DE102015117354B4

DE102015117354B4 - Cantilever contact spring and method for producing a cantilever contact spring

Info

Publication number: DE102015117354B4
Application number: DE102015117354.9A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Gschwendtberger; Manuel Petermann; Gerald Staniszewski; Marcus Frey; Volker LEIKERMOSER
Original assignee: Multitest Elektronische Systeme GmbH
Current assignee: Multitest Elektronische Systeme GmbH
Priority date: 2015-10-12
Filing date: 2015-10-12
Publication date: 2020-02-20
Anticipated expiration: 2035-10-13
Also published as: DE102015117354A1; DE102015117354A9

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer Kragarmkontaktfeder (10) zum Gebrauch in einer automatischen Testvorrichtung, ATE, und zum sequentiellen Test elektronischer Bauelemente, wobei das Verfahren aufweist:Bereitstellen eines Wolframblechs (34) undSchneiden des Wolframblechs (34), so dass die Kragarmkontaktfeder (10) mit einer gekurvten Form (13) aus dem Wolframblech (34) ausgeschnitten ist.A method of making a cantilever contact spring (10) for use in an automatic tester, ATE, and for sequentially testing electronic components, the method comprising: providing a tungsten sheet (34) and cutting the tungsten sheet (34) so that the cantilever contact spring (10) is cut out of the tungsten sheet (34) with a curved shape (13).

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Kragarmkontaktfeder, eines Kontaktfederblocks und eines Kontaktsockels. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Kragarmkontaktfeder, einen Kontaktfederblock und einen Kontaktsockel, zur Verwendung in einer automatischen Testvorrichtung (ATE) und für einen sequentiellen Test von elektronischen Bauelementen.The invention relates to a method for producing a cantilever arm contact spring, a contact spring block and a contact base. The invention further relates to a cantilever arm contact spring, a contact spring block and a contact base, for use in an automatic test device (ATE) and for a sequential test of electronic components.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Automatische Testvorrichtungen (ATE) müssen Hunderttausende von elektronischen Bauelementen, ICs oder DUTs („device under test“) in einer Testperiode testen. Der Test ist normalerweise ein elektronischer Test. Deshalb ist es notwendig, dass jedes DUT während jeder Testperiode gut elektrisch kontaktiert wird. Kontaktelemente wie Kragarmkontaktfedern werden in Kontaktsockel integriert und kontaktieren die Anschlüsse von DUTs. Während einer großen Anzahl von sequentiellen Tests, nutzen sich die Kontaktfedern ab oder werden verschmutzt, so dass ein guter Kontakt mit den DUTs nicht mehr gegeben ist. Kragarmkontaktfedern sind bekannt bei denen beispielsweise CuBe wegen seiner vorteilhaften Federkennlinie als Basismaterial verwendet wird. Die CuBe-Kontaktfeder wird dann mit einem elektrisch leitenden Material von hoher Härte, z.B. einem harten Metall, wegen seiner Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung beschichtet. Ein Problem stellt dar, dass die dünne Beschichtung mit einem harten Metall (normalerweise weniger als 0.01 mm) dazu tendiert sich abzunutzen oder abzublättern. Als Folge steigen die Kosten für die Wartung der Kontaktsockel und für den gesamten Test der elektronischen Bauelemente.Automatic test devices (ATE) must test hundreds of thousands of electronic components, ICs or DUTs ("device under test") in a test period. The test is usually an electronic test. It is therefore necessary that every DUT is well electrically contacted during each test period. Contact elements such as cantilever arm contact springs are integrated in the contact base and contact the connections of DUTs. During a large number of sequential tests, the contact springs wear out or become dirty, so that good contact with the DUTs is no longer ensured. Cantilever contact springs are known in which, for example, CuBe is used as the base material because of its advantageous spring characteristic. The CuBe contact spring is then coated with an electrically conductive material of high hardness, e.g. a hard metal, coated for its resistance to wear. One problem is that the thin coating with a hard metal (usually less than 0.01 mm) tends to wear or peel off. As a result, the costs for the maintenance of the contact bases and for the entire test of the electronic components increase.

US 2012/0319710 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Implementieren von Sonden zum Testen von elektronischen Schaltkreisen. Eine solche Sonde weist auf: eine Feder, einen verlängerten Teil, und einen Teil zum Behalten und Einstellen. Hierbei weist die Feder den Teil der Sonde auf, welcher sich im Allgemeinen von einem Montier-Substrat aus zu der zu testenden Vorrichtung erstreckt. Hierbei werden die Sonden hergestellt mittels Biegens von Drähten einer passenden Dicke in die erwünschten Formen und Geometrien. US 2012/0319710 A1 describes a method and apparatus for implementing probes for testing electronic circuits. Such a probe has: a spring, an extended part, and a part for holding and adjusting. Here, the spring has that part of the probe which generally extends from a mounting substrate to the device to be tested. The probes are manufactured by bending wires of a suitable thickness into the desired shapes and geometries.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es mag einen Bedarf geben, die Kosten für die Wartung von Kontaktsockeln und die Kosten für das Testen von elektronischen Bauteilen zu reduzieren.There may be a need to reduce the cost of contact socket maintenance and the cost of testing electronic components.

Um den erwähnten Bedarf zu erfüllen werden beschrieben: Ein Verfahren zum Herstellen einer Kragarmkontaktfeder, ein Verfahren zum Herstellen eines Kontaktfederblocks und eines Kontaktsockels, sowie eine Kragarmkontaktfeder, einen Kontaktfederblock und einen Kontaktsockel gemäß den Ansprüchen 1 bis 17.In order to meet the need mentioned, a method for producing a cantilever contact spring, a method for producing a contact spring block and a contact base, and a cantilever contact spring, a contact spring block and a contact base according to claims 1 to 17 are described.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist ein Verfahren zum Herstellen einer Kragarmkontaktfeder zur Verwendung in einer automatischen Testvorrichtung (ATE) und zum sequentiellen Test von elektronischen Bauelementen auf: Bereitstellen eines Wolframblechs und Schneiden des Wolframblechs, so dass die Kragarmkontaktfeder mit einer gekurvten Form aus dem Wolframblech ausgeschnitten ist.According to an embodiment of the invention, a method for producing a cantilever contact spring for use in an automatic test device (ATE) and for sequentially testing electronic components comprises: providing a tungsten sheet and cutting the tungsten sheet so that the cantilever contact spring is cut out of the tungsten sheet in a curved shape is.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist ein Verfahren zum Herstellen eines Kontaktfederblocks auf: Herstellen der Kragarmkontaktfeder, Bereitstellen eines isolierenden Blocks, und Einbauen der Kragarmkontaktfeder in den isolierenden Block.According to a further embodiment of the invention, a method for producing a contact spring block comprises: producing the cantilever arm contact spring, providing an insulating block, and installing the cantilever arm contact spring in the insulating block.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist ein Verfahren zum Herstellen eines Kontaktfederblocks auf: Herstellen von zwei der Kragarmkontaktfedern, wobei die zwei DUT-seitigen Kontaktfederspitzen der zwei Kragarmkontaktfedern schief sind, und die zwei Kragarmkontaktfedern so in einen isolierenden Block eingebaut werden, dass die zwei DUT-seitigen Kontaktspitzen zueinander geneigt sind.According to a further embodiment of the invention, a method for producing a contact spring block comprises: producing two of the cantilever contact springs, the two DUT-side contact spring tips of the two cantilever contact springs being crooked, and the two cantilever contact springs being installed in an insulating block in such a way that the two DUT -side contact tips are inclined to each other.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist ein Verfahren zum Herstellen eines Kontaktsockels auf: Herstellen eines der Kontaktfederblöcke, Bereitstellen eines Sockelrahmens, und Einbauen des Kontaktfederblocks in den Sockelrahmen.According to a further embodiment of the invention, a method for producing a contact base comprises: producing one of the contact spring blocks, providing a base frame, and installing the contact spring block in the base frame.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist eine Kragarmkontaktfeder zur Verwendung in einer automatischen Testvorrichtung (ATE) und zum sequentiellen Test von elektronischen Bauelementen auf: erste zwei gegenüberliegende Seitenflächen, zweite zwei gegenüberliegende Seitenflächen, eine DUT-seitige Kontaktspitze zum Kontaktieren eines zu testenden Bauteils (DUT), eine Tester-seitige Kontaktspitze zum Kontaktieren zu einem Testboard, und eine Biegeebene, wobei die Kragarmkontaktfeder eine gekurvte Form in der Biegeebene hat, wobei die ersten zwei gegenüberliegenden Seitenflächen planar und parallel zueinander sind und sich parallel zur Biegeebene erstrecken, und wobei die Kragarmkontaktfeder aus Wolfram gefertigt ist.According to one embodiment of the invention, a cantilever contact spring for use in an automatic test device (ATE) and for sequential testing of electronic components has: first two opposite side faces, second two opposite side faces, a DUT-side contact tip for contacting a component to be tested (DUT) , a tester-side contact tip for contacting a test board, and a bending plane, the cantilever contact spring having a curved shape in the bending plane, the first two opposite side surfaces being planar and parallel to one another and extending parallel to the bending plane, and wherein the cantilever contact spring is made of Is made of tungsten.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist ein Kontaktfederblock auf: einen isolierenden Block und die Kragarmkontaktfeder, wobei die Kragarmkontaktfeder in den isolierenden Block eingebaut ist.According to a further embodiment of the invention, a contact spring block has: one insulating block and the cantilever contact spring, wherein the cantilever contact spring is built into the insulating block.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist ein Kontaktfederblock auf: einen isolierenden Block und zwei der Kragarmkontaktfedern, wobei die zwei DUT-seitigen Kontaktspitzen der zwei Kragarmkontaktfedern schief sind und die zwei Kragarmkontaktfedern so in den isolierenden Block eingebaut sind, dass die zwei DUT-seitigen Kontaktspitzen zueinander geneigt sind.According to a further embodiment of the invention, a contact spring block has: an insulating block and two of the cantilever contact springs, the two DUT-side contact tips of the two cantilever contact springs being crooked and the two cantilever contact springs being installed in the insulating block in such a way that the two DUT-side contact tips are inclined towards each other.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist ein Kontaktsockel auf: einen Sockelrahmen und zumindest einen der Kontaktfederblöcke, wobei der zumindest eine Kontaktfederblock in den Sockelrahmen eingebaut ist.According to a further embodiment of the invention, a contact base has: a base frame and at least one of the contact spring blocks, the at least one contact spring block being built into the base frame.

Der Begriff „Kragarmkontaktfeder“ mag eine Kontaktfeder bezeichnen, die ein Teilstück aufweist, welches nur an einem Ende unterstützt ist und welches ein freies Ende aufweist. Der Ausdruck „an einem Ende unterstützt“ mag einschließen, dass nur ein Ende der Kontaktfeder fest angebracht ist oder dass die Kontaktfeder zwischen verschiedenen Punkten eingespannt ist, so dass es ein freies, bewegliches End gibt. Der Begriff „Kragarmkontaktfeder“ mag bezeichnen, dass die Kragarmkontaktfeder mit einer Kontaktkraft belastet wird und gleichzeitig den Strom leitet. Insbesondere ist die Kragarmkontaktfeder ein durchgängiges Teil oder Stück. Der Begriff „Kontaktspitze“ mag das distale Ende oder den Endbereich der Kragarmkontaktfeder bezeichnen. Eines der freien Enden der Kragarmkontaktfeder mag die „DUT-seitige Kontaktspitze“ sein, die zu den Anschlüssen des DUT kontaktiert. Das andere Ende der Kragarmkontaktfeder mag die „Tester-seitige Kontaktspitze“ sein, die zum sogenannten DUT-Board oder Testboard kontaktiert. Dazwischen, hat die Kragarmkontaktfeder eine „gekurvte Form“ wobei dieser Ausdruck bezeichnet, dass die Form nicht geradlinig ist sondern Windungen in einer ebenen zweidimensionalen Fläche hat.The term “cantilever arm contact spring” may refer to a contact spring that has a section that is only supported at one end and that has a free end. The expression "supported at one end" may include that only one end of the contact spring is firmly attached or that the contact spring is clamped between different points so that there is a free, movable end. The term “cantilever arm contact spring” may mean that the cantilever arm contact spring is loaded with a contact force and at the same time conducts the current. In particular, the cantilever arm contact spring is a continuous part or piece. The term “contact tip” may refer to the distal end or the end region of the cantilever contact spring. One of the free ends of the cantilever contact spring may be the “DUT-side contact tip” that contacts the terminals of the DUT. The other end of the cantilever contact spring may be the “tester-side contact tip” that contacts the so-called DUT board or test board. In between, the cantilever contact spring has a “curved shape”, this expression means that the shape is not straight but has turns in a flat two-dimensional surface.

Der Ausdruck „gegenüberliegende Seitenflächen“ mag Seiten bezeichnen von denen die Kragarmkontaktfeder vier hat. Die äußere Form der Kragarmkontaktfeder weist im Wesentlichen vier Seiten und zwei Enden auf, welche die DUT-seitige Kontaktspitze und die Tester-seitige Kontaktspitze sind. Die Kragarmkontaktfeder hat zwei Paare von Seitenflächen von denen ein Paar zwei Seitenflächen aufweist, die eben und parallel zueinander sind. Diese erste von zwei gegenüberliegenden Seitenflächen sind parallel zu einer „Biegeebene“. Die Biegeebene der Kragarmkontaktfeder mag die bevorzugte Bewegungsebene entsprechend einer Bewegung der auskragenden freien DUT-seitigen Kontaktspitze der Kragarmkontaktfeder sein. Die Biegeebene ist gleich zu der ebenen zweidimensionalen Fläche in welcher sich der längliche Körper der Kragarmkontaktfeder erstreckt.The expression “opposite side faces” may refer to pages of which the cantilever contact spring has four. The outer shape of the cantilever contact spring has essentially four sides and two ends, which are the DUT-side contact tip and the tester-side contact tip. The cantilever contact spring has two pairs of side surfaces, one pair of which has two side surfaces that are flat and parallel to each other. These first of two opposite side surfaces are parallel to a "bending plane". The bending plane of the cantilever contact spring may be the preferred plane of movement corresponding to a movement of the cantilevered free DUT-side contact tip of the cantilever contact spring. The bending plane is equal to the flat two-dimensional surface in which the elongated body of the cantilever contact spring extends.

Der Begriff „Wolframblech“ mag ein dünnes plattes Material aus dem Metall beschreiben das mit dem Symbol „W“ im Periodensystem bezeichnet wird. Die Dicke des Wolframblechs mag 0.1 bis 0.8 mm sein oder einen anderen Wert haben.The term "tungsten sheet" may describe a thin, flat material made of metal that is identified by the symbol "W" in the periodic table. The thickness of the tungsten sheet may be 0.1 to 0.8 mm or have a different value.

Der Begriff „Schneidlinie“ mag eine Linie bezeichnen, die eine bestimmte Silhouette auf dem Wolframblech beschreibt. Durch Schneiden entlang der Schneidlinie ergibt die bestimmte Silhouette eine bestimmte Form. Der Ausdruck „Schneiden des Wolframblechs entlang einer Schneidlinie“ mag einen Schneideprozess entlang der Schneidlinie bezeichnen, so dass das Wolframblech vollständig durchgeschnitten wird und dass die einzelne Kragarmkontaktfeder das Endresultat des Schneidprozesses ist. Der Schneidprozess mag Drahterodieren sein.The term “cutting line” may refer to a line that describes a specific silhouette on the tungsten sheet. By cutting along the cutting line, the specific silhouette gives a certain shape. The term "cutting the tungsten sheet along a cutting line" may refer to a cutting process along the cutting line so that the tungsten sheet is completely cut through and that the single cantilever contact spring is the end result of the cutting process. The cutting process may be wire EDM.

Der Ausdruck „Kontaktfederblock“ mag einen Block bezeichnen welcher eine, zwei oder mehr Kragarmkontaktfedern aufweist. Durch den Kontaktfederblock mag die Bewegung der DUT-seitigen Kontaktspitze limitiert sein, und zwar auf die bevorzugte Bewegung in einer Ebene, welche die Biegeebene ist.The term “contact spring block” may refer to a block which has one, two or more cantilever contact springs. The movement of the DUT-side contact tip may be limited by the contact spring block, specifically to the preferred movement in a plane which is the bending plane.

Der Begriff „schief“ mag schräg oder asymmetrisch bezeichnen, wie etwa ein Dach, das zwei Flächen mit unterschiedlicher Breite und unterschiedlichen Neigungswinkeln hat.The term “crooked” may refer to sloping or asymmetrical, such as a roof that has two surfaces with different widths and different angles of inclination.

Der Begriff „Kontaktsockel“ mag die Vorrichtung bezeichnen, welche am DUT-Board oder Testboard angebracht ist um elektrischen Kontakt zwischen einem Tester auf der DUT-Board-Seite und zu einem DUT herzustellen, welches die zu testende elektronische Vorrichtung oder das zu testende elektronische Bauelement ist.The term “contact socket” may refer to the device which is attached to the DUT board or test board in order to establish electrical contact between a tester on the DUT board side and a DUT which is the electronic device to be tested or the electronic component to be tested is.

Ein Kerngedanke der Ausführungsformen der Erfindung ist der Gebrauch von Wolfram als Basismaterial für eine Kragarmkontaktfeder. Normalerweise haben die Basismaterialien, wie beispielsweise CuBe vorteilhafte Federkennlinien und einen niedrigen elektrischen Widerstand bzw. hohe elektrische Leitfähigkeit. Beide, die Federkennlinie als auch die elektrische Leitfähigkeit sind für Wolfram nachteilig im Vergleich zu den bekannten Basismaterialien, wie beispielsweise CuBe. Deshalb ist der Gebrauch von Wolfram nicht offensichtlich für den Gebrauch als Basismaterial bei Kragarmkontaktfedern. Weiterhin ermöglicht das Drahterodieren als Schneidprozess die Kragarmkontaktfeder so zu gestalten dass eine geeignete Stromtragfähigkeit erzielbar wird. Einige Experimente haben gezeigt, dass - wegen ihrem höheren Widerstand - die Kragarmkontaktfeder aus Wolfram eine höhere Arbeitstemperatur verursacht, welche das Material der Kragarmkontaktfeder und die Anschlüsse des DUT stärker belasten. Dennoch, selbst bei höheren Temperaturen, zeigt die Kragarmkontaktfeder eine weniger starke Abnutzungscharakteristik verglichen mit dem üblichen Basismaterial und beeinflusst die Messung nicht negativ, wobei die Messung sehr häufig auch an bestimmte Temperaturanforderungen geknüpft ist. Darüber hinaus zeigt der nachteilige Abrieb der Kontaktanschlüsse, der die Kontaktfederspitzen verschmutzt und der für einen Anstieg des Kontaktwiderstands verantwortlich ist, ein besseres oder vergleichbar ähnliche Ergebnis für die Kragarmkontaktfeder aus Wolfram im Vergleich zu normalerweise verwendeten Kragarmkontaktfedern aus CuBe.A central idea of the embodiments of the invention is the use of tungsten as the base material for a cantilever contact spring. Normally, the base materials, such as CuBe, have advantageous spring characteristics and a low electrical resistance or high electrical conductivity. Both the spring characteristic and the electrical conductivity are disadvantageous for tungsten compared to the known base materials, such as CuBe. Therefore, the use of tungsten is not obvious for use as the base material for cantilever contact springs. Furthermore, wire EDM as a cutting process enables the cantilever contact spring to be designed in such a way that a suitable current carrying capacity can be achieved. Some experiments have shown that - due to their higher resistance - the cantilever contact spring is out Tungsten causes a higher working temperature, which places greater stress on the material of the cantilever contact spring and the connections of the DUT. Nevertheless, even at higher temperatures, the cantilever contact spring shows a less strong wear characteristic compared to the usual base material and does not negatively influence the measurement, whereby the measurement is very often linked to certain temperature requirements. In addition, the disadvantageous abrasion of the contact connections, which contaminates the contact spring tips and which is responsible for an increase in the contact resistance, shows a better or comparable result for the cantilever contact spring made of tungsten in comparison to the cantilever contact springs made of CuBe which are normally used.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform erfolgt das Schneiden des Wolframblechs durch Schneiden entlang einer Schneidlinie mittels Drahterodieren.According to an exemplary embodiment, the tungsten sheet is cut by cutting along a cutting line using wire EDM.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist das Verfahren auf: Beschichten der Kragarmkontaktfeder mit Gold (Au) durch ein PVD-Verfahren.According to an exemplary embodiment, the method comprises: coating the cantilever contact spring with gold (Au) by means of a PVD method.

Der Ausdruck „beschichtet mit Gold“ mag bezeichnen, dass Gold (Au) auf der Kragarmkontaktfeder aufgedampft, aufgetragen oder aufgesprüht wird. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist das Verfahren auf: Benutzen eines abrasiven Verfahrens zum Formen einer DUT-seitigen Kontaktspitze 12.The term "coated with gold" may mean that gold (Au) is vapor-deposited, applied or sprayed onto the cantilever contact spring. According to an exemplary embodiment, the method comprises: using an abrasive method to form a DUT-side contact tip 12 ,

Insbesondere mag das abrasive Verfahren ein Fräsen sein.In particular, the abrasive process may be milling.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist das Verfahren auf: Formen der DUT-seitigen Kontaktspitze zu einer Punktspitze.According to an exemplary embodiment, the method comprises: shaping the DUT-side contact tip into a point tip.

Eine Spitze mag gegeben sein durch jegliche Form am Endbereich, z.B. durch eine Schneide. Der Ausdruck „Punktspitze“ mag einen Endbereich bezeichnen der nahezu ein Punkt ist. Das bedeutet, dass beispielsweise die Spitze nicht die Form eines Satteldachs oder Schneide hat sondern mehr in der Art wie ein Spitzdach oder ein Walmdach geformt ist.A tip may be given by any shape at the end area, e.g. through a cutting edge. The term "point tip" may refer to an end region that is almost a point. This means that, for example, the tip does not have the shape of a gable roof or cutting edge, but is shaped more like a pointed roof or a hip roof.

Insbesondere ist die DUT-seitige Kontaktspitze durch ein abrasives Verfahren hergestellt.In particular, the DUT-side contact tip is produced by an abrasive process.

Insbesondere sind die DUT-seitige Kontaktspitze und die Punktspitze durch ein Fräsen hergestellt.In particular, the DUT-side contact tip and the point tip are produced by milling.

Figurenlistelist of figures

In den Zeichnungen zeigen die Figuren:

1 eine perspektivische Ansicht eine Kragarmkontaktfeder
2 eine perspektivische Ansicht einer DUT-seitigen Kontaktspitze
3 ein Wolframblech geschnitten durch Drahterodieren
4 einen ersten und einen zweiten Typ einer Kragarmkontaktfeder
5 eine Draufsicht von zwei verschiedenen DUT-seitigen Kontaktspitzen
6 eine perspektivische Ansicht eines Kontaktfederblocks
7 eine perspektivische Ansicht eines Kontaktsockels
8 einen Graphen der Einschaltdauer gegen den Strom
9 zwei Graphen der Widerstandsänderung gegen die Zeit
10 eine schematische Ansicht eines Verfahrens zum Herstellen einer Kragarm kontaktfeder

In the drawings the figures show:

1 a perspective view of a cantilever contact spring
2 a perspective view of a DUT-side contact tip
3 a tungsten sheet cut by wire EDM
4 a first and a second type of cantilever contact spring
5 a top view of two different DUT-side contact tips
6 a perspective view of a contact spring block
7 a perspective view of a contact base
8th a graph of the duty cycle against the current
9 two graphs of change in resistance versus time
10 is a schematic view of a method for producing a cantilever contact spring

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

1 zeigt eine Kragarmkontaktfeder 10 aus Wolfram 1. Die Kragarmkontaktfeder 10 hat eine im Allgemeinen gekurvte Form 13 und weist eine Biegezone 11 auf, die sich zu einem Endbereich, der DUT-seitigen Kontaktspitze 12 erstreckt. Die gekurvte Form 13 der Kragarmkontaktfeder 10 erstreckt sich in der Biegeebene 18. Auch die DUT-seitige Kontaktspitze 12 und der zweite Endbereich, die Tester-seitige Kontaktspitze erstrecken sich in eine Richtung parallel zu der Biegeebene 18. Ein Kreis zeigt ein Detail 19 der Kragarmkontaktfeder 10 an. 1 shows a cantilever contact spring 10 made of tungsten 1 , The cantilever contact spring 10 has a generally curved shape 13 and has a bending zone 11 on, which extends to an end region, the DUT-side contact tip 12 extends. The curved shape 13 the cantilever contact spring 10 extends in the bending plane 18 , Also the DUT-side contact tip 12 and the second end region, the tester-side contact tip, extend in a direction parallel to the bending plane 18 , A circle shows a detail 19 the cantilever contact spring 10 on.

2 zeigt das Detail 19 des ersten Endbereichs der Kragarmkontaktfeder 10, nämlich, die DUT-seitige Kontaktspitze 12. Die Linien 29a, 29b, 29c, besitzen alle die gleiche Länge und zeigen, dass die Dicke der Kragarmkontaktfeder 10 zwischen einer ersten Seitenfläche 21 und einer zweiten Seitenfläche 22 konstant ist. Dies ist eine Folge, da die erste Seitenfläche 21 und die zweite Seitenfläche 22 eben und parallel zueinander und parallel zur Biegeebene 18 sind. Die erste Seitenfläche 21 und die zweite Seitenfläche 22 mögen ein erstes Paar von Seitenflächen repräsentieren. Die dritte Seitenfläche 23 und die vierte Seitenfläche 24 - abgekürzt, „ein zweites Paar von Seitenflächen“- erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht zur Biegeebene 18. Die Dicke zwischen der dritten Seitenfläche 23 und der vierten Seitenfläche 24 mag über die Länge der Kragarmkontaktfeder 10 variieren. Die Biegeeigenschaften mögen angepasst werden indem die Schnittlinie bzw. die Dicke der Kragarmkontaktfeder 10 zwischen dem zweiten Paar der Seitenflächen geändert wird. Auch ist hierdurch die Stromtragfähigkeit anpassbar. Die Kragarmkontaktfeder 10 hat eine längliche und gekurvte Form 13, wobei die Biegeebene 18 gleich der bevorzugten Ebene der Bewegung ist, wenn die Kragarmkontaktfeder 10 zu Anschlüssen eines DUT kontaktiert. 2 shows the detail 19 the first end portion of the cantilever contact spring 10 , namely, the DUT-side contact tip 12 , The lines 29a . 29b . 29c , all have the same length and show that the thickness of the cantilever contact spring 10 between a first side surface 21 and a second side surface 22 is constant. This is a consequence of the first side face 21 and the second side surface 22 flat and parallel to each other and parallel to the bending plane 18 are. The first face 21 and the second side surface 22 may represent a first pair of faces. The third side surface 23 and the fourth side surface 24 - abbreviated, "a second pair of side surfaces" - extend essentially perpendicular to the bending plane 18 , The thickness between the third side surface 23 and the fourth side surface 24 likes about the length of the cantilever contact spring 10 vary. The bending properties may be adjusted by the cutting line or the thickness of the cantilever contact spring 10 is changed between the second pair of side faces. This also allows the current carrying capacity to be adjusted. The cantilever contact spring 10 has an elongated and curved shape 13 , the bending plane 18 is equal to the preferred level of movement when the cantilever contact spring 10 contacted for connections of a DUT.

3 zeigt ein Blech aus Wolfram 34 oder Wolframblech“ 34 das verschiedene Dicken von 0.1 mm bis 0.8 mm haben kann. Das bedeutet, dass die gemessenen Dicken konstant für jedes Wolframblech 34 sind jedoch von einem Wolframblech 34 zum anderen Wolframblech 34 variieren mögen, je nachdem welche Dicken für die Kragarmkontaktfedern 31, 32 erforderlich sind, die entsprechend aus dem jeweiligen Wolframblech 34 ausgeschnitten werden. Folglich mögen ein oder mehrere Kragarmkontaktfedern 31, 32 aus einem Wolframblech 34 ausgeschnitten werden und haben dieselbe Dicke zwischen dem ersten Paar der Seitenflächen 21, 22. Ein erster Typ von Kragarmkontaktfeder 31 mag dennoch eine Form haben, die von der Form eines zweiten Typs von Kragarmkontaktfeder 32 abweicht, weil diese durch die Schnittlinie festgelegt wird. 3 shows a sheet of tungsten 34 or tungsten sheet “34 which can have different thicknesses from 0.1 mm to 0.8 mm. This means that the measured thicknesses are constant for each tungsten sheet 34 but are made of a tungsten sheet 34 on the other hand, tungsten sheet 34 may vary depending on the thicknesses for the cantilever contact springs 31 . 32 are required, which are made from the respective tungsten sheet 34 be cut out. Consequently, one or more cantilever contact springs 31 . 32 from a tungsten sheet 34 are cut out and have the same thickness between the first pair of side surfaces 21 . 22 , A first type of cantilever contact spring 31 may still have a shape that resembles a second type of cantilever contact spring 32 deviates because this is determined by the cutting line.

4 zeigt den ersten Typ von Kragarmkontaktfeder 31 und den zweiten Typ von Kragarmkontaktfeder 32, welche jeweils der sogenannte Force-Kontakt und Sense-Kontakt in einem Kelvin-Kontaktsockel sein können. Ein Kreis deutet das Detail 49 der entsprechenden DUT-seitigen Kontaktspitzen an. 4 shows the first type of cantilever contact spring 31 and the second type of cantilever contact spring 32 , which can be the so-called force contact and sense contact in a Kelvin contact socket. A circle indicates the detail 49 of the corresponding DUT-side contact tips.

5 zeigt das Detail 49 angedeutet in 4 wobei der erste Typ von Kragarmkontaktfeder 31 und der zweite Typ von Kragarmkontaktfeder 32 jeweils schiefe DUT-seitige Kontaktspitzen 51 und 52 haben. Der erste Typ von Kragarmkontaktfeder 31 und der zweite Typ von Kragarmkontaktfeder 32 sind so zueinander angeordnet, dass die schiefe DUT-seitige Kontaktspitze 51 des ersten Typs von Kragarmkontaktfeder 31 und die schiefe DUT-seitige Kontaktspitze 52 des zweiten Typs von Kragarmkontaktfeder 32 einander zugeneigt sind. Auf diese Weise fällt die Verschmutzung von den beiden DUT-seitigen Kontaktspitzen 51, 52 ab, die nach einer Vielzahl von Kontaktzyklen auftritt. Die Verschmutzung oder Kontamination mag von der langen Seite der schiefen DUT-seitigen Kontaktspitzen abfallen und es mag verhindert werden, dass Verschmutzung zwischen den zwei DUT-seitigen Kontaktspitzen 51, 52 stecken bleibt, so dass als Ergebnis elektrische oder mechanische Probleme vermieden werden. 5 shows the detail 49 indicated in 4 the first type of cantilever contact spring 31 and the second type of cantilever contact spring 32 oblique contact tips on the DUT side 51 and 52 to have. The first type of cantilever contact spring 31 and the second type of cantilever contact spring 32 are arranged so that the oblique contact tip on the DUT side 51 of the first type of cantilever contact spring 31 and the oblique DUT-side contact tip 52 of the second type of cantilever contact spring 32 are inclined towards each other. In this way, the contamination falls from the two DUT-side contact tips 51 . 52 that occurs after a large number of contact cycles. The contamination or contamination may fall off the long side of the oblique DUT-side contact tips and may prevent contamination between the two DUT-side contact tips 51 . 52 gets stuck so that as a result electrical or mechanical problems are avoided.

6 zeigt einen Kontaktfederblock 60 welcher einen isolierenden Block 61, den ersten Typ von Kragarmkontaktfeder 31 und den zweiten Typ von Kragarmkontaktfeder 32 zeigt, die in den isolierenden Block 61 eingebaut sind. Die Isolierung des isolierenden Blocks 61 mag durch ein elektrisch isolierendes Material entstehen. 6 shows a contact spring block 60 which is an insulating block 61 , the first type of cantilever contact spring 31 and the second type of cantilever contact spring 32 shows that in the insulating block 61 are installed. Isolation of the insulating block 61 may result from an electrically insulating material.

7 zeigt einen Kontaktsockel 70. Der Kontaktsockel 70 weist einen Sockelrahmen 71 auf, in den vier Kontaktfederblöcke 60 montiert bzw. eingebaut sind. 7 shows a contact socket 70 , The contact base 70 has a base frame 71 on, in the four contact spring blocks 60 are installed or installed.

8 zeigt eine Einschaltdauer in % (Prozent) 81 aufgetragen gegen den Strom in Ampere 82 für eine bestimmte Kragarmkontaktfeder 10. Die Einschaltdauer 81 ist die Zeit in Prozent (%) einer Gesamtzeit in der die Kragarmkontaktfeder 10 mit Strom 82 beaufschlagt wird bis ein Temperaturanstieg von 20°C gegenüber der Umgebungstemperatur erreicht ist. Der erlaubte Temperaturanstieg ist bekannt als ein industrieller Standard für die Messung des Stroms in Abhängigkeit von der Einschaltzeit. Bei dem gegebenen Temperaturanstieg von 20°C zeigen die Ergebnisse, dass hohe Stromwerte beginnend bei 2.5A und darüber erreichbar sind. 8th shows a duty cycle in% (percent) 81 plotted against the current in amperes 82 for a specific cantilever contact spring 10 , The duty cycle 81 is the time in percent (%) of a total time in which the cantilever contact spring 10 with electricity 82 is applied until a temperature rise of 20 ° C compared to the ambient temperature is reached. The allowable temperature rise is known as an industrial standard for measuring the current as a function of the switch-on time. Given the temperature increase of 20 ° C, the results show that high current values can be reached starting at 2.5A and above.

9 zeigt den Anstieg des Übergangswiderstands 91 von der Kontaktfeder zu einem Anschluss (des DUTs) in mOhm gegen die Verwendungsdauer 92 in Stunden. Bei einer Kurve 96 ist die Kragarmkontaktfeder 10 nicht mit Gold beschichtet und bei der anderen Kurve 94 ist die Kragarmkontaktfeder 10 mit Gold durch einen PVD-Prozess beschichtet. Die Kurven ohne Gold 96 und mit Goldbeschichtung 94 zeigen signifikante Unterschiede: Jeder Messpunkt 93 für die mit Gold beschichtete Kragarmkontaktfeder 10 zeigt einen geringeren Anstieg des Widerstands 91 verglichen mit den Messpunkten 95 der Kragarmkontaktfeder 10 aus Wolfram ohne die Beschichtung mit Gold. Auch bei einer Messung nach einer Reinigung 97 liefert die Kragarmkontaktfeder 10 aus Wolfram mit Goldbeschichtung einen erheblich besseren Wert als die Kragarmkontaktfeder 10 aus Wolfram, die die Goldbeschichtung nicht aufweist. 9 shows the increase in contact resistance 91 from the contact spring to a connection (of the DUT) in mOhm against the period of use 92 in hours. On a curve 96 is the cantilever contact spring 10 not coated with gold and on the other curve 94 is the cantilever contact spring 10 coated with gold by a PVD process. The curves without gold 96 and with gold plating 94 show significant differences: each measurement point 93 for the gold-plated cantilever contact spring 10 shows a smaller increase in resistance 91 compared to the measurement points 95 the cantilever contact spring 10 made of tungsten without the coating with gold. Even when measuring after cleaning 97 provides the cantilever contact spring 10 made of tungsten with a gold coating is considerably better than the cantilever contact spring 10 made of tungsten, which does not have the gold coating.

10 zeigt ein Verfahren zur Herstellung der Kragarmkontaktfeder 10 aus Wolfram welches aufweist: Bereitstellen eines Blechs aus Wofram 110, Schneiden des Wolframblechs 34 entlang einer äußeren Silhouette 120 einer Kragarmkontaktfeder 10, 31, 32 mittels Drahterodieren, Fräsen 130 einer DUT-seitigen Kontaktspitze der Kragarmkontaktfeder und Beschichten der Kragarmkontaktfeder 10, 31, 32 mit einer Goldbeschichtung mittels eines PVD-Prozesses. 10 shows a method for producing the cantilever contact spring 10 made of tungsten which comprises: providing a sheet of Wofram 110 , Cutting the tungsten sheet 34 along an outer silhouette 120 a cantilever contact spring 10 . 31 . 32 by means of wire EDM, milling 130 a DUT-side contact tip of the cantilever contact spring and coating of the cantilever contact spring 10 . 31 . 32 with a gold coating using a PVD process.

Claims

A method of making a cantilever contact spring (10) for use in an automatic test device, ATE, and for sequential testing of electronic components, the method comprising: Providing a tungsten sheet (34) and Cutting the tungsten sheet (34) so that the cantilever contact spring (10) is cut out of the tungsten sheet (34) with a curved shape (13).

The procedure according to Claim 1 The tungsten sheet (34) is cut by cutting along a cutting line using wire EDM (110).

The method according to one of the Claims 1 to 2 The method further comprises: coating the cantilever contact spring (10) with gold (Au) by a PVD method (140).

The method according to one of the Claims 1 to 3 the method further comprising: using an abrasive method to form a DUT-side contact tip (12).

The method for producing a cantilever contact spring (10) according to Claim 4 wherein the abrasive process is milling (130).

The method according to one of the Claims 4 to 5 , wherein the DUT-side contact tip (12) is formed into a point tip (26).

A method for producing a contact spring block (60), the method comprising: producing a cantilever contact spring (10) according to one of the Claims 1 to 6 , Providing an insulating block (61), and installing the cantilever contact spring (10) in the insulating block (61).

A method of making a contact spring block (60), the method comprising: making two cantilever contact springs (31, 32) according to one of the Claims 4 to 6 , wherein the two DUT-side contact spring tips (51, 52) of the two cantilever contact springs (31, 32) are crooked, and the two cantilever contact springs (31, 32) are installed in an insulating block (61) such that the two DUT-side Contact tips (51, 52) are inclined to each other.

A method of making a contact socket (70), the method comprising: making a contact spring block (60) according to Claim 7 or 8th , Providing a base frame (71), and installing the contact spring block (60) in the base frame (71).

A cantilever contact spring (10) for use in an automatic test device, ATE, and for sequential testing of electronic components, which according to one of the Claims 1 to 6 The cantilever contact spring (10) is produced: first two opposite side surfaces (21, 22), second two opposite side surfaces (23, 24), a DUT-side contact tip (12, 51, 52) for contacting a component to be tested, DUT , a tester-side contact tip (14) for contacting a test board, and a bending plane (18), the cantilever contact spring having a curved shape (13) in the bending plane (18), the first two opposite side surfaces (21, 22) are planar and parallel to each other and extend parallel to the bending plane (18), and wherein the cantilever contact spring (10) is made of tungsten (1).

The cantilever contact spring (10) according to Claim 10 , wherein the cantilever contact spring (10) is coated with gold (Au).

The cantilever contact spring (10) according to one of the Claims 10 to 11 , wherein the cantilever contact spring (10) has a DUT-side contact tip (12, 51, 52), which is manufactured by an abrasive process.

The cantilever contact spring (10) according to one of the Claims 10 to 12 , wherein the cantilever arm contact spring (10) has a milled DUT-side contact tip (12, 51, 52).

The cantilever contact spring (10) according to one of the Claims 12 and 13 , wherein the DUT-side contact tip (12, 51, 52) is a point tip (26).

A contact spring block (60) comprising: an insulating block (61) and a cantilever contact spring (10) according to one of the Claims 10 to 14 , wherein the cantilever contact spring (10) is installed in the insulating block (61).

A contact spring block (60), comprising an insulating block (61) and two cantilever contact springs (31, 32) according to one of the Claims 10 to 14 , wherein the two DUT-side contact tips (51, 52) of the two cantilever contact springs (31, 32) are crooked and the two cantilever contact springs (31) are installed in the insulating block (61) such that the two DUT-side contact tips (51 , 52) are inclined towards each other.

A contact base (70) comprising: a base frame (71) and at least one contact spring block (60) according to one of the Claims 15 or 16 , wherein the at least one contact spring block (60) is installed in the base frame (71).