DE4338135C2 - Adaptereinrichtung zum Anschluß von Kontaktpunkten eines Prüflings an eine Prüfeinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Adaptereinrichtung zum Anschluß von Kontaktpunkten eines Prüflings an eine Prüfeinrich­ tung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, wie sie aus der DE 32 48 694 A1 bekannt ist.

Bei dieser bekannten Adaptereinrichtung verlaufen kurze, an der Unterseite der Rangierplatte fest mit den Kontakthülsen verbun­ dene Leiterbahren jeweils zum nächsten der gleichmäßig über den gesamten Bereich der Rangierplatte verteilt angeordneten federn­ den Andrückkontakte, welche ihrerseits durch Schaltdrähte mit den externen Kontakten des Koppelfeldes verbunden sind. Außer den notwendigen, dem Prüfling zugeordneten federnden Kontakt­ stiften sind also noch zusätzliche federnd anliegende Kontakte in gleicher Anzahl vorhanden. Grundsätzlich ist eine solche Kon­ taktierung weit weniger zuverlässig als eine feste Verbindung, z. B. eine Löt- oder Steckverbindung; außerdem bedingt sie einen Aubau der Adaptereinrichtung, mit welchem beim Betrieb die Kon­ taktstellen zwischen Leiterbahn und Kontakthülse nicht mehr zu­ gänglich sind und sich daher einer im Störfall oft erforderlich werdenden Überprüfung entziehen, was eine Kontaktfehlerlokali­ sierung erschwert.

Es ist zwar aus der US 4 160 207 eine Prüfadaptereinrichtung be­ kannt, einen den Prüfling und die Nadelträgerpltte tragenden Ge­ häuserahmen gegenüber einem das Koppelfeld aufnehmenden Gehäuse­ bodenteil aufzuklappen, sodaß nach dem zusätzlichen Wegklappen einer Abdeckung für die Kontakthülsen und mit ihnen verbundene Leitungen dieselben zugänglich werden. Vor dem Aufklappen des Gehäuserahmens müssen aber im Leitungszug zwischen Kontakthülsen und Koppelfeld angeordnete Steckverbindungen aufgetrennt werden, sodaß eine Kontaktstellenüberprüfung während des Betriebes bei dieser Adaptereinrichtung ebenfalls nicht möglich ist.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Adaptereinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher bei einfache­ rem Aufbau und verbesserter Kontaktsicherheit eine Zugänglich­ keit der Kontakthülsen während des Betriebs ermöglicht wird.

Es ist zwar aus der US 4 160 207 eine Prüfadaptereinrichtung be­ kannt, einen den Prüfling und die Nadelträgerpltte tragenden Ge­ häuserahmen gegenüber einem das Koppelfeld aufnehmenden Gehäuse­ bodenteil aufzuklappen, sodaß nach dem zusätzlichen Wegklappen einer Abdeckung für die Kontakthülsen und mit ihnen verbundene Leitungen dieselben zugänglich werden. Vor dem Aufklappen des Gehäuserahmens müssen aber im Leitungszug zwischen Kontakthülsen und Koppelfeld angeordnete Steckverbindungen aufgetrennt werden, sodaß eine Kontaktstellenüberprüfung während des Betriebes bei dieser Adaptereinrichtung ebenfalls nicht möglich ist.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Adaptereinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher bei einfache­ rem Aufbau und verbesserter Kontaktsicherheit eine Zugänglich­ keit der Kontakthülsen während des Betriebs ermöglicht wird.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Adaptereinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher bei ein­ fachererem Aufbau die Kontaktsicherheit verbessert und die Feh­ lerlokalisierung erleichtert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen. Mit der Erfindung wird die Adaptereinrichtung billiger, infolge der Reduzierung von weniger zuverlässigen Kontaktverbindungen betriebssicherer, sowie praktisch lückenlos auf interne Kontaktfehler überprüfbar.

Die Erfindung samt ihrer in Unteransprüchen gekennzeichneten Ausgestaltungen wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläu­ tert werden. Dabei zeigen

Fig. 1 den Aufbau einer erfindungsgemäßen Adaptereinrichtung,

Fig. 2 eine Detailvergrößerung hierzu,

Fig. 3 die spezielle Ausgestaltung einer Rangierplatte.

In der Fig. 1 ist ein Prüfling in Form einer beispielsweise mit mikroelektronischen Bauteilen in SMD(Surface Mounted Device)- Technik bestückten Leiterplatte mit 1 bezeichnet. Die Leiter­ platte liegt an einer die Wand einer Vakuumkammer 2 bildenden Prüflingträgerplatte 3 auf, welche eine oder mehrere der Leiter­ platte 1 angepaßte Öffnungen sowie eine im Randbereich der Lei­ terplatte 1 angebrachte elastische Dichtung aufweist. Die der Prüflingsträgerplatte 3 gegenüberliegende Wand der Vakuumkammer 2 besteht aus einer Nadelträgerplatte 4, in welche Hülsen 5 für in ihnen federnd gehalterte Kontaktnadeln 6 kraft- und form­ schlüssig eingebracht sind. Der besseren Übersichtlichkeit hal­ ber ist nur eine solche Kontakthülse bzw. Kontaktnadel dargestellt. Wenn mittels einer Vakuumpumpe für einen entspre­ chenden Unterdruck in der Vakuumkammer 2 gesorgt wird, dann stützen sich die Spitzen der Kontaktnadeln 6 an ihrem Umfang an den durchkontaktierten Lötaugen der Leiterplatte 1 ab und bewir­ ken dadurch elektrischen Kontakt zwischen den Leiterbahnen des Prüflings 1 und den Kontakthülsen 5. Eine an ihrer Unterseite eine geätzte Schaltung tragende Rangierplatte 7 ist mit den zu überprüfenden Kontaktpunkten entsprechenden Öffnungen versehen, über bezüglich des Durchmessers verjüngte Enden der Kontakthül­ sen 5 geschoben und jeweils mit einem Ende von Leiterbahnen der Rangierplatte 7 verlötet. Durch diese feste Verbindung der Kon­ takthülsen 5. mit den Leiterbahnen der Rangierplatte 7 wird eine besondere Halterungsvorrichtung für dieselbe entbehrlich, was bei Verwendung der Vakuumkammer 2 bezüglich der Fixierung des Prüflings ebenso gilt.

Die Vakuumkammer 2 und damit auch die Nadelträgerplatte 4 sowie der mittels Unterdruck an die Prüflingsträgerplatte 3 angepreßte Prüfling 1 sind in einem Gehäuserahmen gehaltert, welcher mit­ tels Gelenkbolzen 8 oder mittels eines Scharniers gegenüber dem Gehäusebodenteil 9 aufklappbar ist, so daß, wie aus der Darstel­ lung gemäß Fig. 1 ersichtlich ist, die der Rangierplatte 7 zu­ geordneten Enden der Kontakthülsen 5 bei aufgeklapptem Gehäuse­ rahmen für Prüfzwecke zugänglich sind.

Ein fiktiver Durchbruch im Gehäusebodenteil 9 würde den Blick auf das Koppelfeld 10 freigeben, welches als Interface zwischen Adapter- und Prüfeinrichtung dient. Das Koppelfeld 10, bzw. das In­ terface ist mit den anderen Enden der Leiterbahnen der Ran­ gierplatte 7 unmittelbar mittels flexibler Leiter 11, beispielsweise in Form eines Flachbandkabels oder einer flexi­ blen Leiterplatte verbunden und über nicht dargestellte Leitun­ gen an eine Prüfeinrichtung angeschlossen. Zweckmäßigerweise wird das Interface im Bodenteil 9 des Adaptergehäuses so an­ geordnet, daß seine Anschlußpunkte ebenfalls bei aufgeklapptem Gehäuserahmen für Prüfzwecke zugänglich sind. Wird die Rangier­ platte 7 als flexible Leiterplatte ausgeführt, so entfallen die flexiblen Leitungen 11 samt ihrer Anschlußelemente für die Lei­ terbahnen der Rangierplatte 7, da diese Leiterbahnen dann unmit­ telbar an die Anschlußpunkte des Koppelfeldes 10 angeschlossen werden.

Fig. 2 zeigt eine Detailvergrößerung, welche sich auf den Be­ reich innerhalb des in Fig. 1 mit C bezeichneten Kreises be­ zieht. In Abwandlung zu der Ausführungsform nach Fig. 1 sind hier Anschlußdrähte von Bauteilen des Prüflings durch Lötaugen 12 gesteckt und mit an der Unterseite des Prüflings 1 vorhande­ nen Leiterbahnen verlötet. Eine weitere, äquivalent wirkende Ab­ wandlung besteht darin, daß anstelle von Kontaktnadeln wie in Fig. 1 Kontaktstifte 6' verwendet sind, welche an ihren dem Prüfling 1 zugewandten Enden mit einem kronenartigen Kopf 13 versehen sind. Wiederum ragen die Enden der Kontakthülsen über die Rangierplatte 7 hinaus und sind an deren Unterseite mit den dort befindlichen Leiterbahnen mittels Lötverbindungen 14 fest verbunden und durch diese fixiert. In der Vakuumkammer 2 herr­ sche noch kein Unterdruck, sodaß die Enden der Bauteilanschluß­ drähte, wie in der Fig. 2 dargestellt, lose auf den kronenartigen Enden 13 der Kontaktstifte 6' aufliegen. Sobald jedoch ein nennenswerter Unterdruck bewirkt wird, wird der Prüf­ ling 1 dadurch gegen die Federkraft der federnd in den Kontakt­ hülsen 5 gehalterten Kontaktstifte 6' bewegt, bis er vakuumdicht an der Prüflingsträgerplatte 3 anliegt.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Unterseite einer erfin­ dungsgemäßen Rangierplatte 7. In ihrem Randbereich sind in drei Zeilen, gleichmäßig verteilt, 96 Kontaktstellen K1-K96 ange­ ordnet, welche zum Teil von Leiterbahnenden belegt sind und über flexible Leitungen an das Koppelfeld 10 (Interface) angeschlos­ sen werden. Die Leiterbahnen sind als durchgezogene Linien dar­ gestellt und verlaufen zu ähnlich bezeichneten Kontaktstellen (z. B. K1', K4', K7', K17', K94', K96'), welche, wie schon erwähnt, mittels einer Lötverbindung mit Kontakthülsen 5 verbunden wer­ den, die den zu überprüfenden Anschlußpunkten des Prüflings zu­ geordnet sind.

Oft ergibt sich nach der Anfertigung der prüflingsspezifischen Rangierplatte, beispielsweise infolge einer Änderung der Prüfbe­ dingungen oder einer überraschenden Modifikation des Prüflings ein Bedarf an einigen zusätzlichen Verbindungen zwischen An­ schlußpunkten des Prüflings und dem Interface. Um in solchen Fällen nicht eine neue Rangierplatte anfertigen zu müssen, ist es von Vorteil, eine Anzahl von Leiterbahnen bereitzuhalten, wel­ che nicht an Kontakthülsen, sondern an Verbindungspfosten, wie sie beispielsweise aus der Wire-Wrap-Technik bekannt sind, en­ den, wobei diese Verbindungspfosten dann manuell mit bedarfswei­ se in die Nadelträgerplatte nachträglich eingebrachten Kon­ takthülsen 5 verdrahtet werden. Zwei derartige Verbindungspfo­ sten sind in der Fig. 3 mit 15 bezeichnet und die dazugehörigen Verdrahtungen mit gestrichelten Linien angedeutet.

Claims (6)

1. Adaptereinrichtung zum Anschluß von Kontaktpunkten eines Prüflings an eine Prüfeinrichtung, wobei zur Verbindung von den Anschlußpunkten des Prüflings zugeordneten, federnd von Kontakthülsen gehalterten Kontaktnadeln mit einem der Prüfein­ richtung zugeordneten Koppelfeld eine Rangierplat­ te vorgesehen ist, über welche die dem Prüfling abgewandten Enden der Kontakthülsen hinausragen, wobei diese jeweils mit einem Ende einer auf der Rangierplatte aufgebrachten Leiter­ bahn fest verbunden sind, gekennzeichnet durch folgende Merk­ male:

• a) die Leiterbahnen der Rangierplatte (7) verlaufen zu einer Randzone derselben und sind fest über flexible Leitungen mit dem Koppelfeld (10) verbunden
• b) der Prüfling (1) und eine die Kontakthülsen (5) aufneh­ mende Trägerplatte (4) sind in einem Gehäuserahmen gehaltert, welcher gegenüber einem das Koppelfeld (10) aufneh­ menden Gehäusebodenteil (9) so aufklappbar ist, daß zumindest die der Rangierplatte (7) zugeordneten Enden der Kontakthülsen (5) beim Betrieb der Adaptereinrichtung für Prüfzwecke zugänglich sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen der Rangierplatte (7) mit in der Randzone derselben gleichmäßig angeordneten Kontaktmitteln (K1 bis K96) und diese über ein Flachbandkabel oder eine flexible Leiter­ platte mit dem Koppelfeld (10) fest verbunden sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine fle­ xible Rangierplatte, deren Leiterbahnen unmittelbar mit dem Koppelfeld (10) verbunden sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu unmittelbar mit Kontakthülsen (5) verbundenen Leiterbahnen der Rangierplatte (7) eine geringe Anzahl von an Verbindungspfosten (15) endenden Leiterbahnen vorgesehen ist, wobei die Verbindungspfosten mit bedarfsweise in die Nadelträ­ gerplatte einbringbaren Kontakthülsen verbindbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bedarfsweise herstellbaren Verbindungen aus Wire-Wrap-Ver­ bindungen bestehen.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Fixierung des Prüflings (1) eine Vakuumkammer (2) zwischen einer Prüflingsträgerplatte (3) und der Nadelträgerplatte (4) angeordnet ist.