DE2807332C2

DE2807332C2 - Federnder Kontaktbaustein

Info

Publication number: DE2807332C2
Application number: DE19782807332
Authority: DE
Inventors: Gustav Dipl.-Phys. Dr. 7033 Herrenberg Krüger
Original assignee: Feinmetall GmbH
Current assignee: Feinmetall GmbH
Priority date: 1978-02-21
Filing date: 1978-02-21
Publication date: 1986-11-20
Also published as: CH628145A5; DE2807332A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen federnden Kontaktbaustein für Meß- und Prüfzwecke nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Federnde Kontaktbausteine dieser Art werden zum Überprüfen elektrischer Baugruppen, insbesondere elektronischer Leiterplatten verwendet Eine mit z. B. 5000 Kontaktbausteinen bestückte Prüfplatte wird an die Leiterplatte angedrückt, wobei die Kontaktkolben unter statischer Belastung einen an die Hülsen angelegten Strom weiterleiten.

Um Staub- und ölpartikel von den Kontaktstellen wegzustoßen, wurden bei neueren Prüfanordnungen die Prüfplatten oder Leiterplatten in hochfrequente Vibrationen versetzt. Hierbei kam es aber häufig vor, daß die Kontaktbausteine vorzeitig zerstört wurden, weil ihre Schrauberifedern zu Bruch gingen. Eine Analyse der Schadensursache ergab nun, daß hier ein Resonanzeffekt vorliegt, daß also die Eigenfrequenz der Kontaktbausteine mit der erregenden Vibrationsfrequenz übereinstimmt wonach die Schraubenfedern im Takt der hohen Vibrationsfrequenz auf eine zu hohe Wechseltorsion beansprucht werden. Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Kontaktbaustein so zu gestalten, daß vibrationsbedingte Resonanzbrüche der Schraubenfedern vermieden werden.

Zur Vermeidung dieser Resonanz gibt es zwei Möglichkeiten: Man muß die Eigenfrequenz der Kontaktbausteine entweder erhöhen oder niederer machen. Zum ersten Falle wäre die Masse der Kontaktkolben zu verkleinern und/oder die Federkraft der Schraubenfedem zu vergrößern. Durch die erhöhte Federkraft wurden aber wiederum die inneren Spannungen in den Schraubenfedern erhöht, so daß die Bruchgefahr noch

größer würde.

Gemäß der Erfindung wurde der zweite Weg gewählt: durch Vergrößern der Masse der Kontaktkolben wurden die Kontaktbausteine unterkritisch abgestimmt

Überraschenderweise wurde dadurch zugleich die Kontaktierung verbessert, möglicherweise deshalb, weil durch die Massenerhöhung sich ihre höhere Trägheitskraft zur Andrückkraft der Schraubenfedern addiert Gleichzeitig wur Jen die Schraubenfedern einer Wärmebehandlung im Hochvakuum unterzogen, um die Güte der Schraubenfedern zu verbessern und ihre Bruchgefahr zu verringern. Zwar ist es aus »Wärmebehandlung in Vakuum« von G. J. Colton & W. C. Pire, erschienen in Härtetechnische Mitteilungen 1973, Heft 4, Seite 357, ■bekannt Werkstücke im Vakuum zu glühen. Jedoch erbringt ein Glühen im Hochvakuum bei ca. 250" C für die Schraubenfedern des erfindungsgemäßen Kontaktbausteins den Vorteil, daß ihre Oxidation mit Sicherheit vermieden und damit ihre Wechselfestigkeit erhöht werden kann. Nach Anspruch 2 wird der Kontaktkolben aus Wolfram hergestellt da dieser Werkstoff neben guter Bearbeitbarkeit großer Härte und Abriebfestigkeit und hoher Korrosionsbeständigkeit den entscheidenden Vorteil einer Jiohen Dichte hat wodurch die Masse der Kontakte innerhalb vorgegebener räumlicher Begrenzungen eine optimale Größe erhält Demselben Ziel dienen auch die Merkmaie der Ansprüche 3 und 4.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend erläutert

In einer Hülse 1 ist ein Kontaktkolben 2 mit Schiebesitz eingepaßt und durch eine Schraubenfeder 3 gegen das eine Hülsenende 4 angedrückt während sich die Schraubenfeder 3 am anderen Hülsenende 5 abstützt Beide Hülsenenden 4 und 5 sind nach Montage des Kontaktkolbens 2 und der Schraubenfeder 3 eingerollt bzw. eingebördelt

Der von der Hülse 1 umschlossene Teil 2' des Kontaktkolbens 2 füllt zusammen mit der Schraubenfeder den Hülseninnenraum vollständig atfc» and erbringt eine breitflächige Führung des Kontaktkolbens. Er trägt einen Fortsatz 6, der zentrisch in die Feder 3 hineinragt und nur den für den Hub des Kontaktkolbens 2 nötigen Raum 7 innerhalb der Schraubenfeder freiläßt

Der aus der Hülse herausragende Teil des Kontaktkolbens 2 ist mit einer Kontaktspitze 8 versehen. Sein Volumen ist so groß bemessen, daß er den innerhalb der konstruktiv vorgegebenen Umrißbegrenzung 9 (gestrichelt gezeichnet) verfügbaren Raum ausfüllt, wobei lediglich der Raum 10 für den Kolbenhub freibleibt

Der Kontaktkolben ist aus einem Schwermetall, z. B. Wolfram oder Osmium, gefertigt Die Schraubenfeder besteht aus patentiertem Stahl und ist nach dem Wikkeln im Hochvakuum geglüht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Federnder Kontaktbaustein für Meß- und Prüfzwecke, der in eine vibrierende Prüfplatte eingesetzt ist, wobei in einer Hülse an deren einem Ende eine Schraubenfeder abgestützt ist, die einen in der Hülse längsbeweglich geführten Kontaktkolben an das andere Hülsenende andrückt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkolben (2) eine innerhalb einer vorgegebenen Umrißbegrenzung (9) des Kontaktbausteins größtmögliche Masse aufweist, daß die Schraubenfeder (3) im Hochvakuum wärmebehandelt (geglüht) ist und daß die Federkonstante und die Masse des Kontaktkolbens (2) so gewählt sind, daß ihre Eigenfrequenz weit unterhalb der Vibrationsfrequenz der Prüfplatte liegt, in die der Kontaktbaustein eingesetzt ist

2. Kontaktbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkolben (2) aus Wolfram hergestellt ist

3. Kontaktbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) durch den in ihr gleitenden Teil (2') des Kontaktkolbens (2) und die Schraubenfeder (3) vollständig ausgefüllt ist

4. Kontaktbaustein nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkolben (2) mit einem Fortsatz (6) versehen ist, der soweit zentrisch in die Schraubenfeder (3) hineinreicht daß nur noch der für den Kolbenhub nötige Raum (7) innerhalb der Schraubenfei '^r (3) frei bleibt