DE10053745A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse an einem elektronischen Bauteil - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse an einem elektronischen BauteilInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse (19) an einem elektronischen Bauteil (18) mit mindestens einem länglich ausgebildeten Kontaktelement (11). Je ein Anschluß und ein zugeordnetes Kontaktelement (11) sind hierbei in einer ersten Richtung (16) mit einer Kontaktkraft (F) aneinander anpreßbar. Die Erfindung sieht eine elastische Vorspannung des Kontaktelements (11) in eine zweite Richtung (26) vor, die von der ersten Richtung (16) abweicht. Zum Erzeugen der Vorspannung wird vorteilhaft ein bewegliches Stellglied (23) verwendet. Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das untere Ende des Kontaktelements unverschieblich angeordnet, während das zweite Ende zur Kontaktierung durch das Stellglied (23) verschoben wird. In beiden Fällen wird eine kleinbauende Kontaktiervorrichtung (10) bereitgestellt, die die gewünschte Kontaktkraft (F) gut einhalten kann und auf Grund der Vorspannung der Kontaktelemente (11) eine hohe Lebensdauer aufweist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontaktierung
eines oder mehrerer Anschlüsse an einem elektronischen Bauteil mit
mindestens einem länglich ausgebildeten Kontaktelement, wobei je ein
Anschluß und ein zugeordnetes Kontaktelement in einer ersten Rich
tung aneinander anpreßbar sind und auf das Kontaktelement eine Kon
taktkraft in dieser ersten Richtung ausgeübt wird. Sie betrifft weiter
ein Verfahren zur Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse an
einem elektronischen Bauteil mit mindestens einem länglich ausgebilde
ten Kontaktelement, wobei eine Relativbewegung zwischen einem zu
kontaktierenden Anschluß und einem zugeordneten Kontaktelement in
einer ersten Richtung erfolgt
Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren sind beispiels
weise aus der auf denselben Anmelder zurückgehenden DE 196 48 421 C1
bekannt. Bei dieser bekannten Kontaktierung sind paarweise
angeordnete Kontaktelemente vorgesehen, die zangenartig miteinander
zusammenwirken und an gegenläufig drehbaren Drehwellen festgelegt
sind. Das eine Kontaktelement greift hierbei von der Oberseite und das
andere von der Unterseite auf einen zugeordneten Anschluß des elek
tronischen Bauelements zu. Durch diese Anordnung wird ein Verbiegen
der Anschlüsse bei der Kontaktierung und nachfolgenden Prüfung des
Bauteils vermieden.
Bei dieser Kontaktiervorrichtung sowie bei weiteren, bekannten Kontak
tiervorrichtungen ist eine gewisse Kontaktkraft zwischen dem Kontak
telement und dem zugeordneten Anschluß des elektronischen Bauteils
erforderlich. Je geringer die Kontaktkraft ist, desto höher ist der elek
trische Übergangswiderstand zwischen dem Kontaktelement und dem
Anschluß. Sobald die Kontaktkraft einen bestimmten Wert unterschrei
tet, kann der Übergangswiderstand so groß werden, daß eine zuverläs
sige Prüfung des Bauteils nicht mehr möglich ist. Gleichzeitig dürfen
Montage- oder Fertigungstoleranzen der Kontaktiervorrichtung oder des
Bauteils nicht zu einem unzulässig hohen Anstieg der Kontaktkraft füh
ren. Anderenfalls besteht die Gefahr, daß das Bauteil oder die Kontak
tiervorrichtung beschädigt werden.
Die zu prüfenden, elektronischen Bauteile werden stets kleiner. Neben
einer Verkleinerung der Oberfläche der Anschlüsse führt dies auch zu
einer Verringerung des Abstands zwischen den Anschlüssen. Aus die
sem Grund müssen auch die Kontaktelemente stets kleiner ausgebildet
und mit geringerem Abstand zueinander in der Kontaktiervorrichtung
angeordnet werden. Trotz dieser Verringerung der Größe und des Ab
stands müssen hohe Fertigungs- und Montagetoleranzen eingehalten
werden.
Die Kontaktierung und Prüfung der elektronischen Bauelemente findet
in immer kürzer werdenden Zeiträumen statt. Manche Kontaktiervor
richtungen können bis zu 15.000 Bauteile pro Stunde prüfen. Die Le
bensdauer der bisher verwendeten Kontaktelemente ist allerdings auf
etwa 180.000 bis 200.000 Kontaktierungen beschränkt. Grund hierfür
ist, daß die bekannten Kontaktelemente stets aus dem entlasteten Zu
stand bis zur Kontaktkraft belastet und anschließend wieder vollständig
entlastet werden. Bei dieser unvorteilhaften Belastungsart kommt es zu
großen Mikroveränderungen im Korngefüge, die zu einem Versagen
nach einer vergleichsweise geringen Zahl von Lastwechseln und damit
zu einer geringeren Lebensdauer führen. In der Praxis muß die Kontak
tiervorrichtung daher ein bis zweimal täglich ausgewechselt und neu
justiert werden. Dies führt zu erheblichen Stillstandszeiten mit einem
entsprechend hohen Zeit- und Kostenaufwand.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und
ein Verfahren zur Kontaktierung bereitzustellen, die bei kleinen Abmes
sungen eine rasche Kontaktierung mit nur geringen Abweichungen von
der gewünschten Kontaktkraft ermöglichen und gleichzeitig eine hohe
Lebensdauer aufweisen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der ein
gangs genannten Art in erster Ausgestaltung dadurch gelöst, daß das
Kontaktelement elastisch in eine zweite Richtung vorspannbar ist, die
von der ersten Richtung abweicht. Das erfindungsgemäße Verfahren
sieht in erster Ausgestaltung zur Lösung der Aufgabe vor, daß jedes
Kontaktelement vor der Kontaktierung elastisch in eine zweite Richtung
vorgespannt wird, die von der ersten Richtung abweicht.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Vorspannung des Kontakt
elements in der zweiten Richtung wird eine Reihe von Vorteilen er
reicht. Zunächst wird durch die Vorspannung die Kraft, die für eine
Verformung des Kontaktelements erforderlich ist, erhöht. Sobald der
Anschluß und das Kontaktelement aneinander angepreßt werden, bleibt
das Kontaktelement solange unverformt, bis die Kontaktkraft die Vor
spannung übersteigt. Es kann daher mit klein dimensionierten Kontak
telementen eine vergleichsweise große Kontaktkraft erreicht werden.
Eine umfangreiche Verformung des Kontaktelements zum Erreichen der
Kontaktkraft ist auf Grund der Vorspannung nicht erforderlich. Es ge
nügt vielmehr eine minimale Verformung, um eine vergleichsweise ho
he Kontaktkraft zu erhalten. Die von dem zu prüfenden Bauteil bezie
hungsweise dem Kontaktelement zurückzulegende Strecke wird mini
miert, so daß die Kontaktierung rascher ablaufen kann.
Weiter ist das Kontaktelement auf Grund der Vorspannung ständig mit
einer gewissen Spannung beaufschlagt. Während der Kontaktierung
wird diese Spannung erhöht und fällt nach Ende der Prüfung wieder
auf den Wert der Vorspannung ab. Eine vollständige Entlastung des
Kontaktelements findet nicht statt. Bei dieser Art der Belastung treten
nur geringe Mikroveränderungen im Korngefüge des Kontaktelements
auf. Die Zahl der Lastwechsel bis zum Versagen des Kontaktelements
wird daher wesentlich erhöht.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird die oben ge
nannte Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art da
durch gelöst, daß ein erstes Ende des Kontaktelements unverschieblich
angeordnet ist und ein zweites Ende zur Kontaktierung durch ein Stell
glied verschieblich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht zur Lö
sung dieser Aufgabe vor, daß ein erstes Ende des Kontaktelements
unverschieblich eingespannt wird und ein zweites Ende zur Kontaktie
rung bewegt wird.
Bei dieser Ausgestaltung wird eine Verformung des Kontaktelements
für die Kontaktierung vorgesehen. Die Verformung erfolgt vorteilhaft
elastisch mittels eines oder mehrerer Stellglieder. Bei diesem Vorgehen
kann die gewünschte Kontaktkraft genau eingehalten werden. Es ist
von besonderem Vorteil, wenn das Kontaktelement, wie oben beschrie
ben, elastisch vorgespannt und zur Kontaktierung weiter verformt wird.
Bei diesem Vorgehen lassen sich zusätzlich die oben beschriebenen
Vorteile erreichen.
Die Kontaktelemente sind vorteilhaft einteilig in Form eines durchge
henden Stabes ausgebildet. Die Verwendung mehrteiliger Kontaktele
mente oder nach Art von Federn gewickelter Kontaktelemente ist nicht
erforderlich. Es können daher kleine Abmessungen für die Kontaktele
mente bei hoher Genauigkeit erreicht werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen
aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
Vorteilhaft verläuft die erste Richtung im wesentlichen parallel zur
Längsachse des Kontaktelements. Das Kontaktelement wird dann
durch die Kontaktierung sowohl auf Biegung als auch auf Knicken be
ansprucht, so daß sich bei geringen Verformungen des Kontaktele
ments eine hohe Kontaktkraft erreichen läßt.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist die zweite Richtung im wesentlichen
senkrecht zu der ersten Richtung angeordnet. Das Kontaktelement ver
formt sich bei der Beaufschlagung durch die Kontaktkraft im wesentli
chen senkrecht zur ersten Richtung. Es bietet sich daher an, das Kontaktelement
von vornherein in dieser Richtung vorzuspannen.
Zur Vorspannung des mindestens einen Kontaktelements dient vorteil
haft ein Stellglied. Hierbei kann für jedes Kontaktelement ein eigenes
Stellglied vorgesehen werden. Die Kontaktelemente können auch in
mehreren Gruppen zusammengefaßt werden. Den Kontaktelementen
einer Gruppe ist dann je ein gemeinsames Stellglied zugeordnet. Bei
diesem Vorgehen kann die Vorspannung einzeln oder gruppenweise
eingestellt werden. Alternativ kann allen Kontaktelementen ein gemein
sames Stellglied zugeordnet werden. Hierdurch läßt sich eine einfache
Konstruktion erreichen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Stellglied beweglich,
insbesondere drehbar oder verschieblich. Durch eine Bewegung des
Stellglieds läßt sich eine Variation der Vorspannung erreichen. Die er
findungsgemäße Kontaktiervorrichtung kann dann an unterschiedliche,
zu prüfende Bauteile angepaßt werden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Stellglied etwa auf hal
ber Länge des Kontaktelements angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine
gleichmäßige Beaufschlagung des Kontaktelements mit der Vorspan
nung.
In erster vorteilhafter Weiterbildung weist das Stellglied eine an seinem
Außenumfang angeordnete Kontaktfläche für eine Berührung des Kon
taktelements auf. Der Außenumfang des Stellglieds kann mit einfachen
Mitteln hochgenau bearbeitet werden, so daß die gewünschte Vor
spannung zuverlässig eingehalten wird.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung weist das Stellglied einen unrunden,
insbesondere ellipsenförmigen Querschnitt auf und ist zur Veränderung
der Vorspannung drehbar. Es kann dann zwischen den von ihm ela
stisch vorgespannten Kontaktelementen angeordnet werden. Durch
eine Verdrehung des Stellglieds können somit eines oder mehrere Kon
taktelemente vorgespannt werden.
Nach einer zweiten, vorteilhaften Ausgestaltung weist das Stellglied ei
nen runden Querschnitt auf und ist zur Veränderung der Vorspannung
verschieblich. Das oder die zugeordneten Kontaktelemente sind dann
an einer Seite des Stellglieds angeordnet.
Gemäß einer zweiten, vorteilhaften Weiterbildung weist das Stellglied
eine oder mehrere Ausnehmungen auf, durch die das oder die vorzu
spannenden Kontaktelemente hindurchragen. Durch eine Verschiebung
des Stellglieds in der zweiten Richtung kann somit eine gleichmäßige
Vorspannung sämtlicher zugeordneter Kontaktelemente erreicht wer
den. Es kann insbesondere eine Vielzahl von Kontaktelementen mit nur
einem einzigen Stellglied gleichmäßig vorgespannt werden.
Es kann hierbei für jedes vorzuspannende Kontaktelement eine eigene
Ausnehmung vorgesehen werden. Alternativ können mehrere Kontakt
elemente durch eine gemeinsame Ausnehmung hindurchragen. Im er
sten Fall ergibt sich eine optimale Führung für jedes vorzuspannende
Kontaktelement. Die zweite Ausgestaltung ermöglicht eine vereinfachte
Herstellung des Stellglieds.
Vorteilhaft ist die Form der Ausnehmung an den Querschnitt des Kon
taktelements angepaßt. Die Ausnehmung kann insbesondere als Kreis,
als Oval, als Langloch oder als Schlitz ausgebildet werden. Das Kon
taktelement kann entsprechend einen im wesentlichen runden oder
ovalen oder einen im wesentlichen polygonalen, insbesondere rechtec
kigen Querschnitt aufweisen. Durch die Anpassung der Form der Aus
nehmung an den Querschnitt des Kontaktelements ergibt sich eine op
timale Führung sowohl unter Vorspannung als auch während der Kon
taktierung und Prüfung.
Der Querschnitt des Kontaktelements wird hierbei in Abhängigkeit von
den Randbedingungen gewählt. Bei Verwendung eines runden Quer
schnitts kann das Kontaktelement prinzipiell in jede Richtung senkrecht
zu seiner Längsachse vorgespannt werden. Bei Verwendung eines
nicht rotationssymmetrischen, insbesondere eines rechteckigen Quer
schnitts, wird das Kontaktelement vorteilhaft in eine Richtung parallel
zu seinen Schmalseiten vorgespannt. Eine Führung in Richtung parallel
zu den Längsseiten des Kontaktelements kann dann unterbleiben.
Vorteilhaft ist das Kontaktelement an seinem ersten Ende unverschieb
lich eingespannt und an seinem zweiten Ende in einer Aufnahme ge
führt. Die Aufnahme stellt hierbei vorteilhaft eine Führung parallel zur
Längsachse des Kontaktelements bereit. Das erste Ende des Kontakte
lements wird dann mit einer geeigneten Platine zum Einbringen der für
die Prüfung des Bauteils erforderlichen, elektrischen Signale verbunden.
Die Verbindung kann einfach gestaltet werden, da dieses Ende unver
schieblich eingespannt ist. Das zweite Ende dient zur Berührung mit
einem Anschluß des Bauteils.
Das erste Ende kann hierbei gelenkig befestigt oder starr fixiert sein.
Bei einer gelenkigen Befestigung kann das Kontaktelement mit geringeren
Kräften verformt werden. Es ergibt sich entsprechend bei gleicher
Auslenkung durch das Stellglied eine geringere Vorspannung. Wenn
eine höhere Vorspannung gewünscht ist, wird das Kontaktelement an
seinem ersten Ende starr fixiert und gegen Verschwenken gesichert.
Bei derselben Auslenkung des Kontaktelements wie im ersten Fall er
gibt sich eine größere Vorspannung. Bei einer starren Fixierung des er
sten Endes führt eine Verschiebung des zweiten Endes auch zu einem
größeren Anstieg der Kontaktkraft.
In vorteilhafter Weiterbildung verjüngt sich die Aufnahme hin zu dem
zweiten Ende des Kontaktelements. An einer Oberseite der Aufnahme
liegt somit eine im wesentlichen durchgehende Fläche mit nur kleinen
Öffnungen vor. Ausgehend von der Oberseite zum ersten Ende des
Kontaktelements weitet sich die Aufnahme. Hierdurch wird eine zu
verlässige Führung des Kontaktelements erreicht und gleichzeitig ein
Verkanten verhindert.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung steht das zweite Ende des
Kontaktelements in einem ersten, elastisch vorgespannten Zustand
über eine Oberseite der Aufnahme über und ist durch eine Bewegung
des zugeordneten Stellglieds elastisch weiter verformbar und unter die
Oberseite bewegbar. Durch eine Veränderung der Vorspannung des
Kontaktelements kann daher dieses der Kontaktierung dienende Ende in
der ersten Richtung bewegt werden. Die für die Kontaktierung erfor
derliche Relativbewegung zwischen dem Kontaktelement und dem Bau
teil kann somit erfindungsgemäß durch eine Änderung der Vorspan
nung des Kontaktelements erreicht werden. Eine Bewegung des Bau
teils ist nicht mehr erforderlich.
Für die Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse wird zunächst
die Vorspannung der zugehörigen Kontaktelemente derart vergrößert,
daß deren Enden unter die Oberseite der Aufnahme bewegt werden,
auf der das elektronische Bauteil verschieblich ist. Anschließend wird
das Bauteil in eine Kontaktierposition auf der Aufnahme bewegt. Da
nach wird die Vorspannung der Kontaktelemente derart verringert, daß
deren Enden gegen den oder die Anschlüsse des Bauteils gedrückt
werden. Nach Abschluß der Kontaktierung wird die Vorspannung der
Kontaktelemente vergrößert. Hierdurch werden deren Enden erneut
unter die Oberseite bewegt. Das geprüfte Bauteil wird entfernt, und es
wird anschließend ein weiteres Bauteil in die Kontaktierposition auf der
Aufnahme bewegt.
Mit dieser Kontaktierung kann eine durchgehende Schiene zur Förde
rung der zu prüfenden Bauteile verwendet werden. Ein eigener Schlit
ten zum Zuführen der Bauteile zu der Kontaktiervorrichtung ist nicht
mehr erforderlich.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen
näher beschrieben, die in schematischer Weise in der Zeichnung darge
stellt sind. Für gleiche oder funktionsidentische Bauteile werden durch
gehend dieselben Bezugszeichen verwendet. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur
Vereinzelung und Kontaktierung;
Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer Kon
taktiervorrichtung gemäß Pfeilrichtung II in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt durch ein Kontaktelement gemäß dem
Stand der Technik in unbelastetem Zustand;
Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 3 bei Überschreiten der Bela
stungsgrenze des Kontaktelements;
Fig. 5 ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm eines Kontaktele
ments gemäß Fig. 3;
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Prinzips der erfin
dungsgemäßen Kontaktvorrichtung im Schnitt;
Fig. 7 ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm eines Kontaktele
ments gemäß der Erfindung;
Fig. 8 und 9 den Ablauf der Kontaktierung bei einer ersten Ausge
staltung der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung;
Fig. 10 und 11 den Ablauf der Kontaktierung bei einer zweiten Ausge
staltung der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung;
Fig. 12 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit der Kontaktiervorrichtung
gemäß den Fig. 10 und 11;
Fig. 13 und 14 Schnitte weiterer Ausgestaltungen einer erfindungsgemä
ßen Kontaktiervorrichtung;
Fig. 15 bis 17 eine Draufsicht auf verschiedene Ausgestaltungen des
Stellglieds aus Fig. 14;
Fig. 18 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Kon
taktelements;
Fig. 19 bis 23 unterschiedliche Querschnitte der verwendeten Kontakt
elemente;
Fig. 24 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X1 aus Fig.
5;
Fig. 25 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Y aus Fig.
10;
Fig. 26 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z aus Fig. 5
in erster Ausgestaltung;
Fig. 27 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z aus Fig. 5
in zweiter Ausgestaltung;
Fig. 28 und 29 einen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung einer
erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung, und
Fig. 30 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X2 aus Fig.
29.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Kontaktier
vorrichtung 10 mit mehreren Kontaktelementen 11, die unterhalb einer
Schiene 12 und eines Schlittens 13 angeordnet ist. In die Schiene 12
greifen zwei Anschläge 14, 15 ein, die in Pfeilrichtung 16 verstellbar
sind. Auch der Schlitten 13 ist in Pfeilrichtung 16 beweglich. Durch die
Schiene 12 werden in Pfeilrichtung 17 Bauteile 18 mit einer Reihe von
Anschlüssen 19 gefördert. Die Anzahl der Anschlüsse 19 entspricht
hierbei der Anzahl der Kontaktelemente 11.
Für die Kontaktierung und Prüfung müssen die Bauteile 18 vereinzelt
werden. Der erste Anschlag 14 dient zum Anhalten der in der linken
Hälfte der Schiene 12 geführten Bauteile 18. Der zweite Anschlag 15
stellt eine definierte Kontaktierposition für das zu prüfende Bauteil 18
in dem Schlitten 13 sicher. Nachdem das Bauteil 18 diese Kontaktier
position eingenommen hat, wird der Schlitten 13 in Pfeilrichtung 16
zur Kontaktiervorrichtung 10 verfahren. Die Kontaktelemente 11 und
die Anschlüsse 19 werden hierbei mit einer Kontaktkraft aneinander
gedrückt. Auf die Kontaktelemente 11 werden dann eines oder mehre
re, elektrische Signale aufgebracht, die zur Prüfung des Bauteils 18 die
nen. Nach Abschluß der Prüfung wird der Schlitten 13 wieder in seine
oberste Position verfahren, so daß er mit der Schiene 12 fluchtet. Der
Anschlag 15 wird in Pfeilrichtung 16 angehoben, und das geprüfte
Bauteil 18 wird in Pfeilrichtung 17 weiter durch die Schiene 12 geför
dert.
Fig. 2 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung der Kon
taktiervorrichtung 10 aus Fig. 1. Die Kontaktelemente 11 sind im
dargestellten Ausführungsbeispiel in zwei parallel zueinander verlau
fenden Reihen angeordnet. Die oberen Enden der Kontaktelemente 11
stehen hierbei durch Aufnahmen 55 über eine Oberseite 25 der Kon
taktiervorrichtung 10 vor.
Die Fig. 3 und 4 zeigen zur Verdeutlichung einen Schnitt durch ein
Kontaktelement gemäß dem Stand der Technik in unbelastetem Zu
stand und bei Überschreiten der Belastungsgrenze. Auf einer Platine A
sind eine Hülse B und im wesentlichen konzentrisch zu dieser Hülse ein
längliches Kontaktelement C angeordnet. Das Kontaktelement C ist
fest und unverrückbar in die Platine A eingespannt. Sobald von oben
eine Kontaktkraft F auf das Kontaktelement C ausgeübt wird, tritt zu
nächst nur eine unwesentliche Stauchung des Kontaktelements auf.
Bei Überschreiten der kritischen Kraft knickt das Kontaktelement aller
dings rasch in seine in Fig. 4 dargestellte Position C' aus. Es handelt
sich um den ersten Euler'schen Knickfall. Für die kritische Kraft FK gilt
dann:
FK = π2EIy(4L2)
mit:
E: Elastizitätsmodul
Iy: Trägheitsmoment
L: Länge des Kontaktelements C oberhalb der Platine A.
E: Elastizitätsmodul
Iy: Trägheitsmoment
L: Länge des Kontaktelements C oberhalb der Platine A.
Ein Überschreiten der zulässigen Knickkraft FK um 1% führt
bereits zu einer seitlichen Auslenkung von 9% der Länge L des
Kontaktelements C (vgl. W. Beitz, K.-H. Küttner, "Dubbel, Taschen
buch für den Maschinenbau", 16. Auflage 1987, Springer-Verlag, Seite
C 42).
Fig. 5 zeigt das Spannungs-Dehnungs-Diagramm des bekannten Kon
taktelements C während der Verformung. Zunächst stellt sich nur ein
Anstieg der Spannung σ bis zur Knickspannung σK ein. Es tritt hierbei
keine wesentliche Verformung ε auf. Bei Überschreiten der Knickspan
nung σK wird das Kontaktelement C verformt, bis die maximale Verformung
εmax erreicht ist. Die Spannung erreicht auch hier ihren Maxi
malwert σmax. Das Kontaktelement C wird daher ständig aus seiner
Ruheposition bis zur maximalen Spannung σmax und zur maximalen
Verformung εmax ausgelenkt und kehrt anschließend wieder in den un
belasteten Zustand zurück.
Bei dieser Art der Belastung und vollständigen Entlastung kommt es zu
großen Mikroveränderungen im Korngefüge des Kontaktelements C.
Die Zahl der möglichen Lastwechsel und damit die Lebensdauer ist
stark begrenzt. Weiter führen geringfügige Abweichungen in Länge und
Querschnitt des Kontaktelements C zu einer deutlich veränderten
Knickkraft FK. Dies ist schematisch in Fig. 5 in Strichlinien, ausgehend
von der veränderten Knickspannung σK', dargestellt. Auf Grund von
Fertigungs- oder Montagetoleranzen tritt die Verformung des Kontak
telements C undefiniert früher oder später auf. Dies führt weiter zu
Schwankungen in der Kontaktkraft zwischen dem Kontaktelement C
und dem zugeordneten Anschluß 19 des zu prüfenden Bauteils 18.
Fig. 6 zeigt eine schematische Prinzipdarstellung der erfindungsgemä
ßen Kontaktvorrichtung 10 im Schnitt. Es sind zwei Kontaktelemente
11 sichtbar, die zwischen einem Oberteil 20 und einem Unterteil 21
der Kontaktvorrichtung 10 aufgenommen sind. Die unteren Enden der
Kontaktelemente 11 berühren eine Platine 22. Über die Platine 22 und
die Kontaktelemente 11 können elektrische Signale auf die Anschlüsse
19 des schematisch dargestellten Bauteils 18 übertragen werden.
Zwischen dem Oberteil 20 und dem Unterteil 22 sind weiter zwei run
de Stellglieder 23 angeordnet. Diese Stellglieder 23 weisen an ihrem
Außenumfang eine Kontaktfläche 27 zur Anlage an den Kontaktelementen
11 auf. Die Stellglieder 23 sind in Pfeilrichtung 26 und in Ge
genrichtung hierzu verschieblich. Die Kontaktelemente 11 können da
her in dieser Richtung 26 elastisch vorgespannt werden. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Vorspannung so gewählt,
daß die Kontaktelemente 11 über eine Oberseite 25 des Oberteils 20
hinausragen.
Ein zu prüfendes Bauteil wird in Richtung 16 zugeführt und übt eine
Kontaktkraft F auf die Kontaktelemente 11 aus. Die Richtung der Kon
taktkraft F verläuft hierbei im wesentlichen parallel zur Längsachse der
Kontaktelemente 11 und senkrecht zur Richtung 26 der Vorspannung.
Fig. 7 zeigt das Spannungs-Dehnungs-Diagramm eines Kontaktele
ments 11 der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung 10. Auf Grund
der elastischen Vorspannung liegen stets eine Ausgangsspannung σv
und eine Ausgangsverformung εv vor. Durch die Kontaktkraft F wird
das Kontaktelement weiter elastisch bis zur maximalen Spannung σmax
und der maximalen Verformung εmax verformt. Sobald die Kontaktkraft
F wieder entfernt wird, gehen Spannung und Dehnung auf die Aus
gangswerte σv, εv zurück.
Eine vollständige Entlastung des Kontaktelements 11 findet nicht statt.
Es steht vielmehr ständig unter Spannung. Bei dieser Belastung treten
nur geringe Mikroveränderungen im Korngefüge des Kontaktelements
11 auf. Die Lebensdauer und die Zahl der Lastwechsel bis zum Versa
gen werden daher wesentlich erhöht.
Weiter befindet sich das Kontaktelement 11 stets in einem Zustand der
elastischen Verformung. In diesem Zustand gilt das Hooke'sche Gesetz
σ = E.ε. Dieser Zusammenhang wird durch die Gerade 24 in Fig. 7
deutlich gemacht. Die Gerade 24 zeigt eine Materialeigenschaft des
Kontaktelements 11, die unabhängig von Fertigungs- oder Montageto
leranzen des Kontaktelements 11 ist. Selbst bei Unterschieden zwi
schen den einzelnen Kontaktelementen ist daher die Gerade 24 für den
Zusammenhang zwischen Spannung σ und Verformung ε maßgeb
lich. Dies ist beispielhaft wiederum an Hand einer geänderten Vorspan
nung σv' dargestellt, die nur zu einer Verschiebung auf der Geraden
führt. Der lineare Zusammenhang zwischen Spannung σ und Verfor
mung ε ist in jedem Fall gegeben.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung 10
liegt darin, daß zum Erzeugen einer vergleichsweise hohen Kontaktkraft
F nur eine geringe Verformung ε der Kontaktelemente 11 erforderlich
ist. Grund hierfür ist, daß die Kontaktelemente 11 elastisch in der Rich
tung 26 senkrecht zur Kontaktkraft F vorgespannt werden. Durch diese
Vorspannung befinden sich die Kontaktelemente 11 bereits in einem
Spannungszustand, der durch das Aufbringen der Kontaktkraft F noch
verstärkt wird. Durch eine geeignete Erhöhung der Vorspannung kann
daher eine große Kontaktkraft F bei kleinen Verformungen ε erreicht
werden. Die Zustellbewegung des Bauteils 18 für die Kontaktierung
und zum Aufbringen der gewünschten Kontaktkraft F kann somit mi
nimiert werden. Diese Minimierung beschleunigt den Ablauf der Kon
taktierung und Prüfung.
Die Fig. 8 und 9 zeigen den Anlauf der Kontaktierung bei der in
Fig. 1 dargestellten, ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kon
taktiervorrichtung. Die Kontaktelemente 11 werden durch die ver
schieblichen Stellglieder 23 in Pfeilrichtung 26 senkrecht zur Kontaktkraft
F vorgespannt. Anschließend wird der Schlitten 13 zusammen
mit dem zu prüfenden Bauteil 18 gemäß Pfeilrichtung 16 nach unten
verfahren. Die Anschlüsse des Bauteils 18 kommen in Kontakt mit den
oberen Enden der Kontaktelemente 11 und werden mit der Kontakt
kraft F an diese angepreßt. Die Kontaktkraft F führt zu einem Abheben
der Kontaktelemente 11 von den Außenflächen 27 der Stellglieder 23.
Die gegenüber Fig. 8 veränderten Positionen sind jeweils als Schlitten
13', Bauteil 18' und Kontaktelemente 11' dargestellt.
Nach Ende der Prüfung wird der Schlitten 13 in Gegenrichtung zur
Pfeilrichtung 16 nach oben verfahren. Hierdurch werden die Kontakt
elemente 11 entlastet und kehren in ihre in Fig. 8 dargestellte Position
zurück. Anschließend wird ein weiteres zu prüfendes Bauteil 18 in die
Kontaktierposition gebracht, und der Vorgang wird wiederholt.
Die Fig. 10 und 11 zeigen den Ablauf der Kontaktierung bei einer
zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung
10. Bei dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Kontaktelemente
11 zunächst derart vorgespannt werden, daß sie nicht mehr über die
Oberseite 25 des Oberteils 20 überstehen. Die Stellglieder 23 werden
hierzu in Pfeilrichtung 26 aufeinander zu bewegt. Anschließend wird
ein zu prüfendes Bauteil 18 in die Kontaktierposition verbracht. Die
Stellglieder 23 werden gemäß Pfeilrichtung 29 nach außen verfahren
und hier durch die Vorspannung der Kontaktelemente 11 verändert. Die
oberen Enden der Kontaktelemente 11 werden dann gegen die zuge
ordneten Anschlüsse des Bauteils 18 gedrückt. Nach Abschluß der
Kontaktierung wird die Vorspannung der Kontaktelemente 11 durch
eine Bewegung der Stellglieder 23 nach innen gemäß Pfeilrichtung 26
wieder vergrößert. Die oberen Enden der Kontaktelemente 11 werden
dann wieder unter die Oberseite 25 des Oberteils 20 bewegt, so daß
das Bauteil 18 entfernt werden kann. Zur Kontaktierung und Prüfung
eines weiteren Bauteils 18 wird der Vorgang wiederholt.
Diese Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das untere Ende der
Kontaktelemente 11 unverschieblich angeordnet ist und das obere En
de zur Kontaktierung durch die Stellglieder 23 verschieblich ist. Die
Verschiebung wird hierbei durch eine Änderung der Vorspannung der
Kontaktelemente 11 mittels der Stellglieder 23 erreicht.
Eine vorteilhafte Anwendung der Kontaktiervorrichtung 10 gemäß der
Fig. 10 und 11 ist in Fig. 12 dargestellt. Auf den Schlitten 13
gemäß Fig. 1 kann verzichtet werden, da die erforderliche Relativbe
wegung zwischen den Anschlüssen des Bauteils 18 und den Kon
taktelementen 11 durch eine Bewegung der oberen Enden der Kontakt
elemente 11 herbeigeführt wird. Es kann daher eine durchgehende
Schiene 12 verwendet werden.
Zur Erhöhung der Genauigkeit ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
ein Stempel 28 zum Fixieren eines Bauteils 18 in der Kontaktierposition
vorgesehen. Bei einer entsprechend genauen Tolerierung der Abmes
sungen der Schiene 17 kann dieser Stempel 28 entfallen. Hinsichtlich
einer Beschreibung der weiteren Elemente wird zur Vermeidung von
Wiederholungen auf oben stehende Ausführungen zu Fig. 1 verwie
sen.
Fig. 13 zeigt einen Querschnitt durch eine dritte Ausgestaltung einer
erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung 30. Hier ist ein Stellglied 33
mit einem ellipsenförmigen Querschnitt vorgesehen, das zur Veränderung
der Vorspannung der Kontaktelemente in Pfeilrichtung 34 drehbar
ist. Das Stellglied 33 ist zwischen den von ihm elastisch vorspannba
ren Kontaktelementen 11 angeordnet. Bei der Kontaktiervorrichtung 30
ist ein einziges Stellglied 33 ausreichend, um beide Reihen von Kontak
telementen 11 vorzuspannen. Demgegenüber ist bei den Ausgestaltun
gen gemäß der Fig. 8 bis 11 für jede Reihe von Kontaktelementen
11 ein eigenes Stellglied 23 vorgesehen.
Fig. 14 zeigt einen Längsschnitt durch eine vierte Ausgestaltung einer
erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung 40. Zur Vorspannung der
Kontaktelemente 11 dient ein einziges, im wesentlichen plattenförmi
ges Stellglied 43, das in Pfeilrichtung 44 verschieblich ist. Das Stell
glied 43 ist etwa auf halbe Länge der Kontaktelemente 11 angeordnet.
Die Richtung 44 verläuft hierbei parallel zur Förderrichtung 17 der Bau
teile 18 durch die Schiene 12, während die Richtung 26 senkrecht
hierzu steht.
Die Fig. 15 bis 17 zeigen eine Draufsicht auf unterschiedliche Aus
gestaltungen des Stellglieds 43. In Fig. 15 sind drei Reihen von
Ausnehmungen 45, 46, 47 in Form von Kreisen, Ovalen oder Langlö
chern vorgesehen. Für jedes vorzuspannende Kontaktelement 11 ist
hierbei eine eigene Ausnehmung 45, 46, 47 vorgesehen, durch die das
vorzuspannende Kontaktelement 11 hindurch ragt. Die Form der Aus
nehmung 45, 46, 47 ist hierbei an den Querschnitt des Kontaktele
ments 11 angepaßt.
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 16 sind mehrere parallel zueinander
angeordnete Ausnehmungen 48 in Form von Schlitzen vorgesehen. Um
eine Berührung der einzelnen Kontaktelemente 11 zu vermeiden, ragen
Finger 49 jeweils zwischen zwei Kontaktelementen 11 in die Ausneh
mung 48 ein.
Fig. 17 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Stellglieds 43 mit Aus
nehmungen 48 in Form von rechteckförmigen Schlitzen. Jede Aus
nehmung 48 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel von drei Kon
taktelementen 51 mit rechteckigem Querschnitt durchgriffen.
Die Form der Ausnehmungen 45, 46, 47, 48 wird zweckmäßig an den
Querschnitt des jeweils verwendeten Kontaktelements 11, 51 ange
paßt. Dies ist beispielsweise an Hand der Ausnehmungen 45, 46, 47 in
Fig. 15 und an Hand der Ausnehmungen 48 in Fig. 17 dargestellt.
Fig. 18 zeigt eine schematisch perspektivische Darstellung des Kon
taktelements 51 mit rechteckigem Querschnitt. Zur besseren Erläute
rung ist das Kontaktelement 51 in elastisch vorgespanntem Zustand
dargestellt. Unter Einfluß der Kontaktkraft F wird eine Verformung des
Kontaktelements 51 nur in Pfeilrichtung 44 parallel zu den Schmalsei
ten des Kontaktelements 51 stattfinden. Die Vorspannung erfolgt
selbstverständlich in derselben Richtung.
Eine Verformung des Kontaktelements 51 in Richtung 26 wird auf
Grund des rechteckförmigen Querschnitts im Betrieb nicht auftreten.
Eine eigene Führung an dem Stellglied 43, die eine Verformung in die
Richtung 26 ausschließt, ist somit nicht erforderlich. Durch eine geeig
nete Auswahl des Querschnitts des Kontaktelements 11, 51 kann so
mit der seitliche Abstand zwischen den einzelnen Kontaktelementen
11, 51 verringert werden.
Die Fig. 19 bis 23 zeigen unterschiedliche Querschnitte möglicher
Kontaktelemente. Fig. 19 zeigt ein Kontaktelement 11a mit rundem
Querschnitt, das in sämtliche Richtungen vorgespannt werden kann.
Bei dem ovalen Kontaktelement 11b gemäß Fig. 20 erfolgt die elasti
sche Vorspannung sinnvollerweise in Pfeilrichtung 44. Zur Erhöhung
der Vorspannung und der Kontaktkraft F kann allerdings auch eine Vor
spannung in Richtung 26 senkrecht hierzu erfolgen. Die Kontaktele
mente 11c, 11d gemäß den Fig. 21 und 22 weisen einen polygo
nalen Querschnitt auf. Diese Kontaktelemente 11c, 11d können für
besondere Fälle verwendet werden, in denen dieser polygonale Quer
schnitt beispielsweise eine seitliche Anlagefläche zur Führung der Kon
taktelemente 11c, 11d bereitstellt. Fig. 23 zeigt nochmals schema
tisch den rechteckförmigen Querschnitt des Kontaktelements 51.
Neben der unterschiedlichen Verformung und der unterschiedlichen
Vorspannung wird der Querschnitt der Kontaktelemente 11, 51 auch in
Abhängigkeit von den Prüfungsbedingungen für das Bauteil 18 ausge
wählt. Die Querschnittsfläche des Kontaktelements 51 ist deutlich
größer als dieses Kontaktelement 11a. Daher ist der elektrische Wider
stand des Kontaktelements 51 geringer. Das Kontaktelement 51 kann
somit für Prüfungen mit höheren Stromstärken oder höheren Frequen
zen als das Kontaktelement 11a eingesetzt werden.
Zur Kontaktierung eines vergleichsweise kleinen, flächig ausgebildeten
Anschlusses an dem zu prüfenden Bauteil 18 können die Kontaktele
mente 11, 51 an ihrem für die Kontaktierung vorgesehenen Ende mit
einer Spitze versehen werden. Diese Spitze ermöglicht eine hochge
naue Kontaktierung und gleichzeitig eine große Querschnittsfläche des
Kontaktelements 11, 51.
Die Fig. 24 und 25 zeigen eine vergrößerte Darstellung der Auf
nahme 55 im Oberteil 20. In der Aufnahme 55 ist ein oberes Ende 54
des Kontaktelements 11 in Pfeilrichtung 16 verschieblich geführt. Die
Aufnahme 55 weist einen etwas größeren Durchmesser als das Ende
54 des Kontaktelements auf. Um ein Verkanten zu vermeiden, weitet
sich die Aufnahme 55 nach unten zum anderen Ende des Kontaktele
ments 11.
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 24 steht das Ende 54 über die
Oberseite 25 des Oberteils 20 vor. Zur Kontaktierung muß daher ein zu
prüfendes Bauteil 18 von oben in Pfeilrichtung 16 auf die Oberseite
aufgesetzt werden. Demgegenüber ist bei der Ausgestaltung gemäß
Fig. 25 das obere Ende 54 unter die Oberseite 25 zurückgezogen. Auf
der Oberseite 25 kann daher ein zu prüfendes Bauelement 18 einfach
verschoben werden, ohne daß eine Bewegung des Bauelements 18 in
Pfeilrichtung 16 erforderlich ist. Sobald das Bauelement 18 die ge
wünschte Kontaktierposition eingenommen hat, wird die Vorspannung
der Kontaktelemente 11 verringert. Durch diese Verringerung der Vor
spannung werden die Enden 54 nach oben zur Oberseite 25 hin be
wegt und kommen in Kontakt mit den Anschlüssen des zu prüfenden
Bauteils 18. Die Fig. 26 und 27 zeigen eine vergrößerte Darstellung
der Einspannung eines unteren Endes 53 der Kontaktelemente 11. Bei
der Ausgestaltung gemäß Fig. 26 ist das untere Ende 53 unver
schieblich eingespannt und starr fixiert. Die Ausgestaltung gemäß Fig.
27 sieht demgegenüber eine unverschiebliche Einspannung mit einer
gelenkigen Beweglichkeit des Kontaktelements 11 in Pfeilrichtung 56
vor.
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 26 kann aufgrund der starren Fixie
rung eine größere Vorspannung als bei der Ausgestaltung gemäß Fig.
27 erreicht werden. In Abhängigkeit von den Abmessungen der Kon
taktelemente 11 und der gewünschten Kontaktkraft wird entweder die
Ausgestaltung gemäß Fig. 26 oder diejenige gemäß Fig. 27 gewählt.
In den Fig. 28 bis 30 ist eine weitere Ausgestaltung einer erfin
dungsgemäßen Kontaktiervorrichtung 60 dargestellt. Zwischen dem
Oberteil 20 und dem Unterteil 21 sind Kontaktelemente 61 mit jeweils
zwei Knickstellen 62 vorgesehen. Die obere Knickstelle 62 dient zur
Abstützung am Oberteil 20 und die untere Knickstelle 62 zur Abstüt
zung am Unterteil 21. Der Abstand zwischen den Knickstellen 62 ist
größer als der Abstand zwischen Oberteil 20 und Unterteil 21 in fertig
montierter Position.
Vor der Montage verlaufen die Kontaktelemente 61 zwischen den
Knickstellen 62 im wesentlichen gerade vom Unterteil 21 zum Oberteil
20. Sobald das Oberteil 20 in seine endgültige Position gemäß Pfeil
richtung 16 bewegt wird, verformen sich die Kontaktelemente ela
stisch in ihre in Fig. 29 dargestellte Position 61'. Sie sind dann dauer
haft vorgespannt. Das Oberteil 20 dient bei dieser Ausgestaltung der
Kontaktiervorrichtung 60 als Stellglied zur elastischen Vorspannung der
Kontaktelemente 61.
Bei dieser Ausgestaltung steht das obere Ende 54 über die Oberseite
25 des Oberteils 20 vor. Es ist wie bei den anderen Ausgestaltungen
der Kontaktiervorrichtung 10, 30, 40 im wesentlichen in seiner Längs
richtung verschieblich in Pfeilrichtung 16 in der Aufnahme 55 geführt.
Diese Ausgestaltung der Kontaktiervorrichtung 60 ermöglicht einen
einfachen Aufbau, da ein zusätzliches Stellglied für die Vorpsannung
nicht erforderlich ist. Die gewünschte Vorspannung der Kontaktele
mente 61 wird vielmehr durch die Verschiebung des Oberteils 20 ge
genüber dem Unterteil 21 bei der Montage erreicht. Zur Führung der
Kontaktelemente 61 und um ein definiertes Ausbiegen in eine be
stimmte Richtung zu gewährleisten, kann ein separates Bauteil vorge
sehen werden. Dieses Bauteil braucht nicht verschieblich zu sein.
Sämtliche Ausgestaltungen der Erfindung erlauben die Verwendung
von einteiligen Kontaktelementen 11, 51, 61 mit sehr geringem Quer
schnitt. Eine besondere Führung mit Ausnahme der Aufnahme 55 im
Oberteil 20 ist nicht erforderlich, so daß auch der Abstand zwischen
den Kontaktelementen 11, 51, 61 sehr klein gewählt werden kann.
Auf Grund der erfindungsgemäß vorgesehenen Vorspannung der Kon
taktelemente 11, 51, 61 kann die gewünschte Kontaktkraft hochgenau
eingehalten werden. Gleichzeitig wird eine hohe Lebensdauer erreicht.
Claims (27)
1. Vorrichtung zur Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse
(19) an einem elektronischen Bauteil (18) mit mindestens einem
länglich ausgebildeten Kontaktelement (11; 51; 61), wobei je ein
Anschluß (19) und ein zugeordnetes Kontaktelement (11; 51;
61) in einer ersten Richtung (16) aneinander anpreßbar sind und
auf das Kontaktelement (11; 51; 61) eine Kontaktkraft (F) in
dieser ersten Richtung (16) ausgeübt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (11; 51; 61) elastisch
in eine zweite Richtung (26; 44) vorspannbar ist, die von der
ersten Richtung (16) abweicht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Richtung (16) im wesentlichen parallel zur Längsachse (52)
des Kontaktelements (11; 51; 61) verläuft.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Richtung (26; 44) im wesentlichen senkrecht zu
der ersten Richtung (16) verläuft.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Stellglied (20; 23; 33; 43)
zur Vorspannung des mindestens einen Kontaktelements (11;
51; 61) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung zur Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse
(19) an einem elektronischen Bauteil (18) mit mindestens einem
länglich ausgebildeten Kontaktelement (11; 51), wobei je ein
Anschluß (19) und ein zugeordnetes Kontaktelement (11; 51) in
einer ersten Richtung (16) aneinander anpreßbar sind und auf
das Kontaktelement (11; 51) eine Kontaktkraft (F) in dieser
ersten Richtung (16) ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß ein erstes Ende (53) des Kontaktelements (11; 51)
unverschieblich angeordnet ist und ein zweites Ende (54) zur
Kontaktierung durch ein Stellglied (23; 33; 43) verschieblich ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß für jedes Kontaktelement (11) ein eigenes Stellglied (23)
vorgesehen ist oder mehreren oder allen Kontaktelementen (11;
51; 61) ein gemeinsames Stellglied (20; 23; 33; 43) zugeordnet
ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stellglied (20; 23; 33; 43) beweglich
ist, insbesondere drehbar oder verschieblich ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stellglied (23; 33; 43) etwa auf halber
Länge des Kontaktelements (11; 51) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stellglied (23; 33) eine an seinem
Außenumfang angeordnete Kontaktfläche (27) für eine
Berührung des Kontaktelements (11) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stellglied (33) einen unrunden, insbesondere ellipsenförmigen
Querschnitt aufweist und zur Veränderung der Vorspannung
drehbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das Stellglied (33) zwischen den von ihm elastisch
vorspannbaren Kontaktelementen (11) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stellglied (23) einen runden Querschnitt aufweist und zur
Veränderung der Vorspannung verschieblich ist, insbesondere
parallel zu der zweiten Richtung (26; 44).
13. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stellglied (43) eine oder mehrere Ausnehmungen (45;
46; 47; 48) aufweist, durch die das oder die vorzuspannenden
Kontaktelemente (11; 51) hindurchragen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß für
jedes vorzuspannende Kontaktelement (11) eine eigene
Ausnehmung (45; 46; 47) vorgesehen ist oder mehrere
Kontaktelemente (11; 51) durch eine gemeinsame Ausnehmung
(48) hindurchragen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Form der Ausnehmung (45; 46; 47; 48)
an den Querschnitt des Kontaktelements (11; 51) angepaßt ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausnehmung als Kreis (45), als Oval
(46), als Langloch (47) oder als Schlitz (48) ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (11; 51; 61) einen im
wesentlichen runden oder ovalen oder einen im wesentlichen
polygonalen, insbesondere rechteckigen Querschnitt aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (11; 51; 61) an seinem
ersten Ende (53) unverschieblich eingespannt und an seinem
zweiten Ende (54) in einer Aufnahme (55) geführt ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kontaktelement (11; 51; 61) an seinem ersten Ende (53)
gelenkig befestigt oder starr fixiert ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufnahme (55) sich zu dem zweiten
Ende (54) des Kontaktelements (11; 51; 61) hin verjüngt.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite Ende (54) des Kontaktelements
(11; 51) in einem ersten Zustand über eine Oberseite (25) der
Aufnahme (55) übersteht und durch eine Bewegung des
zugeordneten Stellglieds (23; 43) elastisch verformbar und unter
die Oberseite (25) bewegbar ist.
22. Verfahren zur Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse
(19) an einem elektronischen Bauteil (18) mit mindestens einem
länglich ausgebildeten Kontaktelement (11; 51; 61), wobei eine
Relativbewegung zwischen einem zu kontaktierenden Anschluß
(19) und einem zugeordneten Kontaktelement (11; 51; 61) in
einer ersten Richtung (16) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Kontaktelement (11; 51; 61) vor der Kontaktierung
elastisch in eine zweite Richtung (26; 44) vorgespannt wird, die
von der ersten Richtung (16) abweicht.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorspannung des Kontaktelements (11; 51) verändert wird, um
ein der Kontaktierung dienendes Ende (54) des Kontaktelements
(11; 51) in der ersten Richtung (16) zu bewegen.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse (19) die Vorspannung der zugehörigen Kontaktelemente (11; 51) derart vergrößert wird, daß deren der Kontaktierung dienende Enden (54) unter die Oberseite (25) einer Aufnahme (55) bewegt werden, auf der das elektronische Bauteil (18) verschieblich ist,
daß das Bauteil (18) in eine Kontaktierposition auf der Oberseite (25) bewegt wird und
daß die Vorspannung der Kontaktelemente (11; 51) derart verringert wird, daß deren Enden (54) gegen den oder die Anschlüsse (19) des Bauteils (18) gedrückt werden.
daß zur Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse (19) die Vorspannung der zugehörigen Kontaktelemente (11; 51) derart vergrößert wird, daß deren der Kontaktierung dienende Enden (54) unter die Oberseite (25) einer Aufnahme (55) bewegt werden, auf der das elektronische Bauteil (18) verschieblich ist,
daß das Bauteil (18) in eine Kontaktierposition auf der Oberseite (25) bewegt wird und
daß die Vorspannung der Kontaktelemente (11; 51) derart verringert wird, daß deren Enden (54) gegen den oder die Anschlüsse (19) des Bauteils (18) gedrückt werden.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß nach
Abschluß der Kontaktierung die Vorspannung der
Kontaktelemente (11; 51) vergrößert und dadurch deren Enden
(54) unter die Oberseite (25) bewegt, das Bauteil (18) entfernt
und anschließend ein weiteres Bauteil (18) in die
Kontaktierposition auf der Oberseite (25) bewegt wird.
26. Verfahren zur Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse
(19) an einem elektronischen Bauteil (18) mit mindestens einem
länglich ausgebildeten Kontaktelement (11; 51), wobei eine
Relativbewegung zwischen einem zu kontaktierenden Anschluß
(19) und einem zugeordneten Kontaktelement (11; 51) in einer
ersten Richtung (16) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein
erstes Ende (53) des Kontaktelements (11; 51) unverschieblich
eingespannt wird und ein zweites Ende (54) zur Kontaktierung
bewegt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das
zweite Ende (54) in einer Aufnahme (55) in Längsrichtung (52)
des Kontaktelements (11; 51) verschieblich geführt wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10053745A DE10053745B4 (de) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | Vorrichtung und Verfahren zur Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse an einem elektronischen Bauteil |
US09/984,011 US6860740B2 (en) | 2000-10-30 | 2001-10-26 | Device and method for contacting at least one terminal of an electronic element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10053745A DE10053745B4 (de) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | Vorrichtung und Verfahren zur Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse an einem elektronischen Bauteil |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10053745A1 true DE10053745A1 (de) | 2002-05-29 |
DE10053745B4 DE10053745B4 (de) | 2004-07-15 |
Family
ID=7661545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10053745A Expired - Lifetime DE10053745B4 (de) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | Vorrichtung und Verfahren zur Kontaktierung eines oder mehrerer Anschlüsse an einem elektronischen Bauteil |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6860740B2 (de) |
DE (1) | DE10053745B4 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7210225B2 (en) * | 2003-12-09 | 2007-05-01 | Fci Americas Technology, Inc. | Methods for controlling contact height |
DE102006005522A1 (de) * | 2006-02-07 | 2007-08-16 | Feinmetall Gmbh | Elektrische Kontaktiervorrichtung sowie elektrisches Kontaktierverfahren |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19521137A1 (de) * | 1994-06-10 | 1995-12-14 | Pfaff Wayne | Befestigungsvorrichtung für eine Kugelgitteranordnungseinrichtung |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2654872A (en) * | 1951-09-21 | 1953-10-06 | Raytheon Mfg Co | Electrical connector |
US3537063A (en) * | 1968-06-17 | 1970-10-27 | Ibm | Circuit card connector |
BE754252A (fr) * | 1969-07-31 | 1970-12-31 | Bunker Ramo | Receptacle a force d'introduction nulle pour elements plats porteurs decircuits |
US3793609A (en) * | 1971-12-13 | 1974-02-19 | Microdot Inc | Low insertion force printed board connector |
US4076362A (en) * | 1976-02-20 | 1978-02-28 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd. | Contact driver |
US4176900A (en) * | 1977-12-23 | 1979-12-04 | Everett/Charles, Inc. | Low insertion force connector |
US4423376A (en) * | 1981-03-20 | 1983-12-27 | International Business Machines Corporation | Contact probe assembly having rotatable contacting probe elements |
US4554506A (en) * | 1981-06-30 | 1985-11-19 | International Business Machines Corporation | Modular test probe |
JPS6071090U (ja) * | 1983-10-24 | 1985-05-20 | 第一電子工業株式会社 | 零挿抜カコネクタ |
JPH0675415B2 (ja) * | 1991-03-15 | 1994-09-21 | 山一電機株式会社 | リードレス形icパッケージ用接続器 |
US5248262A (en) * | 1992-06-19 | 1993-09-28 | International Business Machines Corporation | High density connector |
US5419710A (en) | 1994-06-10 | 1995-05-30 | Pfaff; Wayne K. | Mounting apparatus for ball grid array device |
US6229320B1 (en) * | 1994-11-18 | 2001-05-08 | Fujitsu Limited | IC socket, a test method using the same and an IC socket mounting mechanism |
JP3572795B2 (ja) * | 1996-04-22 | 2004-10-06 | 株式会社エンプラス | Icソケット |
US5865639A (en) * | 1996-06-25 | 1999-02-02 | Texas Instruments Incorporated | Burn-in test socket apparatus |
JP3745060B2 (ja) * | 1996-12-09 | 2006-02-15 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | ソケット |
US6292003B1 (en) * | 1998-07-01 | 2001-09-18 | Xilinx, Inc. | Apparatus and method for testing chip scale package integrated circuits |
JP4041619B2 (ja) * | 1999-05-28 | 2008-01-30 | 東京エレクトロン株式会社 | インターコネクタの製造方法 |
US6265886B1 (en) * | 1999-07-12 | 2001-07-24 | Micron Technology, Inc. | Conductive bump array contactors having an ejector and methods of testing using same |
-
2000
- 2000-10-30 DE DE10053745A patent/DE10053745B4/de not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-10-26 US US09/984,011 patent/US6860740B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19521137A1 (de) * | 1994-06-10 | 1995-12-14 | Pfaff Wayne | Befestigungsvorrichtung für eine Kugelgitteranordnungseinrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20020054483A1 (en) | 2002-05-09 |
US6860740B2 (en) | 2005-03-01 |
DE10053745B4 (de) | 2004-07-15 |
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