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DE19945176A1 - Arrangement of spring contacts in a predetermined grid - Google Patents

Arrangement of spring contacts in a predetermined grid

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DE19945176A1
DE19945176A1 DE1999145176 DE19945176A DE19945176A1 DE 19945176 A1 DE19945176 A1 DE 19945176A1 DE 1999145176 DE1999145176 DE 1999145176 DE 19945176 A DE19945176 A DE 19945176A DE 19945176 A1 DE19945176 A1 DE 19945176A1
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DE
Germany
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sleeve
contact pin
contact
arrangement according
spring
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DE1999145176
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German (de)
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Michael Wollitzer
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Federkontakten (10), insbesondere Pogo-Kontaktstifte, in einem vorbestimmten Raster zum Herstellen von lösbaren, elektrischen Kontakten mit Kontaktflächen (40), welche in einem den Federkontakten (10) entsprechenden Raster angeordnet sind, wobei jeder Federkontakt (10) einen Kontaktstift (12) aufweist. Hierbei ist wenigstens ein Kontaktstift (12) eines als Signalleiter (18) geschalteten Federkontaktes (10) in seinem Umfang derart ausgebildet, daß sich wenigstens über einen vorbestimmten axialen Bereich des Kontaktstiftes (10) zu wenigstens einem Kontaktstift (12) eines benachbarten, als Masseleiter (20) geschalteten Federkontaktes (10) ein vorbestimmter Wellenwiderstand ergibt.The invention relates to an arrangement of spring contacts (10), in particular pogo contact pins, in a predetermined grid for producing detachable, electrical contacts with contact surfaces (40) which are arranged in a grid corresponding to the spring contacts (10), each spring contact ( 10) has a contact pin (12). At least one contact pin (12) of a spring contact (10) connected as a signal conductor (18) is designed in such a way that at least over a predetermined axial area of the contact pin (10) to at least one contact pin (12) of an adjacent one, as a ground conductor (20) switched spring contact (10) results in a predetermined characteristic impedance.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Federkontakten, insbesondere POGO- Kontaktstifte, in einem vorbestimmten Raster zum Herstellen von lösbaren, elektri­ schen Kontakten mit Kontaktflächen, welche in einem den Federkontakten ent­ sprechenden Raster angeordnet sind, wobei jeder Federkontakt einen Kontaktstift aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an arrangement of spring contacts, in particular POGO- Contact pins, in a predetermined grid for producing detachable, electri contacts with contact surfaces, which ent in one of the spring contacts speaking grid are arranged, each spring contact a contact pin according to the preamble of claim 1.

Zum Testen von beispielsweise auf Wafern hergestellten, elektronischen Schal­ tungen bzgl. Funktionsfähigkeit und elektrischer Eigenschaften werden üblicher­ weise Pogo-Sondenkarten verwendet, welche entsprechende Pogo-Pins bzw. Po­ go-Kontaktstifte in einem vorbestimmten Raster aufweisen, wobei entsprechende, mit der Pogo-Sondenkarte zu kontaktierende Kontaktflecken in einem entspre­ chenden Raster auf dem Wafer bzw. der zu testenden elektronischen Schaltung vorhanden sind, so daß beim mechanischen Aufsetzen der Pogo-Sondenkarte auf den Wafer jeweils ein Pogo-Pin einen jeweiligen Kontaktfleck kontaktiert. Eine derartige Pogo-Sondenkarte ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchs­ muster DE 289 10 205 U1 bekannt.For testing electronic scarves manufactured on wafers, for example Functionality and electrical properties are becoming more common wise pogo probe cards used, which corresponding pogo pins or buttocks have go contact pins in a predetermined grid, corresponding, Contact spots to be contacted with the pogo probe card in one go appropriate grid on the wafer or the electronic circuit to be tested are present, so that when the Pogo probe card is mechanically placed on the wafer a pogo pin contacts a respective contact pad. A such pogo probe card is for example from German use sample DE 289 10 205 U1 known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anordnung der o. g. Art zur Verfügung zu stellen, welche auch für Hochfrequenzanwendungen über ein große Bandbreite geeignet ist.The invention has for its object to provide an improved arrangement of the above. Art to provide, which also for high frequency applications over a wide range is suitable.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung der o. g. Art mit den in Anspruch 1 ge­ kennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.This task is accomplished by an arrangement of the above. Kind with the ge in claim 1 characterized features resolved. Advantageous embodiments of the invention are specified in the respective dependent claims.

Bei einer Anordnung der o. g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß wenig­ stens ein Kontaktstift eines als Signalleiter geschalteten Federkontaktes in seinem Umfang derart ausgebildet ist, daß sich wenigstens über einen vorbestimmten axialen Bereich des Kontaktstiftes zu wenigstens einem Kontaktstift eines be­ nachbarten, als Masseleiter geschalteten Federkontaktes ein vorbestimmter Wel­ lenwiderstand ergibt.With an arrangement of the above. Art is provided according to the invention that little least a contact pin of a spring contact connected as a signal conductor in his Scope is formed such that there is at least a predetermined axial area of the contact pin to at least one contact pin of a be neighboring, connected as a ground conductor spring contact a predetermined wel len resistance results.

Dies hat den Vorteil, daß eine impedanzkontrollierte Kontaktierung zur Verfügung steht, welche eine Übertragung von Hochfrequenz mit geringen Reflexionen er­ laubt und somit ein breites Anwendungsspektrum abdeckt. Die erfindungsgemäße Anordnung ist gleichzeitig voll kompatibel zu herkömmlichen Kontaktierumgebun­ gen mit Pogo-Anordnungen und weist eine überraschend große Bandbreite auf.This has the advantage that an impedance-controlled contact is available stands, which is a transmission of high frequency with low reflections leaves and thus covers a wide range of applications. The invention The arrangement is also fully compatible with conventional contacting environments gen with pogo arrangements and has a surprisingly wide range.

Eine besonders gute Abschirmung der als Signalleiter geschalteten Federkontakte und ein geringes Übersprechen von einem Signalleiter zu einem anderen Signal­ leiter erzielt man dadurch, daß alle in dem Raster zu einem als Signalleiter ge­ schalteten Federkontakt direkt benachbarte Federkontakte als Masseleiter ge­ schaltet sind.A particularly good shielding of the spring contacts connected as signal conductors and low crosstalk from one signal conductor to another signal conductors are achieved in that all in the grid ge as a signal conductor switched spring contacts directly adjacent spring contacts as ground conductors are switched.

Beispielsweise sind die als Masseleiter geschalteten Federkontakte um einen als Signalleiter geschalteten Federkontakt auf einer Linie liegend, an den Ecken eines Dreieckes liegend oder an den Ecken eines Rechteckes liegend angeordnet.For example, the spring contacts connected as a ground conductor are by a Signal conductor switched spring contact lying on a line, at the corners of a Triangle lying or at the corners of a rectangle.

Eine weitere Impedanzkontrolle an den Federkontakten erzielt man dadurch, daß der Federkontakt eine den Kontaktstift teleskopartig aufnehmende Hülse aufweist, wobei ein dem Kontaktstift abgewandtes Ende der Hülse in seinem Umfang derart ausgebildet ist, daß sich wenigstens über einen vorbestimmten Bereich der Hülse zu wenigstens einer benachbarten Hülse eines als Masseleiter geschalteten Fe­ derkontaktes ein vorbestimmter Wellenwiderstand ergibt. Beispielsweise ist hierbei das dem Kontaktstift abgewandte Ende der Hülse in einem Dielektrikum einge­ bettet.Another impedance check on the spring contacts can be achieved in that the spring contact has a sleeve which receives the contact pin telescopically, wherein an end of the sleeve facing away from the contact pin has such a circumference  is formed that at least over a predetermined area of the sleeve to at least one adjacent sleeve of an Fe connected as a ground conductor derkontaktes a predetermined wave resistance. For example, here the end of the sleeve facing away from the contact pin is inserted in a dielectric beds.

Eine von der Einfedertiefe des Kontaktstiftes in die Hülse unabhängige Impedanz erzielt man dadurch, daß eine Führung des Kontaktstiftes in der Hülse derart aus­ gebildet ist, daß in jeder Stellung des Kontaktstiftes innerhalb der Hülse diese den Kontaktstift an deren kontaktstiftseitigen Ende kontaktiert.An impedance independent of the spring depth of the contact pin in the sleeve is achieved by guiding the contact pin in the sleeve in such a way is formed that this in any position of the contact pin within the sleeve Contact pin contacted at their contact pin end.

Einen alternativen Ausgleich des Eintauchens des Kontaktstiftes in die Hülse be­ züglich der Impedanz erzielt man dadurch, daß ein Mittelabschnitt des Kontakt­ stiftes in einem vorbestimmten, in die Hülse eintauchenden Bereich einen kleine­ ren Durchmesser aufweist als die Hülse und in einem weiteren vorbestimmten Be­ reich außerhalb der Hülse einen größeren Durchmesser aufweist als die Hülse, wobei diese jeweiligen Durchmesser derart gewählt sind, daß sich jeweilige Impe­ danzfehlanpassungen in diesen Bereichen gegenseitig kompensieren. Mit zuneh­ mender Eintauchtiefe des Kontaktstiftes in die Hülse verkürzt sich die Länge des Bereiches des Kontaktstiftes mit reduziertem Durchmesser, welcher aus der Hülse heraus ragt, so daß sich eine Impedanzänderung durch des Eintauchen kompen­ siert. Diese Variante hat zusätzlich den Vorteil, daß auch eine Phase unabhängig von der Einfedertiefe des Kontaktstiftes in die Hülse ist, da ein Kontaktbereich zwischen Kontaktstift und Hülse mit zunehmender Eintauchtiefe des Kontaktstiftes in die Hülse ebenfalls in die Hülse eintaucht und somit eine elektrische Länge des Kontaktstiftes konstant bleibt.An alternative compensation of the immersion of the contact pin in the sleeve be Regarding the impedance, one achieves that a central portion of the contact pin a small in a predetermined area immersed in the sleeve ren diameter than the sleeve and in a further predetermined loading has a larger diameter outside the sleeve than the sleeve, these respective diameters are chosen such that the respective impe mismatches in these areas compensate each other. With increasing mender immersion depth of the contact pin in the sleeve shortens the length of the Area of the contact pin with reduced diameter, which from the sleeve protrudes so that an impedance change is compensated for by immersion siert. This variant has the additional advantage that one phase is independent of the spring depth of the contact pin in the sleeve, since there is a contact area between contact pin and sleeve with increasing immersion depth of the contact pin also immersed in the sleeve and thus an electrical length of the Contact pin remains constant.

Eine zusätzliche Impedanzkompensation erzielt man dadurch, daß ein Mittelab­ schnitt der Hülse in seinem Umfang derart ausgebildet ist, daß eine Fehlanpas­ sung der Impedanz im Bereich des kontaktstiftseitigen Endes der Hülse kompen­ siert ist. So weist der Mittelabschnitt beispielsweise einen für den gewünschten Wellenwiderstand zu kleinen Durchmesser derart auf, daß ein zu großer Durch­ messer des kontaktstiftseitigen Endes der Hülse bzgl. einer Fehlanpassungen des Wellenwiderstandes ausgeglichen bzw. kompensiert ist. Additional impedance compensation is achieved by cut the sleeve in its circumference is designed such that a mismatch solution of the impedance in the area of the contact pin end of the sleeve is. For example, the middle section has one for the desired one Wave resistance too small in diameter so that a too large diameter knife of the contact pin end of the sleeve with regard to a mismatch of the Wave resistance is compensated or compensated.  

Alternativ dazu erzielt man eine Impedanzkorrektur im Bereich des kontaktstiftsei­ tigen Endes der für die vorbestimmte Impedanz eigentlich zu dicken Hülse da­ durch, daß ein vorbestimmter Abschnitt der Hülse am kontaktstiftseitigen Ende mit sich in axialer Richtung abwechselnden Erhöhungen und Vertiefungen ausgebildet ist, wobei optional eine Tiefe der Vertiefungen bzw. ein Abstand von einem Boden der Vertiefung bis zu einem höchsten Punkt der Erhöhung im wesentlichen einem Viertel der Wellenlänge von zu übertragender Hochfrequenz entspricht.Alternatively, an impedance correction can be achieved in the area of the contact pin term of the sleeve, which is actually too thick for the predetermined impedance by having a predetermined portion of the sleeve at the contact pin end alternating elevations and depressions formed in the axial direction , optionally a depth of the depressions or a distance from a floor of deepening to a highest point of elevation essentially one Corresponds to a quarter of the wavelength of the radio frequency to be transmitted.

Eine Kompensation von einer zusätzlichen Kapazität zwischen dem Kontaktstift und einer Massefläche, welche auf einer Rückseite einer Platine im Bereich einer kontaktierten Anschlußfläche ausgebildet ist, erzielt man dadurch, daß der Kon­ taktstift an seinem freien Ende kegelförmig ausgebildet ist. Durch die kegelförmige Ausbildung des Kontaktstiftes ergibt sich in diesem Bereich eine zusätzliche In­ duktivität, welche sich insgesamt mit der zuvor erwähnten zusätzlichen Kapazität im Bereich des Anschlußfleckes ausgleicht.Compensation for additional capacitance between the contact pin and a ground plane, which on a back of a circuit board in the area of a Contacted pad is formed, that the con tact pin is conical at its free end. Due to the conical Training of the contact pin results in an additional in this area ductivity, which can be combined with the aforementioned additional capacity compensates in the area of the connection spot.

In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Rasterabstand 2,54 mm (0,1") und der Durchmesser eines jeweiligen Kontaktstiftes 1,7 mm. Zweckmäßigerweise wird als vorbestimmter Wellenwiderstand 50 Ω gewählt, so daß herkömmliche 50 Ω-Koaxialkabel mit der erfindungsgemäßen Anordnung ohne Fehlanpassung des Wellenwiderstandes verbindbar sind.In a preferred embodiment, the grid spacing is 2.54 mm (0.1 ") and the diameter of each contact pin 1.7 mm. Conveniently is chosen as the predetermined characteristic impedance 50 Ω, so that conventional 50 Ω coaxial cable with the arrangement according to the invention without mismatch of the wave resistance are connectable.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:The invention is explained below with reference to the drawing. This shows in:

Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung in schematischer, perspektivischer Ansicht, Fig. 1 shows a first preferred embodiment of an assembly according to the invention in a schematic, perspective view,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Federkontaktes der Anordnung von Fig. 1, Fig. 2 is a sectional view of a spring contact of the assembly of Fig. 1,

Fig. 3 bis Fig. 6 verschiedene Aufteilungen der Federkontakte als Masse- und Sig­ nalleiter in jeweiligen schematischen Querschnitten, Fig. 3 to Fig. 6 different partitions of the spring contacts as mass and Sig nalleiter schematic in respective cross sections,

Fig. 7 eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung in schematischer Schnittansicht, Fig. 7 shows a second preferred embodiment of an assembly according to the invention in a schematic sectional view,

Fig. 8 eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung in schematischer Schnittansicht und Fig. 8 shows a third preferred embodiment of an arrangement according to the invention in a schematic sectional view and

Fig. 9 eine vierte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung in schematischer perspektivischer Ansicht. Fig. 9 shows a fourth preferred embodiment of an arrangement according to the invention in a schematic perspective view.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte, erste bevorzugte Ausführungsform einer erfin­ dungsgemäßen Anordnung 100 von Federkontakten 10 ist in einem Pogo-Raster ausgebildet, wobei jeder Federkontakt 10 einen Kontaktstift 12 aufweist. Der Kontaktstift 12 ist federnd axial beweglich in einer Hülse 14 aufgenommen, wobei ein vom Kontaktstift 12 abgewandtes Ende der Hülse in einem Dielektrikum 16 gelagert ist. Hierbei dient das Dielektrikum 16 als Halterung für alle Federkontakte 10 in dem vorbestimmten Pogo-Raster.The illustrated in Fig. 1 and 2, the first preferred embodiment of an assembly 100 to the invention OF INVENTION of spring contacts 10 formed in a Pogo-grid, each spring contact 10 has a contact pin 12. The contact pin 12 is received in a resiliently axially movable manner in a sleeve 14 , an end of the sleeve facing away from the contact pin 12 being mounted in a dielectric 16 . In this case, the dielectric 16 serves as a holder for all spring contacts 10 in the predetermined pogo grid.

Die Federkontakte 10 sind, wie insbesondere aus den Fig. 3 bis 6 ersichtlich, ent­ weder als Signalleiter 18 oder Masseleiter 20 geschaltet. Hierbei sind beispielhaft die in den Fig. 3 bis 6 dargestellten verschiedenen Konfigurationen möglich: Ein Leiterpaar aus einem Signalleiter 18 und einem Masseleiter 20 (Fig. 3); eine Auf­ teilung in auf einer Linie nebeneinander liegende Masseleiter 20 - Signalleiter 18 - Masseleiter 20 (Fig. 4); eine an den Ecken eines Dreiecks um einen Signalleiter 18 herum angeordnete Masseleiter 20 (Fig. 5); eine Anordnung der Masseleiter 20 an den Ecken eines Vierecks um den Signalleiter 18 herum (Fig. 6). Mit entspre­ chenden Pfeilen sind in den Fig. 3 bis 6 entsprechende Feldlinien eines elektri­ schen Feldes schematisch illustriert.The spring contacts 10 , as can be seen in particular from FIGS. 3 to 6, are connected either as a signal conductor 18 or a ground conductor 20 . The various configurations shown in FIGS. 3 to 6 are possible by way of example: a pair of conductors comprising a signal conductor 18 and a ground conductor 20 ( FIG. 3); on a division into adjacent line conductors 20 - signal conductor 18 - ground conductor 20 ( Fig. 4); a ground conductor 20 arranged at the corners of a triangle around a signal conductor 18 ( FIG. 5); an arrangement of the ground conductors 20 at the corners of a square around the signal conductor 18 ( FIG. 6). Containing appropriate arrows 3 to 6 corresponding to field lines of an electrical field rule are shown in FIGS. Schematically illustrated.

Gemäß der Abstände von einem Signalleiter 18 zu einem Masseleiter 20 in einem Pogo-Raster (2,54 mm bzw. 0,1") ist der Durchmesser eines jeweiligen Kontaktstiftes 12 zu 1,7 mm gewählt, so daß sich ein vorbestimmter Wellenwiderstand über den Signalleiter 18 und den diesen umgebenden Masseleiter 20 von 50 Ω ergibt. Eine jeweilige Hülse 14, welche einen Kontaktstift 12 aufnimmt, ist in einem kontaktstiftseitigen Bereich mit einem größeren Durchmesser als der Kontaktstift 12 selbst ausgebildet, so daß sich in diesem ersten Bereich 22 der Hülse 14 eine gewisse Fehlanpassung ergibt. (vgl. Fig. 1 und 2). Zur Kompensation dieser Im­ pedanzfehlanpassung ist ein Durchmesser der Hülse 14 in einem zweiten, an den ersten Bereich 22 angrenzenden Bereich 24 kleiner ausgebildet, als dies für den gewünschten Wellenwiderstand von 50 Ω erforderlich ist. Dadurch ergibt sich über den gesamten Bereich 22 zusammen mit 24 eine Kompensation der Fehlanpas­ sung. Innerhalb des Dielektrikums 16 weist die Hülse 14 wieder einen Durchmes­ ser derart auf, daß sich bezüglich benachbarten Hülsen 14 im Dielektrikum 16 der gewünschte Wellenwiderstand von beispielsweise 50 Ω einstellt. Im Dielektrikum 16 ist hierbei für einen Wellenwiderstand von 50 Ω ein geringerer Durchmesser für die Hülse 14 zu wählen als in Luft. Beispielhafte Durchmesser für den ersten Be­ reich 22, den zweiten Bereich 24 und den Bereich im Dielektrikum 16 sind 1,9 mm, 1,5 mm und 1,14 mm. Allgemein ist der Durchmesser von Federkontakten 12 ab­ hängig vom Raster zu kontaktierender Kontaktflecken und der Anzahl der Masse­ leiter 20. Ferner treten Reflexionen hauptsächlich am Übergang von Federkon­ taktstiften 12 zu einer Platine auf. Aufgrund des Kontaktes zwischen Kontaktstift und Hülse 14 ist der Innenraum eines jeweiligen Federkontaktstiftes 12 feldfrei. Die Struktur im Inneren des Kontaktstiftes 12 ist somit für die elektrischen Eigen­ schaften von untergeordneter Bedeutung.According to the distances from a signal conductor 18 to a ground conductor 20 in a pogo grid (2.54 mm or 0.1 "), the diameter of a respective contact pin 12 is selected to be 1.7 mm, so that a predetermined characteristic impedance over the The signal conductor 18 and the ground conductor 20 surrounding it result in a value of 50 Ω. A respective sleeve 14 , which receives a contact pin 12 , is formed in a region on the contact pin side with a larger diameter than the contact pin 12 itself, so that the sleeve is located in this first region 22 14 results in a certain mismatch (see FIGS . 1 and 2). To compensate for this imbalance mismatch, a diameter of the sleeve 14 in a second region 24 adjacent to the first region 22 is smaller than that for the desired characteristic impedance of 50 Ω is required, which results in a compensation of the mismatch over the entire area 22 together with 24. Within the dielectric 16 white st the sleeve 14 again a diam water such that with respect to adjacent sleeves 14 in the dielectric 16, the desired characteristic impedance of, for example, 50 Ω. In the dielectric 16 , a smaller diameter for the sleeve 14 is to be selected for an impedance of 50 Ω than in air. Exemplary diameters for the first region 22 , the second region 24 and the region in the dielectric 16 are 1.9 mm, 1.5 mm and 1.14 mm. In general, the diameter of spring contacts 12 is dependent on the grid to be contacted contact pads and the number of ground conductors 20th Furthermore, reflections occur mainly at the transition from Federkon clock pins 12 to a circuit board. Due to the contact between the contact pin and sleeve 14 , the interior of a respective spring contact pin 12 is field-free. The structure inside the contact pin 12 is therefore of minor importance for the electrical properties.

Aus Fig. 2 ist zusätzlich die federnde, axial bewegliche Anordnung des Kontakt­ stiftes 12 in der Hülse 14 ersichtlich. Der Kontaktstift 12 ist in der Hülse 14 axial verschiebbar gelagert und wird von einer Feder 26 mit einer Vorspannung beauf­ schlagt. Sobald der Kontaktstift 12 des Federkontaktes 10 einen Anschlußfleck auf einer zu testenden Schaltung berührt, federt der Kontaktstift 12 in die Hülse 14 entgegen der Federkraft der Feder 26 ein, so daß zum Herstellen eines entspre­ chenden elektrischen Kontaktes eine Kontaktfläche sowie eine ausreichende Kontaktkraft vorhanden ist. From Fig. 2, the resilient, axially movable arrangement of the contact pin 12 in the sleeve 14 can be seen. The contact pin 12 is axially displaceably mounted in the sleeve 14 and is biased by a spring 26 with a bias. As soon as the contact pin 12 of the spring contact 10 touches a connection pad on a circuit to be tested, the contact pin 12 springs into the sleeve 14 against the spring force of the spring 26 , so that a contact surface and a sufficient contact force are available for producing a corresponding electrical contact.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind der Kontaktstift 12 und die Hülse 14 derart ausgebildet, daß sich ein permanenter Kontakt 28 zwischen dem Kontakt­ stift 12 und der Hülse 14 an einem kontaktstiftseitigen Ende der Hülse 14 ausbildet und zwar unabhängig von der Einfedertiefe des Kontaktstiftes 12 in die Hülse 14. Dadurch ändert sich beim Einfedern des Stiftes 12 in die Hülse 14 lediglich die elektrische Länge eines Leitungsabschnittes mit 50 Ω Wellenwiderstand des Stif­ tes 12, wodurch die Amplitude der unvermeidlich an der Federverbindung auftre­ tenden Reflexionen unabhängig vom Federweg ist. Es ändert sich lediglich deren Phase.In the embodiment according to FIG. 2, the contact pin 12 and the sleeve 14 are formed such that permanent contact 28 between the contact pin 12 and the sleeve 14 on a per-pin-side end of the sleeve 14 forms and regardless of the Einfedertiefe of the contact pin 12 into the sleeve 14 . This changes when deflecting the pin 12 in the sleeve 14, only the electrical length of a line section with 50 Ω characteristic impedance of the pin tes 12 , whereby the amplitude of the reflections inevitably appearing at the spring connection is independent of the spring travel. Only their phase changes.

Bei der in Fig. 7 dargestellten zweiten bevorzugten Ausführungsform eines Feder­ kontaktes 10 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, so daß zu deren Erläuterung auf obige Beschreibung bezüglich der Fig. 1 bis 6 ver­ wiesen wird. Bei dieser Ausführung ist der Kontaktstift 12 mit einem im Durchmes­ ser vergrößerten Abschnitt 30 sowie einem im Durchmesser verringerten Abschnitt 32 ausgebildet, wobei sich beim Einfedern des Kontaktstiftes 12 in die Hülse 14 der Abschnitt 32 mit verringertem Durchmesser in die Hülse 14 einschiebt. Hierbei ist der Durchmesser des Abschnittes 32 kleiner als der Innendurchmesser der Hülse 14. Durch diese Ausbildung ergibt sich ein Kontakt 28, welcher sich beim ein- und ausfedern des Kontaktstiftes 12 bezüglich der Hülse 14 verschiebt. Der Abschnitt 32 bildet hierbei ein induktives Leitungsstück, wobei die sich damit erge­ bende zusätzliche elektrische Induktivität durch den Abschnitt 30 kompensiert ist. Da sich darüber hinaus eine elektrische Länge des Kontaktstiftes 12 beim Einfe­ dern in die Hülse 14 nicht ändert, ist bei dieser Ausführungsform auch die Phase der unvermeidlichen Reflexion bei der Feder 26 unabhängig von der Eintauchtiefe des Kontaktstiftes 12 in die Hülse 14.In the second preferred embodiment of a spring contact 10 shown in FIG. 7, the same parts are identified by the same reference numerals, so that for their explanation reference is made to the above description relating to FIGS. 1 to 6. In this embodiment, the contact pin 12 is formed with a ser in diam enlarged portion 30 and a reduced diameter portion 32 with inserts during compression of the contact pin 12 in the sleeve 14 of the portion 32 with reduced diameter in the sleeve fourteenth Here, the diameter of section 32 is smaller than the inner diameter of sleeve 14 . This configuration results in a contact 28 which moves with respect to the sleeve 14 when the contact pin 12 springs in and out. The section 32 forms an inductive line piece, the resulting additional electrical inductance being compensated by the section 30 . In addition, since an electrical length of the contact pin 12 does not change during insertion into the sleeve 14 , the phase of the inevitable reflection in the spring 26 is also independent of the immersion depth of the contact pin 12 in the sleeve 14 in this embodiment.

Bei der in Fig. 8 dargestellten dritten bevorzugten Ausführungsform eines Feder­ kontaktes 10 sind wiederum gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern gekenn­ zeichnet, so daß zu deren Erläuterung auf obige Beschreibung bezüglich der Fig. 1 bis 7 verwiesen wird. Bei dieser Ausführungsform weist die Hülse 14 in axialer Richtung abwechselnd Erhöhungen 34 und Vertiefungen 36 auf, welche sich je­ weils radial um den gesamten Umfang der Hülse 14 erstrecken und axial aufein­ anderfolgende am kontaktstiftseitigen Ende der Hülse 12 ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich im Bereich der Erhöhungen 34 und Vertiefungen 36 der Hülse 14 eine Kompensation des eigentlich zu großen elektrisch wirksamen Durchmessers der Hülse 14 dadurch, daß eine reaktive, magnetische Wand durch die Erhöhun­ gen 34 und Vertiefungen 36 ausgebildet ist.In the third preferred embodiment of a spring contact 10 shown in FIG. 8, the same parts are again identified with the same reference numerals, so that for their explanation reference is made to the above description with reference to FIGS . 1 to 7. In this embodiment, the sleeve 14 has alternating elevations 34 and depressions 36 in the axial direction, each of which extends radially around the entire circumference of the sleeve 14 and are formed axially in succession at the end of the sleeve 12 on the contact pin side. This results in the region of the elevations 34 and depressions 36 of the sleeve 14 compensation for the actually too large electrically effective diameter of the sleeve 14 in that a reactive, magnetic wall is formed by the increases 34 and depressions 36 .

Bei der in Fig. 9 schematisch illustrierten dritten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung von Federkontakten 10 sind wiederum glei­ che Teile mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet, so daß zu deren Erläuterung auf obige Beschreibung bezüglich der Fig. 1 bis 8 verwiesen wird. Fig. 9 illustriert das mechanische Aufsetzen einer Anordnung aus Federkontakten 10 auf eine Platine 38 mit einer nicht dargestellten zu testenden elektrischen Schaltung und entsprechenden Anschlußflächen 40, welche in einem den Federkontakten 10 entsprechenden Raster auf der Platine 38 ausgebildet sind. Jeweilige Streifenlei­ tungen 42 verbinden die Anschlußflächen 40 für einen Signalleiter 18 mit der elektrischen Schaltung. Die übrigen Anschlußflächen 40, welche als Massekon­ takte dienen, sind auf der gegenüberliegenden Seite der Platine 38 mittels einer entsprechenden, elektrisch leitenden Fläche miteinander verbunden. Hieraus er­ gibt sich für die Signalleiter 20 der Kontaktstiftanordnung eine entsprechend zu­ sätzliche Kapazität. Diese wird durch eine konisch ausgebildete Spitze 44 eines jeden Kontaktstiftes 12 eines jeden Federkontaktes 10 ausgeglichen, da durch die konische Spitze 44 eine die Kapazität kompensierende Induktivität erzeugt wird.In the third preferred embodiment, schematically illustrated in FIG. 9, of an arrangement of spring contacts 10 according to the invention, identical parts are again identified by the same reference numerals, so that reference is made to the above description with regard to FIGS. 1 to 8 for their explanation. Fig. 9 illustrates the mechanical placement of an array of spring contacts 10 to a circuit board 38 with a not shown electric circuit to be tested and corresponding connection surfaces 40, 10 which are formed on the respective grid plate 38 in a the spring contacts. Respective strip lines 42 connect the pads 40 for a signal conductor 18 to the electrical circuit. The remaining pads 40 , which serve as Masskon contacts are connected to each other on the opposite side of the board 38 by means of a corresponding electrically conductive surface. From this he gives a corresponding additional capacity for the signal conductor 20 of the contact pin arrangement. This is compensated for by a conical tip 44 of each contact pin 12 of each spring contact 10 , since the capacitance-compensating inductance is generated by the conical tip 44 .

Die Darstellung gemäß Fig. 9 mit 5 Federkontakten 10 mit einem mittleren Si­ gnalleiter 18, welcher von entsprechenden Masseleitern 20 umgeben ist, ist ledig­ lich beispielhaft als eine bevorzugte Ausführungsform zu verstehen. Zwar ermög­ licht bereits diese Ausführungsform eine ausreichende Masseführung und Ab­ schirmung des mittigen Signalleiters 18, jedoch sind auch Aufbauten mit zwei, drei oder noch mehr Signalleitern 18 und entsprechend mehreren Masseleitern 20 möglich. Der Durchmesser und der Abstand der einzelnen Leiter ist erfindungs­ gemäß geeignet gewählt, um den gewünschten Wellenwiderstand einzustellen. Somit lassen sich nach der erfindungsgemäßen Lehre ganze Gitter aus breitban­ digen, gegenseitig abgeschirmten Federkontaktverbindungen realisieren. The illustration in Fig. 9 with 5 spring contacts 10 having an average Si gnalleiter 18, which is surrounded by respective grounding conductors 20 is, single Lich by way of example to be understood as a preferred embodiment. Although this embodiment enables light to be adequately grounded and shielded from the central signal conductor 18 , structures with two, three or even more signal conductors 18 and correspondingly several ground conductors 20 are also possible. The diameter and spacing of the individual conductors is chosen appropriately in accordance with the invention in order to set the desired wave resistance. Thus, according to the teaching of the invention, entire grids can be made from broadband, mutually shielded spring contact connections.

In einer alternativen Ausführungsform wird ein Dielektrikum eingebracht, dessen relative magnetische Permeabilität < 1 ist, was zu einer Vergrößerung des Wellen­ widerstandes führt, da diese indirekt proportional zur Wurzel der relativen Per­ meabilität ist. Hierdurch kann man im Bereich 22 (Fig. 1, 2) der Verdickung der Hülse 14 den an sich zu niedrigen Wellenwiderstand ebenfalls kompensieren. Das Dielektrikum ist beispielsweise in Form einer Polymerplatte eingebracht, die mit ferritischem Material gefüllt ist. Durch geeignete Wahl des Ferrites ist es darüber hinaus möglich, bei tiefen Frequenzen eine Kompensation und bei höheren Fre­ quenzen aufgrund der mit der Frequenz zunehmenden Verluste des Ferrits, ein EMV-Filter gegen unerwünschte Störimpulse zu realisieren.In an alternative embodiment, a dielectric is introduced, the relative magnetic permeability of which is <1, which leads to an increase in the wave resistance, since this is indirectly proportional to the root of the relative permeability. In this way, in the region 22 ( FIGS. 1, 2) of the thickening of the sleeve 14, the wave resistance, which is too low, can also be compensated for. The dielectric is introduced, for example, in the form of a polymer plate which is filled with ferritic material. With a suitable choice of the ferrite, it is also possible to compensate at low frequencies and at higher frequencies due to the increasing losses of the ferrite, an EMC filter against unwanted interference pulses.

Claims (14)

1. Anordnung von Federkontakten (10), insbesondere Pogo-Kontaktstifte, in einem vorbestimmten Raster zum Herstellen von lösbaren, elektrischen Kontakten mit Kontaktflächen (40), welche in einem den Federkontakten (10) entsprechenden Raster angeordnet sind, wobei jeder Federkontakt (10) einen Kontaktstift (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Kontaktstift (12) eines als Signalleiter (18) geschalteten Federkontaktes (10) in seinem Umfang derart ausgebildet ist, daß sich we­ nigstens über einen vorbestimmten axialen Bereich des Kontaktstiftes (10) zu wenigstens einem Kontaktstift (12) eines benachbarten, als Masseleiter (20) geschalteten Federkontaktes (10) ein vorbestimmter Wellenwiderstand ergibt.1. Arrangement of spring contacts ( 10 ), in particular pogo contact pins, in a predetermined grid for producing detachable, electrical contacts with contact surfaces ( 40 ) which are arranged in a grid corresponding to the spring contacts ( 10 ), each spring contact ( 10 ) , has a contact pin (12), characterized in that at least one contact pin (12) of the signal conductor (18) connected spring contact is formed in its periphery (10) that we nigstens over a predetermined axial region of the contact pin (10) to at least one contact pin ( 12 ) of an adjacent spring contact ( 10 ) connected as a ground conductor ( 20 ) produces a predetermined characteristic impedance. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle zu einem als Signalleiter (18) geschalteten Federkontakt (10) benachbarte Feder­ kontakte (10) als Masseleiter (20) geschaltet sind.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that all adjacent to a connected as a signal conductor (18) spring contact (10) are spring contacts (10) connected as a ground conductor (20). 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Masseleiter (20) geschalteten Federkontakte (10) um einen als Signalleiter (18) geschalteten Federkontakt (10) auf einer Linie liegend, an Ecken eines Dreieckes liegend oder an Ecken eines Rechteckes liegend angeordnet sind.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the as a ground conductor ( 20 ) switched spring contacts ( 10 ) around a signal conductor ( 18 ) switched spring contact ( 10 ) lying on a line, lying at corners of a triangle or at corners of a Rectangle are arranged horizontally. 4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Federkontakt (10) eine den Kontaktstift (12) teleskopartig aufnehmende Hülse (12) aufweist, wobei ein dem Kontaktstift (12) abge­ wandtes Ende der Hülse (14) in seinem Umfang derart ausgebildet ist, daß sich wenigstens über einen vorbestimmten Bereich (22, 24) der Hülse (14) zu wenigstens einer benachbarten Hülse (14) eines als Masseleiter (20) geschalteten Federkontaktes (10) ein vorbestimmter Wellenwiderstand er­ gibt.4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the spring contact ( 10 ) has a contact pin ( 12 ) telescopically receiving sleeve ( 12 ), wherein the contact pin ( 12 ) abge facing end of the sleeve ( 14 ) in its Scope is formed such that there is at least over a predetermined area ( 22 , 24 ) of the sleeve ( 14 ) to at least one adjacent sleeve ( 14 ) of a spring contact ( 10 ) connected as a ground conductor ( 20 ) a predetermined characteristic impedance. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Kon­ taktstift (12) abgewandte Ende der Hülse (14) in einem Dielektrikum (16) eingebettet ist.5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the contact pin ( 12 ) facing away from the end of the sleeve ( 14 ) is embedded in a dielectric ( 16 ). 6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führung des Kontaktstiftes (12) in der Hülse (14) derart ausgebildet ist, daß in jeder Stellung des Kontaktstiftes (12) innerhalb der Hülse (14) diese den Kontaktstift (12) an deren kontaktstiftseitigen Ende kontaktiert.6. Arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that a guide of the contact pin ( 12 ) in the sleeve ( 14 ) is designed such that in each position of the contact pin ( 12 ) within the sleeve ( 14 ) this the contact pin ( 12th ) contacted at their contact end. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittelabschnitt (32) des Kontaktstiftes (12) in einem vorbestimmten, in die Hülse (14) eintauchenden Bereich einen kleineren Durchmesser auf­ weist als die Hülse (14) und in einem weiteren vorbestimmten Bereich (30) außerhalb der Hülse (14) einen größeren Durchmesser aufweist als die Hülse (14), wobei diese jeweiligen Durchmesser derart gewählt sind, daß sich jeweilige Impedanzfehlanpassungen in diesen Bereichen (30, 32) ge­ genseitig kompensieren.7. Arrangement according to one of claims 4 or 5, characterized in that a central portion ( 32 ) of the contact pin ( 12 ) in a predetermined, in the sleeve ( 14 ) immersed area has a smaller diameter than the sleeve ( 14 ) and in a further predetermined area ( 30 ) outside the sleeve ( 14 ) has a larger diameter than the sleeve ( 14 ), these respective diameters being selected such that respective impedance mismatches in these areas ( 30 , 32 ) compensate one another. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittelabschnitt (22, 24) der Hülse in seinem Umfang derart ausge­ bildet ist, daß eine Fehlanpassung der Impedanz im Bereich des kontakt­ stiftseitigen Endes der Hülse (14) kompensiert ist.8. Arrangement according to one of claims 4 to 7, characterized in that a central portion ( 22 , 24 ) of the sleeve is formed in its circumference such that a mismatch in impedance in the region of the pin end of the sleeve ( 14 ) is compensated . 9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülse einen Bereich (22) mit für den gewünschten Wel­ lenwiderstand zu großen Durchmesser und einen angrenzenden Bereich (24) mit für den gewünschten Wellenwiderstand zu kleinen Durchmesser aufweist, wobei der große und der kleine Durchmesser derart gewählt sind, daß sich entsprechende Fehlanpassungen bzgl. des Wellenwiderstandes in den beiden Bereichen (22, 24) über den gesamten Mittelabschnitte be­ trachtet ausgleichen.9. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve has an area ( 22 ) with a diameter which is too large for the desired wave resistance and an adjacent area ( 24 ) with a diameter which is too small for the desired wave resistance, the large and the small diameter are chosen such that corresponding mismatches with respect to the wave resistance in the two areas ( 22 , 24 ) over the entire central sections be compensated for. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorbestimmter Abschnitt der Hülse am kontaktstiftseitigen Ende mit sich in axialer Richtung abwechselnden Erhöhungen (34) und Vertiefungen (36) ausgebildet ist.10. Arrangement according to one of claims 4 to 7, characterized in that a predetermined portion of the sleeve is formed at the contact pin end with alternating in the axial direction elevations ( 34 ) and depressions ( 36 ). 11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tiefe der Vertiefungen (36) bzw. ein Abstand von einem Boden der Vertiefung (36) bis zu einem höchsten Punkt der Erhöhung (34) im wesentlichen einem Viertel der Wellenlänge von zu übertragender Hochfrequenz entspricht.11. The arrangement according to claim 10, characterized in that a depth of the recesses ( 36 ) or a distance from a bottom of the recess ( 36 ) to a highest point of the elevation ( 34 ) substantially a quarter of the wavelength of the radio frequency to be transmitted corresponds. 12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kontaktstift (12) an seinem freien Ende (44) kegelförmig ausgebildet ist.12. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the contact pin ( 12 ) is conical at its free end ( 44 ). 13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rasterabstand 2,54 mm (0,1") und der Durchmesser ei­ nes jeweiligen Kontaktstiftes (10) 1,7 mm beträgt.13. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the grid spacing 2.54 mm (0.1 ") and the diameter egg nes each contact pin ( 10 ) is 1.7 mm. 14. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vorbestimmte Wellenwiderstand 50 Ω beträgt.14. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized records that the predetermined characteristic impedance is 50 Ω.
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