[發明專利]用于接觸電氣試樣的電氣接觸元件和接觸裝置

有效

• 申請號: 200910138234.1
• 申請日: 2009-05-07
• 公開（公告）號: CN101577378A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 阿希姆·韋蘭德;鞏特爾·伯姆
• 申請（專利權）人: 精煉金屬股份有限公司
• 主分類號: H01R11/18
• 分類號: H01R11/18;G01R1/067
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王 潔

發明領域

本發明涉及用于物理接觸電氣試樣的細長電氣接觸元件，包括用于電氣接觸的兩末端區域和位于末端區域之間的細長中間區域。

背景技術

這種類型的接觸元件已知是以彈簧觸針(Federkontaktstifien)或屈曲梁(Knicknadelnbekannt)的形式。它們由接觸元件夾持件夾持并用于用一末端去接觸電氣試樣，用另一末端去接觸電氣測試裝置，以便創建至電氣試樣的測試電流路徑，電氣測試裝置可以測試試驗樣品的無故障電氣功能。已知的設置成彈簧觸針或屈曲梁的接觸元件具有圓形橫截面，當放置在試樣的接觸表面上時產生接觸力。在彈簧觸針的情況下，其接觸力是由被螺旋彈簧作用的活塞確定的。在屈曲梁的情況下，接觸力來自探針材料的內在彈力。屈曲梁被接觸過程橫向偏移成弧形形狀，在接觸過程后返回至起始位置。由于試樣變得更加緊湊和相關的減小的電氣接觸面距，前述提及的已知的接觸元件產生越來越多的問題。這意味著用傳統技術無法實現小接觸平均面距，或者它們導致接觸元件無意接觸和產生短路。此外，因空間原因必須減小的彈簧觸針或屈曲梁的橫截面導致減小的載流能力和減小的接觸力。如果測試電流要求在某個特定水平，更小的橫截面可導致燒穿。該燒穿主要發生在離例如引導屈曲梁的導孔一段距離處，因為屈曲梁與導孔壁的機械接觸導致其直接接近從而傳導掉熱，這不會發生在更遠離引導區域處。

發明內容

因此，本發明的目的是提供前述類型的電氣接觸元件，如果給定更小但足夠的接觸力，其提供大橫截面，即，大載流能力，尤其可用于很小的接觸距離。

根據本發明，這一目標得以實現是因為中間區域具有基本矩形的橫截面并沿其縱向范圍設置成薄層狀。此形狀提供了由多層薄層確定的大橫截面，以便即使大測試電流也能被傳輸而不過熱。薄層狀結構也確保了足夠小但足夠用于良好接觸的接觸力，因為，由于薄層，用使用的導電材料實現了良好的彈性。采用根據本發明的細長接觸元件，實現了“垂直接觸”，其意味著提供了大約垂直導向接觸平面的接觸元件，其接觸時能夠橫向彎曲。矩形橫截面允許用于接觸元件設置的非常緊湊形式和高載流能力，同時薄層狀中間區域使得容易彎曲，盡管如此仍提供充分的接觸力。根據本發明的接觸元件的形狀使得試樣，具體地晶圓以40微米及更小的接觸平均面距接觸。中間區域的矩形橫截面指的是外部橫截面輪廓具有這種形狀，這意味著不考慮內部放置的薄層的結構。在本申請中提到的矩形橫截面，不管該橫截面屬于接觸元件的哪個部分，始終包括正方形橫截面。

在本發明的一具體實施例中，提供了薄層狀中間區域，其包括朝向中間區域的縱向方向的至少兩薄層。較佳地，提供了兩層以上薄層，其沿細長接觸元件的縱向方向延伸。具體地，薄層基本相互平行延伸，不論它們是直線或曲線。

較佳地，相鄰薄層之間具有至少一縱向狹槽，這意味著它們被所述至少一縱向狹槽相互分離或間隔開。如果，在接觸試樣期間，發生接觸元件的彎曲，即屈曲，可以想象，由于由縱向狹槽形成的距離的減小，相鄰薄層能夠至少部分相互碰觸，以便在它們之間不再有任何距離，但仍有面距。

本發明的另一具體實施例提供了接觸元件具有一體件接觸體。因此，兩末端區域和包括薄層的中間區域設置成一體件。

可選擇的，也可能接觸元件具有一多部件接觸體，在至少一接觸區的區域中帶有接觸插入物。接觸插入物提供給電氣接觸，可以由例如具有特別良好的導電性能的材料制造，同時使用不同材料用于接觸體區域的剩余部分。

具體地，提供了接觸元件具有長度L，寬度B和厚度D。較佳地設置成接觸元件的長度L大于它的寬度B。較佳地可以提供接觸元件的寬度B大于它的厚度D。較佳地，接觸元件因此基本上構建成片形，特別是為接觸片。

本發明的另一具體實施例提供了薄層每層具有長度l，寬度b和深度t。薄層的長度l較佳地大于它的寬度b。具體地，也可以提供薄層的寬度b大于它的深度t。

上面提到中間區域的橫截面基本上是矩形。具體地，可以提供整個接觸元件具有基本矩形的橫截面，以便兩末端區域也構建成帶有矩形橫截面，盡管對于一末端區域、中間區域和另一末端區域的矩形橫截面沒有必要具有相同尺寸或相同形狀。

特別優選地，提供了至少一薄層的橫截面設置成基本矩形。所有薄層較佳地具有矩形橫截面。

設置可以這樣設計以便接觸元件的厚度D對應至少一薄層的寬度b，較佳地所有薄層的寬度b，以便該薄層或所有薄層的寬度b由接觸元件的厚度D確定。

接觸元件較佳地由彈性材料組成。這使得在接觸期間彎曲(屈曲)能夠實現地特別好。也通常確保接觸結束后接觸元件返回到它原來形狀，即在其無載狀態。