NO315877B1 - Maskin for elektrisk testing av trykte kretser med justerbar posisjoneringav ledende nåler - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for elektrisk testing av trykte kretskort som skal testes, av den type som omfatter nåleplater som bærer et antall ledende nåler som på deres motsatte side kan forbindes med en anordning for analyse av de elektriske parametre mellom to ønskede punkter på et trykte kretskort som skal sjekkes, kontaktet av to nåler, hvor det anvendes minst ett par av to nåleplater, der den ene nåleplate er tilgrensende den andre, hvor nåleplatene er bevegelige i forhold til hverandre, og én av de to nåler mellom hvilke parametrene blir analysert ligger på den ene nåleplate og den andre nål ligger på den andre nåleplate og hvor maskinen er anordnet slik at det respektive kort som skal sjekkes er bevegelig i sitt plan, uavhengig av nevnte nåleplater eller omvendt.

Fra tidligere teknikk er maskiner for sjekking av trykte kretskort kjent. Disse maskiner er generelt utstyrt med en plate eller et underlag som bærer et antall elektrisk ledende nåler, heretter nåleplate, hvorpå det trykte kretskort blir plassert og ved å på passende måte aktivere den elektriske ledningsevne hos de forskjellige nåler og ved å utføre de respektive målinger er det mulig å sjekke hvorvidt eller ikke den trykte krets har noen defekter.

Det er innlysende at det er nødvendig for slik sjekking at nålene berører det trykte kretskort i den passende posisjon.

Idet trykte kretskort er meget forskjellige, er det nødvendig å benytte en tilpasningsnåleplate over den nedre nåleplate, hvor tilpasningsnåleplaten omfatter de samme nåler, men disse er forskjøvet på ulik måte i samsvar med den trykte krets som skal sjekkes.

Ulempen med denne løsning ligger i maskinens begrensinger og i at det utelukkende er mulig å sjekke de trykte kretskort for hvilke tilsvarende adaptere eller tilpasningsnåleplater er tilgjengelige.

Dette krever så mange tilpasningsnåleplater som det er kort med forskjellige trykte kretser som skal sjekkes.

Videre er det kjent at kretsenes overflater ikke alltid er på samme plan, som er årsaken til at det ikke alltid skaffes elektrisk overføring for en effektiv kontakt.

En annen løsning besørger at de respektive nåler gjøres bevegelige, d.v.s. justerbare, den ene uavhengig av den andre, men denne løsning er ekstremt kompleks og kostbar. Den sistnevnte løsning krever også lange testtider fordi et stort antall bevegelige nåler kan ikke være tilgjengelig, så at det i praksis må være en sjekk av hver krets.

Liknende trekk kan observeres i US-A 5436567 (Wexler et al.), 25. juli 1995 (krav 1, figur 1) som beskriver en tosidig testprobe-mekanisme, som omfatter: en oversides, dørmontert rekke av fjærbelastede elektriske prober for elektrisk forbindelse med en første side av en innretning under testing (engelsk

device-under-test (DUT));

et undersides nålunderlag i form av en proberekke for elektrisk kontakt med et antall testpunkter på en andre side av nevnte DUT som er motstående til den

første side;

komprimeringsanordning som er mekanisk artikulert til den oversides,

dørmonterte

rekke av fjærbelastede kontakter og fiksert til det undersides nålunderlag iform av en

testproberekke for fastklemming av nevnte DUT med;

en arm som er mekanisk forbundet med komprimeringsanordningen og artikulert til rekken av fjærbelastede elektriske prober og som har anordning for mottak av en støtstangkraft av en første retning som er vinkelrett til et plan som inkluderer rekken av fjærbelastede elektriske prober og for overføring av støtstangkraften for å drive rekken av fjærbelastede elektriske prober som uavhengig artikuleres innen komprimeringsanordningen i en andre retning som er motstående til den første retning og inn i loddrett elektrisk kontakt med et antall testpunkter på den

første side av nevnte DUT; og

vakuumaktuert anordning som er inkludert inne i kompressjonsanordningen og forbundet med undersidens nålunderlag i form av en testproberekke for å låse ned nevnte DUT under en test og for å generere støtstangkraften for å drive undersidens nålunderlag i form av en testproberekke i elektrisk kontakt med

antallet testpunkter på den annen side av nevnte DUT;

Det respektive kort som skal sjekkes er gjort bevegelig i forhold til to nåleplater

som består av hhv. overnåleplaten og undemåleplaten; og

de to nåleplater er også bevegelige i forhold til kortet.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er det å unngå de ovennevnte ulemper, og særskilt å tillate fremstillingen av en maskin som er i stand til å sjekke de forskjellige trykte kretser, d.v.s. ved hjelp av et lederpåvisende nålesystem som kan tilpasses til enhver kretstype. Dette og andre formål oppnås med anordningen som er spesifisert i kravene.

Anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse kjennetegnes ved at de to nåleplater ligger på samme plan, ved at hver nåleplate er bevegelig i sitt plan, uavhengig av den andre, og ved at nevnte ledende nåler er aksialt bevegelige uavhengig av hverandre.

Anordningen ifølge foreliggende oppfinnelsen kjennetegnes ytterligere ved at den kan anvende to tilgrensende nåleplater på samme plan.

Anordningen ifølge foreliggende oppfinnelsen kjennetegnes ytterligere ved at den kan anvende to par av nevnte nåleplater på samme plan, én nåleplate motstående til den andre, slik at det ene par vender ut mot den øvre overflate av det trykte kretskort og det andre par vender ut mot den nedre overflate av nevnte kort.

Anordningen ifølge foreliggende oppfinnelsen kjennetegnes ytterligere ved at bevegelsen av nevnte nåler kan frembringes ved elektromagnetiske midler.

Anordningen ifølge foreliggende oppfinnelsen kjennetegnes ytterligere ved at den kan være innrettet til ved testing av to punkt i en krets, å funksjonere med én nål av én nåleplate på samme plan og med én nål av den andre nåleplate på samme plan til nevnte par, etter å ha utført respektive sentreringsbevegelse av den ene nåleplate i forhold til den andre nåleplate, eller av begge nåleplater i forhold til det trykte kretskort som skal sjekkes, eller en sentrerende bevegelse av det trykte kretskort i forhold til begge to nåleplater.

På denne måte foreligger den umiddelbare fordel ved å forenkle hele systemet ved å gjøre anvendelsen av maskinen til forskjellige trykte kretser universal uten behov for adaptere.

Faktisk er det med dette mulig å aktivere én platenål i enhver posisjon på kretsens ledende ende og å aktivere én motstående platenål på den motstående nåleplate, takket være bevegeligheten av selve motstående nåleplate, kan nå enhver kretsendepunkt testes uavhengig av dens posisjon, sted og form.

På denne måte sikres universaliseringen av testsystemet for ethvert kort.

Altså:

når det trykte kretskort sine motstående punkter som skal sjekkes ligger den ene under den første og den annen under den andre nåleplate, og de faller ikke sammen med sondenålene, er det tilstrekkelig å bevege både den første og den andre nåleplate (eller også å bevege kortet) for å posisjonere den i eksakt

overensstemmelse med de motstående punkter som skal sjekkes;

når de to trykte kretser sine motstående punkter som skal sjekkes er så nær til å

dekke av bare én nåleplate, er det tilstrekkelig å bevege det kort som skal sjekkes og som har kretsen til en eksakt mellomliggende posisjon mellom de to nåleplater (eller omvendt å bevege begge nåleplater), slik at kretsens ene punkt ligger under den første nåleplate og det andre ligger under den andre nåleplate, og så ved å bevege begge disse vil det være mulig å føre til perfekt sammenfall de to punkter med en respektive nål fra hver av de to nåleplater.

Med fordel plasseres nåleplatene både over og under det kort som skal sjekkes slik at sistnevnte plasseres mellom dem. På denne måte oppnås det en større universalisering av anvendelsen.

Med fordel omfatter maskinen også det kjennetegn at påvisningsnålene er aksialt bevegelige.

På denne måte er det, ut av et antall nåler i en nåleplate, mulig å få noen av dem til å interagere, og med større letthet å sentrere inn til de ønskede posisjoner på den trykte krets.

Ytterligere fordel stammer fra at ved nålenes aksiale bevegelighet er det mulig å få bedre kontakt med de respektive ønskede punkter på kretsen selv om kortet eller kretsoverflaten ikke er perfekt på plan med alle dets punkter.

Med fordel er nålene utført aksialt bevegelige ved hjelp av elektromagnetisk midler. På denne måte kan den ønskede nål fungere på en trygg og enkel måte.

Disse og andre fordeler vil fremkomme fra den følgende beskrivelse av foretrukne utførelsesløsninger ved hjelp av de inkluderte tegninger hvis detaljer ikke skal betraktes som begrensende men utelukkende vedlegges som et eksempel. Figur 1 er et skjematisk perspektivriss av en påvisningsnåleplate (-underlag);

Figur 2 er et skjematisk riss av tverrsnittet av en aksialt bevegelig påvisningsnål.

Figur 3 er et tverrsnitt av den foretrukne utførelsesform med to par motstående påvisningsnåleplater som begge kan beveges uavhengig av den andre og som har kortet som skal sjekkes plassert mellom dem.

Påvisingsnåleplatene er angitt med tallet 1 mens nålene er angitt med tallet 10. Nærmere bestemt er i figurene de to øvre, respektive høyre og venstre testende påvisningsnåleplater av det øvre par angitt med ISS og 1SD og de nedre, respektive høyre og venstre påvisningsnåleplater er angitt med 1IS og 1ED.

Hver nåleplate har et antall nåler 10 som er aksialt bevegelige ved hjelp av elektromagnet 11.

Hver nål er elektrisk forbundet med et tidligere kjent system 12 for sjekking av elektriske parametere.

Alle nåleplater er som nevnt bevegelig uavhengig av hverandre med hensyn til operativ posisjonering. Kortet plassert mellom disse er angitt med 2 og dette er også bevegelig i planet.

Systemet frembringer en sjekking ved hjelp av en nettliste (engelsk: net-list) med relative posisjoner for enkeltstående punkter.

Forbindelsestesten utføres fra punkt til punkt, slik at for å teste forbindelsene i et nett som består av "n" punkter, er det nødvendig å utføre n-1 tester mellom par av valgte punkter for å dekke alle forbindelsene.

Kortslutningstesten (engelsk: short circuit test) mellom forskjellige nett, utføres ved å velge et punkt fra hvert par av nett.

Det maksimale antall for å teste (apparattest) av n nett på denne måte, kan beregnes ved følgende formel: n<*>(n - l)/2. Dette tall kan minskes ved å velge utelukkende nærliggende nett, nemlig de som er nær hverandre innen en forutbestemt spennvidde. De posisjoner som skal testes underoppdeles i sektorer som svarer til antallet nåler i den bevegelige nåleplate (underlag), slik at det punkt som skal testes kan nås ved posisjonen og ved en av testnålene.

Etter at de punkter som skal testes er nådd med minst to nåleplater, er det nødvendig å sjekke forbindelsen eller isolasjonen.

For å minske tiden som benyttes for bevegelse, er det mulig å optimalisere aksenes baner, ved å modifisere hyppigheten av hver test.

Maskinen består av rammen hvortil det er festet to par nåleplater som er motstående hverandre og uavhengig bevegelige i forhold til de to ortogonale akser.

På de to nåleplater er fiksert testsondene (-nålene) som direkte opereres i deres aksiale bevegelse ved elektromagnet.

Først plasseres den trykte krets på en bærende ramme som transporterer det mellom to nåleplater.

I denne posisjon forblir kortet fiksert eller det kan i sin tur beveges ytterligere. Nåleplatene plasseres nær kortet og testen begynner. Hver nåleplate sjekkes og opereres uavhengig, slik at det maksimale slag som er nødvendig defineres av avstanden mellom sondene. 1 korrekt posisjon, opererer elektromagneten sonden på overflaten som skal kontaktes og således er det med et par samtidig opererte sonder mulig å sjekke funksjonsdyktigheten til kretsen mellom de to ønskede punkter, den respektive kontinuitet og eventuelle kortslutninger.

Prosessen skrider frem punkt for punkt på en repeterende måte etter som det ønskes. Som nevnt er det, ved siden av bevegeligheten av en nåleplate uavhengig fra den annen i hvert par, å foretrekke at også kortbæringen er uavhengig bevegelig fra det ene eller fra det andre par av nåleplater.

På denne måte oppnås en større grad av universalisering for anvendelse.

Claims (5)

1. Anordning for elektrisk testing av trykte kretskort (2) som skal testes, av den type som omfatter nåleplater (1SS;1SD;11S;1ID) som bærer et antall ledende nåler (10) som på deres motsatte side kan forbindes med en anordning (12) for analyse av de elektriske parametre mellom to ønskede punkter på et trykte kretskort som skal sjekkes, kontaktet av to nåler, hvor: det anvendes minst ett par av to nåleplater, der den ene nåleplate er tilgrensende den andre (1SS,1SD;1IS,1ID), hvor nåleplatene er bevegelige i forhold til hverandre, og én av de to nåler mellom hvilke parametrene blir analysert ligger på den ene nåleplate og den andre nål ligger på den andre nåleplate maskinen er anordnet slik at det respektive kort (2) som skal sjekkes er bevegelig i sitt plan, uavhengig av nevnte nåleplater eller omvendt,karakterisert ved at: de to nåleplater (1SS-1SD ; 1IS-1ID) ligger på samme plan hver nåleplate (1SS;1IS) er bevegelig i sitt plan, uavhengig av den andre (1SD;1ID), og nevnte ledende nåler (10) er aksialt bevegelige uavhengig av hverandre.

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den anvender to tilgrensende nåleplater (1) på samme plan.

3. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den anvender to par (1SS,1SD;1IS,1ID) av nevnte nåleplater på samme plan, én nåleplate motstående til den andre, slik at det ene par vender ut mot den øvre overflate av det trykte kretskort (2) og det andre par vender ut mot den nedre overflate av nevnte kort (2).

4. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at bevegelsen av nevnte nåler frembringes ved elektromagnetiske midler (11).

5. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at den er innrettet til ved testing av to punkt i en krets, å funksjonere med én nål av én nåleplate på samme plan og med én nål av den andre nåleplate på samme plan til nevnte par, etter å ha utført respektive sentreringsbevegelse av den ene nåleplate i forhold til den andre nåleplate, eller av begge nåleplater i forhold til det trykte kretskort (2) som skal sjekkes, eller en sentrerende bevegelse av det trykte kretskort (2) i forhold til begge to nåleplater.