Die vorliegende Erfindung betrifft einen Prüfkopf mit vertikalen
Prüfnadeln, die zum Prüfen mehrerer integrierter elektronischer Halbleitervorrichtungen,
die mehrere sogenannte Kontaktfelder umfassen, wirksam sind.
Genauer betrifft die Erfindung einen Prüfkopf von der Art, bei
der mehrere Prüfnadeln in Führungslöcher eingefügt sind, die
in jeweiligen plattenartigen Haltern, oder Matrizen, ausgeführt sind, wobei
die Prüfnadel einen stangenförmigen Körper umfasst, der an einem
Ende mit mindestens einer Kontaktspitze ausgestattet ist, die zum Sicherstellen
des mechanischen und elektrischen Kontakts mit einem entsprechenden Kontaktfeld
einer integrierten elektronischen Vorrichtung wirksam ist.
Die Erfindung betrifft insbesondere, aber nicht ausschließlich,
einen Prüfkopf mit vertikalen Prüfnadeln zum Prüfen integrierter
elektronischer Halbleitervorrichtungen, und die folgende Beschreibung wird nur zur
Bequemlichkeit der Erläuterung unter Bezugnahme auf dieses Anwendungsgebiet
vorgenommen.
Stand der Technik
Wie wohlbekannt ist, ist ein Prüfkopf im Wesentlichen eine Vorrichtung,
die zum elektrischen Verbinden mehrerer Kontaktfelder einer integrierten elektronischen
Halbleitervorrichtung mit entsprechenden Kanälen eines Prüfgeräts,
das ihre Prüfung durchführt, wirksam ist.
Die Prüfung, die an integrierten elektronischen Vorrichtungen
durchgeführt wird, sorgt für die Feststellung und Isolierung fehlerhafter
Vorrichtungen bereits während des Herstellungsschritts. Im Allgemeinen werden
Prüfköpfe daher verwendet, um elektronische Vorrichtungen, die auf Halbleiter-
oder Siliziumwafern integriert sind, elektrisch zu prüfen, bevor diese geschnitten
und in ein Chippaket eingebaut werden.
Ein Prüfkopf mit vertikalen Prüfnadeln umfasst mindestens
ein Paar von parallelen Platten oder plattenartigen Haltern, die voneinander beabstandet
angeordnet sind, um einen Luftspalt zu bewahren, wie auch mehrere geeignete bewegliche
Kontaktelemente.
Jede Platte, die auf dem einschlägigen technischen Gebiet und
in der folgenden Beschreibung als Matrize bezeichnet wird, ist mit einer jeweiligen
Vielzahl von Durchgangsführungslöchern ausgestattet, wobei jedes Loch
einer Platte einem Loch der anderen Platte entspricht, worin ein jeweiliges Kontaktelement
oder ein Prüfkontakt, wie das Element in der folgenden Beschreibung und in
den nachfolgenden Ansprüchen genannt werden wird, gleitend in Eingriff steht
und geführt wird. Die Prüfkontakte bestehen im Allgemeinen aus Drähten,
die aus besonderen Legierungen mit guten elektrischen und mechanischen Eigenschaften
hergestellt sind.
Die gute elektrische Verbindung zwischen den Prüfnadeln des Prüfkopfs
und den Kontaktfeldern einer zu prüfenden integrierten elektronischen Vorrichtung
wird sichergestellt, indem jeder Prüfkontakt auf das jeweilige Kontaktfeld
gedrängt wird, wobei sich die beweglichen Prüfkontakte im Luftspalt zwischen
den beiden Matrizen elastisch biegen.
Diese Prüfkontakte werden im Allgemeinen mit dem englischen Begriff
„vertical probe" (vertikale Prüfnadel) bezeichnet.
Prüfköpfe mit vertikalen Prüfnadeln sind in dem am
7. Juni 1977 an Byrnes et al. ausgegebenen US-Patent Nr. 4,027,935, in der am 21.
Oktober 1983 durch die Feinmetall GmbH eingereichten französischen Patentanmeldung
Nr. 2 535 064 und in der am 8. August 2001 durch die Nihon Denshizairyo Kabushiki
Kaisha eingereichten EP-Patentanmeldung Nr. 1 197 756 beschrieben.
Im Wesentlichen weisen die bekannten Prüfköpfe einen Luftspalt
auf, in dem das Biegen einer Prüfnadel stattfindet, wobei dieses Biegen durch
eine passende Gestaltung der Prüfnadeln selbst oder ihrer Matrizen unterstützt
wird, wie in 1 schematisch gezeigt ist.
In dieser 1 umfasst ein Prüfkopf
1 mindestens eine obere Matrize 2 und eine untere Matrize
3, die jeweilige obere 4 und untere 5 Durchgangsführungslöcher
aufweisen, in denen ein Prüfkontakt 6 gleitend in Eingriff steht.
Der Prüfkontakt 6 weist mindestens ein Kontaktende oder
eine -spitze 7 auf. Im Besonderen wird die Kontaktspitze 7 mechanisch
mit einem Kontaktfeld 8 einer zu prüfenden integrierten elektronischen
Vorrichtung in Kontakt gebracht, wobei die integrierte elektronische Vorrichtung
währenddessen mit einer Prüfausrüstung (nicht gezeigt), wovon dieser
Prüfkopf ein Endelement ist, elektrisch in Kontakt gebracht ist.
Die obere 2 und die untere 3 Matrize sind durch
einen Luftspalt 9 beabstandet, der gestattet, dass die Prüfkontakte
6 während des normalen Betriebs des Prüfkopfs, d.h., wenn dieser
Prüfkopf mit der zu prüfenden integrierten elektronischen Vorrichtung
in Kontakt gelangt, verformt oder geneigt werden. Überdies sind die oberen
4 und die unteren 5 Führungslöcher so in der Größe
bemessen, dass die Prüfkontakte 6 geführt werden.
1 zeigt einen Prüfkopf 1 mit nicht blockierten
Prüfnadeln, d.h., Prüfnadeln, die fähig sind, in jeweiligen oberen
4 und unteren 5 Führungslöchern zu gleiten, in Verbindung
mit einem Mikrokontaktstreifen oder Raumtransformator, der schematisch mit
10 bezeichnet ist.
In diesem Fall weisen die Prüfkontakte 6 eine weitere
Kontaktspitze in Richtung mehrerer Kontaktfelder 11 des Raumtransformators
10 auf, wobei der gute elektrische Kontakt zwischen den Prüfnadeln
und dem Raumtransformator 10 in der gleichen Weise wie der Kontakt mit
der zu prüfenden integrierten elektronischen Vorrichtung durch Drängen
der Prüfnadeln 6 auf die Kontaktfelder 11 des Raumtransformators
10 sichergestellt wird.
Im Besonderen weisen Prüfnadeln 6 nach der als „Cobra"
bekannten Technologie eine vorverformte Gestaltung mit einem Versatz d zwischen
dem Ende, das mit den Kontaktfeldern 11 des Raumtransformators
10 in Kontakt steht, und der Kontaktspitze 7 auf den Kontaktfeldern
8 der zu prüfenden integrierten elektronischen Vorrichtung auf, wie
in 2 schematisch gezeigt ist.
Die vorverformte Gestaltung, auch wenn der Prüfkopf
1 nicht mit der zu prüfenden integrierten elektronischen Vorrichtung
in Kontakt steht, begünstigt das richtige Biegen der Prüfnadel
6 während ihrer Tätigkeit, d.h., während des Kontakts mit
der zu prüfenden integrierten elektronischen Vorrichtung.
Überdies ist ein dünner und biegsamer Isoliermaterialfilm
12, der im Allgemeinen mit Polyimid ausgeführt ist, zwischen der oberen
Matrize 2 und der unteren Matrize 3 eingefügt, wodurch das
obere Ende der Prüfkontakte 6 während des Fertigungsschritts
an seiner Stelle gehalten werden kann.
Im Besonderen ist der Fertigungsschritt eines Prüfkopfs
1, der nach der Cobra-Technologie ausgeführt ist, besonders heikel.
Er umfasst die folgenden Schritte:
- – jeder Prüfkontakt 6 wird von der entsprechenden Seite
zur Kontaktspitze 7 in ein Loch in der unteren Matrize 3 eingefügt,
wie in 3 schematisch gezeigt ist;
- – das andere Ende der Prüfkontakte 6 wird sanft in den
passend gebohrten Film 12 aus einem biegsamen Material gezwungen, so dass
es durch diesen Materialfilm 12 gehalten wird, ohne dass die Gefahr eines
Austritts daraus besteht, wie in 4 schematisch gezeigt
ist; und
- – sobald alle Prüfkontakte 6 wie beschrieben in den Film
12 aus einem biegsamen Material eingefügt sind, wird die obere Matrize
2 aufgebracht, wobei alle Prüfkontakte 6 mit großem
Geschick in den entsprechenden Löchern, die in der oberen Matrize
2 ausgeführt sind, zentriert werden, wie in 5
schematisch gezeigt ist.
Diese Art der Fertigung, die durch die nach der Cobra-Technologie
ausgeführten Prüfnadeln benötigt wird, ist sehr langwierig, daneben
hinsichtlich möglicher Prüfnadelverformungen gefährlich, und bis
zum Sichern mit der oberen Matrize 2 sehr instabil.
Überdies besteht die Gefahr einer mechanischen Störung zwischen
dem Film 12 aus einem biegsamen Material und den Prüfkontakten
6 während des normalen Betriebes des Prüfkopfs 1, da
dieser Film 12, sobald seine Aufgabe, die Enden der Prüfnadeln
6 während des Fertigungsschritts an ihrer Stelle zu halten, beendet
ist, dennoch im Inneren des Prüfkopfs 1 gefangen bleibt und ernste
Probleme hinsichtlich des Gleitens der Prüfnadeln selbst verursachen kann,
hauptsächlich bei großen Prüfköpfen mit einer großen Anzahl
an dicht aneinander befindlichen Prüfnadeln.
Es ist auch bekannt, Prüfköpfe durch Verwenden der sogenannten
Technologie der „verschobenen Platten" auszuführen, die in
6 schematisch gezeigt ist, wobei die Elemente, die
mit dem Prüfkopf 1 von 1 baulich und
funktionell identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wurden.
In diesem Fall sind die Prüfkontakte 6 nicht vorverformt,
sondern nur in einer geraden Form, wobei der runde Querschnitt für ihre gesamte
Länge konstant ist, ausgeführt und an den Enden im Allgemeinen zugespitzt.
Um den richtigen Betrieb der Prüfkontakte 6 zu erzielen,
werden die obere 2 und die untere 3 Matrize passend zueinander
verschoben, um den Prüfnadeln 6 zu gestatten, sich vorzugsweise in
eine gleiche Richtung zu biegen.
Der Einbau der Prüfnadeln 6 in Prüfköpfe,
die nach der Technologie der verschobenen Platten ausgeführt sind, ist sehr
einfach und schnell und benötigt keine Verwendung irgendeines Films aus einem
biegsamen Material. Im Besonderen genügt es, die obere Matrize 2 mit
der unteren Matrize 3 auszurichten, um auch die entsprechenden Führungslöcher
4 und 5 auszurichten, dann die Prüfkontakte 6 in
die Führungslöcher 4 und 5 einzufügen, die Matrizen
untereinander um eine passende Größe zu verschieben, und sie dann in ihrer
Stellung zu blockieren.
Doch auch diese Technologie weist einige Nachteile auf, und insbesondere
- – ist es schwierig, die Prüfkontakte 6 in ihrem Gehäuse,
d.h., im Inneren der Matrizenführungslöcher zu halten. Trotz des Umstands,
dass die relative Verschiebung zwischen der oberen 2 und der unteren
3 Matrize eine Reibung zwischen den Prüfkontakten
6 und den jeweiligen Führungslöchern 4 und
5 verursacht, ist diese Reibung tatsächlich nicht immer ausreichend,
um die Prüfnadeln an ihrer Stelle zu halten.
- Im Besonderen ist die Gefahr des Austritts von Prüfkontakten
6 während Tätigkeiten zur Wartung und Reinigung des Prüfkopfs
1, Tätigkeiten, die im Allgemeinen mit Luftstößen oder Ultraschall
durchgeführt werden und daher mechanische Beanspruchungen der Prüfkontakte
6 erzeugen, die ihren Austritt aus den Führungslöchern begünstigen,
viel größer.
- – Aufgrund des runden Querschnitts des Drahts, der die Prüfkontakte
6 ausführt, ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Prüfnadeln
des Prüfkopfs 1 beschränkt.
Im Besonderen weisen Prüfköpfe spezifische Abstandsgrenzen
zwischen zwei benachbarten Prüfnadeln, und daher zwischen den Mitten von zwei
Kontaktfeldern der zu prüfenden integrierten elektronischen Vorrichtung auf,
die auf diesem Gebiet durch den englischen Ausdruck „pitch" (Schrittlänge)
bekannt sind. Im Besonderen hängt der Wert der Mindest"schrittlänge" von
der geometrischen Gestaltung und Größe der Prüfnadel ab. Um den Kontakt
zwischen benachbarten Prüfnadeln zu vermeiden, muss der Prüfkopf
1 die folgende Beziehung erfüllen:
P > ∅F + G1
wobei
P der Wert der Schrittlänge der zu prüfenden Vorrichtung, d.h., der Abstand
zwischen den Mitten von zwei benachbarten Kontaktfeldern ist;
∅F der Durchmesser der Prüfkontakte 6 ist; und
G1 der Sicherheitsabstand zwischen benachbarten Prüfkontakten 6 ist.
Die Bedingung G1 = 0, d.h., die Aufhebung des Sicherheitsabstands,
entspricht einem Zusammenstoß der Prüfnadeln.
Im Fall runder Prüfnadeln ist die Mindestschrittlänge P1
durch den um die Dicke G1 der Wand, die zwei benachbarte Löcher trennt, vermehrten
Prüfnadeldurchmesser ∅F, der dem Durchmesser der Führungslöcher
entspricht, gegeben, wie in 7 schematisch gezeigt ist.
Ein Prüfkontakt, der mindestens drei bogenförmige Abschnitte
umfasst, die ein unterschiedliches Abschnittsprofil aufweisen, ist in der am 13.
Dezember 2000 im Namen von Jurine et al. eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 2001/0031575
offenbart.
Die Notwendigkeit, zwischen den Prüfnadeln einen Mindestabstandsschrittlängenwert
zu behalten, steht daher im Gegensatz zum gegenwärtigen Bedarf des Markts,
der danach drängt, immer dichtere Vorrichtungen zu gestalten, und daher Prüfköpfe
mit einer immer höheren Anzahl von Prüfkontakten zum Prüfen dieser
Vorrichtungen benötigt.
Das technische Problem, das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt,
ist, einen Prüfkontakt bereitzustellen, der eine Gestaltung aufweist, die zur
Verringerung des Mindestabstands, der durch die zu prüfenden Vorrichtungen
benötigt wird, und währenddessen der Gefahr eines Austritts von Prüfkontakten
aus Führungslöchern wirksam ist.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die Lösungsidee, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt,
ist die, dass ein Prüfkontakt mit nicht konstantem Querschnitt bereitgestellt
wird, der fähig ist, ein passendes Annähern von Prüfnadeln zu gestatten,
während er eine Verringerung der Gefahren des Austritts von Prüfnadeln
aus Führungslöchern sicherstellt.
Auf der Basis dieser Lösungsidee wird das technische Problem
durch einen wie vorher angegebenen und im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 definierten
Prüfkopf gelöst.
Die Merkmale und Vorteile des Prüfkopfs nach der Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen davon, die unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen durch ein nicht beschränkendes Beispiel gegeben
wird, offensichtlich werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen
- – zeigt 1 eine erste Ausführungsform
eines Prüfkopfs nach dem Stand der Technik schematisch;
- – ist 2 eine Schematisierung des Prüfkopfs
von 1;
- – zeigen 3 bis 5
Tätigkeiten zur Fertigung des Prüfkopfs von 1
schematisch;
- – zeigt 6 eine alternative Ausführungsform
des Prüfkopfs von 1 schematisch;
- – zeigt 7 bedeutende Dimensionen des Prüfkopfs
von 6;
- – zeigen 8A bis 8D
eine erste Ausführungsform eines Prüfkontakts des Prüfkopfs nach
der Erfindung schematisch;
- – zeigen 9A bis 9D
eine zweite Ausführungsform eines Prüfkontakts des Prüfkopfs nach
der Erfindung schematisch;
- – zeigen 10A bis 10D
eine dritte Ausführungsform eines Prüfkontakts des Prüfkopfs nach
der Erfindung schematisch;
- – zeigen 11A und 11B
eine Einzelheit eines Prüfkopfs nach der Erfindung schematisch;
- – zeigen 12A und 12B
Gestaltungen eines Prüfkopfs nach dem Stand der Technik und
nach der Erfindung schematisch;
- – zeigen 13A und 13B
einen Prüfkopf nach der Erfindung in verschiedenen Fertigungsschritten schematisch.
Ausführliche Beschreibung
Unter Bezugnahme auf diese Zeichnungen und insbesondere auf
8A bis 8D ist ein Prüfkontakt
nach der Erfindung mit 20 bezeichnet.
Der Prüfkontakt 20 weist einen stangenförmigen
Körper 21 auf, der mit mindestens einem Kontaktende oder einer -spitze
22 ausgestattet ist. Im Besonderen steht die Kontaktspitze 22
wie im Zusammenhang mit dem Stand der Technik ersichtlich in einem mechanischen
Kontakt mit einem Kontaktfeld einer zu prüfenden integrierten elektronischen
Vorrichtung, wobei diese integrierte elektronische Vorrichtung währenddessen
mit einer Prüfausrüstung (nicht gezeigt), wovon dieser Prüfkopf ein
Endelement ist, elektrisch in Kontakt gebracht ist.
Überdies weist der Prüfkontakt 20 zum Beispiel
im Fall von Prüfnadeln für einen Prüfkopf, der nicht blockierte Prüfnadeln
aufweist, die mit einem Mikrokontaktstreifen oder einem Raumtransformator verbunden
sind, eine zweite Kontaktspitze 23 zu mehreren Kontaktfeldern dieses Raumtransformators
auf.
Vorteilhaft weist der stangenförmige Körper 21
des Prüfkontakts 20 nach der Erfindung einen nicht gleichförmigen
Querschnitt in Bezug auf seine Hauptentwicklungslinie LL auf.
Im Besonderen weist der stangenförmige Körper
21 des Prüfkontakts 20 mindestens einen ersten Abschnitt
21A und einen zweiten Abschnitt 21B auf, die Querschnitte S1 und
S2 mit unterschiedlichem Profil aufweisen, wie in 8B
in einem vergrößerten Maßstab gezeigt ist.
Vorteilhaft weist der ersten Querschnitt S1 nach der Erfindung mindestens
eine größere Dimension als eine entsprechende Dimension des zweiten Querschnitts
S2 auf, um zu verhindern, dass der Prüfkontakt 20 die in den Matrizen
ausgeführten Führungslöcher verlässt, wie nachher besser ersichtlich
werden wird.
Im Besonderen weist der erste Querschnitt S1 des Abschnitts
21A, wie in 8B bemerkt werden kann, eine Längsdimension
X1 auf, die größer als eine entsprechende Längsdimension X2 des zweiten
Querschnitts S2 ist (X1 > X2). Überdies weist der erste Querschnitt S1 eine
Längsdimension Y1 auf, die kleiner als eine entsprechende Längsdimension
Y2 des zweiten Querschnitts S2 ist (Y1 < Y2).
Es ist auch möglich, einen wie in 8C
und 8D gezeigten Prüfkontakt 20 zu erwägen,
für den der Abschnitt 21B in der Nähe der Kontaktspitze dual
zur in 8A und 8B gezeigten
Prüfnadel einen ersten Querschnitt S1 mit einer Längsdimension X1, die
kleiner als die entsprechende Längsdimension X2 des zweiten Querschnitts S2
ist (X1 < X2), und einer Längsdimension Y1, die größer als die
entsprechende Längsdimension Y2 des zweiten Querschnitts S2 ist (Y1 > Y2),
aufweist.
Vorteilhaft ist es nach der Erfindung möglich, von einer Prüfnadel,
die auf eine herkömmliche Weise durch einen Draht mit rundem Querschnitt ausgeführt
ist, ausgehend einen Prüfkontakt 20 mit einem nicht gleichförmigen
Querschnitt zu erhalten. Dieser Draht mit rundem Querschnitt wird an zwei unterschiedlichen
Dicken in Übereinstimmung mit den Abschnitten 21A und 21B
des stangenförmigen Körpers 21 des Prüfkontakts abgeflacht,
wodurch ein Prüfkontakt 20 erhalten wird, der einen ersten S1 und
einen zweiten S2 im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken
aufweist.
Es ist auch möglich, den Draht nur in Übereinstimmung mit
einem der Abschnitte 21A oder 21B des stangenförmigen Körpers
21, zum Beispiel in Übereinstimmung mit dem ersten Abschnitt
21A, abzuflachen, wodurch ein erster rechteckiger Querschnitt S1 mit abgerundeten
Ecken und ein zweiter runder Querschnitts S2 erhalten wird, wie in 9A
und 9B schematisch gezeigt ist. In der ähnlichen
Weise ist es möglich, den Draht nur in Übereinstimmung mit dem Abschnitt
21B abzuflachen, wodurch ein erster runder Querschnitt S1 und ein zweiter
rechteckiger Querschnitt S2 mit abgerundeten Ecken erhalten wird, wie in
9C und 9D schematisch
gezeigt ist.
In der ähnlichen Weise ist es möglich, einen Prüfkontakt
20 mit einem nicht gleichförmigen Querschnitt zu erhalten, indem von
einer Prüfnadel mit einem rechteckigen Querschnitt ausgegangen wird und ein
Abschnitt davon abgeflacht wird, wodurch ein Prüfkontakt 20 erhalten
wird, der einen ersten S1 und einen zweiten S2 rechteckigen Querschnitt aufweist,
wie in 10A und 10B und
in 10C und 10D schematisch
gezeigt ist.
Im Besonderen weist jedoch der Querschnitt des Prüfkontakts
20 in Übereinstimmung mit der Kontaktspitze 23 zum Raumtransformator
ein Profil auf, das mindestens eine Dimension aufweist, die größer als
eine entsprechende Dimension des Profils jenes Querschnitts des Prüfkontakts
20 ist, der mit der Kontaktspitze 22 zu der zu prüfenden
Vorrichtung übereinstimmt.
Tatsächlich ist die Querdimension X1 des ersten Abschnitts S1
wie in 10B gezeigt größer als
die Querdimension X2 des zweiten Querschnitts S2, und ist die Längsdimension
Y1 des ersten Querschnitts S1 wie in 10D gezeigt größer
als die Längsdimension Y2 des zweiten Querschnitts S2.
Allgemeiner gesagt weist der Prüfkontakt 20 zwei oder
mehr Querschnitte mit jeder beliebigen Form, aber untereinander unterschiedlich,
auf, die mit den mehreren gegenwärtig verfügbaren Technologien erhalten
werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Prüfkontakt
20 durch ein Verfahren erhalten, das die folgenden Schritte umfasst:
- – Bereitstellen eines Drahts, der zur Ausführung des stangenförmigen
Körpers 21 des Prüfkontakts 20 wirksam ist; und
- – Verformen, zum Beispiels durch Abflachen, dieses Drahts in Übereinstimmung
mit mindestens einem Abschnitt 21A oder 21B, um in diesem Abschnitt
einen Querschnitt mit einem Profil, das in Bezug auf das Profil des Drahtquerschnitts
unterschiedlich ist, und somit einen Prüfkontakt 20 mit einem nicht
gleichförmigen Querschnitt zu erhalten.
Überdies kann das Verfahren einen Schritt des Abflachens weiterer
Abschnitte des stangenförmigen Körpers 21 des Prüfkontakts
20 umfassen.
Vorteilhaft gestattet der Prüfkontakt 20 mit einem nicht
gleichförmigen Querschnitt nach der Erfindung, dass das mit dem Prüfnadelaustritt
verbundene Problem, das die bekannten vertikalen Technologien der verschobenen Platten
beeinflusst, gelöst wird.
Tatsächlich werden nach dieser Technologie der verschobenen Platten
wie unter Bezugnahme auf den Stand der Technik ersichtlich im Allgemeinen Prüfkontakte
mit runden Führungslöchern, die in der oberen und in der unteren Matrize
ausgeführt sind, bereitgestellt. Daher stellen diese Führungslöcher
nicht sicher, dass die Prüfkontakte in einem Prüfkopf zurückgehalten
werden. Die Prüfnadeln neigen dazu, aus den jeweiligen Führungslöchern
heraus zu gleiten, insbesondere während Reinigungstätigkeiten, die gewöhnlich
durch Luftstöße oder ein Reinigen in Flüssigkeitslösungen mit
Ultraschall durchgeführt werden.
Vorteilhaft ist der Prüfkontakt 20 mit einem nicht gleichförmigen
Querschnitt nach der Erfindung zwischen einer oberen Matrize 24 und einer
unteren Matrize 25 des Prüfkopfs mit einem passenden Loch mit unterschiedlichem
Profil verbunden, wie in 11A und 11B
schematisch gezeigt ist. Im Besonderen weist die untere Matrize 25 Löcher
mit einem Querschnitt SF2 auf, dessen Profil im Wesentlichen dem Profil des zweiten
Querschnitts S2 des zweiten Abschnitts 21B des Prüfkontakts
20 entspricht, während die obere Matrize 24 Löcher mit
einem Querschnitt SF1 aufweist, dessen Profil der Vereinigung der Profile der Querschnitte
S1 und S2 der Abschnitte 21A und 21B des Prüfkontakts
20 entspricht.
Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Prüfkontakte
20 in den Matrizen eines Prüfkopfs, der diese Matrizen und mehrere
Prüfkontakte 20 aufweist, zurückgehalten werden. Tatsächlich
kann sich aufgrund der Löcher der unteren Matrize 25, die einen Querschnitt
mit mindestens einer Dimension aufweisen, die kleiner als die entsprechende Dimension
des Querschnitts mindestens eines Abschnitts 21A des Prüfkontakts
20 ist, kein Prüfkontakt 20 bewegen.
Mit anderen Worten weist der so erhaltene Prüfkopf eine bevorzugte
Austrittsrichtung der Prüfkontakte 20 insbesondere von der unteren
Matrize 25 zur oberen Matrize 24 auf, während jegliche Bewegung
in die entgegengesetzte Richtung durch die Führungslöcher der unteren
Matrize 25, die passend geformt sind und mindestens eine Dimension aufweisen,
die kleiner als eine entsprechende Dimension des Querschnittprofils des Prüfnadelabschnitts
21A ist, verhindert wird.
Dadurch wird ein verlässlicherer Prüfkopf erhalten, der
Waschungen und Reinigungen gestattet, während verhindert wird, dass Prüfkontakte
20 aus dem Prüfkopf selbst austreten. Zu diesem Zweck genügt
es, einen Gasstoß zu verwenden, der die Prüfkontakte 20 zur unteren
Matrize 25 schiebt, aus der sie nicht austreten können, oder ist es
durch Blockieren des Prüfnadelaustritts aus der oberen Matrize durch eine passende
Kappe möglich, ohne jegliche Gefahr eines Prüfnadelaustritts in eine der
beiden Richtungen beliebige Waschungen und Reinigungen durchzuführen.
Vorteilhaft gestattet der Prüfkontakt 20 mit einem nicht
gleichförmigen Querschnitt nach der Erfindung auch, dass das mit der Fertigung
des Prüfkopfs, der sie umfasst, verbundene Problem gelöst wird.
Im Besonderen genügt es, die obere 24 und die untere
25 Matrize und die entsprechenden Führungslöcher in Überlappung
zu bringen und die Prüfkontakte 20 einfach von der oberen Matrize
24 ausgehend zur unteren Matrize 25 in die überlappenden
Führungslöcher einzufügen.
Es ist daher ausreichend, die obere und die untere Matrize zu beabstanden,
wobei den Prüfkontakten 20 gestattet wird, in die Führungslöcher
der oberen Matrize 24 zu gleiten.
Die Fertigung des Prüfkopfs nach der Erfindung
wird durch Blockieren der oberen 24 und der unteren 25 Matrize
in der beabstandeten Stellung abgeschlossen, wobei fallweise die Verschiebung einer
davon oder die Einfügung eines Abstandhalters 26 zwischen die Matrizen,
bevor diese blockiert werden, bereitgestellt wird.
Es kann sofort bemerkt werden, dass diese Fertigungstechnik schneller
und sicherer als die Fertigungstechnik ist, die in der bekannten Technik, zum Beispiel
bei den Cobra-Technologien, verwendet wird.
In der Praxis weist die beschriebene Fertigung eines Prüfkopfs,
der mehrere Prüfkontakte 20 mit einem nicht gleichförmigen Querschnitt
umfasst, neben dem Umstand, dass sie einfacher und verlässlicher ist, eine
beträchtlich verringerte Ausführungszeit auf.
Schließlich gestattet der Prüfkontakt 20 mit einem
nicht gleichförmigen Querschnitt nach der Erfindung vorteilhaft, dass das mit
der Mindestschrittlänge, die durch die zu prüfende Vorrichtung benötigt
wird, verbundene Problem gelöst wird.
Wie vorher für die bestehende Technologie ersichtlich war, ist
der Wert der Mindestschrittlänge einer zu prüfenden Vorrichtung durch
den Umstand beschränkt, dass der Querschnitt des Drahts, der die Prüfkontakte
ausführt, rund ist. Tatsächlich ist der Wert der Mindestschrittlänge
durch den um die Dicke G1 der Trennwand zwischen zwei benachbarten Löchern
vermehrten Durchmesser der Führungslöcher gegeben, wie in 12A
für den Fall von Prüfkontakten, die nach dem Stand der Technik ausgeführt
sind, schematisch gezeigt ist.
Vorteilhaft gestattet der Prüfkontakt 20 mit einem nicht
gleichförmigen Querschnitt nach der vorliegenden Erfindung, dass die Mindestschrittlänge
um eine Größe verringert wird, die der Verringerung des Querschnitts zwischen
den Querschnitten S1 und S2 des stangenförmigen Körpers 21 des
Prüfkontakts 20 gleich ist, wie in 12B
schematisch gezeigt ist.
13A und 13B zeigen einen
Prüfkopf 30 nach der Erfindung, der in der Technologie der verschobenen
Platten ausgeführt ist, und mehrere Prüfkontakte 20 umfasst,
schematisch.
Im Besonderen wird nach dem Einbau der Prüfkontakte
20 zwischen der oberen Matrize 24 und der unteren Matrize
25 eine Verschiebung dieser Matrizen ausgeübt, um zu gestatten, dass
sich die Prüfnadeln biegen, wie in 13A durch einen
Pfeil F schematisch angegeben ist. Auf diese Weise weisen die Prüfkontakte
20 eine bevorzugte Biegerichtung auf.
Überdies ist es möglich, einen Abstandhalter 26,
manchmal als Gehäuse oder Distanzstück bezeichnet, mit veränderlicher
Höhe bereitzustellen, um zu gestatten, dass die Kräfte beim Biegeschritt
richtig eingestellt werden, wie in 13B schematisch
gezeigt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Prüfkopfs nach
der Erfindung umfassen die Matrizen, und insbesondere die untere Matrize
25, sehr lange Führungslöcher. Diese Führungslöcher
können erhalten werden, indem die Dicke der Matrize selbst vergrößert
wird, oder, auf eine einfachere Weise, indem zwei oder mehr Matrizen, die miteinander
in Überlappung stehen, verwendet werden, oder indem ebenfalls zwei sehr dünne
(und daher sehr leicht zu bohrende) Matrizen verwendet werden, die voneinander getrennt
angeordnet sind. Es ist daher möglich, lange Führungslöcher zu erhalten,
die im Wesentlichen miteinander ausgerichtet sind.
Um im Fall der Technologie der verschobenen Platten dabei zu helfen,
dass sich die Prüfkontakte 20 in eine bevorzugte Richtung biegen,
ist es auch möglich, Führungslöcher zu verwenden, die mit versetzten
Bohrungen erhalten werden. Auch in diesem Fall können die Führungslöcher
erhalten werden, indem zwei oder mehr Matrizen verwendet werden, die miteinander
in Überlappung stehen oder voneinander getrennt sind, wobei die Löcher
geringfügig zueinander versetzt gebohrt sind.
Als Schlussfolgerung gestattet der Prüfkontakt 20 mit
einem nicht gleichförmigen Querschnitt nach der Erfindung vorteilhaft, dass
die folgenden Probleme gelöst werden:
- – der Prüfnadelaustritt wie unter Bezugnahme auf die bekannten vertikalen
Technologien der verschobenen Platten gesehen;
- – die Fertigung wie unter Bezugnahme auf die bekannten „Cobra"-Technologien
gesehen;
- – die erlaubte Mindestschrittlänge und ein guter elektrischer Kontakt.