GEBIET DER ERFINDUNG Die vorliegende Erfindung betrifft einen Federkontakt ^¬ stift sowie ein Herstellungsverfahren für einen Feder ^¬ kontaktstift .

TECHNISCHER HINTERGRUND

Federkontaktstifte, Federkontakte oder Federstifte sind Kon- taktierungselemente, die für die Prüfung von elektronischen Komponenten verwendet werden. Federkontaktstifte werden zu ^¬ dem 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 AI zeigt einen Federkontaktstift mit einer Hülse, einer Feder, einer Isolierkugel und einem

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

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Federkontaktstift mit reduzierter passiver Intermodulation anzugeben. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Federkontakt ^¬ stift mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch einen Federkontaktstift mit den Merkmalen des Patentan ^¬ spruchs 7 und/oder durch ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 14 gelöst.

Demgemäß ist vorgesehen:

Ein Federkontaktstift mit einer Hülse; mit einer in der Hülse angeordneten Feder; mit einem Kolben, welcher zu ^¬ mindest 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; ein Federkontaktstift mit einer Hülse; mit einer in der Hülse angeordneten Feder; mit einem Kolben, welcher zu ^¬ mindest teilweise in der Hülse angeordnet ist und wel ^¬ cher ein Kopfteil aufweist; und mit einem Isolierteil, welches in einem köpfteilseitigem Endbereich der Hülse angeordnet ist und einen Kontakt zwischen dem Kolben und der Hülse verhindert; und ein Herstellungsverfahren für einen Federkontakt stift 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 Kontakt zungen in der Hülse; und Einsetzen eines Kolbens in die Hülse.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee be ^¬ steht darin, in einem Federkontaktstift einen homogenen Kon ^¬ takt 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 kontak ^¬ tiert .

Gemäß einer Alternative der Erfindung kann ein homogener Kontakt von dem Kolben auf die Hülse auch durch die Vermei ^¬ dung eines Kontaktes in einem kopfseitigem Endbereich der Hülse sowie durch das Sicherstellen eines unteren Kontakts des Kolbens über die Feder auf die Hülse bereitgestellt wer ^¬ den .

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

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Kontaktelement als Kontaktring, insbesondere mit federn ^¬ den Kontaktelementen, ausgebildet. Somit ist ein umfängli- eher, homogener Kontakt zwischen der Hülse und dem Kolben auch bei seitlichen Krafteinwirkungen sichergestellt. Hier ^¬ durch wird der homogene Kontakt weiter verbessert. Zudem schaffen die federnden Kontakt zungen einen gewissen Tole ^¬ ranzausgleich, indem die Kontakt zungen den Kolben mittig in dem Kontaktring halten.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist in der Hülse, zwischen dem Kolben und der Feder, ein Isolierteil angeordnet. Hierdurch wird ein unterer Kontakt von dem Kol- ben auf die Feder bzw. auf die Hülse verhindert.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist das Iso ^¬ lierteil aus Kunststoff, Glas oder Keramik ausgebildet. Die genannten Materialien weisen besonders vorteilhafte Gleitei ^¬ genschaften sowie Fertigungseigenschaften auf. Vorteilhafte Gleiteigenschaften des Isolierteils reduzieren die erforder ^¬ liche Federkraft beim Kontaktieren und wirken sich positiv auf die Lebensdauer des Federkontaktstiftes aus. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Kol ^¬ ben in einer Bohrung des Isolierteils angeordnet. Somit ist der Kolben weiter gegen ein mögliches Verkanten gesichert.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Kol- ben aus Draht gefertigt und weist an einem federseitigen En ^¬ de ein Gewinde auf. Hierdurch lassen sich Fertigungsschritte einsparen. Draht ist in verschiedenen Materialzusammenset ^¬ zungen und Durchmessern kostengünstig erhältlich. Ferner ist Draht in standardisierten Fertigungsprozessen besonders ein- fach zu bearbeiten.

Das Gewinde an dem federseitigen Ende des Kolbens sichert den Kolben in dem Isolierteil. Vorzugsweise weist das Iso ^¬ lierteil ein zu dem Kolbengewinde korrespondierendes Gewinde auf. Unter einem Gewinde werden Einschnitte, z.B. helixför- mige oder kreisrunde Einschnitte, verstanden. Mehrere he- lixförmige und/oder kreisrunde Einschnitte in verschiedenen Richtungen können sich überlagern. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform betragen eine Länge des Federkontaktstifts zwischen 8 mm und 15 mm, insbe ^¬ sondere zwischen 10 mm und 12 mm und/oder ein Durchmesser des Federkontaktstifts zwischen 0,5mm und 3mm, insbesondere zwischen 1,3 mm und 2 mm. In den genannten Dimensionen kann ein Federkontaktstift mit besonders günstigen Eigenschaften, bereitgestellt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem köpfteilseitigem Endbereich der Hülse ein Halteelement ausgebildet, welches eingerichtet ist, das Isolierteil ge- genüber der Hülse zu halten. Das Halteelement kann als abge ^¬ winkelter Steg ausgebildet sein und sichert das Isolierteil in der Hülse.

Gemäß einer bevorzugten alternativen Ausführungsform der Er ^¬ findung ist das Kontaktelement als Kreisring mit abgewinkel ^¬ ten Kontakt zungen ausgebildet. Innerhalb des Kreisringes bzw. der abgewinkelten Kontakt zungen sind die Feder sowie der Kolben angeordnet. Die Kontakt zungen sind wenigstens teilweise von der Hülse ummantelt. Auf diese Weise verläuft ein Signal bzw. Strom im Wesentlichen über das Kontaktele ^¬ ment. Dementsprechend ist der Bereich innerhalb der Kontakt ^¬ zungen im Wesentlichen feldfrei. Folglich ist ein Isolier ^¬ teil zur Ausführung der Erfindung nicht zwingend erforder ^¬ lich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Kolben eine Stufe auf, welche eingerichtet ist, mit ei ^¬ nem korrespondierenden inneren Anschlagelement der Hülse zu ^¬ sammenzuwirken, 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 Wei ^¬ se 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 Implementie ^¬ rungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Aus ^¬ führungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Ins ^¬ besondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.

INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG

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

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Federkontaktstiftes ;

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfin ^¬ dungsgemäßen Federkontaktstiftes ;

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfin ^¬ dungsgemäßen Federkontaktstiftes ;

Fig. 4 zeigt ein Kontaktelement eines erfindungsgemäßen

Federkontaktstiftes gemäß Fig. 3;

Fig. 5 zeigt eine Hülse eines erfindungsgemäßen Federkon ^¬ taktstiftes gemäß Fig. 3;

Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusam ^¬ menhang 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 - so ^¬ fern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN

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

Figur 1 zeigt eine schematische Schnittsicht eines erfin ^¬ dungsgemäßen Federkontaktstiftes 100. Der Federkontaktstift 100 weist eine Hülse 101, ein Befestigungselement 103 zur Befestigung des Federkontaktstiftes , welches in Figur 1 als Dorn ausgebildet ist, eine Feder 105, ein Isolierteil 117, einen Kolben 107 und ein Kontaktelement 111, welches in Fi ^¬ gur 1 als Kontaktring 105 mit federnden Kontakt zungen 113 ausgebildet ist, auf.

Der Dorn 103 dient der Verankerung Federkontaktstiftes 100 beispielsweise auf einer Leiterplatte oder in einem Gehäuse. In Figur 1 ist der Dorn 103 in die Hülse 101 eingeführt und an dieser befestigt. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Dorn 103 und die Hülse 101 aus einem Teil gefertigt sind.

Innerhalb der Hülse 101 ist die Feder 105 angeordnet. In entspannten Zustand verlagert die Feder 105 das Isolierteil 117, den Kolben 107 und das Kontaktelement 111 in Richtung des köpfteilseitigen Endes der Hülse 101. Beim Verstecken des Federkontaktstiftes 100 wird die Feder 105 komprimiert, sodass sich die genannten Bauelemente nach hinten, in Rich ^¬ tung des Dorns 103 verlagern. In Figur 1 ist der Kolben 107 in einem Fußbereich in dem

Isolierteil 117 angeordnet. Die Kontur des Isolierteils 117 ist korrespondierend zu der Innenkontur der Hülse 101 ausge ^¬ bildet, so dass eine Verkantung des Isolierteils 117 gegen ^¬ über der Hülse 101 möglichst verhindert wird. Der Kolben 107 weist in dem Fußbereich ein Gewinde 119 auf. Der Fußbereich des Kolbens 107 kann insbesondere mehrere Gewindekonturen, beispielsweise gegenläufige Gewindekonturen, aufweisen. Un ^¬ ter mehreren Gewindekonturen versteht der Fachmann mehrere Schraubenlinien mit verschiedenen Parametern wie Höhe, Radi- us, Winkel etc.

Der Kolben 107 ist in einer Bohrung des Isolierteils 117 an ^¬ geordnet. Es ist denkbar, dass das Isolierteil in der Boh ^¬ rung ein Gewinde aufweist, welches mit dem Gewinde des Kol- bens in einer Wirkverbindung steht.

In Figur 1 kontaktiert der Kontaktring 115 den Kolben 107 sowie die Hülse 101. Ferner sind die federnden Kontakt zungen 113 derart abgewinkelt, dass diese sowohl den Kolben 107 als auch die Hülse 101 kontaktieren. Abhängig von der Anpress ^¬ kraft der Kontakt zungen 113 an Hülse 101 sowie an den Kolben 107 ist eine Kontaktierung des Kontaktring 115 in auf die Hülse 101 bzw. auf den Kolben 107 nicht zwingend erforder ^¬ lich .

In Figur 1 weist das Kopfteil 109 des Kolbens 107 eine Mehr ^¬ kantgeometrie auf. Dem Fachmann ist bekannt, dass sich die Kopfteilgeometrie anwendungsspezifisch beliebig anpassen lässt. Insbesondere ist der Kolben 107 aus mehreren Einzel- teilen gefertigt. Alternativ lässt sich jedoch auch ein ein ^¬ teiliger Kolben gemäß Figur 2 verwenden.

Figur 2 zeigt eine schematische Schnittsicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federkontaktstiftes 200.

Der erfindungsgemäße Federkontaktstift 200 in Figur 2 weist ein Befestigungselement 203, eine Hülse 201, eine Feder 205 einen Kolben 207 ein Isolierteil 211 auf.

Das Befestigungselement 203 dient der Verankerung Federkon ^¬ taktstiftes 200 beispielsweise auf einer Leiterplatte oder in einem Gehäuse. In Figur 2 sind das Befestigungselement 203 und die Hülse 201 aus einem Teil gefertigt.

Innerhalb der Hülse 201 ist die Feder 205 angeordnet. In entspannten Zustand verlagert die Feder 205 das Isolierteil 211 und den Kolben 207 in Richtung des köpfteilseit igen En- des der Hülse 201. Beim Verstecken des Federkontakt Stiftes 200 wird die Feder 205 komprimiert, sodass sich die genann ^¬ ten Bauelemente nach hinten, in Richtung des Befestigungs ^¬ elements 203 verlagern. Der Kolben 207 ist an seinem federseitigen Ende angeschrägt, um einen möglichst sicheren Kontakt von dem Kolben auf die Hülse zu gewährleisten.

In Figur 2 ist der Kolben 207 einteilig gefertigt und weist einen unteren Abschnitt, welcher innerhalb der Hülse 201 an ^¬ geordnet ist, einen halsförmigen Abschnitt, welcher von dem Isolierteil 211 umspritzt ist, sowie ein Kopfteil 209 auf. Alternativ kann das Isolierteil 113 auch als O-Ring oder ei ^¬ förmiges Isolierteil, welches an den halsförmigen Abschnitt angeclipst ist, ausgebildet sein. Weiter alternativ kann auch ein mehrteiliger Kolben gemäß Figur 1 verwendet werden. Das Isolierteil 213 ist derart angeordnet, dass ein oberer Kontakt zwischen dem Kolben 207 und der Hülse 201 vermieden wird. Dementgegen soll ein unterer Kontakt zwischen der Hül ^¬ se 201 und dem Kolben 207 sichergestellt werden. An der Hülse 201 ist an einem oberen Ende Halteelement 213, welches in Figur 2 als Steg ausgebildet ist, angeformt. Der Steg kann beispielsweise in einem Fertigungsschritt wie etwa Rollen oder Umbiegen der Hülse hergestellt werden. Im Folgenden werden die Figuren 3, 4 und 5 übergreifend be ^¬ schrieben .

Figur 3 zeigt eine schematische Schnittsicht eines erfin ^¬ dungsgemäßen Federkontaktstiftes 300 gemäß einer weiteren, alternativen Ausführungsform.

Figur 4 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines er ^¬ findungsgemäßen Kontaktelements 311 gemäß Figur 3. Figur 5 zeigt eine schematische Schnittsicht einer erfin ^¬ dungsgemäßen KunstStoffhülse 301 gemäß Figur 3.

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 Kol- bens 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 Bewe- gung.

Typischerweise wird der Kolben 307 in verstecktem Zustand von der Feder 305 gegen das Anschlagelement 319 der Kunst- stoffhülse gedrückt. Die Eigenschaften der Feder 305, insbe- sondere Federweg und Federhärte, sind maßgeblich für die aufzubringende Steckkraft des Federkontaktes 300. Der Feder ^¬ weg 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. Da- bei 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 an- geformte Kontakt zungen 313. Der Kreisring 315 umfasst die Bohrung 325, welche zudem Dorn korrespondierend dimensio ^¬ niert ist. Der Durchmesser des Kreisringes ist derart dimen ^¬ sioniert, dass der Kolben 307, der Dorn und die Feder 305 radial innerhalb des Kontaktelements 311 angeordnet sind. Die Kontakt zungen 313 sind in einem oberen Bereich radial nach innen gebogen, um den Kolben 307 zu kontaktieren. Auf diese Weise wird zugleich ein Toleranzausgleich bereitge ^¬ stellt, indem sich die Kontakt zungen 313 an die Konturen des Kolbens 307 bzw. an die inneren Konturen der Hülse 301 an- passen werden. Bezugszeichenliste

100 Federkontaktstift

101 Hülse

103 Befestigungselement

105 Feder

107 Kolben

109 Kopfteil

111 Kontaktelement

113 Kontakt zungen

115 Kontaktring

117 Isolierteil

119 Gewinde

200 Federkontaktstift

201 Hülse

203 Befestigungselement

205 Feder

207 Kolben

209 Kopfteil

211 Isolierteil

213 Halteelement 300 Federkontaktstift

301 Hülse

303 Befestigungselement

305 Feder

307 Kolben

311 Kontaktelement

313 Kontakt zungen

315 Kreisring

317 Stufe

319 Anschlag

321 Führungsflächen Rastelement Bohrung Vertiefung