DE102005029105A1 - Kontaktiervorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kontaktiervorrichtung zum elektrischen Verbinden eines Prüflings mit einer elektrischen Prüfeinrichtung, mit mehreren, mindestens einem Halteelement zugeordneten elektrischen Prüfkontakten zur Kontaktierung des Prüflings und mit einer Umsetzeinrichtung zur Vergrößerung des Abstandes benachbarter Kontaktwege, wobei die Umsetzeinrichtung Kontaktelemente zur Berührungskontaktierung der Prüfkontakte aufweist. Es ist vorgesehen, dass die Kontaktelemente aus Edelmetall, aus einer Edelmetalllegierung oder aus elektrisich leitfähigem Kunststoff bestehen.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Kontaktiervorrichtung zum elektrischen Verbinden eines Prüflings mit einer elektrischen Prüfeinrichtung, mit mehreren, mindestens einem Haltelement zugeordneten elektrischen Prüfkontakten zur Kontaktierung des Prüflings und mit einer Umsetzeinrichtung zur Vergrößerung des Abstandes benachbarter Kontaktwege, wobei die Umsetzeinrichtung Kontaktelemente zur Berührungskontaktierung der Prüfkontakte aufweist.
- Eine bekannte Kontaktiervorrichtung der eingangs genannten Art weist einen Prüfkopf auf, der mehrere, im Abstand zueinander angeordnete Halteelemente aufweist, die als Führungsplatten ausgebildet sind und Führungsbohrungen aufweisen, in denen als Knickdrähte ausgebildete Prüfkontakte längsverschieblich einliegen. Die Prüfkontakte stehen mit einer Umsetzeinrichtung in Berührungskontakt, wobei die Umsetzeinrichtung dazu dient, den sehr engen, durch den Kontaktabstand des Prüflings vorgegebenen Kontaktabstand der Prüfkontakte zu vergrößern, so dass benachbarte Kontaktwege einen größeren Abstand voneinander besitzen. Hierzu sind die dem Prüfkopf abgewandten Enden der Kontaktelemente der Umsetzeinrichtung mit einer Leiterplatte verbunden, wobei die Leiterplatte mit einer elektrischen Prüfeinrichtung in Verbindung steht, mit der eine elektrische Prüfung des mit den Prüfkontakten des Prüfkopfs kontaktierten Prüfling vorgenommen wird. Auf diese Art und Weise lassen sich beispielsweise in der Computertechnik einzusetzende Wafer prüfen. Da die Kontaktierung der Prüfkontakte des Prüfkopfes mit den Kontaktelementen der Umsetzeinrichtung durch Aneinanderdrücken erfolgt, liegt eine einwandfreie Kontaktierung nur dann vor, wenn Oxydschichten und Verunreinigungen vermieden werden. Demgemäss werden bei der Umsetzeinrichtung als Kontaktelemente Kupferdrähte eingesetzt, die an ihren Kontaktstellen vergoldet sind. Trotz der Vergoldung kann es durch Umwelteinflüsse oder Wartungsmaßnahmen zu einer nicht optimalen Kontaktierung kommen.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktiervorrichtung der eingangs benannten Art zu schaffen, bei der stets eine gute Kontaktierung zwischen den Prüfkontakten und den Kontaktelementen der Umsetzeinrichtung gegeben ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kontaktelemente aus Edelmetall oder aus einer Edelmetalllegierung oder aus elektrisch leitfähigem Kunststoff bestehen. Das gewählte Edelmetall, die gewählte Edelmetalllegierung beziehungsweise der gewählte elektrisch leitfähige Kunststoff wird derart gewählt, dass insbesondere auch bei hohen Temperaturen und/oder hoher Luftfeuchtigkeit die Bildung von Oxydschichten vermieden wird. Gegenüber einer Vergoldung führt der erfindungsgemäße Einsatz von massivem Edelmetall oder einer massiven Edelmetalllegierung oder einem massiven elektrisch leitfähigem Kunststoff dazu, dass mit einer Beschichtung zusammenhängende Probleme, wie sie beispielsweise bei einer Goldbeschichtung dann auftreten, wenn diese abrasiv gereinigt wird, um die Kontaktierung zu verbessern, nicht auftreten können. Vielmehr ist aufgrund der massiven Edelmetall- oder Edelmetalllegierungs- oder Kunststoff Ausbildung auch bei einer Reinigung eine stets gleichbleibende, gute elektrische Kontaktierung gegeben. Bei hohen Temperaturen und/oder hoher Luftfeuchtigkeit sind aufgrund des erfindungsgemäß eingesetzten Materials stets niederohmige Berührungskontakte möglich. Das ausgewählte Edel metall und/oder die ausgewählte Edelmetalllegierung und/oder der gewählte Kunststoff kann an die unterschiedlichen Temperaturbereiche des jeweiligen Einsatzortes durch entsprechende Materialauswahl angepasst werden. Insbesondere ist es auch möglich, dass die Prüfkontakte des Prüfkopfes ebenfalls aus massivem Edelmetall oder einer Edelmetalllegierung oder massivem elektrisch leitfähigem Kunststoff bestehen, dass also auch hier keine Beschichtungsprozesse durchgeführt werden. Insbesondere können die Kontaktelemente und die Prüfkontakte aus denselben Materialen bestehen, so dass aufeinander angepasste Verhältnisse vorliegen.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Edelmetall Silber oder Gold ist. Silber oder Gold verfügt über ausgezeichnete elektrische Werte.
- Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Edelmetalllegierung Silber und/oder Gold aufweist.
- Die Kontaktelemente können insbesondere als Kontaktdrähte ausgebildet sein, die massiv aus Edelmetall oder massiv aus einer Edelmetalllegierung oder massiv aus elektrisch leitfähigem Kunststoff bestehen.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kontaktdrähte in Durchbrüchen der Umsetzeinrichtung mit ihren Enden einliegen oder diese Durchbrüche durchgreifen. Eine derartige Umsetzeinrichtung wird üblicherweise auch als „Interface" oder „Connector" bezeichnet. Die Umsetzeinrichtung weist demgemäss ein Halteglied auf, dass von dem erwähnten Durchbrüchen durchsetzt ist, wobei das Kontaktmuster der Durchbrüche dem Kontaktmuster der Prüfkontakte des Prüfkopfs entspricht. In den Durchbrüchen sind die Kontaktelemente derart angeordnet, dass sie mit Kontaktflächen den als Prüfstifte oder Knickdrähte ausgebildeten Prüfkontakten gegenüberliegen. Um die Kontaktelemente am Halteglied zu befestigen, sind die Kontaktelemente, insbesondere Kontaktdrähte, durch Vergießen in den Durchbrüchen befestigt. Sofern die Kontaktelemente als Kontaktdrähte ausgebildet sind, ist es möglich, dass sie aus der dem Prüfkopf abgewandten Seite der Umsetzeinrichtung herausschauen und mit einer Anschlusseinrichtung verbunden sind, die insbesondere als Leiterplatte (PCB) ausgebildet sein kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass die entsprechenden Enden der Kontaktdrähte mit Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch verbunden sind. Die Anschlusseinrichtung steht mit der elektrischen Prüfeinrichtung in Verbindung oder ist ein Teil der elektrischen Prüfeinrichtung.
- Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels, das eine Seitenansicht einer Kontaktiervorrichtung zeigt.
- Die Figur zeigt eine Kontaktiervorrichtung
1 , mit der beispielsweise ein als Wafer2 ausgebildeter Prüfling3 zur Prüfung kontaktiert wird. Die Kontaktiervorrichtung1 steht hierzu mit einer nicht dargestellten elektrischen Prüfeinrichtung in Verbindung, die über eine Vielzahl von Kontaktwegen die einwandfreie Funktion des Prüflings prüft und bei Funktionsfehlern den Prüfling als defekt meldet. - Die Kontaktiervorrichtung
1 weist einen Prüfkopf4 auf, der mehrere, beispielsweise3 parallel zueinander mit Abstand liegende Halteelemente5 aufweist, die als Führungsplatten6 ,7 und8 ausgebildet sind. Die Führungsplatten6 ,7 ,8 verlaufen parallel zueinander. Sie sind von Führungsbohrungen9 ,10 und11 durchsetzt, die miteinan der fluchten oder auch leicht versetzt zueinander liegen können. In den Führungsbohrungen9 bis11 sind Prüfkontakte12 angeordnet, vorzugsweise eingesteckt, so dass sie axial verschieblich gelagert sind. Bei nichtfluchtenden Führungsbohrungen9 bis11 , beispielsweise bei einer Fluchtung der Führungsbohrungen9 und11 und einer hierzu nicht vorliegenden Fluchtung der Führungsbohrungen10 , werden die insbesondere als Knickdrähte13 ausgebildeten Prüfkontakte12 leicht seitlich ausgelenkt, so dass sie einerseits nicht aus dem Prüfkopf4 herausfallen können und andererseits eine Vorzugsrichtung beim Ausknicken erhalten, wenn sie zur Kontaktierung des Prüflings3 axial belastet werden. - Die dem Prüfling
3 zugewandten Enden14 der Prüfkontakte12 stehen Prüflingskontakten15 gegenüber, wobei sich der Prüfling3 auf einer Unterlage16 befindet, insbesondere abstützt. - Den gegenüberliegenden Enden
17 der Prüfkontakte12 liegt eine Umsetzeinrichtung18 gegenüber, die ein Halteglied19 in Form einer Halteplatte20 aufweist. Die Halteplatte20 wird von Durchbrüchen21 durchsetzt, die fluchtend zu den Führungsbohrungen9 der Führungsplatte6 angeordnet sind. In den Durchbrüchen21 befinden sich Kontaktelemente22 , die als Kontaktdrähte23 ausgebildet sind. Zur Befestigung der Kontaktdrähte23 in den Druchbrüchen21 sind diese durch Vergießen mittels einer ausgehärteten Vergussmasse24 axial und unverschiebbar gehalten. Die Kontaktdrähte23 führen bogenförmig (180° Bögen) zur einer Anschlusseinrichtung25 , die als Leiterplatte26 ausgebildet ist. Die Enden27 der Kontaktdrähte23 sind mit Leiterbahnen28 der Leiterplatte26 verlötet. - Die Kontaktelemente
22 , die bevorzugt als Kontaktdrähte23 ausgebildet sind, bestehen aus Edelmetall. Bevorzugt wird als Edelmetall Silber verwendet, so dass massive Silberelemente bzw. Silberdrähte vorliegen. Nach einer alternativen Lösung ist vorgesehen, dass als Material für die Kontaktelemente22 , insbesondere Kontaktdrähte23 , eine Edelmetalllegierung verwendet wird, die vorzugsweise Silber und/oder Gold aufweist. Als weitere Edelmetalle oder Bestandteile einer Edelmetalllegierung kommt zusätzlich oder alternativ Platin zum Einsatz. Nach einer weiteren alternativen Lösung ist vorgesehen, dass als Material für die Kontaktelemente22 , insbesondere Kontaktdrähte23 , elektrisch leitfähiger Kunststoff zum Einsatz gelangt. - Für eine Prüfung des Prüflings
3 werden Kontaktiervorrichtung1 und Prüfling3 aufeinander zu bewegt, so dass die Enden14 der Knickdrähte13 auf die Prüflingskontakte15 aufsetzen. Ferner treten die Enden17 der Prüfkontakte12 , insbesondere Knickdrähte13 , und die entsprechend gegenüberliegenden Enden29 der massiv aus Edelmetall oder alternativ massiv aus einer Edelmetalllegierung oder alternativ massiv aus elektrisch leitfähigem Kunststoff bestehenden Kontaktelemente22 , insbesondere Kontaktdrähte23 , gegeneinander, so dass auch hier Berührungskontakte gebildet werden. Auf diese Art und Weise wird der Prüfling3 über die Prüfkontakte12 des Prüfkopfs4 mit den Kontaktelementen22 der Umsetzeinrichtung18 verbunden, wobei die mit den Kontaktelementen22 verbundenen Leiterbahnen28 der Umsetzeinrichtung18 zu einer nicht dargestellten Prüfeinrichtung führen, die über die einzelnen Stromwege den Prüfling3 elektrisch auf Funktion prüft.
Claims (7)
- Kontaktiervorrichtung zum elektrischen Verbinden eines Prüflings mit einer elektrischen Prüfeinrichtung, mit mehreren, mindestens einem Halteelement zugeordneten elektrischen Prüfkontakten zur Kontaktierung des Prüflings und mit einer Umsetzeinrichtung zur Vergrößerung des Abstandes benachbarter Kontaktwege, wobei die Umsetzeinrichtung Kontaktelemente zur Berührungskontaktierung der Prüfkontakte aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (
22 ) aus Edelmetall oder aus einer Edelmetalllegierung oder aus elektrisch leitfähigem Kunststoff bestehen. - Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Edelmetall Silber oder Gold ist.
- Kontaktiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelmetalllegierung Silber und/oder Gold aufweist.
- Kontaktiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (
22 ) Kontaktdrähte (23 ) sind. - Kontaktiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktdrähte (
23 ) Durchbrüche (21 ) der Umsetzeinrichtung (18 ) durchgreifen oder in ihnen einliegen. - Kontaktiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktdrähte (
23 ) an der Umsetzeinrichtung (18 ) durch Vergießen befestigt sind. - Kontaktiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Prüfkontakten (
12 ) abgewandten Enden der Kontaktelemente (22 ), insbesondere der Kontaktdrähte (23 ), mit Leiterbahnen (28 ) einer Leiterplatte (PCB) (26 ) elektrisch verbunden sind.
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