DE19829934C2 - Test head for microstructures with interface - Google Patents

Test head for microstructures with interface

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DE19829934C2
DE19829934C2 DE19829934A DE19829934A DE19829934C2 DE 19829934 C2 DE19829934 C2 DE 19829934C2 DE 19829934 A DE19829934 A DE 19829934A DE 19829934 A DE19829934 A DE 19829934A DE 19829934 C2 DE19829934 C2 DE 19829934C2
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Description

Die Erfindung betrifft einen Prüfkopf mit einer Kontaktiervorrichtung zum Kontaktieren von vorzugs­ weise eng nebeneinander angeordneten Prüfpunkten eines elektrischen Prüflings, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a test head with a Contacting device for contacting preferred wise closely arranged test points an electrical test object, according to the preamble of Claim 1.

Prüfköpfe der hier angesprochenen Art dienen zum gleichzeitigen Kontaktieren von mehreren, nebenein­ ander angeordneten Prüfpunkten eines elektrischen Prüflings, beispielsweise eines Halbleiterbauele­ ments. Der Prüfkopf umfaßt mehrere stiftförmige, aus einem elastischen Material bestehende Kontakt­ elemente, die bei einem Prüfvorgang in Anlage mit jeweils einem zugeordneten Prüfpunkt gebracht wer­ den. Die Kontaktelemente sind Teil einer Kontakt­ vorrichtung. Die Kontaktkraft wird dabei durch Aus­ knicken und/oder Ausfedern der Kontaktelemente senkrecht zu ihrer Längserstreckung beim Aussetzen der Kontaktelemente auf die Prüfpunkte beziehungs­ weise der Prüfpunkte auf die Kontaktelemente aufge­ bracht. Die Kontaktelemente sind in Durchgangsöff­ nungen von zwei voneinander beabstandeten Führungs­ platten angeordnet. Aufgrund ihrer Funktion müssen die Kontaktelemente in den Durchgangsöffnungen der Führungsplatten axial beweglich gelagert sein. Um zu verhindern, daß die Kontaktelemente in Bereit­ schaftsstellung des Prüfkopfs, also beispielsweise zwischen zwei Prüfvorgängen, aus den Durchgangsöffnungen - der Schwerkraft folgend - herausfallen, ist aus der DE 23 64 786 bekannt, im Endbereich eines Kontaktelements einen Abstützkopf anzubringen, des­ sen Außenmaße größer sind als die lichte Weite der Durchgangsöffnungen. Auf der dem Prüfling abgewand­ ten Seite der oberen Führungsplatte ist ein die Durchgangsöffnungen abdeckendes Gegenlager vorgese­ hen, mit dessen Hilfe verhindert wird, daß die Kon­ taktelemente aus den Durchgangsöffnungen herausfal­ len, wenn der Prüfkopf umgedreht wird. Das Gegenla­ ger ist unlösbar mit der Kontaktiervorrichtung ver­ bunden, wodurch ein Austausch der Kontaktelemente - wenn überhaupt - nur mit großem Aufwand möglich ist, da hierzu das Gegenlager von der Kontaktier­ vorrichtung abgenommen und die die beiden Teile an­ einander haltenden Befestigungsmittel zerstört wer­ den müssen. Durch den relativ großen Abstand der Kontaktelemente zueinander können auf engstem Raum angeordnete, kleine Prüfpunkte, wie sie beispiels­ weise bei Prüflingen aus der Halbleitertechnik häu­ fig vorkommen, nicht mehr kontaktiert werden.Test heads of the type mentioned here are used for simultaneous contact of several, side by side other test points of an electrical DUT, for example a semiconductor device management. The test head comprises several pin-shaped contact made of an elastic material elements that are part of a test procedure in the system each brought to an assigned test point the. The contact elements are part of a contact contraption. The contact force is thereby by off kink and / or rebound of the contact elements perpendicular to its longitudinal extent when it is released of the contact elements related to the test points the test points on the contact elements introduced. The contact elements are in Durchöfföff of two spaced-apart guides plates arranged. Because of their function the contact elements in the through openings of the Guide plates be axially movable. Around to prevent the contact elements from being ready position of the test head, for example between two test procedures, from the through openings  - following gravity - falling out known from DE 23 64 786, in the end area of a Contact element to attach a support head, the external dimensions are larger than the clear width of the Through openings. On which the test subject turned away th side of the upper guide plate is a Counter bearing covering through openings hen, with whose help the Kon clock elements fall out of the through openings len when the test head is turned over. The opposite ger is insoluble with the contacting device tied, thereby replacing the contact elements - If at all - only possible with great effort is because this is the counter bearing from the contact device removed and the two parts on fasteners holding each other are destroyed have to. Due to the relatively large distance between the Contact elements can be in a confined space arranged, small test points, such as wise for test specimens from semiconductor technology fig occur, can no longer be contacted.

Aus der DE 29 33 862 A1 geht eine Vorrichtung zur elektrischen Prüfung von Leiterplatten hervor, die eine einen Adapter mit einer Führungsplatine und eine Sicherungsplatine aufweisende Führung umfasst, die Durchgangsöffnungen zur axialverschieblichen Aufnahme von Kontaktstiften aufweist. An diesen ist ein durchmessergrößerer Bund ausgebildet, dessen Außendurchmesser größer ist als der Durchmesser der Durchgangsöffnung, in der ein durchmesserkleinerer Abschnitt des jeweiligen Kontaktstifts axial ver­ schieblich geführt ist. Hierdurch ist eine Siche­ rung gegen ein Herausfallen der Kontaktstifte aus den Durchgangsöffnungen aufgrund ihres Eigenge­ wichts geschaffen.DE 29 33 862 A1 describes a device for electrical testing of printed circuit boards an an adapter with a guide board and comprises a guide with a fuse board, the through openings for axially displaceable Includes contact pins. At this is a larger diameter collar formed, the  Outside diameter is larger than the diameter of the Through hole in which a smaller diameter Section of the respective contact pin axially ver is guided. This is a security tion to prevent the contact pins from falling out the through openings due to their inherent created weight.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Prüfkopf zu schaffen, bei dem die Kontaktelemente eng neben­ einander angeordnet werden können und einfach aus­ tauschbar sind.It is an object of the invention to provide a test head create where the contact elements are close together can be arranged and simply made up are interchangeable.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird ein Prüfkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Dieser zeichnet sich dadurch aus, daß die Durchmes­ serdifferenz zwischen den ersten und zweiten Ab­ schnitten durch eine elektrisch isolierende Schicht im Bereich des ersten Abschnitts der Kontaktelemen­ te bewirkt ist. Die Isolierung weist eine Doppel­ funktion auf, nämlich zum einen verhindert sie bei einer eventuellen Berührung der Kontaktelemente ei­ nen elektrischen Kontakt und zum andern sichert sie das Kontaktelement gegen ein der Schwerkraft fol­ gendes Herausfallen aus den Durchgangsöffnungen. Die Herausfallsicherung für die Kontaktelemente ist in besonders einfacher und kostengünstiger Weise herstellbar. Der. Prüfkopf zeichnet sich unter ande­ rem durch eine hohe Funktionssicherheit aus.A test head is used to solve the above task proposed with the features of claim 1. This is characterized in that the diam difference between the first and second Ab cut through an electrically insulating layer in the area of the first section of the contact elements te is effected. The insulation has a double function, namely on the one hand it prevents a possible contact of the contact elements It ensures electrical contact and another the contact element against a gravity fol falling out of the through openings. The fall protection for the contact elements is in a particularly simple and inexpensive manner produced. The. Test head stands out among others rem characterized by a high level of functional reliability.

Aufgrund des durch die isolierende Schicht gebilde­ ten Durchmesserunterschieds zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt wird also eine Stufe, Kante oder dergleichen am Kontaktelement gebildet, die an einer Fläche, Kante oder dergleichen der Führung anliegt und somit das Herausfallen des Kontaktele­ ments aufgrund seines Eigengewichts verhindert. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann ein relativ gro­ ßes Spiel zwischen dem zweiten Abschnitt der Kon­ taktelemente und den Durchgangsöffnungen realisiert werden.Due to the formation of the insulating layer th diameter difference between the first and the second section becomes a step, edge or the like formed on the contact element  a surface, edge or the like of the guide is present and thus the contact element falls out prevented due to its own weight. Because of this configuration, a relatively large game between the second section of the con clock elements and the through openings realized become.

Nach einer ersten Ausführungsvariante wird der Durchmesserübergang, also die Durchmesserdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt der Kontaktelemente durch Abisolieren des zweiten Ab­ schnitts gebildet. Für die Herstellung der Kontakt­ elemente ergibt sich daraus, daß diese zunächst in einem ersten Arbeitsgang mit der Isolierschicht versehen werden und in einem weiteren, zweiten Ar­ beitsgang eine gewünschte Länge der beiden Ab­ schnitte durch Entfernen der Schicht im Bereich des zweiten Abschnitts eingestellt wird. Nach einer an­ deren Ausführungsvariante ist der Durchmesserüber­ gang durch das Aufbringen einer elektrischen Iso­ lierung im Bereich des ersten Abschnitts bewirkt. Die Herstellung des Durchmesserunterschieds zwi­ schen dem ersten und dem zweiten Abschnitt der Kon­ taktelemente wird hierbei insofern vereinfacht, da nur ein einziger Arbeitsschritt notwendig ist. Die­ ser besteht darin, beispielsweise durch ein defi­ niertes Eintauchen der Kontaktelemente in die ver­ flüssigte Isolierung exakt den ersten Abschnitt mit der Isolierung in einer gewünschten Schichtdicke zu versehen. Selbstverständlich kann das Aufbringen der Isolierung ausschließlich auf den ersten Ab­ schnitt der Kontaktelemente auch mit anderen be­ kannten Herstellungsverfahren realisiert werden. According to a first embodiment, the Diameter transition, i.e. the difference in diameter between the first and second sections of the Contact elements by stripping the second Ab cut formed. For making the contact elements results from the fact that these are initially in a first step with the insulating layer be provided and in another, second Ar beitsgang a desired length of the two ab cuts by removing the layer in the area of the second section is set. After an on their variant is the diameter over gang by applying an electrical iso effect in the area of the first section. The production of the difference in diameter between between the first and the second section of the Kon Clock elements are simplified to the extent that only one step is necessary. the It consists, for example, of a defi dipped immersion of the contact elements in the ver liquid insulation exactly with the first section the insulation in a desired layer thickness Mistake. Of course, the application insulation only at first cut the contact elements with other be known manufacturing processes can be realized.  

Des weiteren wird ein Ausführungsbeispiel des Prüf­ kopfs bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, daß die Führung mindestens zwei mit Durchgangsöffnungen für die Kontaktelemente versehene Führungsplatten umfaßt, wobei die jeweils einem Kontaktelement zu­ geordneten Durchgangsöffnungen der Führungsplatten derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß das Kontaktelement in ihnen und oder mindestens einer von ihnen reibschlüssig gehalten ist. Die durch den Reibschluß zwischen der beziehungsweise den Durch­ gangsöffnungen und dem darin angeordneten Kontakt­ element auf dieses wirkende Haltekräfte sind derart hoch, daß in einer Bereitschaftsstellung des Prüf­ kopfs, also wenn die Kontaktelemente nicht an den Prüfpunkten eines Prüflings anliegen, die Kon­ taktelemente in der beziehungsweise in den Durch­ gangsöffnungen gehalten wird. Ein Herausfallen der Kontaktelemente aus dem Prüfkopf aufgrund ihres Ei­ gengewichts wird somit sicher verhindert. Die durch den Reibschluß auf die Kontaktelemente wirkenden Haltekräfte sind gleichzeitig aber auch so gering, daß bei einem Prüfvorgang die Kontaktelemente in axialer Richtung verlagert werden können. Dabei knicken und/oder federn die Kontaktelemente in dem Zwischenraum zwischen den Führungsplatten senkrecht oder im wesentlichen senkrecht zu ihrer Längser­ streckung aus, wodurch die Kontaktkraft aufgebracht wird. Die Kontaktelemente des Prüfkopfs können eng, also in einem vorzugsweise sehr geringen Abstand nebeneinander angeordnet werden, so daß auch Prüf­ linge auf Funktion geprüft werden können, deren Prüfpunkte klein und auf engstem Raum angeordnet sind. Ein weiterer Vorteil, der sich durch das reibschlüssige Halten der Kontaktelemente ergibt, besteht darin, daß diese servicefreundlich montier­ bar sind, das heißt, sie können sowohl einfach in den Prüfkopf eingebracht als auch im Bedarfsfall ausgetauscht werden. Hierzu muß das jeweilige Kon­ taktelement lediglich aus den Durchgangsöffnungen der Führungsplatten herausgezogen beziehungsweise hindurchgedrückt werden.Furthermore, an embodiment of the test Heads preferred, which is characterized in that the guide at least two with through openings guide plates provided for the contact elements comprises, each with a contact element orderly through openings of the guide plates are arranged so offset that the Contact element in them and or at least one is frictionally held by them. The through the Friction between the or the through passage openings and the contact arranged therein holding forces acting on this are such high that in a standby position of the test head, so if the contact elements are not on the Test points of a test object, the con Clock elements in the or in the through passage openings is held. A falling out of Contact elements from the test head due to their egg counterweight is thus reliably prevented. By the frictional action acting on the contact elements Holding forces are also so low at the same time that the contact elements in a test process axial direction can be shifted. there kink and / or spring the contact elements in the Space between the guide plates perpendicular or substantially perpendicular to their length stretching, which applied the contact force becomes. The contact elements of the test head can be tight, that is, preferably at a very short distance be arranged side by side, so that test functions can be checked, their Checkpoints small and arranged in the smallest of spaces are. Another advantage that stands out through the  frictionally holding the contact elements results, is that it is easy to service are bar, that is, they can both simply be in introduced the test head as well as if necessary be replaced. For this the respective con clock element only from the through openings the guide plates pulled out respectively be pushed through.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des Prüfkopfs ist eine dritte Führungsplatte vorge­ sehen, die im Zwischenraum zwischen einer ersten Führungsplatte und einer zweiten Führungsplatte der Kontaktiervorrichtung angeordnet ist, wobei minde­ stens eine der einem Kontaktelement zugeordneten Durchgangsöffnungen zu den anderen Durchgangs­ öffnungen in den anderen Führungsplatten versetzt ist. Vorzugsweise ist die Durchgangsöffnung der dritten Führungsplatte zu den Durchgangsöffnungen der ersten und zweiten Führungsplatte versetzt an­ geordnet, so daß die Kontaktelemente bei zusammen­ gebautem Prüfkopf definiert vorgebogen sind. Da­ durch werden einerseits die Knickkraft vollständig ausgeschaltet und andererseits der Reibschluß zwi­ schen den Kontaktelementen und mit jeweils minde­ stens einer zugeordneten Durchgangsöffnung der Füh­ rungsplatten gebildet. Durch die dritte Führungs­ platte wird ferner sichergestellt, daß die Kontakt­ elemente sich insbesondere während eines Prüfvor­ gangs nicht gegenseitig berühren.In a particularly preferred embodiment a third guide plate is provided for the test head see that in the space between a first Guide plate and a second guide plate Contacting device is arranged, with min at least one of the assigned to a contact element Through openings to the other passages openings in the other guide plates is. The through opening is preferably the third guide plate to the through openings the first and second guide plates offset ordered so that the contact elements when together built test head are pre-bent. because on the one hand, the buckling force becomes complete switched off and on the other hand the friction between the contact elements and with at least least one assigned passage opening of the guide tion plates formed. Through the third leadership plate also ensures that the contact elements especially during a test do not touch each other.

Bevorzugt wird auch ein Ausführungsbeispiel des Prüfkopfs, bei dem das den Prüfpunkten zugewandte und/oder abgewandte freie Ende der Kontaktelemente eine Kontaktspitze aufweist. Dadurch können auch sehr kleine, eng nebeneinander angeordnete Prüf­ punkte kontaktiert werden. Aufgrund der geringen Anlagefläche der Kontaktspitze an einem Prüfpunkt ist die sich einstellende Flächenpressung relativ groß, so daß ein guter elektrischer Kontakt gebil­ det wird. Nach einer ersten Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß die stiftförmigen, vorzugsweise aus einem federelastischen Material bestehenden Kon­ taktelemente an einem freien Ende oder an beiden freien Enden zur Ausbildung der Kontaktspitze spitz zulaufen beziehungsweise angespitzt sind. Das je­ weilige Kontaktelement und die Kontaktspitze sind also einstückig ausgebildet. Bei einem anderen Aus­ führungsbeispiel ist die Kontaktspitze ein sepa­ rates Teil, das am freien Ende der Kontaktelemente angebracht wird. Dadurch können individuell für je­ den Prüfkopf Kontaktelemente eingesetzt werden, die Kontaktspitzen mit unterschiedlichen Formen und/ oder Größen aufweisen, was die Anpassungsfähigkeit des Prüfkopfs verbessert. Unabhängig von der Aus­ gestaltung der Kontaktspitze kann deren größter Durchmesser beziehungsweise größte Breite kleiner oder größer als der Durchmesser des Kontaktelements sein oder aber diesem entsprechen. Das heißt, der Übergang vom Kontaktelement zur Kontaktspitze ist entweder fließend und stufenlos oder aber der Über­ gang weist mindestens einen Absatz auf.An embodiment of the Probe, in which the one facing the test points and / or facing away free end of the contact elements  has a contact tip. This can also very small, closely arranged test points can be contacted. Because of the low Contact tip contact surface at a test point the resulting surface pressure is relative large so that good electrical contact is made det. According to a first variant provided that the pin-shaped, preferably made an existing elastic elastic con clock elements on one free end or on both free ends pointed to form the contact tip are tapered or pointed. That ever because contact element and the contact tip are So formed in one piece. In another out the contact tip is a sepa rates part that at the free end of the contact elements is attached. This can be done individually for each the test head contact elements are used that Contact tips with different shapes and / or have sizes, which is adaptability of the test head improved. Regardless of the out The design of the contact tip can be the largest Diameter or greatest width smaller or larger than the diameter of the contact element be or correspond to this. That is, the Transition from the contact element to the contact tip is either flowing and stepless or the over gang has at least one paragraph.

Es wird auch ein Ausführungsbeispiel des Prüfkopfs bevorzugt, bei dem die Kontaktelemente in Durch­ gangsöffnungen einer Haltefolie, Elastomerschicht oder dergleichen reibschlüssig gehalten sind. Allen Ausführungsvarianten des Haltemittels für die Kontaktelemente ist gemeinsam, daß diese aus einem flexiblen und elektrisch nichtleitenden Material bestehen. Derartige Haltemittel weisen jeweils eine Durchgangsöffnung für ein Kontaktelement auf, wobei der Durchmesser der Durchgangsöffnung zumindest be­ reichsweise kleiner ist als der Außendurchmesser des Kontaktelements. Der dadurch gebildete Reibschluß zwischen dem Haltemittel und den Kon­ taktelementen ist beispielsweise so groß, daß auch während eines Prüfvorgangs eine axiale Verschiebung der Kontaktelemente in den Durchgangsöffnungen nicht möglich ist. In Abhängigkeit der elastischen Eigenschaften des Haltemittels kann während eines Prüfvorgangs das Haltemittel beziehungsweise die Bereiche des Haltemittels, die von den Kontaktele­ menten durchdrungen sind, in Längserstreckung der Kontaktelemente ausgelenkt werden. Nach Beendigung des Prüfvorgangs federn diese selbsttätig in ihre Ausgangsstellung zurück. Die die Kontaktelemente in den Durchgangsöffnungen haltenden Haltekräfte kön­ nen aber auch so klein sein, daß während eines Prüfvorgangs die Kontaktelemente in den Durchgangs­ öffnungen axial verschoben werden. Allen Ausfüh­ rungsbeispielen des Haltemittels ist gemeinsam, daß die Haltekräfte zumindest so groß sind, daß ein Herausgleiten der Kontaktelemente aus den Durch­ gangsöffnungen aufgrund ihres Eigengewichts verhin­ dert ist.It also becomes an embodiment of the test head preferred, in which the contact elements in through passage openings of a holding film, elastomer layer or the like are held frictionally. all Variants of the holding means for the contact elements  has in common that this one flexible and electrically non-conductive material consist. Such holding means each have one Through opening for a contact element, wherein the diameter of the through opening at least be is in some cases smaller than the outside diameter of the contact element. The one formed by it Friction between the holding means and the con Clock elements is so large, for example, that axial displacement during a test of the contact elements in the through openings not possible. Depending on the elastic Properties of the holding agent can be during a Inspection process the holding means or the Areas of the holding means by the contact are penetrated in the longitudinal extension of the Contact elements are deflected. After completion of the test process these automatically spring into their Starting position back. The the contact elements in holding forces holding the through openings can but also be so small that during one Check the contact elements in the passage openings are moved axially. All execution Example of the holding means is common that the holding forces are at least so great that a The contact elements slide out of the through passage openings due to their own weight is.

Schließlich wird ein Ausführungsbeispiel des Prüf­ kopfs bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, daß das Verbindungselement und die Kontaktiervorrich­ tung mittels Befestigungsmittel lösbar miteinander verbunden sind. Dadurch ist eine Trennung des Verbindungselements von der Kontaktiervorrichtung be­ ziehungsweise umgekehrt möglich, so daß eines der beiden Teile ohne weiteres austauschbar ist. Des weiteren ergibt sich durch die Trennung des Verbin­ dungselements und der Kontaktiervorrichtung eine gute Zugänglichkeit der Kontaktelemente von der dem Verbindungselement zugewandten Seite der Kontak­ tiervorrichtung für Wartungs- und Reparaturarbei­ ten. Ferner ist es möglich, daß das Verbindungsele­ ment, das Teil einer Prüfeinrichtung ist, für un­ terschiedliche Kontaktiervorrichtungen verwendbar ist, wodurch sich eine universelle Einsetzbarkeit ergibt. Die "unterschiedlichen" Kontaktiervorrich­ tungen können einen im wesentlichen identischen Aufbau aufweisen und unterscheiden sich insbesonde­ re in der Rasteranordnung der Kontaktelemente, die an die Anordnung der Prüfpunkte eines bestimmten Prüflings angepaßt ist, und/oder der Anzahl der Kontaktelemente. Das Verbindungselement ist also universell für verschiedene Prüflinge einsetzbar.Finally, an embodiment of the test Heads preferred, which is characterized in that the connecting element and the Kontaktiervorrich detachable with each other by means of fasteners are connected. This separates the connecting element  from the contacting device or vice versa possible, so that one of the both parts are easily interchangeable. Of further results from the separation of the verb tion element and the contacting device good accessibility of the contact elements from the Connection element facing side of the contact animal device for maintenance and repair work ten. It is also possible that the Verbindungsele ment, which is part of a test facility, for un Different contacting devices can be used is what makes it universally applicable results. The "different" contact devices can be essentially identical Have structure and differ in particular re in the grid arrangement of the contact elements the arrangement of the test points of a certain one DUT is adjusted, and / or the number of Contact elements. So the connecting element is universally applicable for different test objects.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further advantageous embodiments result from the other subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on the drawing tion explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Prinzipskizze eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels des erfindungsgemäßen Prüfkopfs; Fig. 1 is a schematic diagram of a first exemplary embodiment of the test head according to the invention;

Fig. 2 eine Prinzipskizze eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels des Prüfkopfs und Fig. 2 is a schematic diagram of a second exemplary embodiment of the test head and

Figuren jeweils einen Ausschnitt eines weiteren 3 und 4 Ausführungsbeispiels des Prüfkopfs.Figures each a section of another 3 and 4 embodiment of the test head.

Der im folgenden beschriebene Prüfkopf dient zur Prüfung elektronischer Bauelemente, deren Prüf­ punkte klein und nebeneinander angeordnet sind. Der Prüfkopf ist allgemein einsetzbar, beispielsweise im Bereich der Halbleitertechnik für den elektri­ schen Test von Feinstleiterplatten und Halbleiter­ wafern.The test head described below is used for Testing electronic components, their testing dots are small and arranged side by side. The Test head is generally applicable, for example in the field of semiconductor technology for electri test of ultra-fine printed circuit boards and semiconductors wafers.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines Prüfkopfs 1 zum gleichzeitigen Kontaktieren von mehreren, nebenein­ ander angeordneten Prüfpunkten 3 eines elektrischen Prüflings 5. Der Prüfkopf 1 umfaßt eine Kontaktier­ vorrichtung 7, die mittels Befestigungsmittel 9 lösbar mit einem Verbindungselement 11, beispiels­ weise Leiterplatte, einer Prüfeinrichtung verbunden ist, die beispielsweise eine Prüfspannungsquelle oder dergleichen umfaßt. Bei diesem Ausführungsbei­ spiel sind die Befestigungsmittel 9 von mit einem Außengewinde versehenen Schrauben gebildet, von de­ nen in der Darstellung gemäß Fig. 1 lediglich zwei Schrauben dargestellt sind. Die Schrauben durch­ greifen hier jeweils eine Bohrung im Grundkörper 13 des Prüfkopfs 1 und sind in nicht näher dargestell­ ten, in dem Verbindungselement 11 eingebrachte Ge­ windebohrungen eingeschraubt. Die Befestigungsmit­ tel können selbstverständlich auch als Stift-, Wel­ len-Naben-Verbindungen sowie von Klammern, Federn oder dergleichen gebildet werden. Wichtig ist, daß der Zusammenhalt des Verbindungselements 11 und der Kontaktiervorrichtung 7 durch eine lösbare Verbin­ dung geschaffen ist. Das Befestigungsmittel wird also beim Trennen der beiden Teile voneinander nicht zerstört. Fig. 1 shows schematically a section of a first embodiment of a test head 1 for the simultaneous contacting of several test points 3 of an electrical test object 5 arranged next to each other. The test head 1 comprises a contacting device 7 , which is detachably connected by means of fastening means 9 to a connecting element 11 , for example a printed circuit board, a test device which, for example, comprises a test voltage source or the like. In this game Ausführungsbei the fasteners 9 are formed by screws provided with an external thread, de NEN only two screws are shown in the illustration of FIG. 1. The screws through here each grip a bore in the base body 13 of the test head 1 and are screwed into non-illustrated th, threaded holes drilled in the connecting element 11 . The Befestigungsmit tel can of course also be formed as a pin, Wel len-hub connections and brackets, springs or the like. It is important that the cohesion of the connecting element 11 and the contacting device 7 is created by a releasable connec tion. The fastener is not destroyed when the two parts are separated.

Die Kontaktiervorrichtung 7 umfaßt einen hülsenför­ migen Grundkörper 13, der ein Durchgangsloch 15 aufweist, in dem eine erste Führungsplatte 17, eine zweite Führungsplatte 19 und eine dritte Führungs­ platte 21 parallel zueinander und in einem Abstand voneinander gehalten sind. In den Führungsplatten 17, 19, 21 sind Durchgangsöffnungen 23 eingebracht, in denen stiftförmige, auch als Testsonden bezeich­ nete Kontaktelemente 25 axial verschieblich geführt sind. In der Ansicht des Prüfkopfs gemäß Fig. 1 sind lediglich fünf Kontaktelemente dargestellt. Ein Prüfkopf der hier angesprochenen Art kann bis zu mehreren tausend Kontaktelemente umfassen. Die Kontaktelemente 25 bestehen aus einem elastischen, vorzugsweise federelastischen Material, zum Bei­ spiel Federmetall, und sind hier als Knickdrähte ausgebildet. Die Führungsplatten 17, 19, 21 beste­ hen vorzugsweise aus einem elektrisch nicht­ leitenden Material, beispielsweise einem Kunst­ stoff, Glas, Keramik, Silizium oder dergleichen. Bei einem anderen, in den Figuren nicht dargestell­ ten Ausführungsbeispiel umfaßt die Führung für die Kontaktelemente anstelle oder zusätzlich zu den Führungsplatten Führungselemente, deren Dicke grö­ ßer ist als die Dicke der Führungsplatten. The contacting device 7 comprises a hülsenför shaped base body 13 which has a through hole 15 in which a first guide plate 17 , a second guide plate 19 and a third guide plate 21 are held parallel to one another and at a distance from one another. In the guide plates 17 , 19 , 21 through holes 23 are introduced, in which pin-shaped, also known as test probes designated contact elements 25 are guided axially. Only five contact elements are shown in the view of the test head according to FIG. 1. A test head of the type mentioned here can comprise up to several thousand contact elements. The contact elements 25 consist of an elastic, preferably spring-elastic material, for example spring metal, and are designed here as kink wires. The guide plates 17 , 19 , 21 are preferably made of an electrically non-conductive material, for example a plastic, glass, ceramic, silicon or the like. In another embodiment, not shown in the figures, the guide for the contact elements comprises, instead of or in addition to the guide plates, guide elements whose thickness is greater than the thickness of the guide plates.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die jeweils einem Kontaktelement 25 zugeordneten Durchgangsöffnungen 23 der ersten und zweiten Führungsplatte 17 bezie­ hungsweise 19 fluchtend miteinander angeordnet. Die zugeordnete Durchgangsöffnung 23 der in dem Zwi­ schenraum zwischen der ersten und zweiten Führungs­ platte angeordneten dritten Führungsplatte 21 ist zu den Durchgangsöffnungen 23 der Führungsplatten 17, 19 versetzt. Dadurch weisen die in den Durch­ gangsöffnungen 23 angeordneten Kontaktelemente 25 einen Bogen beziehungsweise eine gebogene Form auf. Durch das Auslenken der Kontaktelemente 25 senk­ recht zu deren Längserstreckung wird ein Reibschluß zwischen den Kontaktelementen 25 und mindestens ei­ ner der zugeordneten Durchgangsöffnungen 23 der Führungsplatten 17, 19, 21 gebildet. Die Kontakte­ lemente 25 werden ausschließlich durch Reibung im Grundkörper 13 der Kontaktiervorrichtung 7 gehal­ ten. Ein Herausfallen beziehungsweise Herausgleiten der Kontaktelemente 25 aus den Durchgangsöffnungen 23 wird somit sicher verhindert.As seen from Fig. 1, each associated with a contact element 25 through holes 23 of the first and second guide plate 17 relation ship as 19 arranged in alignment with each other. The associated through-opening 23 of the chamber plate's in the interim between the first and second guide arranged third guide plate 21 is offset from the through holes 23 of the guide plates 17 nineteenth As a result, the contact elements 25 arranged in the through openings 23 have an arc or a curved shape. By deflecting the contact elements 25 perpendicular to their longitudinal extent, a frictional engagement between the contact elements 25 and at least egg ner of the associated through openings 23 of the guide plates 17 , 19 , 21 is formed. The contact elements 25 are held only by friction in the base body 13 of the contacting device 7. Falling out or sliding out of the contact elements 25 from the through openings 23 is thus reliably prevented.

Die Kontaktelemente 25 weisen an ihrem den Prüf­ punkten 3 des Prüflings 5 zugewandten freien Ende 27 und an ihrem dem Verbindungselement 11 zugewand­ ten freien Ende 28 jeweils eine Kontaktspitze 29 auf, die hier durch Anspitzen der stiftförmigen Kontaktelemente 25 gebildet wird. Die Kontaktele­ mente 25 sind mit ihrem den Prüfpunkten 3 abgewand­ ten freien Ende 28 an jeweils eine zugeordnete Kon­ taktstelle 31 andrückbar, die bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel auf dem Verbin­ dungselement 11 der Prüfeinrichtung angebracht sind. Das freie Ende 27 der Kontaktelemente 25 ist an jeweils einen zugeordneten Prüfpunkt 3 des Prüf­ lings 5 andrückbar.The contact elements 25 have at their test points 3 of the test specimen 5 facing free end 27 and at their connecting element 11 facing th free end 28 each have a contact tip 29 which is formed here by sharpening the pin-shaped contact elements 25 . The Kontaktele elements 25 are with their the test points 3 th th free end 28 pressed to an associated contact point 31 , which are attached to the connecting element 11 of the test device in the embodiment shown in FIG. 1. The free end 27 of the contact elements 25 can be pressed against a respective associated test point 3 of the test lings. 5

Im folgenden wird die Funktion des Prüfkopfs 1 an­ hand eines Prüfvorgangs näher erläutert: In der in Fig. 1 dargestellten Funktionsstellung der Kontak­ tiervorrichtung 7 berühren die Kontaktelemente 25 sowohl die Prüfpunkte 3 des Prüflings 5 als auch die Kontaktstellen 31 auf dem Verbindungselement 11. Durch eine Relativbewegung zwischen der Kontak­ tiervorrichtung 7 und dem Prüfling 5 werden die Kontaktelemente 25 in den Durchgangsöffnungen 23 der Führungsplatten 19 und 21 axial verlagert. Durch die Druckbeaufschlagung der stiftförmigen Kontaktelemente 25 in Längsrichtung werden die durch die versetzte Anordnung der Durchgangsöffnun­ gen der dritten Führungsplatte 21 bereits vorgebo­ genen Kontaktelemente 25 ausgelenkt. Die durch die elastischen Eigenschaften des Materials der Kontak­ telemente erzeugten Rückstellkräfte pressen dabei die Kontaktelemente 25 mit ihren Kontaktspitzen 29 definiert an die Prüfpunkte 3 des Prüflings 5 und an die Kontaktstellen 31 des Verbindungselements 11, wodurch ein geringer elektrischer Kontaktwider­ stand erzielt wird. Die Prüfpunkte 3 können nun auf Durchgang und Isolation gegeneinander hin bezie­ hungsweise der Prüfling 5 auf Funktion überprüft werden. Nachdem der Prüfvorgang abgeschlossen ist, werden die Kontaktiervorrichtung 7 und der Prüfling 5 voneinander getrennt. Die ausgelenkten/durch­ gebogenen Kontaktelemente 25 verlagern sich nun aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften selbsttä­ tig in ihre Ausgangsstellung zurück. The function of the test head 1 is explained in more detail below on the basis of a test procedure: in the functional position of the contact device 7 shown in FIG. 1, the contact elements 25 touch both the test points 3 of the test object 5 and the contact points 31 on the connecting element 11 . By a relative movement between the contact animal device 7 and the specimen 5 , the contact elements 25 are axially displaced in the through openings 23 of the guide plates 19 and 21 . Due to the pressurization of the pin-shaped contact elements 25 in the longitudinal direction, the contact elements 25 already pre-bent by the offset arrangement of the through-openings of the third guide plate 21 are deflected. The restoring forces generated by the elastic properties of the material of the contact elements press the contact elements 25 with their contact tips 29 to the test points 3 of the test specimen 5 and to the contact points 31 of the connecting element 11 , thereby achieving a low electrical contact resistance. The test points 3 can now be checked for continuity and isolation from one another or the test specimen 5 for function. After the testing process is completed, the contacting device 7 and the test object 5 are separated from one another. The deflected / bent by contact elements 25 now shift automatically due to their elastic properties back to their starting position.

Es wird deutlich, daß die Kontaktstellen 31 auf dem Verbindungselement 11 als Widerlager für die Kon­ taktelemente 25 dienen. Es ist bei einem - in den Figuren nicht dargestellten - Ausführungsbeispiel des Prüfkopfs vorgesehen, daß die Kontaktelemente 25 in Bereitschaftsstellung des Prüfkopfs 1 zu den Kontaktstellen 31 beabstandet angeordnet sind. Da­ durch werden beim Kontaktieren der Prüfpunkte die Kontaktelemente 25 zunächst soweit axial verlagert, bis diese an den Kontaktstellen 31 anliegen. Erst dann können die Kontaktelemente 25 weiter durchge­ bogen und somit die Kontaktkräfte erzeugt werden, die die Kontaktspitzen 29 der Kontaktelemente 25 an den jeweiligen Prüfpunkt 3 beziehungsweise die je­ weilige Kontaktstelle 31 anpressen.It is clear that the contact points 31 on the connecting element 11 serve as abutments for the con tact elements 25 . In an embodiment of the test head (not shown in the figures) it is provided that the contact elements 25 are arranged at a distance from the contact points 31 in the ready position of the test head 1 . As a result, when contacting the test points, the contact elements 25 are initially displaced axially until they abut the contact points 31 . Only then can the contact elements 25 be bent further and thus generate the contact forces which press the contact tips 29 of the contact elements 25 against the respective test point 3 or the respective contact point 31 .

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des Prüfkopfs 1 zeichnet sich durch eine sehr kompakte Bauweise und eine hohe Anpassungsfähigkeit an bei­ spielsweise verschiedene Prüflinge und/oder Prüf­ parameter aus.The embodiment of the probe 1 shown in Fig. 1 is distinguished by a very compact design and a high degree of adaptability to at play, different samples and / or test parameters.

Fig. 2 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungs­ beispiel des Prüfkopfs 1. Teile, die mit denen in Fig. 1 übereinstimmen, sind mit gleichen Bezugs­ zeichen versehen, daß insofern auf die Beschreibung zur Fig. 1 verwiesen wird. Im folgenden soll le­ diglich auf die Unterschiede näher eingegangen wer­ den. Fig. 2 shows schematically another embodiment example of the test head 1st Parts, which correspond to those in Fig. 1, are provided with the same reference characters that reference is made to the description of FIG. 1. In the following, only the differences will be discussed in more detail.

Die Kontaktiervorrichtung 7 ist mittels der bei diesem Ausführungsbeispiel von Schrauben gebildeten Befestigungsmittel 9 lösbar mit einem hier von ei­ nem Anschlußkopf 33 gebildeten Verbindungselement 11 der Prüfeinrichtung verbunden, an dem die Kon­ taktstellen 31 angebracht sind. Die Schrauben durchgreifen hier im Anschlußkopf eingebrachte Durchgangsbohrungen und sind in im Grundkörper 13 des Prüfkopfs 1 eingebrachte Gewindebohrungen ein­ geschraubt. Die Kontaktstellen 31 sind jeweils mit dem freien Ende einer Leitung 35 verbunden, die über nicht dargestellte Steckverbinder oder direkt mit der Prüfeinrichtung verbunden sind. Die Leitun­ gen 35 sind in Löcher 37 des Anschlußkopfs 33 befe­ stigt, beispielsweise eingeklebt.The contacting device 7 is detachably connected by means of the fastening means 9 formed by screws in this exemplary embodiment to a connecting element 11 of the testing device formed here by a connecting head 33 , to which the contact points 31 are attached. The screws penetrate through holes made in the connection head and are screwed into threaded holes in the base body 13 of the test head 1 . The contact points 31 are each connected to the free end of a line 35 , which are connected via plug connectors, not shown, or directly to the test device. The lines 35 are BEFE Stigt in holes 37 of the connection head 33 , for example glued.

Den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen ist gemeinsam, daß die Kontaktier­ vorrichtung 7 einfach durch Lösen der Befestigungs­ mittel 9 von den übrigen Teilen des Prüfkopfs 1 ge­ trennt werden kann. Die Kontaktelemente 25 sind dann von beiden Öffnungen des Durchgangslochs 15 zugänglich, was einen Austausch einzelner Kontakt­ elemente 25 vereinfacht. Dadurch, daß die Kontakt­ elemente 25 lediglich reibschlüssig in wenigstens einer der Durchgangsöffnungen 23 der Führungsplat­ ten 17, 19, 21 gehalten sind, können diese ohne weiteres aus den Durchgangsöffnungen ausgebracht und neue Kontaktelemente eingesetzt werden.The examples shown in FIGS . 1 and 2 have in common that the contacting device 7 can be separated from the other parts of the test head 1 simply by loosening the fastening means 9 . The contact elements 25 are then accessible from both openings of the through hole 15, resulting in a replacement of individual contact elements 25 simplified. Characterized in that the contact elements 25 are only frictionally held in at least one of the through openings 23 of the guide plates th 17 , 19 , 21 , these can be easily deployed from the through openings and new contact elements can be used.

Zusammenfassend ist festzuhalten, daß der anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene Prüfkopf 1 einen einfachen Aufbau aufweist und somit kostengünstig herstellbar ist, insbesondere deshalb, weil die Kontaktelemente lediglich reibschlüssig in den Durchgangsöffnungen der Führungsplatten beziehungs­ weise in der Durchgangsöffnungen einer der Füh­ rungsplatten reibschlüssig gehalten sind. Mit dem Prüfkopf können feinstrukturierte Prüflinge, deren Prüfpunkte sehr klein und in einem geringen Abstand voneinander angeordnet sind, geprüft werden, wobei mit Hilfe der angespitzten Kontaktelemente bezie­ hungsweise der Kontaktspitzen der Kontaktelemente aufgrund der hohen Flächenpressung ein guter elek­ trischer Kontakt sowohl zwischen Kontaktelement und Prüfpunkt als auch Kontaktelement und Kontaktstelle erreicht werden.In summary, it should be noted that the test head 1 described with reference to FIGS. 1 and 2 has a simple structure and is therefore inexpensive to manufacture, in particular because the contact elements are held frictionally in the through-openings of the guide plates or in the through-openings of one of the guide plates are. The test head can be used to test fine-structured test objects, the test points of which are very small and a small distance apart, with the help of the pointed contact elements or the contact tips of the contact elements due to the high surface pressure, good electrical contact both between the contact element and the test point contact element and contact point can also be reached.

Fig. 3 zeigt eine Prinzipskizze eines dritten Aus­ führungsbeispiels des Prüfkopfs. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß inso­ fern zur Beschreibung der vorangegangenen Figuren verwiesen wird. Im folgenden wird lediglich auf die Unterschiede näher eingegangen. Der Prüfkopf 1 um­ faßt eine Führung, die - wie bei dem Ausführungsbei­ spiel gemäß der Fig. 1 und 2 - drei in einem Ab­ stand zueinander angeordnete Führungsplatten 17, 19, 21 umfaßt, die in einem Durchgangsloch 15 eines Grundkörpers 13 des Prüfkopfs 1 befestigt sind. In den Führungsplatten 17, 19, 21 sind Durchgangsöff­ nungen 23 für Kontaktelemente 25 vorgesehen, die bie diesem Ausführungsbeispiel zueinander fluchtend angeordnet sind. Das heißt, die Längsachsen der je­ weils einem Kontaktelement zugeordneten Durchgangs­ öffnungen 23 in den Führungsplatten sind hinterein­ ander auf einer gedachten Geraden G angeordnet, die in Fig. 3 mit gestrichelter Linie dargestellt sind. In dem Zwischenraum 41 zwischen den Führungs­ platten 17 und 21 ist ein Haltemittel 43 angeord­ net, das bei diesem Ausführungsbeispiel von einer vorzugsweise aus einem flexiblen Material bestehen­ den Haltefolie 45 gebildet ist. In der Haltefolie 45 sind zu den Durchgangsöffnungen 23 in den Füh­ rungsplatten 17, 19, 21 fluchtend angeordnete Durchgangsöffnungen 47 eingebracht, in denen je­ weils ein Kontaktelement 25 reibschlüssig gehalten ist. Das heißt, der Durchmesser der Durchgangsöff­ nung 47 ist zumindest abschnittsweise kleiner als der Außendurchmesser der Kontaktelemente. Die Hal­ tefolie 45 ist zwischen den Führungsplatten 17, 21 in Richtung eines Doppelpfeils 49 frei beweglich. Aufgrund der Anordnung der Haltefolie 45 zwischen den Führungsplatten 17, 21 und dem reibschlüssigen Halten der Kontaktelemente in den Durchgangsöffnun­ gen 47 sind die Kontaktelemente 25 gegen ein Her­ ausgleiten beziehungsweise -fallen aus der Kontak­ tiervorrichtung 7 gesichert. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die Haltefolie 45 im Durch­ gangsloch 15 des Grundkörpers 13 unverschiebbar be­ festigt ist, so daß die eingespannte Haltefolie während eines Prüfvorgangs lediglich bereichsweise ausgelenkt oder gebogen wird. Fig. 3 shows a schematic diagram of a third exemplary embodiment from the test head. The same parts are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the description of the preceding figures. Only the differences are discussed in more detail below. The test head 1 comprises a guide which - as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 - comprises three guide plates 17 , 19 , 21 arranged at a distance from one another, which are fastened in a through hole 15 of a base body 13 of the test head 1 are. In the guide plates 17 , 19 , 21 openings 23 are provided for contact elements 25 , which are arranged in alignment with one another in this exemplary embodiment. That is, the longitudinal axes of the passage openings 23 each assigned to a contact element in the guide plates are arranged one behind the other on an imaginary straight line G, which are shown in FIG. 3 with a dashed line. In the space 41 between the guide plates 17 and 21 , a holding means 43 is net angeord, the holding film 45 is formed in this embodiment from a preferably made of a flexible material. In the holding film 45 to the through openings 23 in the Füh approximately plates 17 , 19 , 21 aligned openings 47 are introduced, in each of which a contact element 25 is held frictionally. That is, the diameter of the passage opening 47 is at least partially smaller than the outer diameter of the contact elements. The Hal tefolie 45 is freely movable between the guide plates 17 , 21 in the direction of a double arrow 49 . Due to the arrangement of the holding film 45 between the guide plates 17 , 21 and the frictional holding of the contact elements in the Durchgangsöffnun conditions 47 , the contact elements 25 against a forth slide or fall from the contact animal device 7 is secured. Of course, it is also possible that the holding film 45 in the through hole 15 of the base body 13 is immovably fastened, so that the clamped holding film is deflected or bent only in regions during a test process.

Bei einer Ausführungsvariante des in Fig. 3 darge­ stellten Ausführungsbeispiels des Prüfkopfs ist vorgesehen, daß die jeweils einem Kontaktelement 25 zugeordneten Durchgangsöffnungen 23 der ersten und zweiten Führungsplatte 17 beziehungsweise 19 fluch­ tend miteinander angeordnet sind, und daß die zuge­ ordnete Durchgangsöffnung 23 der zwischen den Füh­ rungsplatten 17, 19 angeordneten dritten Führungs­ platte 21 zu den Durchgangsöffnungen 23 der anderen Führungsplatten versetzt ist. Dadurch werden die in die Durchgangsöffnungen eingebrachten Kontaktele­ mente senkrecht zu deren Längserstreckung ausge­ lenkt, so daß diese einen Bogen aufweisen. Dadurch wird den Kontaktelementen eine Vorzugsrichtung vor­ gegeben, in der diese bei Druckbelastung ausgelenkt werden. Mit anderen Worten, durch einen Versatz der Führungsplatten beziehungsweise der darin einge­ brachten Durchgangsöffnungen zueinander kann die bevorzugte Knickrichtung der Kontaktelemente einge­ stellt werden. Besonders vorteilhaft bei dieser Ausführungsvariante des Prüfkopfs ist, daß durch die gebogene Form der Kontaktelemente im montierten Zustand die für die Knickung der Kontaktelemente erforderliche Kraft vollständig ausgeschaltet ist. Es wird ohne weiteres deutlich, daß auch die Durch­ gangsöffnungen 47 in der Haltefolie 45 zu den Durchgangsöffnungen 23 in mindestens einer der Füh­ rungsplatten 17, 19, 21 versetzt angeordnet sein können.In a variant of the embodiment shown in Fig. 3 Darge of the test head is provided that the respective one contact element 25 assigned through openings 23 of the first and second guide plates 17 and 19 are arranged in a cursed manner with each other, and that the assigned through opening 23 between the feet tion plates 17 , 19 arranged third guide plate 21 is offset to the through openings 23 of the other guide plates. As a result, the elements introduced into the through-openings are deflected out perpendicular to their longitudinal extension, so that they have an arc. This gives the contact elements a preferred direction in which they are deflected under pressure. In other words, the preferred bending direction of the contact elements can be set by an offset of the guide plates or the through openings introduced therein. It is particularly advantageous in this embodiment variant of the test head that the force required for the kinking of the contact elements is completely switched off due to the curved shape of the contact elements in the assembled state. It is readily apparent that the through openings 47 in the holding film 45 to the through openings 23 in at least one of the guide plates 17 , 19 , 21 can be arranged offset.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbei­ spiel ist vorgesehen, daß das Haltemittel 43, also zum Beispiel die vorzugsweise aus einem flexiblen Material bestehende Haltefolie oder eine Elastomer­ schicht, an mindestens einer der Führungsplatten 17, 21 angebracht ist, zum Beispiel auf der dem Zwischenraum 45 zugewandten Seite der Führungsplat­ ten. Dadurch kann die Herstellung, insbesondere die Montage des Prüfkopfs 1 vereinfacht werden.In a further advantageous embodiment, it is provided that the holding means 43 , for example the holding film or an elastomer layer which is preferably made of a flexible material, is attached to at least one of the guide plates 17 , 21 , for example on the side facing the intermediate space 45 the guide plates. This allows the manufacture, in particular the assembly, of the test head 1 to be simplified.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt eines weiteren Aus­ führungsbeispiels des Prüfkopfs 1, der eine Kontak­ tiervorrichtung 7 mit einem Grundkörper 13 umfaßt, an dem ein Verbindungselement 11 mittels Befesti­ gungsmitteln 9 lösbar angebracht ist. Die an dem Verbindungselement 11 angebrachten Kontaktstellen 31 sind hier über ein Flachbandkabel 51 mit der Prüfeinrichtung verbunden. Die Kontaktiervorrich­ tung 7 umfaßt bei diesem Ausführungsbeispiel ledig­ lich zwei Führungsplatten 17, 19, die parallel und in einem Abstand zueinander im Durchgangsloch 15 des Grundkörpers 13 befestigt sind. In den in den Führungsplatten 17, 19 eingebrachten Durchgangsöff­ nungen 23 sind Kontaktelemente 25 angeordnet, die in Längserstreckung abschnittsweise mit einer elek­ trisch isolierenden Schicht 53 versehen sind. Auf­ grund der Isolierschicht 53 weisen die Kontaktele­ mente 25 einen ersten, durchmessergrößeren Ab­ schnitt 55 und einen sich daran anschließenden zweiten, durchmesserkleineren Abschnitt 57 auf. Die Durchmesserdifferenz wird also durch die Isolier­ schicht 53 im Bereich des ersten Abschnitts 55 be­ wirkt. Die Kontaktelemente 25 sind mit ihrem zwei­ ten, durchmesserkleineren Abschnitt 57 in der je­ weils zugeordneten Durchgangsöffnung 23 der Füh­ rungsplatte 19 und mit ihrem durchmessergrößeren Abschnitt 55 in den Durchgangsöffnungen 23 der Füh­ rungsplatte 17 axial verschieblich geführt. Fig. 4 shows a section of a further exemplary embodiment of the test head 1 , which comprises a contact animal device 7 with a base body 13 , on which a connecting element 11 by means of fastening means 9 is detachably attached. The contact points 31 attached to the connecting element 11 are connected here to the test device via a ribbon cable 51 . The Kontaktiervorrich device 7 includes only two guide plates 17 , 19 in this embodiment, which are fastened in parallel and at a distance from each other in the through hole 15 of the base body 13 . In the introduced into the guide plates 17 , 19 through openings 23 contact elements 25 are arranged, which are provided in sections in the longitudinal extent with an electrically insulating layer 53 . On the basis of the insulating layer 53 , the contact elements 25 have a first, larger-diameter section 55 and an adjoining second, smaller-diameter section 57 . The diameter difference is thus through the insulating layer 53 in the region of the first section 55 be effective. The contact elements 25 are with its two th, smaller diameter section 57 in the respective assigned through opening 23 of the guide plate 19 and with its larger diameter section 55 in the through openings 23 of the guide plate 17 axially displaceably guided.

Der Durchmesser der in der Führungsplatte 19 einge­ brachten Durchgangsöffnungen 23 ist kleiner als der Durchmesser der Kontaktelemente im Bereich ihres ersten Abschnitts 55. Dadurch wird sichergestellt, daß die Kontaktelemente 25 nicht in Richtung des Prüflings 5 - der Schwerkraft folgend - aus der Kon­ taktiervorrichtung 7 herausfallen können. Auf der dem Prüfling 5 abgewandten Seite der Kontaktiervor­ richtung 7 sind die Kontaktelemente 25 ebenfalls gegen ein Herausfallen gesichert, da dort das Durchgangsloch 15 im Grundkörper 13 mittels des lösbar an dem Grundkörper 13 angebrachten Verbin­ dungselements 11 abgedeckt ist.The diameter of the through openings 23 introduced in the guide plate 19 is smaller than the diameter of the contact elements in the region of their first section 55 . This ensures that the contact elements 25 can not fall out of the con contact device 7 in the direction of the test object 5 - following gravity. On the specimen 5 facing away from the Kontaktiervor direction 7 , the contact elements 25 are also secured against falling out, since there the through hole 15 in the base body 13 by means of the releasably attached to the base body 13 connec tion elements 11 is covered.

Der erste Abschnitt 55 weist einen Durchmesser d1 und der zweite, durchmesserkleinere Abschnitt 57 einen Durchmesser d2 auf, der hier dem Außendurch­ messer der Kontaktelemente 25 entspricht. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist die Länge des ersten Ab­ schnitts 55 so gewählt, daß im unbelasteten Zustand der Kontaktelemente 25, also beispielsweise zwi­ schen zwei Prüfvorgängen, ein Spalt A zwischen den Kontaktspitzen 29 der Kontaktelemente 25 und den Kontaktstellen 31 am Verbindungselement 11 gegeben ist. Beim Aufsetzen des Prüfkopfs 1 auf den Prüf­ ling oder umgekehrt, werden die Kontaktelemente 25 in axialer Richtung verschoben, bis die Kontakt­ spitzen 29 an den Kontaktstellen 31 anliegen. Durch die Druckbeaufschlagung der Kontaktelemente 25 kön­ nen diese im Zwischenraum zwischen den Führungs­ platten 17 und 19 quer zu ihrer Längserstreckung ausgelenkt werden, so daß die durch die elastische Eigenschaft des Materials erzeugten Rückstellkräfte die Kontaktspitzen der Kontaktelemente an die Prüf­ punkte 3 und die Kontaktstellen 31 pressen.The first section 55 has a diameter d 1 and the second, smaller diameter section 57 has a diameter d 2 , which corresponds here to the outside diameter of the contact elements 25 . As can be seen from FIG. 4, the length of the first section 55 is selected such that in the unloaded state of the contact elements 25 , for example between two test procedures, a gap A between the contact tips 29 of the contact elements 25 and the contact points 31 on the connecting element 11 given is. When the test head 1 is placed on the test object or vice versa, the contact elements 25 are moved in the axial direction until the contact tips 29 abut the contact points 31 . By pressurizing the contact elements 25 NEN these can be deflected in the space between the guide plates 17 and 19 transversely to their longitudinal extent, so that the restoring forces generated by the elastic property of the material press the contact tips of the contact elements to the test points 3 and the contact points 31 ,

Die Durchmesserdifferenz d1 - d2 ist bei diesem Aus­ führungsbeispiel durch Abisolieren des zweiten Ab­ schnitts 57 bewirkt. Das heißt, die Kontaktelemente 25 werden zunächst vollständig mit der Isolier­ schicht versehen, die anschließend im Bereich des zweiten Abschnitts 57 und an den Kontaktspitzen wieder entfernt wird. Es ist aber auch mögliche, daß die Durchmesserdifferenz, also der gestufte Über­ gang vom ersten Abschnitt 55 der Kontaktelemente an den sich daran anschließenden zweiten Abschnitt 57 auch dadurch realisiert wird, daß von vornherein nur im Bereich des ersten Abschnitts 55 eine elek­ trisch isolierende Schicht aufgebracht wird. Die Isolierung wird also nur auf einer definierten Län­ ge der Kontaktelemente aufgebracht, so daß die Her­ stellung der Kontaktelemente vereinfacht werden kann, da die Durchmesserdifferenz in einem Arbeits­ schritt herstellbar ist.The diameter difference d 1 - d 2 is effected in this exemplary embodiment by stripping the second section 57 . This means that the contact elements 25 are first completely provided with the insulating layer, which is then removed again in the region of the second section 57 and at the contact tips. However, it is also possible that the diameter difference, that is to say the stepped transition from the first section 55 of the contact elements to the adjoining second section 57, is also achieved by applying an electrically insulating layer from the outset only in the region of the first section 55 becomes. The insulation is therefore only applied to a defined length of the contact elements, so that the position of the contact elements can be simplified since the diameter difference can be produced in one working step.

Bei einer Ausführungsvariante des anhand der Figur beschriebenen Ausführungsbeispiels des Prüfkopfs sind die jeweils einem Kontaktelement zugeordneten Durchgangsöffnungen 23 in den Führungsplatten 17, 19 derart versetzt zueinander angeordnet, daß die darin eingebrachten Kontaktelemente eine gebogene Form aufweisen. Dadurch wird die Knickkraft voll­ ständig ausgeschaltet und eine Vorzugsrichtung vor­ gegeben, in welche die Kontaktelemente bei Druckbe­ aufschlagung an ihren Enden, zum Beispiel während eines Prüfvorgangs, ausgelenkt werden.In an embodiment variant of the embodiment of the test head described with reference to the figure, the through openings 23 each assigned to a contact element in the guide plates 17 , 19 are arranged offset to one another such that the contact elements introduced therein have a curved shape. As a result, the buckling force is completely switched off and a preferred direction is given in which the contact elements are deflected at their ends when pressure is applied, for example during a test process.

Allen anhand der Fig. 1 bis 4 beschriebenen Aus­ führungsbeispielen des Prüfkopfs 1 ist gemeinsam, daß die Kontaktelemente 25 in einfacher und somit kostengünstiger Weise mit Hilfe von Haltemitteln in oder an der Kontaktiervorrichtung 7 gehalten sind, so daß ein Herausgleiten der Kontaktelemente aus den Durchgangsöffnungen der Führungsplatten verhin­ dert ist. Aufgrund der Ausgestaltung der Haltemit­ tel, die zum Beispiel durch mindestens zwei Füh­ rungsplatten mit zueinander versetzt angeordneten Durchgangsöffnungen gebildet sind, in denen die Kontaktelemente reibschlüssig und vorgebogen verliersicher gehalten sind, können die Kontaktelemen­ te besonders eng nebeneinander angeordnet werden, so daß auch Prüflinge mit einer engen Rasteranord­ nung der Prüfpunkte ohne weiteres geprüft werden können. Besonders vorteilhaft ist überdies, daß das Verbindungselement 11 und die Kontaktiervorrichtung 7 lösbar miteinander verbunden sind, wodurch eine gute Zugänglichkeit der im Durchgangsloch 15 des Grundkörpers 13 gehaltenen Kontaktelemente 25 von beiden Seiten des Durchgangslochs sichergestellt werden kann. Des weiteren kann ein Auswechseln ein­ zelner Kontaktelemente - je nach Ausführungsvariante der Kontaktelemente - von beiden Seiten des Durch­ gangslochs 15 möglich sein.All of the exemplary embodiments of the test head 1 described with reference to FIGS . 1 to 4 have in common that the contact elements 25 are held in a simple and therefore inexpensive manner with the aid of holding means in or on the contacting device 7 , so that the contact elements slide out of the through-openings of the Guide plates is prevented. Due to the design of the Haltemit tel, which are formed, for example, by at least two guide plates with mutually offset through openings in which the contact elements are held in a frictionally locked and pre-bent manner, the contact elements can be arranged particularly closely next to one another, so that test specimens with one tight grid arrangement of the test points can be checked easily. It is also particularly advantageous that the connecting element 11 and the contacting device 7 are detachably connected to one another, whereby good accessibility of the contact elements 25 held in the through hole 15 of the base body 13 can be ensured from both sides of the through hole. Furthermore, a replacement of an individual contact elements - depending on the variant of the contact elements - from both sides of the through hole 15 may be possible.

Durch die zerstörungsfreie und einfache Trennbar­ keit des Verbindungselements und der Kontaktiervor­ richtung ist ein schneller Austausch eines der Tei­ le möglich. Ferner kann der Prüfkopf zum Prüfen von mehreren, eine unterschiedliche Rasteranordnung der Prüfpunkte aufweisende Ausführungsformen von Prüf­ lingen eingesetzt werden. Hierzu muß lediglich das Kontaktierelement durch ein entsprechend anders ausgestaltetes Kontaktierelement ausgetauscht wer­ den.Due to the non-destructive and easy separability speed of the connecting element and the Kontaktiervor direction is a quick exchange of one of the parts le possible. The test head can also be used to test several, a different grid arrangement of the Test point embodiments of test lingen be used. To do this, only the Contacting element by a correspondingly different designed contacting element exchanged who the.

Claims (19)

1. Prüfkopf (1) mit einer Kontaktiervorrichtung (7) zum Kontaktieren von vorzugsweise eng nebeneinander angeordneten Prüfpunkten (3) eines elektrischen Prüflings (5), mit mehreren, mit einem Verbindungs­ element (11) einer Prüfeinrichtung elektrisch ver­ bindbaren Kontaktelementen (25), die in Durchgangs­ öffnungen (23) mindestens einer Führung, vorzugs­ weise von zwei Führungsplatten, angeordnet sind, wobei jedes Kontaktelement (25) in der jeweils zu­ geordneten Durchgangsöffnung (23) der Führung axial verschieblich geführt ist und ein Ende (28) jedes Kontaktelements (25) auf eine Kontaktstelle (31) des Verbindungselements (11) gerichtet und deren anderes Ende (27) auf jeweils einen Prüfpunkt (3) des Prüflings (5) richtbar ist, wobei die Kontakt­ elemente (25) zu deren Sicherung gegen Herausfallen aus den Durchgangsöffnungen (23) einen ersten, durchmessergrößeren Abschnitt (55) und einen sich daran anschließenden durchmesserkleineren, zweiten Abschnitt (57) aufweisen, und wobei der Durchmesser der Durchgangsöffnung (23), in der die Kontaktele­ mente (25) mit ihrem zweiten Abschnitt (57) axial verschieblich geführt sind, kleiner ist als der Au­ ßendurchmesser (d1) des ersten Abschnitts (55), da­ durch gekennzeichnet, daß die Durchmesserdifferenz (d1 - d2) zwischen den ersten und zweiten Abschnitten (55, 57) durch eine elektrisch isolierende Schicht (53) im Bereich des ersten Abschnitts (55) bewirkt ist. 1. test head ( 1 ) with a contacting device ( 7 ) for contacting preferably closely arranged test points ( 3 ) of an electrical test object ( 5 ), with several, with a connecting element ( 11 ) of a test device electrically connectable contact elements ( 25 ), the openings in the passage (23) at least one guide, are preferential, arranged as two guide plates, wherein each contact element (25) in each case the guide is axially displaceably guided in the to-level passage opening (23) and an end (28) of each contact element ( 25 ) directed to a contact point ( 31 ) of the connecting element ( 11 ) and the other end ( 27 ) of which can be directed to a test point ( 3 ) of the test object ( 5 ), the contact elements ( 25 ) being secured against falling out of the Through openings ( 23 ) a first, larger diameter section ( 55 ) and an adjoining smaller diameter, between have a second section ( 57 ), and the diameter of the through opening ( 23 ), in which the contact elements ( 25 ) with their second section ( 57 ) are axially displaceably guided, is smaller than the outer diameter (d1) of the first section ( 55 ), characterized in that the diameter difference (d1 - d2) between the first and second sections ( 55 , 57 ) is brought about by an electrically insulating layer ( 53 ) in the region of the first section ( 55 ). 2. Prüfkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Durchmesserübergang (d1 - d2) durch Ab­ isolieren des zweiten Abschnitts (57) gebildet ist.2. Test head according to claim 1, characterized in that the diameter transition (d 1 - d 2 ) is formed by isolating from the second section ( 57 ). 3. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmes­ serübergang (d1 - d2) durch das Aufbringen einer elektrischen Isolierung (53) im Bereich des ersten Abschnitts (55) bewirkt ist.3. Test head according to one of the preceding claims 1 and 2, characterized in that the diameter transition (d 1 - d 2 ) is brought about by the application of electrical insulation ( 53 ) in the region of the first section ( 55 ). 4. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung min­ destens zwei mit Durchgangsöffnungen für die Kon­ taktelemente versehene Führungsplatten umfaßt, wo­ bei die jeweils einem Kontaktelement (25) zugeord­ neten Durchgangsöffnungen (23) der Führungsplatten (17, 19) derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß das Kontaktelement (25) in ihnen oder mindes­ tens einer von ihnen reibschlüssig gehalten ist.4. Test head according to one of the preceding claims, characterized in that the guide comprises at least two contact elements provided with through openings for the contact elements, where in each case one contact element ( 25 ) is assigned through openings ( 23 ) of the guide plates ( 17 , 19 ) are arranged offset to one another such that the contact element ( 25 ) is frictionally held in them or at least one of them. 5. Prüfkopf nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine dritte Führungsplatte (21), die im Zwischen­ raum zwischen einer ersten Führungsplatte (17) und einer zweiten Führungsplatte (19) angeordnet ist, wobei mindestens eine der einem Kontaktelement (25) zugeordneten Durchgangsöffnungen (23) zu den ande­ ren Durchgangsöffnungen (23) in den anderen Füh­ rungsplatten versetzt ist.5. Test head according to claim 4, characterized by a third guide plate ( 21 ) which is arranged in the space between a first guide plate ( 17 ) and a second guide plate ( 19 ), at least one of the through-openings ( 23 ) assigned to a contact element ( 25 ) ) to the other through openings ( 23 ) in the other guide plates. 6. Prüfkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die jeweils einem Kontaktelement (25) zu­ geordneten Durchgangsöffnungen (23) der ersten und zweiten Führungsplatte (17, 19) fluchtend angeordnet sind und daß die zugeordnete Durchgangsöffnung (23) in der dritten Führungsplatte (21) zu den Durch­ gangsöffnungen (23) der anderen Führungsplatten (17, 19) versetzt ist.6. Test head according to claim 5, characterized in that the respective one contact element ( 25 ) to arranged through openings ( 23 ) of the first and second guide plates ( 17 , 19 ) are arranged in alignment and that the assigned through opening ( 23 ) in the third guide plate ( 21 ) to the through openings ( 23 ) of the other guide plates ( 17 , 19 ) is offset. 7. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kontaktele­ ment (25) aus einem elastischen, vorzugsweise fe­ derelastischen Material besteht.7. test head according to one of the preceding Ansprü surface, characterized in that each Kontaktele element ( 25 ) consists of an elastic, preferably fe derelastic material. 8. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktele­ mente (25) als Knickdrähte ausgebildet sind.8. Test head according to one of the preceding claims, characterized in that the contact elements ( 25 ) are designed as kink wires. 9. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das den Prüfpunk­ ten (3) zugewandte und/oder abgewandte freie Ende der Kontaktelemente (25) eine Kontaktspitze (29) aufweist.9. Test head according to one of the preceding claims, characterized in that the test point ( 3 ) facing and / or facing free end of the contact elements ( 25 ) has a contact tip ( 29 ). 10. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das den Prüfpunk­ ten (3) zugewandte Ende (27) der Kontaktelemente (25) an den jeweils zugeordneten Prüfpunkt (3) an­ drückbar ist. 10. Test head according to one of the preceding claims, characterized in that the test point ( 3 ) facing end ( 27 ) of the contact elements ( 25 ) can be pressed onto the respectively assigned test point ( 3 ). 11. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das den Prüfpunk­ ten (3) abgewandte freie Ende (28) der Kontaktele­ mente (25) zur Herstellung des elektrischen Kon­ takts mit der Prüfeinrichtung an jeweils eine zuge­ ordnete Kontaktstelle (31) andrückbar ist.11. Test head according to one of the preceding claims, characterized in that the test point ( 3 ) facing away from the free end ( 28 ) of the contact elements ( 25 ) for producing the electrical contact with the test device is in each case assigned to an associated contact point ( 31 ) can be pressed. 12. Prüfkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die. Kontaktstelle (31) am Verbindungsele­ ment (11) angebracht ist.12. Test head according to claim 11, characterized in that the. Contact point ( 31 ) is attached to the connecting element ( 11 ). 13. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ taktstelle (31) mit dem freien Ende einer Leitung (35) verbunden ist, die zur Prüfeinrichtung führt.13. Test head according to one of the preceding claims 11 and 12, characterized in that the contact point ( 31 ) is connected to the free end of a line ( 35 ) which leads to the test device. 14. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemen­ te in Durchgangsöffnungen (47) einer Haltefolie (45), Elastomerschicht oder dergleichen reibschlüs­ sig gehalten sind.14. Test head according to one of the preceding claims, characterized in that the contact elements are held in through openings ( 47 ) of a holding film ( 45 ), elastomer layer or the like in a frictionally locking manner. 15. Prüfkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Haltefolie (45) oder Elastomerschicht zwischen zwei Führungsplatten (17, 21) vorgesehen ist.15. Test head according to claim 14, characterized in that the holding film ( 45 ) or elastomer layer is provided between two guide plates ( 17 , 21 ). 16. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hal­ tefolie (45) oder Elastomerschicht an mindestens einer der Führungsplatten (17, 19, 21) angebracht ist. 16. Test head according to one of the preceding claims 14 and 15, characterized in that the hal tefoil ( 45 ) or elastomer layer is attached to at least one of the guide plates ( 17 , 19 , 21 ). 17. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungs­ element (11) und die Kontaktiervorrichtung (7) mit­ tels Befestigungsmittel (9) lösbar miteinander ver­ bunden sind.17. Test head according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting element ( 11 ) and the contacting device ( 7 ) are releasably connected to one another by means of fastening means ( 9 ). 18. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemen­ te (25) aus einem Elektrisch leitenden Material be­ stehen.18. Test head according to one of the preceding claims, characterized in that the contact elements ( 25 ) are made of an electrically conductive material. 19. Prüfkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Führung in einem Durchgangsloch (15) eines Grundkörpers (13) angeordnet ist, wobei zwi­ schen der dem Prüfling (5) abgewandten Seite der Führung, dem Verbindungselement (11) sowie der Wan­ dung des Durchgangslochs (15) ein zumindest be­ reichsweise geschlossener Raum begrenzt ist, und daß der erste Abschnitt (55) der Kontaktelemente (25) in diesem Raum angeordnet ist.19. Test head according to claim 1, characterized in that the guide is arranged in a through hole ( 15 ) of a base body ( 13 ), wherein between the specimen ( 5 ) facing away from the side of the guide, the connecting element ( 11 ) and the tub extension of the through hole ( 15 ) an at least be closed space is limited, and that the first portion ( 55 ) of the contact elements ( 25 ) is arranged in this space.
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