DE20019641U1 - Contacting device for establishing an electrically conductive connection - Google Patents
Contacting device for establishing an electrically conductive connectionInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktiereinrichtung zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung gleichzeitig an mehreren nebeneinander angeordneten Leitern mit mehreren in einem Körper nebeneinander gegeneinander isoliert festgelegten und aus diesem an beiderseitigen Enden herausgeführten Kontaktelementen.The invention relates to a contacting device for establishing an electrically conductive connection simultaneously on several conductors arranged next to one another with several contact elements fixed next to one another in a body insulated from one another and leading out of this at both ends.
Eine derartige Kontaktiereinrichtung ist in etwa aus der DE 196 52 271 A1 bekannt, wobei der Körper mit den Kontaktelementen aus mehreren Einzelkörpern zusammengesetzt ist und die Spitzen als Klemmelemente ausgeführt sind. Diese Kontaktiereinrichtung ist insbesondere geeignet, um Signale an einzelnen eng beieinander liegenden Leitern in Form von IC-Anschlüssen abzugreifen oder zuzuführen und die Kontaktiereinrichtung an den Anschlüssen des BauelementesSuch a contacting device is known from DE 196 52 271 A1, for example, where the body with the contact elements is composed of several individual bodies and the tips are designed as clamping elements. This contacting device is particularly suitable for tapping or supplying signals to individual, closely spaced conductors in the form of IC connections and for connecting the contacting device to the connections of the component.
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festzulegen. Daher ist auch jedes einzelne Kontaktelement mit innerhalb und außerhalb des Gehäuses vorgesehenen Betätigungsmechanismen ausgestattet.Therefore, each individual contact element is equipped with actuating mechanisms inside and outside the housing.
Weitere Kontaktiereinrichtungen, die als Prüfklemmen oder Prüfspitzen ausgebildet sind, gehen beispielsweise aus der DE-AS 1 266 385 und aus McAllister, M.F.: Marasch, M.R.: "Test probe with variable ground and constant impedance capabilities" in: IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 18, No. 3, August 1975, Seiten 699 und 700 hervor. Diese Kontaktiereinrichtungen sind relativ aufwendig aufgebaut und z.B. zum Kontaktieren vieler nebeneinander liegender Leiter nicht ausgebildet.Other contacting devices designed as test terminals or test probes are described, for example, in DE-AS 1 266 385 and in McAllister, M.F.: Marasch, M.R.: "Test probe with variable ground and constant impedance capabilities" in: IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 18, No. 3, August 1975, pages 699 and 700. These contacting devices are relatively complex in design and are not designed, for example, to contact many adjacent conductors.
Weiterhin sind federnde Kontaktstifte bekannt mit Durchmessern von bis 0,25 mm und Baulängen von einigen Millimetern. Infolge ihrer Ausgestaltung von Kontaktspitze, Spiralfeder und Anschlusshülse sind infolge der Baulänge, die Eigeninduktivität, die Kapazität, der Reibungsübergangswiderstand infolge Temperatur, Feuchte, Druck usw. variabel und nicht konstant und deren Verwendbarkeit insbesondere für HF-Anwendungen und für die Übertragung analoger Singale und präziser Strom- und Widerstandsmessungen eingeschränkt.Furthermore, spring-loaded contact pins are known with diameters of up to 0.25 mm and lengths of a few millimeters. Due to the design of the contact tip, spiral spring and connection sleeve, the self-inductance, capacitance and frictional contact resistance are variable and not constant due to the length and temperature, humidity, pressure, etc., and their usability is limited, particularly for HF applications and for the transmission of analog signals and precise current and resistance measurements.
Desweiteren sind Silicon-Kontaktstreifen und -Matten bekannt. Dieses elastische Trägermaterial ist mit leitenden Partikeln in schmalen Kontaktbereichen gefüllt. Bei Kontaktdruck vermindern diese ihren Übergangswiderstand und stellen somit einen von Druck, Temperatur und Stromstärke abhängigen variablen Widerstand dar. Für den Einsatz von Messungen wie Spannung, Widerstand, analoge Signale, HF-Anwendungen ist ihre Anwendung eingeschränkt.Silicone contact strips and mats are also known. This elastic carrier material is filled with conductive particles in narrow contact areas. When contact pressure is applied, these reduce their contact resistance and thus represent a variable resistance that depends on pressure, temperature and current. Their use is limited for measurements such as voltage, resistance, analog signals and HF applications.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktiereinrichtung der eingangs genannten Art bereit zu stellen, die bei einfachem Aufbau und einfacher Handhabung auch eine sichere Kontaktierung an mehreren nebeneinander liegenden Leitern ermöglicht.The invention is based on the object of providing a contacting device of the type mentioned at the outset, which, with a simple structure and easy handling, also enables secure contacting of several adjacent conductors.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hiernach ist vorgesehen, dass die in dem einstückigen Körper angeordneten Abschnitte der Kontaktelemente mindestens eine einfache elastische Biegung durchlaufen und dass der Körper aus elastischem Isoliermaterial besteht. Der einstückig aus dem elastischen Isoliermaterial ausgebildete Körper und die darin mit einer elastischen Biegung aufgenommenen Kontaktelemente ergeben insgesamt einen elastischen Körper mit aus dem Isoliermaterial austretenden Kontaktelementteilen, die z.B. als Spitzen oder Rundungen ausgeführt sind und der metallischen Kontaktierung dienen. Werden diese schmalen Kontaktierflächen beispielsweise auf eine Vielzahl eng nebeneinander liegender Leiterbahnen zum Kontaktieren mit leichtem Druck aufgesetzt, so ist durch die Elastizität des Körpers und der Kontaktelemente sicher gewährleistet, dass alle Kontaktierflächen mit den Leiterbahnen in Kontakt treten und dabei auch in Folge der kleinen Kontaktflächen der frei herausragenden Kontaktelementteile eine hohe Flächenpressung erzielt und Kontaktverunreinigungen durchstoßen werden, so dass eine sichere galvanische Verbindung aller Kontaktelemente erhalten wird. Insbesondere können die herausragenden Kontaktelementteile in einer Reihe nebeneinander liegend angeordnet sein.This object is achieved with the features of claim 1. According to this, it is provided that the sections of the contact elements arranged in the one-piece body undergo at least one simple elastic bend and that the body consists of elastic insulating material. The body formed in one piece from the elastic insulating material and the contact elements accommodated therein with an elastic bend result in an elastic body with contact element parts emerging from the insulating material, which are designed, for example, as tips or curves and serve for metallic contact. If these narrow contact surfaces are placed, for example, on a large number of closely spaced conductor tracks for contacting with light pressure, the elasticity of the body and the contact elements reliably ensures that all contact surfaces come into contact with the conductor tracks and, as a result of the small contact surfaces of the freely protruding contact element parts, a high surface pressure is achieved and contact contamination is penetrated, so that a secure galvanic connection of all contact elements is achieved. In particular, the protruding contact element parts can be arranged next to one another in a row.
Die Elastizität der Kontaktelemente wird dadurch begünstigt, dass die Kontaktelemente jeweils mindestens eine in dem Körper eingebettete Biegung aufweisen und weiterhin dadurch, dass die Biegungen Übergangsabschnitte einerThe elasticity of the contact elements is promoted by the fact that the contact elements each have at least one bend embedded in the body and further by the fact that the bends are transition sections of a
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mäanderförmigen Anordnung sind. Beispielsweise können die gegensinnigen Biegungen U-förmig ausgebildet und abwechselnd gegenüberliegend angeordnet sein. Auch eine zickzack-förmige Anordnung mit allerdings runden Übergängen ist denkbar.meandering arrangement. For example, the opposing bends can be U-shaped and arranged alternately opposite each other. A zigzag arrangement with rounded transitions is also conceivable.
Ebenso ist entsprechend der erfindungsgemäß angestrebten Minimierung der Geometrie eine Formgestaltung mit einer halbkreisförmigen oder halbovalen Biegung möglich.Likewise, in accordance with the minimization of geometry sought according to the invention, a shape design with a semicircular or semi-oval bend is possible.
Die Kontaktierung aller Kontaktelemente wird auch bei uneben angeordneten Leiterbahnen oder Spitzen dadurch sichergestellt, dass der Körper aus hochelastischem Elastomer besteht. Die Kontaktelemente sind wie auch bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen vorzugsweise parallel angeordnet und mit dünnen, hochelastischen Elastomerschichten definiert räumlich voneinander getrennt, wobei eine gute Isolation und eine gute Haftung der Kontaktelemente innerhalb des Körpers gewährleistet sind.The contacting of all contact elements is ensured even with unevenly arranged conductor tracks or tips by the fact that the body is made of highly elastic elastomer. As in the previous embodiments, the contact elements are preferably arranged in parallel and spatially separated from one another by thin, highly elastic elastomer layers, ensuring good insulation and good adhesion of the contact elements within the body.
Zur Kontaktierung räumlich nebeneinander liegender Leiterbahnen besteht eine vorteilhafte Ausbildung darin, dass die herausgeführten Enden ebenfalls als Spitzen ausgebildet sind.In order to contact conductor tracks that are spatially adjacent to one another, an advantageous design is that the ends that are led out are also designed as tips.
Die Kontaktiereinrichtung kann zum Abnehmen oder Zuführen von Signalen mit Anschlußdrähten oder dgl. weiterhin derart ausgebildet sein, dass die herausgeführten Enden als Kontaktstift oder als Anschlußstück für Anschlußdrähte ausgebildet sind. Dabei kann zur besseren Zugänglichkeit der herausgeführten Enden vorgesehen sein, dass der Körper sich von dem Bereich der herausge-The contacting device can also be designed for receiving or supplying signals with connecting wires or the like in such a way that the ends that are led out are designed as contact pins or as connectors for connecting wires. In order to make the ends that are led out easier, it can be provided that the body is separated from the area of the
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führten Enden aus aufweitet und dass die herausgeführten Enden sich fächerartig aufweiten.led out ends expand and that the led out ends expand like a fan.
Für die Handhabung und den Schutz kann weiterhin die Maßnahme vorteilhaft sein, dass der Körper bis auf die herausgeführten Kontaktelementteile in einem Übergehäuse festgelegt ist.For handling and protection, it may also be advantageous to enclose the body in an outer housing, except for the protruding contact element parts.
Eine vorteilhafte Verwendung besteht darin, dass die Kontaktiereinrichtung mit beiderseitigen herausgeführten Kontaktelementteilen zur Kontaktierung der Leiterbahnen zweier nebeneinander liegender Leiterplatten oder einer Leiterplatte mit einer daneben liegenden Flüssigkristallanzeigeplatte oder dgl. verwendet wird.An advantageous use consists in that the contacting device with contact element parts led out on both sides is used for contacting the conductor tracks of two circuit boards lying next to one another or of a circuit board with an adjacent liquid crystal display panel or the like.
Weitere vorteilhafte Verwendungsmöglichkeiten bestehen darin, dass die Kontaktiereinrichtung zur Kontaktierung von IC-Konktakten, Leiterbahnen von Leiterplatten, Kontakten von Adaptionseinrichtungen oder Steckverbindern untereinander oder in Kombination miteinder verwendet wird.Further advantageous uses include the contacting device being used to contact IC contacts, conductor tracks of printed circuit boards, contacts of adaptation devices or connectors with each other or in combination with each other.
Die Kontaktiereinrichtung ist im Wesentlichen blockartig ausgebildet und kann praktisch in einer beliebigen Anzahl nebeneinander liegender Kontaktelemente bzw. Kontaktelementteile gefertigt und für die Anwendung geeignet parallel zu den Kontaktelementen abgelängt werden. Ebenso ist es möglich, für die Kontaktierung von ICs, mit Leiterplatten und Adaptern, die Kontaktiereinrichtung mit an eine Kontaktieraufgabe angepassten Kontaktreihen auszubilden, um individuellen Kontaktanordnungen und Kontaktführungen von ICs, Adaptern oder ähnlichen Kontaktieranforderungen zu entsprechen.The contacting device is essentially designed in a block-like manner and can be manufactured in practically any number of adjacent contact elements or contact element parts and cut to length parallel to the contact elements as required for the application. It is also possible to design the contacting device with contact rows adapted to a contacting task for contacting ICs, circuit boards and adapters in order to meet individual contact arrangements and contact guides of ICs, adapters or similar contacting requirements.
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Insbesondere ist die Kontaktierung der Anschlüsse von Bauteilen möglich, wie Widerständen, Kondensatoren, Spulen, Steckverbindern u.a., sowohl bedruckten Bauteilen wie auch oberflächenmontierten SMD-Bauteilen sowohl lose als auch angelötet auf Leiterplatten, Adaptern und ähnlichen Einrichtungen.In particular, it is possible to contact the connections of components such as resistors, capacitors, coils, connectors, etc., both printed components and surface-mounted SMD components, both loose and soldered on circuit boards, adapters and similar devices.
Hierbei ist es über eine einfache Kontaktierung der oben erwähnten Anschlüsse dieser Bauteile hinaus möglich, infolge der mehrfach-parallelen Kontaktierung selbst kleinster Anschlussflächen, eine 4-Leiter- oder Kelvin-Messung durchzuführen. Diese Maßnahmen können ebenso an Bauelementen, Feinstleiterbahnen, Durchkontaktierungen, IC-Anschlüssen und minimalen Kontaktpunkten möglicher anderer Einrichtungen vorgenommen werden.In addition to simply contacting the above-mentioned connections of these components, it is possible to carry out a 4-wire or Kelvin measurement due to the multiple parallel contacting of even the smallest connection surfaces. These measures can also be carried out on components, ultra-fine conductor tracks, vias, IC connections and minimal contact points of other possible devices.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the drawings.
Fig. 1 eine stückweise perspektivische Darstellung einer Kontaktiereinrichtung mit Kontaktspitzen,Fig. 1 is a fragmentary perspective view of a contacting device with contact tips,
Fig. 2 eine Kontaktiereinrichtung mit auf gegenüberliegenden Seiten angeordneten Kontaktspitzen in perspektivischer Darstellung,Fig. 2 a contacting device with contact tips arranged on opposite sides in perspective view,
Fig. 3 eine aufgeschnittene Kontaktiereinrichtung in der Ebene eines Kontaktelementes,Fig. 3 a cutaway contacting device in the plane of a contact element,
Fig. 4 Möglichkeiten der Ausführung von elastischen Biegungen des Kontaktelementes, Fig. 4 Possibilities for the execution of elastic bends of the contact element,
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Fig. 5 Möglichkeiten der Ausgestaltung von Kontaktierflächen herausgeführter Kontaktelementteile,Fig. 5 Possibilities for the design of contact surfaces of exposed contact element parts,
Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinrichtung, bei dem herausgeführte Enden aufgefächert sind,Fig. 6 an embodiment of the contacting device in which the outgoing ends are fanned out,
Fig. 7 eine Kontaktiereinrichtung mit einem Übergehäuse,Fig. 7 a contacting device with an outer housing,
Fig. 8 eine Kontaktiereinrichtung mit einem anderen Übergehäuse,Fig. 8 a contacting device with another outer housing,
Fig. 9 die Verwendung einer Kontaktiereinrichtung zum Kontaktieren eines ICs auf einer Leiterplatte,Fig. 9 the use of a contacting device for contacting an IC on a circuit board,
Fig. 10 eine Verwendung der Kontaktiereinrichtung zum Kontaktieren einer Leiterplatte mit einer Adaptiereinrichtung,Fig. 10 a use of the contacting device for contacting a circuit board with an adapter device,
Fig. 11 die Verwendung mehrerer Kontaktiereinrichtungen zum Kontaktieren zweier verschiedener ICs mit einer Leiterplatte,Fig. 11 the use of several contacting devices for contacting two different ICs with a circuit board,
Fig. 12 die Verwendung mehrerer Kontaktiereinrichtungen zum Kontaktieren eines ICs mit einem Adapter undFig. 12 the use of multiple contacting devices to contact an IC with an adapter and
Fig. 13 die Verwendung mehrerer Kontaktiereinrichtungen zum Kontaktieren zweier im Abstand nebeneinander liegenden Leiterplatten. Fig. 13 the use of several contacting devices for contacting two circuit boards located next to each other at a distance.
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Die Fig. 1 zeigt eine Kontaktiereinrichtung 10 mit parallel eingebetteten, schmalen metallischen Kontaktelementen 1, die mit als Spitzen ausgebildeten Kontaktelementteilen 1.1 aus einem quaderförmigen Körper 2 aus hochelastischem Elastomer in einer Reihe liegend herausgeführt sind. Der Elastomerkörper ist aus einzelnen Schichten gebildet. Diese bewirken eine definierte räumliche Trennung, eine elektrische Isolation und eine ausreichende Haftung der Kontaktelemente 1 innerhalb des Körpers. Die aus dem Körper 2 herausragenden Spitzen 1.1 der Kontaktelemente 1 bewirken in Folge ihres kleinen Kontaktflächenquerschnittes eine hohe Flächenpressung auch bei geringem Druck, so dass Kontaktverunreinigungen durchstoßen werden und eine sichere galvanische Verbindung mit den Leitern eines Prüflings gewährleistet wird.Fig. 1 shows a contacting device 10 with parallel embedded, narrow metallic contact elements 1, which are led out in a row with contact element parts 1.1 designed as tips from a cuboid-shaped body 2 made of highly elastic elastomer. The elastomer body is made of individual layers. These provide a defined spatial separation, electrical insulation and sufficient adhesion of the contact elements 1 within the body. The tips 1.1 of the contact elements 1 protruding from the body 2 provide a high surface pressure even at low pressure due to their small contact surface cross-section, so that contact contamination is penetrated and a secure galvanic connection with the conductors of a test object is ensured.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Kontaktiereinrichtung 10 sind auch auf der den Spitzen 1.1 gegenüberliegenden Seite des Körpers 2 an den heraustretenden freien Enden 1.3 Spitzen ausgebildet. Mit einer solchen Kontaktiereinrichtung 10 ist es möglich, z.B. die Anschlusspins eines integrierten elektronischen Bausteines (IC) mit einem Adapter gemäß Fig. 9, eine Leiterplatte mit einem Adapter gemäß Fig. 10, eine Leiterplatte 30 mit ICs gemäß Fig. 11, einen IC mit einem Adapter gemäß Fig. 12 oder zwei parallel ausgerichtete Leiterplatten 30 gemäß Fig. 13 nebeneinander liegend elektrisch miteinander zu verbinden.In the contacting device 10 shown in Fig. 2, tips are also formed on the side of the body 2 opposite the tips 1.1 at the protruding free ends 1.3. With such a contacting device 10 it is possible, for example, to electrically connect the connection pins of an integrated electronic component (IC) with an adapter according to Fig. 9, a circuit board with an adapter according to Fig. 10, a circuit board 30 with ICs according to Fig. 11, an IC with an adapter according to Fig. 12 or two parallel-aligned circuit boards 30 according to Fig. 13 lying next to one another.
In Fig. 3 ist ein einzelnes Kontaktelement 1 in seitlicher Schnittdarstellung gezeigt. An den beiderseitigen Enden sind die Kontaktelemente 1 mit in Seitenansicht dreieckförmigen Spitzen 1.1 versehen. Dazwischen ist das Kontaktelement 1 mäanderförmig mit abwechselnd gegenüberliegenden U-förmigen Krümmungen in den Körper 2 eingebettet. Dadurch wird eine hohe Elastizität zusammen mit dem aus Elastomermaterial bestehenden Körper in LängsrichtungIn Fig. 3, a single contact element 1 is shown in a side sectional view. At both ends, the contact elements 1 are provided with triangular tips 1.1 in side view. In between, the contact element 1 is embedded in the body 2 in a meandering shape with alternating opposite U-shaped curves. This ensures a high level of elasticity together with the body made of elastomer material in the longitudinal direction.
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des Kontaktelementes 1 und damit eine sichere Kontaktierung der Spitzen 1.1 auch bei evtl. Unebenheiten der Spitzen oder der zu kontaktierenden Leiter auch bei geringem Andruck sicher gewährleistet.of the contact element 1 and thus a secure contact of the tips 1.1 is ensured even in the event of any unevenness of the tips or the conductors to be contacted, even with low contact pressure.
Fig. 4 zeigt Möglichkeiten der Ausgestaltung des Kontaktelementes, unter Beibehaltung des erfindungsgemäßen Prinzips, die elastische Biegung senkrecht zur Kontaktiereinrichtung wirksam werden zu lassen. So sind je nach Baugröße oder Kleinheit und Fertigbarkeit, mäanderförmige, mehrfache, einfache, parallele gegen- oder gleichsinnige Biegungen möglich, die zu einer ovalen, halbovalen, kreisförmigen oder halbkreisförmigen Ausgestaltung führen.Fig. 4 shows possible configurations of the contact element, while retaining the principle of the invention of allowing the elastic bend to take effect perpendicular to the contacting device. Depending on the size or smallness and manufacturability, meandering, multiple, single, parallel, opposite or same direction bends are possible, which lead to an oval, half-oval, circular or semi-circular configuration.
Fig. 5 zeigt im Detail Möglichkeiten der Ausgestaltung der heraustretenden Kontaktelementteile des Kontaktelementes 1. Diese sind hier beispielsweise spitz 1.1, gerundet 1.1' oder flächig 1.1" dargestellt.Fig. 5 shows in detail possible designs of the protruding contact element parts of the contact element 1. These are shown here, for example, pointed 1.1, rounded 1.1' or flat 1.1".
Detail 1.3" zeigt eine Anschlussmöglichkeit eines Kontaktelementes 1, das an seinem freien Ende mit einem Loch versehen ist, um Anschlussdrähte daran zu befestigen.Detail 1.3" shows a connection option for a contact element 1, which has a hole at its free end to attach connecting wires to it.
Detail 1.3' zeigt eine Möglichkeit, an einer Kontaktiereinrichtung 1 eine oder mehrere Steckbuchsen anzuschließen. Hierzu ist das freie Ende 1.3' jedes Kontaktelementes 1 als Kontaktstift ausgeformt.Detail 1.3' shows a possibility of connecting one or more sockets to a contacting device 1. For this purpose, the free end 1.3' of each contact element 1 is shaped as a contact pin.
Fig. 6 zeigt eine mögliche Ausführung der Gehäuseform der Kontaktiereinrichtung 10. Das Gehäuse der Kontaktiereinrichtung 10 wird durch den Elastomer-Körper 2 selbst gebildet. Die Gehäuseform ist in Längsrichtung schmal und verjüngt ausgeführt. Durch die auf der Schmalseite herausragenden Spitzen 1.1Fig. 6 shows a possible design of the housing shape of the contacting device 10. The housing of the contacting device 10 is formed by the elastomer body 2 itself. The housing shape is narrow and tapered in the longitudinal direction. The tips 1.1 protruding on the narrow side
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erfolgt die Kontaktierung mit dem Prüfling. In dem Gehäuse bzw. Körper 2 sind die Kontaktelemente 1 in Elastomer eingebettet. Seitlich oder auf der Oberseite bzw. Unterseite ist die Gehäusekontur mit Einsickungen, Kerben 5, Vertiefungen oder Erhöhungen versehen, so dass beispielsweise ein Übergehäuse, eine Haube oder dgl. formschlüssig durch Einrasten und/oder durch Kleben festgelegt werden kann. Das Gehäuse 4 ist auf der Austrittsseite der Kontaktelemente 1 aufgeweitet. Die Kontaktelemente 1 verlaufen fächerartig auseinander und sind frei zugänglich. An ihren Enden ermöglichen sie einen Anschluss von Kabeln, Drähten oder Stiften.contact is made with the test object. The contact elements 1 are embedded in elastomer in the housing or body 2. The housing contour is provided with recesses, notches 5, depressions or elevations on the side or on the top or bottom so that, for example, an outer housing, a hood or the like can be secured in a form-fitting manner by snapping into place and/or by gluing. The housing 4 is widened on the exit side of the contact elements 1. The contact elements 1 extend outwards like a fan and are freely accessible. At their ends they enable cables, wires or pins to be connected.
In Fig. 7 ist eine Möglichkeit dargestellt, die Kontaktiereinrichtung 10 in ein Übergehäuse 6 mit rechteckiger Grundform einzubauen. Hierbei kann der Formund Kraftschluss zwischen dem Körper 2 bzw. Gehäuse 4 und auch den Kontaktelementen 1 mit dem Übergehäuse 6 durch aushärtenden Kleber 7 erfolgen.Fig. 7 shows a possibility of installing the contacting device 10 in an outer housing 6 with a rectangular basic shape. In this case, the positive and frictional connection between the body 2 or housing 4 and also the contact elements 1 with the outer housing 6 can be achieved by means of hardening adhesive 7.
In dem Übergehäuse 6 kann zusätzlich eine Buchseneinheit zum Anschluß äußerer Kabel vorgesehen sein.In the outer housing 6, a socket unit for connecting external cables can additionally be provided.
Eine weitere Möglichkeit, die Kontaktiereinrichtung 10 in ein Gehäuse 6' einzubauen, ist in Fig. 8 wiedergegeben. Hierbei besitzt das Übergehäuse 6' im Querschnitt runde oder ovale Form. Dargestellt ist eine runde Halbschale, um z.B. den vorderen Bereich eines Tastkopfes zu bilden. Im Bereich des Körpers 2 ist das Übergehäuse 6' so ausgeformt, dass es in die seitlichen Kerben 5 der Kontaktiereinrichtung 1 eingreift und so einen definierten Formschluss bietet. Durch den Kleber 7 kann dabei die Lage- und Formsicherung noch erhöht werden. Another possibility of installing the contacting device 10 in a housing 6' is shown in Fig. 8. The outer housing 6' has a round or oval cross-section. A round half-shell is shown, for example to form the front area of a probe. In the area of the body 2, the outer housing 6' is shaped in such a way that it engages in the lateral notches 5 of the contacting device 1 and thus offers a defined form fit. The adhesive 7 can further increase the position and shape retention.
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Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Kontaktierung eines integrierten Bausteines (IC) mit einer Prüfeinrichtung/Adapter 40. Die Kontakteinrichtung 10 verbindet in diesem Falle die Anschlusspins des ICs einerseits und andererseits die Kontakte/Kontaktflächen des Adapters 40.Fig. 9 shows an embodiment for contacting an integrated component (IC) with a test device/adapter 40. In this case, the contact device 10 connects the connection pins of the IC on the one hand and the contacts/contact surfaces of the adapter 40 on the other hand.
Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinrichtung 10, zwischen Fein- und Feinstleiterbahnen 30.1, einer Leiterplatte 30 und einer Adaptiereinrichtung 41. Bei sehr kleiner Abmessung der Kontaktiereinrichtung 10, mit einer sehr geringen Kontaktlänge von ca. 1 mm ergeben sich vorzügliche elektrische und physikalische Kenndaten, wie minimaler Durchgangswiderstand, Eigeninduktivität, Kapazität, Dämpfung usw., was sich besonders für die Anwendung im Hoch- und Höchstfrequenzbereich vorteilhaft auswirkt, um etwa für Test- und Prüfzwecke Vergleichsmessungen etwa mit fest angelöteten Bauteilen durchzuführen. Ohne Pins oder Leiterbahnen thermisch zu belasten, wie bei einem wiederholten Entlöten und Einlöten, kann hier oftmals eine Kontaktierung vorgenommen werden.Fig. 10 shows an embodiment of the contacting device 10, between fine and ultra-fine conductor tracks 30.1, a circuit board 30 and an adapter device 41. With very small dimensions of the contacting device 10, with a very short contact length of approx. 1 mm, excellent electrical and physical characteristics are obtained, such as minimal volume resistance, self-inductance, capacitance, attenuation, etc., which is particularly advantageous for use in the high and very high frequency range, for example in order to carry out comparative measurements with permanently soldered components for test and inspection purposes. Contact can often be made here without thermally loading pins or conductor tracks, as is the case with repeated desoldering and soldering.
Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel mehrerer Kontakteinrichtungen 10, um eine Verbindung verschiedener IC-Anschlüsse und mit den Leiterbahnen 30.1 einer Leiterplatte 30 zu ermöglichen. Auch hier sind die zu Fig. 10 erwähnten Vorteile anzuführen.Fig. 11 shows an embodiment of several contact devices 10 to enable a connection of different IC connections and with the conductor tracks 30.1 of a circuit board 30. Here too, the advantages mentioned in Fig. 10 apply.
Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Kontakteinrichtung 10, um ein IC mit einem Prüf/Test-Adapter 42 zu verbinden. Auch hier sind die zu Fig. 10 erwähnten Vorteile anzuführen.Fig. 12 shows an embodiment of the contact device 10 for connecting an IC to a test adapter 42. Here, too, the advantages mentioned in Fig. 10 apply.
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Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Kontakteinrichtung 10, um parallel nebeneinander angeordnete Leiterplatten 30 zu verbinden. Auch hier sind die in der Beschreibung zu Fig. 10 erwähnten vorteilhaften physikalischen und elektrischen Eigenschaften hinsichtlich HF-Anwendungen besonders zu erwähnen.Fig. 13 shows an embodiment of the contact device 10 for connecting circuit boards 30 arranged parallel to one another. Here too, the advantageous physical and electrical properties mentioned in the description of Fig. 10 with regard to HF applications are particularly worthy of mention.
Mit den beschriebenen Maßnahmen wird eine Minimierung der Kontaktabstände bis unter 0,1 mm ermöglicht. Damit wird der Miniaturisierung der geometrischen Abmessungen elektronischer Bauelemente Rechnung getragen, die mit immer höheren Taktfrequenzen betrieben werden, wie z.B. Mikroprozessoren und Mikrocontroller. Mit der Ausbildung der Kontaktiereinrichtung wird ein Übersprechen zwischen benachbarten Leitern oder Kontaktelementen 1, das bei den steigenden Signalfrequenzen und den minimierten geometrischen Abständen leicht auftreten kann, weitgehend vermieden. Die Kontaktelemente 1 sind bei der vorliegenden Kontaktiereinrichtung 10 aus einem einzigen metallischen, festen Material ausgebildet, so dass Übergangswiderstände in den Kontaktelementen 1 vermieden werden. In Folge der gewählten Materialhärte der metallischen Kontaktelemente 1 werden Verunreinigungen zwischen der Kontaktiereinrichtung 10 und den Leitern des Prüflings durchstoßen, so dass eine sichere galvanische Verbindung gewährleistet wird. Durch die federnde Ausbildung jedes einzelnen Kontaktelements 1 und des Körpers 2 aus dem hochelastischen Elastomermaterial wird eine Federung erzielt, mit der mechanische Materialunebenheiten beim Einsatz auf dem Prüfling ausgeglichen werden und eine
sichere Kontaktierung beispielsweise an IC-Anschlusspins oder an dünnen Leiterbahnen ermöglicht wird.The measures described enable contact spacing to be minimized to less than 0.1 mm. This takes account of the miniaturization of the geometric dimensions of electronic components that are operated at ever higher clock frequencies, such as microprocessors and microcontrollers. The design of the contacting device largely prevents crosstalk between adjacent conductors or contact elements 1, which can easily occur with increasing signal frequencies and minimized geometric distances. The contact elements 1 in the present contacting device 10 are made of a single metallic, solid material, so that contact resistance in the contact elements 1 is avoided. As a result of the selected material hardness of the metallic contact elements 1, impurities between the contacting device 10 and the conductors of the test object are penetrated, so that a secure galvanic connection is guaranteed. The springy design of each individual contact element 1 and the body 2 from the highly elastic elastomer material creates a spring that compensates for mechanical material unevenness when used on the test object and ensures a
This enables secure contacting, for example, on IC connection pins or on thin conductor tracks.
Als Material der Kontaktelemente 1 wird vorzugsweise nicht oxydierendes Metall verwendet, das zur Kontaktverbesserung galvanisch vergütet sein kann.The material used for the contact elements 1 is preferably non-oxidizing metal, which can be galvanically coated to improve contact.
- 13 - 10. November 2000- 13 - 10 November 2000
Durch die keilförmige Formgebung der Spitzen 1.1 werden Staub und Schmutz, Öl- und Fettfilme sowie leichte Oberflächenkorrosionen durchgedrückt und eine sichere galvanische Kontaktgabe erzeugt. Ein beliebiges mehrfaches Kontaktieren wird gewährleistet. Durch die Biegung der Kontaktelemente 1 innerhalb des Körpers 2 werden die axialen Kontaktkräfte in elastische Biegekräfte umgewandelt, die eine Verkürzung des Kontaktelementes unter Federung zulassen. Da die Biegung im elastischen Bereich des kontaktierenden Materials erfolgt, stellt sich der Einzelkontakt nach Lösen der Kontaktierung wieder zurück.The wedge-shaped design of the tips 1.1 pushes through dust and dirt, oil and grease films and slight surface corrosion, creating a secure galvanic contact. Multiple contacts are possible. The bending of the contact elements 1 within the body 2 converts the axial contact forces into elastic bending forces, which allow the contact element to be shortened under spring tension. Since the bending takes place in the elastic range of the contacting material, the individual contact returns to its original position after the contact is released.
Bei der Herstellung kann so verfahren werden, dass die Einzelelemente in eine Form eingesetzt und danach zur Einbettung mit dem Elastomermaterial eingehüllt werden. Dabei kann die Form des einbettenden Elastomer-Körpers 2 so gewählt werden, dass sich eine gut handhabbare Größe ergibt und die Kontaktiereinrichtung 10 mit einem geeigneten Übergehäuse 6, 6' formschlüssig oder kraftschlüssig unter Verkleben oder Klemmen versehen werden kann und auch elektrische Leitungen fixiert werden. Durch die Einbettung in das flexible Elastomermaterial und die Ausbildung der Kontaktelemente 1 können sich die Spitzen 1.1 leicht relativ zueinander bewegen, um Unebenheiten auszugleichen. Um die geringen Abstände der Kontaktelemente 1 voneinander von kleiner als 0,1 mm zu ermöglichen, werden die verschiedenen Materialeigenschaften und physikalischen Grenzwerte der metallischen Kontaktelemente 1 und der Isolierstoffe aufeinander abgestimmt und optimiert. Dabei werden auch die Biegungen und Materialquerschnitte der Kontaktelemente 1 entsprechend dem erforderlichen Federweg der Kontaktelemente 1 und des elastischen Körpers 2 abgestimmt. Auf diese Weise kann z.B. eine Federkraft an den Spitzen 1.1 entsprechend einer Kontaktflächenpressung der keilförmigen Spitzen 1.1 von einigen Newton/mm2 erreicht werden.During production, the individual elements can be placed in a mold and then covered with the elastomer material for embedding. The shape of the embedding elastomer body 2 can be selected so that it is easy to handle and the contacting device 10 can be provided with a suitable outer housing 6, 6' in a form-fitting or force-fitting manner by gluing or clamping and electrical lines can also be fixed. By embedding in the flexible elastomer material and the design of the contact elements 1, the tips 1.1 can move slightly relative to one another in order to compensate for unevenness. In order to enable the small distances between the contact elements 1 of less than 0.1 mm, the various material properties and physical limit values of the metallic contact elements 1 and the insulating materials are coordinated and optimized. The bends and material cross-sections of the contact elements 1 are also coordinated according to the required spring travel of the contact elements 1 and the elastic body 2. In this way, for example, a spring force at the tips 1.1 corresponding to a contact surface pressure of the wedge-shaped tips 1.1 of several Newton/mm 2 can be achieved.
Claims (8)
dass die in dem einstückigen Körper angeordneten Abschnitte der Kontaktelemente (1) mindestens eine einfache elastische Biegung (1.2) durchlaufen und
dass der Körper aus elastischem Isoliermaterial besteht. 1. Contacting device for establishing an electrically conductive connection simultaneously on several conductors arranged next to one another with several contact elements ( 1 ) fixed next to one another in a body and insulated from one another and led out of this at both ends ( 1.1 , 1.3 , 1.3 ', 1.3 "), characterized in that
that the sections of the contact elements ( 1 ) arranged in the one-piece body undergo at least one simple elastic bend ( 1.2 ) and
that the body is made of elastic insulating material.
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