导电部(110)彼此绝缘。当测试插座(100)安装于测试设备上时，测试插座(100)的导电部接触测试设备的接垫，且测试目标装置可接触测试插座的导电部。

测试目标装置可利用插入物来传送且可放置于测试插座上同时接触测试插座的导电部。此后，电性信号可经由测试插座自测试设备传输至测试目标装置以对测试目标装置进行电性测试。

测试插座的导电部是通过在弹性绝缘材料中排列导电颗粒而形成，且可使测试目标装置的端子频繁接触导电部。如上所述，当测试目标装置的端子频繁接触导电部时，分布于弹性绝缘材料中的导电颗粒可轻易地与弹性绝缘材料分离。具体而言，由于导电颗粒具有球体形状，因此导电颗粒可更轻易地与弹性绝缘材料分离。如上所述，若将导电颗粒分离，则测试插座的导电性可能降低，且因此可能对测试可靠性造成负面影响。

在由本申请案的申请人提出申请的标题为“具有导电柱颗粒的测试插座”的韩国专利第1019721号中揭示了一种用于解决与现有技术的球体导电颗粒相关的问题的技术。如图3中所示，此种测试插座(200)包括：导电部(210)，分别包括多个导电柱颗粒(211)，所述多个导电柱颗粒(211)放置于弹性绝缘材料中；以及绝缘支撑体，支撑导电部。由于导电柱颗粒分布于测试插座的导电部中，因此邻近的导电柱颗粒之间的接触面积可为相对大的，且因此测试插座的电阻可减小，藉此提供稳定的电性连接。另外，由于相较于现有技术的球体导电颗粒而言导电柱颗粒与弹性绝缘材料具有相对大的接触面积，因此导电柱颗粒与弹性绝缘材料之间的粘合是强的，且因此即便当重复执行测试时，导电柱颗粒仍可能无法轻易地与弹性绝缘材料分离。

尽管此种导电柱颗粒具有的导电性高于球体导电颗粒的导电性，然而若紧密地排列于导电部中的导电柱颗粒不在垂直方向上彼此对齐，则上部导电柱颗粒与下部导电柱颗粒之间可能不会发生接触或者在导电部被压缩的同时上部导电柱颗粒与下部导电柱颗粒之间的接触可能不稳定。具体而言，由于近来存在倾向于减小导电部之间的距离的技术趋势，因而此问题变得更加严峻。

技术实现要素：

[技术问题]

提供本发明是为了解决上述问题。更具体而言，本发明的目标是提供一种被配置成防止导电颗粒与导电部在频繁接触期间分离，以在导电部被压缩及扩张的同时保证导电颗粒之间的牢固电性连接的测试插座，以及提供一种导电颗粒。

[技术解决方案]

为达成上述目标，本发明的实施例提供一种测试插座，所述测试插座被配置成放置于测试目标装置与测试设备之间，以将所述测试目标装置的端子电性连接至所述测试设备的接垫，所述测试插座包括：多个导电部，排列于与所述测试目标装置的所述端子对应的位置且在所述测试插座的表面方向上彼此间隔开，所述导电部中的每一者包括多个导电颗粒，所述多个导电颗粒包含于弹性绝缘材料中且在所述测试插座的厚度方向上对齐；以及绝缘支撑体，排列于彼此间隔开的所述导电部之间，以支撑所述导电部并使所述导电部在所述表面方向上彼此绝缘，其中所述导电颗粒中的每一者包括：本体，具有柱形状；以及至少两个突出部，自所述本体的上端部突出，其中在彼此相邻的所述突出部之间设置有朝所述本体凹陷的凹陷部，所述突出部的端部具有凸的圆形形状，且所述凹陷部的中心区具有凹的圆形形状。

所述突出部与所述凹陷部可具有对应的形状。

当导电颗粒与和所述导电颗粒相邻的另一导电颗粒通过磁场耦合至彼此时，所述导电颗粒的具有凸的圆形形状的突出部可插入所述另一导电颗粒的具有凹的圆形形状的所述凹陷部中。

所述本体的形状及大小可使得当利用磁场使所述导电颗粒在所述弹性绝缘材料中对齐时，所述导电颗粒可站立于所述厚度方向上。

所述本体中的每一者的h/w大于1，其中h是指自所述本体的所述上端部至下端部量测的垂直长度，且w是指与所述垂直长度垂直的所述本体的水平长度。

所述本体中的每一者的w/d大于1，其中d是指所述本体的厚度。

在所述本体的所述上端部与下端部之间可设置有一对侧向表面，且所述一对侧向表面可自所述本体的所述上端部及所述下端部朝所述本体的中心部朝彼此凹陷。

在所述本体的侧向表面上可设置有多个凹凸部。

至少两个突出部可自所述本体的下端部突出。

所述本体的所述上端部与所述下端部上的所述突出部可相对于所述本体对称。

为达成上述目标，本发明的实施例提供一种用于测试插座中的导电颗粒，所述测试插座被配置成放置于测试目标装置与测试设备之间，以将所述测试目标装置的端子电性连接至所述测试设备的接垫，其中所述导电颗粒包括在所述测试插座的厚度方向上在所述测试插座的导电部中对齐的多个导电颗粒，所述导电颗粒排列于弹性绝缘材料中，且当所述测试目标装置的所述端子按压所述导电部时，排列于所述导电部中的所述导电颗粒彼此接触而使所述导电部变得有导电性，其中所述导电颗粒中的每一者包括：本体，具有柱形状；以及至少两个突出部，自所述本体的上端部突出，其中在彼此相邻的所述突出部之间设置有朝所述本体凹陷的凹陷部，所述突出部的端部具有圆形形状，且所述凹陷部的中心区具有圆形形状。

所述突出部的所述端部可具有半圆形形状。

所述凹陷部具有的宽度可大于所述突出部的直径，使得所述突出部可轻易地插入所述凹陷部中。

至少两个突出部可自所述本体的下端部突出。

[发明效果]

根据本发明的测试插座，突出部与凹陷部具有圆形形状，使得即便当导电部被压缩时，耦合至彼此的导电颗粒仍可在其之间维持大的接触面积以达成稳定的接触及导电性。

附图说明

图1是说明现有技术的测试插座的图。

图2是说明图1中所示测试插座的运作的图。

图3是说明现有技术的另一测试插座的图。

图4是说明根据本发明实施例的测试插座的图。

图5是说明图4中所示测试插座的运作的图。

图6是说明位于图4中所示测试插座的导电部中的导电颗粒中的一者的立体图。

图7是说明其中如图6中所示的此种导电颗粒在导电部中耦合至彼此的实例的图。

图8是说明如图6中所示的此种导电颗粒在导电部中的示例性运作的图。

图9和图10是说明根据本发明另一实施例的导电颗粒的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图根据本发明的实施例来详细阐述测试插座。

根据本发明的较佳实施例，测试插座(10)呈具有预定厚度的片材形式，且被配置成在测试插座(10)的表面方向上阻挡电流并在测试插座(10)的厚度方向上传导电流，以在垂直方向上将测试目标装置(130)的端子(131)电性连接至测试设备(140)的接垫(141)。测试插座(10)可用于对测试目标装置(130)执行电性测试。

测试插座(10)包括导电部(20)及绝缘支撑体(30)。导电部(20)在厚度方向上延伸，且当导电部(20)在厚度方向上被按压时，导电部(20)可被压缩且可在厚度方向传导电流。导电部(20)在表面方向上彼此间隔开且绝缘支撑体(30)排列于导电部(20)之间，使得电流可不在导电部(20)之间流动。现将详细阐述导电部(20)及绝缘支撑体(30)。

导电部(20)的上端部可接触测试目标装置(130)的端子(131)，且导电部(20)的下端部可接触测试设备(140)的接垫(141)。在弹性绝缘材料中、导电部(20)中的每一者的上端部与下端部之间垂直地排列有多个导电颗粒(21)。当导电部(20)被测试目标装置(130)按压时，导电颗粒(21)可彼此接触并传导电流。亦即，当导电部(20)不被测试目标装置(130)按压时，导电颗粒(21)稍微彼此间隔开或彼此接触，且当导电部(20)被测试目标装置(130)按压及压缩时，导电颗粒(21)可牢固地彼此接触，且因此可传导电流。

具体而言，导电部(20)是通过在弹性绝缘材料中在与测试目标装置(130)的端子(131)近似对应的位置紧密地垂直排列导电颗粒(21)而形成。

较佳地，所述弹性绝缘材料可包含具有交联结构的绝缘聚合物物质。可使用各种可固化聚合物成形材料来获得此种交联聚合物物质。所述交联聚合物物质的具体实例包括：共轭二烯橡胶，例如聚丁二烯橡胶、天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、或丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶；共轭二烯橡胶的氢化产物；嵌段共聚物橡胶，例如苯乙烯-丁二烯-二烯嵌段共聚物橡胶或苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物橡胶；嵌段共聚物橡胶的氢化产物；氯丁二烯橡胶；胺基甲酸酯橡胶；聚酯橡胶；表氯醇橡胶；硅酮橡胶；乙烯-丙烯共聚物橡胶；以及乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶。由于硅酮橡胶具有较佳的可成形性及电性特性，因此可使用硅酮橡胶。

较佳地，所述硅酮橡胶可通过交联或缩合而自液体硅酮橡胶获得。液体硅酮橡胶可较佳地当以10^-1秒的剪切速率量测时具有不高于10⁵泊的黏度。液体硅酮橡胶可为缩合固化硅酮橡胶、加成固化硅酮橡胶、及具有乙烯基或羟基的硅酮橡胶中的一种。液体硅酮橡胶的具体实例可包括二甲基硅酮生橡胶、甲基乙烯基硅酮生橡胶、及甲基苯基乙烯基硅酮生橡胶。

导电颗粒(21)中的每一者包括整体具有柱形状的本体(22)及自本体(22)的上端部与下端部突出的突出部(23)。

本体(22)具有近似柱形状，具体而言具有细的四棱柱形状。尽管在以上实例中将本体(22)阐述为具有四棱柱形状，然而本体(22)并非仅限于此。举例而言，本体(22)可具有多棱柱形状。

本体(22)的形状及大小被确定成使得可通过利用磁场将本体(22)在弹性绝缘材料中对齐而使导电颗粒(21)站立于导电部(20)的厚度方向上。亦即，当制造测试插座(10)时，会以其中分布有导电颗粒(21)的液体硅酮橡胶来填充模具，且在一个方向上施加磁场以将导电颗粒(21)线性地排列于与导电部(20)对应的位置。对于此制造，将本体(22)的大小确定成使得导电颗粒(21)可站立于一个方向上是重要的。为此，本体(22)可具有在一个方向上延伸的长柱形状。

具体而言，本体(22)中的每一者的h/w可大于1，其中“h”是指自本体(22)的上端部至下端部的垂直长度，且“w”是指与所述垂直长度垂直的本体(22)的水平长度。当h/w大于1时，本体(22)的垂直长度大于本体(22)的水平长度，且因此本体(22)可轻易地站立于与厚度方向平行的方向上。因此，当导电颗粒(21)在厚度方向上对齐时，自相邻本体(22)延伸的突出部(23)可轻易地耦合至彼此。然而，若h/w小于1，则导电颗粒(21)可能不同地定向，且因此，突出部(23)可能无法轻易地耦合至彼此。

另外，本体(22)的w/d可大于1，其中“d”是指本体(22)的厚度。亦即，本体(22)可具有矩形水平横截面而非正方形水平横截面。当本体(22)具有大于1的w/d比率时，导电颗粒(21)可通过磁场而在特定方向上定向。亦即，导电颗粒(21)可不旋转至随机的角度但可在相对于本体(22)的中心轴线而言的特定方向上定向(与本体(22)的垂直长度平行地穿过本体(22)的中心)，且因此上部导电颗粒与下部导电颗粒(21)的突出部(23)可轻易地耦合至彼此。然而，若w/d小于1，则导电颗粒(21)可旋转至不同的角度，且因此，导电颗粒(21)的突出部(23)可能无法轻易地耦合至彼此。w/d可较佳地大于1，更佳地为2或大于2，且甚至更佳地为5或大于5。

若如上所述确定本体(22)的大小，则导电颗粒(21)的突出部(23)可当导电颗粒(21)彼此对齐时轻易地耦合至彼此。

另外，本体(22)中的每一者的上端部与下端部之间形成有用于连接上端部表面与下端部表面的一对侧向表面(221)，且所述一对侧向表面(221)自本体(22)的上端部及下端部朝本体(22)的中心部朝彼此凹陷。亦即，弹性绝缘材料可甚至填充于侧向表面(221)的凹的中心部中，且因此可使导电颗粒(21)与导电部(20)的分离最小化。

至少两个突出部(23)可自本体(22)中的每一者的上端部突出。另外，自本体(22)的下端部突出的突出部(23)可具有与自本体(22)的上端部突出的突出部(23)的形状或形式对应的形状或形式。相邻的突出部(23)之间形成有朝本体(22)凹陷的凹陷部(231)。凹陷部(231)具有的宽度大于突出部(23)的直径，使得突出部(23)可轻易地插入凹陷部(231)中。

突出部(23)的端部可具有凸的圆形形状。具体而言，突出部(23)可具有半圆形形状，且凹陷部(231)可具有凹的圆形形状的中心部。举例而言，凹陷部(231)可具有近似半圆形形状。在此种情形中，由于突出部(23)及凹陷部(231)具有对应的形状，在导电颗粒(21)的突出部(23)耦合至另一导电颗粒(21)的凹陷部(231)之后，突出部(23)与凹陷部(231)可在维持其之间的表面接触的同时轻易地相对于彼此旋转。

详言之，当相邻的导电颗粒在制造测试插座的制造期间通过磁场而耦合至彼此时，一个导电颗粒(21)的具有凸的圆形形状的突出部(23)可如图7中所示插入另一导电颗粒(21)的凹陷部(231)中。

在导电颗粒如上所述耦合至彼此之后，若测试目标装置(130)的端子(141)按压导电部(20)的上侧，则在导电颗粒(21)中相对靠上的导电颗粒(21)如图8中所示旋转至某些角度的同时导电颗粒(21)之间的耦合得到维持。由于相对靠上的导电颗粒的突出部被旋转成插入且接触相对靠下的导电颗粒的凹陷部的状态，因此相对靠上的导电颗粒的突出部与接触相对靠下的导电颗粒的凹陷部之间的接触面积可不因旋转而显著减小。

另外，当导电部(20)随着来自测试目标装置(130)的按压力被释放而返回至其原始状态时，相对靠上的导电颗粒在相对于相对靠下的导电颗粒旋转的同时返回至其原始位置(参照图7)。

除导电颗粒(21)的形状以外，现亦将阐述可用于形成导电颗粒(21)的材料。

导电颗粒(21)可由磁性材料形成，以轻易地在垂直方向上沿磁力线排列导电颗粒(21)。举例而言，导电颗粒(21)可为以下颗粒：磁性金属的颗粒，所述磁性金属例如为镍、铁、或钴；所述磁性金属的合金的颗粒；含有此种磁性金属的颗粒；或者包括此种颗粒作为核心颗粒且被镀覆以例如金、银、钯、或铑等难以氧化的导电金属的颗粒。然而，导电颗粒(21)并不总是需要包括磁性核心颗粒。

举例而言，导电颗粒(21)可包括：由例如非磁性金属、玻璃、或碳等无机材料形成的核心颗粒；由例如聚苯乙烯或与二乙烯基苯交联的聚苯乙烯等聚合物形成的核心颗粒；或者通过将弹性纤维长丝或玻璃纤维长丝打碎成具有等于或小于某一值的长度的颗粒而形成的核心颗粒，其中所述核心颗粒可被镀覆以例如镍、钴、或镍钴合金等导电磁性物质，或者可被涂布以导电磁性物质及难以氧化的导电金属。

绝缘支撑体(30)使导电部(20)彼此绝缘且支撑导电部(20)。较佳地，绝缘支撑体(30)可由与用于形成导电部(20)的弹性绝缘材料相同的硅酮橡胶形成。然而，绝缘支撑体(30)并非仅限于此。亦即，绝缘支撑体(30)可由不同于用于形成弹性绝缘材料的绝缘材料形成。

根据本发明的实施例，可如下制造测试插座(10)。

首先，制备成形材料(即，其中分布有导电颗粒(21)的可流动弹性材料)，且以所述成形材料填充模具(图中未示出)。此后，在垂直方向上向成形材料施加磁场以将导电颗粒(21)在垂直方向上排列成与磁力线平行。接着，将成形材料固化，藉此完成对测试插座(10)的制造。

可如下使用根据本发明的较佳实施例的测试插座(10)来测试测试目标装置(130)。

首先，将测试插座(10)放置于测试设备(140)上方。详言之，将测试插座(10)放置成使得导电部(20)的下端部接触测试设备(140)的接垫(141)。此后，将测试目标装置(130)向下移动以使测试目标装置(130)的端子(131)接触导电部(20)。此时，若进一步将测试目标装置(130)降低，则测试目标装置(130)开始按压导电部(20)，且导电部(20)的导电颗粒(21)的端部彼此接触且因此而电性连接至彼此。此时，若测试设备(140)产生预定电性信号，则经由测试插座(10)将所述电性信号传输至测试目标装置(130)。

根据本发明的较佳实施例，测试插座(10)具有以下效果。

首先，由于突出部(23)及凹陷部(232)具有圆形形状，因此当导电部被测试目标装置的端子压缩时，耦合至彼此的导电颗粒在其之间维持大的接触面积的同时旋转，且因此接触稳定性可得到维持。

另外，由于本体(22)具有h/w大于1∶1的柱形状，因此在制造测试插座(10)时可轻易地使本体(22)垂直地对齐。

另外，使得导电颗粒(21)轻易地耦合至彼此的突出部(23)设置于可轻易地站立的本体(22)的上端部及下端部上，且导电颗粒(21)在导电部(20)中耦合至彼此。此耦合结构使得即便当导电部(20)被测试目标装置(130)压缩时，导电颗粒(21)之间仍可维持大的接触面积，且因此，导电颗粒(21)的导电性可得到维持。

另外，由于本体(22)在其中心区处是凹的，因此本体(22)与弹性绝缘材料之间的接触面积增大，且因此本体(22)可不轻易地与导电部(20)分离。

另外，由于导电颗粒(21)的本体(22)的厚度(d)小于本体(22)的宽度(w)，因此导电颗粒(21)可轻易地在垂直方向上对齐，且因此导电颗粒(21)可轻易地耦合至彼此。

另外，由于突出部(23)耦合至在突出部(23)之间形成的凹陷部(231)，因此当使用测试插座时，导电颗粒(21)与凹陷部(231)之间的接触面积可不显著减小，且导电颗粒(21)与凹陷部(231)之间的表面接触可得到维持，藉此保证高的接触稳定性。

可如下所述修改根据本发明较佳实施例的测试插座。

在以上所述实施例中，侧向表面是线性倾斜的。然而，如图9中所示，导电颗粒(21′)的侧向表面上可设置有在垂直方向上具有恒定宽度的凹凸部(222)。

另外，如图(10)中所示，导电颗粒(21″)的凹的中心区的侧向表面上可设置有凹凸部(223)。若如上所述侧向表面上设置有多个凹凸部，则可在凹凸部之间填充弹性绝缘材料，且因此可可靠地防止导电颗粒的分离。

尽管以上已示出及阐述了本发明的较佳实施例，然而本发明并非仅限于本发明的实施例或经修改实例，且可在不背离本发明的范围的条件下作出各种其他润饰及变动。