WO2009149949A1

WO2009149949A1 - Kontaktsockel

Info

Publication number: WO2009149949A1
Application number: PCT/EP2009/004245
Authority: WO
Inventors: Gerhard Gschwendtberger
Original assignee: Multitest Elektronische Systeme Gmbh
Priority date: 2008-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2009-12-17
Also published as: MY155348A; DE112009000035B4; CN101884141B; DE112009000035A5; US8282428B2; CN101884141A; US20100311285A1

Abstract

Bei einem Kontaktsockel mit einer Mehrzahl von Kontaktfedem (16) zum Kontaktieren von elektronischen Bauelementen, insbesondere Ics, weisen die Kontaktfedern (16) jeweils eine längliche Kontaktschneide (33) auf, deren Längsmittelebene (37) parallel zur Biegeebene des Federarms (27) der Kontaktfeder (16) liegt. Weiterhin ist der Federarm (27) derart ausgebildet, dass sich die Kontaktschneide (33) beim Andrücken eines Pins (3) in einer Richtung bewegt, die von der Zustellrichtung des Bauelements weicht, derart dass sich die Kontaktschneide (33) längs des Pins (3) verschiebt.

Description

Kontaktsockel

Die Erfindung betrifft eine Kontaktfeder und einen Kontaktsockel.

Kontaktsockel dieser Art weisen eine Mehrzahl von Kontaktfedern auf, auf welche die Pins (Beinchen) von elektronischen Bauelementen, insbesondere Halbleiterbauelementen mit integrierten Schaltungen (ICs), aufgesetzt werden können, um eine elektrische Verbindung zu einer elektronischen Einrichtung zu schaffen, mit welcher der Kontaktsockel verbunden ist. Bei einer derartigen elektronischen Einrichtung kann es sich insbesondere um eine Testvorrichtung mit einer elektronischen Recheneinrichtung handeln, mit der die Funktion der Bauelemente getestet wird, bevor sie auf Leiterplatten oder anderen Substraten montiert werden. Die Kontaktsockel sind dabei üblicherweise auf einem testerseitig angeordneten, plattenartigen Kontaktsockelhalter befestigt, während die elektronischen Bauelemente mittels einer automatischen Handhabungsvorrichtung (Handler) zugeführt, gegen die Kontaktfedern der Kontaktsockel gedrückt und nach dem Testvorgang wieder von den Kontaktsockeln entfernt werden, um die Bauelemente in Abhängigkeit des Testergebnisses zu sortieren.

Bei den bekannten Kontaktsockeln werden, wie aus den Figuren 8 und 9 ersichtlich, Kontaktfedern 1 verwendet, die eine Spitze mit einem Schrägdach und einer in Querrichtung verlaufenden Kontaktschneide 2 aufweisen. In Figur 8 ist weiterhin ein Endabschnitt eines Pins 3 eines elektronischen Bauelements (IC) dargestellt. Werden ein elektronisches Bauelement und damit die Pins 3 dieses Bauelements in Richtung des Pfeils 4, der die Zustellrichtung angibt, auf die zugeordneten Kontaktschneiden 2 der Kontaktfedern aufgesetzt, liegt die Kontaktschneide 2 über ihre gesamte Länge am Pin 3 an. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich bei derartigen Federspitzen bzw. Kontaktschneiden nach längerer Einsatzdauer und entsprechend vielen Kontaktierungen Ablagerungen bilden, die dazu führen, dass der Übergangswiderstand zwischen der Kontaktschneide 2 und dem Pin 3 beträchtlich steigt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn auf den Einsatz von Blei in der Legierung verzichtet wird, aus der die Pinüberzüge bestehen. Für diese Pinüberzüge wird aus Umweltgesichtspunkten vielmehr oftmals Zinn verwendet, welches weicher als eine Bleilegierung ist. Dies scheint die Bildung der Ablagerungen 5 zu fördern. Eine einwandfreie Kontaktierung mit geringem Übergangswiderstand zwischen Kontaktfedern 1 und Pins 3 ist damit nicht mehr über eine Vielzahl von Kontaktierungen hinweg gewährleistet.

EP 1 826 575 A2 offenbart ein Kontaktelement zur Verwendung in einem Testgerät, welches an das Loadboard einer Testvorrichtung montiert werden kann: Das Kontaktelement, welches dazu dient wenigstens einen Anschluss eines zu testenden Bauelements mit einer entsprechenden Leiterbahn auf dem Loadbord zu kontaktieren, hat ein erstes Ende welches eine Vielzahl von Kontaktpunkten definiert. Bei der Drehung des Kontaktelements um eine Achse, die im Allgemeinen senkrecht zu einer Ebene steht, welche durch das Kontaktelement definiert wird, werden aufeinander folgende Kontaktpunkte vom zu testenden Bauelement nacheinander kontaktiert.

US 5,599,194 offenbart einen Kontaktpin, das einen dünnen Wandaufbau hat und eine gute elektrische Verbindung zu einem IC-Sockel herstellt, ohne dass sich eine Isolierung infolge einer Oxidationsschicht auf der Oberfläche des Anschlusses bildet. Weiterhin bricht der Kontaktpin nicht leicht infolge plastischer Deformation.

US 5,461,258 offenbart einen Sockel für Halbleiterbauelemente, der vor dem Anhaften von Fremdmaterial an der Befestigungsoberfläche der externen Anschlüsse eines Halbleiterbauelements schützt. US 2008/0094090 Al offenbart einen Prüfkopf, welcher für einen Sockel mit engen Abständen zur Verfügung steht, ohne dass die Notwendigkeit zum Säubern gegeben ist. Dies wird erreicht, indem ein z verformter Bereich, welcher in elastischer Weise in einer vertikalen Richtung verformt wird und ein zΘ verformter Bereich bereitgestellt werden, welcher in serieller Weise zu dem z verformten Bereich verbunden ist und eine Rotation ausführt, während eine elastische Verformung wenigstens in der vertikalen Richtung stattfindet.

Der Erfindung liegt also eine Aufgabe zugrunde, Kontaktfedern und einen Kontaktsockel mit Kontaktfedern zu schaffen, welche über eine Vielzahl von

Kontaktierungen einen möglichst gleichbleibend niedrigen Übergangswiderstand zwischen den Kontaktfedern und den Pins der Bauelemente aufweisen, unabhängig davon, welches Metall oder welche Metalllegierung zum Beschichten der Pins verwendet wurde.

Diese Aufgabe wird durch eine Kontaktfeder gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst und durch einen Kontaktsockel gemäß den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Ein Kontaktsockel mit einer Mehrzahl von Kontaktfedern zum Kontaktieren von elektronischen Bauelementen, insbesondere ICs, wobei die Kontaktfedern jeweils einen länglichen Federarm aufweisen, der an seinem freien Ende eine längliche Kontaktschneide aufweist, auf die ein Pin eines Bauelements aufgesetzt werden kann, wobei der Federarm durch Bewegung des Bauelements in Zustellrichtung in einer vorbestimmten Biegeebene bewegbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Längsmittelebene der Kontaktschneide parallel zur Biegeebene des Federarms angeordnet ist und dass der Federarm derart ausgebildet ist, dass sich die Kontaktschneide beim Andrücken des Pins in einer Richtung bewegt, die von der Zustellrichtung des Bauelements abweicht, derart, dass sich die Kontaktschneide längs des Pins verschiebt.

Erfindungsgemäß kann die Längsmittelebene der Kontaktschneide parallel zur Biegeebene des Federarms angeordnet sein. Der Begriff "parallel" umfasst hierbei Winkel von bis zu +/-30°, bis zu +/-20° und bis zu +/-10° und insbesondere auch den bevorzugten Fall, dass die Längsmittelebene der Kontaktschneide in der Biegeebene des Federarms liegt, also +/-0°, d.h. mit der Biegeebene zusammenfällt. Weiterhin ist der Federarm derart ausgebildet, dass sich die Kontaktschneide beim Andrücken des Pins in einer Richtung bewegt, die von der Zustellrichtung des Bauelements abweicht, derart, dass sich die Kontaktschneide längs des Pins verschiebt.

Es hat sich gezeigt, dass bei den erfindungsgemäßen Kontaktfedern weniger Ablagerungen auftreten und der Übergangswiderstand zwischen Kontaktfedern und Pins auch nach vielen Kontaktierungen niedrig bleibt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Kontaktschneide, mittig am freien Ende des Federarms angeordnet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Kontaktschneide zumindest über einen Teil ihrer Länge konvex, insbesondere kreisbogenförmig, gekrümmt.

Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass die Kontaktschneide längs ihrer Länge wellenförmig ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Breite der Kontaktschneide in ihrem mittleren Bereich, in Längsrichtung gesehen, schmäler als in ihrem Endbereich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kontaktschneide einen Kontaktbereich aufweist, der an seiner dünnsten Stelle eine Breite von maximal 0,06 mm und an seiner dicksten Stelle eine Breite von maximal 0,09 mm aufweist.

Vorteilhafterweise beträgt die Länge des Kontaktbereichs, über die sich der Pin verschiebt, 0,05 mm bis 0,15 mm.

Anschließend werden einige Begriffe definiert, die für alle Ausführungsbeispiele die in der Anmeldung beschrieben sind, gelten mögen.

Parallel mag bedeuten, dass eine genaue Ausrichtung der Längsmittelebene von der Biegeebene ohne Winkelabweichung sich als vorteilhaft herausgestellt hat. Bei der Kleinheit der Kontaktfedern ist jedoch herstellungsbedingt eine Winkelabweichung von bis zu 30°, 20° oder 10° von der bevorzugten

Winkelabweichung von 0° möglich, so dass parallel folgendermaßen definiert werden kann: Parallel bedeutet, dass die Längsmittelebene von der Kontaktschneide zur Biegeebene des Federarms eine Winkelabweichung von bis zu 30° aufweist, dass die Längsmittelebene von der Kontaktschneide zur Biegeebene des Federarms eine Winkelabweichung von bis zu 20° aufweist, oder dass die Längsmittelebene von der Kontaktschneide zur Biegeebene des Federarms eine Winkelabweichung von bis zu 10° aufweist.

Die Kontaktschneide mag als derjenige Bereich der Kontaktfeder definiert werden, der dazu eingerichtet ist, den elektrischen Kontakt zum Pin des elektronischen Bauelements zumindest punkt-, abschnitt- oder zeitweise herzustellen, diesen zu berühren oder in diesen einzudringen oder einzuschneiden. Insofern ist es korrekt von einer Kontaktschneide zu sprechen. Die Kontaktschneide mag definitionsgemäß den Kontaktbereich umfassen oder sich nur entlang dieses erstrecken. Die die Länge der Kontaktschneide mag insbesondere als derjenige Bereich der Kontaktfeder definiert sein, der sich entlang der Längsmittelebene zwischen den Seiten des vertikalen Endabschnitts erstreckt. Alternativ mag die Länge der Kontaktschneide auch durch die Region definiert werden, welche sich zwischen einem ersten Kontaktpunkt der Längsmittelebene mit einem elektronischen Bauelement, d.h. einem Punkt an dem sich diese das erste mal berühren, und einem zweiten Kontaktpunkt der Längsmittelebene mit dem zweiten Bauelement, d.h. einem Punkt an dem sich diese das letzte mal berühren, erstreckt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen :

Figur 1 : einen erfindungsgemäßen Kontaktsockel im Längsschnitt,

Figur 2 : einen Ausschnitt aus dem Kontaktsockel von Figur 1 in vergrößerter Darstellung,

Figur 3 : eine Kontaktfeder in Alleinstellung,

Figur 4 : das vordere Ende mit Kontaktschneide in vergrößerter Darstellung,

Figur 5 : die Kontaktfeder von Figur 3 in verschiedenen Zustellpositionen des Bauelements,

Figur 6 : den Bereich zwischen Kontaktfeder und Pin von Figur 5 in vergrößerter Darstellung,

Figur 7 : eine Draufsicht auf den Endbereich der Kontaktfeder mit

Kontaktschneide, Figur 8 : den Endbereich einer Kontaktfeder und eines Pins gemäß dem Stand der Technik, und

Figur 9 : den Endbereich einer Kontaktfeder gemäß dem Stand der Technik mit Ablagerungen.

Figur 10: den L-förmigen Federarm einer Kontaktfeder in einer ersten Ausführungsart.

Figur 11: den L-förmigen Federarm einer Kontaktfeder in einer zweiten

Ausführungsart mit einer über einen längeren Bereich hin gleich dicken Kontaktschneide.

Figur 12: den L-förmigen Federarm einer Kontaktfeder in einer dritten Ausführungsart mit einer nur über einen kurzen Bereich hin gleich dicken Kontaktschneide.

Figur 13: den L-förmigen Federarm einer Kontaktfeder in einer vierten

Ausführungsart mit einer linienartigen Kontaktschneide.

Figur 14: den L-förmigen Federarm einer Kontaktfeder in einer fünften

Ausführungsart mit einer linienartigen Kontaktschneide und einer stark konvexen Krümmung.

Figur 15: den L-förmigen Federarm einer Kontaktfeder in einer sechsten

Ausführungsart mit mehreren parallel verlaufenden Kontaktschneiden.

Figur 16: den L-förmigen Federarm einer Kontaktfeder in einer siebten

Ausführungsart mit einem pultdachförmigen Federende. Aus den Figuren 1 und 2 ist ein Teil eines Kontaktsockels 10 ersichtlich, der eine im Wesentlichen quadratische Grundplatte 11 umfasst. Die Grundplatte 11 kann mit ihrer Rückseite, die in den Figuren 1 und 2 unten angeordnet ist, in nicht dargestellter Weise an einer Kontaktsockel platte (Contact Unit Holder) befestigt werden, wobei die hinteren Enden von Zentrierstiften 12 für eine genaue Lagezentrierung des Kontaktsockels 10 relativ zur Kontaktsockel platte sorgen. Die Grundplatte 11 weist in bekannter Weise eine mittige Aussparung 13 auf, die derart bemessen ist, dass ein nicht dargestelltes elektronisches Bauelement (Halbleiterbauelement mit integrierten Schaltungen) mit Abstand zu den Seitenwänden der Aussparungen 13 eingeführt werden kann.

Die Form der Aussparung 13 hängt von der Art der Bauelemente ab, die kontaktiert werden sollen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 13 in der Draufsicht im Wesentlichen quadratisch, um Bauelemente 30 (Figur 5) mit einem im Wesentlichen quadratischen Bauelementkörper, von dem nach allen vier Seiten hin Pins 3 abstehen, einführen zu können.

Die Grundplatte 11 weist an ihrer Unterseite vier taschenförmige Aussparungen 14 auf, durch welche die mittige Aussparung 13 nach allen vier Seiten hin seitlich erweitert wird. In jeder der taschenförmigen Aussparungen 14 ist ein Federklemmmodul 15 angeordnet, das eine Reihe nebeneinander liegender Kontaktfedern 16 in einer genau ausgerichteten und zueinander parallelen Lage hält. Die Kontaktfedern 16, die identisch ausgebildet sind, sind dabei derart angeordnet, dass die nach oben abgebogenen freien Endabschnitte 29 der Kontaktfedern 16 eines jeden Federklemmmoduls 15 eine geradlinige Reihe bilden, wobei benachbarte Reihen jeweils senkrecht zueinander angeordnet sind. Jeder freie Endabschnitt 29 ist genau einem Pin 3 zugeordnet. Die Federklemmmodule 15 bestehen jeweils aus einem oberen Klemmteil 18 und einem unteren Klemmteil 19, das mittels einer Schraube 20 am oberen Klemmteil 18 befestigt ist. Wie aus Figur 2 ersichtlich, sind im unteren Klemmteil 19 für die einzelnen Kontaktfedern 16 vertikale, nebeneinander liegende Einschnitte 21 vorgesehen, in welche ein Befestigungsabschnitt 22 der

Kontaktfedern 16 eingesetzt werden kann, wodurch die Kontaktfedern 16 in einer genau vorbestimmten Lage im Federklemmmodul 15 gehalten werden.

Im Folgenden wird der Aufbau einer Kontaktfeder 16 anhand von Figur 3 erläutert.

Die Kontaktfeder 16 weist den bereits erwähnten Befestigungsabschnitt 22 auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel L-förmig ist und einen vertikalen, unteren Endabschnitt 23 und einen horizontalen Abschnitt 24 umfasst. An den horizontalen Abschnitt 24 schließt ein mittlerer Abschnitt 25 an, der in der Form eines umgekehrten U ausgebildet ist. Vom oberen Teil des mittleren Abschnitts 25 steht eine Anschlagnase 26 nach oben vor. An dem mittleren Abschnitt 25 schließt ein länglicher, L-förmiger Federarm 27 an, der aus einem horizontalen Abschnitt 28 und einem vertikalen Endabschnitt 29 besteht. Sämtliche Abschnitte der Kontaktfeder 16 sind in derselben Hauptebene angeordnet, die in den Figuren 3 und 5 durch eine Vertikalebene gebildet wird.

Wird, wie aus Figur 5 ersichtlich, ein Pin 3 auf das freie Ende des vertikalen Endabschnitts 29 der Kontaktfeder 16 aufgesetzt und in Richtung des Pfeils 4 nach unten bewegt, wird der. Federarm 27 nach unten ausgelenkt, wie durch die gestrichelten Linien dargestellt. Die Anschlagnase 26 stützt sich dabei an einer vertikalen Anschlagfläche des oberen Klemmteils 18 ab, wie aus Figur 2 ersichtlich. Dies verhindert eine stärkere Verformung des mittleren Abschnitts 25 und des Befestigungsabschnitts 22 und gewährleistet, dass die Verformung hauptsächlich im Übergangsbereich 25 und im horizontalen Abschnitt 28 stattfindet. Hierdurch wird auf einfache Weise eine gleichmäßige Federkraft und ein definiertes Biegeverhalten aller Kontaktfedern 16 sichergestellt.

Wird das Bauelement 30 von den Kontaktfedern 16 wieder entfernt, bewegen sich die Kontaktfedern 16 aufgrund ihrer Federkraft wieder zurück nach oben in die in Figur 5 mit durchgezogenen Linien und in Figur 2 dargestellte Stellung, welche ihre Ausgangsstellung bildet. In dieser Ausgangsstellung liegen die horizontalen Abschnitte 28 der Kontaktfedern 16 aufgrund ihrer Vorspannkraft an der Unterseite des oberen Klemmteils 18 an, wie aus Figur 2 ersichtlich. Die horizontalen Abschnitte 28 gelangen hierbei in vertikale Einschnitte 31, die am vorderen Endbereich des oberen Klemmteils 18 für jede Kontaktfeder 16 vorgesehen sind und jede Kontaktfeder 16 an dieser Stelle seitlich führen, so dass die vertikalen Endabschnitte 29 exakt positioniert sind.

Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich, weisen die Kontaktfedern 16 jeweils an ihrem freien Ende, d.h. am freien Ende des Federarms 27, eine keilförmige Spitze 32 mit einer länglichen Kontaktschneide 33 auf, auf die ein Pin 3 (Figur 5) aufgesetzt werden kann. Die Kontaktschneide 33 ist längsgerichtet, nicht quergerichtet, und liegt somit in der Biegeebene des Federarms 27. In der Seitenansicht ist die Kontaktschneide 33 bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig, gekrümmt. Weiterhin ist die Kontaktschneide 33 mittig angeordnet, d.h. die Kontaktschneide 33 wird beidseitig durch Schrägflächen 34, 35 begrenzt, die symmetrisch zur vertikalen Mittelebene der Kontaktfeder 16 angeordnet sind. In Querrichtung ist die Kontaktschneide 33 eben, während sie in Längsrichtung eine konvexe Krümmung hat. Aufgrund dieser Ausbildung ist die Kontaktschneide 33 in ihrem obersten Bereich schmäler als in ihren beiden Endbereichen.

Figur 7 zeigt eine Draufsicht auf das freie Ende einer Kontaktfeder 16 mit der Kontaktschneide 33. Die vertikale Längsmittelebene der Kontaktschneide 33 ist mit 37 bezeichnet. Wie ersichtlich, fällt diese Längsmittelebene 37 mit der vertikalen Mittelebene der Kontaktfeder 16 zusammen. Die beiden Begrenzungslinien 38, 39 der Kontaktschneide 33 verlaufen symmetrisch zur Längsmittelebene 37 und sind in der Draufsicht bogenförmig gekrümmt, wobei der Abstand zwischen den beiden Begrenzungslinien 38, 39 in der Nähe der Mitte der Kontaktschneide 33, in Längsrichtung gesehen, am geringsten ist und sich zu den beiden gegenüberliegenden Enden der Kontaktschneide 33 hin vergrößert.

Die Kontaktschneide 33 gerät beim Kontaktiervorgang nur über einen Teil ihrer Länge, nämlich längs des Kontaktbereichs 40, mit dem Pin 3 in Kontakt. Dieser Kontaktbereich hat eine Länge von 0,05 mm bis 0,15 mm. Etwa in der Mitte dieses Kontaktbereichs 40 befindet sich die schmälste Stelle der Kontaktschneide 33, wobei die Breite b₂ an dieser schmälsten Stelle maximal 0,06 mm, insbesondere 0,005 mm bis 0,02 mm, beträgt. Der Kontaktbereich 40 ist einerseits durch die Kontaktstelle 36 begrenzt, an der der Pin 3 beim Aufsetzen auf die Kontaktschneide 33 diese zuerst berührt, und durch die Kontaktstelle 36', an der der Pin 3 anliegt, wenn er sich dem Kontaktsockel weitestmöglich angenähert hat. Die Breite bi der Kontaktstelle 36, welche die breiteste Stelle des Kontaktbereichs 40 darstellt, beträgt maximal 0,09 mm, insbesondere 0,02 mm bis 0,06 mm. Die Breite b₃ der Kontaktstelle 36' kann gleich der Breite b_x oder etwas schmäler sein.

Es ist zu beachten, dass der Pin 3 den Kontaktbereich 40 immer nur an einer dünnen, quer zur Längsrichtung der Kontaktschneide 33 gerichteten Kontaktlinie berührt. Beim Aufsetzen des Pins 3 auf die Kontaktschneide 33 verschiebt sich diese Kontaktlinie von der Kontaktstelle 36 über die schmälste Stelle der Kontaktschneide 33 hin zur Kontaktstelle 36', so dass es zu einer Relativbewegung zwischen Kontaktschneide 33 und Pin 3 in Längsrichtung der Kontaktschneide 33 kommt. Diese Gleitbewegung ist auch aus Figur 6 ersichtlich. Es ist erkennbar, dass sich das freie Ende des Federarms 27 nicht nur nach unten bewegt, wenn der zugeordnete Pin 3 auf die Kontaktschneide 33 aufgesetzt und in Richtung des Pfeils 4 weiter nach unten gedrückt wird, sondern sich auch längs des Pins 3 zusätzlich in horizontaler Richtung, d.h. in Figur 6 nach rechts bewegt, wie durch die gestrichelten Linien dargestellt. Es kommt somit zu einer Gleitbewegung zwischen Kontaktschneide 33 und Pin 3, wobei sich die Kontaktlinie oder Kontaktstelle 36 längs der Kontaktschneide bzw. längs des Pins 3 verschiebt, wie durch die Kontaktstelle 36' veranschaulicht. Die Schiebebewegung erfolgt aufgrund der Längsausrichtung der Kontaktschneide 33 mit relativ geringem Widerstand. Gleichzeitig können durch diese Relativverschiebung Ablagerungen entfernt werden. Hierbei kann auch eine Rolle spielen, dass sich die Breite der Kontaktstelle 36 durch die Gleitbewegung ändert und die Kontaktschneide 33 nach Durchlaufen des schmälsten Bereichs zunehmend breiter wird. Hierdurch kann eine Art "Schneepflugeffekt" auftreten, mit den Verunreinigungen, die am Pin 3 vorhanden sind, beiseite geschoben werden, so dass auch hierdurch Ablagerungen auf der Kontaktschneide 33 vermindert werden.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Bezeichnungen "oben", "unten", "vertikal" und "horizontal" sich auf den Kontaktsockel 10 und dessen Einzelteile beziehen, wie sie in den Figuren dargestellt sind. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, den Kontaktsockel 10 nicht, wie dargestellt, horizontal, sondern in anderen Ausrichtungen, insbesondere vertikal, anzuordnen. Weiterhin ist es auch möglich, die Kontaktschneide 33 nicht, wie dargestellt, bogenförmig gekrümmt, sondern wellenförmig auszuführen, so dass mehrere, insbesondere zwei, Erhebungen der Kontaktschneide 33 nacheinander mit dem Pin 3 in Kontakt gelangen und ebenfalls eine definierte Gleitbewegung in Längsrichtung der Kontaktschneide 33 auftritt. Anhand von Figur 10 wird beispielhaft die Form und Stellung des L-förmigen Federarmes beschrieben, wobei dies in gleicher Weise auch für die Figuren 11, 12, 13, 14, 15 und 16 gilt.

Der L-förmige Federarm 27 der Kontaktfeder 16 weist den horizontalen Abschnitt 28 und den vom horizontalen Abschnitt 28 aus zur Kontaktierebene 40 hin gebogenen vertikalen Endabschnitt 29 auf. Der vertikale Endabschnitt 29 mag in einem beliebigen Winkel zur Kontaktierebene 40 hin ragen. Der horizontale Abschnitt 28 mag in der Biegeebene der Kontaktfeder 16 liegen. Der vertikale Endabschnitt 29 weist an seinem freien Ende, mit dem die Pins der elektronischen Bauelemente kontaktiert werden, ein Federende 45 auf. Die Kontaktfeder 16 schließt zur Kontaktierseite hin mit dem Federende 45 ab. Das Federende 45 weist zwei Schrägebenen 34, 35 und die Kontaktschneide 33 auf, insbesondere mag das Federende 45 aus den zwei Schrägebenen 34 und 35 und der Kontaktschneide 33 bestehen. Alternativ mag das Federende auch nur eine Schrägebene oder mehr als zwei Schrägebenen aufweisen. Die Kontaktfederspitze 42 ist der Bereich der Kontaktschneide 33, der am weitesten zu dem zu kontaktierenden elektronischen Bauelement hinragt. Die Schrägfläche 34, 35 des Federendes ist durch eine erste Hauptachse 49 und eine zweite Hauptachse 47 definiert. Die erste Hauptachse 47 der Schrägfläche 34, 35 verläuft parallel zur Längsmittelebene der Kontaktschneide 33 und schneidet die zweite Hauptachse 49 in einem rechten Winkel, wobei die zweite Hauptachse 49 vom vertikalen Endabschnitt aus zur Federspitze 42 hin geneigt ist. Die Längsmittelebene der Kontaktschneide 33 und die zweite Hauptachse 49 schließen einen Winkel ß/2 ein, welcher in einem Bereich von 0° bis 88° liegen kann. Gegenüberliegende Schrägflächen 34, 35 des Federendes 45 schließen also im Falle eines zur Längsmittelebene der Kontaktschneide 33 symmetrischen Aufbaus einen Winkel von 0° bis 176° ein. Demnach kann die Form des Federendes 45 als satteldachförmig beschrieben werden, wobei die Neigungen der Schrägflächen 34, 35 in einem weiten Bereich variieren können. Gegenüberliegende Schrägflächen 34, 35 können auch unterschiedliche Winkel gegenüber der Längsmittelebene aufweisen, so dass der Aufbau nicht spiegelsymmetrisch bezüglich der Längsmittelebene sein muss. Die erste Hauptachse 47 und die zweite Hauptachse 49 definieren im Falle einer gewölbten oder nicht ebenen Schrägfläche 34, 35 eine Tangentialebene zur Schrägfläche 34, 35, wobei die Tangentialebene dann die gleichen Bedingungen erfüllt oder Merkmale aufweist, wie sie für die eben ausgebildeten Schrägflächen 34, 35 erfüllt sind und beschrieben wurden. Insbesondere mögen die erste Hauptachse 47 und die zweite Hauptachse 49 als Tangenten an krumme Schrägflächen 34, 35 anliegen.

In jedem Fall definiert die Schrägfläche 34, 35 oder die zwei oder mehr Schrägflächen 34, 35 eine Form des Federendes 45, welches sich vom vertikalen Endabschnitt 29 zur Kontaktschneide 33 hin verjüngt. Außerdem hat die Kontaktschneide eine längliche und konvexe Gestalt, wobei die Richtung der Kontaktschneide 33 in ihrer Länge maximal +/- 30°, maximal +/- 20, maximal +/- 10° oder nicht, d.h. 0°, von Biegebene der Kontaktfeder 16 abweicht.

Die geneigte, zweite Hauptachse 49 schließt mit der Kontaktierebene 40 einen Winkel von 2° bis 90° ein. In den Extremfällen bildet die Schrägfläche 34, 35 also eine dachförmiges Federende 45, welches sehr stumpf oder sehr spitz ausgebildet ist, wobei die Kontaktschneide 33 konvex ausgebildet ist. Weiterhin mag die Kontaktschneide 33 in der senkrechten Draufsicht eine längliche Form annehmen, welche parallel zur Biegeebene der Kontaktfeder 16 ausgerichtet sein mag.

Figur 11 zeigt den L-förmigen Federarm 27 der Kontaktfeder 16 in einer zweiten Ausführungsart mit einer über einen längeren Bereich hinweg gleich dicken Kontaktschneide 33. Die Schrägflächen 34, 35 sind konkav ausgebildet, so dass die Kontaktschneide 33 über einen längeren Bereich hin die gleiche Dicke aufweist. Der Winkel ß kann in diesem Fall sehr kleine Werte annehmen und im Extremfall sogar negativ sein. Demnach kann der Winkel α sehr groß sein und einen Betrag von über 90° annehmen.

Figur 12 zeigt den L-förmigen Federarm 27 der Kontaktfeder 16 in einer dritten Ausführungsart mit einer nur über einen kurzen Bereich hinweg gleich dicken Kontaktschneide 33. Der Winkel ß kann in diesem Fall sehr große Werte annehmen und im Extremfall bis zu 178° betragen. Demnach kann der Winkel α sehr klein sein und einen Betrag von weniger als 2° annehmen. In diesem Fall weitet sich die Kontaktschneide 33 zu den Enden hin sehr stark.

Figur 13 zeigt den L-förmigen Federarm der Kontaktfeder in einer vierten Ausführungsart mit einer linienartigen Kontaktschneide 33. Die linienartige Kontaktschneide 33 entsteht, indem die Schrägflächen 34, 35 konvex geformt sind und zur Kontaktschneide 33 hinlaufen, so dass die Schrägflächen 34, 35 in der Mitte an der Stelle der Kontaktschneide 33 aufeinandertreffen.

Figur 14:den L-förmigen Federarm einer Kontaktfeder in einer fünften Ausführungsart mit einer linienartigen Kontaktschneide 33 und einer stark konvexen Krümmung. Hierbei mögen die Schrägflächen 34, 35 in der gleichen Art geformt sein wie in Figur 13 dargestellt. Der Unterschied besteht darin, dass die Schrägflächen zu den Enden der Kontaktschneide 33 stärker aufeinander zulaufen und damit die Kontaktschneide 33 stärker gekrümmt ist.

Figur 15 zeigt den L-förmigen Federarm der Kontaktfeder in einer sechsten Ausführungsart mit mehreren parallel verlaufenden Kontaktschneiden. Die konvexen Kontaktschneiden 33 laufen hierbei in der gleichen Richtung und in der Biegeebene, also parallel zum horizontalen Abschnitt 28 des Federarms 27. Figur 16 zeigt den L-förmigen Federarm einer Kontaktfeder in einer siebten Ausführungsart mit einem pultdachförmigen Federende. Die Längsmittelebene der Kontaktschneide 33 mag für ein pultdachförmiges Federende 45 diejenige Ebene darstellen, welche sich am seitlichen oberen Ende des Federendes 45 und senkrecht zur Kontaktebene erstreckt. Darüber hinaus mag auch die

Kontaktschneide 33, welche sich an dem genannten seitlichen oberen Ende des Federendes befindet, wiederum konvex ausgeführt sein und in der Richtung der Biegeebene der Federarms verlaufen.

Im Folgenden mögen Begriffe definiert werden, welche insbesondere für die Figuren 10 bis 16 gelten mögen.

Die Kontaktierebene 40 mag als die Ebene definiert werden, die durch die Kontaktfederspitzen 42 aufgespannt wird. Die Kontaktierebene oder Kontaktebene kann auch als die Ebene definiert werden, die beim Vorgang des Kontaktierens entweder durch die Kontaktfederspitzen 42 oder durch die Pins 3 des elektronischen Bauelements 30 aufgespannt wird.

Demnach wird die Kontaktierebene in der Regel durch die Hauptebene des elektronischen Bauelements 30 gebildet, bzw. verläuft zur Hauptebene des elektronischen Bauelements 30 beim Kontaktiervorgang parallel.

Als Biegeebene der Kontaktfeder 16 mag die Ebene definiert werden, welche senkrecht zur Kontaktierebene 40 steht. Weiterhin mag die Biegeebene der Kontaktfeder 16 senkrecht zu den Seiten der Aussparung 13 stehen von der die Kontaktfeder 16 geklemmt ist.

Claims

Patentansprüche

1. Kontaktfeder (16) zum Kontaktieren von elektronischen Bauelementen (30), insbesondere ICs, wobei die Kontaktfeder (16) einen länglichen Federarm (27) aufweist, der an seinem freien Ende eine längliche Kontaktschneide (33) aufweist, auf die ein Pin (3) eines Bauelements (30) aufgesetzt werden kann, wobei der Federarm (27) durch Bewegung des Bauelements (30) in Zustellrichtung in einer vorbestimmten Biegeebene bewegbar ist, wobei die Längsmittelebene (37) der Kontaktschneide (33) in einem Winkel von maximal +/-30°, insbesondere parallel, zur Biegeebene des Federarms (27) angeordnet ist und dass der Federarm (27) derart ausgebildet ist, dass sich die Kontaktschneide (33) beim Andrücken des Pins (3) in einer Richtung bewegt, die von der Zustellrichtung des Bauelements (30) abweicht, derart, dass sich die Kontaktschneide (33) längs des Pins (3) verschiebt und wobei die Kontaktschneide (33) zumindest über einen Teil ihrer Länge konvex gekrümmt ist.

2. Kontaktfeder (16) nach Anspruch 1, wobei die Kontaktschneide (33) mittig am freien Ende des Federarms (27) angeordnet ist.

3. Kontaktfeder (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktschneide (33) über ihre Länge kreisbogenförmig gekrümmt ist.

4. Kontaktfeder (16) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kontaktschneide (33) längs ihrer Länge wellenförmig ist.

5. Kontaktfeder (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Breite der Kontaktschneide (33) in ihrem mittleren Bereich, in Längsrichtung gesehen, schmäler als in ihren Endbereichen ist.

6. Kontaktfeder (16) nach Anspruch 5, wobei die Kontaktschneide (33) einen Kontaktbereich (40) aufweist, der an seiner dünnsten Stelle eine Breite (b₂) von maximal 0,06 mm und an seiner dicksten Stelle eine Breite (bi) von maximal 0,09 mm aufweist.

7. Kontaktfeder (16) nach Anspruch 6, wobei die Länge (I) des Kontaktbereichs (40), über die sich der Pin (3) verschiebt, 0,05 mm bis 0,15 mm beträgt.

8. Kontaktfeder (16) nach Anspruch 1, wobei die Längsmittelebene (37) der Kontaktschneide (33) in einem Winkel von maximal +/-20°, insbesondere parallel, zur Biegeebene des Federarms (27) angeordnet ist.

9. Kontaktfeder (16) nach Anspruch 1, wobei die Längsmittelebene (37) der Kontaktschneide (33) in einem Winkel von maximal +/-10°, insbesondere parallel, zur Biegeebene des Federarms (27) angeordnet ist.

10. Kontaktfeder (16) nach Anspruch 1, wobei die Kontaktschneide (33) durchgehend konvex gekrümmt ist.

11. Kontaktfeder (16) nach Anspruch 1, wobei die Kontaktfeder (16) ein Federende (45) aufweist, das eine Schrägfläche (34, 35) und die Kontaktschneide (33) aufweist.

12. Kontaktfeder (16) nach Anspruch 11, wobei das Federende (45) aus einer, zwei oder mehr Schrägflächen (34, 35) und der Kontaktschneide (33) besteht.

13. Kontaktfeder (16) nach Anspruch 12, wobei die Schrägfläche (34, 35) eine erste Hauptachse (49) aufweist, welche von einem vertikalen Endabschnitt (29) des Federarms (27) bezogen zu einer Federspitze (42) der Kontaktfeder (16) hin geneigt ist und die Schrägfläche (34, 35) eine zweite Hauptachse (47) aufweist, welche zur ersten Hauptachse (49) senkrecht steht und parallel zur Längsmittelebene (37) der Kontaktschneide (33) verläuft.

14. Kontaktsockel (10) mit einer Mehrzahl von Kontaktfedern (16) nach den Ansprüchen 1 bis 13.