DE3643305A1 - Kontaktelement fuer pruefadapter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement für Prüfadapter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Kontaktelemente dienen dem Kontaktieren von elektrischen oder elektronischen Prüflingen, wie Leiterplatten, Chips, Wafers oder dgl. Und zwar sind an einem Prüfadapter in der Regel eine sehr große Anzahl solcher Kontaktelemente parallel zueinander in geringen Abständen voneinander angeordnet, die dem gleichzeitigen Kontaktieren einer Vielzahl von zu kontaktierenden Stellen des Prüflinges dienen. Diese elektrisch leitenden Kontaktelemente sind über elektrische Anschlußleiter an einen Auswerter oder Tester der Prüfeinrichtung angeschlossen, die den jeweiligen Prüfling auf elektrische oder elektronische Intaktheit prüft. Es ist deshalb erwünscht, da diese Kontaktelemente als elektrische Leiter dienen, daß sie möglichst geringe elektrische Widerstände aufweisen, die sich im Laufe der Betriebszeit möglichst nicht oder nicht stark ändern sollen.

Solche Kontaktelemente sind in unterschiedlicher Form bekannt. Eine mögliche Ausbildung ist die als Federkontaktstifte, wie sie bspw. beschrieben sind in KRÜGER "Prüfmittel zur elektrischen Prüfung von Leiterplatten für Uhren", Jahrbuch der Deutschen Gesellschaft für Chronometrie, Band 30, 1979, S. 269-276. Solche Federkontaktstifte weisen einen langgestreckten, sehr dünnen Zylinder auf, in dem eine gesonderte Schraubendruckfeder und ein Kolben eines aus diesem Zylinder herausragenden dünnen Stiftes angeordnet sind. Dieser dünne Stift ist mit einem dem lnkontaktkommen mit jeweils zu kontakierenden Prüflingen dienenden Kontaktkopf versehen. Die vorgespannte Schraubendruckfeder muß bei der Prüfung relativ große axiale Kräfte auf den Stift ausüben von bspw. 50 bis 400 cN trotz ihres sehr geringen Außendurchmessers. Und zwar weist ein Prüfadapter meist mehrere hundert bis oft viele tausend solcher Federkontaktstifte auf, die in geringen Abständen nebeneinander angeordnet sind und sehr geringe Außendurchmesser ihrer Zylinder haben. Diese Außendurchmesser sind im allgemeinen kleiner als 1,5 mm, vorzugsweise sogar kleiner als 1 mm. Die Länge solcher Federkontaktstifte kann dagegen im allgemeinen mehrere Zentimeter, vorzugsweise 2 bis 12 Zentimeter betragen.

Es ist auch bekannt, Kontaktelemente als Kontaktnadeln auszubilden, die mit ihren rückwärtigen Enden an einer Platte gehalten sind und Löcher in einer im Abstand von dieser Halteplatte angeordneten Ausrichtplatte mit Spiel durchdringen (DE-PS 23 64 786). Wenn die Spitzen dieser Kontaktnadeln durch einen Prüfling nach oben gedrückt werden, biegen sich diese Nadeln seitlich aus. Dies hat den Nachteil, daß bei geringen Seitenabständen der Nadeln die Gefahr besteht, daß sich benachbarte Nadeln berühren, so daß sie mit ihre Durchmesser vergrößernden elektrischen lsolationen versehen werden müssen. Dennoch dürfen diese Kontaktnadeln wegen des ungehinderten Ausbiegens nicht zu geringe Seitenabstände voneinander haben, so daß diese Kontaktnadeln also relativ große Seitenabstände voneinander haben müssen, was ihre Anwendung begrenzt.

Es ist ferner ein Federkontaktstift bekannt (US-PS 43 07 928), der einen Zylinder aufweist, in welchem ein einstückiges, hohles Faltenbalgglied angeordnet ist, das einen rückwärtigen und einen aus dem Zylinder herausragenden vorderen rohrförmigen Bereich aufweist, welche Bereiche einstückig miteinander durch einen mit ihnen einstückig verbundenen Faltenbalg miteinander verbunden sind. Auf das vordere rohrförmige Ende dieses Faltenbalggliedes ist ein gesonderter Kontaktkopf aufgesetzt, der dem Inkontaktkommen mit Prüflingen dient. Die Herstellung des Faltenbalggliedes erfolgt so, daß zuerst ein massiver Formkörper aus Aluminium hergestellt wird, der exakt die Gestalt des lichten Innenraumes des herzustellenden Faltenbalggliedes aufweist. Der Umfang dieses Formkörpers wird dann zuerst mit einer Nickelschicht und anschließend noch mit einer Edelmetallschicht beschichtet und dann wird der Formkörper mittels eines Lösungsmittels aufgelöst, das nur ihn auflöst, nicht jedoch die Nickelschicht und die Edelmetallschicht, so daß das Faltenbalgglied dann aus dieser ursprünglichen Beschichtung des Formkörpers besteht. Dieses Faltenbalgglied hat den Vorteil, daß zwischen dem Faltenbalg und den rohrförmigen Bereichen des Faltenbalggliedes kein elektrischer Übergangswiderstand auftritt, so daß dieser Federkontaktstift günstigere elektrische Eigenschaften als Federkontaktstifte mit gesonderten Schraubendruckfedern erhalten kann. Die Herstellung des Faltenbalggliedes ist jedoch sehr teuer und für eine Massenproduktion kaum geeignet. Auch muß das Kontaktglied wegen des chemischen Auflösens des Aluminiumformkörpers relativ gedrungene Bauart haben.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Kontaktelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, das günstige elektrische Eigenschaften mit kostengünstiger Herstellung verbindet und das sich in jeder gewünschten Länge auch mit sehr geringen Außendurchmessern herstellen läßt.

Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck ein Kontaktelement gemäß Anspruch 1 vorgesehen.

Das Rohr-Schraubenfeder-Teil läßt sich einstückig auf einfache Weise aus einem Rohr, vorzugsweise einem zylindrischen oder einem ein- oder mehrfach abgestuften runden oder unrunden Rohr herstellen, indem man es mit mindestens einer schraubenlinienförmig verlaufenden Durchbrechung versieht. Diese Durchbrechung oder jede solche Durchbrechung schafft so eine Schraubenfeder. Das Rohr-Schraubenfeder-Teil kann vorzugsweise eine einzige Schraubenfeder aufweisen. Jedoch ist es auch möglich, am Rohr zwei oder mehrere Schraubenfedern in Längsabständen voneinander durch solche schraubenlinienförmigen Durchbrechungen zu bilden.

Ein wichtiger Vorteil der Erfindung ist, daß sich dieses Rohr-Schraubenfeder-Teil äußerst einfach herstellen läßt. So kann die schraubenlinienförmige Durchbrechung oder Durchbrechungen bspw. durch Fräsen, durch Schmelzen mittels eines Laserstrahles oder auf sonstige Weise, bspw. auch durch Sägen, Schneiden oder dgl. hergestellt werden.

Das ursprüngliche, gerade Rohr, aus dem das Rohr-Schraubenfeder-Teil hergestellt wird, kann vorzugsweise ein kreiszylindrisches Rohr sein. Oder es kann auch ein unrundes Rohr, vorzugsweise ein im Querschnitt rechteckförmiges Rohr sein, vorzugsweise ein quadratisches Rohr sein. Im letzteren Fall ist bei gegebener Wanddicke des Rohres an ihm mehr Material als bei kreisrundem Querschnitt vorhanden und die Federkonstante der Schraubenfeder kann größer gemacht werden, als wenn die Schraubenfeder aus einem runden Draht desselben maximalen Durchmessers, derselben Wandstärke und demselben Material gebildet ist, bzw. es kann bei gleicher Federkonstante der Außendurchmesser der Schraubenfeder des Rohr-Schraubenfeder-Teiles kleiner vorgesehen werden.

Das Rohr-Schraubenfeder-Teil kann aus einem einzigen metallischen Werkstoff bestehen, oder es kann auch noch zumindest teilweise beschichtet sein, bspw. mit einer korrosionsfesten und/oder die Gleiteigenschaften verbessernden und/oder die elektrischen Eigenschaften verbessernden, insbesondere den elektrischen Durchgangswiderstand des Kontaktelementes noch weiter senkenden Beschichtung versehen sein, die eine oder mehrere Schichten aufweist. Bevorzugt kann vorgesehen sein, daß das Rohr-Schraubenfeder-Teil ganz oder im wesentlichen aus Stahl oder rostfreiem Stahl oder Phosphorbronze oder Kupfer-Beryllium oder Nickel-Beryllium besteht. Wenn das Rohr-Schraubenfeder-Teil auf zumindest einem Teil seiner Oberfläche eine Beschichtung aufweist, kann bevorzugt vorgesehen sein, daß die Oberflächenbeschichtung eine Nickelschicht, vorzugsweise eine Hartnickelschicht ist oder aufweist und/oder daß die Oberflächenbeschichtung eine Schicht aus Edelmetall oder einer Edelmetallegierung ist oder aufweist, vorzugsweise diese Schicht aus Gold, Silber, Palladium oder Rhodium besteht. Oder es kann auch auf mindestens einem Längsbereich mit einem elektrisch isolierenden Überzug versehen sein, obwohl dies bei der Erfindung im allgemeinen selbst dann nicht notwendig ist, wenn das Rohr-Schraubenfeder-Teil in Art einer Kontaktnadel ausgebildet ist oder als Teil einer Kontaktnadel dient, da es axial federt und im Betrieb nicht ausgebogen werden muß.

Da das Rohr-Schraubenfeder-Teil einstückig ist, tritt in ihm kein elektrischer Übergangswiderstand auf, sondern es bildet durchgehend einen einstückigen elektrischen Leiter, der seinen elektrischen Widerstand auch nach Millionen von Lastwechseln nicht ändert. Bei den bekannten Federkontaktstiften, bei denen in einem Zylinder gesonderte Schraubendruckfedern vorhanden waren, erhöht dagegen der elektrische Übergangswiderstand zwischen Kolben und Schraubendruckfeder den elektrischen Durchgangswiderstand des Federkontaktstiftes in unkontrollierbarer Weise, was unerwünscht ist. Die Erfindung vermeidet also auch diesen Nachteil.

Auch ermöglicht es die Erfindung, das Rohr-Schraubenfeder-Teil mit äußerst geringen Außendurchmessern herzustellen, da es aus einem metallischen Rohr beliebig kleinen Außendurchmessers hergestellt werden kann. So kann seine Schraubenfeder geringeren Durchmesser als die bisher gewickelten Schraubenfedern erhalten und so der Durchmesser solcher Kontaktelemente ggf. kleiner als bisher vorgesehen werden. Bevorzugt kann der Außendurchmesser des Rohr-Schraubenfeder-Teiles oder bei unrunden oder abgestuften Rohren der maximale Außendurchmesser weniger als 1,2 mm betragen, besonders vorteilhaft weniger als 0,8 mm. Es ist auch ohne weiteres möglich, diesen Außendurchmesser noch erheblich kleiner vorzusehen, bspw. oft zweckmäßig kleiner als 0,5 mm. Auch extrem kleine Außendurchmesser sind möglich, bspw. Außendurchmesser von unter 0,3 mm, bspw. oft von 0,1 bis 0,3 mm. Die Länge des Rohr-Schraubenfeder-Teiles kann von beliebiger geeigneter Größe vorgesehen sein, vorzugsweise mindestens 20 mm, besonders zweckmäßig in vielen Fällen 30 bis 120 mm betragen oder je nach Anwendungsfall auch noch weniger oder mehr betragen.

Bei einer bevorzugten Ausbildungsform bildet das Kontaktelement einen Federkontaktstift, welcher einen metallischen Zylinder aufweist, in dem die Schraubendruckfeder des Rohr-Schraubenfeder-Teiles angeordnet und sein Rohr geradegeführt gleitgelagert ist. Das Rohr kann dabei über den Zylinder überstehen oder auch nur innerhalb des Zylinders vorgesehen sein. Wenn das Rohr ganz im Zylinder angeordnet ist, dann ist an ihm koaxial zu ihm ein gesonderter Stab befestigt, der aus dem Rohr herausragt und den Kontaktkopf bildet oder einen Kontaktkopf trägt, der dem Inkontaktkommen mit zu kontaktierenden Prüflingen dient. Wenn das Rohr des Rohr-Schraubenfeder-Teiles über den Zylinder übersteht, kann es direkt den Kontaktkopf bilden, der dem Inkontaktkommen mit Prüflingen dient. Zu diesem Zweck kann sein freies Ende erforderlichenfalls geeignet geformt sein, bspw. kann sein freies Ende schneidenartig oder spitz zulaufend verformt sein. Oder es kann an das Rohr ein gesonderter Kontaktkopf koaxial zu ihm angesetzt sein oder an es ein einen Kontaktkopf aufweisenden oder tragender Stab koaxial zu ihm angesetzt sein, bspw. in seine Bohrung eingesetzt und reibungsschlüssig oder formschlüssig an dem Rohr gehalten sein oder auf sonstige Weise mit dem Rohr verbunden sein, bspw. durch Laserschweißen.

Das Rohr-Schraubenfeder-Teil kann bevorzugt durchgehend federelastisch sein oder es kann durch geeignete Behandlung, wie Vergüten, Glühen oder dgl. auch vorgesehen werden, daß sein Rohr nicht oder nicht durchgehend federelastisch ist, indem man bspw. ihm seine ursprünglich federelastischen Eigenschaften durch Glühen oder sonstige Behandlung nimmt oder das Rohr-Schraubenfeder-Teil aus ursprünglich nicht federelastischem Material herstellt und diesem nachträglich im Bereich der Schraubenfeder durch geeignete Behandlung, bspw. durch Vergüten von Kupfer-Beryllium oder Härten und Anlassen von Stahl, federelastische Eigenschaften verleiht.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er­ findung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 je einen metallischen Federkontaktstift gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung in gebrochenen und teilweise längsge­ schnittenen Darstellungen,

Fig. 3 und 4 je ein metallisches, nadelartiges Kontakt­ element gemäß weiteren Ausführungsbei­ spielen der Erfindung.

Der in Fig. 1 dargestellte Federkontaktstift 10 weist einen langgestreckten, sehr dünnen metallischen Zy­ linder 11 auf, in den ein einstückiges metallisches Rohr-Schraubenfeder-Teil 12 eingesetzt ist, an dessen aus dem Zylinder 11 herausragendes Rohr 14 ein ein gesondertes Teil bildender Kontaktkopf 20 koaxial angesetzt ist. Dieser Kontaktkopf 20 dient dem In­ kontaktkommen mit zu prüfenden Prüflingen, wie 22, von denen einer ausschnittsweise strichpunktiert dargestellt ist.

Das Rohr-Schraubenfeder-Teil 12 besteht aus dem ge­ raden Rohr 14 und einer mit ihm einstückig verbun­ denen, zu ihm koaxialen Schraubendruckfeder 15.

Der massive, mehrzackige Kontaktkopf 20 sitzt mit einem Absatz auf dem oberen Stirnende des Rohres 14 auf. Er ragt mit einem kurzen Schaft 24 in dieses Rohr 14 formschlüssig hinein und ist hier bspw. rei­ bungsschlüssig oder auf sonstige Weise gehalten.

Das sehr dünne Rohr-Schraubenfeder-Teil 12 ist einstückig aus einem geraden, vorzugsweise kreiszylind­ rischen Rohr hergestellt, indem in es eine am unteren Stirnende dieses ursprünglichen Rohres beginnende schraubenlinienförmige Durchbrechung 16, die also einen schraubenlinienförmigen Schlitz vorzugsweise ungefähr konstanter Breite bildet, ein­ gefräst, eingesägt, eingeschnitten oder auf sonstige Weise eingearbeitet ist. so daß das ursprüngliche Rohr in diesem Bereich, wo sich dieser mehrere oder viele Windungen aufweisende schraubenlinienförmige, die Wandung des ursprünglichen Rohres vollständig durch­ setzende Schlitz 16 befindet, eine eine Mehrzahl oder Vielzahl von Windungen aufweisende zylindrische Schraubendruckfeder 15 bildet, die einstückig in den anschließenden, die schraubenlinienförmige Durchbrechung 16 nicht mehr aufweisenden, das Rohr 14 bildenden Bereich des ursprünglichen Rohres übergeht, welcher Bereich 14 also weiterhin ein Rohr 14 bildet, das also einstückig an die Schraubenfeder 15 anschließt und bis zum oberen Ende des Rohr-Schrauben­ feder-Teiles 12 reicht, wo der Kontaktkopf 20 auf dieses Rohr 14 aufgesetzt ist.

Indem das Rohr 14 in den Zylinder 11 teilweise hineinragt, bildet sein jeweils im Zylinder 11 befindlicher Bereich einen Kolben, der mit Gleitlagerspiel im Zylinder 11 gelagert ist. Das Gleitlagerspiel ist so groß, daß die Schrauben­ druckfeder, wenn sie durch axiales Abwärtsbewegen des Kontaktkopfes 20 durch einen Prüfling 22 axial zusammengedrückt wird, im Zylinder 11 nicht klemmt. Sollte dagegen das Gleitlagerspiel so gering sein, daß Klemmgefahr auftreten könnte, so kann man den Aussendurchmesser der zylindrischen Schraubendruck­ feder 15 verringern, bspw. durch spanabhebende Bearbeitung des ursprünglichen Rohres im Längsbereich der zu bildenden Schraubenfeder 15 oder durch Verwendung eines entsprechend abgestuften ursprünglichen Rohres.

Um dieses Rohr-Schraubenfeder-Teil 12 im Zylinder 11 gegen Herausfallen zu sichern, kann bspw. der Zylinder 11 mit einer Eindrückung in die Durchbrechung 16 nahe dem unteren Ende der Schraubenfeder eingreifen oder diese Schraubenfeder kann am Boden des Zylinders durch Punktschweißen mittels eines Laserstrahles oder auf sonstige Weise gehalten sein.

Es ist auch möglich, daß das ursprüngliche, vorzugs­ weise rotationssymmetrische Rohr, aus dem das Teil 12 hergestellt ist, im Abstand oberhalb der Schraubendruck­ feder 15 eine strichpunktiert dargestellte Abstufung 17 aufweist, derart, daß das Rohr 14 oberhalb von ihr im Durchmesser bis vorzugsweise zum oberen Ende etwas verkleinert ist und daß der Zylinder 11 mit einem nach innen gebördelten oberen Innenflansch 18 aufweist, an den die Abstufung 17 bei unbelastetem Kontaktkopf 20 durch die vorzugsweise dann vorgespannte Schrauben­ druckfeder 15 angedrückt ist, so daß hierdurch der Zusammenhalt des Federkontaktstiftes 10 gegeben ist.

Der Zylinder 11 kann vorzugsweise kreisrunden Querschnitt aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel weist dieser Zylinder 11 einen geschlossenen Boden auf, doch kann der Boden auch mindestens eine Durch­ brechung aufweisen oder oft auch ganz weggelassen werden, wenn die Schraubenfeder geeignet gehalten ist, so daß der Zylinder dann unten vollständig offen ist, was die Herstellung des geraden Zylinders verbilligt.

Der die Schraubendruckfeder 15 bildende Draht, der also einstückig mit dem Rohr 14 ist, weist in diesem Ausführungsbeispiel ungefähr rechteckförmigen, vorzugswei­ se quadratischen Querschnitt auf, was auch insofern günstig ist, als hierdurch ihr Füllungsgrad erhöht wird. Auch ist dieser Querschnitt der Feder besonders einfach herstellbar, da er sich von selbst ergibt, wenn man den Schlitz 16 mit konstanter Breite bspw. durch Sägen herstellt.

Das Rohr-Schraubenfeder-Teil 12 besteht aus einem Material, das sehr gute elastische Eigenschaften hat, so daß die Schraubendruckfeder entsprechend gute federelastische Eigenschaften hat. Man kann ggf. auch vorsehen, daß die Schraubenfeder 15 erst durch eine Nachbehandlung, bspw. durch Härten ihre guten feder­ elastischen Eigenschaften dem Rohr 14 durch eine Nach­ behandlung bspw. durch Ausglühen, nimmt und die so nur der Schraubenfeder 15 beläßt.

Auch kann dieses Material zweckmäßig gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Als Material kommt bspw. Kupferberyllium, Stahl, Bronze oder dgl. in Frage. Auch kann vorgesehen sein, daß dieses metallische Rohr-Schraubenfeder-Teil eine eine oder mehrere Schichten aufweisende Beschichtung, vorzugsweise außenumfangsseitig aufweist, bspw. mit einer dünnen Hartnickelschicht überzogen ist, die ihrerseits mit einer noch dünneren Edelmetallschicht überzogen sein kann.

Anstatt das Rohr-Schraubenfeder-Teil 12 aus einem runden Rohr herzustellen, kann es oft zweckmäßig auch aus einem unrunden Rohr hergestellt sein, vorzugsweise einem Rohr mit rechteckförmigem, quadratischem oder dreieckförmigem Querschnitt, dem dann auch der Zylinder 11 entsprechend angepasst sein kann.

Der Federkontakt­ stift 10 nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 dadurch, daß das Rohr-Schraubenfeder-Teil 12 vollständig im Zylinder 11 liegt und das Rohr 14 an einen Innenflansch 18 des Zylinders 11 durch die vorgespannte Schraubendruckfeder 15 angedrückt ist und daß in des Rohr 14 ein massiver, einen Kontakt­ kopf 20 aufweisender Stab 19 in einem Festsitz fest ein­ gesetzt ist, oder der Stab 19 kann mit dem Rohr 14 bspw. auch durch Schweißen oder Löten verbunden sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bildet das dargestellte nadelartige, einstückige, metallische Rohr-Schraubenfeder- Teil 12′ allein ein dem Kontaktieren von Prüflingen dienendes Kontaktelement. Dieses Teil 12′ ist ebenfalls aus einem einzigen geraden, vorzugsweise kreiszylind­ rischen ursprünglichen Rohr dadurch hergestellt, indem in dieses ursprüngliche Rohr im Abstand sowohl von seinem oberen Ende als auch von seinem unteren Ende in seine Wandung ein schraubenlinienförmig verlaufender, eine Durchbrechung der Wandung bildender Schlitz 16 eingearbeitet ist, bspw. durch Fräsen, durch Schmelzen mittels eines Laserstrahles, durch Schneiden, durch Sägen oder dgl., so daß hierdurch eine Schraubendruck­ feder 15 entstanden ist, an deren beiden Stirnenden koaxial die Rohre 14′,14′′ anschließen. Dieses gerade Rohr- Schraubenfeder-Teil 12′ besteht ebenfalls aus einem Material, das gute federelastische Eigenschaften hat, so daß die Schraubendruckfeder 15 gut federelastisch ist. An den Rohren 14′, 14′′ kommt die Federelastizität des Materials im Betrieb nicht zur Wirkung, da das Teil beim Kontaktieren von Prüflingen nur axial belastet wird und überdies das Rohr 14′ in einer Bohrung einer Führungsplatte 30 mit Gleitlagerspiel geradegeführt ist. Mit dem unteren Rohr 14′′ ist dieses Teil 12′ in eine es haltende Halteplatte 31 fest eingesetzt.

Parallel zu dieser Halteplatte 31 ist im Abstand. oberhalb von ihr die Führungsplatte 30 angeordnet. Diese beiden Platten 30, 31 bestehen aus elektrisch isolie­ rendem Material und sind in nicht dargestellter Weise fest miteinander verbunden und in diese Platten 30, 31 sind eine Vielzahl solcher Rohr-Schraubenfeder- Teile parallel zueinander in geringen Abständen von­ einander, gegeneinander elektrisch isoliert eingesetzt.

Das obere Rohr 14′ ist am oberen Ende zu einer Spitze verformt, die den Kontaktkopf 20′ dieses Kontakt­ elementes 12′ bildet, der hier also ein Bereich des einstückigen Rohr-Schraubenfeder-Teiles 12′ ist.

Diese Kontaktelemente, wie 12′, und die sie tragende Halteplatte 31 und die Führungsplatte 30 sind Teil eines Prüfadapters einer Einrichtung zum Prüfen von elektrischen oder elektronischen Prüflingen. Jedes solches Kontakt­ element 12′ ist an diesem Prüfadapter mit einem elektrischen Anschlußleiter 32 versehen, der an das untere Ende des Rohres 14′′ bspw. durch Punktschweißen angeschweißt oder angelötet ist und der zu einem die Prüfung der Prüflinge durchführenden Auswerter oder Testgerät der Prüfeinrichtung führt.

Der in Fig. 1 dargestellte Federkontaktstift 10 kann mit seinem Zylinder 11 in eine den Zylinder 11 haltende Platte 34 aus elektrisch isolierendem Material eines Prüfadapters eingesetzt sein und sein Boden an einen elektrischen Kontakt angesetzt oder an ihn ein weiter­ führender elektrischer Leiter 32 angeschlossen sein. In diese Platte 34 können eine Vielzahl solcher Federkontaktstifte 10 eingesetzt sein.

Das Kontaktelement 10′ nach Fig. 4 unterscheidet sich von dem nach Fig. 3 dadurch, daß das Rohr 14′ durch die Schraubendruckfeder 15 des Rohr-Schraubenfeder- Teiles 12′ an die Führungsplatte 30 angedrückt ist und in der zugeordneten Bohrung der Führungsplatte 30 ein den Kontaktkopf 20 aufweisender, gesonderter, massiver, gerader metallischer Stab 19′ gleitbar geradegeführt ist, der in das Rohr 14′ koaxial zu ihm fest eingesetzt ist.

Die nadelartigen Kontaktelemente 12′, 10′ nach den Fig. 3 und 4 haben unter anderem auch den Vorteil, daß sie nur axial federn und nicht seitlich ausbiegen, so daß sehr geringe Seitenabstände zwischen benachbarten Kontaktelementen und entsprechend dichte Anordnung dieser Kontaktelemente im Prüfadapter möglich ist. Auch benötigen sie keine außenseitigen elektrischen Isolierungen, wenn die Halteplatte 31 und die Führungs­ platte 30 aus elektrisch isolierendem Material bestehen oder wenn die sie aufnehmenden Bohrungen dieser Platten 30, 31 elektrisch isolierende Wandflächen haben.

Claims (25)

1. Kontaktelement für Prüfadapter von Prüfeinrichtungen, die dem Prüfen von elektrischen oder elektronischen Prüflingen, wie Leiterplatten, Chips, Wafers oder dgl. dienen, welches Kontaktelemt, elektrisch leitfähig ist, dem Kontaktieren von Prüflingen dient und eine metallische Schraubendruckfeder und einen zu ihr koaxial angeordneten, durch sie axial abgestützten metallischen geraden Stift aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift und die Schraubendruckfeder Abschnitte eines einstückigen geraden Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12; 12′) sind, das aus mindestens einem Rohr (14; 14′;14′′) und mindestens einer zum Rohr koaxialen Schraubendruckfeder (15) besteht.

2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Federkontaktstift (10) ist, der einen Zylinder (11) aufweist, in dem die Schraubendruckfeder (15) des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12) angeordnet und das oder ein Rohr (14) des Rohr-Schraubenfeder-Teiles geradegeführt gleitgelagert ist.

3. Kontaktelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12; 12′) ein einziges Rohr (14) und/oder eine einzige Schraubendruckfeder (15) aufweist.

4. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12′) aus zwei Rohren (14′; 14′′) und einer zwischen diesen angeordneten Schraubendruckfeder (15) besteht.

5. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Schraubendruckfeder (15) des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12; 12′) im entspannten Zustand denselben Innendurchmesser und denselben Außendurchmesser wie dessen mindestens eines Rohr (14; 14′;14′′) aufweist.

6. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12) mindestens eine Abstufung aufweist.

7. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Drahtes der Schraubendruckfeder des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ungefähr rechteckförmig, vorzugsweise ungefähr quadratisch ist.

8. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (14) des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12) aus dem Zylinder (11) des Federkontaktstiftes (10) herausragt.

9. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12) vollständig in dem Zylinder (11) des Federkontaktstiftes (10) angeordnet ist.

10. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12′) einem dem Inkontaktkommen mit Prüflingen bildenden Kontaktkopf (20′) bildet, wobei vorzugsweise dieses Rohr-Schraubenfeder-Teil das gesamte Kontaktelement allein bildet.

11. Kontaktelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Endbereich des oder eines Rohres (14′) des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12′) zu einem in wesentlichen geschlossenen Kontaktkopf (20′) geformt ist.

12. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rohr-Schraubenfeder-Teil ein gesonderter Kontaktkopf (20) oder ein gesonderter Stab (19; 19′), der einen Kontaktkopf (20) bildet oder trägt, fest angeordnet ist, welcher Kontaktkopf (20) dem Inkontaktkommen mit Prüflingen dient.

13. Kontaktelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12′) zusammen mit dem Stab (21′) bzw. dem Kontaktkopf (20) das Kontaktelement bildet, das zur direkten Anordnung an dem Prüfadapter vorgesehen ist.

14. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Außendurchmesser des Rohr-Schraubenfeder-Teiles (12; 12′) in entspanntem Zustand der Schraubendruckfeder maximal 1,2 mm, vorzugsweise weniger als 0,8 mm, und die Länge des Rohr-Schraubenfeder-Teiles mindestens 20 mm, vorzugsweise mehr als 40 mm beträgt.

15. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr-Schraubenfeder-Teil (12; 12′) ganz oder im wesentlichen aus Stahl oder rostfreiem Stahl oder Phosphorbronze oder Kupfer-Beryllium oder Nickel-Beryllium besteht.

16. Kontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr-Schraubenfeder-Teil zumindest teilweise mit einer ein- oder mehrschichtigen Oberflächenbeschichtung versehen ist.

17. Kontaktelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbeschichtung eine Nickelschicht, vorzugsweise eine Hartnickelschicht ist oder aufweist.

18. Kontaktelement nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbeschichtung eine Schicht aus Edelmetall oder einer Edelmetallegierung ist oder aufweist, vorzugsweise diese Schicht aus Gold, Silber, Palladium oder Rhodium besteht.

19. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktelementes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sein Rohr-Schraubenfeder-Teil aus einem durchgehenden Rohr durch Abtragen des zwischen den Windungen der mindestens einen zu bildenden Schraubendruckfeder befindlichen Materials des Rohres hergestellt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ein zylindrisches Rohr, vorzugsweise ein kreiszylindrisches Rohr verwendet wird.

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ein Rohr unrunden Querschnittes, vorzugsweise quadratischen Querschnittes verwendet wird.

22. Verfahren nach Anspruch 19 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung des Rohr-Schraubenfeder-Teiles ein ein- oder mehrfach abgestuftes Rohr verwendet wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Schraubendruckfeder des Rohr-Schraubenfeder-Teiles durch Einarbeitung eines schraubenlinienförmigen Schlitzes in die Wandung des ursprünglichen Rohres erfolgt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtragen des Materials für die Herstellung der Schraubendruckfeder des Rohr-Schraubenfeder-Teiles durch spanabhebendes Bearbeiten oder durch Schmelzen bzw. Verdampfen mittels eines Laserstrahles erfolgt.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, gekennzeichnet durch Verwendung eines der Herstellung des Rohr-Schraubenfeder-Teiles dienenden Rohres, dessen Außendurchmesser maximal 1,2 mm, vorzugsweise weniger als 0,8 mm und/oder dessen Länge mindestens 20 mm beträgt.