[发明专利]用于接触电气试样的电气接触元件和接触装置

说明书

发明领域

本发明涉及用于物理接触电气试样的细长电气接触元件，包括用于电气接触的两末端区域和位于末端区域之间的细长中间区域。

背景技术

这种类型的接触元件已知是以弹簧触针(Federkontaktstifien)或屈曲梁(Knicknadelnbekannt)的形式。它们由接触元件夹持件夹持并用于用一末端去接触电气试样，用另一末端去接触电气测试装置，以便创建至电气试样的测试电流路径，电气测试装置可以测试试验样品的无故障电气功能。已知的设置成弹簧触针或屈曲梁的接触元件具有圆形横截面，当放置在试样的接触表面上时产生接触力。在弹簧触针的情况下，其接触力是由被螺旋弹簧作用的活塞确定的。在屈曲梁的情况下，接触力来自探针材料的内在弹力。屈曲梁被接触过程横向偏移成弧形形状，在接触过程后返回至起始位置。由于试样变得更加紧凑和相关的减小的电气接触面距，前述提及的已知的接触元件产生越来越多的问题。这意味着用传统技术无法实现小接触平均面距，或者它们导致接触元件无意接触和产生短路。此外，因空间原因必须减小的弹簧触针或屈曲梁的横截面导致减小的载流能力和减小的接触力。如果测试电流要求在某个特定水平，更小的横截面可导致烧穿。该烧穿主要发生在离例如引导屈曲梁的导孔一段距离处，因为屈曲梁与导孔壁的机械接触导致其直接接近从而传导掉热，这不会发生在更远离引导区域处。

发明内容

因此，本发明的目的是提供前述类型的电气接触元件，如果给定更小但足够的接触力，其提供大横截面，即，大载流能力，尤其可用于很小的接触距离。

根据本发明，这一目标得以实现是因为中间区域具有基本矩形的横截面并沿其纵向范围设置成薄层状。此形状提供了由多层薄层确定的大横截面，以便即使大测试电流也能被传输而不过热。薄层状结构也确保了足够小但足够用于良好接触的接触力，因为，由于薄层，用使用的导电材料实现了良好的弹性。采用根据本发明的细长接触元件，实现了“垂直接触”，其意味着提供了大约垂直导向接触平面的接触元件，其接触时能够横向弯曲。矩形横截面允许用于接触元件设置的非常紧凑形式和高载流能力，同时薄层状中间区域使得容易弯曲，尽管如此仍提供充分的接触力。根据本发明的接触元件的形状使得试样，具体地晶圆以40微米及更小的接触平均面距接触。中间区域的矩形横截面指的是外部横截面轮廓具有这种形状，这意味着不考虑内部放置的薄层的结构。在本申请中提到的矩形横截面，不管该横截面属于接触元件的哪个部分，始终包括正方形横截面。

在本发明的一具体实施例中，提供了薄层状中间区域，其包括朝向中间区域的纵向方向的至少两薄层。较佳地，提供了两层以上薄层，其沿细长接触元件的纵向方向延伸。具体地，薄层基本相互平行延伸，不论它们是直线或曲线。

较佳地，相邻薄层之间具有至少一纵向狭槽，这意味着它们被所述至少一纵向狭槽相互分离或间隔开。如果，在接触试样期间，发生接触元件的弯曲，即屈曲，可以想象，由于由纵向狭槽形成的距离的减小，相邻薄层能够至少部分相互碰触，以便在它们之间不再有任何距离，但仍有面距。

本发明的另一具体实施例提供了接触元件具有一体件接触体。因此，两末端区域和包括薄层的中间区域设置成一体件。

可选择的，也可能接触元件具有一多部件接触体，在至少一接触区的区域中带有接触插入物。接触插入物提供给电气接触，可以由例如具有特别良好的导电性能的材料制造，同时使用不同材料用于接触体区域的剩余部分。

具体地，提供了接触元件具有长度L，宽度B和厚度D。较佳地设置成接触元件的长度L大于它的宽度B。较佳地可以提供接触元件的宽度B大于它的厚度D。较佳地，接触元件因此基本上构建成片形，特别是为接触片。

本发明的另一具体实施例提供了薄层每层具有长度l，宽度b和深度t。薄层的长度l较佳地大于它的宽度b。具体地，也可以提供薄层的宽度b大于它的深度t。

上面提到中间区域的横截面基本上是矩形。具体地，可以提供整个接触元件具有基本矩形的横截面，以便两末端区域也构建成带有矩形横截面，尽管对于一末端区域、中间区域和另一末端区域的矩形横截面没有必要具有相同尺寸或相同形状。

特别优选地，提供了至少一薄层的横截面设置成基本矩形。所有薄层较佳地具有矩形横截面。

设置可以这样设计以便接触元件的厚度D对应至少一薄层的宽度b，较佳地所有薄层的宽度b，以便该薄层或所有薄层的宽度b由接触元件的厚度D确定。

接触元件较佳地由弹性材料组成。这使得在接触期间弯曲(屈曲)能够实现地特别好。也通常确保接触结束后接触元件返回到它原来形状，即在其无载状态。