DE2257650A1

DE2257650A1 - Prueftaster

Info

Publication number: DE2257650A1
Application number: DE2257650A
Authority: DE
Inventors: John Walter Wagner; Paul Martin Young
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-12-17
Filing date: 1972-11-24
Publication date: 1973-06-20
Also published as: DE2257650C3; FR2163456B1; FR2163456A1; US3781681A; JPS5138224B2; DE2257650B2; BR7208873D0; JPS4873081A; CA978259A; GB1409573A

Description

Aktenzeichen der Anmelderin

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Prüftaster

Die Erfindung betrifft Prüftaster mit eine Tastenspitzenanordnung tragendem Ausleger zur elektrischen Kontaktgabe zwischen Prüfeinrichtung und Kontaktanschlüssen von zu prüfenden elektrischen Bauelementen.

Mit wachsendem Integrationsgrad monolithisch integrierter Halbleiterschaltungen ergeben sich entsprechend hohe Packungsdichten für Schaltkreise auf einem Halbleiterchip. Mit steigender Packungsdichte solcher Schaltkreise in einem einzigen Bauelement ist die Unmöglichkeit einhergegangen, jeden einzelnen Schaltkreis eines Bauelementes einzeln .zu prüfen. Obgleich damit auch die Anzahl der Anschlußkontakte auf einem Chip angewachsen ist, ist doch festzustellen, daß dieses Anwachsen nicht direkt proportional mit der erhöhten Anzahl der Schaltkreise auf einem Chip ist. Das bedeutet aber, daß die Prüfung splcher Halbleiterchips immer komplizierter wird.

üblicherweise wird ein Funktionstest für eine monolithisch integrierte Halbleiterschaltung insgesamt durchgeführt, um festzustellen, in wieweit die erwartete Betriebseigenschaft des zu

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prüfenden Bauelements erreicht wird. Um die Wirksamkeit eines solchen Funktionstest maximal auszulegen, ist eine Eingangs-/ Ausgangskontaktierung an sämtliche Kontaktanschlüsse eines Chips erforderlich, um Signale anlegen und entsprechende Antworten empfangen zu können. Die Kontaktierung von Tastenspitzen wird jedoch noch dadurch erschwert, daß die Kontaktanschlüsse auf einem Chip nahezu auf seiner ganzen Oberfläche verteilt sein können. Hierbei können die Kontaktanschlüsse auf konzentrischen Kreisen und jeweils radialen Linien vom Mittelpunkt des Chips aus angeordnet sein. Um nun Bauelemente dieser Art mit Prüfspitzen zu kontaktieren, ist so vorgegangen worden, daß die Prüftaster mit ihren Spitzen auf den gleichen radialen Linien zu liegen kommen, wie die Kontaktanschlüsse auf dem zu prüfenden Chip.

Dies bedingt jedoch, daß die Prüftaster mit ihren Halterungen in verschiedenen Ebenen angeordnet sind, so daß sich dann der Nachteil eines unterschiedlichen Kontaktierungswinkels für die Prüfspitzen ergibt, je nachdem in welcher Ebene die entsprechende Halterung gelagert ist. Mit anderen Worten Prüftaster, deren Tastenspitzen Kontaktanschlüsse auf einen inneren konzentrischen Kreis kontaktieren sollen, besitzen einen größeren Kontaktierungswinkel als Tastenspitzen, die Kontaktanschlüsse auf einem äußeren konzentrischen Kreis kontaktieren.

Die Prüftaster werden bei Kontaktgabe mit den Kontaktanschlüssen des zu prüfenden Halbleiterbauelements nicht um die gleiche Rotationsmittellinie verschwenkt, so daß infolge unterschiedlichen Kontaktdruckes Kontaktabrieb, und damit Kontaktunebenheiten, Fehlkontakte und unter Umständen Beschädigung der Kontaktanschlüsse auf einem Halbleiterchip nicht zu vermeiden sind, wobei außerdem auch ein Verschweißen einer Prüfspitze mit einem Kontaktanschluß nicht ausgeschlossen werden kann. Um Abhilfe zu schaffen, sind Prüftaster entwickelt worden, die über Kolbenbetätigung eine Kontaktgabe gewährleisten. Diese Anordnungen besitzen aber den Nachteil, daß der Kontaktdruck für jede einzelne

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- 3 Tastenspitze nicht kontrollierbar ist.

Um diese Schwierigkeiten zu beheben, sind auch schon Prüftasteranordnungen beschrieben worden (Elektronic Design News, 11. Nov. 1968), bei denen Prüftaster in einer Ebene Seite an Seite angeordnet sind. Auch hierbei ergibt sich/ daß bei Kontaktierung von Kontaktanschlüssen auf Halbleiterchips, die auf einer radialen Linie zum Mittelpunkt hin angeordnet sind, kein gleichförmiges Kraft-Auslenkungsverhältnis für die Tastenspitzen vorgegeben ist. Die verwendeten Prüftaster besitzen jeweils einen Arm, der einschließlich der Prüfspitzenklinge ein verhältnismäßig großes Gewicht trägt. Dieser Arm wird um einen festen Drehpunkt betrieben. Werden alternativ hierzu die Arme durch Federkraft verschwenkt, die gleichzeitig zur Ausübung des Kontaktdrucks ausgenutzt wird, dann sind die Zuleitungsdrähte elektrisch mit den Tastenspitzen verbunden, um so eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Prüftastern und der außen angeschlossenen Prüfeinrichtung herzustellen. Die Anwendung solcher Zuführungsleitungen vermittelt dem die Kontaktklinge tragenden Arm jedoch eine Neigung sowohl zur Seitenverschwenkung als auch zur Höhenverstellung, so daß gleichförmige lasttragende Kr".fte nicht auf die Kontaktanschlüsse des zu prüfenden Chips übertragen werden können. Darüber hinaus bedingt die Erfordernis ^Qiner solchen Art von Zuführungsleitungen zwischen benachbarten Prüftastern, die Seite an Seite angeordnet sind, eine übermäßige Platzbeanspruchung, so daß zusätzliche Prüftaster, die zur Prüfung hochintegrierter Halbleiterschaltungen unerläßlich sind, nicht angebracht werden können.

In Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile besteht demnach die Aufgabe der Erfindung darin, Prüftaster für eine Prüfeinrichtung zur Prüfung von Bauelementen mit einer Vielzahl von Kontaktanschlüssen, wie es z.B. bei monolithisch integrierten Halbleiterschaltungen hoher Packungsdichte der Fall ist, bereitzustellen, für welche durch ihre Tastspitzen ein gleichförmiges Kontaktdruck-Auslenkungsverhältnis in bezug auf die Kontaktan-

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Schlüsse des zu prüfenden Halbleiterbauelements vorgegeben ist; auch dann also, wenn jeweils eine außerordentlich große Anzahl von Kontaktanschlüssen zur Chipprüfung zu kontaktieren ist.

Erf indungsgeinäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest ein Ausleger an einer Auslegerhalterung verschwenkbar, höhenverstellbar und longitudinal verschiebbar angebracht ist, daß der Ausleger als Isolator den elektrischen Anschluß für die TastSpitzenanordnung trägt und daß die Auslegerhalterung an einem die Halterung des zu prüfenden Bauelements umgebenden Schlitzring angebracht ist. Der erwähnte Schlitzring ist zur Aufnahme einer entsprechend großen Anzahl von Prüftastern eingerichtet. Hierbei werden jeweils die Prüftaster gruppenweise zusammengefaßt. Die Prüftaster einer jeweiligen Gruppe kontaktieren entsprechende Gruppen von Kontaktanschlüssen, die zueinander jeweils eng benachbart angeordnet sind, vorzugsweise jedoch längs einer einzelnen Radiallinie, die von außen zum Zentrum eines Halbleiterchips verläuft. Jeder Prüftaster nähert sich mit seiner Taktspitze dem entsprechend zugeordneten Kontaktanschluß unter einem Winkel, der für alle Prüftaster gleich ist, so daß auf diese Weise Abriebprobleme oder gar Beschädigung der Kontaktanschlüsse auf dem Halbleiterchip weitgehend ausgeschaltet sind.

Aufgrund der Tatsache, daß die aus einer Spitzenklinge mit daran befestigten Druckfedern bestehende Tastenspitzenanoidnung im freien Ende des Auslegers derart verankert ist, daß eine Drahtfeder gleichzeitig als Anschluß dient, ist sichergestellt, daß eine gleichförmige Kontaktdruckgabe für alle Tastspitzen gewährleistet ist und der Kontaktdruck so eingestellt werden kann, daß bei guter Kontaktgabe ein vorzeitiges Verschleißen der Kontaktstellen vermieden wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Auslegerhalterung aus einem Widerlager und aus einem jeweils über Justierschraubverbindungen verschwenkbaren

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sowie longitudinal verschiebbaren, den Ausleger tragenden Arm besteht. . -

ϊη vorteilhafter Weise ist dabei weiterhin vorgesehen, daß ein durch eine Longitudinalbohrung des Anns mit Hilfe einer weiteren Justierschraubverbindung verschiebbarer Stößel vorgesehen ist, dessen auslegerseitiges Ende mit dem entsprechend abgeschrägten Ende des Auslegers zu seiner Höhenverstellung zusammenwirkbar eingerichtet ist. Dies alles tragt dazu bei, daß die Lageneinstellung eines Prüftasters in bezug auf den zu kontaktierenden Kontaktanschluß sowie der Kontaktdruck der Tastenspitzenanordnung kontrolliert und eingestellt werden kann.

Dank der Anschlußmöglichkeit der äußeren Zuführungsleitung an diii Tastenspitzenanordnung' ist gewährleistet, daß keinerlei Störung der Zuleitungen mechanischer Art auf die Tastenspitzenanordnung ausgeübt wird. Weiterhin sind dank der erfindungsgemäßen einrichtung auch keine zusätzlichen Drahtverbindungen erforderlich. Die vorgesehenen Drahtfedern besitzen alle die gleiche Länge, so daß auch schon von hier, aus gleiche Gewichtsbelastung für alle Kontaktaiischlüsse des zu prüfenden Halbleiterbauelements gewährleistet sind. Das zu prüfende Halbleiterchip kann in der Halterung als Einzelbauelement befestigt sein; es ist jedoch auch möglich, daß sich ein solches Chip zusammen mit anderen auf einer Halbleiterscheibe befindet, so daß zur chipweisen Prüfung die Bauelementhalterung schrittweise verschiebbar eingerichtet sein muß. .

Durch die erfindungsgemäßen Prüf taster einer Prüfeinrichtung wird zeitweise eine elektrische Verbindung zu den Anschlußkontakten eines zu prüfenden Halbleiterchips hergestellt, wobei es nicht erforderlich ist, daß alle Kontaktanschlüsse an der Chipperipherie angeordnet sein müssen. Unter Anwendung der individuellen Justiermöglichkeiten an jeden Prüftaster, wie es erfindungsgemäß vorgesehen ist, und durch Anbringen sämtlicher Prüftaster auf einem gemeinsamen als Schlitzring ausgebildeten Halterungs-

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ring ist weitgehend sichergestellt, daß für alle Prüf taster unabhängig von der Lage auf dem Halterungsring ein gleiches Verhältnis, von Auslenkung zu Kontaktdruck wirksam ist. Es bedarf dabei keiner Frage, daß den Prüftastern sowohl Signale zugeführt als an Mi ontnoiiinun werden können und daß Prüf signale niederfrequenter ami hoühtretiuenter Natur sowie in Form von Gleichspannung iVnweni to ι finden können.

l/eitere Vorteile eier Erfindung ergeben sich aus der nachfolgen den Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der unten aufgeführten Zeichnungen und aus den Patentansprüchen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schenatische Darstellung der Prüfeinrich

tung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Anordnung nach

Fig. I längs der Linie 2-2,

Fign. 3 u. 4 Seitenansichten der beiden Arten von Prüftastern

mit ihren Halterungen,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Prüftastspit

zen in Kontaktstellung,

Fign. 6a, 6b verschiedene Ansichten bzw. Lagen des Prüf- und 6c tasters genäß Fig. 4.

Wesentlich für die Erfindung sind die in Fig. 1 gezeigten Prüftaster 14, 15, 16 und 17 und deren gegenseitige Anordnung in Gruppen auf einer Halterung, um die Anschlüsse zu prüfender elektrischer Bauelemente entsprechend kontaktieren zu können. Ein Ilalterungsring IO ist auf einem geeigneten Fuß 11 laih Hilfe der Arme 12 und 13, die vom Halterunqsring K) ausgehen, befestigt, Die Prüftaster 14, 15 und 16, 17 sind gruppenweise so angeordnet,

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daß ihre jeweiligen Kontaktspitzen eine zeitweilige elektrische Verbindung zu dem zu untersuchenden Bauelement 1.8, wie z.B. einer monolithisch integrierten Halbleiterschaltung/ herstellen.

Das Bauelement 18 besteht aus einer Halbleiterschaltung hoher Schaltkreisdichte mit Abmessungen von etwa 4x4 mm. Das Bauelement kann dabei aus einem einzelnen Chip bestehen, das in einer Halteeinrichtung befestigt ist, oder aus mehreren Chips in einer Halbleiterscheibe. Diese Halbleiterscheibe läßt sich mit Hilfe üblicher Halbleiterscheibendrehvorrichtungen in eine Prüflage drehen, wie sie durch das Bauelement 18 in Fig. 1 angedeutet ist. Wie noch im einzelnen aus der folgenden Beschreibung hervorgeht, sind die Stellen für die Anschlüsse auf dem Halbleiterbauelement 18 über die gesamte Oberfläche des Halbleiterbauelements verteilt. Vorzugsv/eise befinden sich die Anschlußstellen auf konzentrischen Kreisen um den Mittelpunkt des Halbleiterbauelements. Jede Gruppe der Prüftaster, wie z.B. die aus den Prüftastern,14 und 15 gebildete, ist so angeordnet, daß elektrischer Kontakt mit den Anschlußstellen herbeigeführt werden kann, die nahe beieinanderliegen und vorzugsweise radial zueinander ausgerichtet sind. Die Prüftaster sind dabei in Gruppen Seite an Seite an einem Schlitzring 19 mit Hilfe geeigneter und justierbarer Sperriegel 20 und 21 befestigt. Jede Prüftastergruppe, wie ζ-B. Prüftaster 14 und 15, beanspruchen dabei einen Kreissektor, dessen entsprechender Winkel α weniger als 5 beträgt.

Wie in dem Ausschnitt nach Fig. 2 gezeigt, sind die Prüftaster 14 und 16 mit Hilfe der Sperriegel 20, 21 auf den Schulterteilen 22, 23 des Halterungsrings 10 angebracht. Die Schraubverbindungen 24, 25 stellen dabei eine geeignete Befestigungsart für die Sperrriegel dar. Die Prüftaster 14, 16 bestehen jeweils aus einer Auslegerhalterung 26, 27 und aus dem Ausleger 28 bzw. 29, der mit der eigentlichen Tastspitzenanordnung 34, 35 versehen ist. Die Auslegerhalterungen 26, 27« bestehen je aus zwei Teilen, nämlich einem festen 30, 31, dem Widerlager, und einem justierbaren Teil 32, 33, dem Arm. Die erfindungsgemäß verwendeten Prüftaster sind

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untereinander alle gleich und differieren lediglich in der Höhe der Widerlager 30, 31 und dem Ausmaß der Tastspitzenanordnung 34_f 35.

Wie sich weiterhin ergibt, besitzt das Halbleiterplättchen 18 vier Anschlußkontakte längs der Durchmesserlinie 2-2 in Fig. 1. Wie bereits erwähnt sind diese Kontaktanschlüsse der Halbleiteroberfläche derart angeordnet, daß sie auf zwei konzentrischen Kreisen zu liegen kommen. Ein Prüftaster, wie z.B. Prüftaster 14, macht dabei Kontakt mit einem Anschlußkontakt auf dem äußeren konzentrischen Kreis, wohingegen der andere Prüftaster, wie z.B. Prüftaster 16, Kontakt mit dem Anschlußkontakt des inneren konzentrischen Kreises gibt.

Um die Möglichkeiten für eine abschleifende Bewegung herabzusetzen und um zu gewährleisten, daß mit allen Prüftastern in der Anordnung Kontakt zu den entsprechenden Anschlußkontakten hergestellt wird, ist es notwendig, daß der Annäherungswinkel für alle Prüftaster im wesentlichen gleich ist. D.h., daß der Annäherungswinkel einer Tastspitze in bezug auf den entsprechenden Anschlußkontakt auf dem Chip jeweils der gleiche für alle Tastspitzen ist, gleichgültig an welcher Stelle der zu kontaktierende Anschlußkontakt auf der Halbleiterscheibe liegt, wenn die Distanz d zwischen Montierring oder Haltering IO und dem Prüfspitzenende gleich ist. Auf diese Weise ist, da die Höhe des Widerlagers 31 vom Prüftaster 16 kleiner ist als die des Widerlagers 30 des Prüftasters 14, deren Tastspitze in ihren Abmessungen größer als die Tastspitze des Prüftasters 14. Unter diesen Voraussetzungen lassen sich die Prüftaster in Gruppen an dem Haltering 10 montieren unter Gewährleistung gleicher Kontaktierung der Anschlußkontakte, die ziemlich dicht beieinander angeordnet sein können und vorzugsweise radial auf dem Chip ausgerichtet sind.

Obgleich zwei solcher Prüftaster für jede Gruppe in der Anordnung nach Fig. 1 gezeigt ist, ist es ohne weiteres möglich, daß noch zusätzliche Prüftaster in den Gruppen jeweils vorgesehen

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werden können* Durch Veränderung der Abmessungen des Widerlagers eines Prüftasters mit der Tastspitzenanordnung lassen sich alle Prüftaster in der Gruppe so einrichten, daß jeweils Kontakt zu den Anschlußkontakten einer radialen Anordnung hergestellt werden kann, wenn die Prüftaster Seite^ an Seite am Haltering 10 befestigt sind* So können z.B. die Anschlußkontakte auf der Halbleiterscheibe 18 in vier konzentrischen Kreisen jeweils radial angeordnet sein, so daß vier Prüftaster für jede Gruppe vorzusehen sind. Die jeweils zusammengehörende Befestigung der Prüftaster wird bestimmt durch die jeweilige Lage der Drehstellen 36, 37 jedes Prüftasters 14., 16. Selbstverständlich sind alle Prüftaster mit einer Prüfeinrichtung elektrisch verbunden.

In den Fign. 3 und 4 besitzt der Prüftaster 14 das Widerlager

30 und den Arm 32, wohingegen der Prüftaster 16 das Widerlager

31 und den Arm 33 besitzt. Jeder im übrigen justierbarer Arm trägt einen Ausleger 28, der je über eine Schwenkverbindung 40, 41 reibungslos mit dem entsprechenden Arm 32, 33 verbunden ist. Diese Schwenkverbindungen werden, gebildet von einem Paar koplanarer paralleler aus Drähten bestehenden Stabfedern 42, 43 und 44, 45, die in geeigneter Weise an die Arme und die Tastspitzen jedes Prüftasters befestigt sind.

Diese als reibungslose Schwenkverbindungen wirkenden Federeinrichtungen gestatten es; daß die Ausleger 28, 29 in ihrer Höhe durch entsprechendes Bewegen auf eine von vielen zueinander und zu den Ebenen der Auslegerhalterungen 26, 28 parallel liegenden Flächen justiert werden können. Um dies zu bewerkstelligen, sind die Ausleger an ihren Enden jeweils mit Keilen 46/ 47 versehen, die durch Stößel 48, 49 innerhalb der justierbaren Arme 32, 33 betätigt werden, indem die Stößelendstücke 50, 51 entsprechend mit den Keilen 46, 47 zusammenwirken. Die Betätigung der Stößel 48, 49 erfolgt über die Drehblöcke 52, 53, die durch die Justierschrauben 54, 55 verstellt werden. Durch Justieren einer dieser Schrauben 54, 55 wird die jeweils entsprechende Tastspitze des Prüftasters zur Kontaktierung mit dem Anschlußkontakt auf

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einem Chip in ihrer Höhe bzw. der Z-Richtung justiert.

Die Auslegerhalterungen 28, 29 sind vorzugsweise aus gepreßten Kunststoffteilen gebildet und tragen die Ausleger mit Tastspitzenanordnungen einschließlich der parallelen Stabfedern 60, 61, 62, 63. Die gepreßten Kunststoffteile enthalten Schlitze, um diese Stabfedern aufzunehmen. Die Stabfederpaare sind jeweils gleicher Länge und bestimmen jeweils das Auslenkungs-Kraftverhältnis für die Prüfspitzenklingen 64, 65, die jeweils mit den Kon€Mktanschlüssen eines Halbleiterchips in Verbindung gebracht werden. Obgleich diese Spitzenklingen 64, 65 hier als die kontaktgebenden Bauelemente dargestellt sind, versteht es sich, daß ebensogut auch jeweils eine Nadel an den Stabfedern befestigt sein könnte¹; um so die Abmessungen der Kontaktelemente herabzusetzen; dies könnte dann auch zu einer entsprechenden Verminderung kapazitiver Störeffekte zwischen benachbarten Kontaktelementen beitragen.

Diese Tastspitzenanordnung 34 und 35, gebildet aus den Stabfederpaaren 60, 61, 64 bzw. 62, 63, 65, stellen die elektrischen Verbindungselemente der Prüftaster dar. Die Stabfedern sind in den Preßteilen der Auslegerhalterungen verankert, wobei die Anschlußstücke 38, 39 Verlängerungen der Stabfedern 60 bzw. 62 darstellen. Es besteht so jeweils eine elektrische Verbindungsmöglichkeit von den Anschlußstücken 38, 39 zur äußeren Prüfeinrichtung.

Die parallelen Stabfederpaare 60, 61 und 62, 63 gewährleisten die Kontrolle über das Auslenkungs-Kraftverhältnis, das jeweils durch die Spitzenklingen 64, 65 beim Berühren der Anschlußkontakte auf einem Halbleiterchip ausgeübt wird. Eine solche Kontrolle ist notwendig, um den Kontaktwiderstand der jeweiligen Spitzenklinge auf dem Chipanschlußkontakt weitgehend herabzusetzen, und so ein Verschweißen zu vermeiden. Es hat sich z.B. ergeben, daß wenn das Anschlußkontaktsystem durch Lötzinnkontakte dargestellt ist, die erforderliche Kraft für einen entsprechend geringen Kontaktwiderstand in der Größenordnung von 0,7 bis 1 bar liegen muß. Die Last an der Spitze beträgt etwa 7 Gramm bei einer Auslenkung von 0,1 mm.

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Bei Herabsetzen der Gewichtsbelastung des kraftsteuernden Elements, z.B. der Stabfedern, ist es wesentlich einfacher zu gewährleisten, daß der gewünschte Kontaktwiderstand erhalten bleibt. Dm weiterhin zu gewährleisten, daß diese Gewichtsbelastung auf einen Minimalwert herabgesetzt wird und keine zusätzlichen Kräfte auf die Prüfspitzenanordnung ausgeübt werden, ist keinerlei Verbindung an die PrüfSpitzenanordnung vorgesehen. Der elektrische Anschluß wird deshalb in vorteilhafter Weise an die Anschlußstücke 38 und 39 der Stabfedern jeweils an einem solchen Punkt angebracht, der relativ weit entfernt von der Verankerungsstelle der jeweiligen Stabfeder liegt.

Elektrische Verbindungsleitungen könnten zu einem Datenendgerät führen, das einen Teil einer Prüfeinrichtung darstellt, wobei dann die Zuleitungen für Hochfreguenzübertragung geeignet sein sollten. Da eine entsprechende Kupferzuleitung z.B. aus einem Band von O,O25 mm Stärke und 0,8 mm Dicke bestehen kann, ergibt sich ohne weiteres, daß durch eine solche Zuleitung zum Ausleger 28 anstatt zur Tastspitzenanordnung direkt keinerlei mechanischer Einfluß der Zuleitung auf die Tastspitze ausgeübt wird, so daß die Tastspitzenanordnung im wesentlichen frei drehbar oder verschwenkbar bleibt. Wenn darüberhinaus noch der Masseneinfluß der Tastspitzenanordnung wesentlich herabgesetzt wird, dann läßt sich damit natürlich auch eine entsprechende Beanspruchung des Kontaktanschlusses auf dem zu prüfenden Halbleiterbauelement wesentlich herabsetzen. Entsprechend kann dann auch eine Ausgleichsbelastung der PrüfSpitzenanordnung entfallen.

Die Prüfspitzenklingen 64, 65 können aus einer Edelmetall-Legierung bestehen, die vergütbar ist. Eine solche Legierung kann z.B. so zusammengesetzt sein, daß ein relativ hoher Palladiumanteil vorgesehen wird und Silber, Gold, Platin, Kupfer wie auch Zink zugesetzt sind. Die Stabfedern 6O bis 63 bestehen aus Berylliumkupfer mit einer jeweiligen Abmessung von O,013 mm Dicke, 0,4 mm Breite und 0,7 mm Länge, wobei die angegebenen Zahlenwerte nur als beispielhafte Werte anzusehen sind, unabhängig von der Breite

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der Auslegerhalterung ist diese Länge der Stabfedern, die sich von den Auslegern aus erstrecken, jeweils konstant. Die Stabfedern, wie z.B. die Drähte 60, 61 können auch jeweils als geschlossene Schlinge ausgebildet sein, wobei dann die Spitzenklinge 64 in geeigneter Weise an den Schlingenteil angelötet ist oder aber fluch sonst wie an den jeweiligen Enden der Federn angebracht sein kann.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, sind die Tastspitzenanordnungen je Gruppe in senkrechten Ebenen angeordnet. Die Spitzenklingen 64, 65 kontaktieren dabei die Anschlußkontakte 56 und 57, die radial auf dem Chip angeordnet sind. Die Spitzenklingen besitzen jeweils den gleichen Anschlagwinkel; dabei ergibt sich keine Abriebbewegung der Klinge 65 des entsprechenden Prüftasters, der mit Anschlußkontakt 57 auf den inneren konzentrischen Kreis in Verbindung steht. Die Spitzenklingen werden an ihren Kontaktenden zunächst abgerundet, beyor sie an den Stabfedern befestigt werden. Die Dicke der Kontaktspitze richtet sich nach der Größe des zu kontaktierenden Anschlußkontaktes. So wird z.B. für einen Kontaktanschluß von 0,1 mm Durchmesser eine Spitzenklinge von ebenfalls 0,1 mm Dicke angebracht.

Wie aus den Darstellungen nach Fig. 6A, 6B und 6C hervorgeht, ist Vorsorge dafür getroffen, daß jeweils der Ausleger und die Tastspitzenanordnung sowohl in der Hohe als auch in radialer und tangentialer Richtung mit Hilfe des justierbaren Arms des Prüftasters 16 in bezug auf Widerlager einstellbar ist. Wie bereits ausgeführt, sind Prüftaster in einer gemeinsamen Montierebene montiert, wie sie jeweils durch die Drehpunkte 36, 37 festgelegt ist, wobei die Halterung jeweils durch den Sperriegel 21 vorgenommen wird. Wie im einzelnen aus Fig. 6A hervorgeht, wird eine tangentiale Justierung durch entsprechendes Drehen der Justierschraube 72 auf dem justierbaren Ann 33 vorgenommen. Der Kreisbogen 74 deutet die Drehung tier Justierschraube 72 an, um den Arm 33, wie durch die strichpunktierten Linien angedeutet, in die jeweils erforderliche Lage zu bringen. Wird eine tangential^ Ver-

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Schiebung durchgeführt, dann wird sowohl der justierbare Arm 33 als auch der Ausleger 29 justiert.

In der Fig. 6D ist eine radiale Justierverschiebung angedeutet, in der durch entsprechende Drehung der Justierschraube 76 der justierbare Arm 33 und der Ausleger in Richtung des Pfeiles 75 verschoben werden. Es sei darauf hingewiesen, daß durch Verstellen der Justierschraube 76 sowohl der Arm 33 als auch der Ausleger 29 des Prüftasters justiert werden.

In der Anordnung nach Fig. 6C werden der Ausleger 29 und die Tastspitzenanordnung 35 unabhängig von der Gesamtanordnung des Prüftasters justiert, indem die Justierschraube 55 auf den Drehblock 53 und den Stößel-49 einwirkt. Das Justieren geschieht in Richtung des Pfeils 77, so daß der Ausleger 29 und die Tastspitzenanordnung 35 alleine in ihrer Höhe verstellt werden. Die Einstellung auf irgendeine Höhe ist dabei unabhängig von irgendwelchen Kräften, die durch den Prüftaster ausgeübt werden.

In einem typischen Ausführunysbeispiel der Prüfbefestigung gemäß der Lrfindung sind bis zu HO Prüftaster unter Zusammenfassung in entsprechenden Gruppen im Halterungsring 10 mit Hilfe der Sperrriegelbefestigung angeordnet. Diese Prüftasteranordnung gestattet die Kontaktierung von Kontaktanschlüssen auf einem Chip, wobei diese Kontaktanschlüsse in drei konzentrischen Kreisen in der jeweiligen Anzahl von 30, 30 und 20 angeordnet sind. Einige der Prüftastergruppen enthalten 3 Prüftaster, wohingegen andere zwei davon in einer solchen Konfiguration besitzen. Jeder Prüftaster einer Gruppe beansprucht etwa 4,5° des Halterungsringkreises. Die Prüftaster in jeder Gruppe sind Seite an Seite angeordnet. Die Prüftasterspitzen bei einigen dieser Gruppen kontaktieren mit einem Kontaktanschluß auf jedem der beiden äußeren konzentrischen Kreise, wohingegen andere dieser Gruppen mit Kontaktanschlüssen kontaktieren, die auf allen drei konzentrischen Kreisen gelegen sind.

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Obgleich die oben beschriebenen Prüftaster je aus einem Widerlager und einem justierbaren Arm bestehen, versteht es sich, daß ebensogut auch ein Einzelstück für jede Gruppe von Kontaktelementen Verwendung finden könnte. Dieses Einzelstück besäße dann eine einzige Montiervorrichtung für den Halterungsring und würde dann eine Vielzahl von justierbaren Armen unterhalb davon tragen. Jeder justierbare Arm seinerseits besäße dann natürlich seinen eigenen Ausleger und seine eigene Tastspitzenanordnung, wobei dann jeweils individuell Höhen- , Tangential- und Radiallage durch Justieren einstellbar wären.

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Claims

- 15 PATENTANSPRÜCHE

1. \ Prüftaster mit eine Tastspitzenanordnung tragendem Ausle-J ger zur elektrischen Kontaktgabe zwischen Prüfeinrichtung und Kontaktanschlüssen von zu prüfenden Bauelementen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Ausleger (28) an einer Auslegehalterung (26) verschwenkbar, höhenverstellbar und longitudinal verschiebbar angebracht ist, daß der Ausleger (28) als Isolator den elektrischen Anschluß (38) für die Tastspitzenanordnung (34) trägt und daß die Auslegerhalterung (26) an einem die Halterung des zu prüfenden Bauelements (18) umgebenden Schlitzring (10) angebracht ist.

2. Prüftaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einer Spitzenklinge (64) mit daran befestigten Drahtfedern (60, 61) bestehende Tastenspitzenanordnung (34) im freien Ende des Auslegers (28) derart verankert ist, daß eine Drahtfeder (60) gleichzeitig als Anschluß (38) dient.

3. Prüftaster nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslegerhalterung (26) aus einem Widerlager (30) und aus einem jeweils über Justierschraubenverbindungen (72, 76) verschiebbaren sowie longitudinal verschiebbaren, den Ausleger (28) tragenden Arm (32) besteht.

4. Prüftaster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch je eine Longitudinalbohrung der Arme (32) mit Hilfe weiterer Justiersehraubverbindungen (5 3, 55) verschieb bare Stößel (49) vorgesehen sind, deren auslegerseitige Lnde über Keile (46, 47)mit entsprechend abgeschrägten Lnden der Ausleger (28) zur jeweiligen Höhenverstellung zusammenwirkbar eingerichtet sind.

5. Prüftaster nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierschrauben (55, 72, 76) sämtlich von der

Widerlagerseite der Auslegerhalterung (26) her zugänglich angebracht sind.

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