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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsvorrichtung, wie eine Sondenkarte, zur Verwendung in einer Verbindung zwischen einer elektrischen Schaltung einer integrierten Schaltung, wie einem Bauelement in der Prüfung, und einer elektrischen Schaltung eines Prüfgeräts für eine elektrische Prüfung derselben.
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[Fachlicher Hintergrund]
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Als eine konventionelle elektrische Verbindungsvorrichtung dieser Art ist eine elektrische Verbindungsvorrichtung vorgeschlagen worden, die eine Sondengrundplatte aufweist, in der eine Mehrzahl von Sonden vorgesehen sind, und die eine Einstellung der Ebenheit der Sondengrundplatte ermöglicht (siehe
US 6,509,751 B1 ). Bei dieser elektrischen Verbindungsvorrichtung kann aus einem die Sondengrundplatte haltenden Tragelement eine Druck- oder Zugkraft auf einen mittleren Teil der Sondengrundplatte einwirken. Selbst wenn in der Sondengrundplatte der Sondenanordnung eine Biegung erzeugt wird, kann die Biegeverformung der Sondengrundplatte durch die Einstellung dieser Einwirkung verändert werden, wodurch die Ebenheit der Sondengrundplatte aufrechterhalten wird.
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Selbst wenn daher bei der Herstellung einer Sondengrundplatte, in der eine Mehrzahl von Sonden vorgesehen sind, eine Biegeverformung in der Sondengrundplatte erzeugt wird, ermöglicht es die oben erwähnte Einstelltätigkeit nach der Befestigung der Sondenanordnung am Tragelement, die Sondengrundplatte eben zu halten, so dass die mehreren Sondenspitzen, die sich aus der Sondengrundplatte erstrecken, auf derselben Ebene gehalten werden können. Dies ermöglicht es, dass sämtliche der Sondenspitzen sicher in Kontakt mit einem elektrischen Verbindungsanschluss treten, der jeder von den oben erwähnten Sonden der elektrischen Schaltung des Bauelements in der Prüfung entspricht, wodurch man einen befriedigenden elektrischen Kontakt dazwischen erhält.
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Gemäß dem in der
US 6,509,751 B1 beschriebenen konventionellen Stand der Technik ist es jedoch notwendig, die Einstellung so vorzunehmen, dass sämtliche der Sondenspitzen auf derselben Ebene angeordnet werden können, und zwar entsprechend der Biegeverformung, die jedes Mal, wenn die Sondengrundplatte am Tragelement befestigt wird, in jede Sondengrundplatte eingebracht wird. Die Einstelltätigkeit, um in einem Zustand, wo die Sondengrundplatte am Tragelement befestigt ist, sämtliche der Sondenspitzen richtig mit jedem entsprechenden elektrischen Verbindungsanschluss des Bauelements in der Prüfung in Kontakt treten zu lassen, ist kompliziert und erfordert Geschicklichkeit. Insbesondere bei der Prüfung von zahlreichen, auf einem Halbleiter-Wafer ausgebildeten integrierten Schaltungen ist es schwierig, die Einstellung so vorzunehmen, dass solch zahlreiche Sonden richtig mit jedem entsprechenden Kontaktfleck auf dem Halbleiter-Wafer in Kontakt treten, da die Anzahl der auf der Sondengrundplatte vorgesehenen Sonden außergewöhnlich zunimmt. Auch wenn die Sondengrundplatte zusammen mit einem Trend zur Vergrößerung des Bauelements in der Prüfung vergrößert wird, kann eine Einstellung von nur dem mittleren Teil der Sondengrundplatte mit dem Trend nicht mithalten. Weiter verursacht die Einstellbarkeit ein Problem bei der Aufrechterhaltung der Ebenheit der Sondengrundplatte in einer stabilen Weise, was mit der Zeit die Ebenheit der Sondengrundplatte instabil macht.
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Eine weitere konventionelle elektrische Verbindungsvorrichtung dieser Art ist in der
US 2006/0 255 814 A1 offenbart und weist eine Sondengrundplatte, ein die Sondengrundplatte haltendes Tragelement sowie eine zwischen Sondengrundplatte und Tragelement angebrachte Verdrahtungsgrundplatte auf, die an dem Tragelement angebracht ist. Bei dieser Verbindungsvorrichtung kann das Tragelement weniger anfällig für – insbesondere thermisch induzierte – Verformung sein als die Verdrahtungsgrundplatte. Um zu gewährleisten, dass sämtliche der an der Sondengrundplatte angeordneten Sondenspitzen auf derselben Ebene angeordnet werden können, wird durch Schraubenelemente ein Abstand zwischen dem Tragelement und der Sondengrundplatte so eingestellt, dass auch bei (thermisch bedingter) Expansion bzw. Kontraktion der Verdrahtungsgrundplatte die Sondengrundplatte sich nicht verformt bzw. bewegt. Dieser Abstand muss abhängig von den bei der Prüfung auftretenden Temperaturen eingestellt werden. Diese Einstelltätigkeit ist kompliziert und erfordert Geschick. Außerdem kann es auch hier zu einem Problem mit der Aufrechterhaltung der Ebenheit der Sondengrundplatte kommen.
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Unter solchen Umständen hat der jetzige Anmelder in einer früheren internationalen Patentanmeldung (
WO 2006126279 A1 ) eine elektrische Verbindungsvorrichtung vorgeschlagen, die eine sichere elektrische Verbindung zwischen einer Sonde und einem entsprechenden elektrischen Verbindungsanschluss einer elektrischen Schaltung eines Bauelements in der Prüfung erreicht, und zwar ohne die Notwendigkeit für eine Ebenheitseinstelltätigkeit einer Sondengrundplatte, nachdem sie an einem Tragelement befestigt worden ist, ungeachtet einer Verformung der Sondengrundplatte.
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Bei dieser elektrischen Verbindungsvorrichtung werden Sonden auf einer Sondengrundplatte mit Biegeverformung in einem freien Zustand ohne Last gebildet, so dass die Sondenspitzen auf derselben Ebene ausgerichtet werden können. Zwischen der Montageebene des Tragelements und der Sondengrundplatte ist ein Abstandhalter angeordnet, der es gestattet, einen Montagebolzen darin einzuführen, und dieser Abstandhalter dient dazu, die zuvor erwähnte Verformung der Sondengrundplatte beim Anziehen des Montagebolzens aufrechtzuerhalten. Da die Sondengrundplatte an der Bezugsebene des Tragelements in einem Zustand befestigt wird, in dem die zuvor erwähnte Verformung aufrechterhalten wird, werden daher sämtliche der Sondenspitzen auf derselben Ebene angeordnet.
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Nachdem die Sondengrundplatte am Tragelement befestigt ist, können dementsprechend sämtliche der Sondenspitzen ungefähr gleichförmig bis zu den jeweiligen elektrischen Verbindungsanschlüssen der elektrischen Schaltung des Bauelements in der Prüfung vorgeschoben werden, ohne die Notwendigkeit für die konventionelle Einstelltätigkeit für eine Ebenheit der Sondengrundplatte. Trotz des Trends zur Vergrößerung der Sondengrundplatte wird die zuvor erwähnte konventionelle mühsame Ebenheitseinstelltätigkeit pro Austausch der Sondengrundplatte, in der die mehreren Sonden vorgesehen sind, nicht benötigt, was eine effiziente elektrische Prüfung ermöglicht.
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Jedoch ist der zuvor erwähnte Abstandhalter so angeordnet, dass sein eines Ende an der Unterseite des Tragelements anstößt, und dass sein unteres Ende an der Oberseite eines auf der Sondengrundplatte ausgebildeten Befestigungsteils anstößt. Wenn eine elektrische Verbindungsvorrichtung durch Vereinigung einer Tragplatte mit einer Verdrahtungsgrundplatte usw. zusammengebaut werden soll, kann dementsprechend der Abstandhalter nicht von der Oberseite der Tragplatte her in die Tragplatte eingeführt werden, sondern muss von der Unterseite der Verdrahtungsgrundplatte durch eine in der Verdrahtungsgrundplatte ausgebildete Einführöffnung in die Verdrahtungsgrundplatte von deren Unterseite her eingeführt werden, so dass das obere Ende des Abstandhalters an der Unterseite des Tragelements anschlagen kann. Nachdem der Abstandhalter in dieser Weise angeordnet ist, muss der Festziehbolzen von der Oberseite des Tragelements her eingeführt werden, so dass er das Tragelement und den Abstandhalter durchsetzt, und sein vorderes Ende muss in eine am oberen Teil des Befestigungsteils der Sondengrundplatte ausgebildete Schraubenöffnung geschraubt werden.
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Auf diese Weise wird der Abstandhalter nicht in eine Einführöffnung für den Festziehbolzen des Tragelements eingeführt, sondern der Abstandhalter muss auf der entgegengesetzten Seite der Bolzeneinführseite des Tragelements gehalten werden, so dass der Festziehbolzen durch die Einführöffnung der Verdrahtungsgrundplatte und den Abstandhalter hindurchtreten kann, wenn man den Festziehbolzen durch die Einführöffnung des Tragelements hindurchtreten lässt. Zum Beispiel in einem Fall, wo die Bedienungsperson einen falschen Abstandhalter auswählt und daher den falschen Abstandhalter durch einen mit richtiger Länge ersetzten muss, braucht es daher Zeit, um die Arbeit erneut vorzunehmen. Dementsprechend ist eine Beschleunigung des Einbaus des Abstandhalters stark erwünscht gewesen.
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[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Technisches Problem]
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Verbindungsvorrichtung bereitzustellen, mit der jegliche Einstellung entbehrlich ist, um eine Sondengrundplatte nach der Befestigung einer Sondenanordnung an einer elektrischen Verbindungsvorrichtung eben zu machen, und die einen relativ einfachen Zusammenbau ermöglicht.
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Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Unteransprüche geben besondere Ausführungsarten der Erfindung an.
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Eine elektrische Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Tragelement, eine ebene plattenartige Sondengrundplatte, die angeordnet ist, um einen Abstand von einer ersten Oberfläche des Tragelements aufzuweisen, wobei die Sondengrundplatte eine erste Oberfläche aufweist, die der ersten Oberfläche des Tragelements gegenüberliegt, und eine zweite Oberfläche der Sondengrundplatte zu ihrer ersten Oberfläche entgegengesetzt ist, und die darauf vorgesehen mehrere elektrisch mit einem Prüfgerät verbundene Sonden aufweist, und die Spitzen der Sonden an elektrische Verbindungsanschlüsse eines Bauelements in der Prüfung anschlagen, das einer elektrischen Prüfung mittels des Prüfgeräts unterzogen werden soll, einen Befestigungsteil, der auf der ersten Oberfläche der Sondengrundplatte ausgebildet und mit einer am oberen Teil offenen Schraubenöffnung versehen ist, einen allgemein zylindrischen Abstandhalter, der einen Abstand von der ersten Oberfläche des Tragelements bis zur Oberseite des Befestigungsteils aufrechterhält, ein Schraubenelement, welches das Tragelement und die Sondengrundplatte mit einem Abstand entsprechend der Länge des Abstandhalters zusammenzieht, und Mittel zum Beschränken der Bewegung des Abstandhalters in der axialen Richtung in Bezug zum Tragelement. Der Abstandhalter weist zu diesem Zweck einen Kopfteil auf, dessen Unterseite auf einer zweiten Oberfläche des Tragelements montiert ist, sowie einen an einem Ende mit dem Kopfteil verbundenen Körperteil, der angeordnet ist, um durch eine im Tragelement ausgebildete Durchgangsöffnung hindurchzutreten, und dessen anderes Ende angeordnet ist, um an der Oberseite des Befestigungsteils anzuschlagen. Das Schraubenelement wird von der Kopfteilseite des Abstandhalters her eingeführt, um durch den Abstandhalter hindurchzutreten, und die Bewegung des Abstandhalters in der axialen Richtung wird durch das Beschränkungsmittel beschränkt. Das aus dem Körperteil des Abstandhalters überstehende vordere Ende des Schraubenelements wird in die Schraubenöffnung des Befestigungsteils geschraubt.
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Da bei der vorliegenden Erfindung der Abstandhalter von seinem Körperteil her in die Durchgangsöffnung des Tragelements eingesetzt werden kann und angeordnet ist, um am vorderen Ende seines Körperteils an der Oberseite des Befestigungsteils anzuschlagen, und das Schraubenelement von der Kopfteilseite des Abstandhalters her in eine Führungsöffnung des Abstandhalters eingesetzt werden kann, können der Abstandhalter und das Schraubenelement in Komponenten, wie eine Tragplatte, eine Verdrahtungsplatte usw., von der Seite der anderen Oberfläche des Tragelements her einzeln oder in einem Zustand, wo die beiden Teile im Voraus zusammengesetzt worden sind, eingebaut werden. Daher ist es möglich, die Zusammenbautätigkeit stärker als in einem konventionellen Fall zu vereinfachen, und die Vereinfachung des Herstellungsprozesses ermöglicht eine Verringerung der Herstellungskosten der elektrischen Verbindungsvorrichtung.
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Als Abstandhalter kann ein Abstandhalter verwendet werden, der eine Längenabmessung aufweist, die erforderlich ist, um im Zusammenwirken mit dem Befestigungsteil Höhenpositionen von Spitzen der Sonden auf derselben gedachten Ebene auszurichten.
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Das Beschränkungsmittel kann ein Innengewinde umfassen, das in der Durchgangsöffnung des Tragelements ausgebildet ist, sowie ein Außengewinde, das auf dem Abstandhalter ausgebildet ist, so dass es in das Innengewinde geschraubt werden kann.
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Das Außengewinde kann am Körperteil des Abstandhalters ausgebildet sein.
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Das Beschränkungsmittel kann aus einer Klammer bestehen, die den Kopfteil des Abstandhalters bedeckt und an der zweiten Oberfläche des Tragelements angeordnet ist, sowie einem Schraubenelement, das die Klammer am Tragelement festhält.
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An der zweiten Oberfläche des Tragelements kann eine den Kopfteil des Abstandhalters beherbergende Vertiefung ausgebildet sein, um die Durchgangsöffnung zu umgeben. In diesem Fall wird die Klammer mittels des Schraubenelements befestigt, um das offene Ende der Vertiefung zu verschließen.
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Der Befestigungsteil kann gebildet werden, indem ein Mutterelement auf der Sondengrundplatte befestigt wird.
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Als Schraubenelement kann ein Bolzen mit einem Kopfteil und einem mit dem Kopfteil verbundenen Schaftteil verwendet werden.
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Auch kann als Abstandhalter ein Abstandhalter ausgewählt und verwendet werden, der eine solche Länge aufweist, dass ein Abstand von der Unterseite seines Kopfteils bis zum anderen Ende des Schaftteils geeignet ist, um die Spitzen der Sonden auf derselben gedachten Ebene zu halten.
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Zwischen dem Tragelement und der Sondengrundplatte kann eine Verdrahtungsgrundplatte angeordnet sein, die eine mit dem Prüfgerät zu verbindende Schaltung aufweist und eine Durchgangsöffnung besitzt, die es dem Schraubenelement gestattet, durch sie hindurchzutreten. Auch kann zwischen der Verdrahtungsgrundplatte und der Sondengrundplatte ein Verbinder angeordnet sein, der eine Durchgangsöffnung aufweist, die es dem Schraubenelement gestattet, durch sie hindurchzutreten, und der die Schaltung der Verdrahtungsgrundplatte mit jeder Sonde der Sondengrundplatte verbindet. In diesem Fall ist das Schraubenelement angeordnet, um durch die jeweiligen Durchgangsöffnungen der Verdrahtungsgrundplatte und des Verbinders hindurchzutreten, und nachdem der Abstandhalter in Beziehung zum Schraubenelement in die jeweiligen Durchgangsöffnungen eingeführt worden ist, wird die Sondengrundplatte durch Festziehen des Schraubenelements in den Befestigungsteil hinein mit dem Tragelement gekoppelt.
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Weiter kann ein Verriegelungsmechanismus am mittleren Teil der Sondengrundplatte angeordnet sein, um das Tragelement, die Verdrahtungsgrundplatte und den Verbinder zu durchsetzen. Über den Verriegelungsmechanismus kann die Sondengrundplatte an ihrem mittleren Teil lösbar am Tragelement befestigt werden.
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In Beziehung zum Verriegelungsmechanismus, am mittleren Teil an der ersten Oberfläche der Sondengrundplatte, kann ein Verriegelungsteil ausgebildet sein, der aus der Sondengrundplatte nach oben steht und einen Teil mit großem Durchmesser und einen Teil mit kleinem Durchmesser aufweist, der mit dem Teil mit großem Durchmesser über einen Schulterteil verbunden ist und einen oberen Teil des Verriegelungsteils erreicht. In diesem Fall schließt der Verriegelungsmechanismus ein: ein Verriegelungshalterelement mit einem zylindrischen Teil, der das Tragelement, die Verdrahtungsgrundplatte und den Verbinder von der zweiten Oberfläche des Tragelements her durchsetzt und sich bis zum oberen Teil des Verriegelungsteils erstreckt, und mit einem Flanschteil an einem Ende des zylindrischen Teils, der sich auf der zweiten Oberfläche des Tragelements erstreckt, einen Verriegelungsschaft, der so angeordnet ist, dass sein eines Ende aus dem Flanschteil überstehen und es ihm ermöglichen kann, sich durch Betätigung eines an einem Ende vorgesehenen dass sein eines Ende aus dem Flanschteil überstehen und es ihm ermöglichen kann, sich durch Betätigung eines an einem Ende vorgesehenen Nockenhebels in der axialen Richtung des Verriegelungshalterelements zu bewegen, ein Verriegelungselement, das durch Bewegung des Schaftes in der axialen Richtung zwischen einer Verriegelungsstellung, in der ein Teil desselben aus dem Verriegelungshalterelement ragt, um mit dem Schulterteil in Eingriff zu treten, und einer Freigabestellung, in der es in dem Verriegelungshalter untergebracht ist, betätigt werden kann, sowie ein elastisches Element, das eine exzentrische Kraft auf den Verriegelungsschaft ausübt, um das Verriegelungselement in seiner Freigabestellung zu halten.
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Die Betätigung des Nockenhebels des Verriegelungsmechanismus kann den mittleren Teil der Sondengrundplatte am Tragelement befestigen und diese Befestigung lösen.
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Als Verbinder kann ein Federstift-Verbinder verwendet werden, der als Kontakt einen Federstift-Kontakt aufweist.
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[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
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Mit der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, kann ein geeigneter Abstandhalter ausgewählt werden, und der Abstandhalter und ein Schraubenelement können in eine Tragplatte von derselben Seite der Tragplatte her eingebaut werden. Da der Abstandhalter und das Schraubenelement in Komponenten, wie die Tragplatte, eine Verdrahtungsplatte, usw. eingebaut werden können, indem man das Schraubenelement festzieht, ist es möglich, die Zusammenbautätigkeit stärker als im konventionellen Fall zu vereinfachen, und die Vereinfachung des Herstellungsprozesses ermöglicht eine Verringerung der Herstellungskosten einer elektrischen Verbindungsvorrichtung.
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[Kurze Beschreibung der Zeichnungen)
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1 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform einer elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine vergrößerte Ansicht ähnlich 1, wobei sie einen Hauptteil der in 1 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung zeigt.
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3 ist eine auseinandergezogene vertikale Querschnittsansicht, die einen Hauptteil der in 2 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung zeigt.
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4 erläutert eine Beziehung zwischen Abstandhaltern und Befestigungsteilen der elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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5 ist eine Ansicht ähnlich 4, wobei sie eine Beziehung zwischen den Abstandhaltern und den Befestigungsteilen einer anderen elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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6 ist eine Ansicht ähnlich 1, wobei sie eine andere Ausführungsform der elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 ist eine vergrößerte Ansicht ähnlich 6, wobei sie einen Hauptteil der in 6 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung zeigt.
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8 ist eine auseinandergezogene Ansicht ähnlich 6, wobei sie einen Hauptteil der in 6 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung zeigt.
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9 ist eine Vorderseitenansicht, die einen Umriss eines in 6 dargestellten Verriegelungsmechanismus zeigt.
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10 ist eine auseinandergezogene vertikale Querschnittsansicht, die einen Abstandhalter und ein Beschränkungsmittel der in 6 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung zeigt.
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[Beschreibung der Ausführungsformen]
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Eine elektrische Verbindungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein ebenes plattenartiges Tragelement 12, dessen Unterseite 12a zu einer ebenen Montagebezugsebene wird; eine kreisförmige ebene plattenartige Verdrahtungsgrundplatte 14, die von der Montageebene 12a des Tragelements gehalten wird; eine Sondengrundplatte 18, die durch einen elektrischen Verbinder 16 elektrisch mit der Verdrahtungsgrundplatte 14 verbunden ist; einen Grundring 20 mit einer mittigen Öffnung 20a, die zur Aufnahme des elektrischen Verbinders 16 ausgebildet ist; und einen Befestigungsring 22, der durch Bolzen 21 auf dem Grundring 20 befestigt ist, um den Randteil der Sondengrundplatte 18 im Zusammenwirken mit dem Randteil der mittigen Öffnung 20a des Grundrings sandwichartig festzuhalten, wie in 1 dargestellt.
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Der Befestigungsring 22 weist in seinem mittleren Teil eine mittige Öffnung 22a auf, die es gestattet, Sonden 18b der Sondengrundplatte 18 freizulegen. In der Darstellung ist an einer Oberseite 12b des Tragelements 12 durch Bolzen 26 ein Wärmeverformungshemmer 24 befestigt, um eine Wärmeverformung des Tragelements 12, das die Verdrahtungsgrundplatte 14 hält, zu beschränken.
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Wie konventionell wohlbekannt ist, wird die elektrische Verbindungsvorrichtung 10 benutzt, um jeden Verbindungs-Kontaktfleck, der ein Verbindungsanschluss einer IC ist, mit einer elektrischen Schaltung eines Prüfgeräts für elektrische Prüfungen einer Mehrzahl von ICs (integrierten Schaltungen) zu verbinden, die zum Beispiel in einen Halbleiter-Wafer 28 integriert sind.
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Die Verdrahtungsgrundplatte 14 schließt zum Beispiel ein allgemein kreisförmiges plattenartiges Polyimidharzsubstrat ein, und auf ihrer Unterseite 14a sind eine Mehrzahl von konventionell wohlbekannten Verbindungsanschlüssen (nicht dargestellt), die mit den elektrischen Schaltungen des Prüfgeräts verbunden werden sollen, wie eine rechteckige Matrix angeordnet.
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Das Tragelement 12 ist ein plattenartiges Rahmenelement, das zum Beispiel aus einer Platte aus nicht-rostendem Stahl hergestellt ist, deren Montageebene 12a angeordnet ist, um an einer Oberseite 14b der Verdrahtungsgrundplatte 14 anzuliegen. Der in 1 dargestellte Wärmeverformungshemmer 24 ist ein ringförmiges Element, das angeordnet werden soll, um den Randteil an der Oberseite 12b des Tragelements 12 zu bedecken, und ist aus einem Metallmaterial, wie Aluminium, hergestellt. Dieser Wärmeverformungshemmer 24 beschränkt eine Rückbiegung des Tragelements 12, die auftritt, wenn eine merkliche Temperaturdifferenz zwischen der Montageebene 12a und der Oberseite 12b des Tragelements 12 auftritt, z. B. bei einem Einbrennversuch eines Bauelements in der Prüfung, wie der zuvor erwähnten IC.
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2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils der in 1 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung 10, und 3 ist eine auseinandergezogene Ansicht des Hauptteils der elektrischen Verbindungsvorrichtung 10.
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Wie in den 2 und 3 deutlich dargestellt, sind im Tragelement 12 Durchgangsöffnungen 32 ausgebildet, die jeweils den Hindurchtritt eines Schraubenelements 30 zum Befestigen der Sondengrundplatte 18 am Tragelement 12 gestatten. Das Schraubenelement 30 ist ein konventionell wohlbekannter Bolzen 30, der in der Darstellung einen Kopfteil 30a und einen Schaftteil 30b aufweist. Im Tragelement 12 sind auch Schraubenöffnungen 36 ausgebildet, in deren jede eine Montageschraube 34 zum Montieren des elektrischen Verbinders 16 geschraubt wird, wie in 1 dargestellt.
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In der Verdrahtungsplatte 14 sind Durchgangsöffnungen 38 bzw. 40 ausgebildet, die den Durchgangsöffnungen 32 und den Schraubenöffnungen 36 des Tragelements 12 entsprechen, wie in 1 dargestellt. Diese Durchgangsöffnungen 38, 40 sind in Bereichen ausgebildet, die, wie im konventionellen Fall, den elektrischen Anschluss der Verdrahtungsgrundplatte 14 nicht beeinflussen. An den äußeren Randteilen des Tragelements 12 und der Verdrahtungsgrundplatte 14 sind ebenfalls Bolzenöffnungen 44, 46 ausgebildet, die es gestatten, Montagebolzen 42 zum Verbinden des Grundrings 20 mit dem Tragelement 12 hindurchzuführen. In der Bolzenöffnung 44 der Verdrahtungsgrundplatte 14 ist eine konventionell wohlbekannte Hülse 48 angeordnet, um die Verdrahtungsgrundplatte 14 vor einer Festziehkraft des Montagebolzens 42 zu schützen.
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Die Sondengrundplatte 18 schließt, wie wohlbekannt gewesen ist, zum Beispiel ein aus einer Keramikplatte bestehendes Grundplattenelement 50 und eine auf der Unterseite des Grundplattenelements, d. h. der Keramikplatte, ausgebildete mehrschichtige Verdrahtungsschicht 52 ein. Die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 52 weist, wie wohlbekannt gewesen ist, jedoch in der Figur nicht dargestellt, eine mehrschichtige Platte bestehend aus einem elektrisch isolierenden Material, z. B. einem Polyimidharz-Material, und Verdrahtungspfade auf, die zwischen den mehrschichtigen Platten ausgebildet sind. An der Unterseite der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 52 sind Sondenrücken 18b ausgebildet, die jeweils elektrisch mit dem zuvor erwähnten Verdrahtungspfad der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht verbunden sind. Das obere Ende von jeder Sonde 18a ist mit dem entsprechenden Sondenrücken 18b verbunden, und daher ist jede Sonde 18a so an der Sondengrundplatte 18 befestigt, dass sie von der Unterseite der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 52 aus nach unten ragt, und ist durch jeden entsprechenden Sondenrücken 18b mit dem Verdrahtungspfad der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 52 verbunden.
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In dem 1 dargestellten Beispiel wird in der Sondengrundplatte 18 (50, 52) eine gebuchtete Biegeverformung erzeugt. Diese Biegeverformung der Sondengrundplatte 18 wird in einem freien Zustand, in dem die Sondengrundplatte 18 keine Last aufnimmt, in die Sondengrundplatte 18 eingebracht, wie deutlich in 4 dargestellt ist, welche die Sondengrundplatte 18 in einem Zustand zeigt, bevor sie befestigt ist. Diese Verformung wird manchmal bei der Bearbeitung der Keramikplatte 50 in die Keramikplatte eingebracht, und die Höhendifferenz zwischen dem tiefsten Teil und dem höchsten Teil auf der Unterseite der Sondengrundplatte 18 beträgt manchmal zum Beispiel mehrere zehn Mikrometer bis einhundert Mikrometer. Ungeachtet dieser Biegeverformung der Sondengrundplatte 18 werden die unteren Enden der Sondenrücken 18b, z. B. durch einen Ebenenschleifprozess, auf einer Ebene P1 ausgerichtet, die parallel zu einer gedachten Ebene P der Sondengrundplatte 18 ist. Weil die mit dem jeweiligen Sondenrücken 18b verbundenen Sonden 18a so gebildet werden, dass sie dieselbe Länge besitzen, sind in einem freien Zustand der Sondengrundplatte 18 auch die unteren Enden oder die Spitzenenden der jeweiligen Sonden 18a auf einer Ebene P2 ausgerichtet, die parallel zu der gedachten Ebene P ist.
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An einer Oberseite 50a der Keramikplatte 50 sind elektrische Verbindungsteile ausgebildet, die durch die Verdrahtungspfade der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 52 mit den jeweiligen entsprechenden Sonden 18a verbunden werden sollen, obwohl dies in der Figur nicht dargestellt ist. Diese elektrischen Verbindungsteile werden so ausgebildet, dass sie den zuvor erwähnten mehreren Verbindungsanschlüssen entsprechen, die auf der Unterseite 14a der Verdrahtungsgrundplatte 14 wie eine rechteckige Matrix angeordnet sind, wie wohlbekannt gewesen ist.
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Zwischen den an der Oberseite 50a der Keramikplatte 50 ausgebildeten elektrischen Verbindungsteilen und den Verbindungsanschlüssen der Verdrahtungsgrundplatte 14, die den jeweiligen elektrischen Verbindungsteilen entsprechen, ist der zuvor erwähnte elektrische Verbinder 16 angeordnet, um die zwei einander entsprechenden Teile zu verbinden.
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Wie vergrößert in 2 dargestellt, schließt der elektrische Verbinder 16 einen Federstiftblock 16a ein, der aus einem elektrisch isolierenden plattenartigen Element mit einer Mehrzahl von in der Dickenrichtung ausgebildeten Durchgangsöffnungen 54 besteht, sowie einem Paar Federstiften 16b, 16b, die in Reihe innerhalb von jeder Durchgangsöffnung 54 aufgenommen werden sollen, wobei sie in der axialen Richtung der Durchgangsöffnung 54 derart verschiebbar sind, dass jeder Federstift am Herausfallen aus der Durchgangsöffnung 54 gehindert wird. Zwischen jedem Paar von Federstiften 16b und 16b ist eine Schraubenfeder 16c angeordnet, die auf die beiden Federstifte 16b, 16b eine exzentrische Kraft in einer Richtung weg voneinander ausübt und die zu einem leitenden Pfad zwischen den beiden Federstiften wird. In dem Federstiftblock 16a sind auch Durchgangsöffnungen 56 ausgebildet, die jeweils mit den Durchgangsöffnungen 32, 38 ausgerichtet sind, um den Hindurchtritt des Montagebolzens 30 zu gestatten. Weiter sind in dem Federstiftblock 16a Durchgangsöffnungen 58 ausgebildet, die jeweils mit der Schraubenöffnung 36 und der Durchgangsöffnung 40 ausgerichtet sind, um die Montageschraube 34 aufzunehmen, wie in 1 dargestellt.
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In einem zusammengebauten Zustand der in den 1 und 2 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung 10 wird ein Federstift 16b von jedem Paar von Federstiften 16b, 16b durch die Federkraft der Schraubenfeder 16c des elektrischen Verbinders 16 unter Anpressen mit dem Verbindungsanschluss der Verdrahtungsgrundplatte 14 verbunden, während der andere Federstift 16b unter Anpressen mit dem elektrischen Verbindungsteil der Keramikplatte 50 verbunden wird, welcher dem Verbindungsanschluss der Verdrahtungsgrundplatte 14 entspricht. Dementsprechend wird die in jedem Sondenrücken 18b vorgesehene Sonde 18a sicher mit dem entsprechenden Verbindungsanschluss der Verdrahtungsgrundplatte 14 verbunden. Infolgedessen werden, wenn die Spitzen der Sonden 18a mit den Verbindungskontaktflecken der auf dem Halbleiter-Wafer 28 ausgebildeten IC in Kontakt gebracht werden, die Verbindungs-Kontaktflecken durch die entsprechenden Sonden 18a, den elektrischen Verbinder 16 und die Verdrahtungsgrundplatte 14 mit dem Prüfgerät verbunden, wodurch eine elektrische Prüfung der elektrischen Schaltung des Halbleiter-Wafers 28 mittels des Prüfgeräts ermöglicht wird.
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Um beim Zusammenbau der elektrischen Verbindungsvorrichtung 10 die Sondengrundplatte 18 mit dem Tragelement 12 zu verbinden, sind auf der Oberseite der Sondengrundplatte 18 oder der Oberseite 50a der Keramikplatte 50 Befestigungsteile 60 ausgebildet, wie in den 2 bis 4 dargestellt. Auf der Oberseite dieses Befestigungsteils öffnet sich eine Innengewindeöffnung 60a, in die der vordere Endteil des durch die Durchgangsöffnung 32 des Tragelements 12 und die Durchgangsöffnung 38 der Verdrahtungsgrundplatte 14 hindurchtretenden Montagebolzens 30 geschraubt wird.
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Der Befestigungsteil 60 kann gebildet werden, indem man ein Innengewindeelement, wie eine Mutter, durch Kleber an der Oberseite 50a der Keramikplatte 50 befestigt.
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Wie oben beschrieben, wird die zuvor erwähnte Biegeverformung in der in 4 dargestellten Sondengrundplatte 18 in einem freien Zustand erzeugt, und die Höhenabmessungen der auf dieser Sondengrundplatte 18 vorgesehenen jeweiligen Befestigungsteile 60 sind einander gleich. Daher ist in dem in 4 dargestellten Beispiel eine gedachte Ebene P3, welche die Oberseiten der jeweiligen Befestigungsteile 60 verbindet, eine der Biegung der Sondengrundplatte 18 entsprechende gekrümmte Ebene.
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Zum Zusammenbau der elektrischen Verbindungsvorrichtung 10 wird in jeden Befestigungsteil 60 derjenige Montagebolzen 30 oder dasjenige Schraubenelement 30 eingeschraubt, der/das durch die jeweiligen Durchgangsöffnungen 32, 38 und 56 des Tragelements 12, der Verdrahtungsgrundplatte 14 und des elektrischen Verbinders 16 hindurchtritt, und es wird ein zylindrischer Abstandhalter 62 in Beziehung zu dem Schraubenelement verwendet.
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Wie in den 2 und 3 dargestellt, schließt der Abstandhalter 62 einen Kopfteil 62a und einen Körperteil 62b ein, der einen kleineren Außendurchmesser als der Außendurchmesser des Kopfteils aufweist. Ein Ende des Körperteils 62 ist mit der Unterseite des Kopfteils 62a verbunden. Im Kopfteil 62a und im Körperteil 62b erstreckt sich eine Führungsöffnung 62c in der axialen Richtung des Abstandhalters 62 durch diesen hindurch, die es gestattet, den Schaftteil 30b des Montagebolzens 30 darin einzuführen.
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In der Darstellung ist in der Durchgangsöffnung 32 des Tragelements 12 auch ein Innengewinde 32a ausgebildet, und an dem zuvor erwähnten einen Ende des Körperteils 62b des Abstandhalters 62 oder in der Nachbarschaft des Kopfteils 62a ist ein Außengewinde 62d ausgebildet, das in das Innengewinde 32a geschraubt wird.
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Dementsprechend wird der Körperteil 62b des Abstandhalters 62 von der Oberseite 12b des Tragelements 12 her in die Durchgangsöffnung 32 eingeführt, wie in 3 dargestellt, und das im Körperteil 62b ausgebildete Außengewinde 62d wird in das Innengewinde 32a der Durchgangsöffnung 32 geschraubt, wie in 2 dargestellt, wodurch die Unterseite des Kopfteils 62a an der Oberseite 12b des Tragelements 12 anschlägt.
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Das Festziehen von jedem Abstandhalter 62 an das Tragelement 12 durch Einschrauben des Außengewindes 62d des Abstandhalters 62 in das Innengewinde 32a des Tragelements 12 wird vorzugsweise unter Verwendung eines Drehmomentschlüssels durchgeführt. Da dies ein übermäßiges Festziehen pro Abstandhalter 62 verhindert und es ermöglicht, jeden Abstandhalter 62 mit gleichförmiger Festziehkraft mit dem Tragelement 12 zu verbinden, kann man die Unterseite des Kopfteils 62a von jedem Abstandhalter 62 mit vorbestimmter gleichförmiger Druckkraft an der entsprechenden Oberseite 12b des Tragelements 12 anschlagen lassen.
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In diesem Anschlagzustand steht der Körperteil 62b des Abstandhalters 62 durch die Durchgangsöffnung 38 der Verdrahtungsplatte 14 und die Durchgangsöffnung 56 des elektrischen Verbinders 16 aus dem Federstiftblock 16a des elektrischen Verbinders 16 nach unten über und stößt an die Oberseite des entsprechenden Befestigungsteils 60 an.
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Was den Montagebolzen 30 angeht, so wird sein Schaftteil 30b ebenfalls von der Seite der Oberseite 12b des Tragelements 12 her in die Führungsöffnung 62c des Abstandhalters 62 eingeführt, und der vordere Endteil des Schaftteils wird in die Innengewindeöffnung 60a des entsprechenden Befestigungsteils 60 geschraubt. Dieses Festziehen des Montagebolzens 30 integriert das Tragelement 12, die Verdrahtungsgrundplatte 14, den elektrischen Verbinder 16 und die Sondengrundplatte 18. Für dieses Festziehen von jedem Bolzen 30 wird wie im Fall des Festziehens von jedem Abstandhalter 62 vorzugsweise ebenfalls ein Drehmomentschlüssel verwendet, um zu verhindern, dass unter den Bolzen 30 Schwankungen auftreten.
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Indem man in diesem Festziehzustand der Montagebolzen 30 die Biegung der Keramikplatte 50 aufrechterhält, kann die Ebene P2 der Spitzen der Sonden 18a aufrechterhalten werden. Indem man in geeigneter Weise die Längenabmessung des Körperteils 62b von jedem Abstandhalter 62 in Entsprechung mit der Höhenposition des entsprechenden Befestigungsteils 60 auswählt, kann auch das untere Ende des Körperteils 62b von jedem Abstandhalter 62 entlang einer gedachten gekrümmten Ebene P4 positioniert werden, die parallel zu der gedachten gekrümmten Ebene P3 der Oberseiten der Befestigungsteile 60 ist.
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Indem man dementsprechend als Abstandhalter 62, der jedem Befestigungsteil 60 entspricht, einen Abstandhalter 62 auswählt, dessen Körperteil 62b eine passende Längenabmessung in Entsprechung mit der Höhenposition des entsprechenden Befestigungsteils 60 auswählt, können die Spitzen der Sonden 18a auf der Ebene P2 ausgerichtet werden.
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Bei dem zuvor erwähnten Ebenenschleifprozess, um die unteren Stirnflächen der Sondenrücken 18b so auszurichten, dass sie eben sind, wird an der Sondengrundplatte 18 in dem in den 4 und 5 dargestellten freien Verformungszustand eine Stützplatte befestigt, um es zu ermöglichen, dass die unteren Stirnflächen der Sondenrücken 18b eben sind.
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Durch Verwendung dieser Stützplatte wird die Sondengrundplatte 18 während des Schleifprozesses der Sondenrücken 18b nicht in dem freien Verformungszustand gehalten, sondern in einem weniger starken Verformungszustand als dem in den 4 und 5 dargestellten Verformungszustand. Wenn die Sondengrundplatte 18 von der Stützplatte gelöst wird, nachdem die unteren Stirnflächen der Sondenrücken 18b in diesem Zustand dem Ebenenschleifprozess unterzogen worden sind, wird die Sondengrundplatte 18 in den freien Zustand zurückgeführt, der in den 4 und 5 dargestellt ist. Bei einer solchen Befestigung der Sondengrundplatte 18 wird ein Abstandhalter ausgewählt, der eine Länge aufweist, die erforderlich ist, um die Verformung der Sondengrundplatte 18 aufzunehmen, die während des zuvor erwähnten Schleifprozesses der Sondenrücken 18b unter Verwendung der Stützplatte aufgetreten ist, und wird als jeweiliger Abstandhalter 62 verwendet, um die Spitzen der Sonden 18a der Sondengrundplatte 18 auf der gedachten Ebene P2 auszurichten.
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Indem man in der vorangehenden Beschreibung die Abstandhalter 62 in das Tragelement 12 eingeschraubt hat, wird auch eine integrale Bewegung des Bolzens 30 und des Abstandhalters 62 in Bezug zum Tragelement 12 in ihrer (30, 62) axialen Richtung blockiert, wenn eine Druckkraft auf die Sondengrundplatte 18 einwirkt, welche die Schraubenfeder 16c der Federstiftanordnung 16 überwindet.
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Statt dass man den Abstandhalter 62 in das Tragelement 12 schraubt, kann der Abstandhalter 62 z. B. unter Verwendung von Kleber in der Durchgangsöffnung 32 des Tragelements 12 befestigt werden. Dies kann das Innengewinde 32a der Durchgangsöffnung 32 und das Außengewinde 32d des Abstandhalters 62 entbehrlich machen. In diesem Fall können auch in einem Zustand, wo der Montagebolzen 30 vorab in die Führungsöffnung 62c des Abstandhalters 62 eingeführt wird, beide 30, 62 als Einheit in die jeweiligen Durchgangsöffnungen 32, 36 und 54 des Tragelements 12, der Verdrahtungsgrundplatte 14 und des elektrischen Verbinders 16 eingeführt werden.
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In jedem Fall können, ohne den Abstandhalter 62 von der Seite der Montageebene 12a des Tragelements 12 her einzubauen, der Abstandhalter 62 und der Montagebolzen 30 von der Oberseite 12b des Tragelements 12 her eingebaut werden, und daher wird ihre Einbautätigkeit einfacher als in einem konventionellen Fall.
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Nach dem Einbau der Sondengrundplatte 18 in das Tragelement 12 kann eine die Oberseite 12b des Tragelements 12 bedeckende Abdeckung 64 mit Schraubenelementen 66 auf dem Wärmeverformungshemmer 24 montiert werden, wie in 1 mit einer zweistrichpunktierten Linie dargestellt. Die Anbringung dieser Abdeckung 64 kann den Zutritt von Staub verhindern und auch unnötige Betätigungen der Bolzen 30 und der Abstandhalter 62 zuverlässig verhindern.
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Ohne die Höhenabmessungen der Befestigungsteile 60 so einzustellen, dass sie identisch sind, wie in 4 dargestellt, kann ebenfalls ein Ebenenschleifprozess an den Oberteilen der Befestigungsteile 60 durchgeführt werden, so dass in einem Zustand, wo die Biegung der Sondengrundplatte 18 in einem freien Zustand aufrechterhalten wird, so dass die Spitzen der Sonden 18a der Sondengrundplatte 18 auf der gedachten Ebene P2 ausgerichtet werden können, die Oberseite von jedem Befestigungsteil 60 eine zu der gedachten Ebene P2 parallele Ebene P5 sein kann. Indem man in diesem Fall Abstandhalter verwendet, die jeweils Körperteile 62b von derselben Längenabmessung aufweisen, kann man bewirken, dass die Spitzen der Sonden 18a auf der gedachten Ebene P2a ausrichtet werden.
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In der vorangehenden Beschreibung wird die Sondengrundplatte 18 mit dem Tragelement 12 an seinem mittleren Teil und seinem Randteil durch die Abstandhalter 62 und die Bolzen 30 verbunden. Andererseits wird in dem in 6 dargestellten Beispiel der mittlere Teil der Sondengrundplatte 18 durch einen Verriegelungsmechanismus 68 lösbar mit dem Tragelement 12 verbunden.
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Der Verriegelungsmechanismus 68 wird in Beziehung zu mittleren Öffnungen 70, 72 und 74 eingebaut, die ausgebildet sind, um ihre Achsen mit dem Tragelement 12, der Verdrahtungsgrundplatte 14 bzw. dem Federstiftblock 16a koaxial auszurichten, wie in 7 dargestellt. Auch ragt an der Oberseite 50a der Keramikplatte 50, welches das Grundplattenelement 50 der Sondengrundplatte 18 ist, innerhalb der mittigen Öffnungen 72 und 74 ein Verriegelungsteil 76 für den Verriegelungsmechanismus 68 in Richtung der Unterseite 12a des Trageelements 12 nach oben. An der Oberseite 12b des Tragelements 12 ist eine Vertiefung 78 ausgebildet, die mit der mittigen Öffnung 70 ausgerichtet ist.
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In dem Verriegelungsteil 76 ist eine zylindrische Ausnehmung 80 ausgebildet, die sich von seinem inneren Teil aus bis zum oberen Ende öffnet, wie in 8 deutlich dargestellt. Die Ausnehmung 80 weist einen Teil 80a mit großem Durchmesser und einen Teil 80b mit kleinem Durchmesser auf, der koaxial mit dem Teil mit großem Durchmesser verbunden ist und an dem Teil mit kleinem Durchmesser offen ist. Auf der Umfangswand der Ausnehmung 80, wo die beiden Durchmesserteile 80a und 80b miteinander verbunden sind, ist ein Schulterteil 80c ausgebildet, der einen schrägen Wandteil umfasst, dessen Durchmesser zu dem Teil 80b mit kleinem Durchmesser hin allmählich abnimmt.
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Wie in den 7 und 8 dargestellt, schließt der Verriegelungsmechanismus 68 ein Verriegelungshalterelement 82 mit einem zylindrischen Teil 82a, der in die mittige Öffnung 70 des Tragelements 12 und die Ausnehmung 80 des Verriegelungsteils 76 eingeführt werden kann, und mit einem an einem Ende des zylindrischen Teils ausgebildeten Flanschteil 82b, einen entlang der axialen Richtung des Verriegelungshalterelements 82 im Verriegelungshalterelement angeordneten Verriegelungsschaft 84 und kugelförmige Verriegelungselemente 86 ein, die durch Betätigung des Verriegelungsschafts betätigt werden können.
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Die Unterseite des an einem Ende des zylindrischen Teils 82a ausgebildeten Flanschteils 82b kann an einem ebenen Bodenteil 78a der Ausnehmung 78 anschlagen, wie in 7 dargestellt. Das andere Ende oder das untere Ende des Verriegelungshalterelements 82 kann sich ebenfalls in den Teil 80a mit größerem Durchmesser der Ausnehmung 80 erstrecken. In der Nachbarschaft des unteren Endes dieses Teils 80a mit großem Durchmesser sind Öffnungen 88, die es gestatten, dass die kugelförmigen Verriegelungselemente 86 teilweise überstehen, so ausgebildet, dass sie den Verriegelungselementen 86 entsprechen und in Umfangsrichtung des Teils 80a mit großem Durchmesser im Abstand voneinander angeordnet sind.
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Das obere Ende des Verriegelungsschaftes 84 steht aus dem Verriegelungshalterelement 62 über, wobei an seinem überstehenden Ende ein Nockenhebel 92 über einen Schwenkzapfen 90 schwenkbar vorgesehen ist. An dem Nockenhebel 92 ist eine Nockenoberfläche 92a ausgebildet, die auf einer über der Oberseite des Flanschteils 82b des Verriegelungshalterelements 82 angeordneten Unterlegscheibe 94 gleitet, um den Verriegelungsschaft 84 durch eine Drehbetätigung des Nockenhebels 92 um den Schwenkzapfen 90 in axialer Richtung zu bewegen.
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Am unteren Ende des Verriegelungsschaftes 84 ist eine schräge Oberfläche 84a ausgebildet, welche die Verriegelungselemente 86 hält und welche bewirkt, dass ein Teil von jedem Verriegelungselement 86 in der radialen Richtung des zylindrischen Teils 82a des Verriegelungshalterelements 82 nach außen aus der Öffnung 88 übersteht, wenn der Verriegelungsschaft 84 in Bezug zum Verriegelungshalterelement 82 nach oben gezogen wird.
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In Beziehung zum Verriegelungsschaft 84 ist zwischen der Unterlegscheibe 94 und dem Flanschteil 82b des Verriegelungshalterelements 82 eine erste Schraubenfeder 96a angeordnet, die auf die beiden Teile 94 und 82b eine Federkraft in einer Richtung weg voneinander ausübt. In Beziehung zu dem Verriegelungsschaft 84 ist auch zwischen einem auf dem Schaft blockierten E-Ring 98 und dem Flanschteil 82b eine zweite Schraubenfeder 96b angeordnet, die auf die beiden Teile 98 und 82b eine Federkraft in einer Richtung weg voneinander ausübt. Die erste Schraubenfeder 96 drückt durch ihre Federkraft hauptsächlich die Unterlegscheibe 94 auf die Nockenoberfläche 92a des Nockenhebels 92. Auch die zweite Schraubenfeder 96b drückt durch ihre Federkraft hauptsächlich den Verriegelungsschaft 84 in Bezug zum Verriegelungshalterelement 82 in Richtung des unteren Endes.
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In dem Fall der in 8 dargestellten Drehlage des Nockenhebels 92 wird die Nockenoberfläche 92a durch die Federkraft der ersten Schraubenfeder 96a in einer Stellung gehalten, in der sie gegen die Unterlegscheibe 94 anstößt. In dieser Drehlage des Nockenhebels 92 wird der Verriegelungsschaft 84 in der unteren Endstellung gehalten, in der die schräge Oberfläche 84a die Verriegelungselemente 86 nicht aus den Öffnungen 88 des zylindrischen Teils 82a herausdrückt.
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Wie in 8 dargestellt, kann daher das untere Ende des zylindrischen Teils 82a des Verriegelungshalterelements 82 in den Teil 80a mit großem Durchmesser des Verriegelungsteils 76 eingeführt werden, ohne dass sich die Verriegelungselemente 86 und der Teil 80b mit kleinem Durchmesser des Verriegelungsteils 76 behindern.
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In einem Zustand, in dem das untere Ende des zylindrischen Teils 82a des Verriegelungshalterelements 82 ins Innere des Teils 80a mit großem Durchmesser des Verriegelungsteils 76 eingeführt ist, kann der Nockenhebel 92 in die in 7 dargestellte Drehlage gedreht und betätigt werden. Durch diese Drehbetätigung des Nockenhebels 92 kann der Verriegelungsschaft 84 in die in 7 dargestellte obere Endstellung bewegt werden, wobei er die Federkraft der zweiten Schraubenfeder 96b überwindet, und aufgrund der Haltewirkung des Nockenhebels 92 kann der Verriegelungsschaft 84 in der zuvor erwähnten oberen Endstellung gehalten werden.
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Wenn sich der Verriegelungsschaft 84 in der zuvor erwähnten oberen Endstellung befindet, drückt die schräge Oberfläche 84a des Verriegelungsschaftes die Verriegelungselemente 86 durch die Öffnungen 88 des Verriegelungshalterelements 82 gegen den Schulterteil 80c des Verriegelungsteils 76. Durch diesen Eingriff der Verriegelungselemente 86 mit dem Schulterteil 80c wird der Verriegelungsmechanismus 68 integral mit dem Verriegelungsteil 76 verbunden, so dass der Randteil der mittleren Öffnung 70 des Tragelements 12 zwischen dem Verriegelungshalterelement 82 und dem Verriegelungsteil 76 festgeklemmt wird. Dementsprechend befestigt der Verriegelungsmechanismus 68 im Zusammenwirken mit seinem Verriegelungshalterelement 82 und dem Verriegelungselement 76 den mittleren Teil der Sondengrundplatte 18 am Tragelement 12, mit einem vorbestimmten Abstand vom Tragelement 12. Das heißt der Verriegelungsmechanismus 68 befestigt durch seine Abstandsfunktion den mittleren Teil der Sondengrundplatte 18 am Tragelement 12, wobei vom Verriegelungshalterelement 82 und dem Verriegelungsteil 76 ein Abstand vom unteren Teil 78a der im Tragelement 12 ausgebildeten Vertiefung 78 festgelegt wird.
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Indem man den Nockenhebel 92 in die in 8 dargestellte Drehlage zurückführt, kann die zuvor erwähnte Verriegelungsfunktion des Verriegelungsmechanismus 68 gelöst werden, und der Verriegelungsmechanismus 68 kann aus dem Tragelement 12 in Richtung der in 8 dargestellten Herausziehstellung herausgezogen werden.
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In dem in 6 dargestellten Beispiel werden am Randteil der Sondengrundplatte 18 um den Verriegelungsmechanismus 68 herum die Abstandhalter 62 angebracht, die den oben erwähnten ähnlich sind. Jedoch wird bei dem in 6 dargestellten Beispiel als Beschränkungsmittel statt einer Schraubarmatur eine Klammer 100 und ein Paar Schraubenelemente 102 verwendet. In dem in 6 dargestellten Beispiel werden auch die Bolzen 30, die in die Abstandhalter 62 eingeführt werden, welche am Randteil angeordnet sind, mit Ausnahme der Abstandhalter 62, welche am äußersten Umfang der Verdrahtungsgrundplatte 14 angeordnet sind, in derselben Weise wie in dem in 1 dargestellten Beispiel in die Befestigungsteile 60 der Sondengrundplatte 18 geschraubt. Andererseits werden Bolzen 130, die in die Abstandhalter 62 eingeführt werden, welche auf dem äußersten Umfang der Verdrahtungsgrundplatte 14 angeordnet sind, in Schraubenöffnungen 160a des Grundrings 20 geschraubt, und der Grundring 20, in dem diese Schraubenöffnungen 160a vorgesehen sind, wirkt wie die Befestigungsteile 60.
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Als die Abstandhalter 62, die durch die Bolzen 30 und 130 eingesetzt werden, werden unter Berücksichtigung der Höhenabmessungen der entsprechenden Befestigungsteile 60 basierend auf der Beziehung mit der zuvor erwähnten Abstandhalterfunktion des Verriegelungsmechanismus 68 solche ausgewählt und verwendet, welche Längenabmessungen besitzen, die erforderlich sind, um die jeweiligen Spitzen der Sonden 18a der Sondengrundplatte 18 auf der gedachten Ebene P2 auszurichten.
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Wie aus 10 ersichtlich ist, die eine auseinandergezogene Ansicht des zuvor erwähnten Beschränkungsmittels ist, ist auf der Oberseite 12b des Tragelements 12 eine Vertiefung 32b ausgebildet, um den Kopfteil 62a des Abstandhalters 62 in Beziehung zur Durchgangsöffnung 32 aufzunehmen. Der Abstandhalter 62 wird so in die Durchgangsöffnung 32 eingeführt, dass der untere Endteil des Körperteils 62b an der Oberseite des entsprechenden Befestigungsteils 60 anschlagen kann, und so, dass der Kopfteil 62a in der Vertiefung 32b versenkt sein kann.
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Was den Bolzen 30 (130) angeht, wird auch der Schaftteil 30b so in die Innengewindeöffnung 60a (160a) des Befestigungsteils 60 geschraubt, dass sein Kopfteil 30a innerhalb des Kopfteils 62a des Abstandhalters 62 versenkt sein kann. Bei diesem Festziehen des Bolzens wird vorzugsweise ebenfalls ein Drehmomentschlüssel verwendet, in derselben Weise, wie mit Bezugnahme auf 1 erläutert wurde.
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Nach dem Festziehen dieser Bolzen 30 (130) wird der vordere Endteil von jedem Schraubenelement 102, der durch die Klammer 100 hindurchtritt, in eine entsprechende, auf der Oberseite 12b des Tragelements 12 ausgebildete Schraubenöffnung 104 geschraubt. Durch Festziehen dieses Schraubenelements 102 wird jede Klammer 100 so auf der Oberseite 12b des Tragelements 12 befestigt, dass ihre Unterseite an die Oberseite des Kopfteils 62a des entsprechenden Abstandhalters 62 anschlagen kann, wie in 6 dargestellt. Dies verhindert eine Relativbewegung jedes Abstandhalters 62 in der axialen Richtung in Bezug zum Tragelement 12.
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Statt der Klammer 100 und den Schraubenelementen 102, die in 6 dargestellt sind, kann das Beschränkungsmittel, wie die Verschraubung oder der Kleber, die in 1 dargestellt sind, verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung kann bei einer elektrischen Verbindungsvorrichtung mit einer ebenen Sondengrundplatte angewandt werden, in die keine Biegeverformung eingebracht wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Elektrische Verbindungsvorrichtung
- 12
- Tragelement
- 14
- Verdrahtungsgrundplatte
- 16
- elektrischer Verbinder
- 18
- Sondengrundplatte
- 18a
- Sonde
- 30
- Montagebolzen (Schraubenelement)
- 30a
- Kopfteil des Bolzens
- 30b
- Schaftteil des Bolzens
- 32, 38
- Durchgangsöffnung
- 32a, 62d, 100, 102
- Beschränkungsmittel
- 60
- Befestigungsteil
- 60a, 160a
- Innengewindeöffnung des Befestigungsteils
- 62
- Abstandhalter
- 62a
- Kopfteil des Abstandhalters
- 62b
- Körperteil des Abstandhalters
- 68
- Verriegelungsmechanismus
- 76
- Verriegelungsteil
- 80a
- Teil des Verriegelungsteils mit großem Durchmesser
- 80b
- Teil des Verriegelungsteils mit kleinem Durchmesser
- 80c
- Schulterteil des Verriegelungsteils
- 82
- Verriegelungshalterelement
- 82a
- zylindrischer Teil des Verriegelungshalterelements
- 82b
- Flanschteil des Verriegelungshalterelements
- 86
- Verriegelungselement
- 92
- Nockenhebel
