CH676885A5 - Contact element for test adaptor - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement für Prüfadapter gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben gemäss Anspruch 14. Derartige Kontaktelemente dienen dem Kontaktieren von elektrischen oder elektronischen Prüflingen, wie Leiterplatten, Chips, Wafers oder dgl. Und zwar sind an einem Prüfadapter in der Regel eine sehr grosse Anzahl solcher Kontaktelemente parallel zueinander in geringen Abständen voneinander angeordnet, die dem gleichzeitigen Kontaktieren einer Vielzahl von zu kontaktierenden Stellen des Prüflinges dienen. Diese elektrisch leitenden Kontaktelemente sind über elektrische Anschlussleiter an einen Auswerter oder Tester der Prüfeinrichtung angeschlossen, die den jeweiligen Prüfling auf elektrische oder elektronische Intaktheit prüft.

  Es ist deshalb erwünscht, da diese Kontaktelemente als elektrische Leiter dienen, dass sie möglichst geringe elektrische Widerstände aufweisen, die sich im Laufe der Betriebszeit möglichst nicht oder nicht stark ändern sollen. 



  Solche Kontaktelemente sind in unterschiedlicher Form bekannt. Eine mögliche Ausbildung ist die als Federkontaktstifte, wie sie bspw. beschrieben sind in KRÜGER "Prüfmittel zur elektrischen Prüfung von Leiterplatten für Uhren", Jahrbuch der Deutschen Gesellschaft für Chronometrie, Band 30, 1979, S. 269-276. Solche Federkontaktstifte weisen einen langgestreckten, sehr dünnen Zylinder auf, in dem  eine gesonderte Schraubendruckfeder und ein Kolben eines aus diesem Zylinder herausragenden dünnen Stiftes angeordnet sind. Dieser dünne Stift ist mit einem dem Inkontaktkommen mit jeweils zu kontakierenden Prüflingen dienenden Kontaktkopf versehen. Die vorgespannte Schraubendruckfeder muss bei der Prüfung relativ grosse axiale Kräfte auf den Stift ausüben von bspw. 50 bis 400 cN trotz ihres sehr geringen Aussendurchmessers.

  Und zwar weist ein Prüfadapter meist mehrere hundert bis oft viele tausend solcher Federkontaktstifte auf, die in geringen Abständen nebeneinander angeordnet sind und sehr geringe Aussendurchmesser ihrer Zylinder haben. Diese Aussendurchmesser sind im allgemeinen kleiner als 1,5 mm, vorzugsweise sogar kleiner als 1 mm. Die Länge solcher Federkontaktstifte kann dagegen im allgemeinen mehrere Zentimeter, vorzugsweise 2 bis 12 Zentimeter betragen. 



  Es ist auch bekannt, Kontaktelemente als Kontaktnadeln auszubilden, die mit ihren rückwärtigen Enden an einer Platte gehalten sind und Löcher in einer im Abstand von dieser Halteplatte angeordneten Ausrichtplatte mit Spiel durchdringen (DE-PS 23 64 786). Wenn die Spitzen dieser Kontaktnadeln durch einen Prüfling nach oben gedrückt werden, biegen sich diese Nadeln seitlich aus. Dies hat den Nachteil, dass bei geringen Seitenabständen der Nadeln die Gefahr besteht, dass sich benachbarte Nadeln berühren, so dass sie mit ihrem Durchmesser vergrössernden elektrischen Isolationen versehen werden müssen. Dennoch dürfen diese Kontaktnadeln wegen des ungehinderten Ausbiegens nicht zu geringe Seitenabstände voneinander haben, so dass diese Kontaktnadeln also  relativ grosse Seitenabstände voneinander haben müssen, was ihre Anwendung begrenzt. 



  Es ist ferner ein Federkontaktstift bekannt (US-PS 4 307 928), der einen Zylinder aufweist, in welchem ein einstückiges, hohles Faltenbalgglied angeordnet ist, das einen rückwärtigen und einen aus dem Zylinder herausragenden vorderen rohrförmigen Bereich aufweist, welche Bereiche einstückig miteinander durch einen mit ihnen einstückig verbundenen Faltenbalg miteinander verbunden sind. Auf das vordere rohrförmige Ende dieses Faltenbalggliedes ist ein gesonderter Kontaktkopf aufgesetzt, der dem Inkontaktkommen mit Prüflingen dient. Die Herstellung des Faltenbalggliedes erfolgt so, dass zuerst ein massiver Formkörper aus Aluminium hergestellt wird, der exakt die Gestalt des lichten Innenraumes des herzustellenden Faltenbalggliedes aufweist.

  Der Umfang dieses Formkörpers wird dann zuerst mit einer Nickelschicht und anschliessend noch mit einer Edelmetallschicht beschichtet und dann wird der Formkörper mittels eines Lösungsmittels aufgelöst, das nur ihn auflöst, nicht jedoch die Nickelschicht und die Edelmetallschicht, so dass das Faltenbalgglied dann aus dieser ursprünglichen Beschichtung des Formkörpers besteht. Dieses Faltenbalgglied hat den  Vorteil, dass zwischen dem Faltenbalg und den rohrförmigen Bereichen des Faltenbalggliedes kein elektrischer Übergangswiderstand auftritt, so dass dieser Federkontaktstift günstigere elektrische Eigenschaften als Federkontaktstifte mit gesonderten 10 Schraubendruckfedern erhalten kann. Die Herstellung des Faltenbalggliedes ist jedoch sehr teuer und für eine Massenproduktion kaum geeignet.

  Auch muss das Kontaktglied wegen des chemischen Auflösens des Aluminiumformkörpers relativ gedrungene Bauart haben. 



  Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Kontaktelement gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, das günstige elektrische Eigenschaften mit kostengünstiger Herstellung verbindet und das sich in jeder gewünschten Länge auch mit sehr geringen Aussendurchmessern herstellen lässt. 



  Erfindungsgemäss ist zu diesem Zweck ein Kontaktelement gemäss Anspruch 1 vorgesehen. 



  Das Rohr-Schraubenfeder-Teil lässt sich einstückig auf einfache Weise aus einem Rohr, vorzugsweise einem zylindrischen oder einem ein- oder mehrfach abgestuften runden oder unrunden Rohr herstellen, indem man es mit mindestens einer  schraubenlinienförmig verlaufenden Durchbrechung 6 versieht. Diese Durchbrechung oder jede solche Durchbrechung schafft so eine Schraubenfeder. Das Rohr-Schraubenfeder-Teil kann vorzugsweise eine einzige Schraubenfeder aufweisen. Jedoch ist es auch möglich, am Rohr zwei oder mehrere Schraubenfedern in Längsabständen voneinander durch solche schraubenlinienförmigen Durchbrechungen zu bilden. 



  Ein wichtiger Vorteil der Erfindung ist, dass sich dieses Rohr-Schraubenfeder-Teil äusserst einfach herstellen lässt. So kann die schraubenlinienförmige Durchbrechung oder Durchbrechungen bspw. durch Fräsen, durch Schmelzen mittels eines Laserstrahles oder auf sonstige Weise, bspw. auch durch Sägen, Schneiden oder dgl. hergestellt werden. 



   Das ursprüngliche, gerade Rohr, aus dem das Rohr-Schraubenfeder-Teil hergestellt wird, kann vorzugsweise ein kreiszylindrisches Rohr sein. Oder es kann auch ein unrundes Rohr, vorzugsweise ein im Querschnitt rechteckförmiges Rohr sein, vorzugsweise ein quadratisches Rohr sein. Im letzteren Fall ist bei gegebener Wanddicke des Rohres an ihm mehr Material als bei kreisrundem Querschnitt vorhanden und die Federkonstante der Schraubenfeder kann grösser  gemacht werden, als wenn die Schraubenfeder aus einem runden Draht desselben maximalen Durchmessers, derselben Wandstärke und demselben Material gebildet ist, bzw. es kann bei gleicher Federkonstante der Aussendurchmesser der Schraubenfeder des Rohr-Schraubenfeder-Teiles kleiner vorgesehen werden. 



  Das Rohr-Schraubenfeder-Teil kann aus einem einzigen metallischen Werkstoff bestehen, oder es kann auch noch zumindest teilweise beschichtet sein, bspw. mit einer korrosionsfesten und/oder die Gleiteigenschaften verbessernden und/oder die elektrischen Eigenschaften verbessernden, insbesondere den elektrischen Durchgangswiderstand des Kontaktelementes noch weiter senkenden Beschichtung versehen sein, die eine oder mehrere Schichten aufweist. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil ganz oder im wesentlichen aus Stahl oder rostfreiem Stahl oder Phosphorbronze oder Kupfer-Beryllium oder Nickel-Beryllium besteht.

  Wenn das Rohr-Schraubenfeder-Teil auf zumindest einem Teil seiner Oberfläche eine Beschichtung aufweist, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Oberflächenbeschichtung eine Nickelschicht, vorzugsweise eine Hartnickelschicht ist oder aufweist  und/oder dass die Oberflächenbeschichtung eine Schicht aus Edelmetall oder einer Edelmetallegierung ist oder aufweist, vorzugsweise diese Schicht aus Gold, Silber, Palladium oder Rhodium besteht. Oder es kann auch auf mindestens einem Längsbereich mit einem elektrisch isolierenden Überzug versehen sein, obwohl dies bei der Erfindung im allgemeinen selbst dann nicht notwendig ist, wenn das Rohr-Schraubenfeder-Teil in Art einer Kontaktnadel ausgebildet ist oder als Teil einer Kontaktnadel dient, da es axial federt und im Betrieb nicht ausgebogen werden muss. 



  Da das Rohr-Schraubenfeder-Teil einstückig ist, tritt in ihm kein elektrischer Übergangswiderstand auf, sondern es bildet durchgehend einen einstückigen elektrischen Leiter, der seinen elektrischen Widerstand auch nach Millionen von Lastwechseln nicht ändert. Bei den bekannten Federkontaktstiften, bei denen in einem Zylinder gesonderte Schraubendruckfedern vorhanden waren, erhöht dagegen der elektrische Übergangswiderstand zwischen Kolben und Schraubendruckfeder den elektrischen Durchgangswiderstand des Federkontaktstiftes in unkontrollierbarer Weise, was unerwünscht ist. Die Erfindung vermeidet also auch diesen Nachteil. 



  Auch ermöglicht es die Erfindung, das Rohr-Schraubenfeder-Teil mit äusserst geringen Aussendurchmessern herzustellen, da es aus einem metallischen Rohr beliebig kleinen Aussendurchmessers hergestellt werden kann. So kann seine Schraubenfeder geringeren Durchmesser als die bisher gewickelten Schraubenfedern erhalten und so der Durchmesser solcher Kontaktelemente ggf. kleiner als bisher vorgesehen werden. Bevorzugt kann der Aussendurchmesser des Rohr-Schraubenfeder-Teiles oder bei unrunden oder abgestuften Rohren der maximale Aussendurchmesser weniger als 1,2 mm betragen, besonders vorteilhaft weniger als 0,8 mm. Es ist auch ohne weiteres möglich, diesen Aussendurchmesser noch erheblich kleiner vorzusehen, bspw. oft zweckmässig kleiner als 0,5 mm. Auch extrem kleine Aussendurchmesser sind möglich, bspw. Aussendurchmesser von unter 0,3 mm, bspw. oft von 0,1 bis 0,3 mm.

  Die Länge des Rohr-Schraubenfeder-Teiles kann von beliebiger geeigneter Grösse vorgesehen sein, mindestens 20 mm, besonders zweckmässig  in vielen Fällen 30 bis 120 mm betragen oder je nach Anwendungsfall auch noch weniger oder mehr betragen. 



  Bei einer bevorzugten Ausbildungsform bildet das  Kontaktelement einen Federkontaktstift, welcher einen metallischen Zylinder aufweist, in dem die Schraubendruckfeder des Rohr-Schraubenfeder-Teiles angeordnet und sein Rohr geradegeführt gleitgelagert ist. Das Rohr kann dabei über den Zylinder überstehen oder auch nur innerhalb des Zylinders vorgesehen sein. Wenn das Rohr ganz im Zylinder angeordnet ist, dann ist an ihm koaxial zu ihm ein gesonderter Stab befestigt, der aus dem Rohr herausragt und den Kontaktkopf bildet oder einen Kontaktkopf trägt, der dem Inkontaktkommen mit zu kontaktierenden Prüflingen dient. Wenn das Rohr des Rohr-Schraubenfeder-Teiles über den Zylinder übersteht, kann es direkt den Kontaktkopf bilden, der dem Inkontaktkommen mit Prüflingen dient.

  Zu diesem Zweck kann sein freies Ende erforderlichenfalls geeignet geformt sein, bspw. kann sein freies Ende schneidenartig oder spitz zulaufend verformt sein. Oder es kann an das Rohr ein gesonderter Kontaktkopf koaxial zu ihm angesetzt sein oder an einen Kontaktkopf aufweisenden oder tragender Stab koaxial zu ihm angesetzt sein, bspw. in seine Bohrung eingesetzt und reibungsschlüssig oder formschlüssig an dem Rohr gehalten sein oder auf sonstige Weise mit dem Rohr verbunden sein, bspw. durch Laserschweissen. 



  Das Rohr-Schraubenfeder-Teil kann bevorzugt durchgehend federelastisch sein oder es kann durch geeignete Behandlung, wie Vergüten, Glühen oder dgl.  auch vorgesehen werden, dass sein Rohr nicht oder nicht durchgehend federelastisch ist, indem man bspw. ihm seine ursprünglich federelastischen Eigenschaften durch Glühen oder sonstige Behandlung nimmt oder das Rohr-Schraubenfeder-Teil aus ursprünglich nicht federelastischem Material herstellt und diesem nachträglich im Bereich der Schraubenfeder durch geeignete Behandlung, bspw. durch Vergüten von Kupfer-Beryllium oder Härten und Anlassen von Stahl, federelastische Eigenschaften verleiht. 



  In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: 
 
   Fig. 1 und 2 je einen metallischen Federkontaktstift gemäss Ausführungsbeispielen der Erfindung in gebrochenen und teilweise längsgeschnittenen Darstellungen, 
   Fig. 3 und 4 je ein metallisches, nadelartiges Kontaktelement gemäss weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung. 
 



   Der in Fig. 1 dargestellte Federkontaktstift 10 weist einen langgestreckten, sehr dünnen metallischen Zylinder 11 auf, in den ein einstückiges metallisches Rohr-Schraubenfeder-Teil 12 eingesetzt ist, an dessen aus dem Zylinder 11 herausragendes Rohr 14 ein gesondertes Teil bildender Kontaktkopf 20 koaxial angesetzt ist. Dieser Kontaktkopf 20 dient dem Inkontaktkommen mit zu prüfenden Prüflingen, wie 22, von denen einer ausschnittsweise strichpunktiert darstellt ist. 



  Das Rohr-Schraubenfeder-Teil 12 besteht aus dem geraden Rohr 14 und einer mit ihm einstückig verbundenen, zu ihm koaxialen Schraubendruckfeder 15. 



  Der massive, mehrzackige Kontaktkopf 20 sitzt mit einem Absatz auf dem oberen Stirnende des Rohres 14 auf. Er ragt mit einem kurzen Schaft 24 in dieses Rohr 14 formschlüssig hinein und ist hier bspw. reibungsschlüssig oder auf sonstige Weise gehalten. Das sehr dünne Rohr-Schraubenfeder-Teil 12 ist einstückig aus einem geraden, vorzugsweise kreiszylindrischen Rohr hergestellt, indem es in eine am unteren Stirnende dieses ursprünglichen Rohres beginnende schraubenlinienförmige Durchbrechung 16, die also einen schraubenlinienförmigen Schlitz vorzugsweise ungefähr konstanter Breite bildet, eingefräst, eingesägt, eingeschnitten oder auf sonstige Weise eingearbeitet ist, so dass das ursprüngliche Rohr in diesem Bereich, wo sich dieser mehrere oder viele Windungen aufweisende schraubenlinienförmige, die Wandung des ursprünglichen Rohres vollständig durchsetzende Schlitz 16 befindet,

   eine eine Mehrzahl oder Vielzahl von Windungen aufweisende zylindrische Schraubendruckfeder 15 bildet, die einstückig in den anschliessenden, die schraubenlinienförmige Durchbrechung 16 nicht mehr aufweisenden, das Rohr 14 bildenden Bereich des ursprünglichen Rohres übergeht, welcher Bereich 14 also weiterhin ein Rohr 14 bildet, das also einstückig an die Schraubenfeder 15 anschliesst und bis zum oberen Ende des Rohr-Schraubenfeder-Teiles 12 reicht, wo der Kontaktkopf 20 auf dieses Rohr 14 aufgesetzt ist. 



  Indem das Rohr 14 in den Zylinder 11 teilweise 5 hineinragt, bildet sein jeweils im Zylinder 11 befindlicher Bereich einen Kolben, der mit Gleitlagerspiel im Zylinder 11 gelagert ist. Das Gleitlagerspiel ist so gross, dass die Schraubendruckfeder, wenn sie durch axiales Abwärtsbewegen des Kontaktkopfes 20 durch einen Prüfling 22 axial zusammengedrückt wird, im Zylinder 11 nicht klemmt. Sollte dagegen das Gleitlagerspiel so gering sein, dass Klemmgefahr auftreten könnte, so kann man den Aussendurchmesser der zylindrischen Schraubendruckfeder 15 verringern, bspw. durch spanabhebende Bearbeitung des ursprünglichen Rohres im Längsbereich der zu bildenden Schraubenfeder 15 oder durch Verwendung eines entsprechend abgestuften ursprünglichen Rohres.

  Um dieses Rohr-Schraubenfeder-Teil 12 im Zylinder 11 gegen Herausfallen zu sichern, kann bspw. der Zylinder 11 mit einer Eindrückung in die Durchbrechung 16 nahe dem unteren Ende der Schraubenfeder eingreifen oder diese Schraubenfeder kann am Boden des Zylinders durch Punktschweissen mittels eines Laserstrahles oder auf sonstige Weise gehalten sein. 



  Es ist auch möglich, dass das ursprüngliche, vorzugsweise rotationssymmetrische Rohr, aus dem das Teil 12 hergestellt ist, im Abstand oberhalb der Schraubendruckfeder 15 eine strichpunktiert dargestellte Abstufung 17 aufweist, derart, dass das Rohr 14 oberhalb von ihr im Durchmesser bis vorzugsweise zum oberen Ende  etwas verkleinert ist und dass der Zylinder 11 mit einem nach innen gebördelten oberen Innenflansch 18 aufweist, an den die Abstufung 17 bei unbelastetem Kontaktkopf 20 durch die vorzugsweise dann vorgespannte Schraubendruckfeder 15 angedrückt ist, so dass hierdurch der Zusammenhalt des Federkontaktstiftes 10 gegeben ist. 



  Der Zylinder 11 kann vorzugsweise kreisrunden Querschnitt aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel weist dieser Zylinder 11 einen geschlossenen Boden auf, doch kann der Boden auch mindestens eine Durchbrechung aufweisen oder oft auch ganz weggelassen werden, wenn die Schraubenfeder geeignet gehalten ist, so dass der Zylinder dann unten vollständig offen ist, was die Herstellung des geraden Zylinders verbilligt. 



  Der die Schraubendruckfeder 15 bildende Draht, der also einstückig mit dem Rohr 14 ist, weist in diesem Ausführungsbeispiel ungefähr rechteckförmigen, vorzugsweise quadratischen Querschnitt auf, was auch insofern günstig ist, als hierdurch ihr Füllungsgrad erhöht wird. Auch ist dieser Querschnitt der Feder besonders einfach herstellbar, da er sich von selbst ergibt, wenn man den Schlitz 16 mit konstanter Breite bspw. durch Sägen herstellt. 



  Das Rohr-Schraubenfeder-Teil 12 besteht aus einem Material, das sehr gute elastische Eigenschaften hat, so dass die Schraubendruckfeder entsprechend gute federelastische Eigenschaften hat. Man kann ggf. auch vorsehen, dass die Schraubenfeder 15 erst durch eine Nachbehandlung, bspw. durch Härten ihre guten federelastischen Eigenschaften dem Rohr 14 durch eine Nachbehandlung bspw. durch Ausglühen, nimmt und die so nur der Schraubenfeder 15 belässt. 



  Auch kann dieses Material zweckmässig gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Als Material kommt bspw.  Kupferberyllium, Stahl, Bronze oder dgl. in Frage. Auch kann vorgesehen sein, dass dieses metallische Rohr-Schraubenfeder-Teil eine eine oder mehrere Schichten aufweisende Beschichtung, vorzugsweise aussenumfangsseitig aufweist, bspw. mit einer dünnen Hartnickelschicht überzogen ist, die ihrerseits mit einer noch dünneren Edelmetallschicht überzogen sein kann. 



  Anstatt das Rohr-Schraubenfeder-Teil 12 aus einem runden Rohr herzustellen, kann es oft zweckmässig auch aus einem unrunden Rohr hergestellt sein, vorzugsweise einem Rohr mit rechteckförmigem, quadratischem oder dreieckförmigem Querschnitt, dem dann auch der Zylinder 11 entsprechend angepasst sein kann. 



  Der Federkontaktstift 10 nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 dadurch, dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil 12  vollständig im Zylinder 11 liegt und das Rohr 14 an einen Innenflansch 18 des Zylinders 11 durch die vorgespannte Schraubendruckfeder 15 angedrückt ist und dass in das Rohr 14 ein massiver, einen Kontaktkopf 20 aufweisender Stab 19 in einem Festsitz fest eingesetzt ist, oder der Stab 19 kann mit dem Rohr 14 bspw. auch durch Schweissen oder Löten verbunden sein. 



   Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bildet das dargestellte nadelartige, einstückige, metallische Rohr-Schraubenfeder-Teil 12' allein ein dem Kontaktieren von Prüflingen dienendes Kontaktelement. Dieses Teil 12 min  ist ebenfalls aus einem einzigen geraden, vorzugsweise kreiszylindrischen ursprünglichen Rohr dadurch hergestellt, indem in dieses ursprüngliche Rohr im Abstand sowohl von seinem oberen Ende als auch von seinem unteren Ende in seine Wandung ein schraubenlinienförmig verlaufender, eine Durchbrechung der Wandung bildender Schlitz 16 eingearbeitet ist, bspw. durch Fräsen, durch Schmelzen mittels eines Laserstrahles, durch Schneiden, durch Sägen oder dgl., so dass hierdurch eine Schraubendruckfeder 15 entstanden ist, an deren beiden Stirnenden koaxial die Rohre 14 min , 14 min  min  anschliessen.

  Dieses gerade RohrSchraubenfeder-Teil 12 min  besteht ebenfalls aus einem Material, das gute federelastische Eigenschaften hat, so dass die Schraubendruckfeder 15 gut federelastisch ist. An den Rohren 14 min , 14 min  min  kommt die Federelastizität des Materials im Betrieb nicht zur Wirkung, da das Teil beim Kontaktieren von Prüflingen nur axial belastet wird und überdies das Rohr 14 min  in einer Bohrung einer Führungsplatte 30 mit Gleitlagerspiel geradegeführt ist. Mit dem unteren Rohr 14 min  min  ist dieses Teil 12 min  in eine es haltende Halteplatte 31 fest eingesetzt. 



  Parallel zu dieser Halteplatte 31 ist im Abstsnd oberhalb von ihr die Führungsplatte 30 angeordnet. Diese beiden Platten 30, 31 bestehen aus elektrisch isolierendem Material und sind in nicht dargestellter Weise fest miteinander verbunden und in diese Platten 30, 31 sind eine Vielzahl solcher Rohr-Schraubenfeder-Teile parallel zueinander in geringen Abständen voneinander, gegeneinander elektrisch isoliert eingesetzt. 



  Das obere Rohr 14 min  ist am oberen Ende zu einer Spitze verformt, die den Kontaktkopf 20 min  dieses Kontaktelementes 12 min  bildet, der hier also ein Bereich des einstückigen Rohr-Schraubenfeder-Teiles 12 min  ist. Diese Kontaktelemente, wie 12 min , und die sie tragende Halteplatte 31 und die Führungsplatte 30 sind Teil eines Prüfadapters einer Einrichtung zum Prüfen von elektrischen oder elektronischen Prüflingen. Jedes solches Kontaktelement 12 min  ist an diesem Prüfadapter mit einem elektrischen Anschlussleiter 32 versehen, der an das untere Ende des Rohres 14 min  min  bspw. durch Punktschweissen angeschweisst oder angelötet ist und der zu einem die Prüfung der Prüflinge durchführenden Auswerter oder Testgerät der Prüfeinrichtung führt. 



  Der in Fig. 1 dargestellte Federkontaktstift 10 kann mit seinem Zylinder 11 in eine den Zylinder 11 haltende Platte 34 aus elektrisch isolierendem Material eines Prüfadapters eingesetzt sein und sein Boden an einen elektrischen Kontakt angesetzt oder an ihn ein weiterführender elektrischer Leiter 32 angeschlossen sein. In diese Platte 34 können eine Vielzahl solcher Federkontaktstifte 10 eingesetzt sein. 



  Das Kontaktelement 10 min  nach Fig. 4 unterscheidet sich von dem nach Fig. 3 dadurch, dass das Rohr 14 min  durch die Schraubendruckfeder 15 des Rohr-Schraubenfeder-Teiles 12 min an die Führungsplatte 30 angedrückt ist und in der zugeordneten Bohrung der Führungsplatte 30 ein den Kontaktkopf 20 aufweisender, gesonderter, massiver, gerader metallischer Stab 19 min gleitbar geradegeführt ist, der in das Rohr 14 min  koaxial 10 zu ihm fest eingesetzt ist. 



   Die nadelartigen Kontaktelemente 12 min , 10 min  nach den Fig. 3 und 4 haben unter anderem auch den Vorteil, dass sie nur axial federn und nicht seitlich ausbiegen, so dass sehr geringe Seitenabstände zwischen benachbarten Kontaktelementen und entsprechend dichte Anordnung dieser Kontaktelemente im Prüfadapter möglich ist. Auch benötigen sie keine aussenseitigen elektrischen Isolierungen, wenn die Halteplatte 31 und die Führungsplatte 30 aus elektrisch isolierendem Material bestehen oder wenn die sie aufnehmenden Bohrungen dieser Platten 30, 31 elektrisch isolierende Wandflächen haben. 

Claims (19)

1. Kontaktelement für Prüfadapter von Prüfeinrichtungen, die dem Prüfen von elektrischen oder elektronischen Prüflingen, wie Leiterplatten, Chips, Wafers dienen, welches Kontaktelement elektrisch leitfähig ist, dem Kontaktieren von Prüflingen dient und eine metallische Schraubendruckfeder und einen zu ihr koaxial angeordneten, durch sie axial abgestützten metallischen geraden Stift aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift und die Schraubendruckfeder Abschnitte eines einstückigen geraden Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12, 12 min ) sind, das aus mindestens einem Rohr (14, 14 min , 14 min min ) und mindestens einer zum Rohr koaxialen Schraubendruckfeder (15) besteht.

2.

Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Federkontaktstift (10) ist, der einen Zylinder (11) aufweist, in dem die Schraubendruckfeder (15) und das Rohr des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12) angeordnet und geradegeführt gleitgelagert ist, wobei vorzugsweise das Rohr (14) des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12) aus dem Zylinder (11) des Federkontaktstiftes (10) herausragt.

3. Kontaktelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12,12 min ) ein einziges Rohr (14) und eine einzige Schraubendruckfeder (15) aufweist, oder dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12 min ) aus zwei Rohren (14 min , 14 min min ) und einer zwischen diesen angeordneten Schraubendruckfeder (15) besteht.

4.

Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schraubendruckfeder (15) des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12, 12 min ) im entspannten Zustand denselben Innendurchmesser und denselben Aussendurchmesser wie dessen mindestens eines Rohr (14, 14 min , 14 min min ) aufweist.

5. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Drahtes der Schraubendruckfeder des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ungefähr rechteckförmig, vorzugsweise quadratisch ist.

6. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12) vollständig im Zylinder (11) des Federkontaktstiftes (10) angeordnet ist.

7.

Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12') einem dem Inkontaktkommen mit Prüflingen bildenden Kontaktkopf (20 min ) aufweist, wobei vorzugsweise dieses Rohr-Schraubenfeder-Teil das gesamte Kontaktelement allein bildet und vorzugsweise der freie Endbereich des Rohres (14 min ) des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12 min ) zu einem im wesentlichen geschlossenen Kontaktkopf (20 min ) geformt ist.

8.

Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rohr-Schraubenfeder-Teil ein gesonderter Kontaktkopf (20) oder ein gesonderter Stab (19, 19 min ), der einen Kontaktkopf (20) bildet oder trägt, fest angeordnet ist, welcher Kontaktkopf (20) dem Inkontaktkommen mit Prüflingen dient, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12 min ) zusammen mit dem Stab (19 min ) bzw. dem Kontaktkopf (20) das Kontaktelement bildet, das zur direkten Anordnung an dem Prüfadapter vorgesehen ist.

9.

Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Aussendurchmesser des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12,12 min ) in entspanntem Zustand der Schraubendruckfeder maximal 1,2 mm, vorzugsweise weniger als 0,8 mm, und die Länge des Rohr-Schraubenfeder-Teiles mindestens 20 mm, vorzugsweise mehr als 40 mm, beträgt.

10. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12) im Abstand oberhalb der Schraubendruckfeder (15) eine Abstufung (17) aufweist, derart, dass das Rohr (14) oberhalb von der Schraubendruckfeder (15) im Durchmesser verkleinert ist und dass der Zylinder (11) eine nach innen gebördelten oberen Innenflansch (18) aufweist, an den die Abstufung (17) bei unbelastetem Kontaktkopf (20) durch die vorgespannte Schraubendruckfeder (15) angedrückt ist.

11.

Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12,12') ganz oder im wesentlichen aus Stahl oder rostfreiem Stahl oder Phosphorbronze oder Kupfer-Beryllium oder Nickel-Beryllium besteht und dass es zumindest teilweise mit einer ein- oder mehrschichtigen Oberflächenbeschichtung versehen ist.

12. Kontaktelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung eine Nickelschicht, vorzugsweise eine Hartnickelschicht, ist oder aufweist.

13. Kontaktelement nach Anspruch 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung eine Schicht aus Edelmetall oder einer Edelmetallegierung ist oder aufweist, vorzugsweise diese Schicht aus Gold, Silber, Palladium oder Rhodium besteht.

14.

Verfahren zur Herstellung eines Kontaktelementes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sein Rohr-Schraubenfeder-Teil aus einem durchgehenden Rohr durch Abtragen des zwischen den Windungen der mindestens einen zu bildenden Schraubendruckfeder befindlichen Materials des Rohres hergestellt wird, wobei für die Herstellung des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ein zylindrisches Rohr verwendet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ein Rohr unrunden Querschnittes, vorzugsweise quadratischen Querschnittes, verwendet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein kreiszylindrisches Rohr verwendet wird.

17.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ein ein- oder mehrfach abgestuftes Rohr verwendet wird.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Schraubendruckfeder des Rohr-Schraubenfeder-Teiles durch Einarbeitung eines schraubenlinienförmigen Schlitzes in die Wandung des ursprünglichen Rohres erfolgt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14-18, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen des Materials für die Herstellung der Schraubendruckfeder des Rohr-Schraubenfeder-Teiles durch spanabhebendes Bearbeiten oder durch Schmelzen bzw.

Verdampfen mittels eines Laserstrahles erfolgt und dass zur Herstellung des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ein Rohr verwendet wird, dessen Aussendurchmesser maximal 1,2 mm, vorzugsweise weniger als 0,8 mm und dessen Länge mindestens 20 mm beträgt. 1. Kontaktelement für Prüfadapter von Prüfeinrichtungen, die dem Prüfen von elektrischen oder elektronischen Prüflingen, wie Leiterplatten, Chips, Wafers dienen, welches Kontaktelement elektrisch leitfähig ist, dem Kontaktieren von Prüflingen dient und eine metallische Schraubendruckfeder und einen zu ihr koaxial angeordneten, durch sie axial abgestützten metallischen geraden Stift aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift und die Schraubendruckfeder Abschnitte eines einstückigen geraden Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12, 12 min ) sind, das aus mindestens einem Rohr (14, 14 min , 14 min min ) und mindestens einer zum Rohr koaxialen Schraubendruckfeder (15) besteht. 2.

Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Federkontaktstift (10) ist, der einen Zylinder (11) aufweist, in dem die Schraubendruckfeder (15) und das Rohr des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12) angeordnet und geradegeführt gleitgelagert ist, wobei vorzugsweise das Rohr (14) des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12) aus dem Zylinder (11) des Federkontaktstiftes (10) herausragt. 3. Kontaktelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12,12 min ) ein einziges Rohr (14) und eine einzige Schraubendruckfeder (15) aufweist, oder dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12 min ) aus zwei Rohren (14 min , 14 min min ) und einer zwischen diesen angeordneten Schraubendruckfeder (15) besteht. 4.

Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schraubendruckfeder (15) des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12, 12 min ) im entspannten Zustand denselben Innendurchmesser und denselben Aussendurchmesser wie dessen mindestens eines Rohr (14, 14 min , 14 min min ) aufweist. 5. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Drahtes der Schraubendruckfeder des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ungefähr rechteckförmig, vorzugsweise quadratisch ist. 6. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12) vollständig im Zylinder (11) des Federkontaktstiftes (10) angeordnet ist. 7.

Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12') einem dem Inkontaktkommen mit Prüflingen bildenden Kontaktkopf (20 min ) aufweist, wobei vorzugsweise dieses Rohr-Schraubenfeder-Teil das gesamte Kontaktelement allein bildet und vorzugsweise der freie Endbereich des Rohres (14 min ) des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12 min ) zu einem im wesentlichen geschlossenen Kontaktkopf (20 min ) geformt ist. 8.

Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rohr-Schraubenfeder-Teil ein gesonderter Kontaktkopf (20) oder ein gesonderter Stab (19, 19 min ), der einen Kontaktkopf (20) bildet oder trägt, fest angeordnet ist, welcher Kontaktkopf (20) dem Inkontaktkommen mit Prüflingen dient, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12 min ) zusammen mit dem Stab (19 min ) bzw. dem Kontaktkopf (20) das Kontaktelement bildet, das zur direkten Anordnung an dem Prüfadapter vorgesehen ist. 9.

Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Aussendurchmesser des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12,12 min ) in entspanntem Zustand der Schraubendruckfeder maximal 1,2 mm, vorzugsweise weniger als 0,8 mm, und die Länge des Rohr-Schraubenfeder-Teiles mindestens 20 mm, vorzugsweise mehr als 40 mm, beträgt. 10. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12) im Abstand oberhalb der Schraubendruckfeder (15) eine Abstufung (17) aufweist, derart, dass das Rohr (14) oberhalb von der Schraubendruckfeder (15) im Durchmesser verkleinert ist und dass der Zylinder (11) eine nach innen gebördelten oberen Innenflansch (18) aufweist, an den die Abstufung (17) bei unbelastetem Kontaktkopf (20) durch die vorgespannte Schraubendruckfeder (15) angedrückt ist. 11.

Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12,12') ganz oder im wesentlichen aus Stahl oder rostfreiem Stahl oder Phosphorbronze oder Kupfer-Beryllium oder Nickel-Beryllium besteht und dass es zumindest teilweise mit einer ein- oder mehrschichtigen Oberflächenbeschichtung versehen ist. 12. Kontaktelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung eine Nickelschicht, vorzugsweise eine Hartnickelschicht, ist oder aufweist. 13. Kontaktelement nach Anspruch 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung eine Schicht aus Edelmetall oder einer Edelmetallegierung ist oder aufweist, vorzugsweise diese Schicht aus Gold, Silber, Palladium oder Rhodium besteht. 14.

Verfahren zur Herstellung eines Kontaktelementes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sein Rohr-Schraubenfeder-Teil aus einem durchgehenden Rohr durch Abtragen des zwischen den Windungen der mindestens einen zu bildenden Schraubendruckfeder befindlichen Materials des Rohres hergestellt wird, wobei für die Herstellung des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ein zylindrisches Rohr verwendet wird. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ein Rohr unrunden Querschnittes, vorzugsweise quadratischen Querschnittes, verwendet wird. 16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein kreiszylindrisches Rohr verwendet wird. 17.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ein ein- oder mehrfach abgestuftes Rohr verwendet wird. 18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Schraubendruckfeder des Rohr-Schraubenfeder-Teiles durch Einarbeitung eines schraubenlinienförmigen Schlitzes in die Wandung des ursprünglichen Rohres erfolgt. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14-18, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen des Materials für die Herstellung der Schraubendruckfeder des Rohr-Schraubenfeder-Teiles durch spanabhebendes Bearbeiten oder durch Schmelzen bzw.

Verdampfen mittels eines Laserstrahles erfolgt und dass zur Herstellung des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ein Rohr verwendet wird, dessen Aussendurchmesser maximal 1,2 mm, vorzugsweise weniger als 0,8 mm und dessen Länge mindestens 20 mm beträgt.