DE19537574C2 - Sockel zum Kontaktieren einer elektronischen Schaltung während eines Tests - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sockel zum Kontaktieren einer elektronischen Schaltung während eines Tests.

Ein solcher Sockel stellt eine elektri­ sche Verbindung (elektrische Verbindungen) her in einem Test­ gerät für elektronische Schaltungen zwischen einer elektro­ nischen Schaltung, wie z. B. einem gehäusten Bauelement oder einer integrierten Schaltung, die getestet werden, und einer DUT-Platine (DUT = Device-Under-Test = zu testendes Bauele­ ment), die eine Schnittstelle zu einer Befestigungsplatine des Testgeräts bildet, derart, daß elektrische Signale zu der elektronischen Schaltung übertragen oder von derselben empfangen werden können, um das Verhalten der elektronischen Schaltung zu charakterisieren.

Typischerweise werden programmierbare Testgeräte für elektronische Schal­ tungen während der Herstellung elektronischer Bauelemente und integrierter Schaltungen verwendet, um das Verhalten des Bauelements oder der integrierten Schaltung, die hergestellt werden, zu testen. Tests werden durchgeführt, um sicherzu­ stellen, daß das Bauelement oder die integrierte Schaltung mit denselben verknüpften Entwurfsverhaltensspezifikationen genügt. Um das Bauelement oder die integrierte Schaltung zu testen, wird das Testgerät für elektronische Schaltungen programmiert, um ein elektrisches Signal oder eine Reihe elektrischer Signale in das zu testende Bauelement oder die zu testende integrierte Schaltung einzugeben und die Antwort (Antworten) zu messen. Das Testgerät für elektronische Schaltungen kann z. B. verwendet werden, um fertige gehäuste Bauelemente und integrierte Schaltungen zu testen.

Ein herkömmliches, programmierbares Testgerät für elektroni­ sche Schaltungen, das allgemein mit dem Bezugszeichen 10 be­ zeichnet ist, ist in Fig. 1 gezeigt. Das Testgerät für elek­ tronische Schaltungen 10 weist einen Testkopf 12 auf, der durch Kabel, die durch eine Röhre 14 geleitet sind, elek­ trisch mit einem Gestell (Gestellen) 16 elektronischer Test- und Meß-Geräte verbunden ist, wie z. B. elektrischen Wechsel- und Gleich-Signalgeneratoren zum Anlegen elektrischer Signa­ le an ein Bauelement oder eine integrierte Schaltung, die Schnittstellen-mäßig mit dem Testkopf verbunden ist, und Si­ gnalanalysatoren, z. B. einem Netzwerkanalysator, einem Spek­ trumanalysator, einem Oszilloskop oder einer anderen Signal­ verlauf-Digitalisierungs- und/oder Signalverarbeitungs-Aus­ rüstung, um die Antwort (Antworten) auf diese angelegten elektrischen Signale zu messen. Der Testkopf 12 kann einen Schaltungsaufbau einschließen, der eine Verteilung elektri­ scher Signale, eine Signaltrennung, eine Frequenzüberset­ zung, eine Verstärkung, eine Dämpfung, ein Umschalten oder andere Konditionierungen oder Modifikationen elektrischer Signale durchführt, bevor dieselben zu dem Gestell 16 oder zu einem Bauelement oder einer integrierten Schaltung, die getestet werden, geleitet werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, bildet der Testkopf 12 über eine Ladungsplatine 18, die an dem Testkopf befestigt ist, und eine Befestigungsplatine 20, die wiederum an der Ladungs­ platine befestigt ist, eine Schnittstelle zu einem Bauele­ ment oder einer integrierten Schaltung. Alternativ kann vor dem Einbau der Befestigungsplatine 20 eine Kalibrierungspla­ tine (nicht gezeigt), die eine ähnliche Konfiguration wie die Befestigungsplatine aufweist, mit dem Testkopf 12 ver­ bunden werden, um den Testkopf zu kalibrieren. Die Konfigu­ ration der Ladungsplatine 18 hängt von dem Typ oder der Fa­ milie des Bauelements oder der integrierten Schaltung, die getestet werden, wie z. B. einer analogen oder einer digita­ len elektronischen Schaltung ab, während die Konfiguration der Befestigungsplatine 20 typischerweise spezifisch für die Familie oder das spezielle Bauelement oder die integrierte Schaltung, die getestet werden, ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Befestigungsplatine 20 dann wieder mit einer DUT-Platine 22 schnittstellenmäßig verbunden, die induktive Bauelemente, Kondensatoren und/oder andere elektronische Komponenten oder Schaltungen aufweist, die zum Entkoppeln, Filtern, Dämpfen oder anderweitigem Mo­ difizieren elektrischer Signale, die zu einem Bauelement oder einer integrierten Schaltung, die getestet werden über­ tragen oder von denselben empfangen werden, auf der DUT-Pla­ tine befestigt oder ausgebildet sind. Schließlich ist die DUT-Platine 22 mit einem Sockel 24 verbunden, um eine elek­ trische Verbindung (elektrische Verbindungen) zwischen dem Testgerät für elektronische Schaltung 10 und der tatsächli­ chen elektrischen Schaltung, die getestet wird, wie z. B. ei­ nem gehäusten Bauelement oder einer integrierten Schaltung 26, zu bewirken.

Wie ferner in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Testkopf 12 auf einem Rollständer 28 befestigt. Der Testkopf 12 ist vorzugs­ weise mittels drehbarer Verbindungen am dem Rollständer 28 befestigt. Die drehbaren Verbindungen 30 ermöglichen es, daß der Testkopf 12 in einer näherungsweise nach oben gerichte­ ten horizontalen Stellung positionierbar ist, derart, daß die geeignete Ladungsplatine 18 und Kalibrierungs- oder Be­ festigungs-Platine 20 und die DUT-Platine 22 mit dem Sockel 24 durch einen Bediener auf dem Testkopf der Testeinrichtung für elektronische Schaltungen 10 befestigt werden können. Der Testkopf 12 kann ferner in eine beliebige schräge Stel­ lung gedreht werden, derart, daß der Sockel 24 eine Schnitt­ stelle zu einer Materialhandhabungsvorrichtung (nicht ge­ zeigt) bilden kann, um beispielsweise das gehäuste Bauele­ ment oder die integrierte Schaltung 26 zu testen.

Der Sockel 24, durch den das gehäuste Bauelement oder die integrierte Schaltung 26 elektrisch mit der Testeinrichtung für elektronische Schaltungen verbunden sind, wird während des tatsächlichen Testens mit der Testeinrichtung vielen Verbindungen und Abtrennungen unterworfen. Jedoch über­ schritt die brauchbare Lebensdauer der Testeinrichtung für elektronische Schaltungen 10 bisher die brauchbare Lebens­ dauer des Sockels 24 bei weitem. Ferner verschlechtert sich die Wiederholbarkeit und die Genauigkeit der Verbindungen, die mittels des Sockels 24 mit dem gehäusten Bauelement oder der integrierten Schaltung 26 bewirkt werden, mit der Zeit, da sich der Sockel aufgrund von Abnutzungen verschlechtert. Außerdem weisen bei einer Testeinrichtung für elektronische Schaltungen 10 zum Testen von Hochfrequenzbauelementen und integrierten Schaltungen die bekannten Konfigurationen des Sockels 24 eine signifikante elektrische Signalweglänge zwi­ schen der Anschlußleitung (den Anschlußleitungen) des gehäu­ sten Bauelements oder der integrierten Schaltung 26, die ge­ testet werden, und der DUT-Platine 22 auf. Diese elektrische Signalweglänge fügt eine Induktivität und eine zusätzliche Kapazität zwischen den Anschlußleitungen des gehäusten Bau­ elements oder der integrierten Schaltung 26 hinzu, wodurch die Genauigkeit der Messungen und die Betriebscharakteristi­ ka und/oder das Verhalten des gehäusten Bauelements oder der integrierten Schaltung, die getestet werden, beeinflußt wird.

Ein bekannter Sockel 24 ist beispielsweise in Fig. 2 gezeigt. Es seien ferner die US 5,069,629 und die US 5,207,584 betrachtet. S-förmige Kontakte 32 führen eine signifikante elektrische Signalweg­ länge zwischen einem Kontakt mit den Anschlußleitungen 34 des gehäusten Bauelements oder der integrierten Schaltung 26, die getestet werden, und der DUT-Platine 22 bei höheren Frequenzen ein. Die Länge der S-förmigen Kontakte 32 trägt zu einer zusätzlichen Induktivität und einer zusätzlichen Kapazität zwischen den Anschlußleitungen 34 des gehäusten Bauelements oder der integrierten Schaltung 26 bei. Dies hat eine parasitäre Induktivität und Kapazität, sowie eine Pha­ senverzögerung der elektrischen Signale, die an das gehäuste Bauelement oder die integrierte Schaltung 26 angelegt wer­ den, und/oder der gemessenen Antwort (Antworten) derselben zur Folge, was die Genauigkeit der Messungen und die Be­ triebscharakteristika und/oder das Verhalten des gehäusten Bauelements oder der integrierten Schaltung beeinflußt. Die nachteiligen Wirkungen nehmen mit zunehmender Frequenz zu.

Es wäre daher wünschenswert, eine Sockelstruktur zu schaf­ fen, um das gehäuste Bauelement oder die integrierte Schal­ tung 26 über eine längere Periode einer brauchbaren Lebens­ dauer der Testeinrichtung für elektronische Schaltungen 10 während des tatsächlichen Testens wiederholbar zu verbinden. Außerdem ist es wünschenswert, eine relativ robuste Sockel­ struktur zu schaffen, die die parasitäre Induktivität und Kapazität, sowie elektrische Signalphasenverzögerungen mini­ miert. Eine derartige Sockelstruktur würde die Wiederholbar­ keit und die Genauigkeit der Testeinrichtung 10 für elektro­ nische Schaltungen während eines tatsächlichen Testens ver­ bessern.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Sockel zu schaffen, durch den es möglich ist, die Wieder­ holbarkeit und Genauigkeit von Verbindungen einer Testein­ richtung für elektronische Schaltungen mit einer elektroni­ schen Schaltung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch einen Sockel gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung liefert einen Sockel zum Verbinden einer elektronischen Schaltung, wie z. B. eines gehäusten Bauelements oder einer integrierten Schaltung, die getestet werden, mit einer Prüflingplatine (DUT-Platine) ei­ ner Testeinrichtung für elektronische Schaltungen. D.h., daß ein Sockel zum Verbinden zumindest einer elektrisch leitfä­ higen Anschlußleitung der elektronischen Schaltung, die ge­ testet wird, mit einer Testeinrichtung für elektronische Schaltungen zum Anlegen eines elektrischen Signals oder ei­ ner Reihe von elektrischen Signalen an die elektronische Schaltung und zum Messen der Antwort (Antworten) derselben geschaffen ist.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Sockel ein elektrisch isolierendes Gehäuse auf, wobei das Gehäuse zumindest einen Schlitz mit einer longitudinalen Achse und einer vorbestimmten Breite aufweist, wobei das Gehäuse ferner einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal aufweist, die nahezu senkrecht zu der longitudinalen Achse des Schlitzes sind. Der Sockel weist ferner ein erstes ela­ stisches Bauglied auf, das in dem ersten Kanal angeordnet ist, und ein zweites elastisches Bauglied, das in dem zwei­ ten Kanal angeordnet ist, wobei das erste und das zweite elastische Bauglied die Breite des Schlitzes überspannen. Der Sockel weist außerdem einen elektrisch leitfähigen Kon­ taktrahmen auf, der in dem Schlitz angeordnet ist, wobei der Kontaktrahmen ein erstes Ende, ein zweites Ende, eine erste Oberfläche, die zumindest einer Anschlußleitung der elektro­ nischen Schaltung gegenüberliegt, und eine zweite Oberflä­ che, die der DUT-Platine gegenüberliegt, auf, wobei das er­ ste Ende des Kontaktrahmens zwischen dem ersten elastischen Bauglied und der DUT-Platine angeordnet ist, und das zweite Ende des Kontaktrahmens zwischen dem zweiten elastischen Bauglied und der DUT-Platine angeordnet ist, derart, daß das erste und das zweite elastische Bauglied zwischen den ersten und den zweiten Kanal des Gehäuses und das erste und das zweite Ende des Kontaktrahmens zusammengedrückt sind, um die zweite Oberfläche des Kontaktrahmens in einen elektrischen Kontakt mit der DUT-Platine vorzuspannen. Schließlich weist der Sockel einen elektrisch leitfähigen Kontakt auf, der ein erstes Ende, ein zweites Ende, eine erste Oberfläche, die der zumindest einen Anschlußleitung der elektronischen Schaltung gegenüberliegt, und eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche des Kontaktrahmens gegenüberliegt, aufweist, wobei das erste Ende des Kontakts konfiguriert ist, um die Anschlußleitung der elektronischen Schaltung elektrisch zu kontaktieren, wobei sich das zweite Ende des Kontakts in einer Ineingriffnahme mit dem zweiten elasti­ schen Bauglied befindet, um das erste Ende des Kontakts ge­ gen die Anschlußleitung der elektronischen Schaltung mecha­ nisch vorzuspannen, wobei die zweite Oberfläche des Kontakts in einem elektrischen Kontakt mit der ersten Oberfläche des Kontaktrahmens ist. Vorzugsweise ist das erste Ende des Kon­ takts konfiguriert, um die zumindest eine Anschlußleitung der elektronischen Schaltung zu wischen, wobei die zweite Oberfläche des Kontakts die erste Oberfläche des Kontaktrah­ mens wischt, während die Ineingriffnahme der Anschlußleitung mit dem ersten Ende des Kontakts bewirkt, daß die zweite Oberfläche des Kontakts in eine Richtung zu dem zweiten Ende des Kontakts hin gleitet.

Gemäß einer Implementierung der Erfindung weisen der erste Kanal und der zweite Kanal einen näherungsweise quadrati­ schen Querschnitt auf, während das erste und das zweite ela­ stische Bauglied einen näherungsweise kreisförmigen Quer­ schnitt aufweisen. Ferner besteht der Kontaktrahmen aus näherungsweise 35,0% Palladium, 30,0% Silber, 14,0% Kupfer, 10,0% Gold, 10,0% Platin und 1,0% Zink. Der Kontakt besteht aus näherungsweise 71,5% Gold, 14,5% Kupfer, 8,5% Platin, 4,5% Silber und 1,0% Zink. Schließlich bestehen das erste und das zweite elastische Bauglied aus Silikongummi.

Außerdem weist der Sockel vorzugsweise einen ersten Kontakt, der auf der zweiten Oberfläche des Kontaktrahmens in der Nä­ he des ersten Endes des Kontaktrahmens gebildet ist, und ei­ nen zweiten Punktkontakt auf, der auf der zweiten Oberfläche des Kontaktrahmens in der Nähe des zweiten Endes des Kon­ taktrahmens gebildet ist. Das erste und das zweite elasti­ sche Bauglied spannen den ersten und den zweiten Punktkon­ takt gegen die DUT-Platine mechanisch vor, um eine elektri­ sche Verbindung zwischen dem Kontaktrahmen und der DUT-Pla­ tine zu bewirken. Ferner weist der Kontaktrahmen vorzugswei­ se einen Vorsprung in der Nähe des ersten Endes des Kontakt­ rahmens auf, wobei der Vorsprung eine Oberfläche aufweist, die mit der ersten Oberfläche des Kontaktrahmens zusammen­ fällt, wobei die Ineingriffnahme der zumindest einen An­ schlußleitung der elektronischen Schaltung mit dem Kontakt bewirkt, daß die zweite Oberfläche des Kontakts die Ober­ fläche des Vorsprungs wischt, wodurch die elektrische Weg­ länge zwischen der Anschlußleitung und der DUT-Platine durch den Kontakt und den Kontaktrahmen minimiert ist.

Ferner weist der Kontaktrahmen vorzugsweise einen Anschlag auf, der auf der ersten Oberfläche des Kontaktrahmens zwi­ schen dem ersten und dem zweiten Ende des Kontaktrahmens ge­ bildet ist, wobei der Anschlag eine vorbestimmte Höhe auf­ weist. Der Kontakt weist vorzugsweise eine ausgenommene Spur auf, die in der zweiten Oberfläche des Kontakts gebildet ist, wobei die Spur ein erstes Ende in der Nähe des ersten Endes des Kontakts, ein zweites Ende in der Nähe des zweiten Endes des Kontakts und eine vorbestimmte Tiefe aufweist, die größer als die vorbestimmte Höhe des Anschlags ist, derart, daß eine Gleitbewegung des Kontakts in eine Richtung von dem ersten Ende des Kontakts zu dem zweiten Ende des Kontakts durch den Anschlag, der das erste Ende der Spur in Eingriff nimmt, begrenzt ist, und eine Gleitbewegung des Kontakts in eine Richtung von dem zweiten Ende des Kontakts zu dem er­ sten Ende des Kontakts durch den Anschlag, der das zweite Ende der Spur in Eingriff nimmt, begrenzt ist.

Vorzugsweise weist der Sockel ferner eine Einrichtung zum Zurückhalten des Kontakts in einer Ineingriffnahme mit dem Kontaktrahmen auf, wenn die zweite Oberfläche des Kontakts bezüglich der ersten Oberfläche des Kontaktrahmens gleitet. Die Einrichtung zum Zurückhalten des Kontakts in einer In­ eingriffnahme mit dem Kontaktrahmen weist vorzugsweise einen nachgebenden Zurückhaltearm auf, der auf dem Kontaktrahmen gebildet ist und sich von dem zweiten Ende des Kontaktrah­ mens erstreckt und die erste Oberfläche des Kontakts in Ein­ griff nimmt. Ferner liefert der Zurückhaltearm vorzugsweise eine mechanische Vorspannung der zweiten Oberfläche des Kon­ takts gegen die erste Oberfläche des Kontaktrahmens, derart, daß die zweite Oberfläche des Kontakts die erste Oberfläche des Kontaktrahmens wischt, wenn der Kontakt gleitet. Gemäß einer Realisierung der Erfindung weist der Zurückhaltearm ein erstes Ende, das näherungsweise an dem zweiten Ende des Kontaktrahmens mit demselben verbunden ist, und ein zweites Ende, das eine abgerundete Kontur besitzt, um eine Reibung zwischen dem Zurückhaltearm und der ersten Oberfläche des zu minimieren, auf.

Der Sockel gemäß einem Aus­ führungsbeispiel der Erfindung ist speziell auf ein Testge­ rät für elektronische Hochfrequenzschaltungen anpaßbar, um Verbindungen zwischen der elektronischen Schaltung, die ge­ testet wird, und der DUT-Platine zu bewirken, während para­ sitäre Induktivitäten, Kapazitäten und Phasenverzögerungen der elektrischen Signale minimiert werden und eine Wieder­ holbarkeit der Verbindungen erhöht wird, um die Zuverlässig­ keit und Genauigkeit zu verbessern, wodurch Messungen mit dem Testgerät zum Testen von Hochfrequenzbauelementen und integrierten Schaltungen erleichtert werden, und der Gesamt­ durchsatz des Testgeräts verbessert wird.

Der Sockel gemäß der Erfindung erhöht die Wiederholbarkeit von Verbindungen und verbessert die Genauigkeit von Messun­ gen mit der Testeinrichtung für elektronische Schaltungen. Dies erhöht die Präzision des Meßverfahrens.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer herkömmlichen Test­ einrichtung für elektronische Schaltungen;

Fig. 2 eine isometrische Ansicht eines herkömmlichen Sockels zum Kontaktieren eines gehäusten Bauele­ ments oder einer integrierten Schaltung in der Testeinrichtung für elektronische Schaltungen, die in Fig. 1 gezeigt ist;

Fig. 3 eine isometrische Ansicht eines Sockels zum Kontak­ tieren eines gehäusten Bauelements oder einer inte­ grierten Schaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 eine Querschnittansicht des Sockels gemäß der Er­ findung, die in Fig. 3 gezeigt ist;

Fig. 5 eine Querschnittansicht ähnlich der von Fig. 4, die den Sockel gemäß der Erfindung in Kontakt mit einem gehäusten Bauelement oder einer integrierten Schal­ tung, die getestet werden, zeigt; und

Fig. 6 ein Detail einer Testeinrichtung für elektronische Schaltungen zum Zweck des Darstellens einer Befe­ stigungsplatine und einer DUT-Platine mit einem Sockel gemäß der Erfindung, die an einer Ladungs­ platine befestigt sind.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Sockel, der in den Fig. 3 und 4 allgemein mit dem Bezugs­ zeichen 100 bezeichnet ist, zum Verbinden eines gehäusten Bauelements oder einer integrierten Schaltung 102 mit einer Prüflingplatine 106 geschaffen. Das gehäuste Bauelement oder die integrierte Schaltung 102 weisen zumindest eine elek­ trisch leitfähige Anschlußleitung 104A, 104B, usw., auf. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist die DUT-Platine 106 in eine Befe­ stigungsplatine 20 einer Testeinrichtung für elektronische Schaltungen 10 eingebaut, wie nachfolgend detaillierter be­ schrieben wird.

Detaillierter betrachtet kontaktiert der Sockel 100, der in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, die Anschlußleitungen 104A, 104B, usw., des gehäusten Bauelements oder der integrierten Schaltung 102 während eines Testens und verbindet die An­ schlußleitungen mit der DUT-Platine 106. Der Sockel 100 weist ein elektrisch isolierendes Gehäuse 108 auf. Das Ge­ häuse weist zumindest einen Schlitz 110A, 110B, usw., auf, die jeweils eine longitudinale Achse 112A, 112B, usw. be­ sitzen. Jeder Schlitz besitzt eine vorbestimmte Breite W, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Schließlich weist, wie in Fig. 4 gezeigt ist, das Gehäuse 108 ferner einen ersten Kanal 114 und einen zweiten Kanal 116 auf, die nahezu senkrecht zu den longitudinalen Achsen 112A, 112B, usw., der jeweiligen Schlitze 110A, 110B, usw., sind.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist der Sockel 100 außerdem ein erstes elastisches Bauglied 118 auf, das in dem ersten Kanal 114 angeordnet ist, wobei das erste elastische Bauglied die Breite W jedes Schlitzes 110A, 110C, usw., überspannt. Der Sockel weist ferner ein zweites elastisches Bauglied 120 auf, das in dem zweiten Kanal 116 angeordnet ist, wobei das zweite elastische Bauglied ebenfalls die Breite W jedes Schlitzes 110A, 110C, usw. überspannt. Das erste und das zweite elastische Bauglied 118 und 120 können beispielsweise aus Silikongummi bestehen.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, besitzen der erste Kanal 114 und der zweite Kanal 116 einen näherungsweise quadratischen Querschnitt. Das erste elastische Bauglied 118 und das zwei­ te elastische Bauglied 120 besitzen einen näherungsweise kreisförmigen Querschnitt. Bei einer in Erwägung gezogenen Modifikation können die Ecken des ersten Kanals 114 und des zweiten Kanals 116 abgerundet sein. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist der Sockel 100 ferner einen elektrisch leitfähi­ gen Kontaktrahmen 122 auf, der in jedem Schlitz 110A, 110B, usw., angeordnet ist. Der Kontaktrahmen 122 besitzt ein er­ stes Ende 122A, ein zweites Ende 122B, eine erste Oberfläche 122C, die der zumindest einen Anschlußleitung 104A des ge­ häusten Bauelements oder der integrierten Schaltung 102 ge­ genüberliegt, und eine zweite Oberfläche 122D, die der DUT-Platine 106 gegenüberliegt, auf. Das erste Ende 122A des Kontaktrahmens 122 ist zwischen dem ersten elastischen Bau­ glied 118 und der DUT-Platine 106 angeordnet. Das zweite En­ de 122B des Kontaktrahmens ist zwischen dem zweiten elasti­ schen Bauglied 120 und der DUT-Platine angeordnet, derart, daß das erste und das zweite elastische Bauglied zwischen dem ersten Kanal 114 und dem zweiten Kanal 116 des Gehäuses 108 und dem ersten Ende bzw. dem zweiten Ende des Kontakt­ rahmens zusammengedrückt sind, um die zweite Oberfläche 122D des Kontaktrahmens in einen elektrischen Kontakt mit der DUT-Platine mechanisch vorzuspannen.

Vorzugsweise weist, wie in Fig. 4 gezeigt ist, der Sockel 100 ferner einen ersten Punktkontakt 122E, der auf der zwei­ ten Oberfläche 122D des Kontaktrahmens 122 in der Nähe des ersten Endes 122A des Kontaktrahmens gebildet ist, und einen zweiten Punktkontakt 122F, der auf der zweiten Oberfläche des Kontaktrahmens in der Nähe des zweiten Endes 122B des Kontaktrahmens gebildet ist, auf. Daher spannen das erste und das zweite elastische Bauglied 118 und 120 den ersten und den zweiten Punktkontakt 122E und 122F des Kontaktrah­ mens 122 gegen die DUT-Platine 106 vor, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktrahmen und der DUT-Platine zu bewirken.

Der Sockel 100 weist ferner einen elektrisch leitfähigen Kontakt 124 zum Kontaktieren jeder Anschlußleitung 104A, 104B, usw., auf. Der Kontakt 124 weist ein erstes Ende 124A, ein zweites Ende 124B, eine erste Oberfläche 124C, die der zumindest eine Anschlußleitung 104A des gehäusten Bauele­ ments oder der integrierten Schaltung 102 gegenüberliegt, und eine zweite Oberfläche 124D, die der ersten Oberfläche 122C des Kontaktrahmens 122 gegenüberliegt, auf. Das erste Ende 124A des Kontakts 124 ist konfiguriert, um die zumin­ dest eine Anschlußleitung 104A des gehäusten Bauelements oder der integrierten Schaltung 102 zu kontaktieren, wobei sich das zweite Ende 124B des Kontakts in einer Ineingriff­ nahme mit dem zweiten elastischen Bauglied 120 befindet, um das erste Ende des Kontakts gegen die zumindest eine An­ schlußleitung des gehäusten Bauelements oder der integrier­ ten Schaltung mechanisch vorzuspannen, und wobei sich die zweite Oberfläche 124D des Kontakts in einem elektrischen Kontakt mit der ersten Oberfläche 122C des Kontaktrahmens befindet.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Sockels 100 gemäß der Erfindung, wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist der Kontaktrahmen 122 ferner einen Vorsprung 122G in der Nähe des ersten Endes 122A des Kontaktrahmens auf. Der Vorsprung 122G besitzt eine Oberfläche, die mit der ersten Oberfläche 122C des Kontaktrahmens 122 zusammenfällt. Daher bewirkt die Ineingriffnahme der zumindest einen Anschlußleitung 104A des gehäusten Bauelements oder der integrierten Schaltung 102 mit dem Kontakt 124, daß die zweite Oberfläche 124D des Kon­ takts die Oberfläche 122C des Vorsprungs 122G des Kontakt­ rahmens 122 wischt, wodurch die elektrische Weglänge zwi­ schen der zumindest einen Anschlußleitung und der DUT-Pla­ tine 106 durch den Kontakt und den Kontaktrahmen minimiert ist.

Der Kontaktrahmen 122 weist ferner einen Anschlag 122H auf, der auf der ersten Oberfläche 122C des Kontaktrahmens zwi­ schen dem ersten und dem zweiten Ende 122A und 122B des Kon­ taktrahmens gebildet ist, wobei der Anschlag eine vorbe­ stimmte Höhe aufweist. Außerdem weist der Kontakt 124 ferner eine ausgenommene Spur 124E auf, die in der zweiten Oberflä­ che 124D des Kontakts gebildet ist, wobei die Spur ein er­ stes Ende in der Nähe des ersten Endes 124A des Kontakts, ein zweites Ende in der Nähe des zweiten Endes 124B des Kon­ takts und eine vorbestimmte Tiefe, die größer als die vorbe­ stimmte Höhe des Anschlags 122H ist, aufweist.

Schließlich weist, wie in Fig. 4 gezeigt ist, der Sockel 100 vorzugsweise eine Einrichtung zum Zurückhalten des Kontakts 124 in einer Ineingriffnahme mit dem Kontaktrahmen 122 auf, wenn die zweite Oberfläche 124D des Kontakts bezüglich der ersten Oberfläche 122C des Kontaktrahmens gleitet. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Sockels 100 gemäß der Erfindung weist die Einrichtung zum Zurückhalten des Kon­ takts 124 in einer Ineingriffnahme mit dem Kontaktrahmen 122 einen nachgebenden Zurückhaltearm 122I auf, der auf dem Kon­ taktrahmen 122 gebildet ist, sich von dem zweiten Ende 122B des Kontaktrahmens erstreckt und die erste Oberfläche 124C des Kontakts in Eingriff nimmt. Vorzugsweise liefert der Zu­ rückhaltearm 122I eine mechanische Vorspannung der zweiten Oberfläche 124D des Kontakts 124 gegen die erste Oberfläche 124C des Kontaktrahmens 122. Gemäß einer Realisierung der Erfindung weist der Zurückhaltearm 122I ein erstes Ende, das näherungsweise an dem zweiten Ende 122B des Kontaktrahmens 122 mit demselben verbunden ist, und ein zweites Ende mit einer abgerundeten Kontur 122J auf, um eine Reibung zwischen dem Zurückhaltearm und der ersten Oberfläche 124C des Kon­ takts 124 zu minimieren, wenn die zweite Oberfläche 124D des Kontakts bezüglich der ersten Oberfläche 122C des Kontakt­ rahmens gleitet.

Der Kontaktrahmen 122 kann aus näherungsweise 35,0% Palla­ dium, 30,0% Silber, 14,0% Kupfer, 10,0% Gold, 10,0% Platin und 1,0% Zink bestehen. Ein solches Material ist in Platten­ form erhältlich. Der Kontakt­ rahmen 122 kann durch elektrisches Entladungswalzen (EDM; EDM = Electrical Discharge Milling) eines Drahts gebildet werden.

Der Kontakt 124 kann ferner aus näherungsweise 71,5% Gold, 14,5% Kupfer, 8,5% Platin, 4,5% Silber und 1,0% Zink beste­ hen. Der Kontakt 124 kann ebenfalls durch ein Draht-EDM gebildet werden. Außerdem wird der Draht in einem besonders abreibenden Material gescheu­ ert, um eine glatte erste Oberfläche 124C zu erzeugen.

Im Betrieb ist der Sockel 100 auf der DUT-Platine 106 be­ festigt, und die DUT-Platine ist wiederum auf einer Befe­ stigungsplatine befestigt, wie z. B. der Befestigungsplatine 20, die in den Fig. 1 und 6 gezeigt ist. Wie in Fig. 6 ge­ zeigt ist, weist der Testkopf vorzugsweise einen Herab­ zieh/Auswurf-Ring 126 mit einer Mehrzahl von Schlitzen 126A auf, um die Befestigungsplatine 20, die die DUT-Platine 106 mit dem Sockel 100 aufweist, auf dem Testkopf 12 zu instal­ lieren. Die Befestigungsplatine 20 weist vorzugsweise An­ schlußstifte 128 auf, die in die Schlitze 126A passen, der­ art, daß die Drehung des Herabzieh/Auswurf-Rings 126 eine axiale Bewegung von Verbindern, die auf der Befestigungspla­ tine befestigt sind, zu passenden Verbindern 130, die auf der Ladungsplatine 18 befestigt sind, und Verbindern 132, die auf dem Testkopf 12 befestigt sind, hin zu bewirken, um eine Verbindung zwischen dem Sockel 100 und dem Testkopf zu bewirken.

Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, bewirkt eine Inein­ griffnahme der zumindest einen Anschlußleitung 104A des ge­ häusten Bauelements oder der integrierten Schaltung 102 mit dem ersten Ende 124A des Kontakts 124, daß die zweite Ober­ fläche 124D des Kontakts in eine Richtung zu dem zweiten En­ de 124B des Kontakts hin gleitet, wobei das zweite elasti­ sche Bauglied 120 zusammengedrückt wird, wie durch den Pfeil 134, der in Fig. 5 gezeigt ist, angezeigt ist. Das erste En­ de 124A des Kontakts ist konfiguriert, um die zumindest eine Anschlußleitung 104A des gehäusten Bauelements oder der in­ tegrierten Schaltung 102 an einem Ort zu wischen, der durch den Pfeil 136, der in Fig. 5 gezeigt ist, angezeigt ist, während der Kontakt 124 gleitet. Ferner wischt die zweite Oberfläche 124D des Kontakts die erste Oberfläche 122C des Kontaktrahmens 122, während der Kontakt 124 gleitet. Der Zu­ rückhaltearm 122I liefert eine mechanische Vorspannung der zweiten Oberfläche 124D des Kontakts 124 gegen die erste Oberfläche 122C des Kontaktrahmens 122, derart, daß die zweite Oberfläche des Kontaktrahmens die erste Oberfläche des Kontaktrahmens wischt, während der Kontakt gleitet. Jedoch besitzt die erste Oberfläche 124C des Kontakts 124 eine solche Kontur, daß der Zurückhaltearm 122I nicht ver­ schoben wird, während der Kontakt gleitet, wodurch eine Me­ tallermüdung des Zurückhaltearms vermieden wird. Die Gleit­ bewegung des Kontakts 124 in eine Richtung von dem ersten Ende 124A des Kontakts zu dem zweiten Ende 124B des Kontakts ist durch den Anschlag 122H, der das erste Ende der Spur 124E in Eingriff nimmt, wie in Fig. 5 gezeigt ist, begrenzt.

Beim Entfernen des gehäusten Bauelements oder der integrier­ ten Schaltung 102 aus dem Sockel 100 dehnt sich das zusam­ mengedrückte zweite elastische Element 120 aus, wodurch eine Gleitbewegung des Kontakts 124 in eine Richtung von dem zweiten Ende 124B des Kontakts zu dem ersten Ende 124A des Kontakts bewirkt wird. Die Gleitbewegung des Kontakts 124 in eine Richtung von dem zweiten Ende 124B des Kontakts zu dem ersten Ende 124A des Kontakts ist dadurch begrenzt, daß der Anschlag 122H das zweite Ende der Spur 124E beim Entfernen des gehäusten Bauelements oder der integrierten Schaltung 102 aus dem Sockel 100 in Eingriff nimmt.

Schließlich ist der Sockel gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorzugsweise konfiguriert, um eine Schnitt­ stelle zu einer automatischen Materialhandhabungsvorrichtung zu schaffen, die gehäuste Bauelemente und integrierte Schal­ tungen zu der Testeinrichtung für elektronische Schaltungen 10 liefert. Bei einer Realisierung der Erfindung weist das Gehäuse 108 eine näherungsweise mittig angeordnete, ausge­ sparte Region 138 auf, um einen Vorsprung 140 aufzunehmen, der in ein Handhabungsgerät für elektronische Schaltungen eingebaut ist, um das ge­ häuste Bauelement oder die integrierte Schaltung 102 dem Sockel 100 zuzuführen, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist.

Der Sockel 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung liefert eine wiederholbare Verbindung des gehäusten Bauele­ ments oder der integrierten Schaltung 102 und der DUT-Pla­ tine 106. Der Sockel 100 minimiert ferner die elektrische Signalweglänge zwischen der zumindest einen Anschlußleitung 104A des gehäusten Bauelements oder der integrierten Schal­ tung 102 und der DUT-Platine 106, um eine parasitäre Induk­ tivität und Kapazität, sowie eine Phasenverzögerung der elektrischen Signale, die dem gehäusten Bauelement oder der integrierten Schaltung mit einer hohen Frequenz zugeführt werden, und/oder der gemessenen Antwort (Antworten) dersel­ ben zu minimieren.

Es ist offensichtlich, daß das Ausführungsbeispiel des Sockels, das oben beschrieben ist, für verschiedene zusätzliche Modifikationen, Änderungen und An­ passungen geeignet ist. Z.B. kann die DUT-Platine 106 in die Befestigungsplatine 20 integriert sein, und nicht aus einem getrennten Element bestehen, das auf der Befestigungsplatine befestigt ist. Außerdem kann die Anordnung des Anschlags 122H und der Spur 124E derart gewechselt werden, daß der An­ schlag auf dem Kontakt 124 gebildet ist, während die Spur auf dem Kontaktrahmen 122 gebildet ist. Ferner kann die Ein­ richtung zum Zurückhalten des Kontakts 124 in einer Inein­ griffnahme mit dem Kontakt 122, wenn die zweite Oberfläche 124D des Kontakts bezüglich der ersten Oberfläche 122C des Kontaktrahmens gleitet, alternativ einen Teil des Gehäuses 108 oder ein zusätzliches elastisches Element, das jeden Schlitz 110A, 110C usw. überspannt, aufweisen. Ferner kann eine Vakuum-Materialhandhabungsvorrichtung verwendet werden, um dem Sockel gehäuste Bauelemente oder integrierte Schal­ tungen zuzuführen, wodurch jeder Bedarf nach einer ausge­ sparten Region 138 in dem Gehäuse 108 beseitigt ist.

Obwohl die vorhergehende Beschreibung eine Testvorrichtung für elektronische Schaltungen offenbart, die elektrische Hochfrequenzsignale mißt, sind viele der Grundsätze der Er­ findung auch allgemein auf Sockel anwendbar.

Claims (13)

1. Sockel (100) zum Kontaktieren einer elektronischen Schaltung (102) während eines Tests, wobei die elektro­ nische Schaltung (102) zumindest eine elektrisch leit­ fähige Anschlußleitung (104A, 104B, 104C) aufweist, und der Sockel (100) zum Verbinden der zumindest einen Anschlußleitung mit einer Prüflingplatine (106) einer Testeinrichtung für elektronische Schaltungen (10) folgende Merkmale aufweist:
ein elektrisch isolierendes Gehäuse (108), das zumindest einen Schlitz (110A, 110B, 110C) mit einer Längsachse (112A, 112B, 112C) und einer vorbestimmten Breite (W) sowie einen ersten Kanal (114) und einen zweiten Kanal (116), die näherungsweise senkrecht zu der Längsachse des Schlitzes angeordnet sind, aufweist;
ein erstes elastisches Bauglied (118), das in dem ersten Kanal (114) angeordnet ist und die Breite des Schlitzes überspannt;
ein zweites elastisches Bauglied (120), das in dem zwei­ ten Kanal (116) angeordnet ist und die Breite des Schlitzes überspannt;
einen elektrisch leitfähigen Kontaktrahmen (122), der in dem Schlitz (110A, 110B, 110C) angeordnet ist sowie ein erstes Ende (122A), ein zweites Ende (122B), eine erste Oberfläche (122C), die der zumindest einen Anschluß­ leitung (104A, 104B, 104C) der elektronischen Schaltung (102) gegenüberliegt, und eine zweite Oberfläche (122D), die der Prüflingplatine (106) gegenüberliegt, aufweist, und das erste Ende (122A) des Kontaktrahmens (122) zwischen dem ersten elastischen Bauglied (118) und der Prüflingplatine (106) angeordnet ist, und das zweite Ende (122B) des Kontaktrahmens (122) zwischen dem zweiten elastischen Bauglied (120) und der Prüfling­ platine (106) angeordnet ist, derart, daß das erste und das zweite elastische Bauglied (118, 120) zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal (114, 116) des Gehäuses (108) und dem ersten und dem zweiten Ende (122A, 122B) des Kontaktrahmens (122) zusammengedrückt sind, um die zweite Oberfläche (122D) des Kontaktrahmens (122) in einen elektrischen Kontakt mit der Prüflingplatine (106) mechanisch vorzuspannen;
einen elektrisch leitfähigen Kontakt (124) mit einem ersten Ende (124A), einem zweiten Ende (124B), einer ersten Oberfläche (124C), die der zumindest einen An­ schlußleitung (104A, 104B, 104C) der elektronischen Schaltung (102) gegenüberliegt, und einer zweiten Ober­ fläche (124D), die der ersten Oberfläche (122C) des Kon­ taktrahmens (122) gegenüberliegt, wobei das erste Ende (124A) des Kontakts (124) die Anschlußleitung (104A, 104B, 104C) der elektronischen Schaltung (102) kontaktiert und das zweite Ende (124B) des Kontakts (124) in das zweite elastische Bauglied (120) eingreift, um das erste Ende (124A) des Kontakts (124) gegen die Anschlußleitung (104A, 104B, 104C) der elektronischen Schaltung (102) mechanisch vorzuspannen, wobei die zwei­ te Oberfläche (104D) des Kontakts (124) die erste Oberfläche (122C) des Kontaktrahmens (122) kontaktiert.

2. Sockel (100) gemäß Anspruch 1, bei dem der erste Kanal (114) und der zweite Kanal (116) einen näherungsweise quadratischen Querschnitt aufweisen, und bei dem das er­ ste und das zweite elastische Bauglied (118, 120) einen näherungsweise kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

3. Sockel (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Kon­ taktrahmen (122) aus näherungsweise 35,0% Palladium, 30,0% Silber, 14,0% Kupfer, 10,0% Gold, 10,0% Platin und 1,0% Zink besteht, und bei dem der Kontakt (124) aus nä­ herungsweise 71,5% Gold, 14,5% Kupfer, 8,5% Platin, 4,5% Silber und 1,0% Zink besteht.

4. Sockel (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das erste und das zweite elastische Bauglied (118, 120) aus Silikongummi bestehen.

5. Sockel (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, der fer­ ner einen ersten Punktkontakt (122E), der auf der zwei­ ten Oberfläche (122D) des Kontaktrahmens (122) in der Nähe des ersten Endes (122A) des Kontaktrahmens (122) gebildet ist, und einen zweiten Punktkontakt (122F), der auf der zweiten Oberfläche (122D) des Kontaktrahmens (122) in der Nähe des zweiten Endes (122B) des Kontakt­ rahmens (122) gebildet ist, aufweist, wobei das erste und das zweite elastische Bauglied (118, 120) den ersten und den zweiten Punktkontakt (122E, 122F) gegen die DUT-Platine (106) mechanisch vorspannen, um den Kontakt­ rahmen (122) mit der Prüflingplatine (106) elektrisch zu verbinden.

6. Sockel (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Eingreifen der zumindest einen Anschlußleitung (104A, 104B, 104C) der elektronischen Schaltung (106) an dem ersten Ende (124A) des Kontakts (124) bewirkt, daß die zweite Oberfläche (124D) des Kontakts (124) in eine Richtung zu dem zweiten Ende (124B) des Kontakts (124) hin gleitet, und bei dem das erste Ende (124A) des Kontakts (124) sich gegenüber der Anschlußleitung (104A, 104B, 104C) bewegt, wobei die zweite Oberfläche (124D) des Kontakts (124) sich gegenüber der ersten Oberfläche (122C) des Kontaktrahmens (122) bewegt, wenn der Kontakt (124) gleitet.

7. Sockel (100) gemäß Anspruch 6, bei dem der Kontaktrahmen (122) einen Vorsprung (122G) in der Nähe des ersten En­ des (122A) des Kontaktrahmens (122) aufweist, wobei der Vorsprung (122G) eine Oberfläche aufweist, die mit der ersten Oberfläche (122C) des Kontaktrahmens (122) zusam­ menfällt, und bei dem das Eingreifen der zumindest einen Anschlußleitung (104A, 104B, 104C) der elektronischen Schaltung (102) an dem Kontakt (124) bewirkt, daß die zweite Oberfläche (124D) des Kontakts (124) sich gegenüber der Oberfläche des Vorsprungs (126G) bewegt, wodurch die elektrische Weglänge zwischen der Anschluß­ leitung (104A, 104B, 104C) und der Prüflingplatine (106) durch den Kontakt (124) und den Kontaktrahmen (122) minimiert ist.

8. Sockel (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Kontaktrahmen (122) ferner einen Anschlag (122H) aufweist, der auf der ersten Oberfläche (122C) des Kon­ taktrahmens (122) zwischen dem ersten und dem zweiten Ende (122A, 122B) des Kontaktrahmens gebildet ist, wobei der Anschlag (122H) eine vorbestimmte Höhe aufweist, und wobei der Kontakt (124) ferner eine ausgenommene Spur (124E) aufweist, die in der zweiten Oberfläche (124D) des Kontakts (124) gebildet ist, wobei die Spur (124E) ein erstes Ende in der Nähe des ersten Endes (124A) des Kontakts, ein zweites Ende in der Nähe des zweiten Endes (124B) des Kontakts und eine vorbestimmte Tiefe auf­ weist, die größer als die vorbestimmte Höhe des An­ schlags (122H) ist, wobei eine Gleitbewegung des Kon­ takts (124) in eine Richtung von dem ersten Ende (124A) des Kontakts zu dem zweiten Ende (124B) des Kontakts da­ durch begrenzt ist, daß der Anschlag (122H) an dem ersten Ende der Spur (124E) eingreift, und eine Gleitbe­ wegung des Kontakts in eine Richtung von dem zweiten Ende (124B) des Kontakts zu dem ersten Ende (124A) des Kontakts dadurch begrenzt ist, daß der Anschlag (122H) an dem zweiten Ende der Spur (124E) eingreift.

9. Sockel (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die zweite Oberfläche (124D) des Kontakts (124) gegenüber der ersten Oberfläche (122C) des Kontaktrahmens (122) gleitend anliegt, und bei dem der Sockel (100) ferner eine Einrichtung zum Zurückhalten des Kontakts (124) an dem Kontaktrahmen (122), wenn die zweite Oberfläche (124D) des Kontakts bezüglich der ersten Oberfläche (122C) des Kontaktrahmens gleitet, aufweist.

10. Sockel (100) gemäß Anspruch 9, bei dem die Einrichtung zum Zurückhalten des Kontakts (124) an dem Kontaktrahmen (122) einen nachgebenden Zurückhaltearm (122I) aufweist, der auf dem Kontaktrahmen (122) gebildet ist, sich von dem zweiten Ende (122B) des Kontaktrahmens erstreckt und an der ersten Oberfläche (124C) des Kontakts eingreift.

11. Sockel (100) gemäß Anspruch 10, bei dem das Eingreifen der zumindest einen Anschlußleitung (104A, 104B, 104C) der elektronischen Schaltung (102) mit dem ersten Ende (124A) des Kontakts bewirkt, daß die zweite Oberfläche (124D) des Kontakts in eine Richtung zu dem zweiten Ende (124B) des Kontakts hin gleitet, und bei dem sich das erste Ende (124A) des Kontakts gegenüber der Anschlußleitung (104A, 104B, 104C) bewegt, wobei der Zurückhaltearm (122I) die zweite Oberfläche (124D) des Kontakts gegen die erste Oberfläche (122C) des Kontaktrahmens (122) mechanisch vorspannt, derart, daß die zweite Oberfläche (124D) des Kontakts an der ersten Oberfläche (122C) des Kontaktrahmens gleitend anliegt, wenn der Kontakt gleitet.

12. Sockel (100) gemäß Anspruch 11, bei dem der Zurückhal­ tearm (122I) ein erstes Ende, das näherungsweise am zweiten Ende (122B) des Kontaktrahmens mit demselben verbunden ist, und ein zweites Ende mit einer abgerun­ deten Kontur (122J), um eine Reibung zwischen dem Zu­ rückhaltearm (122I) und der ersten Oberfläche (124C) des Kontakts (124) zu minimieren, aufweist.

13. Sockel (100) gemäß Anspruch 1, bei dem das Gehäuse (108) eine näherungsweise mittig angeordnete, ausgesparte Re­ gion (138) aufweist, um einen Vorsprung (140) aufzuneh­ men, der in eine Handhabungseinrichtung für elektroni­ sche Schaltungen eingebaut ist.