Die vorliegende Erfindung betrifft einen Federkontaktstift sowie ein Herstellungsverfahren für einen Federkontaktstift.

Federkontaktstifte, Federkontakte oder Federstifte sind Kontaktierungselemente, die für die Prüfung von elektronischen Komponenten verwendet werden. Federkontaktstifte werden zudem in lösbaren elektrischen Steckverbindungen eingesetzt.

Dabei wird die Kontaktierung durch Antastung mittels eines federunterstützten Stiftes erzeugt. Andere Bezeichnungen aus dem Fachjargon sind Testpin, Prüfspitze, gefederter Kontakt, Prüfpin oder auch Pogo®-Pin.

Die US 2013/0330983 A1 zeigt einen Federkontaktstift mit einer Hülse, einer Feder, einer Isolierkugel und einem Kolben.

Die EP 2 180 326 A1 zeigt einen Federkontaktstift mit einer Hülse mit einer in der Hülse angeordneten Feder; mit einem Kolben, welcher zumindest teilweise in der Hülse angeordnet ist; und mit einem Kontaktelement, welches zumindest teilweise in der Hülse angeordnet ist und welches eingerichtet ist, die Hülse und/oder den Kolben zu kontaktieren.

Die US 7008270 B1 zeigt einen Federkontaktstift.
Die JP 2004129658 A zeigt einen Federkontaktstift.

Die EP 1 251 374 A2 zeigt eine Aufnahme für einen Federkontaktstift.
Die JP 2000208344 A zeigt einen Federkontaktstift.
Die JP 2004252477 A zeigt einen Federkontaktstift.
Die US 2006/0051997 A1 zeigt einen Federkontaktstift.
Die US 5,151,040 zeigt einen Federkontaktstift.
Die JP 2008149624 zeigt einen Federkontaktstift.
Die WO 2006/025510 A1 zeigt einen Federkontaktstift.
Die WO 2013/055630 A1 zeigt einen Federkontaktstift.

Bei bekannten Federkontaktstiften kommt es gelegentlich zu einer Verkantung des Kolbens in der Hülse. Dies ist eine Ursache für passive Intermodulation.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Federkontaktstift mit reduzierter passiver Intermodulation anzugeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Federkontaktstift mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 6 gelöst.

Demgemäß ist vorgesehen:

• ein Federkontaktstift mit einer Hülse; mit einer in der Hülse angeordneten Feder; mit einem Kolben, welcher zumindest teilweise in der Hülse angeordnet ist; und mit einem Kontaktelement, welches zumindest teilweise in der Hülse angeordnet ist und welches eingerichtet ist, die Hülse und den Kolben zu kontaktieren, wobei das Kontaktelement als Kreisring mit abgewinkelten Kontaktzungen ausgebildet ist, wobei das Kontaktelement den Kolben kontaktiert, wobei der Kolben eine Stufe aufweist, welche eingerichtet ist, mit einem korrespondierenden inneren Anschlagelement der Hülse zusammenzuwirken, um den Kolben in der Hülse zu halten, wobei die Hülse insbesondere an einer inneren Oberfläche zu dem Kolben korrespondierende Führungsflächen aufweist;
• ein Herstellungsverfahren für einen Federkontaktstift mit einer Länge von 8 mm bis 15 mm und/oder mit einem Durchmesser zwischen 0,5 mm und 3 mm mit den Schritten: Bereitstellen einer Hülse; Einsetzen einer Feder in die Hülse; Montieren eines Kontaktelements, insbesondere eines Kontaktringes mit Kontaktzungen in der Hülse; und Einsetzen eines Kolbens in die Hülse.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, in einem Federkontaktstift einen homogenen Kontakt zwischen dem Kolben und der Hülse sicherzustellen.

Erfindungsgemäß wird der homogene Kontakt von dem Kolben auf die Hülse durch das Kontaktelement sichergestellt, indem das Kontaktelement den Kolben sowie die Hülse umfänglich kontaktiert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Kontaktelement als Kontaktring mit federnden Kontaktelementen, ausgebildet. Somit ist ein umfänglicher, homogener Kontakt zwischen der Hülse und dem Kolben auch bei seitlichen Krafteinwirkungen sichergestellt. Hierdurch wird der homogene Kontakt weiter verbessert. Zudem schaffen die federnden Kontaktzungen einen gewissen Toleranzausgleich, indem die Kontaktzungen den Kolben mittig in dem Kontaktring halten.

Erfindungsgemäß ist das Kontaktelement als Kreisring mit abgewinkelten Kontaktzungen ausgebildet. Innerhalb des Kreisringes bzw. der abgewinkelten Kontaktzungen sind die Feder sowie der Kolben angeordnet. Die Kontaktzungen sind wenigstens teilweise von der Hülse ummantelt. Auf diese Weise verläuft ein Signal bzw. Strom im Wesentlichen über das Kontaktelement. Dementsprechend ist der Bereich innerhalb der Kontaktzungen im Wesentlichen feldfrei. Folglich ist ein Isolierteil zur Ausführung der Erfindung nicht zwingend erforderlich.

Erfindungsgemäß weist der Kolben eine Stufe auf, welche eingerichtet ist, mit einem korrespondierenden inneren Anschlagelement der Hülse zusammenzuwirken, um den Kolben in der Hülse zu halten. Weiter bevorzugt weist die Hülse an einer inneren Oberfläche zu dem Kolben korrespondierende Führungsflächen auf. Auf diese Weise wird eine Führung für den Kolben bereitgestellt, die ein Verkanten des Kolbens in dem Federkontaktstift verhindert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Kontaktelement Rastelemente auf, welche eingerichtet sind, mit der Hülse zu verrasten. Beispielsweise können die Rastelemente als Krallen ausgebildet sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Hülse aus Kunststoff gefertigt.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

Fig. 1

zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federkontaktstiftes;

Fig. 2

zeigt ein Kontaktelement eines erfindungsgemäßen Federkontaktstiftes gemäß Fig. 1;

Fig. 3

zeigt eine Hülse eines erfindungsgemäßen Federkontaktstiftes gemäß Fig. 1;

Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.

In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.

Im Folgenden werden die Figuren 1, 2 und 3 übergreifend beschrieben.

• Figur 1 zeigt eine schematische Schnittsicht eines erfindungsgemäßen Federkontaktstiftes 300 gemäß einer weiteren, alternativen Ausführungsform.
• Figur 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Kontaktelements 311 gemäß Figur 1.
• Figur 3 zeigt eine schematische Schnittsicht einer erfindungsgemäßen Kunststoffhülse 301 gemäß Figur 1.

Der Federkontaktstift 300 weist eine Kunststoffhülse 301, ein Befestigungselement 303, welches als Dorn ausgebildet ist, eine Feder 305, einen Kolben 307 und ein Kontaktelement 311 auf.

Die Kunststoffhülse 301 weist ein Anschlagelement 319 auf. Das Anschlagelement 319 wirkt mit einer Stufe 317 des Kolbens 307 zusammen. Das Anschlagelement 319 verhindert, dass der Kolben 307 von der Feder 305 zu weit nach oben gedrückt wird. Die Kunststoffhülse 301 weist zur Führung des Kolbens 307 drei Führungsflächen 321 auf. Die Führungsflächen 321 dienen der Führung des Kolbens 307 bei einer axialen Bewegung.

Typischerweise wird der Kolben 307 in verstecktem Zustand von der Feder 305 gegen das Anschlagelement 319 der Kunststoffhülse gedrückt. Die Eigenschaften der Feder 305, insbesondere Federweg und Federhärte, sind maßgeblich für die aufzubringende Steckkraft des Federkontaktes 300. Der Federweg des Federkontaktstiftes 300 beträgt in etwa 1 mm. Die Feder 305 ist als Spiralfeder, welche um den Dorn gewickelt ist, ausgebildet. Der Kolben 307 weist eine zu der Feder 305 korrespondierende Vertiefung 328 auf. Der Kolben 307 ist an der Vertiefung 328 auf die Feder 305 aufgesetzt.

Das Befestigungselement 303 bzw. der Dorn ist durch eine Ausnehmung 325 des Kontaktelements 311 hindurchgeführt. Dabei bildet das Befestigungselement 303 einen Anschlag für das Kontaktelement 311.

Das Kontaktelement 311 umfasst einen Bodenbereich, welcher als Kreisring ausgebildet ist, und an den Kreisring 315 angeformte Kontaktzungen 313. Der Kreisring 315 umfasst die Bohrung 325, welche zudem Dorn korrespondierend dimensioniert ist. Der Durchmesser des Kreisringes ist derart dimensioniert, dass der Kolben 307, der Dorn und die Feder 305 radial innerhalb des Kontaktelements 311 angeordnet sind. Die Kontaktzungen 313 sind in einem oberen Bereich radial nach innen gebogen, um den Kolben 307 zu kontaktieren. Auf diese Weise wird zugleich ein Toleranzausgleich bereitgestellt, indem sich die Kontaktzungen 313 an die Konturen des Kolbens 307 bzw. an die inneren Konturen der Hülse 301 anpassen werden.

300

Federkontaktstift

301

Hülse

303

Befestigungselement

305

Feder

307

Kolben

311

Kontaktelement

313

Kontaktzungen

315

Kreisring

317

Stufe

319

Anschlag

321

Führungsflächen

323

Rastelement

325

Bohrung

328

Vertiefung