弹性连接装置的制作方法

本发明实施例涉及信号连接件技术，尤其涉及一种弹性连接装置。

背景技术：

弹性连接器例如弹簧针(pogopin)是一种广泛应用于半导体设备中的精密连接器。传统的这类连接器一般由针头、针尾、弹簧和针管等组成，弹簧设置在针管里，针头和针尾设置在弹簧两端。对高速或射频等信号，传输的电流一般是正弦波，任何频率的分量都沿着阻抗最低的路径传输，因此电信号在弹簧针等连接器中的传输路径为针头-针管-针尾。由于针头、针管和针尾的直径粗细不同，信号传输路径的阻抗不连续，导致弹簧针连接器在传输高频信号时参数恶化比较严重，限制了其使用频率。

技术实现要素：

基于此，针对上述技术问题，本发明提供一种弹性连接装置，可以实现在信号传输路径上阻抗连续。

第一方面，本发明实施例提供了一种弹性连接装置，所述弹性连接装置包括信号针以及外壳，所述信号针贯穿设置在所述外壳的内部；其中，所述信号针为柱状结构，所述信号针在其轴向方向上的截面积相同，所述外壳在所述信号针的轴向方向上的长度可弹性伸缩。

上述弹性连接装置，将信号针设置在可以弹性伸缩的外壳内部，保证电信号在传输路径只为信号针而不通过外壳，并通过使用从头至尾粗细一致的信号针，实现了信号传输路径的阻抗连续，从而优化了弹性连接装置在传输高频信号时的参数，提高了弹性连接装置的传输性能。

在其中一个实施例中，所述信号针为圆柱体结构。

在其中一个实施例中，所述外壳包括头部外壳、尾部外壳以及弹性部件，所述头部外壳与所述尾部外壳分别设置在所述弹性部件的两端。

在其中一个实施例中，所述弹性部件为螺旋弹簧套筒。

在其中一个实施例中，在所述螺旋弹簧套筒未压缩的状态下，所述外壳与所述信号针的长度相等。

在其中一个实施例中，所述头部外壳、所述弹性部件以及所述尾部外壳之间相导通连接。

在其中一个实施例中，所述外壳与接地端连接，所述信号针与所述外壳形成类同轴结构。

在其中一个实施例中，所述弹性连接装置还包括介质层，所述介质层设置在所述信号针与所述外壳之间。

在其中一个实施例中，所述状态机包括多种运行模式，所述介质层为绝缘材质。

在其中一个实施例中，所述介质层包裹所述信号针设置，在所述螺旋弹簧套筒未压缩的状态下，所述信号针的长度大于所述介质层的长度。

附图说明

图1为一个实施例中弹性连接装置的模块示意图；

图2为一个实施例中弹性连接装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为一个实施例中弹性连接装置的模块示意图，如图1所示，在一个实施例中，一种弹性连接装置100，弹性连接装置100包括信号针120以及外壳140，信号针120贯穿设置在外壳140的内部；其中，信号针120为柱状结构，信号针120在其轴向方向上的截面积相同，外壳140在信号针120的轴向方向上的长度可弹性伸缩。

具体地，在弹性连接装置100中，信号针120用于进行电信号的传输，传输的信号的种类可以根据实际情况确定，例如射频信号等，传输信号的电流一般为正弦波信号等，信号针120一般为金属等导体材质，例如，在一个具体的实施例中，信号针120可以采用铜材质。外壳140为中空结构，信号针120贯穿设置在外壳140的内部腔体中，外壳140在信号针120的轴向方向上的长度可弹性伸缩，外壳140长度的弹性伸缩具体可以通过弹簧等弹性部件实现，外壳140的长度具体可以根据信号针120的规格确定，例如与在外壳140未进行收缩状态下，信号针120的长度可以与外壳140的长度相等，或者信号针120的长度也可以大于外壳140的长度。外壳140的两端设置有开口，当外壳140进行收缩时，信号针120可以从外壳140的开口伸出。

进一步地，信号针120为柱体形状，例如在一个具体的实施例中，信号针120可以为圆柱体结构。信号针120在其轴向方向上的截面积保持相同，即信号针120从针头至针尾各位置处的粗细一致，信号针120的具体粗细规格可以根据弹性连接装置100的实际情况确定。信号针120在其轴向方向上的截面积保持相同使得信号针120的阻抗连续，信号在信号针120中传输时不会受到因阻抗问题的影响而导致的参数恶化，从而能够有效改善弹性连接装置100的传输性能。

可以理解的是，信号针120的具体形状和规格等可以根据弹性连接装置100的性能参数等情况确定，信号针120并不限定于上述实施例中的圆柱体结构，信号针120还可以为方形柱体或其他多边形柱体等形状，外壳140的形状和规格也可以根据信号针120相应设置，信号针120不阻碍外壳140进行弹性伸缩即可。弹性连接装置100的信号针120的尾部及对应位置处的外壳140可以设置在电路板或接插件等元器件上，信号针120的头部可以与相应的触点或插孔连接以传输信号，还可以将多个弹性连接装置100组合排列使用，以进行多路信号的传输。

上述弹性连接装置100，将信号针120设置在可以弹性伸缩的外壳140内部，保证电信号在传输路径只为信号针120而不通过外壳140，并通过使用从头至尾粗细一致的信号针120，实现了信号传输路径的阻抗连续，从而优化了弹性连接装置100在传输高频信号时的参数，提高了弹性连接装置的传输性能。

图2为一个实施例中弹性连接装置的结构示意图，如图2所示，在上述技术方案的基础上，外壳140包括头部外壳142、尾部外壳144以及弹性部件146，头部外壳142与尾部外壳144分别设置在弹性部件146的两端。

具体地，外壳140具体可以由头部外壳142、尾部外壳144以及弹性部件146三部分组成，其中，头部外壳142和尾部外壳144可以分别对应信号针120的头部和尾部两端的位置设置，弹性部件146连接在头部外壳142与尾部外壳144之间，弹性部件146为用于提供外壳140进行长度弹性伸缩的结构部件，头部外壳142、尾部外壳144以及弹性部件146均可以为中空的结构，中间的空腔可以容纳信号针120，并且在弹性部件146进行伸缩时，使信号针120有空间与外壳140进行相对运动。

进一步地，在一个实施例中，弹性部件146可以为螺旋弹簧套筒。弹性部件146为螺旋弹簧结构，弹性连接装置100为一种弹簧针(pogopin)连接件，螺旋弹簧套筒的具体规格可以根据弹性连接装置100的实际需求确定。例如，在螺旋弹簧套筒未压缩的状态下，外壳140与信号针120的长度相等。螺旋弹簧套筒未压缩时，头部外壳142和尾部外壳144的两端可以与信号针120的两端对齐，而螺旋弹簧套筒压缩后的长度可以根据信号针120在进行连接时所需要露出的长度确定。螺旋弹簧套筒的内径大于信号针120的直径，且螺旋弹簧套筒的内壁与信号针120之间留有预设的空间，以防止螺旋弹簧套筒在进行伸缩时内壁与信号针120接触。

螺旋弹簧套筒与头部外壳120以及尾部外壳140之间可以为固定连接，也可以为各自独立的部件，通过头部外壳120以及尾部外壳140对螺旋弹簧套筒进行限位。头部外壳142和尾部外壳146均可以为两段式结构，头部外壳142和尾部外壳146与螺旋弹簧套筒相连接的一段的直径可以与弹簧套筒直径相同，以便于对弹簧套筒进行限位，而另一段的直径减小，以便于头部外壳142和尾部外壳146与接插件或电路板等的插孔连接。

在一个实施例中，头部外壳142、弹性部件146以及尾部外壳144之间相导通连接。

具体地，头部外壳142、弹性部件146以及尾部外壳144可以均采用金属等导体材质，头部外壳142、弹性部件146以及尾部外壳144相互之间导通连接，使得外壳140形成一个整体的导体结构，外壳140作为信号的回流路径包围在信号针120的外围，从而可以在信号传输时降低串扰，改善隔离度，有效提高了弹性连接装置100的传输性能。

进一步地，在一个实施例中，外壳140与接地端连接，信号针120与外壳140形成类同轴结构。除了头部外壳142、弹性部件146以及尾部外壳144之间导通连接，外壳140还可以与弹性连接装置100所连接的芯片或测试板的接地端(gnd)相连接，从而使信号针120与外壳140形成类同轴结构。在此类同轴结构中，信号针120作为内导体进行信号传输，外壳140作为外导体接地，且信号针120与外壳140之间隔着空气或其他绝缘介质，使得内外导体不相导通，电磁场被限定在内外导体即信号针120与外壳140之间，进行信号传输时没有辐射损耗，且不易受到外界信号干扰，从而进一步提高弹性连接装置100的传输性能。

在一个实施例中，弹性连接装置100还包括介质层160，介质层160设置在信号针120与外壳140之间。

具体地，在传统的弹簧针等连接器件中，进行下压时弹簧可能会与针管内壁相接触，而且接触位置有一定随机性，这样会放大信号传输的不连续性，因此在本实施例中，为了弹性部件146伸缩不会导致信号针120与外壳140之间进行接触，以及需要使信号针120与外壳140形成类同轴结构时，可以在信号针120与外壳140之间设置有介质层160，从而防止弹性部件146伸缩时外壳140与信号针120接触，使得弹性连接装置100的传输性能不会受到影响。其中，介质层160一般可以为绝缘材质，例如介质层160可以采用聚氯乙烯或聚四氟乙烯等。

进一步地，介质层160的具体规格结构可以根据弹性连接装置100的实际情况确定，介质层160可以为环状或支架等结构。例如，在一个具体地实施例中，信号针120也可以与螺旋弹簧套筒同步进行收缩。介质层160包裹信号针120设置，介质层160包裹信号针120设置，在螺旋弹簧套筒未压缩的状态下，信号针120的长度大于介质层160的长度。而在螺旋弹簧套筒和信号针120完全收缩后，介质层160的长度与信号针120的长度相等，从而在弹性连接装置100处于工作状态时通过介质层160将信号针120完全包裹，使信号针120与外壳140彻底隔离，能够最大程度防止弹性部件146进行伸缩时外壳140与信号针120接触，保证弹性连接装置100的传输性能。

可以理解的是，在其他实施例中，介质层160也可以在只设置信号针120与外壳140之间的部分位置。例如，在一个具体的实施例中，可以只在头部外壳142和尾部外壳144的内部设置介质层160作为支架，将信号针120支撑在外壳140内部且不与外壳140相接触。相比于介质层160将信号针120完全包裹，部分位置设置介质层160在保证信号针120与外壳140之间绝缘的同时，可以使弹性连接装置100的结构更轻便，成本更低。

可以理解的是，本发明实施例所提供的弹性连接装置所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的较佳实施例及所运用技术原理，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明专利的保护范围由所附的权利要求范围决定。