本发明涉及一种具有承载装置和接触单元的接触设备，承载装置具有下侧和上侧，承载装置上侧具有相互绝缘的导电轨，接触单元具有至少部分由导电材料组成且相互电绝缘的接触元件，接触元件沿纵轴线由固定区段和连接到固定区段上的接触区段组成，固定区段平放在承载装置上侧上、具有第一接触面且以第一接触面与导电轨力锁合且导电连接，接触区段与上侧具有在零和最大间距之间变化的间距、沿垂直于承载装置上侧延伸的方向弹性地构造且在与上侧间隔的区域中具有与承载装置上侧背离的第二接触面，其中，接触区段的第二接触面和固定区段的第一接触面通过导电材料导电连接来在电子元件的平放在第二接触面上的连接触点和导电轨之间建立电作用连接。
1.具有承载装置(20)和至少一个接触单元(30)的接触设备(10)，其中，
-所述承载装置(20)具有下侧(22)和上侧(24)，
-所述承载装置(20)的所述上侧(24)具有多个相互绝缘的导电轨(26)，
-所述接触单元(30)具有至少部分由能导电的材料(30.1)组成并且分别相互电绝缘的多个接触元件(32,34)，-每个接触元件(32,34)沿着纵轴线由固定区段(32.1,34.1)和连接到所述固定区段(32.1,34.1)上的接触区段(32.2,34.2)组成，-每个固定区段(32.1,34.1)平放在所述承载装置(20)的所述上侧(24)上并且具有第一接触面(36)并且以所述第一接触面(36)与所述导电轨(26)中的一个导电轨力锁合地并且能导电地连接，-每个接触区段(32.2,34.2)相对于所述上侧(24)具有一个在零和最大间距(A)之间变化的间距并且沿垂直于所述承载装置的所述上侧(24)延伸的方向弹性地构造并且在与所述上侧(24)间隔的区域中具有与所述承载装置(20)的所述上侧(24)背离的第二接触面(38)，-其中，所述接触区段(32.2,34.2)的所述第二接触面(38)和所述固定区段(32.1,
34.1)的所述第一接触面(36)能通过能导电的所述材料(30.1)导电地连接，以便在电气或电子元件(50)的平放在所述第二接触面(38)上的连接触点(60)和所述导电轨(26)中的一个导电轨之间建立电的作用连接。
2.根据权利要求1所述的接触设备(10)，其特征在于，每个接触元件(32,34)主要或完全由能导电的所述材料(30.1)组成并且与每个其它接触元件(32,34)间隔地布置。
3.根据权利要求1或2所述的接触设备(10)，其特征在于，每个接触元件(32,34)主要由非磁性的材料组成。
4.根据权利要求1或2所述的接触设备(10)，其特征在于，每个接触元件(32,34)主要由金属或金属连接装置组成并且分别具有在0.02mm至2mm之间的宽度和/或从0.2mm至5cm的长度。
5.根据权利要求1或2所述的接触设备(10)，其特征在于，每个接触元件主要由铜-铍组成。
6.根据权利要求1或2所述的接触设备(10)，其特征在于，所述至少一个接触单元(30)具有平行延伸并且并排布置的多个接触元件(32,34)。
7.根据权利要求1或2所述的接触设备(10)，其特征在于，所述至少一个接触单元(30)具有至少一个由第一接触元件(32)和第二接触元件(34)组成的接触元件对，其中，所述第一接触元件(32)的纵轴线和所述第二接触元件(34)的纵轴线与共同的纵轴线一致，并且所述第一接触元件(32)沿着所述共同的纵轴线相对于所述第二接触元件(34)镜像地布置。
8.根据权利要求7所述的接触设备(10)，其特征在于，所述至少一个接触单元(30)具有平行延伸并且并排地布置的多个接触元件对。
9.根据权利要求1、2、8中任一项所述的接触设备(10)，其特征在于，所述接触设备(10)具有布置在所述承载装置(20)上的多个接触单元(30)，以便能够同时实现多个电气或电子元件(50)的电接触。
10.根据权利要求9所述的接触设备(10)，其特征在于，所述接触单元(30)矩阵形地布置。
11.根据权利要求1、2、8、10中任一项所述的接触设备(10)，其特征在于，每个接触元件(32,34)沿着所述纵轴线具有一个连接到所述接触区段(32.2,34.2)上的、与所述承载装置(20)的所述上侧(24)平行地延伸的第二固定区段(32.3)。
12.根据权利要求11所述的接触设备(10)，其特征在于，所述第二固定区段(32.3)平放在所述承载装置(20)的所述上侧(24)上。
13.根据权利要求11所述的接触设备(10)，其特征在于，所述第二固定区段(32.3)与所述承载装置(20)的所述上侧(24)力锁合地连接。
14.根据权利要求11所述的接触设备(10)，其特征在于，所述第二固定区段(32.3)具有能与第二接触面导电地连接的第三接触面，其中，所述第三接触面与所述导电轨(26)中的一个导电轨力锁合并且能导电地连接。
15.根据权利要求11所述的接触设备(10)，其特征在于，每个接触元件(32,34)在侧视图中呈Ω形地构造。
16.根据权利要求1、2、8、10、12至15中任一项所述的接触设备(10)，其特征在于，每个接触元件(32,34)阶梯形地、相对于所述承载装置(20)的所述上侧(24)具有倾斜或s形延伸的、直至最大间距的间距增加地构造。
17.根据权利要求1、2、8、10、12至15中任一项所述的接触设备(10)，其特征在于，所述接触设备(10)具有带有表面(82)的基底承载装置(80)，该表面具有多个导电轨(84)，其中，多个承载装置以所述下侧(22)布置在所述基底承载装置(80)上并且与所述基底承载装置(80)的所述表面(82)和/或所述基底承载装置(80)的导电轨(84)力锁合地连接，这些承载装置的每个导电轨(26)具有一个从承载装置的所述导电轨(26)向所述承载装置(20)的所述下侧(22)延伸的贯通触点(28)，并且所述贯通触点(28)与所述基底承载装置(80)的导电轨(84)电连接。
18.根据权利要求1、2、8、10、12至15中任一项所述的接触设备(10)，其特征在于，在每个接触元件(32,34)的所述第二接触面(38)上平放有带有壳体的集成电路的连接触点(60)。
19.根据权利要求1、2、8、10、12至15中任一项所述的接触设备(10)，其特征在于，设置有挤压设备，以便将电气或电子元件(50)压到所述接触元件(32,34)的所述第二接触面(38)上。
20.根据权利要求1、2、8、10、12至15中任一项所述的接触设备(10)，其特征在于，所述承载装置(20)的所述导电轨(26)布置在所述承载装置(20)上的多个位置中。
21.根据权利要求1、2、8、10、12至15中任一项所述的接触设备(10)，其特征在于，在每个接触元件(32,34)的所述接触区段(32.2,34.2)和所述承载装置(20)的所述上侧(24)之间布置有弹性材料。
22.根据权利要求1、2、8、10、12至15中任一项所述的接触设备(10)，其特征在于，多个接触单元(30)以联排(90)制造并且布置在所述承载装置(20)上。
23.根据权利要求1、2、8、10、12至15中任一项所述的接触设备(10)，其特征在于，与所述承载装置(20)的所述上侧(24)背离的第二接触面(38)构造在具有相对于所述承载装置(20)的所述上侧(24)的最大间距的区域中。
接触设备
技术领域
[0001] 本发明涉及一种接触设备。
背景技术
[0002] 接触设备由DE 11 2010 004 846 T5、US 5 528 466和JP 2004 085 424 A已知。
[0003] 此外，US 2009/0302876 A1描述了一种用于测试多个电子元件、尤其IC的接触设备，其中，所述接触设备具有布置在承载装置上的多个接触单元用于分别要测试的构件并且具有挤压设备。通过将接触接头、即所谓的引脚放置到接触设备的接触面上实现了电的作用连接。这些元件在此与载体间隔。
[0004] 借助挤压设备将元件分别压抵载体，其中，在元件和接触单元之间的接触区域的位置和尺寸相应于走过的行程来改变。所述接触引脚根据接触引脚的可变形性和由挤压设备所施加的力而定来弯曲。
发明内容
[0005] 在该背景下，本发明的任务在于，说明一种能扩展现有技术的设备。
[0006] 该任务通过根据本发明的接触设备来解决。
[0007] 根据本发明的主题，提供一种具有承载装置和至少一个接触单元的接触设备，其中，所述承载装置具有下侧和上侧并且所述承载装置的上侧具有多个相互绝缘的导电轨。
[0008] 所述接触单元具有部分由能导电的材料组成的并且分别相互电绝缘的多个接触元件，其中，每个接触元件沿着纵轴线由固定区段和连接到所述固定区段上的接触区段组成。
[0009] 每个固定区段平放在承载装置的上侧上、具有第一接触面并且以所述第一接触面与所述导电轨中的一个导电轨力锁合地并且能导电地连接。
[0010] 每个接触区段相对于所述上侧具有一个在零和最大间距之间变化的间距、沿垂直于所述承载装置的上侧延伸的方向弹性地构造并且在与所述上侧间隔开的区域中具有与承载装置的所述上侧背离的第二接触面。
[0011] 接触区段的所述第二接触面和固定区段的所述第一接触面能通过能导电的材料导电地连接，以便在电气或电子元件的平放在第二接触面上的连接触点和所述导电轨中的一个导电轨之间建立电的作用连接。
[0012] 应注意的是，用纵轴线表示接触元件的延伸方向，其中，不同的区段沿着所述延伸方向彼此相继，并且沿着所述延伸方向进行接触元件相对于承载装置表面的间距变化。
[0013] 应理解的是，所述承载装置优选构造为导体板，其中，借助所述导电轨或导电轨平面执行拆分。应注意的是，优选，接触区域分别借助导电轨区段与分析处理电路连接，也就是说，电的作用连接借助导电轨区段来引起。此外应理解的是，导电轨能够布置在承载装置上的多个位置中。
[0014] 应理解的是，所述元件构造为带有壳体的集成电路，也就是说构造为带有壳体的IC或带有壳体的电气元件，其中，后面同义地使用术语“半导体壳体”。连接触点的至少一部分或所有连接触点构造在壳体的外侧上。
[0015] 优选，在所述壳体的外侧上的触点构造为所谓的“球”或小支腿或触点片(Kontaktfahne)。应注意的是，借助力锁合地平放在接触元件的第二接触面上的连接触点能以电压和/或电流加载所述元件并且尤其能执行所述元件的功能检查。在此，通过挤压力引起接触元件的弹性变形，然而构件的连接触点不会塑性或不可逆地变形。
[0016] 应注意的是，所述接触设备优选构造为测量系统的一部分，其中，所述分析处理电路构造在所述测量系统中。这种测量系统也称为“final tester(最终测试系统)”并且尤其在IC制造中使用在最终测量时。在此，要测量的带有壳体的所述IC或所述元件在最终测量期间以构造在IC壳体或所述元件的外侧上的触点平放在接触区域上，以便构造电触点。为了在接触设备和测量系统之间建立电的作用连接，能在所述承载装置上构造插头或接触条。
[0017] 应理解的是，能导电的所述材料尤其一体式并且优选地包括金属或金属连接装置。优选，能导电的所述材料或整个接触元件至少部分地弹性地构造，以便在接触元件偏转时不会变形或断裂。
[0018] 优选，每个接触元件完全或至少主要由能导电的材料组成，其中，通过接触元件的间隔布置实现了触点元件相对彼此的电绝缘。
[0019] 应注意的是，在平放元件时由于所述元件的重力和所述接触单元的接触元件的弹性已经使所述接触元件向承载装置的上侧方向偏转，使得在接触元件的接触区段和承载装置的上侧之间的间距至少部分地减小。
[0020] 应理解的是，接触元件的弹性模量和几何尺寸，例如每个接触元件的宽度和长度或者接触区段相对于承载装置的表面的形状、长度和高度上升相应于作用到接触元件上的挤压力来选择。
[0021] 为了实现特别可靠的接触，优选的是，以力加载所述元件。特别优选，所述接触设备具有挤压设备，以便将所述元件压到一个或多个第二接触面上。由此，接触元件的接触区段附加地向承载装置上侧方向偏转，并且所述元件优选固定在接触单元的接触元件上。在一个扩展构型中，所述承载装置的材料包括复合材料。
[0022] 本发明设备的优点是，通过接触单元的接触元件的弹性尤其能够在测量技术领域上简单、低成本并且可靠地测量带有壳体的元件、例如IC。在测量后能够将所述元件重新从能导电的区域移除。此外，接触单元的接触元件由于弹簧特性又返回到初始位置中，其中，研究已经表明，本发明设备的使用寿命是高的。
[0023] 进一步的优点是，借助所述挤压设备能够直接将所述元件、尤其所述IC的引脚压到接触元件的接触区段上，也就是说，不出现沿着引脚的杠杆力。换言之，所述引脚不会沿纵向方向非弹性地变形。
[0024] 进一步的优点是，电子元件在与焊接过程不同的接触和测量中或在压入到适配器中时在机械方面仅受一点应力并且不会变形。由此阻止了以机械应力加载所述元件，该应力损害所述元件的功能方式，例如在霍尔效应传感器进行测试和比较时。另一优点是，通过触点元件的弹簧特性能够补偿元件的不同触点之间的大公差。由此能提高元件的电触点与接触单元的区域或接触面接触的可靠性。
[0025] 进一步的优点是，接触单元能够低成本并且简单地作为联排结构制造。此外也能够快速并且简单地通过布置并且例如通过焊接所述结构来进行在承载装置上的布置和接触单元与承载装置表面的连接。
[0026] 研究已经表明，接触元件的具有连接两个平面的斜坡的弯梁状构型特别合适。
[0027] 根据一个扩展构型，每个接触元件至少主要由非磁性的材料组成。
[0028] 在一个优选实施方式中，每个接触元件至少主要由金属或金属连接装置组成，其中，接触元件的宽度在0.02mm至2mm之间和/或接触元件的长度在0.2mm至5cm之间。优点是，在金属的条形或舌形实施情况下，由金属构造各个接触面是多余的。在金属条形或舌形实施情况下，将导电轨区段构造成用于在第一接触面和第二接触面之间建立电的作用连接也是过时的。通过接触元件的台阶形或斜坡形构型来实现弹簧作用。最优选的是，接触单元、尤其接触元件至少主要由铜-铍构造。
[0029] 在一个替代的扩展构型中，所述至少一个接触单元具有平行延伸并且并排布置的多个接触元件，由此，一个元件的在一侧并排放置的多个连接触点能同时分别借助这些接触元件之一来接触。
[0030] 根据另一实施方式，所述至少一个接触单元具有至少一个由第一接触元件和第二接触元件组成的接触元件对，其中，所述第一接触元件的纵轴线和所述第二接触元件的纵轴线与共同的纵轴线一致，并且所述第一接触元件沿着共同的纵轴线相对于所述第二接触元件镜像地布置。
[0031] 优选，所述接触设备具有平行延伸并且并排地布置的多个接触元件对。通过镜像的布置能够实现一个元件的布置在该元件的两个对置侧上的连接触点的同时接触。
[0032] 在一个特别优选的实施方式中，在所述承载装置上布置有多个接触单元，其中，所述接触单元优选矩阵形地布置，以便使多个元件同时与接触区域连接。
[0033] 在一个替代的实施方式中，每个接触元件沿着纵轴线具有一个连接到所述接触区段上的、与承载元件的上侧平行地延伸的第二固定区段。通过所述固定区段提高了接触元件的稳定性。通过使接触元件力锁合地与所述承载元件连接，也能够提高弹簧力。
[0034] 优选，所述第二固定区段平放在承载装置的上侧上和/或与承载装置的上侧力锁合地连接，其中，所述第二固定区段特别优选地具有能与第二接触面导电地连接的第三接触面，其中，所述第三接触面与所述导电轨中的一个导电轨力锁合并且能导电地连接。一个优选实施方式是在侧视图中呈Ω形地构造的接触元件。
[0035] 接触元件的替代实施方式是一种阶梯形构型，该构型具有相对于承载装置的上侧倾斜或s形延伸的、直至最大间距的间距增加。
[0036] 在另一扩展构型中，所述接触设备具有带有表面的基底承载装置，该表面具有多个导电轨，其中，多个承载装置以下侧布置在所述基底承载装置上并且与所述基底承载装置的表面和/或所述基底承载装置的导电轨力锁合地连接，这些承载装置对于每个导电轨具有一个从导电轨向所述承载装置的下侧延伸的贯通触点，并且所述贯通触点与基底承载装置的导电轨电连接。由此能够实现具有不同和/或同类的接触单元或子单元的接触设备的积木式构型，其中，通过所述基底承载装置的导电轨执行进一步的拆分。
[0037] 优选，在测试进行期间，在每个接触元件的第二接触面上平放有带有壳体的集成电路的一个连接触点。
[0038] 在一个扩展构型中，在每个接触元件的接触区段和承载装置的上侧之间布置有弹性材料。优选的是，所述弹性材料的硬度明显比接触单元的接触元件的硬度构造的更小，尤其，所述弹性材料包括弹性体和/或分裂体。研究已经表明，尤其泡沫材料良好地适合用于至少部分地填充接触元件的固定区段和承载装置上侧之间的空间。由此产生复位力，并且使接触区域复位回到初始位置中，如果所述元件不再平放或没有挤压力压到所述元件上。
[0039] 在另一替代实施中，所述第二接触面构造在具有相对于承载装置上侧的最大间距的区域中。
附图说明
[0040] 下面参照附图详细阐述本发明。在此，相同的部件用相同的附图标记来标明。所示出的实施方式是非常示意性的，也就是说，间距、纵向长度和垂直长度不是比例正确的并且也不具有相对彼此能推到出的几何关系，如果未另外说明。在此示出：
[0041] 图1本发明接触设备的第一实施方式的横截面视图，
[0042] 图2图1的实施方式的简化图的立体俯视图，
[0043] 图3具有接触元件的结构的俯视图，
[0044] 图4接触设备的第二实施方式的俯视图，
[0045] 图5接触设备的第三实施方式的横截面视图，
[0046] 图6接触设备的接触元件的替代实施方式的横截面视图。
具体实施方式
[0047] 图1的图绘示出第一实施方式的示意性视图，该实施方式具有带有承载装置20和接触单元30的接触设备10，其中，承载装置20具有下侧22、上侧24和构造在上侧24上的多个导电轨26，并且接触单元30布置在承载装置20的上侧24上。
[0048] 在示出的实施方式中，接触单元10由至少一个第一接触元件32和第二接触元件34组成。接触元件32，34相互间隔地并且电绝缘地布置在承载装置20的上侧24上。每个接触元件32，34由一个能导电的材料30.1和一个覆层40组成，其中，所述覆层40分别覆盖对应接触元件32，34的背离承载装置20的上侧24的一侧的一部分。每个接触元件32，34包括一个平放在承载装置的上侧24上的固定区段32.2，34.2和一个连接到固定区段32.1、34.1上的接触区段32.2、34.2。
[0049] 每个固定区段32.1、34.1例如借助焊接连接力锁合并且能导电地与承载装置20的上侧24的导电轨26中一个连接。在示出的实施方式中，至少面向承载装置20的表面的与导电轨26连接的部分构成第一接触面36。
[0050] 每个接触区段32.2，34.2从对应的固定区段32.1，34.1出发在第一部分区域中相对于承载装置的上侧24倾斜或斜坡形地上升并且从到达最大间距A起在第二部分区域中平行于承载装置22的上侧24延伸。由此，每个接触元件32，34获得一个台阶形构型，其中，固定区段32.1，34.1分别构成一个下台阶，并且接触区段32.2，34.2的第二部分区域分别构成一个上台阶。在第二部分区域的在背离承载装置20的上侧24的一侧上，每个接触元件32，34具有一个第二接触面38。在示出的实施方式中，第二接触面38由对应的接触元件32，34的表面的未由覆层40覆盖的部分构成。通过使用能导电的材料30.1，在每个接触元件32，34的第一接触面36和第二接触面38之间存在电的作用连接。
[0051] 接触元件32，34相互镜像地布置在承载装置上，使得接触区域32.1，32.4相互面对，并且第二接触面38间隔地布置。
[0052] 在承载装置20上方布置有电气或电子元件50，优选带有壳体的IC。元件50(下面也称为IC壳体50)在下侧上具有至少两个连接触点60。元件50的各一个连接触点60平放在两个接触元件32,34中的一个接触元件的第二接触面38上。为了更好地使元件50的连接触点60与接触元件32,34的第二接触面38接触，作为矢量符号示出的力70、例如挤压设备(未示出)压到IC壳体50上。
[0053] 两个接触元件32和34的接触区段32.2和34.2分别向承载装置20的上侧24的方向偏转，并且接触元件32和34相应地变形。应注意的是，根据两个接触元件32,34的弹性而定地通过IC壳体50的重力已经能实现接触元件32和34的接触区段32.2和34.2的偏转。
[0054] 在一个未示出的实施方式中，IC壳体50具有在侧面上布置在壳体上的、称作并且实施为连接触点片或小支腿的引脚。为了不使这些引脚沿着其对应的纵向长度非弹性地变形，优选的是，挤压力至少部分地或优选全部施加到小支腿上。最优选地，挤压力部分地或仅仅地作用到引脚的平放到接触元件的区域上。
[0055] 在图2的图绘中绘出根据图1的实施方式的立体视图。在下面仅阐述与图1的图绘的不同之处。各三对镜像对置的接触元件32,34和132,134和232,234平行延伸地、并排并且相互间隔地布置。所有接触元件32,34,132,134,232和234一起构成接触单元30。接触元件32,34,132,134,232和234中的每个接触元件具有一个第一接触面36和一个第二接触面38(未示出)。通过本实施方式，电气或电子元件50，例如IC，能够借助接触单元30与高达六个连接触点简单并且可靠地接触。
[0056] 图3的图绘示出具有各六个接触元件32,34,132,134,232和234的总共12个接触单元30的、联排制造的结构90。接触单元30不是分开的并且具有矩阵型布置。接触单元在此以阴模示出。
[0057] 图4的图绘呈现出纵列形地布置在承载装置20上的总共十个接触单元30的布置。在此，接触单元30的触点元件32,34,132,134,232和234在左纵列中被切开而在右纵列中未被完全切开。
[0058] 优点是，通过纵列形或矩阵状布置能够使多个元件接触并且或者并联地或者串联地测量元件的电参数。
[0059] 在图5的图绘中示出接触设备10的另一实施方式。在基底承载装置80的表面82并排布置有各具有至少一个接触单元30的多个承载装置20.1和20.2和20.3。承载装置20.1和20.2和20.3对于每个导电轨26分别具有一个从导电轨26延伸到承载装置的下侧22的贯通触点28。基板的表面82同样具有多个导电轨84，其中，承载装置20.1和20.2和20.3的每个贯通触点28为了进一步拆分而与导电轨84导电地连接。承载装置20.1和20.2和20.3的下侧22至少局部力锁合地与基底承载装置80的表面82和/或与基底承载装置80的导电轨84中的至少一个连接。
[0060] 在图6的图绘中示出接触元件32的另一实施方式。接触元件32呈Ω形地构造有两个将接触区段32.2框入的固定区段32.1和32.3。优点是，Ω形的接触元件由于两个相互间隔的固定区段32.1和32.3而具有较大的复位力。
