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Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und
Verfahren für das Andrücken von elektrischen Komponenten auf
Leiterplatten.
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Personal zur Bestückung von Leiterplatten ist erforderlich, um
manuell jede einzelne Komponente auf einer gedruckten
Leiterplatte anzubringen und zu befestigen. Zu den für diese
Komponenten verwendeten Verbindungsarten gehört häufig die
Überlagerung. Das heißt, ein Stift oder ähnliches wird in ein Loch
in der Leiterplatte gesteckt, dessen Durchmesser kleiner ist
als der des Stifts. Ein hoher Druck ist erforderlich, um diese
Art der Verbindung herzustellen. Wird darüber hinaus der
erforderliche Druck nicht gleichförmig von einer vertikalen
Richtung aus angewandt, verbiegen sich die Stifte und sitzen
nicht optimal in den Löchern der Leiterplatte. Daher ist ein
Mittel nötig, gleichzeitig mindestens eine elektrische
Komponente unter Anwendung einer Überlagerungsverbindung an einer
Leiterplatte anzubringen. Gleichzeitig muß man bestimmen
können, ob alle Stifte der an der Leiterplatte angebrachten
Komponenten weit genug in die Löcher eingesetzt wurden, so daß
eine ausreichende Befestigung gewährleistet ist.
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Ein herkömmliches System wird in US-A-4,627,157 beschrieben,
in dem die Komponenten einzeln verbunden und getestet werden,
nachdem sie nacheinander auf der Leiterplatte angebracht
wurden. US-A-4,733,459 beschreibt das Einsetzen, jedoch nicht
das Testen, elektronischer Teile in eine Leiterplatte durch
eine Vorrichtung mit einem Positionierungsmechanismus und
einem drehbar gelagerten Handteil. US-A-4,463,310 beschreibt
das Testen auf Anwesenheit von Komponenten auf einer zuvor
zusammengebauten Leiterplatte, sieht jedoch nicht das
Anbringen und gleichzeitige Testen von Komponenten in einer einzigen
Operation vor.
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Es wird ersichtlich, daß ein Bedarf an einer Vorrichtung und
einem Verfahren zum gleichzeitigen Anbringen einer Mehrzahl an
einzeln konfigurierten elektrischen Komponenten mit
Überlagerungsverbindungen auf einer Leiterplatte besteht. Darüber
hinaus wäre ein Mittel zur sofortigen Überprüfung des
richtigen Anbringens der Komponente auf der Leiterplatte durch einen
Bediener wünschenswert.
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Die vorliegende Erfindung ist danach bestrebt, ein Werkzeug
bereitzustellen, das das gleichzeitige Anbringen elektrischer
Komponenten auf einer Leiterplatte ermöglicht. Des weiteren
wird eine Überprüfung des richtigen Anbringens dieser
Komponenten auf der Leiterplatte durchgeführt, so daß ein Bediener
unverzüglich in der Lage ist, Komponenten, deren Stifte
verbogen oder anderweitig deformiert sind, auszutauschen.
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Gemäß der Erfindung wird nun eine Vorrichtung zum Andrücken
mindestens einer elektrischen Komponente auf eine Leiterplatte
bereitgestellt, wobei die elektrische Komponente eine Mehrzahl
elektrisch leitender Stifte umfaßt, die in entsprechende auf
der Leiterplatte enthaltene Löcher eingesteckt werden, wobei
die Vorrichtung ein Mittel für das Anwenden eines
gleichmäßigen Drucks auf die Komponente in im wesentlichen vertikaler
Richtung umfaßt, dadurch charakterisiert, daß die Vorrichtung
ein Mittel zur Überprüfung des richtigen Anbringens der
Komponente auf der Leiterplatte umfaßt, daß das Überprüfungsmittel
ein Mittel zur Bereitstellung einer Anzeige darüber umfaßt, ob
ein Stift in einem entsprechenden Loch fehlt, wobei die
Anzeige ein Mittel einschließlich einer elektrischen
Stromquelle und eines Stromkreises zur Bereitstellung eines
elektrisch leitenden Pfades mit der elektrischen Stromquelle
umfaßt, wenn ein Stift in einem entsprechenden Loch fehlt,
wobei das Schaltungsmittel einen elektrischen Testfühler für
jeden der Stifte umfaßt, die in einem elektrisch isolierten
Cehäuseteil angeordnet sind und einen elektrisch leitenden
Endteil und ein elektrisches Kontaktmittel besitzen und an
einem Ende des Testfühlers gegenüber dem Endteil angebracht
sind und in Kontakt liegen mit einer ringförmigen Schulter,
die sich in einem Loch in einer elektrisch leitenden Schicht
zwischen dem Fühler und einer Leiterplattenposition befindet,
wobei die ringförmige Schulter einen kleineren Durchmesser
aufweist als das Kontaktmittel, wobei jeder Fühler ausrichtbar
ist mit einem Loch auf der Seite der Leiterplattenposition
gegenüber der Komponente, wobei das elektrische Kontaktmittel
von einem Stift, der durch die Öffnung in ein Loch ragt, nach
unten gedrückt werden kann, um den Kontakt mit dem
überlappenden Teil zu unterbrechen.
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Bei Betrachtung der vorliegenden Erfindung unter einem
weiteren Aspekt wird ein Verfahren für das Andrücken mindesten
einer elektrischen Komponente auf eine Leiterplatte
bereitgestellt, wobei die Komponente mit einer Mehrzahl elektrisch
leitender Stifte ausgestattet ist, die in entsprechende Löcher
auf der Leiterplatte eingesteckt werden, bestehend aus den
Schritten des Ausübens eines gleichmäßigen Drucks auf die
Komponente in im wesentlichen vertikaler Richtung, und der
Überprüfung des richtigen Sitzes der Komponente auf der
Leiterplatte, wobei der Schritt der Überprüfung die
Bereitstellung eines elektrisch leitenden Pfads zwischen einem
Anzeigemittel und einer elektrischen Stromquelle unter
Verwendung eines Schaltkreismittels umfaßt, wenn ein Stift im
ensprechenden Loch fehlt, wobei das Schaltkreismittel einen
elektrischen Testfühler für jeden der Stifte umfaßt, die
innerhalb eines elektrischen Isolationsgehäuseteils angeordnet
sind und einen elektrisch leitenden Endteil und ein
elektrisches Kontaktmittel besitzen und an einem Ende des Testfühlers
gegenüber dem Endteil angebracht sind und in Kontakt liegen
mit einer ringförmigen Schulter, die sich in einem Loch in
einer elektrisch leitenden Schicht zwischen dem Fühler und
einer Leiterplattenposition befindet, wobei die ringförmige
Schulter einen kleineren Durchmesser aufweist als das
Kontaktmittel, wobei jeder Fühler ausrichtbar ist mit einem Loch auf
der Seite der Leiterplattenposition gegenüber der Komponente,
wobei das elektrische Kontaktmittel von einem Stift, der durch
die Öffnung in ein Loch ragt, nach unten gedrückt werden kann,
um den Kontakt mit dem überlappenden Teil zu unterbrechen.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird
eine Presse mit beweglichen Platten bereitgestellt, die eine
produktspezifische Anordnung aufnehmen können, die zur
Herstellung einer bestimmten Art Leiterplatte verwendet wird.
Beispielsweise kann eine Leiterplatte mehrere elektrische
Komponenten benötigen, beispielsweise Kartenanschlüsse oder
ähnliches, die damit verbunden sind. Diese produktspezifische
Anordnung umfaßt eine obere Platte und eine Druckleiste, die
in Kontakt mit der gepreßten Komponente liegt; dazwischen
befindet sich eine Feder. Eine untere Platte mit einem
angebrachten Testanordnungsblock wird bereitgestellt. Der
Testblock dient zur Unterstützung der Leiterplatte bei der
Aufnahme der elektrischen Komponente und überprüft das
Vorhandensein jedes Stifts der Komponente in der entsprechenden
Öffnung. Neben den Öffnungen in der Leiterplatte zur Aufnahme
der Stifte wird ein elektrischer Kontakt angelegt. Ist der
Stift nicht vorhanden oder ragt er nicht weit genug in die
Öffnung, dann wird dem Bediener eine fehlerhafte Verbindung
angezeigt.
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Die produktspezifische Anordnung wird zwischen den Platten der
Presse eingespannt, so daß durch das Schließen der Platten ein
gleichmäßiger Druck auf die elektrische Komponente ausgeübt
wird und diese so auf ihren vorgesehenen Platz auf der
Leiterplatte preßt. Gleichzeitig wird dem Bediener eine Anzeige über
die richtige Stiftposition bereitgestellt.
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Der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung wird durch
die anhängigen Ansprüche definiert; die praktische Umsetzung
der vorliegenden Erfindung wird anschließend ausführlich
beschrieben, wobei auf die folgenden Begleitzeichnungen Bezug
genommen wird:
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Figur 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine
Seitenerhöhung
der Preßvorrichtung in Übereinstimmung mit der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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Figur 2 ist eine Vordererhöhung der Preßvorrichtung von Figur
1;
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Figur 3 ist eine Hintererhöhung des oberen Teils der
Preßvorrichtung von Figur 2;
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Figur 4 ist eine Perspektivansicht einer repräsentativen
elektrischen Komponente und einer Leiterplatte, die durch die
Preßvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung miteinander verbunden werden sollen;
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Figur 5 ist eine aufgebrochene Seitenansicht mit teilweisem
Querschnitt eines produktspezifischen Einsatzes, der zur
Befestigung elektrischer Komponenten auf einer Leiterplatte
verwendet wird;
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Figur 6 ist ein vergrößerter schematischer Querschnitt eines
Teils von Figur 5;
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Figur 7 ist eine erhöhte Ansicht einer Gruppe
produktspezifischer Platten zur Verwendung im produktspezifischen Einsatz
von Figur 5; und
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Figur 8 ist eine Planansicht entlang der Linie 8-8 von Figur
7.
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Eine Preßvorrichtung 1 (Figur 1) in Übereinstimmung mit der
vorliegenden Erfindung besitzt eine untere Platte 2, der das
Gewicht der Presse trägt, und an dem die Rollen 35 angebracht
sind, die eine Beweglichkeit der Preßvorrichtung 1
gewährleisten. Ein Träger 4 erhebt sich vertikal von einem Ende der
unteren Platte 2 und wird mit verschiedenen Streben 6
stabilisiert. Ein Plattenträger 8 trägt eine untere Platte 22 und ist
mit dem unteren Boden 2 über eine Verbindung 10 drehbar
gelagert;
bei dieser Verbindung kann es sich um einen Stift und
eine Öffnung, eine Kugellageranordnung oder ähnliches handeln.
Der Plattenträger 8 ist während der tatsächlichen
Preßoperation in einer im wesentlichen normalen Betriebsposition, kann
jedoch zur einfacheren Bedienung durch den Bediener nach außen
geneigt werden, wie dies durch gestrichelte Linien dargestellt
ist. Die Außenneigung des Plattenträgers 8 und der Platte 22
erfolgt durch ein Flüssigkeitsdrucksystem, bestehend aus einem
Zylinder 12, der hydraulisch, pneumatisch oder ähnliches sein
kann, einem Stößel 14 und den Steuerventilen 18 und 20, die
den Flüssigkeitsdruck bereitstellen, die die Bewegung des
Stößels 14 im Zylinder 12 steuern. Der Stößel 14 ist mit dem
Plattenträger 8 durch die Gabelung 16 und einen Stift 9
verbunden. Auch andere Verbindungsmittel sind zulässig. Der an
das Ventil 20 geleitete Flüssigkeitsdruck bewirkt, daß sich
der Stößel 14 nach außen bewegt, wodurch die untere Platte 22
zum Bediener hin geneigt wird. Umgekehrt bewirkt der an das
Ventil 18 angelegte Druck, daß der Stößel 14 eingezogen wird
und der Plattenträger 8 in die im wesentlichen vertikale und
die Platte 22 in die im wesentlichen horizontale Position
zurückkehren.
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Eine obere Platte 24 zur Bereitstellung der nach unten
gerichteten Kraft, die benötigt wird, um eine elektrische Komponente
oder ähnliches auf einer Leiterplatte in eine
Überlagerungsverbindung zu drücken, ist an der Strebe 6 eines vertikalen
Halterungsträgers 33 befestigt. Die Platte 33 ist über die
Gleitschlitten 32 an vertikalen Schienen 26 (Figur 2)
befestigt, die neben dem Träger 4 parallel zu diesem
angebracht sind. Ein Flüssigkeitsdrucksystem ermöglicht die
vertikale Bewegung der Platte 24 in bezug auf die untere
Platte 22. Die Zylinder 28 (Figur 3) sind an der Rückseite der
Platte 33 angebracht. Die Zylinder 28 besitzen Stößel 34, die
über den Träger 4 fest am unteren Boden der Preßvorrichtung 1
angebracht sind, die obere Platte 24 ist in bezug auf die
untere Platte 22 vertikal versetzt.
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Die Ventile 31 und 37 regeln den Fluß der unter Druck
stehenden Flüssigkeit zu und von den Zylindern 28. Beim Anlegen von
Flüssigkeitsdruck an die Ventile 31 werden die Zylinder 28
aufgrund der festen Anordnung des Stößels 34 am Träger 4
vertikal nach oben bewegt und folglich wird die obere Platte
24 angehoben. Wenn Flüssigkeitsdruck an die Ventile 37
angelegt wird, werden die Zylinder 28 vertikal nach unten gezogen,
um die obere Platte 24 in bezug auf die untere Platte 22 nach
unten abzusenken. Auf diese Weise verwendet das bevorzugte
Ausführungsbeispiel der Preßvorrichtung in Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung Flüssigkeitsdrucksysteme zum
Anheben und Absenken der oberen Platte 24 in bezug auf die untere
Platte 22 und zum Neigen der unteren Platte 24 nach außen.
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Die Handgriffe 36 (Figur 2) ermöglichen einem Bediener, auf
einfache Weise die Flüssigkeitsdrucksysteme zu bedienen, die
zur Regelung der sich nach außen neigenden unteren Platte 22
und der sich vertikal hebenden und senkenden oberen Platte 24
(Figur 1) verwendet werden. Die Schalter 38 befinden sich an
den äußeren Enden der Handgriffe 36 und lassen sich leicht
durch Daumendruck des Bedieners betätigen. Durch das Drücken
der Schalter 38 werden die Flüssigkeitsdruckventile 40
aktiviert, die sich an den gegenüberliegenden Enden der Handgriffe
36 befinden. Auf diese Weise wird Flüssigkeitsdruck an die
Ventile 18 und 20 zur Neigung der unteren Platte 22 und an die
Ventile 31 und 37 zur vertikalen Bewegung der oberen Platte 24
angelegt. Der Flüssigkeitsdruckkreis ist vorzugsweise so
ausgelegt, daß beide Schalter 38 gedrückt werden müssen, um
eine vertikale Bewegung der oberen Platte 24 zu ermöglichen.
Dies ist ein zusätzlicher Sicherheitsfaktor, da der Bediener
beide Hände verwenden muß, um die Platte 24 zu bewegen, und
daher ist sichergestellt, daß sich eine Hand nicht
unabsichtlich im Bewegungspfad der Platte 24 befinden kann, während
diese nach unten abgesenkt wird. Eine transparente Abdeckung
200 (Figur 1) aus Plexiglas oder einem ähnlichen Material
befindet sich um den oberen Teil der Presse und zwischen dem
Bediener und dem Bereich unter der oberen Platte 24. Die
Abdeckung 200 wird durch Aktivierung einer Reihe miteinander
verbundener Riemen 202, Klammern 203 und Riemenräder 204
geöffnet, die mit einem Antriebsmittel (nicht dargestellt) wie
z.B. einen Motor oder ähnliches verbunden sind. Das
Sperrmittel 206 wird ebenfalls bereitgestellt und befindet sich in
einer lösbaren Verbindung mit einer Klammer 208. Daher kann
die untere Platte 22 erst dann nach außen geneigt werden, wenn
das Sperrmittel 206 vom Bediener gelöst wird.
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Die Preßvorrichtung wird verwendet, um elektrische Komponenten
wie beispielsweise die Komponente 42 (Figur 4) auf einer
Leiterplatte wie beispielsweise die gedruckte Leiterplatte 40
anzudrücken. Die Komponente 42 ist eine elektrische Komponente
für eine Überlagerungsverbindung und ist ein Anschluß mit
einer Mulde 43, um eine Adapterkarte oder ähnliches
aufzunehmen, und um eine Verbindung zur gedruckten Leiterplatte 40
herzustellen. Die Anschlußkomponente 42 umfaßt die
Ausrichtungsbolzen 44, die so ausgelegt sind, daß sie in
entsprechende Löcher 48 auf der gedruckten Leiterplatte 40 passen. Da
die Komponente 42 eine Komponente für eine
Überlagerungsverbindung ist, ist der Außendurchmesser jedes Bolzens 44 größer
als der Durchmesser jedes Lochs 48, so daß eine hohe Kraft
erforderlich ist, um den Anschluß auf der gedruckte
Leiterplatte 40 anzudrücken. Die Anschlußstifte 46, die linear
entlang jeder Seite des Anschlusses 42 angeordnet sind,
stimmen überein mit den Öffnungen 50 in der gedruckten
Leiterplatte 40, so daß zwischen der gedruckten Leiterplatte 40, dem
Anschluß 42 und der Adapterkarte oder ähnlichem (nicht
dargestellt) in der Mulde 43 elektrische Verbindungen bestehen.
Aufgrund der erforderlichen Kraft zum Andrücken des
Anschlusses 42 auf der gedruckten Leiterplatte 40 führt bereits eine
sehr geringe Fehlausrichtung der Stifte 46 bezüglich der
Öffnungen 50 dazu, daß die Stifte 46 verbiegen oder verformt
werden, so daß ein vollständiger elektrischer Kontakt zwischen
dem Anschluß 42 und der gedruckten Leiterplatte 40 nicht
erzielt wird.
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In der Preßvorrichtung wird ein produktspezifischer Einsatz 80
(Figur 5) verwendet. Der Einsatz 80 besteht aus einer oberen
Platte 60 und einer unteren Platte 62, die lösbar an die obere
Platte 24 bzw. an die untere Platte 22 befestigt ist. An der
oberen Platte 60 befinden sich die Ausrichtungsbolzen 68 oder
ähnliches mit kegelförmig zulaufenden Enden 69. Ein Ende der
mindestens einen Feder 65 ist an der oberen Platte 60 durch
ein herkömmliches Verfahren wie beispielsweise Schweißen oder
ähnliches befestigt. Das gegenüberliegende Ende der Feder 65
ist an einer Druckplatte 64 befestigt, die an die elektrische
Komponente 42 stößt, so daß diese in die Leiterplatte 40
gedrückt wird. Zwar werden nur eine einzige Feder 65 und eine
Druckplatte 64 dargestellt, doch ist es selbstverständlich
möglich, so viele Anordnungen aus Feder und Platte an der
oberen Platte 60 anzubringen, wie nötig sind, um mehrere
Komponenten 42 (Figuren 7 und 8) gleichzeitig an die gedruckte
Leiterplatte 40 anzudrücken. Die Feder 65 wird verwendet, um
sicherzustellen, daß eine konstante und gleichmäßige nach
unten gerichtete Kraft auf die Komponente 42 wirkt. Jede einer
Mehrzahl von Federn 65 kann je nach der auf der gedruckten
Leiterplatte 40 anzudrückenden Komponente 42 eine
unterschiedliche Spannung aufweisen. Außerdem sind Federn 65
unterschiedlicher Längen möglich, so daß die Komponenten 42 mit
unterschiedlichen Höhen gleichzeitig auf der gedruckten
Leiterplatte 40 angedrückt werden können.
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Die Leiterplattenhalterungen 72 sind in einer im wesentlichen
rechtwinkligen Anordnung auf der unteren Platte 62 angeordnet
und mit den vier Ecken der gedruckten Leiterplatte 40 bündig.
Die Führungen 74 sind steif mit den Halterungen 72 verbunden
und sorgen dafür, daß die gedruckte Leiterplatte 40 bei der
Befestigung vom Bediener während des Einsetzens der Platte
richtig ausgerichtet wird.
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An der unteren Platte 62 ist ein Testblock 82 angebracht, mit
dem jede bestimmte Komponente 42 auf der gedruckten
Leiterplatte 40 angedrückt werden kann.
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Ein Anschlag 66 befindet sich auf der unteren Platte 62 unter
jedem Ausrichtungsbolzen, um das kegelförmig zulaufende Ende
69 in einer zylinderförmigen Vertiefung 67 aufnehmen zu
können, wodurch gleichzeitig sichergestellt wird, daß die
obere Platte 60 und die untere Platte 62 ihre vertikale
Ausrichtung beibehalten. Darüber hinaus besitzt der Anschlag
66 eine Schulter 70, die an einer Schulter 71 eines
Ausrichtungsmittels 68 anstößt, wenn der richtige nach unten
gerichtete vertikale Abstand zur oberen Platte 60 erreicht ist. Auf
diese Weise wird eine Begrenzung des Wegs der oberen Platte 60
in bezug auf die untere Platte 62 erzielt und eine
Beschädigung der Komponenten 42 vermieden. Solange die Führungen 74
die Ausrichtung der gedruckten Leiterplatte 40 in bezug auf
die untere Platte 62 und die Testblöcke 82 aufrechterhält und
die Ausrichtungsbolzen 58 und die Anschläge 66 die Ausrichtung
der unteren Platte 62 in bezug auf die obere Platte 61
aufrechterhalten, wird die Druckplatte 64 mit der Komponente
42 ausgerichtet. Wenn aus irgendeinem Grund ein Stift 46 der
Komponente 42 nicht in seine Öffnung 50 auf der gedruckten
Leiterplatte 40 eindringt, kann er sich verbiegen, wie dies an
46A dargestellt ist.
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Um sicherzustellen, daß keiner der Stifte verbogen ist, wird
die Überprüfung, ob sich die Stifte 46 allesamt in ihren
Öffnungen 50 befinden, im Herstellungsverfahren gleichzeitig
mit dem Anbringen der Komponenten 42 auf der gedruckten
Leiterplatte 40 durchgeführt. Nachdem eine elektrische
Komponente 42 (Figur 6) auf einer gedruckten Leiterplatte 40 so
angedrückt wurde, daß der Ausrichtungsbolzen 44 in das Loch 48
eindringt und der elektrische Verbindungsstift 46 in die
Öffnung 50 ragt, hat sich einer der Stifte 46A während des
Prozesses des Andrückens verbogen und befindet sich nicht in
der Öffnung 50.
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Der Testblock 82 umfaßt einen unteren Gehäuseteil 88 aus einem
elektrisch isolierenden Material wie beispielsweise Polymer,
Epoxid, Kunststoff oder ähnlichem. Im Gehäuseteil 88 befindet
sich eine Vertiefung 106, die im wesentlichen mittig
ausgerichtet ist. Ein oberer Gehäuseteil 86, der ebenfalls aus
einem elektrisch isolierenden Material besteht, liegt an einem
unteren Teil 88 an, so daß die Vertiefung 106 einen
ausgehöhlten inneren Bereich innerhalb des Testblocks 82 bildet. Der
untere Gehäuseteil 88 ist durch ein herkömmliches Verfahren,
beispielsweise durch Kleben oder ähnliches, steif mit der
unteren Platte 62 verbunden. Der obere Teil 86 wird verwendet,
um die Testfühler 98 zu befestigen, von denen jede in ein im
wesentlichen zylindrisches Loch 99 eingesetzt werden kann, das
sich in der Höhe durch den oberen Teil 86 öffnet. Ein
elektrischer Kontaktkopf 108 befindet sich verschiebbar innerhalb
jedes Testfühlers 98 und kontaktiert einen Stift 46, wenn der
Stift richtig durch die Öffnung 50 eingesetzt wird. Jeder
Testfühler 98 umfaßt ein Spannmittel (nicht dargestellt) wie
beispielsweise eine Feder oder ähnliches, die ihren Kontakt
108 in nach oben gerichteter Richtung beibehält. Eine
elektrisch leitende obere Schicht 84 ist durch Laminierung oder
ähnliches am oberen Teil 86 befestigt und umfaßt eine Fläche
112, die an der gedruckten Leiterplatte 40 anliegt, wenn die
Platte in den produktspezifischen Einsatz 80 eingesetzt wird.
Die Fläche 112 ist während des Andrückens der Komponente 42
eine Halterung für die gedruckte Leiterplatte 40, um eine
Verformung der gedruckten Leiterplatte 40 zu vermeiden.
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Die obere Schicht 84 umfaßt ein erstes zylindrisches Loch 111,
das definiert ist durch die Außenwand 109, deren Abmessungen
derart ausgelegt sind, daß die elektrischen Kontakte 108 darin
enthalten sein können. Ein zweites zylindrisches Loch 113, das
durch die Außenwand 110 definiert ist, befindet sich innerhalb
der leitenden Schicht 84, und ist in koaxialem Kontakt mit dem
ersten Loch 111. Das zweite Loch 113 besitzt einen kleineren
Durchmesser als das erste Loch 111, so daß dazwischen am
Kontaktpunkt eine ringförmige Schulter 90 gebildet wird. Der
Druchmesser des zweiten Lochs 113 ist kleiner als der
Durchmesser des elektrischen Kontakts 108, so daß, wenn der Kontakt
108 nach oben gespannt ist, ein elektrisch leitender Pfad vom
Kontakt 108 durch die ringförmige Schulter 90 aufrechterhalten
wird. Umgekehrt gilt, daß, wenn sich der Stift 46 in der
Öffnung 50 befindet und sich nach unten in die Löcher 113 und
111 erstreckt, der elektrische Kontakt 108 in das Loch 111
gedrückt wird, so daß zwischen der ringförmigen Schulter 90
und dem Kontakt 108 ein elektrisch leitender Pfad nicht
vorhanden ist. Eine elektrische Verbindung 92 wird zwischen
der Schicht 84 und einem Kabel 100 hergestellt. Jeder Fühler
98 besitzt einen elektrisch leitenden unteren Teil 96, der in
die Vertiefung 106 des unteren Gehäuseteils 88 hineinragt. Die
elektrischen Anschlüsse 94 verbinden die unteren Teile 96 der
Fühler 98 mit einem Kabel 101. Die elektrischen Verbindungen
92 und 94 werden durch herkömmliche Mittel wie beispielsweise
Lötungen, mechanische Verbindungen oder ähnliches hergestellt.
Die Kabel 100 und 101 werden anschließend an eine Anzeige 104
bzw. an eine Stromquelle 102 angeschlossen. Die Anzeige 104
kann eine Lampe, einen akustischen Signalgeber oder ähnliches
enthalten, wobei als Stromquelle 102 auch eine Batterie
verwendet werden kann.
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Wenn sich der Stift 46A verbiegt und seinen Kontakt 108 nicht
nach unten drückt, entsteht ein elektrischer Schaltkreis durch
die Batterie 102 über das Kabel 101, das Fühlerende 96, den
Fühler 98, den elektrischen Kontakt 108, die ringförmige
Schulter 90, die Schicht 84, das Kabel 100 zur Anzeige 104,
und der fehlende Stift 46 in der Öffnung 50 wird festgestellt.
Wenn unter normalen Umständen alle Stifte in den Öffnungen 50
vorhanden sind und weit genug nach unten hineinragen, dann
bleibt der elektrische Schaltkreis geöffnet, da zwischen
keinem der Kontakte 108 und seiner dazugehörigen ringförmigen
Schulter 90 ein elektrischer Pfad hergestellt wird. Unter
diesen Bedingungen wird dem Bediener keine Anzeige nicht
vorhandener Stifte 46 angezeigt, wodurch der richtige Sitz der
Komponente 42 auf der gedruckten Leiterplatte 40
sichergestellt ist. Es wird darauf hingewiesen, daß die Fühler 98
parallel angeschlossen sind, so daß die Abwesenheit eines
einzelnen Stifts dem Bediener anzeigt, daß ein Fehler
aufgetreten
ist und das sofortige Austauschen der Komponente 42
durchgeführt werden kann.
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In diesem Test wird außerdem festgestellt, ob die Komponente
42 richtig auf der gedruckten Leiterplatte 40 sitzt. Sitzt die
Komponente 42 nicht direkt auf der gedruckten Leiterplatte 40,
dann erstrecken sich die Stifte 46 nicht durch die Öffnungen
50 und in die Löcher 113 und 111 und weit genug nach unten, um
den Kontakt 108 nach unten zu spannen, wodurch eine
Schaltkreisöffnung im elektrischen Schaltkreis aufrechterhalten
wird. Auf diese Weise wird also nicht nur das
Nichtvorhandensein eines Stifts 46 festgestellt, sondern auch die Tatsache,
daß der Stift 46 nicht weit genug in die Öffnung 50
hineinragt. Das ist sehr wichtig, weil die Stifte 46 weit genug aus
der unteren Fläche der gedruckten Leiterplatte herausragen
müssen, um eine korrekte Verbindung zu gewährleisten,
beispielsweise durch Lötung oder ähnliches. Durch Variierung
der Länge der Wand 110 zwischen der gedruckten Leiterplatte 40
und der ringförmigen Schulter 90 kann auch der erforderliche
Weg für den Stift 46 zur Durchdringung der Öffnung 50 und des
unteren Teils der gedruckten Leiterplatte 40, um den Kontakt
108 nach unten zu spannen, variiert werden. Auf diese Weise
kann die Empfindlichkeit des Testblocks 82 geändert werden, so
daß Stifte 46 unterschiedlicher Längen verwendet werden
können.
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Wenn mehrere unterschiedliche Komponenten 42 auf einer
gedruckten Leiterplatte angebracht werden sollen, werden
mehrere Druckplatten 64 (Figur 7) an der oberen Platte 60
befestigt, und an der unteren Platte 62 sind mehrere
Testblöcke 82 befestigt. Ein repräsentatives Muster für das
Andrücken elektrischer Komponenten 42 (Figur 8) auf der
gedruckten Leiterplatte 40 ist nur ein Beispiel einer nahezu
unbegrenzten Anzahl von Mustern aus Komponenten 42, die in der
Produktion und Bestückung gedruckter Leiterplatten 40
verwendet werden können.
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Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht das Anlegen eines
gleichmäßigen Drucks an eine oder mehrere Komponenten, die auf
eine Leiterplatte angedrückt werden sollen, sowie den
richtigen Sitz der zu prüfenden Komponente oder Komponenten.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf die
Bestückung einer gedruckten Leiterplatte mit elektronischen
Komponenten. Gleichzeitig mit dem Andrücken der Komponenten
auf die Leiterplatte führt die vorliegende Erfindung einen
Test aus, um zu gewährleisten, daß alle Kontaktpunkte (Stifte)
der elektrischen Komponente in ihren dazugehörigen Löchern
(Öffnungen) auf der Leiterplatte sitzen. Darüber hinaus
bestimmt die vorliegende Erfindung, ob die Stifte vollständig
durch die Öffnungen hindurchragen, um eine nachfolgende
permanente Befestigung der elektrischen Komponenten an der
gedruckten Leiterplatte durch Lötung oder ähnliches zu ermöglichen.