CN1087511C - 在电接触中提供可控阻抗的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于直接为插座内的预定接触器单元提供可控阻抗的设备，从而降低电气内连接系统的＂失真＂特性。在本发明的实施例中，插座的预定接触器可具有内置的电阻、电感、电容、或它们的组合。在另一实施例中，还可把至少一个有源元件装入预定接触器。按此方式，预定的接触器可以按预定方式＂处理＂相应信号，这取决于接触器本身安装的电路。可完成的功能包括放大、模-数转换、数-模转换、预置逻辑功能，或者通过有源和/或无源元件的组合可完成的任何其它功能包括微处理器功能，但并不限于此。

Description

在电接触中提供可控阻抗的设备

本发明涉及电气内连接系统，更具体讲涉及在其中提供信号调节的高性能电气内连接系统。

对于在两个导体之间实现电接触来讲存在很多的应用。这类应用的例子包括电缆连接器、PC板连接器、插座连接器双列直插式组件(DIP)载体等。在所述的应用中，内连接系统可以实现在第一印刷电路板上的多个接线端与第二印刷电路板上的多个相应的接线端的内连接。这种设备用来提供电路板之间的电气接口。在另一种应用中，内连接系统可以实现集成电路器件的引线与印刷电路板上的导电焊盘或者接线端之间的内连接。该电路板则可与测试器或其它控制装置耦合。这种设备用来判断集成电路器件的性能。

针对电内连接系统的结构已有大量的研究，这包括电气和机械两方面的考虑。对于典型的内连接系统，对于其电性能必须给予特别注意，包括自身的电感、电阻、电容、阻抗匹配性能等。机械性能也必须给予考虑，包括使用寿命要求、修复性或替换性、工作温度要求等。最后，电内连接系统的特殊应用会产生大量新的参数，也必须给予考虑。例如，在提供集成电路引线与印刷电路板接线端之间的电气内连接的内连接系统中，必须考虑各种参数，包括接线端的共面性、机械制造公差、相对于内连接系统的器件对准和器件端子的取向。

内连接系统的主要任务是在两个接线端之间保持非失真的电气内连接。为实现此任务，必须小心地设计内连接系统，控制引线电感和电阻、引线间电容、引线与地之间的电容、电气去耦合系统、信号通路的阻抗匹配性能。所有这些性能对电内连接系统的特性失真都有某种程度上的影响。

已经开发了许多方法来帮助使内连接系统的寄生效应减至最小。通常的方法是靠近电内连接系统的机—电接触器设置信号调整电路。采用信号调整电路、一般是分立元件的终端部件来调节和控制电路阻抗。由于所需的信号调整部件和机—电接触器在结构上是分离的，因而很难实现理想的内连接系统，从而要对内连接系统的准确性、精密性和重复性折衷考虑。

在1975年4月29日授予Lockhart的美国专利4,260,762中提出了一种已有的结构，Jr.Lockhart提出一种用于内连接双列直插式集成电路组件与印刷电路板的测试插座。在插座主体中设置了一个电容器，其中插座材料为电容器提供了电介质。电容器的触点与插座连接器接触，后者再与集成电路组件接触。亦即，Lookhart提出的测试插座中，电容器设置在插座体内，而不是象前述那样在＂负载板＂上。

在1991年2月26日授予Pope的美国专利4,996,487中提出了一种把含有测试插座的第一电路板连接至同轴探头插板、最后连接至IC测试器的方案。第一电路板具有与其连接的集成电路测试插座，并具有从集成电路测试插座至电镀的通孔进而到达尽端接点的通道。然后同轴探头插板与尽端接点接合，以此在IC测试器与集成电路测试插座之间提供电气连接通路。

在1987年9月22日授予Talend的美国专利4,695,115中提出了一种降低电话插口噪声的方法。Talend提出一种用于电话的组合式插口，其中分立的旁路电容器连接至插口的引线，用以滤掉噪声、Talend考虑采用在组合式插口元件中延伸至地线平面的表面安装式独石电容器。

在1989年8月1是授予Kling的美国专利4,853,659中提出采用π网络，用以降低连接器上的噪声。Kling提出采用平面π网络滤波器，包括一对分流电容器的串联于其间的电感性部件。Kling考虑采用与电缆连接器或其它等同物组合的π网络滤波器。

在1991年1月8日授予Majidi-Ahy等的美国专利4,983,910中提出一种毫米波探头，用于引入频率在50GHz以上的信号。在Majidi-Ahy的探头中，输入阻抗匹配部分把能量从低通滤波器耦合到一对匹配的、反并联的梁式引线二极管、这些二极管通过输出阻抗匹配网络产生流过这些二极管的奇数滤波。

最后，在1993年12月28日授予Crook等的美国专利5,274,336中提出一种容性负载的探头，能用于对模拟和数字信号做非接触探测。在Crook等的专利中，探头由屏蔽的探头的端头、与探头端头机构连接的探头主体和安装于探头主体内的放大器电路组成。

通过在内连接系统的接触元件内设置用来直接对信号在电气上起作用的装置，本发明克服了已有技术的许多缺点。可以期望本发明应用于任何类型的电内连接系统，包括电缆连接器、PC板连接器、侧试插座连接器、DIP载体等，但并不限于此。

在所述实施例中，电内连接系统可以包括多个接触器，其中每个接触器的第一部位可以与相应的第一接线端电耦合。每个接触器的第二部件可以与相应的第一接线端电耦合。为了提高内连接系统的性能，本发明在预定的接触器内直接设置用来对信号施予电气作用的装置。这可以通过设置可控阻抗来实现。

在接触元件内直接设置可控阻抗可以获得许多优点。例如，在集成电路测试应用中，通过过尽可能靠近集成电路引线地设置可控阻抗，可以获得可控阻抗的最大优点。亦即，可控阻抗设置得越靠近集成电路引线，在降低内连接系统失真特性方面可控阻抗可以具有的优点就越大。在本实施例中，可控阻抗可以在相应的测试插座内直接与接触器耦合，而不是置于相邻的负载板或等同物上。

在本发明的一个实施例中，插座的预定接触器内可以具有电阻、电感、电容、和/或表面声波滤波器。而且，插座的预定接触器可以具有上述元件的组合，从而形成电路。此附加阻抗可用于阻抗匹配之目的，以便降低在相应信号线上的反射或其它噪声机制。而且，所增加的阻抗可以用来提供与信号或电源管脚的容性或电感性耦合。亦即，可控阻抗可以对相应信号施予电气作用。

在本发明的另一个实施例中，插座的预定接触器可以与负载板上的多个独立信号通路相接触。亦即，每个接触器可与负载板上的多个独立信号电气耦合，包括对应于特定半导体器件引线的特定信号通路。

在本发明的另一个实施例中，插座的预定接触器具有至少一个内置有源元件。例如，接触器可以具有内置的晶体管、二极管等。而且，接触器可以具有晶体管、二极管、电阻器、电容器、电感器、表面声波滤波器、选通门等的组合，在其中形成电路。在此实施例中，可以利用另一个独立信号选择地控制接触器的阻抗，如前所述，利用接触器自身的逻辑电平，或者其它控制装置。

可以确认，把有源元件包括进插座的特定接触器可以具有很多应用。例如，仅具有单一内置晶体管的接触器可用于控制半导体器件、测试器或其它是否驱动相应的信号通路。亦即，信号晶体管可以截止，从而实际上提高其阻抗，以使测试器或其它装置可驱动相应的信号通路，而不会过驱动相应的半导体器件的输出。同样地，信号晶体管可以导通，从而降低其阻抗至低水平，使得半导体器件驱动信号通路返回测试器或其它元件。这对于具有双向输入/输出管脚的半导体器件尤为有用。可以确认这仅是本发明的一种用途，还可期望有更多的其它应用。

如上所述，可以在插座的预定接触器内设置多个有源元件，以此形成内部电路。也可内置电感器、电容器和电阻器，或者相互组合。在此构型中，预定的接触器可以按预定方式＂处理＂相应信号，这取决于接触器本身内置的电路。例如，可以在接触器内安装多个晶体管，其中布置多个晶体管来提供放大器功能。亦即，插座的接触器可以对由半导体器件、测试装置或者其它装置提供的信号进行放大。其它所述功能可以包括模拟—数字转换器、数字—模拟转换器、预定的逻辑功能、或者可以在由有源和/或无源元件的组合来完成的任何其它功能、包括微处理器功能。

在本发明的另一个实施例中，可以在连接器内的两个部件之间形成阻抗。例如，两个平行相邻的接触器可由绝缘材料所分隔，从而在其间形成电容。接触器之一可与半导体器件上的电源引线相连，而相邻的接触器可与地直接相连接。此构型可以在电源和地之间提供电容，从而降低半导体器件的电源上的噪声。如果需要，此实施例还可用来提供各信号之间的隔离或者信号线与电源/地之间的隔离。亦即，与地连接的一个接触器可以置于两个信号接触器之间，用以降低其间的串扰量。该接触器可以构型为控制在预定接触器上电感量。应予注意，这仅仅是示意性实施例，还可期望在连接器的至少两个部件之间提供阻抗的其它实施例。

在另一个实施例中，可以在多个接触器中的预定接触器上设置或者内设可控阻抗。在最简单的实施例中，通过改变其材料或者形状可以改变由接触器自身所提供的电阻。在较复杂的实施例中，可以采用金属基片(MS)来在预定接触器上形成可控阻抗，但并不限于此种。例如，两个或多个金属片可以相互机械接合且电气绝缘，从而形成阻抗可控的(即传输线、电介质条状线、和/或微带)机—电接触器。一个金属片可起信号平面作用，而相邻的金属片可作为电气接地参考。可以采用多种装置来实现电气绝缘，包括，采用热固电介质涂层包括聚酰亚胺、环氧树脂、氨基甲酸乙酯，采用热塑涂层包括聚乙烯等，或者通过阳极氧化或热生长来生长自然氧化物。这些变化手段可以通过多个可调节参数包括绝缘材料的介电常数和片的分隔来控制阻抗。通过多种方式可以实现机械接合，包括，由一个或多个弹性部件或其之间提供的悬置，和/或各个平面或各组多平面在预定的机械结构如外壳内的狭缝中的定位。

在另一实施例中，可以采用陶瓷基片(CS)来在预定的接触器上形成可控阻抗，但并不限于此。例如，可在陶瓷基片上制备刻图金属，以便产生阻抗可控的机—电接触器。在所述实施例中，传统的薄膜多层技术可以提供3端子式电容器，其中第一的两端子对应于信号I/O，第三端子对应于地参考。还可考虑，采用改进的多层薄膜工艺来制备相同的阻抗可控3端子式电容器，其中导电相淀积在惰性/载体基片上并刻图，用于通过化学阳极氧化、等离子体氧化和/或热氧化生长来进行选择性氧化，在电介质中形成导电金属图形。最后，可以考虑，重复N次该工艺，从而形成3端子式电容器的多层有源接触器结构。

虽然后两个实施例主要是提供了一种示意性的三端子电容器式器件，但是可以预见，可以采用其它传统工艺为预定的接触器设置电阻、电感、电容、和/或它们的组合。还可预见，可采用传统的或其它工艺预定的接触器设置其它有源元件，包括晶体管、二极管等，和/或它们的组合。最后，可以预见，可以采用传统的或其它工艺来设置大量的有源和/或无源元件，从而提供一种可以向预定的接触器提法特定功能包括微处理器功能的电路。在上述实施例中，电气作用装置可与接触器自身集成为一体。

最后，包含上述参数接触器的连接装置可设计成每个接触器与其它接触器互换。这样可使具有电感器的接触器与具有电阻器的另一接触器互换。正如易于见到那样，即使连接装置已经组装并处于使用中，也可对连接装置进行配置。亦即，连接装置可以按特定用途来定制，甚至改变以适应新的用途。

结合附图，通过以下详细说明，将可容易了解及更好地知晓本发明的其它目的和本发明的许多附带优点，所有附图中，相同标号代表相同部件。

图1是与封装的半导体器件和接口板耦合的有源接触器的示意侧视图。

图2是有源接触器的一个实施例的示意侧视图，该有源接触器在封装的半导体器件引线与地线平面之间提供了一个电容。

图3是在源接触器的一个实施例的示意侧视图，该有源接触器在封装的半导体器件与接口板上的接线端之间的连接上提供了一个二极管装置。

图4是有源接触器的一个实施例的示意侧视图，该有源接触器在封装的半导体器件与接口板上的接线端之间的连接上提供了一个开关装置。

图5是有源接触器的一个实施例的顶视图，该有源接触器被非导电薄层所分隔，从而在其间提供阻抗。

图6是图5所示的实施例的透视图。

图7是本发明包括封装半导体器件和接口板的实施例的局部分离透视图。

图8是在金属基片接触上具有氧化物自然生长的从而在其间形成可控阻抗的本发明的另一实施例的透视图。

图9是具有金属基片接触器的金属介电夹层实施例的透视图。

图10是具有陶瓷基片接触器的两接线端实施例的透视图。

图11是具有陶瓷基片接触器的三接线端实施例的透视图。

图1是与封装半导体器件和接口板26耦合的有源接触器的示意侧视图。本发明的实施例可以在测试插座内直接向预定的接触元件提供可控阻抗，从而降低电内连接系统的＂失真＂特性。还可以期望本发明不限于测试插座，而可用于电缆连接器、PC板连接器、测试插座连接器、双列直插式组件(DIP)载体等。

半导体器件插座可以包括多个接触器，其中每个接触器的第一部件可与半导体器件的对应引线形成电耦合。每个接触器的另一部件可以与负载板接线端或等效物保持电耦合，然后与其它测试装置的测试器电耦合。亦即，每个接触器可在负载板接线端与半导体器件上的对应引线之间提供机械和电气连接。为了提高插座性能。本发明可以在预定的接触器内提供可控阻抗，以此对信号施加电气影响。电气影响装置可以集成于对应的接触器。

为了使加到内连接系统的可控阻抗获得最大效益，重要的是使可控阻抗设置得尽可能地靠近半导体器件引线。亦即，可控阻抗设置得越靠近半导体器件引线，在降低内连接系统的失真特性上可控阻抗的效益就越大。在本实施例中，可控阻抗可在插座内直接与接触器耦合。

在图1所示实施例中，有源接触器10可以借助接口18与封装半导体12的引线14耦合。另外，有源接触器10可以借助接口20与负载板接线端16耦合。有源接触器10还可以借助接口24与至少一个其它负载板接线端22耦合。有源接触器10可以在封装半导体引线14与负载板接线端16和22之间提供机械和电气两种连接。

根据本发明的实施例，插座的预定接触器10可以具有内置的电阻、电感、电容、表面声波滤波器、或者它们的组合。电阻、电感、电容、或者表面波滤波器的组合可以形成内置的电路。这种附加阻抗可以用于阻抗匹配的目的，以便降低对相应的信号线的反射或其它噪声机制。而且，增加的阻抗可以用来提供与信号或者电源管脚耦合的电容或电感。

可以期望测试插座的每个预定的有源接触器10可与负载板上的许多信号轨迹接触。亦即，每个接触器10可以与负载上的许多信号轨迹电耦合，并可与其机械啮合，这包括对应于特定半导体器件引线14的特定信号轨迹。例如，在图1所示的实施例中，有源接触器10可以与第一负载板接线端16和第二负载板接线端22耦合。可以期望有源接触器10按相同方式与多个负载板接线端耦合。

还可期望插座的预定接触器10具有至少一个安装于其上或者其内的有源元件。例如，有源接触器10可以具有内置的晶体管、二极管等、或者它们的组合，从而构成电路。还可以期望将电阻、电容、电感、晶体管、二极管、表面声波滤波器、各种选通门等的组合安装于内从而形成电路。此实施例中，利用其它独立信号，例如上面所述的，接触器自身的逻辑电平，或者其它控制装置，可以选择地控制接触器的阻抗。此实施例中，有源接触器可以具有三个如图1所示的接口18、20和24。

图2是有源接触器10A的实施例的示意侧视图，该有源接触器10A向封装半导体器器件引线14与负载板接线端16之间延伸的内连接28提供一个电容。在所示实施例中，电容器1可以具有第一引线，与封装半导体器件引线14与负载板接线端16之间的内连接28耦合。电容器30可以具有第二引线，借助接口24与负载板接线端22耦合。此构型中，负载板接线端22可以接地，从而在内28与地之间设置电容。图2仅是示意性的，可以期望有源接触器10A包括电感器、电阻器、二极管、表面声波滤波器、或者其它任何可以提供阻抗和/或对其控制的元件。还可期望有源接触器10A包括上述元件的任何组合，从而构成电路。

图3-4展示出在有源接触器10上设置有源元件的实施例。图3展示出有源接触器的实施例的示意视图，该有源接触器10C在封装半导体器件引线14与负载板接线端16之间提供了二极管装置36。此构型可使半导体器件12向负载板接线端16提供电流，但电流不能从负载板接线端16流入半导体器件12。类似地，图4展示出有源接触器的实施例的示意侧视图，该有源接触器10D在封装半导体器件引线14与负载板接线端16之间提供一个开关装置。在此实施例中，开关装置可以包括具有栅、源和漏的晶体管40。晶体管40的源可以通过接口20与负载板接线端16耦合，晶体管40的栅可以通过接口24与负载板接线端22耦合。在此构型中，负载板接线端22可以控制负载板接线端16与半导体器件引线14之间的阻抗。而且，有源接触器10D可以具有三个接口18、20和24。

可以确认，把有源元件安装在插座的预定接触器中可以具备多种用途。例如，如图4所示，单个晶体管内置其中的接触器可以用来对由半导体器件或由中测试器来驱动的对应的负载板接线端进行控制。亦即，通过向负载板接线端22施加适当电压，来使单个晶体管40截止，从而实质上提供了从半导体器件引线14到负载板接线端16的通道的阻抗，以致测试器可以驱动相应的负载板接线端16，而不会过压驱动半导体器件12的输出。同样地，通过向负载板接线端22施加适当电压，可使单个晶体管40导通，从而降低从半导体器件引线14到负载板接线端16的通道的阻抗，使半导体器件12驱动负载板接线端16返回测试器，或者反之。这对于具有双向输入/输出管脚的半导体器件特别有用。可以确信，这只是本发明的一种用途，可以期望多种其它用途。

如上所述，还可以期望把大量的有源元件内置于插座的预定接触器10，形成内部电路。电感器、电容器、电阻器、和/或表面声波滤波器也可内置其中和相互组合。此实施例中，预定的接触器可以按预定方式来＂处理＂相应的信号，这取决于有源接触器10本身安装的电路。例如，大量的晶体管可以安装在有源接触器10之中，布置大量的晶体管来提供放大作用。亦即，由半导体器件40或者测试器装置(未示出)提供的信号可以由插座的有源接触器10来放大。还可包括其它的下列功能，但并不限于此，例如模拟—数字转换、数字—模拟转换、预定的逻辑功能、或者通过有源和/或无源元件的组合可以完成的任何其它功能，包括微处理器功能在内。

图5是有源接触器的实施例的顶视图，该有源接触器被薄的绝缘材料所分隔，从而在其间提供阻抗。图6是图5所示实施例的透视图。在所示实施例中，可以设置多个＂S＂形接触器，其中每个＂S＂形接触器可与半导体器件138的对应引线相啮合。每个＂S＂形接触器的第一钩形部位141可与第一弹性元件142相啮合。每个＂S＂形接触器的第二钩形部位143可与第二元件144相啮合。第二元件144可由固体材料或者弹性材料来构成。半导体器件138的引线137与对应的＂S＂形接触器135啮合时，弹性元件142会变形，从而允许＂S＂形接触器135偏离于相应的半导体器件引线137。这有助于对相应半导体器138上的非平面器件引线的补偿。

参看图5和图6，在插座内的两个部件之间可以形成阻抗。例如，两个平行且相邻的接触器134和135可由绝缘材料136所分隔，从而在其间形成电容。一个接触器135可以与相应半导体器件138上的电源管脚137相接合，同时相邻的接触器134可与地线管脚139相接合。这种构型在电源与地线之间提供了电容，从而降低了在半导体器件138上的噪声。

如果有必要，本实施例还可以用来提供信号线之间的隔离或者信号线与电源/地之间的隔离。亦即，接触器137可以与地连接，并可以置于两个信号接触器134和140之间，降低其间串扰的程度。可对接触器进行构型，以便控制在给定接触器上的电感量。

在一个实施例中，可以把第一接触器135、绝缘材料136和第二接触器134层叠在一起，在其间形成阻抗。可以采用传统的层叠工艺来实现。在另一个实施例中，第一接触器135和/或第二接触器134可以具有位于其上的氧化涂层。可以采用标准的氧化工艺在接触器的外表面上生长氧化涂层。在此构型中，第一接触器135可以直接与第二接触器134接触，同时在其间保持电绝缘。

可以确信，上述实施例仅仅是说明性的，还可以有其它实施例用来在插认的至少两个部件之间提供阻抗。

图7是本发明的包括封装半导体器件和接口板的实施例的局部分解透视图。如上所述，可在多个接触器的预定一个上设置或者内置可控阻抗。在最简单的实施例中，通过改变其材料或形状，可以改变由接触器提供的电阻。在较为复杂的实施例中，可以使用金属基片(MS)在多个接触器中的预定一个上产生可控阻抗，但并不限于此。例如，使两个或多个金属平面机械接合并相互电绝缘，从而构成阻抗可控的(即电介质条状线)机电接触器。一个金属平面可用作信号平面，而相邻金属平面可用作电接地参考。利用多种方式可以实现电绝缘，包括，采用热固介电涂层，包含聚酰亚胺、环氧树脂、氨基甲酸乙酯等，采用聚乙烯等的热塑涂层，或者通过阳极氧化或热生长来生长自然氧化物。通过绝缘材料的介电常数和平面分离的可调节参数，可实现对阻抗的控制变化。通过多种方式可以完成机械接合，包括，由一个或多个弹性部件或其之间提供的悬置，和或各个平面或各组多平面在预定的机械结构如外壳内的狭缝中的定位。

基本所有金属均可用于本实施例的有源接触器。铝是优选的材料，因为它易于阳极氧化，并可生成优质、性能良好的介电膜。可以采用的其它金属包括铜和铜合金、和Ni-Fe合金、NiCr合金、过渡金属及合金、金属间化合物，但并非仅限于此。无论是电镀的非电镀的，这些非传统的触点金属中的一些有助于调节和控制触点的体电阻。

特别参看图7，具有至少一个引线114的封装半导体器件112可容纳于外壳116中，以使至少一个引线114可与有源接触器130机—机接触。半导体器件112可由引线通道118或其它取向装置来定位。

有源接触器130可包括器件单元120和片126。器件单元120和片126可由上述金属材料所构成。半导体器件112的至少一个引线114可以与器件单元120的第一部件保持机—电接触。类似地，器件单元120的第二部件可以与负载板122上的信号I/O焊盘128保持机—电接触，从而构成从半导体器件112至负载板122的信号通路。信号I/O焊盘128可以与测试或其它元件耦合。

器件单元120可以通过介电材料124机械地接合于片126，以使包括器件单元120和片126在内的两个导电表面可以相互平行地取向而且相隔基本上等于介电材料124厚度的距离。片126可以机—电地连接于负载板122的地线焊盘132，以使该结构形成传输线结构，例如微条带式阻抗可控有源接触器。可以确信，地线焊盘132可与固定电压或测试器耦合。当连接于测试器时，地线焊盘132上的电压可以变化，以此提供时间变化阻抗特征于相应信号通路。

在采用上述的金属基片的另一个实施例中，在器件单元130和/或片126的表面上可以生长厚度准确的金属氧化物。自然生长的金属氧化物可以在器件单元130与片126之间起介电作用。可以期望自然生长的金属氧化物可以包括无机氧化物介电涂层。

采用自然生长的金属氧化物构型的另一种实施例如图8所示。有源接触器泛指于150，包括第一接触元件152和第二接触元件154。在接触元件152和/或154上可选择地生长金属氧化物，以使接触表面158A、158B或158C上不存在金属氧化物。还可期望，在接触元件152和/或154的整个外表面上生长金属氧化物，然后从接触表面158A、158B和158C做选择性去除。接触表面158A可以与半导体器件(未示出)的引线保持机—电接触。同样地，接触点159B可以与负载板(未示出)上的信号I/O焊盘保持机—电接触。最后，接触表面158C可以与负载板(未示出)上的地线焊盘保持机—电接触。

在此构型中，第一接触元件152与第二接触元件154相接触而置，同时共间保持电绝缘。可考虑能调节和控制电气和机械接口特性的各种金属平面构型，这包括接触元件152和154的形状、生长于其上的氧化物厚度、共同的表面积、平面分离距离和其它参数。

最后，可以考虑在接触元件152和154的设计中设置窗口160或者多个窗口。窗口160可以用作导管，用于支承有源接触器150的机械弹性部件。可以采用弹性部件(未示出)来提供对接触表面158A的向上偏压，以便当半导体引线与其接合时，弹性部件可以产生形变，从而使有源接触器150可以偏离半导体器件引线。这有助于对相应半导体器件上的非平面器件引线的补偿。

可以采用上述的金属基片方案的另一个实施例如图9所示。在此实施例中，在两个或多个金属片120与126之间，可以层叠具有已知精确厚度的热固或热塑电介质124，以便实现所需要的机—电性能。可以考虑，两个或多个金属片包含两个或多个分离电路。亦即，两个或多个金属片中的每一个可以包含电路功能。还可考虑，电介质124由聚酰亚胺、环氧树脂、聚碳酸酯、聚亚苯硫或者任何其它适合的材料构成。可以在制造工艺中加入对电介质124的内腐蚀，以此在接触表面158D、158E和158F形成欧姆接触。

在本发明的另一个实施例中，可以采用陶瓷基片在多个接触器中的预定一个上形成可控阻抗。例如，在陶瓷基片上制备布图金属，以此产生阻抗可控的机—电接触器。在所述实施例中，由传统的薄膜多层技术可以提供3端子式电容器，其中第一的两端子对应于信号I/O，第三端子与地参考接触。还可考虑，采用改进的多层薄膜工艺来制备相同的阻抗可控的3端子式电容器，其中导电相淀积在惰性/载体基片上并刻图，用于通过化学阳极氧化、等离子体氧化和/或热氧化生长来进行选择性氧化，在电介质中形成导电金属图形。最后，可以考虑，重复N次该工艺，从而形成3端子式电容器的多层有源接触器结构。

虽然后两个实施例主要是提供了一种示意性的三端电容器或器件，但是可以预见，可以采用其它传统工艺为预定的接触器设置电阻、电感、电容、表面波滤波器、和/或它们的组合。还可预见，可以采用传统的或其它工艺为预定的接触器设置其它有源元件，包括晶体管、二极管等，和/或它们的组合。最后，可以预见，可以采用传统的或其它工艺来设置大量的有源和/或无源元件，从而提供一种可以向预定的接触器提供特定功能如微处理器功能的电路。亦即，在替换的实施例中，上述多层中的预定的层均可以包含分离的电路。

在所述实施例中，如图10所示，可以设置具有第一接触表面158G和第二接触表面158H的陶次基片202。可以在陶瓷基片上直接淀积金属膜。采用蚀刻或其它的减去工艺来对金属膜刻图，形成第一导电表面204和第二导电表面206。金属膜可以覆盖第一接触表面158G和第二接触表面158H，向其提供导电表面。在所述实施例中，在第一导电表面204与第二导电表面206之间存在一个间隙，以使其间无电气连接。可以固定分立和/或单片制备的有源部件，以使分立和/或单片制备的有源部件的第一电气端子210与第一导电表面204电耦合，而且分立和/或单片制备的有源部件208的第二电气端子212与第二导电表面206电耦合。可以考虑，分立和/或单片制备的有源部件可以是电阻器、电容器、电感器、二极管、或者它们的任何组合。而且，可以这样考虑陶瓷基片的形状和金属膜的图形，以使晶体管或其它多端子器件得以使用。最后，可以考虑采用多个电阻器、电容器、电感器、二极管、晶体管等，在其上形成电路。

在所述实施例中，采用低导电率金属或者甚至导电剂以及陶瓷如SiC，以此实现期望的电阻值，带有或不带有附加的镀层如金，以便使接触电阻降至最小。但是，可以考虑采用附加镀层。有源接触器200的欧姆接触表面158G和158H可以与半导体引线和负载板接线端分别保持机—电接触。第一导电表面204可以把电信号从半导体引线传输至分立或集成部件208的第一电气端子210。在分立或集成部件208的第二电气端子212上可以输出信号，并由第二导电表面206传输至欧姆接触表面158H，最终传送至负载板的信号I/O焊盘(未示出)。在图10所示实施例中，可以在陶瓷基片中制备凹槽，用以容纳分立和/或单片制备的有源部件208的物理放置。

参见图11，采用陶瓷基片的另一个实施例可以包含三端子电容器有源接触器。在此实施例中，接触器可包含多层去耦合独石电容器。交替的信号平面258和地线平面266可由布图的金属来制备，并且内层陶瓷电介质(未示出)的分隔。这可以通过重复多层薄膜工艺N次来完成，从而制成图11所示的多层有源接触结构。

信号平面258的网络可以通过接点256与第一端子254耦合，并通过接点268与第二端子260耦合。第一端子254可与半导体器件的引线接合。第二端子260可以与负载板(未示出)上信号I/O焊盘128接触。地线网络266可以通过接点264与地参考欧姆接触262电耦合。地参考欧姆接触262可与负载板(未示出)上的地参考焊盘132耦合。这种实施例可以提供对相应信号的显著控制量，这是因为由信号和地线平面的交替构型可以产生相当大的板面积。

虽然对本发明的优选实施例做了说明，但本领域的技术人员易于理解，在权利要求书的范围内，这里给出的指数可用于其它实例。

Claims (50)

1.一种用于在第一接线端与第二接线端之间传输信号的电连接设备，其特征在于包括：

(a)用于使第一接线端与第二接线端机—电连接的刚性接触器，当信号在第一接线端与第二接线端之间传输时，所述接触器提供对信号施予电气作用的装置，所述施予电气作用的装置与所述接触器集成一体。

2.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述施予电气作用的装置包括选自下列组的元件：电阻器、电容器、电感器、二极管、晶体管、表面声波滤波器或者选通门。

3.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述施予电气作用的装置包括电路。

4.根据权利要求3的设备，其特征在于，所述电路完成电功能。

5.根据权利要求4的设备，其特征在于，所述接触器与多个接线端机—电耦合。

6.根据权利要求5的设备，其特征在于，所述功能包括开关。

7.根据权利要求5的设备，其特征在于，所述功能包括放大。

8.根据权利要求5的设备，其特征在于，所述功能包括转换。

9.根据权利要求5的设备，其特征在于，所述功能包括微处理器。

10.一种用于在第一接线端与第二接线端之间传输信号的电连接设备，其特征在于包括：

(a)用于使第一接线端与第二接线端机—电耦合的刚性接触器；

(b)与所述接触器耦合的施予电气作用的装置，用于当信号在第一接线端与第二接线端之间传输时，对该信号施予电气作用；

(c)用于接合所述接触器的偏压装置，以使所述接触器被第一接线端所接合，所述偏压装置可使所述接触器随其运动。

11.根据权利要求10的设备，其特征在于，所述偏压装置包括弹性元件。

12.根据权利要求11的设备，其特征在于，所述偏压装置包括可控阻抗。

13.根据权利要求12的设备，其特征在于，所述可控阻抗包括选自下列组的元件：电阻器、电容器、电感器、二极管、晶体管、表面声波滤波器或选通门。

14.根据权利要求12的设备，其特征在于，所述可控阻抗包括电路。

15.根据权利要求14的设备，其特征在于，所述电路完成电功能。

16.根据权利要求15的设备，其特征在于，所述接触器与多个接线端机—电耦合。

17.根据权利要求16的设备，其特征在于，所述功能包括开关。

18.根据权利要求16的设备，其特征在于，所述功能包括放大。

19.根据权利要求16的设备，其特征在于，所述功能包括转换。

20.根据权利要求16的设备，其特征在于，所述功能包括微处理器。

21.一种用于在多个第一接线端与相应的多个第二接线端之间传输多路信号的连接设备，其特征在于，包括：

(a)用于使多个第一接线端与相应的多个第二接线端机—电耦合的多个刚性接触器，所述多个接触器中预定的若干个包括：

i 施予电气作用的装置，用于当多路信号中相应一个在相应的第一接线端与相应的第二接线端之间传输时，对多路信号中相应之一施予电气作用；

(b)用于接合所述多个接触器的偏压装置，以使所述多个接触器中的每一个被多个第一接线端中相应之一所接合，所述偏压装置使所述相应的接触器随其运动。

22.根据权利要求21的连接设备，其特征在于，所述施予电气作用的装置包括可控阻抗。

23.根据权利要求22的连接设备，其特征在于，所述多个接触器中的每一个与多个第二接线端机—电耦合。

24.根据权利要求22的连接设备，其特征在于，所述可控阻抗包括：

(a)具有外表面的陶瓷基片；

(b)淀积在所述外表面的第一部分上的第一导电表面，所述第一导电表面与多个第一接线端中相应之一耦合；

(c)淀积在所述外表面的第二部位上的第二导电表面，所述第二导电表面不与所述第一导电表面电耦合，所述第二导电表面与多个第二接线端的相应之一耦合；

(d)具有第一接线端和第二接线端的部件，所述第一接线端与所述第一导电表面耦合，所述第二接线端与所述第二导电表面耦合，所述信号在所述第一导电表面、部件的所述第一接线端、所述部件的所述第二接线端和所述第二导电表面之间通过。

25.根据权利要求24的连接设备，其特征在于，所述部件包括分立器件。

26.根据权利要求25的连接设备，其特征在于，所述部件包括单片制备的器件。

27.根据权利要求26的连接设备，其特征在于，所述陶瓷基片具有凹进部件，用以容纳所述部件的物理放置。

28.根据权利要求22的连接设备，其特征在于，所述可控阻抗由多个接触器中的第一接触器和多个接触器中的第二接触器提供，所述第一接触器和所述第二接触器被绝缘材料所电气分隔开。

29.一种用于在多个第一接线端与相应的多个第二接线端之间传输多路信号的连接设备，其特征在于，所述连接设备组合而成，包括：

(a)使多个第一接线端与相应的多个第二接线端机—电耦合的多个刚性接触器，所述多个接触器中预定的若干个包括：

i 施予电气作用的装置，用于当多路信号中相应之一在相应的第一接线端与相应的第二接线端之间传输时，对多路信号中相应之一施予电气作用；

(b)与所述多个刚性接触器耦合的可互换装置，使得连接设备组合之后，多个接触器中预定的第一套可与多个接触器中预定的第二套互换，从而使得连接设备可进行配置。

30.一种用于在第一接线端与第二接线端之间传输信号的连接设备，其特征在于，包括：

(a)使第一接线端与第二接线端机—电内连接的接触器，所述接触器至少具有三个接口，至少三个接口中的第一接口与第一接线端电连接，至少三个接口中的第二接口与第二接线端电连接，所述接触器件施予电气作用的装置，用于当信号在第一接线端与第二接线端之间传输时，对信号施予电气作用，所述施予电气作用的装置与所述至少三个接口中的预定的若干个电连接。

31.根据权利要求30的连接设备，其特征在于，所述施予电气作用的装置包括传输线结构。

32.根据权利要求31的连接设备，其特征在于，所述传输线结构包括：

(a)至少两个金属片，其特征在于，所述至少两个金属片被绝缘材料所电气分隔开，至少两个金属片中的每一个与接触器的至少三个接口中预定之一电连接。

33.根据权利要求32的连接设备，其特征在于，所述绝缘材料包括热固电介质涂层。

34.根据权利要求32的连接设备，其特征在于，所述绝缘材料包括热塑电介质涂层。

35.根据权利要求32的连接设备，其特征在于，所述绝缘材料包括自然生长的无机氧化物电介质涂层。

36.根据权利要求30的连接设备，其特征在于，所述施予电气作用的装置包括三端子电容器。

37.根据权利要求36的连接设备，其特征在于，所述三端子电容器包括：

(a)至少两个隔离的电路，其特征在于，所述至少两个隔离的电路被绝缘材料所电气分隔开，至少两个隔离开的电路中的每一个均与接触器的至少三个接口中相应之一电气连接。

38.根据权利要求37的连接设备，其特征在于，所述至少两个隔离的电路通过多层薄膜工艺形成于陶瓷基片之上。

39.一种用于在多个第一接线端与多个第二接线端之间传输多路信号的连接设备，其特征在于，包括：

(a)使多个第一接线端与多个第二接线端机—电内连接的多个接触器，所述多个接触器中预定的若干个具有至少三个接口，相应的接触器的至少三个接口中的第一接口与多个第一接线端中相应之一电连接，相应的接触器的至少三个接口中的第二接口与多个第二接线端中相应之一电连接；

(b)与所述接触器中预定的若干个中的每个耦合的施予电气作

用的装置，用于当信号在相应的第一接线端与相应的第二接线端之间传输时，对相应信号施予电气作用，所述施予电气作用的装置与所述相应接触器的所述至少三个接口中预定若干个电连接。

40.一种使器件引线电气连接至与其相隔一定距离的接线端的设备，其特征在于，包括：

(a)一个外壳，所述外壳具有至少一个形成于其内的接触器容纳狭缝，所述外壳具有被所述至少一个接触器容纳狭缝所相交的表面，所述至少一个接触器容纳狭缝基本上平行于在相应引线与相隔的接线端之间的延伸轴而延伸；

(b)一个容纳于所述至少一个接触器容纳狭缝之内的接触器，所述接触器可与该引线接合并可与相隔的接线端耦合，所述接触器提供当信号在第一接线端与第二接线端之间传输时、对该信号施予电气作用的装置，所述施于电气作用的装置与所述接触器集成为一体。

41.根据权利要求40的设备，其特征在于，所述施予电气作用的装置包括选自下列组的元件：电阻器、电容器、电感器、二极管、晶体管、表面声波滤波器或者选通门。

42.根据权利要求40的设备，其特征在于，所述施予电气作用的装置包括电路。

43.根据权利要求42的设备，其特征在于，所述电路完成电功能。

44.根据权利要求43的设备，其特征在于，所述接触器与多个接线端机—电耦合。

45.根据权利要求44的设备，其特征在于，所述功能包括开关。

46.根据权利要求44的设备，其特征在于，所述功能包括放大。

47.根据权利要求44的设备，其特征在于，所述功能包括转换。

48.根据权利要求44的设备，其特征在于，所述功能包括微处理器。

49.根据权利要求40的设备，其特征在于，所述至少一个接触器容纳狭缝均容纳多个引线。

50.一种使器件引线电气内连接至与其相隔一定距离的接线端的设备，其特征在于，包括：

(a)一个外壳，所述外壳具有至少一个形成于其内的接触器容纳狭缝，所述外壳具有被所述至少一个接触器容纲狭缝所相交的表面，所述至少一个接触器容纳狭缝基本上平行于在相应的引线与相隔的接线端之间的延伸轴而延伸；

(b)容纳于所述至少一个接触器容纳狭缝之内的接触器，所述接触器可与该引线接合并可与相隔的接线端接合；

(c)用于接合所述接触器的偏压装置，以使所述接触器与第一接线端接合，所述偏压装置使得所述接触器可随其运动；

(d)与所述接触器耦合的施予电气作用的装置，当信号在第一接线端与第二接线端之间传输时，对该信号施予电气作用。

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