DE10208693A1 - Vorrichtung zum Prüfen einer in Streifenleitertechnik aufgebauten Hochfrequenz-Baugruppe und Verfahren zum Betätigen einer solchen Vorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Prüfen einer in Streifenleitertechnik aufgebauten Hochfrequenz-Baugruppe (2), mit Stützflächen (3a, 3b) zum Stützen einer Leiterplatte (Substrat) (61) der Baugruppe (2) an einer Breitseite, den Stützflächen (3a, 3b) gegenüberliegend angeordneten Klemmbacken (5a, 5b), die in Richtung auf die Stützflächen (3a, 3b) bewegbar sind, und zumindest einem Kontakt-element (36) zum Kontaktieren einer Streifenleitung (60) der zu prüfenden Baugruppe (2), um Hochfrequenzsignale in oder aus der zu kontaktierenden Streifenleitung (60) ein- oder auszukoppeln. Um ein schonendes Kontaktieren der Leiterplatte (61) zu ermöglichen, ist das Kontaktelement (36) an der Klemmbacke (5a, 5b) angeordnet und mit dieser bewegbar.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prüfen einer in Streifenleitertechnik aufgebauten Hochfrequenz- Baugruppe, insbesondere für Mikrowellentechnik, insbesondere mit einem Netzwerkanalysator.
• Eine Vorrichtung dieser Art ist in der US 5,017,865 beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist eine Leiterplatte in horizontaler Anordnung mittels vertikal bewegbaren Klemmbacken gegen den Klemmbacken gegenüberliegend angeordneten Stützflächen klemmbar, wobei die Klemmbacken unterhalb der Leiterplatte angeordnet sind und die Stützflächen oberhalb der Leiterplatte. Bei dieser vorbekannten Vorrichtung wird für einen Prüfvorgang die Leiterplatte auf die Klemmbacken geschoben, und dann werden die Klemmbacken jeweils durch Betätigung eines Betätigungsmechanismusses nach oben bewegt, wobei die Leiterplatte mitbewegt wird und gegen die Stützflächen geklemmt wird. Hierbei können insbesondere unmittelbar vor dem Klemmen beträchtliche Reibungskräfte auf die Schmalseiten der Leiterplatte übertragen werden, die an den Schmalseiten auslaufende Streifenleiter oder Kontaktflächen beeinträchtigen können.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorliegenden Art so auszugestalten, daß ein schonendes Kontaktieren der Leiterplatte möglich ist und ein entsprechendes Verfahren zum Betätigen dieser Vorrichtung anzugeben.
• Diese Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 27 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den zugehörigen Unteransprüchen beschrieben.
• Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Arbeitsverfahren nimmt die Leiterplatte an den Bewegungen der Klemmbacken nicht teil. Sie verbleibt in sie schonender Anlage an den Stützflächen, wobei eine Reibung zwischen der Leiterplatte und den schmalseitig gegenüberliegenden Vorrichtungsteilen und denkbare Verkantungen der Leiterplatte vermieden werden. Ferner werden reproduzierbare Meßergebnisse erzielt. Abrieb und damit Verschmutzung werden vermieden.
• Die vorbeschriebenen Vorteile gelten auch für das erfindungsgemäße Arbeitsverfahren nach Anspruch 27.
• Es ist vorteilhaft, die Vorrichtung mit einer etwa horizontalen Prüfposition der Baugruppe auszubilden, wobei die Stützflächen die Baugruppe untergreifen und die Klemmbacken über den Stützflächen angeordnet sind. Bei dieser Ausgestaltung bedarf es keiner besonderen Haltevorrichtung zum Halten der Baugruppe an den Stützflächen, da die Baugruppe aufgrund der Schwerkraft an den Stützflächen anliegt.
• Um die Baugruppe an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten in der Vorrichtung zu positionieren, ist es vorteilhaft, zwischen den Stützflächen und den Klemmbacken Führungsflächen an einander gegenüberliegenden Seiten anzuordnen, an denen die Baugruppe geführt und in ihrer Prüfstellung positioniert werden kann. Als Träger der Führungsflächen eignen sich die Klemmbacken selbst oder sich von ihnen erstreckende Führungsschieber, mit denen die Klemmbacken an Stützteilen geführt sind, die an ihren einander zugewandten oberen Rändern die Stützflächen und Führungsflächen aufweisen können.
• In weiteren Unteransprüchen sind Merkmale enthalten, die die Einführung und Entnahme der Baugruppe und die Bedienung der Vorrichtung zum Klemmen und Lösen der Baugruppe erleichtern, und ein genaues Justieren der Baugruppe in der Prüfposition ermöglichen. Weitere Merkmale führen zu einer Verbesserung des elektrischen Kontaktes und zu einfachen, kleinen, kostengünstig herstellbaren und funktionssicheren Bauteilen, was im Hinblick auf das Erfordernis nach kleinen Baugruppen von großer Bedeutung ist.
• Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie ein Arbeitsverfahren zum Prüfen mit der Vorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
• Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Prüfen einer in Streifenleitertechnik aufgebauten Hochfrequenz- Baugruppe in der Draufsicht;
• Fig. 2 die Vorrichtung in der Vorderansicht;
• Fig. 3 den Teilschnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2;
• Fig. 4 einen Kontaktstiftträger in der Draufsicht;
• Fig. 5 den Teilschnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 2 in perspektivischer Darstellung von oben in einer Ausgangsstellung der Vorrichtung;
• Fig. 6 den Teilschnitt nach Fig. 5 in einer ersten Funktionsstellung;
• Fig. 7 den Teilschnitt nach Fig. 5 in einer zweiten Funktionsstellung und
• Fig. 8 den Teilschnitt nach Fig. 5 in einer dritten Funktionsstellung.
• Die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete Vorrichtung wird im folgenden zum Prüfen einer in Fig. 5 und folgende dargestellten Hochfrequenz-Baugruppe 2 und bei einer horizontalen Auflage der Leiterplatte 61 (dielektrisches Substrat) der Baugruppe 2 in einer Auf- bzw. Anlageebene E beschrieben. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, die Vorrichtung 1 so anzuordnen oder auszubilden, daß sie sich zum einen zum Prüfen von Hochfrequenz- Baugruppen 2 anderer Bauform und zum anderen zum Prüfen der Baugruppe 2 in einer anderen Lage eignet. Beim Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Anlageebene E horizontal. Zum Positionieren und Stützen der Baugruppe 2 sind zwei vorzugsweise in der gemeinsamen Anlageebene E angeordnete und einen Abstand a voneinander aufweisende Stützflächen 3a, 3b jeweils an einem zugehörigen Stützteil 4a, 4b angeordnet, die beim Ausführungsbeispiel durch aufrechte Stützwände gebildet sind und die Stützflächen 3a, 3b in ihren oberen Endbereichen an ihren einander zugewandten Innenseiten aufweisen. Beim Ausführungsbeispiel sind die Stützteile 4a, 4b durch die vertikalen Schenkel 4c, 4d von Winkelstücken gebildet, deren horizontale Schenkel 4e, 4f in die einander abgewandten Richtungen weisen können.
• Den Stützflächen 3a, 3b parallel gegenüberliegend sind jeweils zwei Klemmflächen 5c, 5d an Klemmbacken 5a, 5b angeordnet, und diese sind in einer etwa rechtwinklig zu den bzw. zu der zugehörigen Stützfläche 3a, 3b, hier vertikal, zwischen einer gegen die in der Anlageebene E befindliche Baugruppe 2 drückenden Spannstellung und einer von der Baugruppe 2 beabstandeten Bereitschaftsstellung in einer Führung 6a, 6b bewegbar. Diese kann eine Führungsausnehmung 6c, 6d und einen darin verschiebbar geführten Führungsschieber 6e, 6f aufweisen. Die Führungsausnehmung 6c, 6d befindet sich vorzugsweise am zugehörigen Stützteil 4a, 4b, insbesondere jeweils in Form einer Nut, die an der Außenseite des Stützteils 4a, 4b offen ist.
• Zum Bewegen der Klemmbacken 5a, 5b ist jeweils ein manuell betätigbarer Bewegungsmechanismus 7a, 7b vorgesehen, mit einem manuell betätigbaren Betätigungselement 8a, 8b, das vorzugsweise am freien Ende eines Hebels 9a, 9b angeordnet ist. Die Hebel 9a, 9b sind jeweils in einem Gelenk 9c quer zur Anlageebene E, hier vertikal, schwenkbar gelagert, wobei die Gelenke 9c sich bezüglich der Vorderseite 11 der Vorrichtung 1 hinter einer sich parallel zur Vorderseite 11erstreckenden vertikalen Längsmittelebene E1 der Vorrichtung 1 befinden. Ein anderes Merkmal der Mechanismen 7a, 7b besteht darin, daß die Betätigungselemente 8a, 8b bezüglich der Längsmittelebene E1 vorderseitig angeordnet und somit handhabungsfreundlich zugänglich sind. Beim Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Hebel 9a, 9b von den Gelenken 9c zur Vorderseite 11, wobei sie diese überragen können und an ihren freien Enden die kopfartigen Betätigungselemente 8a, 8b, vorzugsweise in Form von flachen Scheiben, tragen können.
• Die Bewegungsmechanismen 7a, 7b weisen jeweils einen Feststellmechanismus 12a, 12b zum Feststellen der Klemmbacken 5a, 5b in ihren Spannstellungen und einen hier die Hebel 9a, 9b aufweisenden Betätigungsmechanismus 13a, 13b auf, der so ausgebildet ist, daß die Klemmbacken 5a, 5b bei einer ersten Betätigung der Betätigungselemente 9a, 9b in ihre Spannstellung bewegt werden sowie darin gehalten werden und bei einer zweiten Betätigung in ihre Bereitschaftsstellung bewegt werden. Vorzugsweise weisen die Mechanismen 7a, 7b zum Verschieben der Klemmbacken 5a, 5b in die Spannstellung jeweils ein Federelement auf, so daß die maximale Klemmkraft der Klemmbacken 5a, 5b durch die Kraft dieses Federelements begrenzt ist und bei einer Betätigung der Klemmbacken 5a, 5b über deren Spannstellung hinaus die Federelemente einfedern.
• Außerdem weisen die Mechanismen 7a, 7b zum Zurückbewegen der Betätigungselemente 8a, 8b und der Klemmbacken 5a, 5b in deren Bereitschaftsstellung jeweils ein Federelement auf, so daß nach der zweiten Betätigung und dem dadurch erzielten Lösen der Feststellmechanismen 11a, 11b die Betätigungselemente 8a, 8b und die Klemmbacken 5a, 5b durch die Federelemente selbsttätig in deren Freigabestellung bewegt werden. Hierbei kann jeweils der Betätigungsmechanismus 13a, 13b mit den Klemmbacken 5a, 5b nur kraftschlüssig aber nicht formschlüssig verbunden sein. Beim Zurückkehren des Betätigungsmechanismus 13a, 13b von seiner Betätigungsstellung, hier unten, in seine Ausgangsstellung, hier oben, kann die Antriebsverbindung die zugehörigen Klemmbacken 5a, 5b jeweils wieder nach oben mitnehmen, so daß bei der erneuten Betätigung der Betätigungsmechanismen 13a, 13b die Klemmbacken 5a, 5b wieder in ihre Spannstellung bewegt werden können.
• Den Stützflächen 3a, 3b sind zwei sich quer, vorzugsweise rechtwinklig zu den Stützflächen 3a, 3b erstreckende Führungsflächen 14a, 14b auf den einander abgewandten Seiten der Stützflächen 3a, 3b zugeordnet zum Begrenzen der Baugruppe 2 an deren einander gegenüberliegenden Schmalseiten, hier in der Längsmittelebene E1. Die Führungsflächen 14a, 14b erstrecken sich somit etwa parallel zur Länge der länglichen Stützflächen 3a, 3b, deren Länge so groß bemessen ist, daß die Baugruppe 2 darauf sicher anliegen kann. Die sich parallel zu dieser Länge L1 erstreckende Abmessung der Führungsflächen 14a, 14b kann jedoch kürzer bemessen sein, als die Länge L1. Beim Ausführungsbeispiel sind die Führungsflächen 14a, 14b durch die Innenseiten der Führungsschieber 6e, 6f gebildet. Die Stützflächen 3a, 3b, die Klemmflächen 5c, 5d der Klemmbacken 5a, 5b und die Führungsflächen 14a, 14b bilden somit einander gegenüberliegend angeordnete Aufnahmenuten 15a, 15b für die Baugruppe 2, die für einen Prüfvorgang in der Längsrichtung 16 der Aufnahmenuten 15a, 15b in diese einschiebbar und geführt ist. Hierdurch ist die Baugruppe 2 jeweils in einer sich rechtwinklig zur Anlageebene E und zur Längsmittelebene E1 erstreckenden Querebene E2 in eine Prüfposition einschiebbar, in der sie sich zwischen den Führungsflächen 14a, 14b befindet und an den Stützflächen 3a, 3b anliegt.
• Um das Zuführen und gegebenenfalls auch das Entnehmen der Baugruppe 2 in bzw. aus der Prüfposition zu erleichtern, ist den Aufnahmenuten 14a, 14b eine Baugruppenführung 18 zum Vorpositionieren und geführtem Einschieben der Baugruppe 2 in die Aufnahmenuten 15a, 15b vorgeordnet. Beim Ausführungsbeispiel ist die Baugruppenführung 18 durch jeweils eine Verlängerung der Stützflächen 3a, 3b und der Führungsflächen 14a, 14b an den Stützteilen 4a, 4b gebildet. Beim Ausführungsbeispiel ist die Baugruppenführung 18 somit durch zwei an den einander zugewandten Seiten der Stützteile 4a, 4b an deren oberen Rand angeordnete Rillen gebildet. Es können jeweils gemeinsame und gegebenenfalls auch durchgehende Rillen für die Baugruppenführung 18 und für die Baugruppenaufnahme in der Prüfposition 17 vorgesehen sein.
• Einem der beiden Bewegungsmechanismen 7a, 7b, hier dem linken Bewegungsmechanismus 7a, ist ein Spann- und Entspannmechanismus 19 zum Spannen und Entspannen der Baugruppe 2 zwischen den Führungsflächen 14a, 14b zugeordnet, um für den Prüfvorgang die Baugruppe 2 an der anderen Führungsfläche 14b durch Andruck zu positionieren und nach dem Prüfvorgang zu lockern und die Entnahme der Baugruppe entweder aus der Prüfposition 10 oder aus der Baugruppenführung 18 zu erleichtern. Mit dem Spann- und Entspannmechanismus 19 wird beim Betätigen, hier beim ersten Betätigen, des Betätigungsmechanismus 13a, 13b wenigstens die Führungsfläche 14a, hier das Stützteil 4a, ein wenig, z. B. um etwa 0,2 bis 0,5 mm, gegen die Führungsfläche 14b verschoben und beim Zurückbewegen der Klemmbacken 5a, 5b, hier beim zweiten Betätigen des Betätigungsmechanismus 13a, wieder zurückgeschoben, um ein Bewegungsspiel zwischen der Führungsfläche 14a und der Baugruppe 2 zu erhalten und dadurch letztere leichter entnehmen zu können. Der Mechanismus 19 ist so ausgebildet, daß die Führungsfläche 14a in ihrer gelockerten Position verbleibt und somit beim Einlegen der nächsten Baugruppe 2 in die Baugruppenführung 18 oder beim direkten Einführen der nächsten Baugruppe 2 in die Prüfposition die Baugruppe 2 aufgrund des Bewegungsspiels handhabungsfreundlich einführbar ist.
• Beim Ausführungsbeispiel ist das betreffende Stützteil 4a insgesamt in Richtung auf das gegenüberliegende Stützteil 4b und wieder zurück bewegbar gelagert. Hierzu ist das Stützteil 4a in einer Stützteil-Längsführung 21 bewegbar geführt und durch den Spann- und Entspannmechanismus 19 im vorbeschriebenen Sinne bewegbar. Der Spann- und Entspannmechanismus 19 ist zwischen einem fixierten Stützteil-Widerlager 22 und dem Stützteil 4a wirksam, wobei das Widerlager 22 vorzugsweise auf der dem anderen Stützteil 4b abgewandten Seite insbesondere in einem Abstand zum Stützteil 4a angeordnet ist. Beim Ausführungsbeispiel wirkt der Spann- und Entspannmechanismus 19 mit dem Betätigungsmechanismus 13 zusammen, hier so, daß bei seiner ersten Betätigung die Kontraktion erfolgt und bei der zweiten Betätigung die Spreizung erfolgt. Die vorbeschriebene Spann- und Entspannbewegung ist gering, und sie kann etwa 0,2 bis 0,5 mm betragen. Die Bewegung des Stützteils 4b und des Klemmbackens 5b sind entsprechend der Dicke der Leiterplatte (Substratdicke) aufeinander abzustimmen.
• Die Bewegbarkeit des Stützteils 4a in der Stützteil- Längsführung 21 kann auch dazu ausgenutzt werden, die Vorrichtung 1 bzw. das Stützteil 4a an unterschiedlich breite Baugruppen 2 anzupassen. Hierzu ist die Stützteilführung 21 entsprechend lang zu bemessen und dem Stützteil 4a eine Feststellvorrichtung 23 zum Feststellen an einer Stützteilbasis 20 in der eingestellten Position zuzuordnen. Beim Ausführungsbeispiel ist die Feststellvorrichtung 23 zwischen dem Stützteil-Widerlager 22 und der Stützteilbasis 20 wirksam und durch eine von oben zugängliche Feststellschraube 23a gebildet. Das Stützteil-Widerlager 22 befindet sich auf der Stützteilbasis 20, und es durchragt den horizontalen Schenkel 4e in einer hierfür vorgesehenen Ausnehmung 24. Beim Ausführungsbeispiel ist die Stützteilbasis durch eine Platte gebildet, die auf einer Grundplatte 25 befestigt sein kann.
• Um unterschiedlich versetzte Streifenleitungen 60 auf der Baugruppe prüfen zu können, die einen sich rechtwinklig zur Querebene E1 erstreckenden Abstand voneinander aufweisen, ist es vorteilhaft, wenigstens ein Stützteil, hier das Stützteil 4a parallel zu den Ebenen E, E2 verschiebbar und in wahlweisen Verschiebestellungen feststellbar anzuordnen. Hierzu kann eine Stützteil-Querführung 26 für das Stützteil 4a dienen, die beim Ausführungsbeispiel zwischen der Stützteilbasis 20 und der Grundplatte 25 angeordnet ist.
• Beide Führungen 21, 26 weisen Rollenführungen auf, jeweils mit zwei nebeneinander angeordneten Führungsleisten 21a, 26a, zwischen denen jeweils die Rollen gelagert sind. Eine niedrige Bauweise läßt sich dadurch erreichen, daß das jeweils obere Führungsteil, hier das Stützteil 4a und die Stützteilbasis 20 mit nach unten ragenden Schenkeln 21b, 26b einen Führungssteg 21c, 26c übergreifen und die Führungsleisten 21a, 26a zwischen den Schenkeln 21b, 26b und den zugehörigen Führungsstegen 21c, 26c angeordnet sind.
• Um bestimmte Stellungen im Bereich des Verstellweges der Querführung 26 definieren zu können, ist es vorteilhaft, an der Stützteilbasis 20 einstellbare Anschläge A1, A2 vorzusehen, die zwischen der Stützteilbasis 20 und der Grundplatte 25 wirksam sind. Die Anschläge A1, A2 können an der dem Stützteil 4b abgewandten Ende oder der abgewandten Stirnseite der Stützteilbasis 20 angeordnet sein. Dazu kann z. B. ein mittig an der Stirnseite der Stützteilbasis 20 angeordnetes gemeinsames Anschlagteil 27 vorgesehen sein, das mit zu beiden Seiten an der Grundplatte 25 gehaltenen, vorzugsweise stufenlos einstellbaren Anschlägen A1, A2 zusammenwirkt. Letztere können durch Anschlagstifte 28, 29 gebildet sein, die in Führungslöchern von auf der Grundplatte 25 befestigten Führungsstücken 31, 32 verschiebbar geführt und durch in die Führungsstücke 31, 32 eingeschraubte Feststellschrauben 31a, 32a feststellbar sind. Zum Feststellen in dem Bewegungsbereich der Stützteilbasis 20 dient eine Feststellvorrichtung 33. Diese kann zwischen der Stützteilbasis 20 und der Grundplatte 25 wirksam sein und z. B. durch eine Handschraube 34 gebildet sein, die im Randbereich eines der sich parallel zur Vorderseite 11 erstreckenden Randbereiche der Stützteilbasis 20, insbesondere am hinteren Rand, angeordnet ist.
• Das beim Ausführungsbeispiel stationäre Stützteil 4b ist vorzugsweise lösbar angeordnet, hier mit der Grundplatte 25 verbunden. Zur Befestigung ist vorzugsweise eine Schnellschlußverbindung mit einem Verriegelungsteil 34 vorgesehen, das manuell betätigbar ist und z. B. durch einen Drehhebel gebildet sein kann, der beim Ausführungsbeispiel an der Außenseite des Stützteils 4b bzw. Schenkels 4f angeordnet ist.
• Die Stützflächen 3a, 3b bilden elektrische Kontaktflächen, die beim Prüfen einer in der Prüfstellung befindlichen Baugruppe 2 mit der Massefläche der Baugruppe 2 in elektrischer Kontaktverbindung stehen, die an bei Mikro- Stripline-Technik der den Stützflächen 3a, 3b zugewandten Breitseite der plattenförmigen Baugruppe 2 angeordnet sind. Bei Koplanar-Technik befindet sich die Massefläche der Baugruppe auf der Oberseite und kann durch die Klemmflächen 5c, 5d der Klemmbacken 5a, 5b kontaktiert werden. Außerdem sind an den Klemmbacken 5a, 5b jeweils ein Leitungsanschluß für einen Streifenleiterkontakt und einen Massekontakt vorgesehen. Beim Ausführungsbeispiel sind auf den einander abgewandten Seiten der Klemmbacken 5a, 5b jeweils ein Koaxialleitungsanschluß 35a, 35b angeordnet, wobei in den Klemmbacken 5a, 5b außerdem etwa koaxial zum Koaxialleiteranschluß 35a, 35b eine Kontaktnadel 36 die zugehörige Klemmbacke 5a, 5b in einem Durchführungsloch isoliert so durchragt, daß sie die zugehörige Führungsfläche 14a, 14b überragt, z. B. um bis zu etwa 1 mm. Die Kontaktnadel 36 ist bezüglich den vorzugsweise auswechselbaren Klemmflächen 5c, 5d der Klemmbacken 5a, 5b so angeordnet, daß sie an einem Streifenleiter 37 anliegt und diesen kontaktiert, wenn die Klemmflächen 5c, 5d an dieser Breitseite der plattenförmigen Baugruppe 2 anliegen. Über die Koaxialleitungsanschlüsse 35a, 35b ist die zu prüfende Baugruppe über Koaxialleitungen und diese erfindungsgemäße Vorrichtung z. B. mit einem Netzwerkanalysator verbindbar.
• Die Kontaktnadel 36 kann deshalb nicht überlastet werden. Sie ist geschützt in einer Ausnehmung 36a der Klemmbacke 5a, 5b angeordnet. Die Kontaktnadeln 36 weisen in der Bereitschaftsstellung der Klemmbacken 5a, 5b einen quer zur Anlageebene E gerichteten Abstand von den Stützflächen 3a, 3b auf, der größer ist als die Dicke der Baugruppe 2.
• Hierdurch ist ein störungsfreies Einführen der Baugruppe in die Prüfposition gewährleistet.
• Es besteht die Forderung nach einer möglichst kurzen elektrischen Masse-Leitungsführung zwischen den Stützflächen 3a, 3b und dem jeweils zugehörigen Masseteil des Koaxialleitungsanschlusses 35a, 35b. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung befindet sich im elektrischen Leitungsweg zwischen den Stützflächen 3a, 3b und den Koaxialleitungsanschlüssen 35a, 35b jeweils eine Gleitfuge zwischen dem Stützteilkörper und der zugehörigen Klemmbacke 5a, 5b bzw. dem zugehörigen Führungsschieber 6e, 6f, die aus vorzugsweise vergoldetem Metall bestehen. Um den elektrischen Kontakt im Bereich der Gleitfuge zu verbessern, sind die Stützflächen 3a, 3b jeweils an einem Bauteil 38 des zugehörigen Stützteilkörpers angeordnet, das sich bis zur Gleitfuge erstreckt und durch eine vereinfacht als Pfeil dargestellte Spannvorrichtung 39 gegen die zugehörige Klemmbacke 5a, 5b bzw. den zugehörigen Führungsschieber 6e, 6f im Prüfbetrieb vorgespannt ist. Die Spannvorrichtung 39 ist so beschaffen, daß die Gleitfuge erst kurz vor oder unmittelbar nach Beendigung der Bewegung der Klemmbacke 5a, 5b geschlossen wird. Hierdurch wird im Bereich der Gleitfuge der elektrische Kontakt wesentlich verbessert.
• Beim Ausführungsbeispiel ist das Bauteil 38 durch eine Zunge des Stützteilkörpers gebildet, die sich vorzugsweise quer zur Anlageebene E in Richtung auf letztere erstreckt und an ihrer Stirnseite jeweils die zugehörige Stützfläche 3a bzw. 3b oder einen Längsabschnitt davon aufweist.
• Die Spannvorrichtung 39 kann durch eine mechanische Zugvorrichtung, z. B. durch eine Kippbewegung, so mit dem Betätigungsmechanismus 7a, 7b verbunden sein, daß bei deren Betätigung, hier bei deren ersten Betätigung, das Bauteil 38 gegen die zugehörige Klemmbacke 5a, 5b bzw. Führungsschieber 6e, 6f bewegt, insbesondere zieht.
• Beim Ausführungsbeispiel sind die Stützflächen 3a, 3b, die Klemmflächen 5c, 5d und z. B. auch die Führungsflächen 14a, 14b an Platten ausgebildet, die an den der Querebene E2 zugewandten Flächen des Stützteilkörpers und der Klemmbackenkörper befestigt, z. B. angeschraubt, sind. Das Bauteil 38 in Form einer Zunge läßt sich aus der zugehörigen, z. B. aus Federstahl bestehenden, Platte besonders günstig ausbilden.
• Zum Zuführen der elektrischen Gleichspannung bzw. Versorgungsspannung der Baugruppe 2 ist wenigstens ein Kontaktstift 41 (Fig. 5 bis 8) vorgesehen, der etwa rechtwinklig und etwa parallel zur Anlageebene E bewegbar an einer Haltevorrichtung 42 gehalten ist und aufgrund dieser Bewegbarkeit an gewünschte, durch Kontaktflächen (Pads) gebildete Prüfstellen der Baugruppe 2 bewegbar und fixierbar ist. Die Haltevorrichtung 42 ist vorzugsweise an einer der beiden Stützteile 4a, 4b abgestützt. Im Rahmen der Erfindung können eine oder zwei Haltevorrichtungen 42 jeweils für einen oder mehrere, z. B. zwei, Kontaktstifte 41 vorgesehen sein, die gleich oder bezüglich der Querebene E2 spiegelsymmetrisch ausgebildet oder angeordnet sein können, so daß es im folgenden der Beschreibung nur einer Haltevorrichtung 42 bedarf.
• Die Haltevorrichtung 42 weist einen Kontaktstiftträger 45 auf, der vorzugsweise quer zur Anlageebene E in einer Führung 43 zwischen einer mit den Prüfstellen der Baugruppe 2 zusammenwirkenden Prüfstellung und einer von der Baugruppe 2, hier nach oben, entfernten Bereitschaftsstellung verstellbar ist und vorzugsweise in der Prüfstellung feststellbar ist. Die Führung 43 kann durch zwei Führungslöcher 43a und darin verschiebbare Führungsstifte 43b gebildet sein. Beim Ausführungsbeispiel weist die Haltevorrichtung 42 einen sich quer zur Längsebene E1 und somit längs des zugehörigen Stützteils 4a bzw. 4b erstreckenden leisten- oder brückenförmigen Kontaktstiftträger 45 auf, von dem zwei Führungsstifte 43b abstehen, mit denen er in den Führungslöchern 43a - hier vertikal - verschiebbar ist, die im Stützteil 4a, 4b angeordnet sind. Zum Fixieren des Kontaktstiftträgers 45 in der Prüfstellung ist eine Feststellvorrichtung 46, z. B. eine Verrastungsvorrichtung, vorgesehen, die im Bereich eines Führungsloches 43a, vorzugsweise des vorderen Führungsloches 43b, am Stützteil 3a, 3b angeordnet ist und ein Feststellelement 46a aufweist, das zwischen einer den zugehörigen Führungsstift 43b fixierenden Stellung und einer Freigabestellung bewegbar ist. Beim Ausführungsbeispiel ist das Feststellelement 46a ein Rasthebel, der in der Prüfstellung in eine Rastausnehmung 46b im zugehörigen Prüfstift 43b selbsttätig einrastet, wenn der Kontaktstiftträger 45 manuell gegen eine elastische Rückstellkraft eingeschoben wird, die z. B. durch eine oder zwei Rückstellfedern im Bereich der Führungsstifte 43b erzeugt werden kann. Die Prüfstellung ist so angeordnet, daß der Kontaktstift 41 mit seiner Spitze die zugewandte Seite, hier die Oberseite, der Baugruppe 2 mit einer kleinen axialen Vorspannung berührt. Wenn der Kontaktstift 41 gegen eine Rückstellfeder elastisch ein- und ausschiebbar in einem Führungsrohr 47 geführt und gegen ein Ausschieben aus dem Führungsrohr 47 über eine maximale Ausschubstellung hinaus gesichert ist, entspricht die Druckkraft, mit der der Kontaktstift 41 gegen die Kontaktflächen gedrückt wird, der Federkraft. Durch eine entsprechende Bemessung der Federkraft kann somit die Kontaktdruckkraft vorbestimmt werden, wobei sie maximal begrenzt ist.
• Beim Ausführungsbeispiel ist der Kontaktstift 41, hier mittelbar über das Führungsrohr 47, am vorderen Ende eines sich etwa parallel zur Anlageebene E erstreckenden Haltearms 48 gehalten, der durch einen z. B. im Querschnitt runden Stift gebildet sein kann und ein Querloch 49 in einem isolierenden Kontaktstifthalter 51 durchfaßt, der mit einem Lagerzapfen um eine sich rechtwinklig zur Anlageebene E erstreckende Drehachse 52 drehbar in einem Loch 53 im Kontaktstiftträger 45 gelagert ist. Der Kontaktstift 41, das Führungsrohr 47 und der Haltearm 48 bestehen aus elektrisch leitendem Material, insbesondere Metall. Das hintere Ende des Haltearms 48 ist mit einem elektrischen Kabel verbunden, das, an eine Spannungsversorgung anschließbar ist. Durch den Kontaktstifthalter 51 ist eine elektrische Gleichspannungs- Isolation bezüglich dem Kontaktstiftträger 45 und den zugehörigen Teilen der Vorrichtung 1 gewährleistet. Gleichzeitig enthält der Kontaktstifthalter einen Ableitungskondensator, z. B. einen auswechselbaren SMD- Kondensator, zur Ableitung der Hochfrequenz gegen Masse.
• Nachfolgend werden vorteilhafte Arbeitsverfahrensschritte zum Prüfen einer Baugruppe 2 beschrieben.
• Am Anfang eines Prüfvorganges befindet sich die Haltevorrichtung 42 mit den Kontaktstiften 41a, 41b in der Bereitschaftsstellung, in der der Kontaktstift 41a bzw. 41b einen Abstand von der jeweiligen Kontaktfläche 62a bzw. 62b aufweist, der kleiner ist, als die Bewegungslänge in der Führung 43, wobei die Bewegungslänge kleiner ist als der Abstand und die Einschublänge der Kontaktstifte 41a, 41b.
• Für einen Prüfvorgang wird die Baugruppe 2 entweder direkt in die Aufnahmenuten 15a, 15b und in die Prüfposition längs der Querebene E2 eingeschoben oder, falls eine Baugruppenführung 18 vorgeordnet ist, in diese eingesetzt (Fig. 5) und dann in die Aufnahmenuten 15a, 15b und in die Prüfposition eingeschoben (Fig. 6). In der Prüfposition ist bzw. sind für die Baugruppe 2 ein oder zwei Anschläge A3 und/oder A4 zum Begrenzen der Einschubbewegung der Baugruppe 2 angeordnet, gegen den bzw. die diese beim Einschieben stößt. Der oder die Anschläge A3, A4 sind vorzugsweise längs der Einschubrichtung 16 verstellbar und in der jeweiligen Verstellposition feststellbar. Beim Ausführungsbeispiel sind hierzu bezüglich der Querebene E2 zwei z. B. spiegelsymmetrisch ausgebildete bzw. angeordnete Anschlagvorrichtungen 55 vorgesehen, jeweils mit einem Anschlagstift 56, der in einem am zugehörigen Stützteilkörper befestigten Führungsstück 57 längs verschiebbar und durch ein Feststellelement, z. B. eine Feststellschraube 58, feststellbar ist. Durch zwei Anschläge A3, A4 läßt sich die Baugruppe 2 wegen des Spiels zwischen den Führungsflächen 14a, 14b exakter positionieren.
• Dann wird zuerst die Betätigungsvorrichtung 7a und danach die Betätigungsvorrichtung 7b betätigt, wobei während der Bewegung der Klemmbacken 5a, 5b in die Klemmstellung des Spannmechanismus 19 die Baugruppe 2 an der Führungsfläche 14b justiert, und wobei dann die justierte Baugruppe 2 mit den Klemmbacken 5a, 5b geklemmt und mit den Kontaktnadeln 36 kontaktiert wird (Fig. 7).
• Dann kann die Baugruppe 2 wahlweise mit den Kontaktstiften 41a, 41b kontaktiert werden. Hierzu werden die Kontaktstifte 41a, 41b gegen die Kontaktflächen 62a, 62b bewegt, wobei sie vorher, beim Bewegen oder danach auf die zugehörige Kontaktfläche 62a, 62b ausgerichtet werden können (Fig. 8). Das Bewegen gegen die Kontaktflächen 62a, 62b kann in handhabungsfreundlicher Weise durch manuelles Verschieben des Kontaktstiftträgers 45 erfolgen. Zum Bewegen der Kontaktstifte 41a, 41b in die beabstandete Bereitschaftsstellung wird die Feststellvorrichtung manuell gelöst, wobei die Kontaktstifte 41a, 41b mit den Kontaktstiftträgern 45 selbsttätig wegfedern.
• Nach dem Prüfvorgang kann die Baugruppe 2 ebenfalls handhabungsfreundlich und schnell gelöst werden, wobei zuerst das Betätigungselement 8a und dann das Betätigungselement 8b manuell erneut betätigt werden. Hierbei werden die Klemmbacken 5a, 5b selbsttätig in ihre Freigabestellung bewegt und zugleich die Führungsfläche 14a bzw. das zugehörige Stützteil 4a selbsttätig gespreizt, so daß eine handhabungsfreundliche Entnahme der Baugruppe 2 möglich ist.
• Die Vorrichtung 1 kann noch folgende besondere Ausgestaltung aufweisen. Es kann eine mechanische Verbindung zwischen dem Betätigungsmechanismus 13a, 13b und der Feststellvorrichtung 46 in der Weise vorhanden sein, daß beim zweiten Betätigen der Betätigungsvorrichtung 13a, 13b die Feststellvorrichtung 46 selbsttätig gelöst wird und der Kontaktstiftträger 45 selbsttätig in seine Freigabestellung bewegt wird. Hierdurch entfällt ein besonderes manuelles Betätigen des Kontaktstiftträgers 45, um seine Bewegung in die Freigabestellung auszulösen.
• Eine vom Betätigungsmechanismus 13a, 13b unabhängige manuelle Auslösung der Bewegung des Kontaktstiftträgers 45 in seine Freigabestellung ist dagegen deshalb vorteilhaft, weil mehrere Prüfstellen der Baugruppe 2 nacheinander und jeweils nach einer Ausrichtung des Kontaktstiftes 41a, 41b auf die Kontaktflächen 62a, 62b ohne eine Lösung der Baugruppe 2 geprüft werden können.

Claims (30)

1. Vorrichtung (1) zum Prüfen einer in Streifenleitertechnik aufgebauten Hochfrequenz-Baugruppe (2), mit
zumindest einer Stützfläche (3a; 3b) zum Stützen einer Leiterplatte (61) der Baugruppe (2) an einer Breitseite,
zumindest einer den Stützflächen (3a; 3b) gegenüberliegend angeordneten Klemmbacke (5a; 5b), die in Richtung auf die Stützfläche (3a; 3b) bewegbar ist und
zumindest einem Kontaktelement (36) zum Kontaktieren einer Streifenleitung (60) der zu prüfenden Baugruppe (2), um Hochfrequenzsignale in oder aus der zu kontaktierenden Streifenleitung (60) ein- oder auszukoppeln,
wobei das Kontaktelement (36) an der Klemmbacke (5a; 5b) angeordnet und mit dieser bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stützflächen (3a, 3b) und zwei Klemmbacken (5a, 5b) vorhanden sind, die paarweise zusammenwirken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stützflächen (3a, 3b) und den Klemmbacken (5a, 5b) sich quer zu den Stützflächen (3a, 3b) erstreckende Führungsflächen (14a, 14b) zum Führen der Baugruppe (2) an deren Schmalseiten längs einer Zuführungs- oder Entnahmebewegungsrichtung (16) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Stützflächen (3a, 3b) und den Führungsflächen (14a, 14b) eine damit fluchtende Zuführungsrinne für die Baugruppe (2) vorgeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (14a, 14b) jeweils an der zugehörigen Klemmbacke (5a, 5b) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (5a, 5b) jeweils an einem die Stützflächen (3a, 3b) aufweisenden Stützteil (4a, 4b) beweglich geführt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (5a, 5b) in eine im Stützteil (4a, 4b) angeordnete Führungsausnehmung (6c, 6d) einfassen und an ihren einander zugewandten Innenseiten die Führungsflächen (14a, 14b) aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (5a, 5b) jeweils mit einem nach außen versetzten Führungsschieber (6e, 6f) in die zugehörige Führungsausnehmung (6c, 6d) einfassen und die Führungsflächen (14a, 14b) an den Führungsschiebern (6e, 6f) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Klemmbacke (5a, 5b) ein Bewegungsmechanismus (7a, 7b) mit einem Betätigungselement (8a, 8b) zum Bewegen der zugehörigen Klemmbacke (5a, 5b) zugeordnet ist, bei dessen ersten Betätigung die Klemmbacke (5a, 5b) in ihre Klemmstellung bewegt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß den Klemmbacken (5a, 5b) jeweils ein Feststellmechanismus (12a, 12b) zum Feststellen in ihren Klemmstellungen zugeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer zweiten Betätigung des Betätigungselements (8a, 8b) die Klemmbacken (5a, 5b) in ihre Freigabestellung bewegt werden.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (5a, 5b) jeweils durch eine die maximale Klemmkraft begrenzende Federkraft in ihre Klemmstellung bewegt werden.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Stützteile (4a, 4b) quer zu den Führungsflächen (14a, 14b) in einer Führung (21) bewegbar und in verschiedenen Bewegungspositionen durch eine Feststellvorrichtung (23) feststellbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem dem bewegbaren Stützteil (4a) zugeordneten Bewegungsmechanismus (7a) ein Spann- und Entspannmechanismus (19) zugeordnet ist, der das Stützteil (4a) bezüglich dem gegenüberliegenden Stützteil (4b) erreicht, bevor die zugehörige Klemmbacke (5a) in ihre Klemmstellung gelangt und beim oder nach dem Rückbewegen der Klemmbacke (5a) das Stützteil (4a) wieder spreizt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Stützfläche (3a, 3b) der das Kontaktelement (36) aufweisenden Klemmbacke (5a, 5b) an einem quer zur Klemmbacke (5a, 5b) bewegbar angeordneten Bauteil (38) angeordnet ist, das durch eine vorzugsweise dem Bewegungsmechanismus (7a, 8a) zugeordnete Spannvorrichtung (39) in der Klemmstellung der Klemmbacke (5a, 5b) gegen die Klemmbacke (5a, 5b) oder deren Führungsschieber (6e, 6f) vorgespannt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil durch eine elastisch biegbare Zunge (38) gebildet ist, die sich vorzugsweise quer zur zugehörigen Stützfläche (3a, 3b) erstreckt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (38) an einer an dem Stützteil (4a, 4b) befestigten Platte ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Kontaktstift (41) zur Kontaktierung der Versorgungsspannung an einem Kontaktstiftträger (45) angeordnet ist, wobei der Kontaktstift (41) sich quer zur Anlageebene (E) erstreckt und der Kontaktstiftträger (45) zwischen einer von der Baugruppe (2) beabstandeten Freigabestellung des Kontaktstiftes (41) und einer mit einer elastischen Vorspannung gegen eine Kontaktfläche der Baugruppe (2) drückenden Prüfstellung des Kontaktstiftes (41) bewegbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstiftträger (45) in der Prüfstellung durch eine lösbare Feststellvorrichtung (46), vorzugsweise durch eine Verrastungsvorrichtung, feststellbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung (46) so mit dem Bewegungsmechanismus (7a, 7b) gekoppelt ist, daß beim zweiten Betätigen des Betätigungselements (8a, 8b) die Feststellvorrichtung (46) gelöst wird.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiten Betätigung des Betätigungselements (8a, 8b) das Stützteil (4a) bezüglich den gegenüberliegenden Stützteilen (4b) gespreizt wird.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstiftträger (45) an einem der die Klemmbacken (5a, 5b) tragenden Stützteile (4a, 4b) bewegbar gelagert ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (41) um eine sich quer zur Anlageebene (E) erstreckende Schwenkachse (52) schwenkbar und bezüglich seines Abstands zu dieser Schwenkachse (52) einstellbar ist und in der jeweiligen Schwenk- oder Einstellposition positionierbar ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß am Kontaktstiftträger (45) zwei Kontaktstifte (41) in einem sich etwa parallel zu den Führungsflächen (14a, 14b) erstreckenden Abstand angeordnet sind.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Stützteilen (4a, 4b) wenigstens ein Kontaktstift (41) an einem Kontaktstiftträger (45) bewegbar gelagert ist.

26. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stützflächen (3a, 3b) wenigstens ein Anschlag (A3, A4) für die Baugruppe (2) angeordnet ist, der einstellbar ist.

27. Verfahren zum Prüfen einer in Streifenleitertechnik aufgebauten Hochfrequenz-Baugruppe (2), mit einer Vorrichtung (1), die aufweist:
zwei Stützflächen (3a, 3b) zum Stützen einer Leiterplatte der Baugruppe (2) an einer Breitseite,
zwei den Stützflächen (3a, 3b) gegenüberliegend angeordneten Klemmbacken (5a, 5b), die in Richtung auf die Stützflächen (3a, 3b) bewegbar sind und
zumindest einem Kontaktelement (36) zum Kontaktieren einer Streifenleitung (60) der zu prüfenden Baugruppe (2), um Hochfrequenzsignale in oder aus der zu kontaktierenden Streifenleitung (60) ein- oder auszukoppeln,
wobei die Baugruppe (2) in eine Prüfposition bewegt wird und beim Prüfen mit den Klemmbacken (5a, 5b) gegen die Stützflächen (3a, 3b) geklemmt und mit dem Kontaktelement (36) kontaktiert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Baugruppe (2) beim Bewegen in die Prüfposition an die Stützflächen (3a, 3b) bewegt und an diesen gehalten wird und dann die Klemmbacken (5a, 5b) mit dem an zumindest einer der Klemmbacken (5a, 5b) angeordneten Kontaktelement (36) gegen die Baugruppe (2) bewegt werden.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe (2) längs einer mit den Stützflächen (3a, 3b) fluchtenden Zuführrichtung (16) in die Prüfposition bewegt wird.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe (2) in einer der Prüfposition vorgeordneten Baugruppenführung (18) bewegt und dann in der Baugruppenführung in die Prüfposition bewegt wird.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe (2) bei dem Klemmen mit den Klemmbacken (5a, 5b) zwischen Führungsflächen (14a, 14b) geklemmt wird, die ihren einander gegenüberliegenden Schmalseiten gegenüberliegen.