DE68906982T2 - Adapterrahmen zum pruefen von gedruckten schaltungen hoher dichte. - Google Patents

Description

• Die Effindung betrifft einen Anschlußadapter zum Testen von ungeschützten gedruckten Schaltungen. Dieser Adapter wird insbesondere dazu verwendet, eine elektrische Verbindung zwischen Leiteranschlußflächen einer zu testenden gedruckten Schaltung und den Eingängen und Ausgängen von Meßeinrichtungen herzustellen, die dazu bestimmt sind, die Isolierung und die elektrische Kontinuität der Anschlußflächen und der Leiterbahnen der gedruckten Schaltung zu testen.
• Ein Nadeladapter mit einer herkömmlichen Teilung zum Testen von gedruckten Schaltungen enthält für jede Seite der zu testenden Schaltungen eine Matrize aus Kontaktnadeln, die an einem isolierenden Träger vorgesehen und elektrisch mit Meßmitteln verbunden sind. Durch Mittel beispielsweise in Form von Klemmbacken ist es möglich, jede Matrize gegen eine Seite der zu testenden gedruckten Schaltung zu pressen. Diese Kontaktnadeln sind herkömmlicherweise durch steife Federenden gebildet, die in einem Isolierteil geführt sind, das speziell für jede Art von zu testenden gedruckten Schaltungen durchbohrt wurde, und zwar in Abhängigkeit von der Lage der Anschlußflächen dieser Schaltung. Die Teilung der Basis der Nadelmatrize ist im allgemeinen gleich 2,54 mm, wobei die Teilung der gedruckten Schaltungen bei 1,27 mm liegt, oder bei einer Zahl, die in 2,54 mm aufgeht, so daß eine Teilungsjustierung von ± 1,27 mm erforderlich ist.
• Bei den bisher vorgeschlagenen Lösungen werden Adapter spezifischer Teilung verwendet, die mit Federenden, Führungs- und Halteplatten und einer Zwischenverbindungsschaltung versehen sind. Diese sind jedoch sehr teuer und können nur bei Schaltungen in einer sehr großen Serie verwirklicht werden. Andere Lösungen wie zum Beispiel Adapter mit spezifischen, sehr feinen Nadeln führen hinsichtlich des Aufbaus und der Größe der Testnadeln zu Problemen, jedoch auch zu Problemen hinsichtlich der Montage, der Positionierung und der Verteilung, im Falle einer großen Dichte, dieser Nadeln, die meistens manuell montiert werden. Schließlich wurden auch Lösungen mit Tests auf kapazitiven Testern und Tests in Verbindung mit einem elektrischen Test mit einer optischen Kontrolle entwickelt; die erste Lösung ist tauglich, sie wird jedoch wenig verwendet, was auf die Testgeschwindigkeit zurückgeht, wobei man zum Beispiel Testgeschwindigkeiten von höchstens gleich 150 Punkten pro Minute erreicht, während die Tests allgemein mit einer Geschwindigkeit von 1000 bis 2000 Punkten pro Sekunde durchgeführt werden müssen; die zweite Lösung ist aufgrund der Dauer und der Komplexität der Tests ungünstig.
• Ziel der Erfindung ist es, einen Anschlußadapter zu schaffen, mit dem es möglich ist, gedruckte Schaltungen zu testen, deren Kontaktflächen eine Teilung besitzen, die kleiner oder gleich der des verwendeten Testgeräts ist. Dieser Adapter ermöglicht eine unmittelbare Verwendung entweder von Federnadeln des Testgeräts, die auf einem isolierenden Substrat angebracht sind, wofür die Bezeichnung Abtastkopf-Tester vorgesehen ist, oder von herkömmlichen Nadeladaptern.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Anschlußadapter mit einem Substrat, auf dem auf der gleichen Seite Leiteranschlußflächen entsprechend einer sich aus einem Testsystem ergebenden ersten Teilung festgelegt sind, die über Leiterbahnen mit Kontakten verbunden sind, die an der Peripherie der Anschlußflächen vorgesehen und entsprechend einer zweiten Teilung angeordnet sind, die mit der der Kontaktoberflächen eines speziellen, zu testenden gedruckten Schaltungselements identisch ist, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der die Kontakte tragende Rand des Substrats umgeschlagen ist und daß der die Kontakte tragende umgeschlagene Teil an dem Substrat so festgelegt ist, daß zwei unterschiedliche Seiten erhalten werden, von denen die eine Seite, die die Kontakte trägt, den Kontakt mit dem zu testenden gedruckten Schaltungselement gestattet und die andere Seite, die die Leiteranschlußflächen trägt, die Verwendung des Testsystems ermöglicht.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; in dieser zeigt:
• Fig. 1 Anschlußadapter gemäß der Erfindung, die auf einem herkömmlichen Nageladapter angeordnet sind,
• Fig. 2 ein Substrat, das es ermöglicht, einen Anschlußadapter gemäß der Erfindung zu verwirklichen,
• Fig. 3 eine Einlage gemäß der Erfindung, um dem Anschlußadapter eine Steifheit zu verleihen,
• Fig. 4 ein Umschlag- und Klebeschema für das Anbringen der Einlage an dem Substrat,
• Fig. 5 eine schematische Darstellung der oberen Fläche des Anschlußadapters, die mit Kontaktflächen der zu testenden gedruckten Schaltung in Kontakt kommt, und
• Fig. 6 eine geschnittene Seitenansicht des mit der Einlage versehenen Anschlußadapters von einer Flachseite her.
• Figur 1 zeigt Anschlußadapter gemäß der Erfindung, die auf einem Nadeladapter angeordnet sind. Es ist möglich, Elemente entweder unmittelbar auf Nadeln oder über einen geeigneten Anschlußadapter zu testen, wenn die Punktedichte im Verhältnis zur Anzahl verfügbarer Nadeln auf der betrachteten Oberfläche sehr groß ist.
• An jeder Stelle dieser Punkte 2 sind Nadeln 3 zum Beispiel in eine mit Kunststoff ausgelegte Aufnahme 4 eingesetzt, wodurch die Nadel in einer vorbestimmten Lage gehalten werden kann. Das obere Ende 7 der Nadeln 3 ist in einem Element 6 positioniert, wo Löcher, die mit kunststoffüberzogenen Hülsen 6' versehen sind, den Kopf 7' dieser Nadeln 3 heraustreten lassen, so daß eine Verbindung mit einem Element möglich ist. Der Abstand zwischen den jeweiligen Köpfen 7' dieser Nadeln ist zum Beispiel größer oder gleich 1,8 mm, wodurch eine erste Teilungsjustierung möglich ist.
• Die Herstellung einer solchen Anordnung erfolgt automatisch, und zwar aufgrund der gegebenen Abstichgrößen der zu testenden Schaltung und der gegebenen Größen der verwendeten Anschlußadapter. Aufgrund der Kenntnis der Abmessungen der zu testenden Bauelemente sowie der Anordnung und des Anschlusses der Bauelemente auf der zu testenden Karte legt man nämlich die Lage der unterschiedlichen Elemente fest, die den Nadeladapter 1 bilden. Auf diesem Nadeladapter 1 werden Anschlußadapter 8 gemäß der Erfindung auf Nadeln 3 angeordnet; deren Positionierung wird durch zwei Stifte 9 erleichtert, von denen einer in der Zeichnung nicht zu sehen ist, da dieser dem anderen diagonal gegenüberliegt, wobei die Stifte beispielsweise in einem Zylinder 10 verschiebbar sind, der in dem Element 6 verwirklicht ist, wodurch die Führung und das Halten des Anschlußadapters auf dem Nadeladapter möglich ist.
• Figur 2 zeigt ein Substrat, mit dem es möglich ist, den Anschlußadapter gemäß der Erfindung zu verwirklichen. Das Substrat 11 weist zum Beispiel 44 Kontakte auf, die beispielsweise entsprechend einer Teilung von 1,27 mm angeordnet sind. Das zur Verwirklichung dieses Substrats 11 verwendete Isoliermaterial wurde so gewählt, daß es den Kriterien hinsichflich der Biegsamkeit und Elastizität entspricht; man verwendet zum Beispiel Kapton. Dieser biegsame Träger oder dieses Substrat 11 weist Leiter 13 auf, die die Kontakte 12 mit Anschlußflächen 14 verbinden, wobei im vorliegenden Fall die Leiter einseitig vorgesehen sind; es ist jedoch auch möglich, bei Trägern mit einer wesentlich größeren Anzahl von Kontakten die doppelte Fläche auszunutzen. Die Teilung zwischen den Anschlußflächen 14 ist so gewahlt, daß jede Anschlußfläche 14 des Anschlußadapters zum Beispiel mit einem Nadelkopf des Nadeladapters in Kontakt kommt. Die Gestalt und die Größe dieses Trägers wurden so bestimmt, daß man nach den verschiedenen Schritten des Klebens und des Umschlagens des Trägers auf einer in Figur 3 dargestellten Einlage 15 die Gestalt und die Größe des zu testenden Bauelements erhält. Im Falle eines einseitigen Substrats kann zum Beispiel ein Material verwendet werden, das hinreichend steif und an den Umschlagenden biegsam ist; die Verwirklichung eines solchen Anschlußadapters ist dieselbe wie die beschriebene, wobei der einzige Unterschied in dem Fehlen der Einlage 15 besteht, die einerseits eine Steifheit des Anschlußadapters sicherstellt, wenn man zum Beispiel ein biegsames und elastisches Substrat 11 verwendet, und die andererseits für eine elektrische Neutralität zwischen den beiden verwirklichten Seiten des Substrats sorgt, wenn man zum Beispiel ein zweiseitiges Substrat 11 verwendet. Die Stellen 16 in der schematischen Darstellung der Figur 2 geben die Lage der Führungs- und Haltestifte für ein Anbringen auf dem Nadeladapter an; diese letzteren werden allgemein während des letzten Schrittes zur Herstellung und Montage des Ansehlußadapters plaziert.
• Figur 4 zeigt ein Umschlag- und Klebeschema zum Anbringen der Einlage an dem Substrat. Die Einlage 15, die beispielsweise durch ein steifes Isolierelement gebildet ist, wird beispielsweise durch Klebung auf der Seite des Substrats 11 befestigt, die nicht die Anschlußflächen 14 aufweist. Die in Figur 2 dargestellten Elemente 12, 13, 14 befinden sich auf der Rückseite der Figur 4. Die Einlage 15, deren Abmessungen in bezug auf die des Substrats 11 berechnet sind, ist auf dem Substrat 11 angeordnet und läßt nur die Enden 17 des Substrats 11 erkennen, die die Kontakte 12 tragen, die zwar nicht wiedergegeben, jedoch auf der Rückseite festgelegt sind. Die Enden 17 wurden mit einer solchen Gestalt verwirklicht, daß es bei einem Umschlagen der vier Enden des Substrats nicht zu einer gegenseitigen Überlappung der Enden 17 kommt.
• Figur 5 zeigt die Oberseite des Adapters nach dem Kleben und dem Umschlagen der verschiedenen Elemente, die mit den Kontaktoberfiächen des zu testenden Bauelements in Kontakt kommt. Die Enden 17 des Substrats 11 wurden so umgeschlagen, daß die Kontakte 12, die mit den in der Figur nicht dargestellten Kontaktflächen 14 verbunden sind, den Kontaktflächen 14 gegenüberliegend angeordnet sind, d.h. so, daß die Kontaktflächen 14 auf einer Seite und die Kontakte 12 auf der anderen Seite liegen. Nachdem dieses Umschlagen erfolgt ist, werden die Enden 17 auf die Einlage 15 heruntergeklappt und beispielsweise durch Klebung festgelegt, derart, daß ein entsprechend einem Krümmungsradius gewölbter Teil erhalten wird; dieser Krümmungsradius wird einerseits in bezug auf die Positionierung der Kontakte 12 des Substrats 11, die mit den Kontaktflächen der zu testenden Bauelemente ausgerichtet sein müssen, und andererseits so festgelegt, daß während der laufenden Messungen keine Verbindungsunterbrechungen auftreten.
• Spur 6 zeigt eine geschnittene Seitenansicht des Adapters mit einer erfindungsgemäßen Teilung von einer Flachseite her. Die Einlage 15 ist beispielsweise durch Klebung auf einer Seite des Substrats 11 befestigt, die nicht die Kontaktflächen 14 trägt. Die Enden 17 des Substrats 11 werden beispielsweise mittels eines Pneumatikwerkzeugs auf die andere Seite der Einlage 15 heruntergedrückt, wodurch es möglich ist, die Schritte eines Biegens und einer Klebung durch Pressen auszuführen. Diese Figur zeigt einen gewölbten Teil 18, der die in Figur 6 gezeigten Kontakte 12 trägt, wodurch die elektrischen Verbindungen geschaffen werden. Dieser gewölbte Teil 18 wird durch einen Krümmungsradius erhalten, der anhand der Anpreßkraft bestimmt wird, die auf die zu testende gedruckte Schaltung ausgeübt wird, um die elektrische Verbindung zwischen dieser gedruckten Schaltung und der Testvorrichtung mittels des Anschlußadapters herzustellen.
• Für einen Einsatz des auf diese Weise verwirklichten Anschlußadapters genügt es, zwei Stifte in die hierzu vorgesehenen, beispielsweise diagonal angeordneten Stellen 16 einzusetzen. Der Anschlußadapter kann auf den Nadeltester aufgebracht werden, wo die Stellen das Einsetzen dieser Stifte ermöglichen, die einerseits den Adapter auf dem Tester positionieren und halten und andererseits den Adapter während der Vertikalbewegung der Nadeln während der Kontaktherstellung führen. Für ein Durchführen der Meßtests bei verschiedenen zu testenden Gegenständen genügt es nämlich, auf den Nadeladapter, der mit den entsprechenden Anschlußadaptern versehen ist, das zu testende Bauelement oder die zu testende gedruckte Schaltung aufzusetzen, wobei der Nadeltester einerseits mit einem entsprechenden Meßsystem und andererseits dem Nadeladapter verbunden ist. Auf die gedruckte Schaltung wird nun eine Preßkraft ausgeübt; diese Kraft erzeugt einerseits die elektrischen Kontakte, die erforderlich sind, um die verschiedenen gewünschten Messungen durchführen zu können, und sie bewirkt andererseits das Eindrücken der Nadeln des Nadeltesters, die infolge dieser Bewegung mit den Kontaktflächen des Anschlußadapters in Kontakt treten.
• Die Verwendung eines Nadeladapters ist stark verallgemeinert, da die Lagen der Kontaktflächen auf den zu testenden Schaltungen häufig Teilungen mit solchen Schrittweiten aufweisen, die in 2,54 mm aufgehen. In dem Fall, daß die Kontaktflächen um einen Schritt von 2,54 mm voneinander entfernt sind, ist der Nadeladapter nicht mehr erforderlich.
• Die Erfindung ist bei sämlichen gedruckten Schaltungen mit einer Teilung entsprechend 1,27 mm anwendbar, es ist jedoch möglich, einen Anschlußadapter der gleichen Art für gedruckte Schaltungen unterschiedlicher Teilung auszulegen. Man kann diesen AnschluBadapter auch für Bauelemente verwenden, die man zu testen wünscht. Gleichermaßen kann auch die Große dieser Anschlußadapter von der zuvor beschriebenen verschieden sein, die Abmessungen des Adapters sind nämlich durch die Anzahl von Kontaktflächen des zu testenden Elements bestimmt. Zahlreiche Schritte zur Herstellung des Anschlußadapters können auf automatischen Maschinen durchgeführt werden, wodurch kurze Fertigungszeiten, eine hohe Zuverlässigkeit und ein Minimum an Kosten möglich sind.

Claims (11)

1. Anschlußadapter mit einem Substrat (11), auf dem auf der gleichen Seite Leiteranschlußflächen (14) entsprechend einer sich aus einem Testsystem ergebenden ersten Teilung festgelegt sind, die über Leiterbahnen (13) mit Kontakten (12) verbunden sind, die an der Peripherie der Anschlußflächen (14) vorgesehen und entsprechend einer zweiten Teilung angeordnet sind, die mit der der Kontaktobertlächen eines speziellen, zu testenden gedruckten Schaltungselements identisch ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kontakte (12) tragende Rand des Substrats (11) umgeschlagen ist und daß der die Kontakte (12) tragende umgeschlagene Teil an dem Substrat (11) so festgelegt ist, daß zwei unterschiedliche Seiten erhalten werden, von denen die eine Seite, die die Kontakte (12) trägt, den Kontakt mit dem zu testenden gedruckten Schaltungselement gestattet und die andere Seite, die die Leiteranschlußflächen (14) trägt, die Verwendung des Testsystems ermöglicht.

2. Anschlußadapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite, die die Kontakte (12) trägt und die Annahme der zu testenden gedruckten Schaltung gestattet, durch einen gewölbten Teil (18) gebildet ist, der aufgrund eines Krümmungsradius erhalten wird, um die Herstellung einer elektrischen Verbindung zu ermöglichen, die die Testmessungen zwischen den Elementen sicherstellt, die Kontaktstellen bei unterschiedlichen Teilungen aufweisen.

3. Anschlußadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gewölbte Teil (18) durch ein Pneumatikwerkzeug hergestellt ist, das das Biegen und das Kleben der Enden (17) des Substrats (11) durch Druck gestattet.

4. Anschlußadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Einlage (15) enthält.

5. Anschlußadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (15) zwischen den beiden Seiten angeordnet ist, die an dem Substrat (11) durch Umschlagen und Kleben verwirklicht sind, um einerseits eine Steifheit des Anschlußadapters zu erzielen und andererseits eine elektrische Neutralität zwischen den beiden hergestellten Seiten zu erhalten.

6. Anschlußadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von Kontakten des Anschlußadapters durch die Anzahl von Kontaktflächen der zu testenden gedruckten Schaltung entsprechend dem Anschluß eines auf der gedruckten Schaltung befestigten Bauelements festgelegt ist.

7. Anschlußadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er Stifte (9) aufweist, die das Aufsetzen auf einen Nadeladapter gestatten.

8. Anschlußadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (9) unter Einwirkung einer Kraft durch eine Werkzeugmaschine in das Substrat eingebracht sind, die auch das Pressen gestattet.

9. Anschlußadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Kontakten (12) vorgesehene Teilung in Abhängigkeit von der zwischen den Kontaktflächen der gedruckten Schaltung oder des Bauelements vorgesehenen Teilung festgelegt ist.

10. Anschlußadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (11) biegsam und elastisch ist.

11. Anschlußadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (11) ein einseitiges Substrat ist.