DE2364786C2 - Elektromechanische Tastsonde mit parallelen Kontaktnadeln - Google Patents
Elektromechanische Tastsonde mit parallelen KontaktnadelnInfo
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- DE2364786C2 DE2364786C2 DE2364786A DE2364786A DE2364786C2 DE 2364786 C2 DE2364786 C2 DE 2364786C2 DE 2364786 A DE2364786 A DE 2364786A DE 2364786 A DE2364786 A DE 2364786A DE 2364786 C2 DE2364786 C2 DE 2364786C2
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Description
Diese Erfindung bezieht sich auf eine elektromechanische Tastsonde mit mehreren parallelen voneinander
isolierten und mit Anschlußleitungen verbundenen Kontaktnadeln als Teil einer Prüfeinrichtung für
elektronische miniaturisierte Bauelemente, insbesondere Chips, deren auf einer Fläche angeordneten
empfindlichen Anschlußwarzen Kontaktstücke für die an diese relativ andrückbaren Kontaktnadeln bilden zur
Herstellung von lösbaren Druckkontaktverbindungen.
ω Derartige Tastsonden sind ein wesentlicher Bestandteil
von Prüf- oder Testeinrichtungen, welche dazu dienen, die Qualität von Halbleiterchips zu ermitteln,
bevor sie auf einem Keramikplättchen, dem sogenannten Substrat befestigt werden und so einen elektrischen
Baustein oder Modul bilden. Diese Chips, welche eine sehr große Anzahl von in Miniaturtechnik hergestellten
integrierten Bauelementen z. B. Transistoren, Dioden und/oder Widerstände, sowie komplette Schaltungsan-
Ordnungen enthalten und die aus kleinen Halbleiterplättchen bestehen, die beispielsweise eine Fläche von
5x5 mm aufweisen, jedoch auch größer oder kleiner
sein können, sind an ihrer Unterseite mit einer Anzahl Anschlußwarzen versehen, welche n.it den im Chip
enthaltenen Schaltkreisen verbunden sind. Je nachdem, welche Funktionen diese im Chip enthaltenen Schaltkreise
erfüllen sollen, ist auf der Unterseite der Chips eine größere Anzahl von Anschlußwarzen vorgesehen,
beispielsweise 10 bis 50 Stück. Da die Unterseite der Chips eine relativ kleine Fläche ist und eine große
Anzahl von Anschlußwarzen vorhanden ist, ergibt sich somit eine große Packungsdichte für die Chipanschlüsse.
Diese Chips werden auf Keramikplättchen aufgesetzt, die mit Leiterbahnen versehen sind und durch ein
Lotschmelzveriahren werden die Anschlußwarzen der
Chips mit den Leiterbahnen der Trägerplättchen verbunden.
In dem diesen Verbindungsprozeß vorausgehenden Test- oder Prüfgängen wird ermittelt, jiwieweit diese
Chips innerhalb der geforderten Spezifikationen liegen, und ob sie den gestellten Anforderungen entsprechen.
Dazu werden auf die Anschlußwarzen der Chips, welche in einem solchen Prüfgang somit als Kontaktstücke
dienen, die Spitzen von Kontaktnadeln aufgesetzt, die ein Bestandteil einer Tastsonde sind, zwecks Herstellung
von lösbaren Druckkontaktverbindungen. Die Herstellung der Kontaktverbindungen kann dadurch
erfolgen, daß entweder die Kontaktnadeln der Tastsonde auf die Anschlußwarzen aufgedrückt werden, oder
daß das Chip an die Tastsonde herangeführt wird, oder daß sich sowohl das Chip als auch die Tastsonde
aufeinander zu bewegen.
Da, wie bereits ausgeführt wurde, die Chips relativ klein sind und ihre Anschlußwarzen und auch das
Halbleiterplättchen mechanisch sehr empfindlich sind, dürfen diese Teile nur mit einer bestimmten Druckkraft
beansprucht werden, deren maximale Werte nicht überschritten werden dürfen, um eine Beschädigung
oder eine Zerstörung der Anschlußwarzen oder des Chips zu vermeiden und um Ausschluß zu verringern.
In einer bekannten Tastsonde, die nebeneinander mehrere in paralleler Richtung angeordnete Kontaktnadeln
enthält, ist die Durchbiegung der Kontaktnadeln nach dem Aufsetzen der Kontaktnadeln auf die als
Kontaktstücke dienenden Anschlußwarzen des Chips direkt proportional der auf jede Kontaktnadel einwirkenden
Druckkraft, d.h., mit steigender Druckkraft biegt sich jedü dieser Kontaktnadeln in einer seitlichen
Richtung immer stärker aus.
Da die Anschlußwarzen nicht alle genau gleich hoch sind, und in einem gewissen Bereich in ihrer Höhe
streuen, und außerdem die vorderen Enden der Kontaktnadeln nicht immer an der Spitze der
Anschlußwarzen aufliegen, ergeben sich verschiedene Druckkräfte und unterschiedlich seitliche Ausbiegungen
der Kontaktnadeln. Um zu vermeiden, daß sich die Kontaktnadeln durch die Einwirkung der unterschiedlich
starken Druckkräfte und der mehr oder weniger starken Ausbiegungen gegenseitig berühren können,
wobei die Ausbiegungen in beliebiger willkürlicher Richtung erfolgen, ist es erforderlich, daß die Kontaktnadeln
zueinander einen relativ großen Abstand aufweisen müssen. Dadurch wird bei den bekannten
Tastsonden die Anordnungsdichte der Kontaktnadeln wesentlich heruntergesetzt.
Um einen zuverlässigen Kontakt zwischen den Kontaktnadeln der bekannten Tastsonde und den
Anschlußwarzen auf einem Haibleiterchip sicherzustellen,
ist zur Herstellung der gewünschten Druckkontaktverbindung eine relativ große Druckkraft anzulegen, da
die Anschlußwarzen wie bereits gesagt wurde, unterschiedlich hoch sein können. Das führte manchmal dazu,
daß auf die höchsten Anschlußwarzen eine größere Kontaktdruckkraft einwirkte, als die maximal zulässige
Druckkraft, für die die Anschlußwarzen, oder das Halbleiterchip konstruiert wurden, so daß entweder die
Anschlußwarze und/oder das Chip beschädigt wurden. Bei einer Prüfung von Halbleiterchips mit dieser
bekannten Tastsonde bestand die Gefahr, daß ein Halbleiterchip durch die nicht befriedigende Konstruktion
der Tastsonde beschädigt und somit zu Ausschuß wurde, wenn die Höhe der Anschlußwarzen nicht
innerhalb eines relativ engen Bereiches lag.
Es wurde bereits eine Tastsonde vorgeschlagen, bei der die Kontaktnadeln nicht senkrecht auf die als
Kontaktstücke dienenden Anschlußwarzen aufgesetzt werden, sondern in einem spitzen Winkel unter der
Einwirkung einer die konstante Druckkraft erzeugenden Blattfeder, wobei eine relativ gleichmäßige
Kontaktdruckkraft an Mlen Kontaktstellen erhalten
wird, weil die unterschiedlichen Höhen der Anschlußwarzen hierbei keinen Einfluß ausüben. Diese vorgeschlagene
Tastsonde hat ebenfalls eine niedrige Anordnungsdichte von Kontaktnadeln, weil sich diese
ebenfalls in verschiedenen Richtungen durchbiegen, außerdem wird die Anordnungsdichte durch den
schrägen Neigungswinkel und die die Druckkräfte erzeugenden Blattfedern eingeschränkt.
Eine andere Kontakttastsonde wurde durch das US-PS 35 37 000 bekannt, bei der die parallelen
Kontaktnadeln um einen kleinen Winkel seitlich auslenkbar sind. Die zum Gehäuse gerichteten Enden
der Kontaktnadeln sind jeweils in einem kalottenförmigen allseitig schwenkbaren Kopf befestigt, welcher
unter der Einwirkung einer Druckfeder an das Gegenlager im Gehäuse gedrückt wird. Bei dieser
Tastsonde wird auch bei ungleicher Höhe der Anschlußwarzen an jeder Kontaktstelle ein weitgehend
gleicher Kontaktdruck erzeugt und es findet dabei nur eine geringe Ausbiegung der Kontaktnadeln statt.
Durch das Vorhandensein der kalottenförmigen schwenkbaren Köpfe, ist jedoch bei dieser bekannten
Tastsonde die Anordnungsdichte der Kontaktnadeln zu klein, so daß sie nicht zur Prüfung von mikrominiaturisierten
Halbleiterchips geeignet ist. Diese schwenkbaren Köpfe können nicht so weit verkleinert werden, daß
die Tastsonde die erforderliche Anordnungsdichte für die Kontaktnadeln aufweist.
Bei den bekannten Tastsonden zur Prüfung von in Miniaturtechnik ausgeführten Halbleiterchips, welche
mit Kontaktnadeln versehen sind, die sich bei der Einwirkung einer Druckkraft mehr oder weniger stark
seitlich in einer beliebigen Richtung ausbiegen, wodurch wiederum die Anordnungsdichte der Kontaktnadeln
eingeschränkt wird, und bei denen auch unzulässige schädliche Druckkräfte auf die insbesonders hohen
Anschlußwarzen einwirken können, besteht außerdem noch ein Nachteil darin, daß mittels dieser Tastsonden
ein Halbleiterchip im Prüfgang für gut befunden wird, daß aber dieses Chip im Betrieb anscheinend fehlerhaft
funktioniert. Diese Diskrepanz besteht darin, daß bei fci.iem Halbleiterchip, welches eine Anschlußwarze
aufweist, oder auch mehrere, deren Höhe kleiner ist als in der Spezifikation angegeben ist, durch die in
Längsrichtung sich ausdehnbare Kontaktnadeln (wobei
sich deren seitliche Ausbiegung verringert) auch bei der niedrigen Anschlußwarze noch eine gute Kontaktverbindung
hergestellt wird. Diese unzureichende Höhe der Anschlußwarze wird erst festgestellt, wenn das
Halbleiterchip auf einem Trägerplättchen, dem söge- >
nannten Substrat befestigt ist, weil dann diese niedrige Anschlußwarze keinen Verbindungskontakt zur zugeordneten
Leiterbahn auf dem Trägerplättchen hat. Der Leitungszug von der Anschlußstelle des Trägerplättchens
zu den Schaltkreisen im Halbleiterchip weist ι ο dadurch eine Unterbrechung auf.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Kontakt-Tastsonde zu schaffen,
die so gestaltet ist, daß ihre Kontaktnadeln eine große Anordnungsdichte aufweisen, daß bei ihrer Verwen- r>
dung gewährleistet wird, daß die zulässige vorbestimmte Kontaktdruckkraft nicht überschritten wird, daß eine
Beschädigung der Anschlußwarzen und/oder des empfindlichen Halbleiterchips dadurch vermieden wird.
Außerdem soll mittels dieser neuen Tastsonde feststellbar sein, ob der Prüfling Anschlußwarzen enthält,
welche in ihrer Höhe unterhalb der zulässigen Toleranzgrenze liegen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem Gehäuse eine obere Ausrichteplatte und 2=>
darunter in einem Abstand, der kürzer ist als die Länge der elastisch biegbaren Kontaktnadeln eine untere
Ausrichteplatte in einer fixierten Lage zueinander befestigt sind, daß beide Ausrichteplatten mit Bohrungen
versehen sind, die deckungsgleich mit dem )o Rastermuster der auf der Bauelementoberfläche angeordneten
Anschlußwarzen übereinstimmen, daß die durch die Bohrungen gesteckten Kontaktnadeln in der
oberen Ausrichteplatte befestigt und über Verbindungselemente mit Anschlußleitungen verbunden sind, daß r>
die Kontaktdrähte der Kontaktnadeln in den Bohrungen der unteren Ausrichteplatte gleitbar sind und aus
dieser in einer vorbestimmten Länge herausragen, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die wenigstens bei
einer in axialer Richtung wirkenden Betätigungskraft, ■>
<> die größer ist als die zulässige Kontaktdruckkraft die Kontaktnadeln in die gleiche Richtung biegt
Durch die vorliegende Erfindung werden zufriedenstellend die bei den bekannten Tastsonden bestehenden
und vorstehend erwähnten Probleme dadurch gelöst, daß in der verbesserten Tastsonde jede Kontaktnadel
eine im wesentlichen konstante Kraft auf jede Anschlußwarze auf dem zu prüfenden Chip ausübt,
ungeachtet der relativen Höhe der Anschlußwarzen auf diesem Chip, so lange diese Höhen innerhalb eines so
vorbestimmten Bereiches liegen, in dem die Kontaktnadeln die AnschiuBwarzen berühren können. Dies wird
dadurch erreicht, daß jede der Kontaktnadeln eine Länge aufweist, die ein Vielfaches ihres Querschnittes
beträgt, so daß jede Kontaktnadel als Strahl betrachtet werden kann. Jede der Kontaktnadeln ist so konstruiert,
daß sie sich über einen bestimmten Bereich durchbiegt, wenn eine vorgegebene Druckkraft in axialer Richtung
auf sie einwirkt
Bei einer derartigen Anordnung biegt sich jede Kontaktnadel mehr oder weniger weiter durch, in
Abhängigkeit von der Höhe der Anschlußwarzen, wenn die vorgegebene gleiche Druckkraft axial aufgebracht
wird, und das Ende der Kontaktnadel auf der Anschlußwarze aufliegt Bei unterschiedlicher Höhe der
Anschlußwarzen wird also jeweils die gleiche Druckkraft auf jede Kontaktstelle ausgeübt weil jede
Kontaktnadel sich unterschiedlich weit durchbiegen kann, und keine weitere reaktive Kraft auf die
Anschlußwarze einwirkt, so daß alle Anschlußwarzen mit einer im wesentlichen konstanten Kontaktdruckkraft
beansprucht werden, wenn ihre Höhen innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegen.
Dadurch daß sich die Kontaktnadeln alle in einer vorbestimmten Richtung bei einer einwirkenden Druckkraft
mehr oder weniger stark durchbiegen, treten Abweichungen in der Höhe der einzelnen Anschlußwarzen,
die sich auf Änderungen in der Kontaktdruckkraft auswirken könnten, nicht in Erscheinung. Durch die
mehr oder weniger starke seitliche Auslenkung der Kontaktnadeln in einer bestimmten Richtung ergeben
sich an den Kontaktstellen gleiche Kontaktdrücke, die die zulässigen Werte nicht überschreiten, so daß die
Anschlußwarzen bzw. der Prüfling nicht beschädigt werden. Die Tastsonde nach der vorliegenden Erfindung
gestattet somit das Aufbringen einer bestimmten geregelten Kontaktdruckkraft auf jede Anschlußwarze
eines Prüflings.
Eine Kontaktnadel muß sich nicht nur in Abhängigkeit von der Höhe der Anschlußwarze verschieden weit
durchbiegen lassen, so daß sie keine erhöhte Kontaktdruckkraft auf die Anschlußwarze ausübt, sondern es
muß auch die Durchbiegung einer jeden einzelnen Kontaktnadel in eine bestimmte Richtung gelenkt
werden können, d. h. um die Dichte der Kontaktnadeln zu erhöhen, müssen sich alle Kontaktnadeln in einer
vorgegebenen Richtung mehr oder weniger weit durchbiegen. Die neue Tastsonde erfüllt diese Forderung
dadurch zufriedenstellend, daß Einrichtungen zur Steuerung der Durchbiegung jeder Kontaktnadel
vorgesehen sind, so daß sich alle Kontaktnadeln in einer vorgegebenen Richtung durchbiegen, wodurch sie sich
normalerweise gegenseitig nicht berühren können.
Die neue Tastsonde löst das Dichteproblem bezüglich der Anzahl der Kontaktnadeln auf einer bestimmten
Fläche zufriedenstellend, da die Kontaktnadeln im wesentlichen rechtwinklig zur Oberfläche der Anschlußwarzen
bzw. des Chips angeordnet sind. Außer der höheren Dichte der Kontaktnadeln, besteht noch
der Vorzug, daß durch die gelenkte und gesteuerte Durchbiegung der Kontaktnadeln in einer Richtung auf
die einzelnen Kontaktstellen innerhalb eines zulässigen Bereiches jeweils eine gleiche Kontaktdruckkraft
einwirkt unabhängig, ob eine Differenz in der Höhe der Anschlußwarzen besteht Durch die seitliche Ausbiegung
der Kontaktnadeln in Abhängigkeit von der Krafteinwirkung und der Höhe der Anschlußwarzen
wird somit die Einwirkung einer unzulässig großen Kontaktdruckkraft vermieden und eine Beschädigung
der Prüfünge verhindert
Da diese neue Tastsonde nicht wie die bekannten Tastsonden über eine so große Strecke bewegt werden
muß, um sicherzustellen, daß der erforderliche Kontaktdruck mit jeder Anschlußwarze besteht weil eine
zusätzliche Kraft zwischen der Anschlußwarze und der Kontaktnadel nach dem Aufbringen einer vorgegebenen
Kraft fehlt läßt sich das Vorhandensein einer Anschlußwarze und deren ausreichende Höhe an den
betreffenden Kontaktstellen leicht feststellen. Da die relative Bewegung des Prüflings bzw. Chips zur
Tastsonde reduziert ist, wird keine Anschhißwarze berührt, welche die bei der Verbindung des Chips mit
dem Trägerplättchen benötigte Höhe nicht aufweist Wenn ein Chip also fehlerhaft ist weil eine Anschlnßwarze
fehlt oder die Anschhißwarze nicht die erforderliche Höhe hat wird diese Tatsache festgestellt
bevor das Chip mit dem Substrat verbunden wird, wodurch sich die Qualität der Prüfung erhöht und
letztlich auch die Herstellungskosten gesenkt werden.
Nachstehend wird die Erfindung ausführlicher an einer Tastsonde als Ausführungsbeispiel anhand von
Zeichnungen und Diagrammen, Fig. 1 bis 10, erläutert. Von den Figuren stellen dar:
F i g. 1 in einer stark vergrößerten Abbildung eine auseinandergezogene schematische Seiten-Schnittansicht
einer erfindungsgemäßen Kontakt-Tastsonde,
F i g. 2 in einer sehr stark vergrößerten Darstellung eine fragmentarische Schnittansicht die Enden von
mehreren in einer oberen Ausrichteplatte befestigten Kontaktnadeln und deren Verbindung zu Leiterbahnen
in einer Zwischenplatte,
F i g. 3 ebenfalls in sehr starker Vergrößerung eine fragmentarische Seiten-Schnittansicht einer anderen
Befestigungsvorrichtung für das Ende einer Kontaktnadel zur Verhinderung einer axialen Bewegung dieser
Kontaktnadel und zur Herstellung einer Verbindung mit der Leiterbahn in einer Zwischenplatte bei Einwirkung
einer axialen Belastung,
F i g. 4 ebenfalls in starker Vergrößerung eine fragmentarische Seiten-Schnittansicht einer alternativen
Anordnung zur Steuerung der Biegerichtung jeder Kontaktnadel,
F i g. 5 ebenfalls in starker Vergrößerung ein anderes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Biegung der
Kontaktnadein in einer vorbestimmten Richtung,
F i g. 6 ebenfalls in starker Vergrößerung ein weiteres Ausführungsbeispiel durch die Kombination der in
F i g. 4 und 5 gezeigten Einrichtungen zur seitlichen Biegung der Kontaktnadeln in einer Richtung,
F i g. 7 ebenfalls in einer starken Vergrößerung eine fragmentarische Schnittansicht einer Kontaktnadel und
deren Verbindung mit einer Zwischenplatte in einer für Hochfrequenzbetrieb geeigneten Tastsonde,
F i g. 8 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der
Druckkraft und die Durchbiegung einer axial belasteten Kontaktnadel zeigt
F i g. 9 stark vergrößert eine fragmentarische Schnittansicht einer Verbindung zwischen Elementen der
Tastsonde und
Fig. 10 in ebenfalls starker Vergrößerung eine
fragmentarische Seitenansicht einer Einrichtung zum Ausrichten der Elemente in der Tastsonde.
Die in der Fig. 1 dargestellte Kontakt-Tastsonde 10 besteht aus einem Metallgußgehäuse 11, welches am
unteren Ende mit einer unteren Ausrichteplatte 12 versehen ist und die am oberen Ende eine obere
Ausrichteplatte 14 trägt Die beiden Ausrichteplatten 12
und 14 sind durch Faßeinnchtungen am Metallgehäuse
11 befestigt und zueinander ausgerichtet
Die Tastsonde 10 enthält mehrere Kontaktnadeln 15, die aus elektrisch gut leitendem Material bestehen, z. B.
Drähten 16, welche in der oberen Ausrichteplatte 14 gelagert sind und sich von dort nach unten und durch
Bohrungen 17 in der unteren Ausrichteplatte 12 durch das Gehäuse 11 erstrecken. Gemäß den DarsteDungen
in den Fig.4 bis 6 ist jede der Bohrungen 17 in der Ausrichteplatte 12 größer als der Durchmesser des
Leiters 16 von der zugehörigen Kontaktnadel 15, damit der Leiter 16 sich relativ zur unteren Ausrichteplatte 12
verschieben kann, wenn eine axiale Druckkraft auf das Ende des Leiters 16 einwirkt
Die beiden Ausrichteplatten 12 und 14 sind zweckmäßigerweise aus einem elektrischen Isoliermaterial
so geformt, daß kein Kurzschluß zwischen Leitern 16 der Kontaktnadeln 15 in dem Bereich zwischen den
beiden Ausrichteplatten 12, 14, in welchem sich die Drähte ausbiegen, auftreten kann. Jede Kontaktnadel 15
sitzt fest in der oberen Ausrichteplatte 14 in einer öffnung 18. Als Material für die Ausrichteplatte 12 und
14 eignet sich z. B. ein stabiler Kunststoff, z. B. Epoxydharz.
Um einen Kurzschluß zwischen den Leiterdrähten 16 der Kontaktnadeln 15 zu vermeiden, wenn sie sich
ίο während der Durchbiegung zufällig berühren sollten, ist
jede Kontaktnadel 15 mit einem den Leiter 16 umgebenden Isoliermaterial versehen. Nach Darstellung
in F i g. 2 ist am Leiter 16 der Kontaktnadel 15 eine elektrische Isolierhülle 19 angebracht, die jedoch wie
π aus der Darstellung in den Fig.4 bis 6 zu ersehen ist,
nicht bis zur oberen Fläche der unteren Ausrichteplatte 12 reicht.
Die Isolierhülse 19 kann sich durch die öffnung 18 in
der oberen Ausrichteplatte 14 erstrecken, oder sie kann in der Nähe der Unterseite der oberen Ausrichteplatte
14 enden. Wenn die Isolierhülse 19 durch die öffnung in der oberen Ausrichteplatte 14 reicht, muß diese öffnung
einen zur Aufnahme der Isolierhülse 19 ausreichenden Querschnitt haben.
Die Isolierhülse 19 kann auch aus einem Überzug des Drahtes 16 bestehen, der von dem unteren Ende des
Drahtes 16 unmittelbar über der Oberseite der unteren Ausrichteplatte 12 entfernt ist. Die Isolierhülse 19 kann
entweder durch Elektrophorese oder durch einen Niederschlag von Material im Vakuum auf dem Leiter
16 aufgebracht werden. Außerdem kann der Leiter 16 in einer Kontaktnadel 15 z. B. durch Aufdampfung von
Parylen überzogen werden.
Gemäß den Darstellungen in den F i g. 4 bis 6 befindet sich auf dem Endteil des elektrischen Leiters 16 einer
Kontaktnadel 15 an der unteren Ausrichteplatte 12 keine Isolierung 19. Dadurch ist ein guter elektrischer
Kontakt der Leitung 16 einer Kontaktnadel 15 mit der Anschlußwarze als Kontaktstück des nicht dargestellten
Halbleiterchips sichergestellt.
Die Kontaktnadeln 15 sind in der oberen Ausrichteplatte 14 auf bekannter Weise befestigt. Dazu kann
beispielsweise ein Klebstoff verwendet werden, es kann aber auch eine Epoxydharzschicht auf der Oberfläche
der oberen Ausrichteplatte 14 aufgebracht werden, welche nach ihrer Aushärtung die Kontaktnadeln 15
darin hält
Gemäß der Darstellung in F i g. 2 besteht am oberen Ende eines jeden Leiters 16 eine Lötverbindung 21 zu
so der Leiterfläche 22 einer Leiterbahn, die sich in einer
Zwischenplatte 23 erstreckt Diese Lötverbindung 21 liegt in einer Aussparung der oberen Ausrichtepiatte i4
und stellt die Verbindung zu den Anschlußleitungen für das Prüfgerät her.
Jede der Lötverbindungen 21 ist nach Darstellung in Fig.2 mit einer aus Metall bestehenden elektrischen
Leiterbahn 22 verbunden, die in einer mehrschichtigen Zwischenplatte 23, einem Keramiksubstrat eingebettet
ist Die Zwischenplatte 23 liegt auf einem Lagerflansch 24 des Gehäuses 11 auf und ist z. B. durch eine Klebung
auf dem Lagerflansch 24 des Gehäuses 11 befestigt
Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist liegt die Zwischenplatte 23 auf dem Gehäuseflansch 24 auf und
die Leiterflächen 22 an der Unterseite der Zwischenplatte 23 sind über die Lötstellen 21 mit den Enden der
Leiter 16 von den Kontaktnadeln 15 verbunden. Zur Ausrichtung der Zwischenplatte 23 zu den Enden der
Leiter 16 sind Paßstifte 25 vorgesehen, welche in
230 221/135
zugeordnete Bohrungen im Flansch 24 des Gehäuses einsteckbar sind. Dadurch werden das Gehäuse 11 und
die Zwischenplatte 23 zu den Kontaktstellen der Leiterbahnen 29 ausgerichtet die sich auf der Unterseite
einer Schaltungskarte 30 befinden, die über der Zwischenplatte 23 auf dem Lagerflansch 24 des
Gehäuses 11 befestigt wird. Die Paßstifte 25 an der Zwischenplatte 23 greifen zur Ausrichtung in benachbarte
Öffnungen in der Oberfläche des Lagerflansches 24. Die Schaltungskarte 30, welche über der Zwischenplatte
23 liegt wird durch Gewindebolzen 31 und die Muttern 34 auf dem Flansch 24 des Gehäuses 11
befestigt.
Die gedruckte Schaltkarte 30 ist durch Klebung an der Unterseite einer Aluminiumplatte 38 geklebt. Jeder
der Kontaktstreifen 29 auf der Schaltungskarte 30 erstreckt sich in strahlenförmiger Richtung zum
Zentrum der Schaltkarte 30 und er liegt dabei auf einem Kontaktstück 28 auf, das auf der Oberfläche der
Zwischenplatte 23 angeordnet ist und elektrisch mit der unteren Leiterfläche 22 Verbindung hat. Die Kontaktstücke
28 sind zweckmäßig in der Form eines Ringes angeordnet, dem sich strahlenförmig die Leiterstreifen
29 zu den Verbindungsstellen 39 erstrecken. Jeder der
Kontaktstreifen 29 auf der Unterseite der gedruckten Schaltkarte 30 ist an seinem äußeren Ende über eine
Kontaktverbindung 39 mit einem Anschlußleiter 40 der zum nicht dargestellten Prüfgerät führt, verbunden. Auf
der Schaltkarte 30 befinden sich somit so viele Verbindungsstellen 39 und Anschlußleitungen 40, wie
sich Kontaktstreifen 29 auf der gedruckten Schaltkarte
30 befinden und Kontaktnadeln 15 vorhanden sind.
Von einem nicht dargestellten Prüfgerät gelangt eine
Von einem nicht dargestellten Prüfgerät gelangt eine
elektrische Prüfspannung über die Anschlußleitung 40, die Anschlußverbindung 39, den Leiterstreifen 29, die
Kontaktstelle zwischen Leiterstreifen 29 und den Kontaktstücken 28 auf der Oberseite des Zwischenstükkes
23, durch die Leiter in der Zwischenschicht 23 auf die Leiterfläche 22 und durch die Lötverbindung 21 in
den Leiter 16 einer Kontaktnadel 15. Somit kann jede Kontaktnadel 15 wahlweise über eine der vorstehend
erwähnten Leitungsverbindungen mit Strom versorgt werden.
Der Leiter 16 in jeder Kontaktnadel 15 ist aus einem Material hergestellt, welches sich über einen vorgegebenen
Bereich durchbiegen kann, wenn eine vorbestimmte Kraft axial aufgebracht wird. Nach dem Diagramm in
F i g. 8 ist nach Erreichung eines bestimmten Mindestwertes die vorbestimmte Kraft im wesentlichen
dieselbe, ungeachtet der Durchbiegung des Drahtes 16 einer Kontaktnadel 15. Eine nennenswerte Durchbiegung
der Kontaktnadel 15 kann also erfolgen, ohne daß die Druckkraft zunimmt welche die Kontaktnadel 15
auf die Anschlnßwarze des Halbleiterchip drückt Als Material für den Leiter 16 der Kontaktnadel 15 eignen
sich BeNi, BeCu, Wolfram und andere handelsübliche elektrische Kontaktlegierungen.
Bei einem Leiter 16 einer Kontaktnadel 15 besteht für die Biegekraft folgende Beziehung:
p= Qn)2EI r L2
In dieser Formel bedeutet:
P die in axialer Richtung wirkende Druckkraft, welche den Kontaktdruck erzeugt, und die die
Kontaktnadel seitlich durchbiegt,
E ist der Elastizitätsmodul des Materials des Leiters
16 einer Kontaktnadel 15,
/ ist das geringste Trägheitsmoment des Leiters 16, und
/ ist das geringste Trägheitsmoment des Leiters 16, und
L ist die Länge des Leiters 16 in einer Kontaktnadel 15.
Wenn der Leiter 16 einer Kontaktnadel 15 ein Draht mit kreisförmigem Querschnitt ist, gilt für das
|() Trägheitsmoment die Beziehung
64
ι■-> worin Dder Durchmesser des Leiters 16 ist.
Da die Isolierhülse 19 für die Leiter 16 (F i g. 4 ... 6) nur ungefähr 'Awstel so dick ist wie der Durchmesser des
Leiters 16 und der Elastizitätsmodul £des Materials der Isolierhülse 19 im Vergleich zu der Elastizität des
>o Materials des Leiters 16 sehr niedrig ist, kann die
Auswirkung der Isolierhülse 19 bzw. der Einfluß des Isoliermaterials beim Biegen einer Kontaktnadel 15
vernachlässigt werden und ist somit nicht in der Formel zu berücksichtigen.
Wenn von dem Leiter 16 der Kontaktnadel 15 der Elastizitätsmodul Fdes ausgewählten Materials bekannt
sind, und auch dessen Durchmesser, bzw. der Querschnitt des Leiters 16 und außerdem die Druckkraft
bestimmt ist, welche den Kontaktdruck erzeugt und die
jo seitliche Biegung des Leiters verursacht, dann ist in der
vorgenannten Formel nur die Größe L unbekannt. Die erforderliche Länge L des Leiters 16 der Kontaktnadel
15 läßt sich also leicht bestimmen. Durch die Anpassung bzw. Abstimmung der Länge L des Leiters relativ zu
dessen Querschnitt kann man also eine vorbestimmte und ausgewählte Kraft P auf die Anschlußwarze des
Halbleiterchips ausüben, die nicht größer wird, weil sich der Leiter P der Kontaktnadel 15 durch die in axialer
Richtung einwirkende Druckkraft P seitlich ausbiegt.
Wenn der Leiter 16 z. B. aus Paliney besteht und sein Durchmesser 0,1 mm beträgt und die vorbestimmte
Druckkraft etwa 7 g, dann muß die Länge L des Drahtes etwa 15 mm sein.
Für den Leiter 16 der Kontaktnadel 15 wurde vorstehend ein kreisförmiger Querschnitt angenommen,
jedoch kann der Leiter 16 bzw. die Kontaktnadel 15 auch eine andere Querschnittsform aufweisen, beispielsweise
kann der Querschnitt quadratisch bzw. rechteckförmig sein.
so Abweichend von der vorstehend anhand der F i g. 2 beschriebenen Lötverbindung des Leiters 16 mit der
Leiterfläche 22 in der Zwischenschicht 23 durch die Lötstelle 21 bei der das Ende des Leiters 16 gegen axiale
Bewegungen festliegt, sind auch andere Verbindungen möglich. So kann z. B. eine kleine Kugel aus elektrisch
leitendem Epoxydharz den Leiter 16 mit der Leiterfläche 22 an der Zwischenplatte 23 verbinden, um eine
axiale Bewegung des Leiterendes zu verhindern.
Anstelle einer strukturellen Verbindung zwischen einer Leiterfläche 22 an der Zwischenplatte 23 und dem oberen Ende eines Leiters 16 kann die Lotkugel 21 auch dadurch ersetzt werden, daß man das Ende des Leiters
Anstelle einer strukturellen Verbindung zwischen einer Leiterfläche 22 an der Zwischenplatte 23 und dem oberen Ende eines Leiters 16 kann die Lotkugel 21 auch dadurch ersetzt werden, daß man das Ende des Leiters
16 so vergrößert, daß dieses einen kugelförmigen Kopf
41 aufweist und daß die öffnung bzw. die Bohrung 18 in der oberen Ausrichteplatte 14 gemäß der Darstellung in
Fig.3 mit einem etwas größeren Durchmesser ausgeführt ist Bei dieser in Fig.3 dargestellten
Verbindung bzw. Befestigungsart liegt das Ende der
Isolierhülse 19 vor der Unterseite der oberen Ausrichteplatte 14, so daß sich ein elektrischer Kontakt zwischen
dem kugelförmigen Kopf 41 vom Leiter 16 und der Leiterfläche 22 an der Zwischenplatte 23 bildet, wobei
jedoch keine feste bzw. starre Verbindung besteht. Das kugelförmige Ende des Leiters 16 wird also gegen die
Leiterfläche 22 gedrückt und stellt so eine sichere elektrische Verbindung her, wobei die Kontaktnadel 15
sich entsprechend in seitlicher Richtung biegt, wenn eine in axialer Richtung wirkende Druckkraft auf die
Kontaktnadel 15 und die Anschlußwarze des Halbleiterchips einwirkt. Durch diese in der F i g. 3 dargestellte
Verbindungsart läßt sich jede Kontaktnadel 15 im Bedarfsfall leicht ersetzen, weil man nur die Zwischenplatte
23 vom Gehäuse 11 trennen muß.
Wie aus der F i g. 3 zu ersehen ist, ist die öffnung 18 in
der oberen Ausrichteplatte 14 etwas größer als der Durchmesser des blanken Leiters 16, durch diesen
Differenzabstand bzw. durch dieses gewollte Spiel zwischen den beiden Teilen 14,16 ist sichergestellt, daß
das verdickte Ende des Leiters 16 immer die Leiterfläche 22 in der Zwischenschicht 23 berührt, wenn
eine axiale Druckkraft auf das obere Ende des Leiters 16 einwirkt und dessen vorderes Ende auf der Kontaktfläche
der Anschlußwarze eines Halbleiterchips aufliegt. Ohne diese Gleitmöglichkeit des Leiters 16, relativ zur
oberen Ausrichtplatte 14 könnte sich durch Herstellungstoleranzen ein kleiner Abstand zwischen dem
kugeligen Ende des Leiters 16 und der Leiterfläche 22 in der Zwischenplatte 23 ergeben. Da die axiale Druckkraft,
welche auf eine Kontaktnadel 15 einwirkt, relativ sehr klein ist, wird durch das gewoüte Lagerspiel
zwischen dem Leiter 16 und der Bohrung 18 in der oberen Ausrichteplatte 14 die Möglichkeit einer
unsicheren Kontaktgabe zwischen der Leiterfläche 22 und dem oberen Ende des Leiters 16 verhindert,
während die axiale Beweglichkeit des vorderen Endes vom Leiter 16 aufrecht erhalten wird, wenn eine in
axialer Richtung wirkende Druckkraft die Spitze des Leiters 16 auf eine Anschlußwarze des Halbleiterchip
drückt
Damit sich eine hohe Anordnungsdichte der Kontaktnadeln 15 ergibt, muß die Richtung der Durchbiegung
jeder Kontaktnadel 15 so gesteuert werden, daß alle Kontaktnadeln 15 sich in der gleichen Richtung bei
Einwirkung einer Druckkraft biegen. Eine Sieuermöglichkeit für die Richtungslenkung der Kontaktnadeln 15
besteht in der seitlichen Versetzung der öffnung bzw. Bohrung 17 in der unteren Ausrichteplatte 12 relativ zu
den darüber liegenden zugehörigen Bohrungen bzw. öffnungen 18 in der oberen Ausrichteplatte 14, die beide
von einem Leiter 16 einer Kontaktnadel 15 durchdrungen werden. Wie in der Figur dargestellt ist, verursacht
diese relative Versetzung der beiden Ausrichteplatten 12,14 zueinander, daß die Konlaktnadel 15 sich alle in
der gleichen gewünschten Richtung biegen und sich dabei nicht behindern bzw. berühren.
Eine andere Steuermöglichkeit bzw. Einrichtung, die bewirkt, daß sich alle Kontaktnadeln 15 in einer
Richtung biegen, ist in der F i g. 5 skizziert Bei dieser
Einrichtung ist die Mittelachse der Öffnung 18 in der oberen Ausrichteplatte 14 in einem Winkel zur
vertikalen Achse der entsprechenden Bohrung 17 in der
unteren Ausrichteplatte so geneigt, daß die Längsachse der Kontaktnadel 15 schräg zur Achse der Bohrung 18
in der oberen Ausrichteplatte 14 verläuft. Dieser schräge Verlauf des oberen Teiles vom Leiter 16 kommt
somit dadurch zustande, daß die Bohrungen 18 in schräger Richtung in der oberen Ausrichteplatte 14
angeordnet sind und daß die Kontaktnadeln 15, die sowohl die oberen Bohrungen 18 und die unteren
Bohrungen 17 durchdringen, sich in der Neigungsrichtung der oberen Bohrungen 18 biegen.
Eine weitere Einrichtung bzw. Steuermöglichkeit für die Durchbiegung der Kontaktnadeln 15 in einer
Richtung besteht in der gemeinsamen Verwendung der in den F i g. 4 und 5 dargestellten Einrichtungen, welche
ίο vorstehend kurz beschrieben wurden. Eine derartige
kombinierte Einrichtung zur Auslenkung der Kontaktnadeln 15 in einer bestimmten Richtung ist in der F i g. 6
skizziert, bei der die Bohrung 17 in der unteren Ausrichteplatte 12 gegenüber der öffnung 18 in der
oberen Ausrichteplatte 14 nach rechts versetzt ist und die Achse der Öffnung 18 in einem Winkel zur
vertikalen Achse der Bohrung 17 steht. Die seitliche Versetzung der Bohrung 17 kann auch in entgegengesetzter
Richtung erfolgen, wie dies in F i g. 6 gezeigt ist, so daß die Bohrung 17 weiter von der Richtung entfernt
ist, in welcner die schräge öffnung 18 zeigt.
Die seitliche Versetzung der Bohrungen 17 in der unteren Ausrichteplatte 12 gegenüber der öffnung 18 in
der oberen Ausrichteplatte 14 beträgt beispielsweise bei einem Ausführungsbeispiel etwa 0,25 mm, wobei die
Kontaktnadeln einen Durchmesser von 0,1 mm und eine Länge von 15 mm aufwiesen. Der Abstand bzw. das
Spiel zwischen der Bohrung 17 und dem drahtförmigen Leiter 16 liegt bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen
0,008 mm und 0,175 mm. Die Dicke der unteren Ausrichteplatte 12 und der oberen Ausrichteplatte 14
liegt jeweils zwischen 0,5 bis 1 mm.
Unter Hinweis auf die F i g. 4 bis 6 ragen von den Kontaktnadeln 15 die Leiter 16 etwa 0,35 mm aus der
Unterseite der unteren Ausrichteplatte 12 heraus. Die Isolierhülse 19 endet etwa 0,25 mm über der oberen
Fläche der unteren Ausrichteplatte 12.
Die vorstehend beschriebene Kontakt-Tastsonde ist vorzugsweise für solche Prüflinge zweckmäßig, die
einer Gleichstrom- oder Wechselstromprüfung unterzogen werden. Bei Prüfungen im Hochfrequenzbereich,
bei denen keine solch große Anordnungsdichte der Kontaktnadeln 15 bedingt ist, dafür jedoch eine sehr
genau angepaßte Impedanz der Kontaktnadeln 15 erforderlich ist, um keine Stoßstellen zu erhalten, ist eine
an diese Prüfverhältnisse angepaßte Tastsonde zweckmäßig. In der F i g. 7 ist eine entsprechende Modifikation
einer Tastsonde, welche für Hochfrequenzprüfungen geeignet ist, ausschnittsweise dargestellt. Bei dieser
Hochfrequenz-Tastsonde ist die Kontaktnadel 15 ein Koaxialleiter 42.
Bei einer Hochfrequenz-Tastsonde enthält jeder Koaxialleiter 42 als Tastnadel einen Mittelleiter 43, der
wie die F i g. 7 zeigt, von einem dielektrischen Material 44 umgeben ist Eine metallische Abschirmung 45, die
aus einem auf Massepotential liegenden zweiten Leiter besteht, umgibt als Mantel das dielektrische Material 44.
Dieser, das Prüfsignal führende Mittelleiter 43 kann z. B. aus Wolfram bestehen, das dielektrische Material 44
kann Teflon sein, und die metallische Abschirmung 45 kann aus Kupfer bestehen. Da der Mittelleiter 43 einen
Durchmesser von etwa 0,1 mm hat, das dielektrische Material 44 eine Kreisform mit einem Durchmesser von
etwa 1 mm und der Abschirmmantel 45 ein Ring mit einer Dicke von etwa 0,025 mm ist, können das
dielektrische Material 44 und der Abschirmmantel 45 bei der Bestimmung der Länge der Kontaktnadel 15
nicht mehr vernachlässigt werden, wenn der Mittelleiter
43 im Bereich der vorbestimmten Kontaktdruckkraft auf der Anschlußwarze des Prüflings aufliegen solL Bei
der HF-Tastsonde < :aden das Dielektrikum 44 und der
Abschirmmantel 45 vor der Oberseite der aus Isoliermaterial bestehenden unteren Ausrichteplatte 12,
genauso wie die Isolierhülse 19 bei den Kontaktnadeln 15.
Die obere Ausrichteplatte 14 besteht bei einer HF-Tastsonde, welche eine koaxiale Kontaktnadel 42
aufweist, aus elektrisch gut leitendem Material, so daß
mit diesem der Abschirmmantel 45 einer jeden koaxialen Kontaktnadel 42 dort zu verbinden ist.
Dadurch ergibt sich eine gut abgeschirmte Impedanz zwischen den Kontaktnadeln 42, wodurch auch
strengere Anforderungen bezüglich der Leitungsqualität erfüllt werden. In einer koaxialen Kontaktnadel 42
erstreckt sich ein einzelner Leiter von der oberen Ausrichteplatte 14, die Lötverbindung 21, die Leiterfläche
22 durch die Zwischenplatte 23 usw, zum nicht dargestellten Prüfgerät Während vorstehend eine
elektrische Verbindung der Kontaktnadeln 15 mit einem nicht dargestellten Prüfgerät durch eine Zwischenplatte
23 und die gedruckte Schaltkarte 30 beschrieben wurde, können die Verbindungen zu den Kontaktnadeln 15
auch durch andere Anordnungen hergestellt werden. Die gedruckte Schaltkarte 30 kann z. B. durch
Konsolträger ersetzt werden. Anstelle der Zwischenplatte 23 ist auch eine gedruckte Schaltkarte verwendbar.
Zusätzlich zu der obigen Beschreibung kann die erfindungsgemäße Kontakt-Tastsonde auch an den
Anschlußwarzen bzw. Kontaktstücken eines mehrschichtigen
keramischen Substrates verwendet werden. £s ist ein beachtlicher Vorteil der erfindungsgemäßen
Tastsonde, daß sie für eine Kontaktnadel nur einen geringen Platz beansprucht, im Vergleich mit den
bekannten Tastsonden, wodurch sich eine wesentlich
ίο größere Anordnungsdichte der Kontaktnadeln 15 in der
Tastsonde ergibt Ein weiterer Vorzug besteht darin, daß die einzelnen Kontaktstellen am Prüfling mit keiner
höheren, als der zulässigen Kontaktdruckkraft beansprucht werden, da überschüssige Druckkräfte von der
Ausbiegung der Kontaktnadeln aufgefangen und somit von den Kontaktstellen ferngehalten werden. Ein
weiterer Vorzug ist auch darin zu sehen, daß die Leiter der Kontaktnadeln nicht unbedingt gerade sein müssen.
Sehr wesentlich ist auch, daß mit der neuen Tastsonde Anschlußwarzen feststellbar sind, die nicht die erforderliche
Höhe aufweisen, um eine sichere Kontaktverbindung zwischen Halbleiterchip und Trägerplättchen
gewährleisten. Dadurch erhöht sich die Qualität der Prüfung und dar hergestellten Bauteile, was letztlich zu
einer Senkung der Herstellungskosten für die Prüflinge führt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Elektromechanische Tastsonde mit mehreren parallelen, voneinander isolierten und mit Anschlußleitungen
verbundenen Kontaktnadeln als Teil einer Prüfeinrichtung für elektronische miniaturisierte
Bauelemente, insbesondere Chips, deren auf einer Fläche angeordneten empfindlichen Anschlußwarzen
Kontaktstücke für die relativ andrückbaren Kontaktnadeln bilden zur Herstellung von lösbaren
Druckkontaktverbindungen, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Gehäuse (ti) eine obere Ausrichteplatte (14) und darunter in einem Abstand,
der kurzer ist als die Länge der elastisch biegbaren Kontaktnadeln (15, 42) eine untere Ausrichteplatte
(12) in einer Fixierten Lage zueinander befestigt sind, daß beide Ausrichteplatten (12, 14) mit Bohrungen
(17, 18) versehen sind, die deckungsgleich mit dem Rastermuster der auf der Bauelementoberfläche
angeordneten AnschJußwarzen übereinstimmen, daß die durch die Bohrungen (17, 18) gesteckten
Kontaktnadeln (15,42) in der oberen Ausrichteplatte (14) befestigt und über Verbindungselemente (21,22,
23, 28, 29, 39) mit den Anschlußleitungen (40) verbunden sind, daß die Kontaktdrähte (16, 43) der
Kontaktnadeln (15, 42) in den Bohrungen (17) der unteren Ausrichteplatte (12) gleitbar sind und aus
dieser in einer vorbestimmten Länge herausragen und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die bei
einer in axialer Richtung wirkenden Druckkraft die Kontaktnadeln (15,42) in die gleiche Richtung biegt.
2. Tastsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Längsachsen der
Bohrungen (17, 18) in den beiden Ausrichteplatten (12, 14) wenigstens in einer Richtung um einen
bestimmten Betrag relativ zueinander versetzt sind (F ig. 4).
3. Tastsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (17, 18) in den
Ausrichteplatten (12, 14) übereinander liegen, daß die Längsachsen der Bohrungen (18) in der oberen
Ausrichteplatte (14) einen die Ausbiegerichtung der Kontaktnadeln (15, 42) bestimmenden Winkel zu
den vertikalen Längsachsen der Bohrungen (17) in der unteren Ausrichteplatte (12) aufweisen (F i g. 5).
4. Tastsonde nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (17, 18) in der
unteren und oberen Ausrichteplatte (12, 14) wenigstens in einer Richtung gegeneinander versetzt
sind, daß die Längsachsen der Bohrungen (18) in der oberen Ausrichteplatte (14) einen bestimmten
Winkel zu den vertikalen Längsachsen der Bohrungen (17) in der unteren Ausrichteplatte (12)
aufweisen, und daß die Neigung der oberen Bohrungen (18) und der Versatz der Bohrungen (17,
18) in den beiden Ausrichteplatten (12, 14) die gleiche Richtung aufweisen.
5. Tastsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktnadeln (15)
aus einem Leiter (16) bestehen, der wenigstens in dem Bereich zwischen der unteren und der oberen
Auslenkplatte (12,14) mit einem Isolierüberzug (19) versehen ist.
6. Tastsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Flansch (24)
des Gehäuses (11) und der Oberseite der oberen Ausrichteplatte (14) eine Zwischenplatte (23) liegt,
die auf ihrer Unterseite ein Rastermuster von Kontaktflächen (22) aufweist, das deckungsgleich ist
mit dem der Kontaktnadeln (15, 42), daß diese Kontaktflächen (22) zu den oberer. Enden der
Kontaktnadeln (15, 42) ausgerichtet und mit diesen verbunden sind, daß die Zwischenplatte (23) auf ihrer
Oberseite einen Kranz von Kontaktstücken (28) aufweist, die mit den unteren Kontaktflächen (22)
durch Leiterbahnen verounden sind und daß auf der
ίο Zwischenplatte (23) und dem Flansch (24) des
Gehäuses (11) eine Schaltkarte (30) liegt, deren untere Leiterstreifen (29) einen Druckkontakt mit
den Kontaktstücken (28) bilden und daß von der Schaltkarte (30) die Anschlußleitungen (40) zum
Prüfgerät ausgehen.
7. Tastsonde nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktnadel (15) an ihrem
oberen Ende einen Kopf (41) aufweist, der an der Kontaktfläch2 (22) der Zwischenplatte (23) anliegt,
daß dieser Kopf (41) dicker ist als die Bohrung (18) in der oberen Ausrichteplatte (14) und daß die
Kontaktnadel (15) in der Bohrung (18) der oberen Ausrichteplatte (14) in Längsrichtung verschiebbar
ist.
8. Tastsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktnadel
(42) ein Koaxialleiter ist, dessen Mittelleiter (43) am oberen Ende mit der Kontaktfläche (22) der
Zwischenplatte (33) verbunden ist, daß dessen unteres Ende sich gleitbar durch die Bohrung (17) in
der unteren Ausrichteplatte (14) erstreckt, daß dessen Abschirmmantel (45) mit der elektrisch
leitenden oberen Ausrichteplatte (14) verbunden ist und daß der Abschirmmantel (45) und das Dielektrikum
(44) an der Oberseite der unteren Auslenkplatte (12) enden.
9. Tastsonde nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
elastischen Kontaktnadeln (15, 43) in Abhängigkeit von der Länge und dem Querschnitt des Leiters (16)
sowie dem Elastizitätsmodul des Leitermaterials so ausgelegt sind, daß bei Einwirkung einer axialen
Druckkraft auf die Kontaktnadel, die den zulässigen Wert der Kontaktdruckkraft überschreitet, diese
Überschußkraft von der Ausbiegung der Kontaktnadel aufgenommen wird (Fig. 8).
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