DE102006037904B4

DE102006037904B4 - Kontaktierungseinheit für elektronische Bauelemente

Info

Publication number: DE102006037904B4
Application number: DE200610037904
Authority: DE
Inventors: Dietmar Grüdl
Original assignee: ICTEST GmbH
Current assignee: ICTEST GmbH
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2026-08-12
Also published as: DE102006037904A1

Abstract

Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) zur Kontaktierung von Anschlusskontakten (18) elektronischer Bauelemente (12) mit einer Anzahl von Kontaktfederpaaren mit jeweils einer ersten und einer zweiten Kontaktfeder (14, 114, 16, 116), die je einen Kontaktbereich (20, 22, 120, 122) aufweisen und die so federnd ausgebildet und/oder gelagert sind, dass in einer Testposition des Bauelements (12) relativ zur Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) die Kontaktbereiche (20, 22, 120, 122) der Kontaktfedern (14, 114, 16, 116) eines Kontaktfederpaares jeweils gegen einen der Anschlusskontakte (18) gedrückt werden, gekennzeichnet durch zumindest ein verstellbares Anschlagelement (24, 124), welches einen Federweg (B) zumindest einer der Kontaktfedern (14, 114, 16, 116) zumindest eines der Kontaktfederpaare begrenzt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktierungseinheit zur Kontaktierung von Anschlusskontakten elektronischer Bauelemente mit einer Anzahl von Kontaktfederpaaren mit jeweils einer ersten und einer zweiten Kontaktfeder, die je einen Kontaktbereich aufweisen und die so federnd ausgebildet und/oder gelagert sind, dass in einer Testposition des Bauelements relativ zur Kontaktierungseinheit die Kontaktbereiche der Kontaktfedern eines Kontaktfederpaares jeweils gegen einen der Anschlusskontakte des elektronischen Bauelements gedrückt werden. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Testvorrichtung zum Testen von elektronischen Bauelementen sowie ein Verfahren zur Kontaktierung von Anschlusskontakten elektronischer Bauelemente. Elektronische Bauelemente können z. B. integrierte Schaltkreise (IC's – Integrated Circuits) sein. Im Folgenden wird, ohne den Schutzbereich der Erfindung damit einzuschränken, neben der Bezeichnung „elektronische Bauelemente" auch die Bezeichnung „IC's" verwendet.
Kontaktierungseinheiten der eingangs genannten Art sind als so genannte „Zwei-Draht-Kelvin-Kontaktierungssysteme" für die Qualitätsprüfung und zum Testen von IC's bekannt. Sie sind beispielsweise in der EP 1 518 127 B1 beschrieben. Aus der US 2005/0227512 A1 ist weiterhin ein Zwei-Draht-Kelvin-Kontaktierungssystem bekannt, bei dem Kontaktelemente in ihrem den Kontaktbereichen entgegengesetzten Bereich durch einen Elastomerblock gefedert werden.
Bei IC's handelt es sich um relativ kleine Bauelemente mit in der Regel sehr vielen Kontaktanschlüssen, die oft auch als „Beinchen" bezeichnet werden. Diese sind üblicherweise seitlich an zwei sich gegenüberliegenden oder an allen Seiten des IC's angeordnet. Die Form der Anschlusskontakte kann bei unterschiedlichen IC's variieren. Zum Beispiel können die IC's, deren Anschlusskontakte in eine Fassung oder in Löcher einer Leiterplatte eingesteckt werden, einfach um 90 Grad zur Ebene des IC-Gehäuses abgewinkelte Anschlusskontakte aufweisen. Demgegenüber erstrecken sich die Anschlusskontakte von IC's, die als SMD (Surface Mounted Device)-Bauteil flach auf die Oberfläche einer Leiterplatte gelötet werden, meist in oder parallel zur IC-Gehäuseebene. Ungeachtet der unterschiedlichen Formen muss jeder einzelne Anschlusskontakt jedes zu testenden IC's bei der Testung von zwei Kontaktfedern mit einer bestimmten Kontaktkraft kontaktiert werden, damit der für die Testung erforderliche Strom fließen kann. Um die bei der End- bzw. Qualitätskontrolle der IC's geforderte hohe Genauigkeit der Testung zu gewährleisten, wird vor der Testung an jedem Anschlusskontakt in einer Schleife über die beiden Kontaktfedern der Kelvin-Kontaktierung der Übergangswiderstand der Kontaktierung zu den Kontaktfedern eines Kontaktfederpaares bestimmt und später zur Korrektur der Messergebnisse verwendet.
Infolge der unterschiedlichen Anschlusskontaktformen wird jede der beiden Kontaktfedern eines Kontaktfederpaares beim Testen eines IC's unterschiedlich weit niedergedrückt und somit auch unterschiedlich stark belastet. Das führt dazu, dass, insbesondere aufgrund der sehr hohen Stückzahlen der zu prüfenden Bauelemente pro Charge, die stärker beanspruchte Kontaktfeder des Kontaktfederpaares früher ermüdet als die andere Kontaktfeder, gegebenenfalls bricht und vorzeitig ausgetauscht werden muss.
Normalerweise müssen die Kontaktfedern erst ausgetauscht werden, wenn der Kontaktbereich der Kontaktfedern, der vorzugsweise in Form einer Kontaktspitze ausgebildet ist, seine Verschleißgrenze erreicht hat. Das ist nach circa zwei bis drei Millionen Testzyklen der Fall. Die Lebensdauer der Kontaktfedern bezogen auf die Dauerbelastung infolge der Lastwechsel beim Aufsetzen und Abnehmen der IC's beträgt bei normalem Hubweg ca. 10⁸ Testzyklen und ist damit höher als die Lebensdauer der Kontaktspitzen. Werden die Kontaktfedern jedoch über einen bestimmten Hubweg hinaus auf Dauer beansprucht, wie es bei der Testung einer Charge von mehreren Hunderttausend oder Millionen IC's leicht der Fall sein kann, sinkt die Lebensdauer der Kontaktfedern infolge der Dauerschwingbelastung unter die durch den Kontaktspitzenverschleiß vorgegebene Lebensdauer. Die Gefahr, dass Kontaktfedern noch vor dem eigentlich geplanten routinemäßigen Austausch ausgetauscht werden müssen, steigt dadurch erheblich an. Das bedeutet zusätzlichen Wartungsaufwand und damit kürzere Wartungsintervalle. Die damit verbundenen zusätzlichen Stillstandzeiten der Kontaktierungseinheit sowie der Mehrverbrauch an Kontaktfedern stellen gerade unter Kostengesichtspunkten einen erheblichen Nachteil dar.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Kontaktierungseinheit der eingangs genannten Art anzugeben, die unabhängig von der Größe und der Form der elektronischen Bauelemente und ihrer Anschlusskontakte eine gleich bleibende hohe Testqualität bei verringertem Verschleiß der Kontaktfedern gewährleistet und so insgesamt eine höhere Standzeit aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kontaktierungseinheit gemäß Anspruch 1, eine Testvorrichtung nach Anspruch 14 und ein Verfahren zur Kontaktierung elektronischer Bauelemente gemäß Anspruch 15.
Bei der eingangs genannten Kontaktierungseinheit ist erfindungsgemäß zumindest ein verstellbares Anschlagelement vorgesehen, welches einen Federweg zumindest einer der Kontaktfedern zumindest eines der Kontaktfederpaare begrenzt.
Durch die Begrenzung des Federweges ist es im Gegensatz zum Stand der Technik möglich, den frei beweglichen Hub der betreffenden Kontaktfedern vor der Testung einer gesamten Charge von elektronischen Bauelementen einzustellen. Der frei bewegliche Hub wird dabei an die Geometrie der Anschlusskontakte angepasst eingeschränkt. Die Kontaktfeder wird dabei aus ihrer Ruhelage verschoben. Dadurch erhöht sich zwar auch die Vorspannung der Kontaktfeder, die Erhöhung der Vorspannung führt jedoch im Gegensatz zu der Erhöhung der Belastung der Kontaktfeder aufgrund eines längeren Hubweges nicht zu einer Verkürzung der Standzeit unter die durch den Kontaktbereichverschleiß vorgegebene Standzeit der Kontaktfeder.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Kontaktierung von Anschlusskontakten elektronischer Bauelemente mit einer Kontaktierungseinheit, die eine Anzahl Kontaktfederpaare mit jeweils einer ersten und einer zweiten Kontaktfeder aufweist, bei dem das elektronische Bauelement relativ zur Kontaktierungseinheit zum Testen in eine Testposition bewegt wird, in der jeweils ein Anschlusskontakt auf federnd ausgebildete und/oder gelagerte Kontaktbereiche der Kontaktfedern eines Kontaktfederpaares gedrückt wird, wobei die Kontaktbereiche aus einer Ausgangslage bzw. Ruhelage in eine Testlage verschoben werden. Der maximale Hub des Federwegs der Kontaktfedern wird dabei zuvor in einem Einricht- bzw. Justageprozess der Kontaktierungseinheit so eingestellt, dass die Ausgangslage der Kontaktbereiche der Kontaktfedern eines Kontaktfederpaares an die Geometrie der Anschlusskontakte angepasst ist, wobei die Vorspannung mindestens einer Kontaktfeder erhöht wird. Damit kann sichergestellt werden, dass die Kontaktbereiche mit den Anschlusskontakten im Wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt in Kontakt treten. Dadurch ist ebenfalls sichergestellt, dass der Federhub bzw. der je Testzyklus zurückgelegte Federweg der einzelnen Kontaktfeder bei jedem Testzyklus für jede der Kontaktfedern im Wesentlichen gleich lang ist. Damit wird vermieden, dass bestimmte Kontaktfedern zu stark belastet werden. Das hat den Vorteil, dass bei allen Kontaktfedern nahezu die gleichen relativ geringen Verschleißerscheinungen pro Zeiteinheit auftreten. Das Ausfallrisiko einer einzelnen Kontaktfeder gegen über den anderen Kontaktfedern wird damit minimiert und gleichzeitig die Standzeit der gesamten Kontaktierungseinheit wie bereits oben erläutert erhöht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der weiteren Beschreibung angegeben.
In der Regel sind die Anschlusskontakte eines elektronischen Bauteils einer Fertigungscharge alle gleichartig geformt. Es ist deshalb sinnvoll, für unterschiedliche Anschlusskontaktformen unterschiedlicher Chargen eine gemeinsame Einstellung mehrerer Kontaktfedern vorzunehmen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann daher einer Gruppe von Kontaktfedern, vorzugsweise allen ersten Kontaktfedern, ein gemeinsames Anschlagelement zur gleichzeitigen Begrenzung deren Federwege zugeordnet werden. Wenn z. B. alle Anschlusskontakte der elektronischen Bauelemente einer kompletten Charge fertigungsbedingt eine veränderte Form bzw. Lage gegenüber einer anderen Charge aufweisen, kann durch entsprechende Einstellung der Federwege einer Gruppe von Kontaktfedern vor der Testung der Charge sichergestellt werden, dass deren Hubweg bei der Testung jedes einzelnen Bauelements minimiert wird und die für die geforderte Standzeit zulässige Belastung der Federn nicht überschritten wird.
Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Form bzw. Lage eines einzelnen oder mehrerer einzelner Anschlusskontakte gegenüber der Form bzw. Lage der übrigen Kontaktfedern bei einer gesamten Charge abweicht. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann daher zumindest einer Kontaktfeder, vorzugsweise jeweils jeder einzelnen Kontaktfeder, ein eigenes Anschlagelement zur individuellen Federwegbegrenzung unabhängig von den übrigen Kontaktfedern zugeordnet werden. Das hat den Vorteil, dass auch einzelne Kontaktfederpaare an fertigungsbedingte Abweichungen einzelner Anschlusskontakte angepasst werden können. Durch die separate Einstellbarkeit des maximalen Hubweges einzelner Kontaktfedern ist es somit möglich, mit einer erfindungsgemäß aufgebauten Kontaktierungseinheit auch Chargen von elektronischen Bauelementen zu testen, bei denen nur ein einzelner Anschlusskontakt zum Beispiel wegen eines Fertigungsfehlers in der Lage oder Form von den übrigen Anschlusskontakten abweicht. Könnte diese Charge nicht getestet werden, wäre sie vollständig unbrauchbar, obwohl sie bis auf etwas verformte Anschlusskontakte, die für den späteren Einsatz unerheblich sind, vollkommen in Ordnung ist. Bei den oft sehr hohen Stückzahlen einer Charge und zum Teil relativ hohen Kosten der Bauelemente wäre dies ein großer finanzieller Verlust.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Kontaktfedern, deren Federweg begrenzbar ist, eine Anlaufkontur auf, die mit dem Anschlagelement so zusammenwirkt, dass die Begrenzung des Federwegs durch eine im Wesentlichen quer zum Federweg verlaufende Verstellbewegung des Anschlagelements bewirkt wird. Die Verstellbewegung des An schlagelements erfolgt dabei vorzugsweise in einer Ebene, die zur Ebene des Federwegs vorzugsweise im Winkel von 90 Grad angeordnet ist. Der Winkel kann je nach Anordnung des Anschlagelements relativ zu den Kontaktfedern variieren.
Die Form der Anlaufkontur ist grundsätzlich frei gestaltbar. Im einfachsten Fall kann sie die Form einer schiefen Ebene aufweisen. Die schiefe Ebene ist vorzugsweise in einem spitzen Winkel zur Richtung der Verstellbewegung des Anschlagelements angeordnet. Vorzugsweise liegt der Winkel zwischen der Richtung der Verstellbewegung und der schiefen Ebene in einem Bereich von 10 bis 60 Grad, besonders bevorzugt in einem Bereich von 30 bis 40 Grad, insbesondere bei 35 Grad. Die Anlaufkontur kann auch gekrümmt oder gewölbt sein.
Das Anschlagelement weist vorteilhaft eine entsprechende Anschlagkontur auf, die mit der Anlaufkontur der Kontaktfedern zusammenwirkt. Die Form der Anschlagkontur ist dabei genauso wie die Form der Anlaufkontur grundsätzlich frei gestaltbar. Auch die Anschlagkontur kann im einfachsten Fall eine schiefe Ebene sein. Das Zusammenwirken mit der Anlaufkontur kann dabei – je nachdem, welche Form für Anlaufkontur und Anschlagkontur zur Anwendung kommt – flächig, linear oder punktförmig sein. Bevorzugt ist ein linienförmiger Kontakt zwischen Anschlagkontur und Anlaufkontur. Damit ist sowohl ein ausreichend hohes Maß an Verstellgenauigkeit gewährleistet, als auch die Reibung bei der Verstellung gering. Die geringe Reibung erleichtert den Verstellvorgang und ermöglicht die hohe Präzision bei der Verstellung, da auch geringste Längenverschiebungen des Anschlagelements noch vollzogen werden können.
Die Form der Anlaufkontur und/oder der Anschlagkontur definieren somit vorteilhafterweise ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis zwischen der Länge der Verstellbewegung des Anschlagelements und der Länge der Begrenzung des Federweges der Kontaktfedern. Vorzugsweise sind Anlaufkontur und/oder Anschlagkontur so gewählt, dass das Übersetzungsverhältnis mindestens 1:1, besonders bevorzugt mindestens 10:1 beträgt. Das hat den Vorteil, dass geringste Veränderungen im Hub bzw. Federweg der Kontaktfedern, die überwiegend im Zehntelmillimeterbereich liegen, genau eingestellt werden können, indem das Anschlagelement im Millimeterbereich verschoben wird. Beispielsweise würde bei einem Übersetzungsverhältnis von 10:1 eine Lageverschiebung des Anschlagelements um drei Millimeter eine Höhenverstellung bzw. Federwegbegrenzung der Kontaktfedern von 0,3 Millimeter bewirken.
Die Präzision bei der Einstellung des Kontaktfederhubes kann dadurch an unterschiedliche Genauigkeitsanforderungen angepasst werden.
Grundsätzlich kann das Anschlagelement manuell per Hand verstellt werden. Mit Hilfe des Übersetzungsverhältnisses und weiterer Hilfsmittel, wie beispielsweise Abstandshalter in Form von Parallelstücken und Fühlerlehren sowie optischer Messmittel, kann dann die präzise Einstellung der Lage der Kontaktbereiche der Kontaktfedern vorgenommen werden. Da bei einer solchen manuellen Einstellbarkeit die Gefahr von Ungenauigkeiten etwas größer ist kann nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Anschlagelement mit einer Einstellschraube zur Verstellung des Anschlagelements gekoppelt sein. Das kann z. B. eine Mikrometerschraube sein, mit der auch geringste Vorschübe, also Verstellbewegungen des Anschlagelements, bewirkt werden können. Dabei kann die Einstellschraube in einem in der Kontaktierungseinheit angeordneten Innengewinde geführt sein. Selbstverständlich können auch mehrere Einstellschrauben zur Anwendung kommen. Das kann beispielsweise dann von Vorteil sein, wenn das Anschlagelement in mehreren Richtungen verstellbar ist. Eine Prüfung der richtigen Einstellung kann zum Beispiel auch optisch erfolgen, indem ein Bauelement in eine definierte Testposition relativ zur Kontaktierungseinheit gebracht wird und dann die Abdrücke der Kontaktbereiche (meist Kontaktspitzen) der Kontaktfedern in den Anschlusskontakten des Bauelements hinterher visuell zum Beispiel mit einer Lupe oder einem Mikroskop kontrolliert werden. Anstelle eines Bauelements können auch Testplättchen verwendet werden, deren Form und Materialeigenschaften denen der Anschlusskontakte entsprechen. Je stärker die Einprägung der Kontakte in den Anschlusskontakten bzw. Testplättchen ist, desto kleiner ist die Stromdichte. Die Kontaktfläche ist dann größer, führt zu einer besseren Wärmeabfuhr bei gleichzeitig geringerem elektrischen Widerstand. Das bedeutet, dass ein tieferer Eindruck bzw. Abdruck immer dann besser ist, wenn beim Testen der Bauelemente größere Ströme fließen. Wenn bei einem Test nicht so hohe Ströme fließen, aber ein hoher Testdurchsatz an Bauelementen gefordert wird, ist es besser, die Kontaktbereiche nicht so stark in die Anschlusskontakte einzudrücken.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Kontaktierungseinheit einen Kontaktblock mit einer Basis und mit schichtweise auf der Basis angeordneten Klemmplatten auf, wobei ein Satz voneinander beabstandeter erster Kontaktfedern zwischen der Basis und einer ersten Klemmplatte und ein Satz voneinander beabstandeter zweiter Kontaktfedern zwischen der ersten und einer zweiten Klemmplatte angeordnet sind. Dabei ist zwischen dem Satz erster Kontaktfedern und der Basis zum Beispiel in einer Ausnehmung in der Basis das Anschlagelement angeordnet, das zur Begrenzung des Federweges der Kontaktfedern in einem Justagezustand zumindest in eine Richtung verschiebbar gelagert ist. Die Kontaktfedern sind dabei so ausgebildet und der Satz der zweiten Kontaktfedern ist relativ zu dem Satz der ersten Kontaktfedern so positioniert, dass die Kontaktbereiche der ersten und zweiten Kontaktfedern in einem kurzen Abstand nebeneinander angeordnet sind. Die Kontaktfedern und das Anschlagelement sind, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, bei einem späteren Testeinsatz durch die Klemmplatten fixiert.
Die Basis kann in Form eines Grundelements ausgestaltet sein, das zwischen zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden eine Ausnehmung aufweist, die zur Aufnahme eines oder mehrerer Anschlagelemente sowie der ersten Kontaktfedern geeignet ist. Das Anschlagelement liegt dabei auf einer Auflagefläche der Basis verschiebbar auf. Auf dem Anschlagelement aufliegend sind beabstandet voneinander die ersten Kontaktfedern angeordnet. Zur Definierung eines konstanten Abstandes können zum Beispiel in das Anschlagelement Nuten eingefräst sein, in die die ersten Kontaktfedern lamellenartig nebeneinander eingesetzt sind. Der Abstand der Nuten zueinander entspricht dabei vorzugsweise dem Abstand der Anschlusskontakte des zu testenden elektronischen Bauelements. Die Fixierung der ersten Kontaktfedern samt dem Anschlagelement erfolgt mittels der ersten Klemmplatte, die auf die Kontaktfedern aufgelegt wird. Diese weist dazu zum Beispiel ebenfalls eine Anzahl von Nuten auf, die in Form und Lage denen des Anschlagelements entsprechen. Auf der von der Basis wegweisenden Seite der ersten Klemmplatte ist der Satz zweiter Kontaktfedern angeordnet, der in entsprechende Nuten der zweiten Klemmplatte eingesetzt ist. Die erste Klemmplatte kann hierzu auch beidseits Nuten aufweisen. Die zweiten Kontaktfedern sind dann jeweils zum Teil in den Nuten der ersten Klemmplatte und zum Teil in den Nuten der zweiten Klemmplatte geführt.
Die Klemmplatten können mittels einer Anzahl von Schrauben an der Basis befestigt werden. Bei festgezogenen Schrauben sind die Kontaktfedern durch die Klemmplatten geklemmt und in ihrer Lage an einem feststehenden Abschnitt bzw. Teil für den Testeinsatz fixiert. Dieser Zustand wird auch als Testzustand bezeichnet. In diesem Testzustand ist auch das Anschlagelement durch die Klemmplatten in seiner Lage fixiert. Zur Einstellung der Begrenzung des Federweges der Kontaktfedern werden die Schrauben etwas gelöst. Dieser Zustand wird auch als Justagezustand bezeichnet.
Vorzugsweise weisen die Kontaktfedern einen biegebalkenähnlichen Abschnitt auf, der an einem ersten Ende im Kontaktblock zum Beispiel durch die oben genannte Klemmung fixiert ist und der an einem zweiten, freien Ende den Kontaktbereich aufweist. Der biegebalkenähnliche Abschnitt der Kontaktfedern ist dabei im Wesentlichen horizontal und im Wesentlichen parallel zur Verstellebene des Anschlagelements angeordnet. Der biegebalkenähnliche Abschnitt weist vorzugsweise einen elektrischen Anschluss auf, der mit einer Testapparatur verbunden werden kann. Der federnde Teil der Kontaktfeder weist in seinem Querschnitt vorzugsweise eine gegenüber der Höhe geringere Breite auf, die vorzugsweise über die Länge der Kontaktfeder konstant ist. Das ist vorteilhaft, um die Kontaktfedern auf engstem Raum lamellenartig voneinander beabstandet und elektrisch gegeneinander isoliert anordnen zu können.
Am zweiten, freien Ende des biegebalkenähnlichen Abschnitts ist vorzugsweise zumindest bei den ersten Kontaktfedern, deren Federweg mittels des Anschlags verstellbar ist, die Anlaufkontur angeordnet. Das zweite, freie Ende weist einen vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht abgewinkelt zur Längsachse des biegebalkenähnlichen Abschnitts angeordneten Abschnitt auf, der an den biegebalkenähnlichen Abschnitt angeformt bzw. einstückig mit diesem ausgebildet ist. Dieser Abschnitt weist an der im Testeinsatz zum Anschlusskontakt des zu testenden elektronischen Bauteils weisenden Seite nach oben weisend, vorzugsweise in Form einer Kontaktspitze, den Kontaktbereich und an der von dieser Seite abgewandten, nach unten weisenden Seite die Anlaufkontur auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ragt das zweite, freie Ende aus dem Kontaktblock heraus. Die vorzugsweise im Winkel von 90 Grad gegenüber dem biegebalkenähnlichen Abschnitt nach oben abgewinkelten, seitlich aus dem Kontaktblock herausragenden Kontaktbereiche der Kontaktfederpaare ermöglichen eine flache Bauform des Kontaktblocks.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Anlaufkontur vom zweiten, freien Ende aus auf der vom Kontaktbereich abgewandten Seite schräg in Richtung des Kontaktblocks hin zur Basis und steht dabei zumindest teilweise der Anschlagkontur des Anschlagelements gegenüber. Die ersten Kontaktfedern sind dabei im Testzustand wie oben erwähnt nur im Bereich des ersten Endes zwischen dem Anschlagelement und der ersten Klemmplatte fixiert. Die Anschlagkontur und die Anlaufkontur müssen dabei nicht miteinander in Kontakt stehen. Im Justagezustand kann das Anschlagelement in Richtung Anlaufkontur der Kontaktfedern verschoben werden, was dazu führt, dass die Anschlagkontur des Anschlagelements mit der Anlaufkontur der Kontaktfedern in Kontakt tritt und dabei die Kontaktfedern je nach Lage der Anschlagkontur relativ zur Anlaufkontur aus einer Ausgangslage zieht bzw. drückt und so in ihrem Federweg begrenzt. Eine Verschiebung des Anschlagelements bewirkt gleichzeitig eine Veränderung der Auflagestelle des biegebalkenähnlichen Abschnitts. Das führt dazu, dass die Vorspannung der Feder verändert wird. Eine Verstellbewegung des Anschlagelements zur Anlaufkontur hin bewirkt folglich eine stärkere Verstellung aus der Ausgangslage, d. h. eine stärkere Vorspannung der Feder, und eine Verstellbewegung des Anschlagelements von der Anlaufkontur weg bewirkt eine geringere Verstellung aus der Ausgangslage bzw. eine geringere Vorspannung der Feder. Die Verstellbewegungen sowohl des Anschlagelements als auch der Kontaktfedern sind vorzugsweise stufenlos.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der biegebalkenähnliche Abschnitt am ersten Ende einen verstärkten Bereich zur Fixierung und/oder Lagerung der Kontaktfedern auf. Damit steht ausreichend Klemmfläche zwischen den Klemmplatten bzw. zwischen der Klemmplatte und der Basis zur Verfügung, ohne die Bewegung der Feder entlang des Federweges zu beeinträchtigen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Testvorrichtung zum Testen elektronischer Bauelemente mit einer Anzahl von Kontaktierungseinheiten, die auf einer Trägerplatte entsprechend der Anordnung der Anschlusskontakte der zu testenden Bauelemente fixiert ist. Je nachdem, ob die elektronischen Bauelemente zweiseitig, drei- oder vierseitig mit Anschlusskontakten versehen sind, kann die entsprechende Anzahl von Kontaktierungseinheiten gewählt und auf der Trägerplatte mittels geeigneter Mittel zu deren Lagepositionierung fixiert werden. Die Kontaktierungseinheiten können dabei auf der Trägerplatte beispielsweise mit Stiften in ihrer Lage zueinander und mit Schrauben an der Trägerplatte fixiert werden.
Die elektrischen Anschlüsse der Kontaktfedern können zum Beispiel in Form von Kontaktfahnen ausgebildet sein, die vom ersten Ende des biegebalkenähnlichen Abschnitts in dessen Verlängerung, vom zweiten Ende weg, C-förmig in einer Ausnehmung des Kontaktblocks um die Auflagefläche und das Anschlagelement herum geführt sind und innerhalb einer Kontaktfläche zwischen Kontaktblock und Trägerplatte in Form von Anschlussstiften enden. Diese können mit den Anschlüssen der Testapparatur direkt verlötet werden. Die Trägerplatte kann hierzu zum Beispiel eine Leiterplatte (Load Board) sein, die Teil der Testapparatur ist. Die Testapparatur stellt die entsprechenden Ströme und Spannungen zur Testung der elektronischen Bauelemente zur Verfügung und speichert die gemessenen Werte in Form von Daten beispielsweise in einem Messcomputer, die damit zur weiteren Auswertung zur Verfügung stehen. Die Anschlusskontakte der Kontaktfedern können auch in Form eines Steckers einer geeigneten Schnittstelle ausgebildet sein. Dieser Stecker greift dann beim Aufsetzen des Kontaktblocks auf die Trägerplatte in ein zu diesem Stecker passendes Gegenstück auf der Trägerplatte ein, wodurch die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktfedern des Kontaktblocks und denen der Testapparatur hergestellt wird.
Die Erfindung wird im Folgenden noch einmal unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bauteile sind in den verschiedenen Figuren jeweils mit denselben Bezugsziffern versehen. Es zeigen:
1 eine schematische, perspektivische Ansicht auf zwei Kontaktierungseinheiten mit einem zu testenden IC-Bauelement in einer Testposition;
2a eine schematische Seitenansicht einer Kontaktierungseinheit mit einem an die Geometrie eines Anschlusskontaktes des IC-Bauelements angepassten Kontaktfederpaar;
2b eine schematische Seitenansicht der Kontaktierungseinheit aus 2a mit einem an eine relativ zur 2a veränderte Lage des Anschlusskontaktes des IC-Bauelements angepassten Kontaktfederpaar;
3 eine perspektivische Draufsicht auf eine Kontaktierungseinheit nach dem Funktionsprinzip der 1 bis 2b in Form eines Kontaktblockes;
4 einen Vertikalschnitt durch den Kontaktblock gemäß 3 in der Ebene eines Kontaktfederpaares;
5 eine perspektivische Ansicht einer Testvorrichtung mit zwei Kontaktierungsblöcken gemäß 3 mit einem IC-Bauelement in einer Testposition;
6 eine schematische, perspektivische Ansicht auf eine Kontaktierungseinheit mit mehreren Anschlagelementen;
7 eine perspektivische Draufsicht auf eine Kontaktierungseinheit nach dem Funktionsprinzip der 6 in Form eines Kontaktblockes;
8 eine perspektivische Draufsicht auf den Kontaktblock gemäß 7 mit abgenommenen Klemmplatten;
9 eine Frontansicht auf den Kontaktblock gemäß 7 und 8 von der Seite der Kontaktfedern aus.
Die 1, 2a und 2b zeigen schematisch den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Kontaktierungseinheit 10 zur Testung eines elektronischen Bauelements 12 in Form eines typischen IC's 12 mit jeweils neun als Anschlusskontakte dienenden „Beinchen" auf jeder Längsseite des IC's 12.
Jede der beiden in 1 dargestellten Kontaktierungseinheiten 10 weist dementsprechend neun federnd ausgebildete, voneinander beabstandete erste Kontaktfedern 14 und neun federnd ausgebildete, voneinander beabstandete zweite Kontaktfedern 16 auf. Sowohl die ersten Kontaktfedern 14 als auch die zweiten Kontaktfedern 16 sind lamellenartig nebeneinander angeordnet. Die ersten Kontaktfedern 14 sind dabei in einer ersten Klemmplatte 30 und die zweiten Kontaktfedern 16 in einer zweiten Klemmplatte 32 übereinander gelagert und fixiert. Die erste Klemmplatte 30 weist dazu neun Nuten 34 und die zweite Klemmplatte 32 ebenfalls neun voneinander beabstandete Nuten 36 auf. Je eine erste Kontaktfeder 14 und eine zweite Kontaktfeder 16 bilden ein Kontaktfederpaar, das bei der Testung des IC's 12 gegen einen Anschlusskontakt 18 des IC's 12 drückt. Dazu weist jede erste Kontaktfeder 14 einen Kontaktbereich in Form einer Kontaktspitze 20 und jede zweite Kontaktfeder 16 einen Kontaktbereich in Form einer Kontaktspitze 22 auf. Beim Testen des IC's stehen jeweils die Kontaktspitzen 20, 22 eines Kontaktfederpaares 14, 16 mit einem Anschlusskontakt 18 des IC's in unmittelbarem Kontakt.
Jede der Kontaktierungseinheiten 10 weist ferner ein verstellbares Anschlagelement 24 auf, mit dem der Federweg der ersten Kontaktfedern 14 begrenzbar ist. Die Richtung der Verstell bewegung des Anschlagelements 24 ist mit einem Pfeil A symbolisiert. Zum Einstellen bzw. Begrenzen des Federwegs der ersten Kontaktfedern 14 weist das Anschlagelement 24 eine schiefe Ebene 26 auf, die mit einer schiefen Ebene 28 der ersten Kontaktfedern 14 zusammenwirkt. Die Verstellbewegung der einzelnen ersten Kontaktfedern 14 ist in 1 mit einem Pfeil B symbolisiert. Die schiefe Ebene 28 der ersten Kontaktfedern 14 wirkt dabei mit der schiefen Ebene 26 des Anschlagelements derart zusammen, dass die Begrenzung des Federwegs der ersten Kontaktfedern 14 durch eine im Wesentlichen quer zum Federweg verlaufende Verstellbewegung bzw. Verstellrichtung A des Anschlagelements 24 bewirkt wird. Die schiefe Ebene 26 ist hierzu zur Verstellrichtung A des Anschlagelements 24 in einem Winkel α angeordnet. Der Winkel α definiert dabei ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis zwischen der Länge der Verstellbewegung des Anschlagelements 24 und der Länge der Begrenzung des Federwegs der ersten Kontaktfedern 14. Die schiefe Ebene 26 des Anschlagelements 24 wirkt bei diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig mit jeder der neun schiefen Ebenen 28 der ersten Kontaktfedern 14 zusammen. Eine Verstellung des Anschlagelements 24 in Richtung des Pfeils A bewirkt somit die gleichzeitige Verstellung aller ersten Kontaktfedern 14.
Die Verstellbewegung A des Anschlagelements 24 zur schiefen Ebene 28 hin bewirkt dabei eine Absenkung der Kontaktspitzen 20, und eine Verstellbewegung A des Anschlagelements 24 von der schiefen Ebene 28 weg bewirkt eine Anhebung der Kontaktspitzen 20 der ersten Kontaktfedern 14 gegenüber den Kontaktspitzen 22 der zweiten Kontaktfedern 16. Dies ist besonders gut in den 2a und 2b zu erkennen. Die in diesen Figuren dargestellte Kontaktierungseinheit 10 weist wie schon die in 1 dargestellte Kontaktierungseinheit 10 ein gemeinsames Anschlagelement 24 für alle ersten Kontaktfedern 14 auf. Die ersten Kontaktfedern 14 werden in der ersten Klemmplatte 30 und die zweiten Kontaktfedern 16 in der zweiten Klemmplatte 32 gelagert und geführt.
Die in 2a gezeigten Anschlusskontakte 18 des IC's 12 weisen in der dargestellten Form bezüglich ihrer Form keine Abweichung zu den in 2b gezeigten Anschlusskontakten 18 des IC's 12 auf. Aber ihre Lage relativ zur Kontaktierungseinheit 10 ist eine andere. Das kann zum Beispiel, anders als in der Figur dargestellt, durch eine abweichende Gesamtform des IC's 12 (z. B. einen breiteren IC-Körper, Fertigungstoleranzen der IC-Beinchen) bedingt sein. In 2a werden die Anschlusskontakte 18 des IC's 12 sowohl von den Kontaktspitzen 20 der ersten Kontaktfedern 14 als auch von den Kontaktspitzen 22 der zweiten Kontaktfedern 16 an Bereichen mit unterschiedlichem Höhenniveau kontaktiert. Der Federweg B der ersten Kontaktfedern 14 muss für diese Kontaktierung nicht oder nur sehr wenig begrenzt werden.
Bei der in 2b dargestellten Lage des IC's 12 relativ zur Kontaktierungseinheit 10 werden die Anschlusskontakte 18 von den Kontaktspitzen 20 und 22 auf einem nahezu waagerechten Abschnitt kontaktiert. Die ersten Kontaktfedern 14 zur Kontaktierungseinheit 10 sollten also vorteilhafterweise so ausgebildet sein, dass sie grundsätzlich beide Positionen (die in 2a und die in 2b gezeigte Position) erreichen können, um verschiedene Chargen nacheinander vermessen zu können. Damit auch bei einem Testeinsatz zum Testen von Anschlusskontakten 18 in der Lage nach 2b der Hubweg jeder einzelnen Kontaktfeder 14 und 16 bei der Testung des IC's 12 im Wesentlichen gleich groß ist und nicht der Hubweg der ersten Kontaktfedern 14 ständig größer als der der zweiten Kontaktfedern 16, wird der Hubweg der ersten Kontaktfedern 14 erfindungsgemäß begrenzt. Dabei wird das Anschlagelement 24 vor dem Testeinsatz im Rahmen einer Justage entsprechend dem Pfeil A so verstellt, dass die Kontaktspitze 20 zur Kontaktspitze 22 das dargestellte Höhenniveau einnimmt. Die Verstellung des Anschlagelements 24 in Richtung des Pfeils A bewirkt dabei eine Verstellung der ersten Kontaktfeder 14 in Richtung des Pfeils B. Bei der Verstellung des Anschlagelements 24, wie in 2b gegenüber 2a dargestellt, wird die Vorspannung der ersten Kontaktfeder 14 bei der Verstellung gegenüber der in 2a gezeigten vergrößert.
Die 3 und 4 zeigen einen vollständigen Kontaktblock 11, welcher vom Wirkprinzip her wie die Kontaktierungseinheit 10 gemäß den 1 bis 2b aufgebaut ist. Ein derartiger Kontaktbock 11 wird auch als „Plunge-to-Board-Schnittstelle" bezeichnet. Der Kontaktblock 11 weist ein Grundelement 13 auf, das die Basis zur Aufnahme der neun ersten Kontaktfedern 14 und der neun zweiten Kontaktfedern 16 bildet. Wie schematisch bereits in den 1, 2a und 2b gezeigt, werden die ersten Kontaktfedern 14 von einer ersten Klemmplatte 30 und die zweiten Kontaktfedern 16 von einer zweiten Klemmplatte 32 gelagert und geführt. Unterhalb der ersten Kontaktfedern 14 ist das Anschlagelement 24 angeordnet, das auf einer Auflagefläche 40 des Grundelements 13 aufliegt. Die Klemmplatten 30 und 32 werden mit vier Schrauben 33 an dem Grundelement 13 befestigt. In dem in 4 dargestellten Zustand des Kontaktblocks 11 sind sämtliche Kontaktfedern 14 und 16 wie auch das Anschlagelement 24 in ihrer Lage fixiert. Zur Veränderung der Lage der ersten Kontaktfedern 14 müssen die vier Schrauben 33 etwas gelöst werden und es kann mittels des Anschlagelements 24 eine Justage des freien Hubs B der ersten Kontaktfedern 14 vorgenommen werden. Die Justage erfolgt dabei manuell durch Verschiebung von zwei Einstellsegmenten 25, die an das Anschlagelement 24 seitlich angeformt sind und durch Ausnehmungen 15 hindurchragen, die in zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden des Grundelements 13 angeordnet sind.
Um die bei der Justage der ersten Kontaktfedern 14 geforderte hohe Genauigkeit sicherzustellen, werden bei der manuellen Verstellung des Anschlagelements 24 Hilfsmittel eingesetzt, die vor die Einstellsegmente 25 in die Ausnehmungen 15 eingesetzt werden. Als Hilfsmittel kommen dabei zum Beispiel Parallelstücke und/oder Fühlerlehren zum Einsatz, deren Außenmaße auf bis zu +/–0.01 Millimeter genau gefertigt sind.
In 4 ist der in 3 gezeigte Kontaktblock 11 zur Verdeutlichung vertikal geschnitten dargestellt, wobei der Schnitt die Ebene eines Kontaktfederpaares darstellt. Das Anschlagelement 24 weist in dieser Ausführungsform anstelle der schiefen Ebene eine konvexe Anschlagkontur 23 auf, die mit der schiefen Ebene 28 der ersten Kontaktfeder 14 zusammenwirkt. Sowohl die erste Kontaktfeder 14 als auch die zweite Kontaktfeder 16 weisen einen biegebalkenähnlichen Abschnitt 42 und 44 auf. Die biegebalkenähnlichen Abschnitte 42, 44 eines Kontaktfederpaares 14, 16 liegen dabei im Kontaktblock 11 übereinander. Der biegebalkenähnliche Abschnitt 44 der zweiten Kontaktfeder 16 weist an einem ersten Ende im Kontaktblock einen verstärkten Bereich 46 zur besseren Fixierung zwischen der ersten Klemmplatte 30 und der zweiten Klemmplatte 32 auf. Die erste Kontaktfeder 14 ist insgesamt stärker als die zweite Kontaktfeder 16 ausgebildet. Die erste Kontaktfeder 14 ist in dieser Ausführungsform im Bereich des ersten Endes zwischen dem Anschlagelement 24 und der ersten Klemmplatte 30 geklemmt. Die zweiten Enden der biegebalkenähnlichen Abschnitte 42 und 44 der Kontaktfedern 14 und 16 ragen aus dem Kontaktblock 11 heraus und weisen jeweils rechtwinklig nach oben abgewinkelt eine Kontaktspitze 20 und 22 auf, so dass diese nebeneinander liegen. Die Kontaktspitzen 22 der zweiten Kontaktfedern 16 liegen dabei mehr innen, d. h. zum Kontaktblock 11 hin und die Kontaktspitzen 20 der ersten Kontaktfedern 14 mehr außen, d. h. vom Kontaktblock 11 weg. Unterhalb der Kontaktspitze 20 der ersten Kontaktfeder 14 bildet jeweils ein dreieckförmiger Teil 31 der ersten Kontaktfeder 14 einen dreieckförmigen Ausschnitt 29, dessen Hypotenuse die Anlaufkontur bzw. eine Anlaufschräge (schiefe Ebene 28) ist, die schräg nach unten zum Kontaktblock 11 hin verläuft. Eine horizontale Verstellung des Anschlagelements 24 in den dreieckförmigen Ausschnitt 29 hinein bewirkt, wie schon anhand der 1 bis 2b erläutert, eine vertikale Verstellung B der Kontaktspitze 20 der ersten Kontaktfeder 14.
Sowohl die ersten Kontaktfedern 14 als auch die zweiten Kontaktfedern 16 weisen linksseitig ihrer Klemmstelle Kontaktfahnen 48 und 50 auf, die C-förmig in einer Ausnehmung 52 des Grundelements 13 zwischen dessen Seitenwänden in einer gemeinsamen Ebene, die in diesem Fall gleich der Schnittebene ist, geführt werden. Am Ende der Kontaktfahnen 48 und 50 befindet sich jeweils ein Kontaktstift 54 und 56 zum Anschluss an eine in 4 nicht dargestellte Testapparatur.
5 zeigt eine Testvorrichtung 60 zum Testen eines IC's 12 mit zwei Kontaktblöcken 11, die auf einer Trägerplatte 62 angeordnet sind. Das gezeigte IC 12 weist auf zwei sich gegenüber liegenden Seiten wieder jeweils eine Anzahl von neun Anschlusskontakten 18 auf, die in dem in 5 dargestellten Testzustand jeweils von einem Kontaktfederpaar 14, 16 kontaktiert werden. Die Trägerplatte 62 ist als Leiterplatte Teil einer Testapparatur, die die entsprechenden Testspannungen bzw. Testströme zur Verfügung stellt und die während der Testung anfallenden Testergebnisse speichert.
Die 6 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer Kontaktierungseinheit 100, bei der im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen jeder einzelnen von neun ersten Kontaktfedern 114 ein separates Anschlagelement 124 mit einer Anschlagkontur in Form einer schiefen Ebene 126 zugeordnet ist. Die schiefe Ebene 126 wirkt bei der Begrenzung des Federweges B der Kontaktfedern 114 mit einer an jeder Kontaktfeder 114 ausgebildeten schiefen Ebene 128 zusammen. Die neun ersten Kontaktfedern 114 sind auch hier wieder jeweils in einer Nut 134 einer ersten Klemmplatte 130 und neun zweite Kontaktfedern 116 jeweils in einer Nut 136 einer zweiten Klemmplatte 132 gelagert und geführt.
Die 7, 8 und 9 zeigen einen Kontaktblock 111, der hinsichtlich seiner Wirkungsweise der in 6 schematisch dargestellten Kontaktierungseinheit 100 entspricht. Der in 7 gezeigte Kontaktblock 111 besteht ähnlich dem in den 3 bis 5 gezeigten Kontaktblock 11 aus einem Grundelement 113, einer ersten Klemmplatte 130, einer zweiten Klemmplatte 132 sowie vier Schrauben 133. Die ersten Kontaktfedern 114 sind im Testeinsatz bei festgezogenen Schrauben 133 zwischen neun einzelnen Anschlagelementen 124 – welche das Anschlagelement 24 in dem Ausführungsbeispiel gemäß den 3 und 4 ersetzen – und der ersten Klemmplatte 130 geklemmt. Die zweiten Kontaktfedern 116 sind dann wieder zwischen der ersten Klemmplatte 130 und der zweiten Klemmplatte 132 festgeklemmt. Jede der ersten Kontaktfedern 114 liegt dabei in einer Nut, die in das unterhalb jeder ersten Kontaktfeder 114 angeordnete Anschlagelement 124 eingearbeitet ist. Nach oben ragt ein Teil der ersten Kontaktfedern 114 in die Nuten 134 der ersten Klemmplatte 130 hinein. Die zweiten Kontaktfedern 116 sind in den Nuten 136 der zweiten Klemmplatte 132 gelagert. Die Nuten 134, 136 definieren gleichzeitig den seitlichen Abstand der Kontaktfedern 114, 116 zueinander.
Dies ist besonders gut in 8 zu sehen, welche den Kontaktblock 111 in einem Zustand zeigt, in dem die zweite Klemmplatte 132 samt der zweiten Kontaktfedern 116 sowie die erste Klemmplatte 130 entfernt sind. Dadurch ist die Lage der ersten Kontaktfedern 114 auf den Anschlagelementen 124 besser zu erkennen. Diese weisen in ihrem hinteren Bereich jeweils eine der Breite der Nut 134 entsprechende Ausnehmung 137 auf, in der jeweils eine Kontaktfahne 148 einer ersten Kontaktfeder 114 und eine Kontaktfahne 150 einer zweiten Kontaktfeder 116 (vgl. 7) nebeneinander geführt sind.
Die in 9 dargestellte Seitenansicht des Kontaktblocks 111 zeigt die veränderte Höhenlage einer einzelnen Kontaktspitze 120 einer ersten Kontaktfeder 114 gegenüber den übrigen ersten Kontaktfedern 114. Außerdem ist mit a der Abstand zwischen zwei ersten Kontaktfedern 114 angegeben, der auch für die zweiten Kontaktfedern 116 gilt, die in dieser Ansicht hinter den ersten Kontaktfedern angeordnet sind. Der Abstand a beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 1 mm. Er kann je nach Abstand der Anschlusskontakte der zu testenden elektronischen Bauelemente in einem bevorzugten Bereich zwischen 0,4 bis 2 mm liegen. Durch Austausch der Anschlagelemente 124 und der Klemmplatten 130, 132, die entsprechend dem gewünschten Abstand a Nuten 134, 136 mit korrespondierendem Abstand a aufweisen, können dieser Abstand und die Anzahl der Federn angepasst werden. Mit b ist die Breite und mit h die Höhe des Kontaktblocks 111 symbolisiert. Die Breite b beträgt für dieses Ausführungsbeispiel 15 mm und die Höhe h 12 mm. Die Tiefe t, in 8 dargestellt, beträgt 13 mm.
Der Kontaktblock 11 gemäß den 3 und 4 kann gleiche oder ähnliche Abmessung aufweisen.
In 9 sind ebenfalls gut die unten aus dem Kontaktblock 111 herausragenden Kontaktstifte 154 der ersten Kontaktfedern 114 zu erkennen. Die Kontaktstifte 156 der zweiten Kon taktfedern 116 sind in 9 nicht zu erkennen, da sie genau hinter den Kontaktstiften 154 angeordnet sind.
Mit Hilfe der in den 6 bis 9 dargestellten Kontaktierungseinheit 100 bzw. des Kontaktblocks 111 lässt sich die Höhenlage jeder einzelnen Kontaktspitze 120 der ersten Kontaktfedern 114 relativ zur Höhenlage der Kontaktspitzen 122 der zweiten Kontaktfedern 116 separat einstellen. Weicht z. B. die Form eines einzelnen Anschlusskontaktes der IC's einer gesamten Charge zum Beispiel aufgrund eines Fertigungsfehlers von den übrigen Anschlusskontakten ab, kann die erste Kontaktfeder 114, die zur Kontaktierung des in seiner Form von den übrigen Anschlusskontakten abweichenden Anschlusskontakts vorgesehen ist, so eingestellt werden, dass die Kontaktspitze 120 dieser ersten Kontaktfeder 114 eine der Geometrie des Anschlusskontaktes angepasste Höhenlage aufweist. Damit ist der frei bewegliche Hub dieser einzelnen ersten Kontaktfeder 114 verringert, d. h. die Kontaktfeder muss nach der Testung eines IC's nicht ganz in die entspannte Ausgangslage zurückkehren, sondern nur in die ideale Kontaktlage, die an die spezifische Form des einzelnen Anschlusskontaktes angepasst ist. Mit der separaten Einstellbarkeit jeder einzelnen ersten Kontaktfeder 114 gegenüber den zweiten Kontaktfedern 116 kann auch hier gewährleistet werden, dass jede der ersten Kontaktfedern 114 und jede der zweiten Kontaktfedern 116 im Wesentlichen den gleichen Hub vollziehen müssen. Das führt zu nahezu gleicher Belastung der einzelnen Federn und zu einer nahezu übereinstimmenden Standzeit der Kontaktfedern 114 und 116. Der Ausfall einer einzelnen Kontaktfeder 114 oder 116 vor den übrigen Kontaktfedern 114 und 116 kann somit weitestgehend vermieden werden.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend beschriebenen Kontaktierungseinheiten lediglich um Ausfühungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw. „eine" nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.

10, 100: Kontaktierungseinheit
11, 111: Kontaktierungseinheit/Kontaktblock
12: elektronisches Bauelement/IC
13, 113: Grundelement
14, 114: erste Kontaktfeder
15: Ausnehmung
16, 116: zweite Kontaktfeder
18: Anschlusskontakt
20, 22, 120, 122: Kontaktbereich/Kontaktspitze
23: Anschlagkontur
24, 124: Anschlagelement
25: Einstellsegment
26, 126: Anschlagkontur/schiefe Ebene
28, 128: Anlaufkontur/schiefe Ebene
29: dreieckförmiger Ausschnitt
30, 130: erste Klemmplatte
31: Teil der ersten Kontaktfedern 14
32, 132: zweite Klemmplatte
33, 133: Schraube
34, 134, 36, 136: Nut
137: Ausnehmung
40: Auflagefläche
42, 44: biegebalkenähnlicher Abschnitt
46: verstärkter Bereich
48, 148, 50, 150: Kontaktfahnen
52: Ausnehmung
54, 154, 56, 156: Kontaktstift
60: Testvorrichtung
62: Trägerplatte
A: Verstellrichtungen des Anschlagelements 24, 124
B: Federweg
a: Abstand der Kontaktfedern
b: Breite des Kontaktblocks
h: Höhe des Kontaktblocks
t: Tiefe des Kontaktblocks

Claims

Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) zur Kontaktierung von Anschlusskontakten (18) elektronischer Bauelemente (12) mit einer Anzahl von Kontaktfederpaaren mit jeweils einer ersten und einer zweiten Kontaktfeder (14, 114, 16, 116), die je einen Kontaktbereich (20, 22, 120, 122) aufweisen und die so federnd ausgebildet und/oder gelagert sind, dass in einer Testposition des Bauelements (12) relativ zur Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) die Kontaktbereiche (20, 22, 120, 122) der Kontaktfedern (14, 114, 16, 116) eines Kontaktfederpaares jeweils gegen einen der Anschlusskontakte (18) gedrückt werden, gekennzeichnet durch zumindest ein verstellbares Anschlagelement (24, 124), welches einen Federweg (B) zumindest einer der Kontaktfedern (14, 114, 16, 116) zumindest eines der Kontaktfederpaare begrenzt.
Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer Gruppe von Kontaktfedern, vorzugsweise allen ersten Kontaktfedern (14), ein gemeinsames Anschlagelement (24) zur gleichzeitigen Begrenzung der Federwege (B) zugeordnet ist.
Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer Kontaktfeder (114) ein Anschlagelement (124) zur individuellen Federwegbegrenzung unabhängig von den übrigen Kontaktfedern (114) zugeordnet ist.
Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern (14, 114), deren Federweg (B) begrenzbar ist, eine Anlaufkontur (28, 128) aufweisen, die mit dem Anschlagelement (24, 124) so zusammenwirkt, dass die Begrenzung des Federwegs (B) durch eine im Wesentlichen quer zum Federweg (B) verlaufende Verstellbewegung (A) des Anschlagelements (24, 124) bewirkt wird.
Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24, 124) eine Anschlagkontur (23, 26, 126) aufweist, die mit der Anlaufkontur (28, 128) der Kontaktfedern (14, 114) zusammenwirkt.
Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Anlaufkontur (28, 128) und/oder der Anschlagkontur (23, 26, 126) so gewählt sind, dass sie ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis zwischen der Länge der Verstellbewegung (A) des Anschlagelements (24, 124) und der Länge der Begrenzung des Federweges (B) der Kontaktfedern (14, 114) definieren, welches mindestens 1:1, besonders bevorzugt mindestens 10:1, beträgt.
Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24, 124) mit einer Einstellschraube zur Verstellung des Anschlagelements (24, 124) gekoppelt ist.
Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Kontaktblock (11) mit einer Basis (13) und mit schichtweise auf der Basis angeordneten Klemmplatten (30, 32), wobei ein Satz voneinander beabstandeter erster Kontaktfedern (14) zwischen der Basis (13) und einer ersten Klemmplatte (30) und ein Satz voneinander beabstandeter zweiter Kontaktfedern (16) zwischen der ersten und einer zweiten Klemmplatte (30, 32) angeordnet sind und wobei zwischen dem Satz erster Kontaktfedern (14) und der Basis (13) das Anschlagelement (24) angeordnet ist, das zur Begrenzung des Federweges der Kontaktfedern (14) zumindest in eine Richtung verschiebbar gelagert ist.
Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern (14, 16) einen biegebalkenähnlichen Abschnitt (42, 44) aufweisen, der an einem ersten Ende im Kontaktblock (11) fixiert ist und der an einem zweiten, freien Ende den Kontaktbereich (20, 22) aufweist.
Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des zweiten, freien Endes des biegebalkenähnlichen Abschnitts (42) die Anlaufkontur (28) angeordnet ist.
Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite, freie Ende aus dem Kontaktblock (11) herausragt.
Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Anlaufkontur (28) vom zweiten, freien Ende aus auf der vom Kontaktbereich abgewandten Seite schräg in Richtung des Kontaktblocks (11) hin zur Basis (13) erstreckt, wobei sie zumindest teilweise der Anschlagkontur (23) des Anschlagelements (24) gegenübersteht.
Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der biegebalkenähnliche Abschnitt (44) am ersten Ende einen verstärkten Bereich (46) aufweist.
Testvorrichtung (60) zum Testen von elektronischen Bauelementen (12) mit einer Anzahl von Kontaktierungseinheiten (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Trägerplatte (62), auf der die Anzahl der Kontaktierungseinheiten (11) entsprechend der Anordnung der Anschlusskontakte (18) der zu testenden Bauelemente (12) fixiert sind.
Verfahren zur Kontaktierung von Anschlusskontakten (18) elektronischer Bauelemente (12) mit einer Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111), die eine Anzahl Kontaktfederpaare mit jeweils einer ersten und einer zweiten Kontaktfeder (14, 16, 114, 116) aufweist, bei dem das elektronische Bauelement (12) relativ zur Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) zum Testen in eine Testposition bewegt wird, in der jeweils ein Anschlusskontakt (18) auf federnd ausgebildete und/oder gelagerte Kontaktbereiche (20, 22, 120, 122) der Kontaktfedern (14, 16, 114, 116) eines Kontaktfederpaares gedrückt wird, wobei die Kontaktbereiche (20, 22, 120, 122) jeweils aus einer Ausgangslage in eine Testlage verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, dass zuvor in einem Einrichtprozess an der Kontaktierungseinheit (10, 11, 100, 111) der Federweg (B) zumindest der Kontaktfedern (14, 16, 114, 116) zumindest eines Kontaktfederpaares so eingestellt wird, dass die Ausgangslagen der Kontaktbereiche (20, 22, 120, 122) der Kontaktfedern (14, 16, 114, 116) eines Kontaktfederpaares an die Geometrie der Anschlusskontakte (18) angepasst sind, wobei die Vorspannung mindestens einer Kontaktfeder (14) erhöht wird.