DE10057457A1 - Testadapter zum Testen einer Leiterplatine - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Testadapter zum Testen einer insbesondere bestückten Leiterplatine 6. DOLLAR A Der erfindungsgemäße Testadapter umfaßt eine Nadelträgerplatte 1, an der Testnadeln 3 zum Kontakt der Testnadeln 3 mit Testpunkten 5 der Leiterplatine 6 angeordnet sind, und eine Leiterplatinenträgerplatte 2, die zum Tragen einer zu prüfenden Leiterplatine 6 ausgelegt ist und Durchgangsbohrungen 8 für die Testnadeln 3 aufweist, wobei in zumindest einem Bereich hoher Nadeldichte der Nadelträgerplatte 1 mehrere übereinander angeordnete und gegeneinander fixierte Lamellen 9 angeordnet sind, und der so gebildete zumindest eine Lamellenstapel 19 von Testnadeln 3 durchsetzt wird und die Lager der ihn durchsetzenden Testnadeln 3 zueinander fixiert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Testadapter zum Testen einer insbesondere bestückten Leiterplatine, wobei der Testadapter eine Nadelträgerplatte, an der Testnadeln zum Kontakt der Testnadeln mit Testpunkten der Leiterplatine angeordnet sind, und eine Leiterplatinenträgerplatte, die zum Tragen einer zu prüfenden Leiterplatine ausgelegt ist und Durchgangsbohrungen für die Testnadeln aufweist, umfaßt.

Testadapter werden insbesondere in der Serienfertigung von bestückten und unbestückten Leiterplatinen zu Testzwecken eingesetzt. Sie dienen zur Kontaktierung von bis zu mehreren tausend auf einer zu prüfenden Leiterplatine angeordneten Testpunkten.

Da Testadapter in der Regel nur zum Testen einer bestimmten vorgegebenen Leiterplatine verwendet werden, werden Testadapter üblicherweise als Einzelstücke hergestellt.

In der Serienfertigung treten über die Verwendungsdauer eines Testadapters oft bis zu mehr als einhunderttausend Prüfzyklen auf. Aufgrund dieser hohen Belastung des Testadapters sind die Testnadeln im allgemeinen austauschbar gestaltet.

Ein typischer Testadapter zum Testen von bestückten Leiterplatinen ist in der DE 199 07 727 gezeigt und wird in Fig. 3 näher erläutert:
In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 31 eine Nadelträgerplatte, in der Testnadeln 33 zum Kontakt von Kolben 34 der Testnadeln mit Testpunkten 35 einer zu prüfenden Leiterplatine 36 angeordnet sind. Dazu sind in die Nadelträgerplatte 31 Bohrungen eingebracht, wobei der Bohrdurchmesser jeweils in etwa dem Durchmesser der zugeordneten Testnadel 33 entspricht. Wahlweise können die Testnadeln 33 dabei in in den Bohrungen befindlichen Hülsen 39 gelagert sein. Die zu prüfende Leiterplatine 36 wird von einer Leiterplatinenträgerplatte 32 getragen. Die Leiterplatinenträgerplatte 32 weist Bohrungen 38 für die Testnadeln 33 auf und ist so angeordnet, daß sich die Kolben 34 der Testnadeln 33 im Bereitschaftszustand nicht über die der zu prüfenden Leiterplatine 36 zugewandten Oberfläche der Leiterplatinenträgerplatte 32 hinaus erstrecken. Zum Durchführen einer Messung wird die Leiterplatinenträgerplatte 32 und mit dieser die Leiterplatine 36 durch eine Pneumatik oder aufgrund eines im Zwischenraum zwischen Leiterplatinenträgerplatte 32 und Nadelträgerplatte 31 erzeugten Vakuums abgesenkt, so daß die Kolben 34 der Testnadeln 33 mit den Testpunkten 35 der zu prüfenden Leiterplatine 36 in Kontakt kommen. Zum Anschluß einer Prüfeinrichtung (nicht gezeigt), die die Auswertung der mit Hilfe der Testnadeln 33 gemessenen Größen vornimmt, sind an dem der zu prüfenden Leiterplatine 36 abgewandten Ende der Testnadeln 33 Anschlußvorrichtungen 37 vorgesehen. In Fig. 3 sind diese Anschlußvorrichtungen 37 in Form von in den Hülsen 39 für die Testnadeln 33 ausgebildeten bzw. als separate Elemente direkt in die Testnadeln 33 steckbaren gefederten Kontakten realisiert. Alternativ ist jedoch auch beispielsweise die Verwendung von Wire-Wrap-Pfosten oder Steckkontakten bekannt.

Die steigende Miniaturisierung von elektrischen Bauelementen und damit von Leiterplatinen erhöht die Anforderungen an die Testadapter, da die Testpunkte auf den zu prüfenden Leiterplatinen immer dichter zusammenrücken. War vor einigen Jahren noch ein Mindestabstand der Testpunkte von 0,1 inch (2,54 mm) gebräuchlich, so sind die zu prüfenden Testpunkte heute zunehmend nur mehr 0,025 inch (0,635 mm) oder noch weniger beabstandet.

Dabei ist zu beachten, daß die Verteilung der Testpunkte über die Leiterplatine nicht konstant ist, sondern sich in der Regel Bereiche mit eng beieinander liegenden Testpunkten und Bereiche mit weiter voneinander beabstandeten Testpunkten abwechseln. Dies liegt in der Natur der Bauelemente, mit denen die zu prüfende Leiterplatine bestückt ist bzw. noch bestückt wird.

Zur Realisierung von Testadaptern für geringe Testpunktabstände wurden bisher verschiedene Lösungswege vorgeschlagen:
Zunächst wurden die Durchmesser der Testnadeln selbst verringert, um eine engere Anordnung der Testnadeln im Testadapter zu ermöglichen.

Bei der zunehmenden Verringerung des Durchmessers von Testnadeln ist es von entscheidendem Nachteil, daß die Stabilität der Testnadeln mit dem Exponent vier zum Durchmesser der Testnadeln abnimmt. Aufgrund ihrer Empfindlichkeit sind deshalb extrem dünne Testnadeln wie z. B. Testnadeln, die aufgrund ihres Durchmessers in einem Abstand von 0,025 inch (0,635 mm) zueinander in einem Testadapter angeordnet werden können, für den harten Einsatz in der industriellen Massenfertigung häufig nicht mehr geeignet. Da ein Ausfall eines Testadapters zudem meist den Stillstand einer gesamten Fertigungslinie zur Folge hat, wurden Testadapter mit derart dünnen Testnadeln bisher nicht vom Markt angenommen.

Zum anderen wurde vorgeschlagen, Testnadeln in einem Testadapter schräg anzuordnen, um so lokal begrenzt eng beieinander liegende Testpunkte erfassen zu können.

Bei der Verwendung von schrägen Testnadeln ist es von Nachteil, daß der senkrechte Anpressdruck der zu prüfenden bestückten Leiterplatine von den schräggestellten Kolben der Testnadeln aufgenommen werden muß, was zu einer erheblichen Belastung der Testnadeln und wiederum zu einer möglichen Beschädigung der Testnadeln führt. Weiter ist die Verwendung von schräggestellten Nadeln gerade in einem Bereich sehr großer Dichte von Testpunkten häufig schwierig, da sich die Wege der Nadeln nicht kreuzen dürfen, und eine ausreichende Isolierung der Testnadeln untereinander gewährleistet sein muß. Auch ist ein Austausch von schräggestellten Testnadeln häufig nicht problemlos möglich.

Da es sich bei einem Testadapter um eine teuere, zumeist auf eine spezielle Leiterplatine zugeschnittene Vorrichtung handelt, ist es bei kleineren Modifikationen der zu testenden Leiterplatine ferner üblich, nachträglich in dem der Leiterplatine abgewandten Bereich der Nadelträgerplatte eines Testadapters Verdrahtungsarbeiten durchzuführen, um den Testadapter an eine veränderte Layoutgestaltung der zu prüfenden Leiterplatine anpassen zu können.

Bei solchen Arbeiten können die Testnadeln leicht verbogen oder beschädigt werden. Ein weiteres Problem sind in dem der Leiterplatine abgewandten Bereich der Nadelträgerplatte eines Testadapters nach Abschluß von Verdrahtungs- oder Reparaturarbeiten zurückbleibende kleine Drahtstücke, die bei Kontakt zwischen zwei Testnadeln zu einem Kurzschluß im Testadapter und somit zu Fehlmessungen führen können. In Bereichen hoher Dichte der Testnadeln können solche Drahtstücke nur schwer gefunden und/oder entfernt werden.

Ferner ist es bereits bei den heute verwendeten Testnadeldurchmessern schwierig, ausreichend präzise Bohrungen in die Nadelträgerplatte einzubringen, da jeder Bohrer in Abhängigkeit von Bohrerdurchmesser und Bohrtiefe verläuft. Als üblicher Maximalwert für eine ausreichend genaue Bohrung gilt ein Verhältnis von Bohrtiefe zu Bohrdurchmesser von zehn. Dabei ist zu beachten, daß es aufgrund der an sie gestellten Stabilitätsanforderungen nicht möglich ist, die Dicke der Nadelträgerplatte und/oder die Dicke der Leiterplatinenträgerplatte ohne weiteres zu reduzieren.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Testadapter zur Verfügung zu stellen, bei dem trotz Verwendung von Testnadeln mit sehr geringem Durchmesser und hoher Dichte der Testnadeln eine ausreichende Stabilität der Testnadeln und somit Zuverlässigkeit des Testadapters sichergestellt werden kann.

Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen der Erfindung gelöst. Die Erfindung wird in ihren Unteransprüchen weitergebildet.

Ein erfindungsgemäßer Testadapter zum Testen einer insbesondere bestückten Leiterplatine umfaßt eine Nadelträgerplatte, an der Testnadeln zum Kontakt der Testnadeln mit Testpunkten der Leiterplatine angeordnet sind, und eine Leiterplatinenträgerplatte, die zum Tragen einer zu prüfenden Leiterplatine ausgelegt ist, und Durchgangsbohrungen für die Testnadeln aufweist, wobei in zumindest einem Bereich hoher Nadeldichte der Nadelträgerplatte mehrere übereinander angeordnete und gegeneinander fixierte Lamellen angeordnet sind, und der so gebildete zumindest eine Lamellenstapel von Testnadeln durchsetzt wird und die Lage der ihn durchsetzenden Testnadeln zueinander fixiert.

Durch die Fixierung der Testnadeln in dem zumindest einen Lamellenstapel werden diese effektiv vor der Einwirkung von Querkräften geschützt.

Die Verwendung von wenigstens einem aus gegeneinander fixierten Lamellen zusammengesetzten Lamellenstapel erlaubt die einzelne Bearbeitung der Lamellen. Aufgrund des Verhältnisses Durchmesser der Testnadel zu Gesamthöhe des Lamellenstapels wäre beispielsweise das Einbringen von Bohrungen für die Testnadeln in den Lamellenstapel als Ganzes nicht mit ausreichender Genauigkeit möglich, da der Bohrer zwangsläufig verlaufen, d. h. mit seiner Bohrspitze von seiner idealen Vortriebsrichtung abweichen würde.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von zumindest einem aus gegeneinander fixierten Lamellen aufgebauten Lamellenstapel ist darin zu sehen, daß die Höhe des Lamellenstapels in Abhängigkeit von dem Durchmesser der zu fixierenden Testnadeln an den jeweiligen Bedarf angepaßt werden kann. Bei Testnadeln mit vergleichsweise großen Durchmessern ist für eine ausreichende Fixierung der Testnadeln ein niedrigerer Lamellenstapel erforderlich als bei Testnadeln mit geringeren Durchmessern.

Da die in dem wenigstens einen Lamellenstapel angeordneten Testnadeln unabhängig von ihrem Durchmesser über eine beliebige Höhe des Lamellenstapels zueinander fixiert werden können, ist es trotz Verwendung von Testnadeln mit sehr geringem Durchmesser und hoher Dichte der Testnadeln erfindungsgemäß jederzeit möglich, eine ausreichende Stabilität der Testnadeln und somit Zuverlässigkeit des Testadapters zu gewährleisten.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der zumindest eine Lamellenstapel auf der der Leiterplatinenträgerplatte zugewandten Seite der Nadelträgerplatte angeordnet ist.

Dadurch ist es möglich, die Testnadeln auch über die Nadelträgerplatte hinaus in dem zumindest einen Lamellenstapel anzuordnen, zueinander zu fixieren und vor Beschädigung zu schützen.

Die über den zumindest einen Lamellenstapel herausragende Spitze einer solchen Testnadel setzt Querkräften auf Grund des nur mehr geringen Hebelweges einen erheblich größeren Widerstand entgegen, als dies eine vergleichbare nicht durch einen Lamellenstapel fixierte Testnadel könnte.

Um die Bewegungsfreiheit der Leiterplatinenträgerplatte nicht unnötig einzuschränken ist es von besonderem Vorteil, wenn die Leiterplatinenträgerplatte auf ihrer der Nadelträgerplatte zugewandten Seite in einem dem auf der Nadelträgerplatte angeordneten zumindest einen Lamellenstapel gegenüber liegenden Bereich eine Aussparung aufweist, die den Lamellenstapel zumindest teilweise aufnimmt.

Da es sich bei einer solchen Aussparung nur um eine örtlich beschränkte Schwächung der Leiterplatinenträgerplatte handelt, ist die Gesamtstabilität der Leiterplatinen­ trägerplatte dadurch nur geringfügig beeinträchtigt.

Die Schwächung der Leiterplatinenträgerplatte kann weiter reduziert werden, wenn sich die Aussparung nicht über die gesamte Dicke der Leiterplatinenträgerplatte erstreckt, sondern zumindest ein dünner, nur von Bohrungen für die Testnadeln durchbrochener Steg der Leiterplatinenträgerplatte erhalten bleibt.

Weiter ist es vorteilhaft, den zumindest eine Lamellenstapel auf der der Leiterplatinenträgerplatte abgewandten Seite der Nadelträgerplatte anzuordnen.

Durch eine solche Fixierung der Testnadeln in dem zumindest einen Bereich hoher Nadeldichte auf der der Leiterplatinenträgerplatte abgewandten Seite der Nadelträgerplatte ist es möglich, die empfindlichen Testnadeln während der Fertigung des Testadapters und bei Wartungs- und Reparaturarbeiten gegen unbeabsichtigte Beschädigung zu schützen.

Für einen bestmöglichen Schutz der Testnadeln gegen Beschädigung bei Wartungs- und Reparaturarbeiten ist es weiter vorteilhaft, die Testnadeln in dem zumindest einen Bereich hoher Nadeldichte auf der der Leiterplatinenträgerplatte abgewandten Seite der Nadelträgerplatte über ihre ganze Länge in dem zumindest einen Lamellenstapel anzuordnen.

Aufgrund der resultierenden vollständigen Führung der Testnadeln in dem Lamellenstapel ist das Einsetzen der Testnadeln in den Testadapter besonderes einfach.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Nadelträgerplatte in dem zumindest einen Bereich hoher Nadeldichte eine Vertiefung auf, wobei in diese Vertiefung wenigstens eine Lamelle des zumindest einen Lamellenstapels in die Nadelträgerplatte eingelassen ist.

Dies ermöglicht zum einen eine besonders einfache, stabile und genaue Fixierung der Lamellenstapel gegenüber der Nadelträgerplatte.

Zum anderen ist so auch eine einfachere und genauere Bearbeitung der Nadelträgerplatte möglich, da die in Bereichen hoher Nadeldichte aufgrund der dort verwendeten Testnadeln mit geringen Durchmessern benötigten dünnen Bohrungen für die Testnadeln bei einer verhältnismäßig dicken Nadelträgerplatte nur schwer mit ausreichender Genauigkeit eingebracht werden können.

Eine generelle Reduzierung der Dicke der Nadelträgerplatte würde hingegen zu einer ungewünschten Schwächung ihrer Gesamtstabilität führen. Eine örtlich auf die Bereiche besonders hoher Nadeldichte beschränkte Schwächung der Nadelträgerplatte hat auf die Gesamtstabilität der Nadelträgerplatte nur geringen Einfluß, da sich für gewöhnlich Bereiche mit hoher Nadeldichte und Bereiche mit geringerer Nadeldichte abwechseln.

Um den Testadapter in Testsystemen verwenden zu können, bei denen die Leiterplatinenträgerplatte und die auf dieser befestigte zu testende Leiterplatine mit Hilfe eines zwischen der Leiterplatinenträgerplatte und der Nadelträgerplatte erzeugten Vakuums in Richtung der Nadelträgerplatte gezogen wird, ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel innerhalb des wenigstens einen Lamellenstapels eine paßgenau gebohrte Schicht aus dichtendem Material angeordnet, die die Testnadeln gegen die Lamellen abdichtet.

Das Vorsehen einer solchen Schicht beinhaltet weiter den Vorteil, daß sie einem unbeabsichtigten Herausziehen von hülsenlos in dem Lamellenstapel angeordneten Testnadeln zur Leiterplatinenträgerplatte hin aufgrund des engen Kontaktes mit den Testnadeln einen zusätzlichen Widerstand entgegensetzt.

Zur Vermeidung von Störeinflüssen ist es bei Testsystemen, die mit Vakuum arbeiten vorteilhaft, die Lamellen des wenigstens einen Lamellenstapels untereinander vakuumdicht zu isolieren.

Um die Lamellenstapel mit einer ausreichenden Genauigkeit herstellen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die einzelnen Lamellen des wenigstens einen Lamellenstapels ein Verhältnis Materialstärke zu Durchmesser der sie durchdringenden Testnadeln von nicht mehr als zehn aufweisen, da bei einem solchen Verhältnis auch sehr harte und/oder spröde Materialien mit einer ausreichenden Genauigkeit gebohrt werden können.

In Abhängigkeit von dem Durchmesser der zu fixierenden Testnadeln weisen die Lamellenstapel vorzugsweise zwischen drei und fünfzig Lamellen auf.

Um auf eine zusätzliche Isolierung der in dem Lamellenstapel angeordneten Testnadeln verzichten zu können ist es vorteilhaft, wenn die Lamellen aus isolierendem Material bestehen.

Besonders einfach, billig und mit ausreichender Genauigkeit lassen sich die Lamellen realisieren, wenn die Lamellen aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Lamellen des wenigstens einen Lamellenstapels über Stahlstifte so miteinander verstiftet, daß in die Lamellen eingebrachte Durchtrittsöffnungen für die Testnadeln miteinander fluchten.

Auf diese Weise lassen sich die Lamellen besonders einfach, schnell, dauerhaft und genau gegeneinander fixieren. Weiter ist so eine Vormontage des zumindest einen Lamellenstapels möglich.

Zur Befestigung des Lamellenstapels an der Nadelträgerplatte ist es besonders vorteilhaft, wenn in die Nadelträgerplatte Führungsstifte eingelassen sind, und der wenigstens eine Lamellenstapel paßgenaue Bohrungen für die Führungsstifte dergestalt aufweist, daß der wenigstens eine Lamellenstapel mit Hilfe der Führungsstifte paßgenau an der Nadelträgerplatte befestigt ist.

Um Reparaturen und kleinere Änderungen an dem erfindungsgemäßen Testadapter einfach und schnell ausführen zu können ist es weiter von besonderem Vorteil, den wenigstens einen Lamellenstapel lösbar an der Leiterplatinenträgerplatte zu befestigen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ferner eine spezielle Lamelle vorgesehen, die sich über einen Teilbereich der Nadelträgerplatte erstreckt und wenigstens zwei benachbarten Lamellenstapeln gemeinsam angehört.

Da benachbarte Lamellenstapel somit eine Einheit bilden ist es möglich, diese einfach, schnell und sicher zu montieren.

Zudem kann eine solche spezielle Lamelle zusätzlich z. B. zur Nachführung von nicht in Lamellenstapeln angeordneten Testnadeln verwendet werden.

Bei einer großen Anzahl von Lamellenstapeln oder wenn der speziellen Lamelle neben der Verbindung der einzelnen Lamellenstapel noch eine weitere Aufgabe (z. B. Nachführung nicht in Lamellenstapeln angeordneter Testnadeln) zukommt, ist es vorteilhaft, wenn sich die spezielle Lamelle über die ganze Fläche der Nadelträgerplatte erstreckt.

Um weiterhin eine einfache und individuelle Reparierbarkeit der einzelnen Lamellenstapel zu gewährleisten weist die spezielle Lamelle vorzugsweise Sollbruchstellen auf, die die einzelnen von ihr durchdrungenen Lamellenstapel umgebenden.

Im Schadensfall können die einzelnen Lamellenstapel somit freigebrochen, individuell entfernt und repariert werden.

Da eine Beschädigung oder Verschleiß der Testnadeln auch gemäß der vorliegenden Erfindung nicht völlig ausgeschlossen werden kann, erfolgt die Lagerung der einzelnen Testnadeln in dem zumindest einen Lamellenstapel vorzugsweise so, daß die Testnadeln durch Ziehen in Richtung der Leiterplatinenträgerplatte entfernt und somit ausgetauscht werden können.

Um eine hohe Dichte der Testnadeln bei größtmöglichem Testnadeldurchmesser zu erreichen ist es dabei vorteilhaft, wenn die Testnadeln den zumindest einen Lamellenstapel hülsenlos durchsetzen.

Alternativ ist es auch möglich, die den zumindest einen Lamellenstapel durchsetzenden Testnadeln in Hülsen anzuordnen, die in dem Lamellenstapel angeordnet sind.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 im Querschnitt den Aufbau eines Testadapters gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer Nadelträgerplatte eines erfindungsgemäßen Testadapters;

Fig. 3 im Querschnitt den Aufbau eines Testadapters nach dem Stand der Technik.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Testadapter.

Der Testadapter weist eine Nadelträgerplatte 1 sowie eine Leiterplatinenträgerplatte 2 auf.

Die Leiterplatinenträgerplatte 2 ist so über der Nadelträgerplatte 1 angeordnet, daß sie zu der Nadelträgerplatte 1 hin und von der Nadelträgerplatte 1 weg bewegt werden kann. Sie trägt eine zu prüfende bestückte Leiterplatine 6.

Die zu prüfende Leiterplatine 6 weist an ihrer der Leiterplatinenträgerplatte 2 zugewandten Seite voneinander nur geringfügig beabstandete Testpunkte 5 auf.

In die Leiterplatinenträgerplatte 2 sind ferner Bohrungen 8 für von der Nadelträgerplatte 1 getragene Testnadeln 3 eingebracht, so daß Kolben 4 der Testnadeln 3 mit den Testpunkten 5 in Kontakt kommen können.

In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Testnadeln 3 in Hülsen 18 gelagert.

Es ist jedoch auch bekannt, die Testnadeln hülsenlos anzuordnen, wie es z. B. in Fig. 3 anhand der dünnen Testnadeln gezeigt ist. Eine solche hülsenlose Anordnung ermöglicht bei gegebenem Nadeldurchmesser eine größere Dichte der Testnadeln.

Um die Hülsen 18 und damit die in diesen gelagerten Testnadeln 3 an eine Prüfeinrichtung anschließen zu können, weisen die Hülsen 18 an ihrem der Leiterplatinenträgerplatte 2 abgewandten Ende Wire-Wrap-Pfosten 7 auf.

Die Hülsen 18 der Testnadeln 3 sind in Lamellen 9 angeordnet.

Die Lamellen 9 sind plättchenförmige Körper und bestehen aus isolierendem Material wie z. B. glasfaserverstärktem Kunststoff, so daß auf eine zusätzliche Isolierung der Hülsen 18 der Testnadeln 3 verzichtet werden kann. Es wäre jedoch auch möglich, die Hülsen 18 einzeln, z. B. durch Vorsehen eines schlauchförmigen, die Hülsen 18 umgebenden Isolators (nicht abgebildet), gegeneinander zu isolieren, falls die Lamellen 9 von einem elektrisch leitenden Material gebildet werden.

Die Lamellen 9 sind vorzugsweise plättchenförmige, flächige Körper konstanter Dicke, deren größte Fläche beispielsweise viereckig oder rund sein kann. Die Form der größten Fläche kann auch der Anordnung der die Lamelle 9 durchdringenden Testnadeln 3 folgen. Vorzugsweise ist die Dicke der einzelnen Lamelle 9 nicht größer als der zehnfache Testnadeldurchmesser.

Ferner weisen die einzelnen Lamellen in sie eingebrachte Öffnungen 14 für die Hülsen 18 der Testnadeln 3, Öffnungen für Stahlstifte 13 sowie Öffnungen 16 für in die Nadelträgerplatte 1 eingebrachte Führungsstäbe 15 auf. Diese Öffnungen werden vorzugsweise durch Bohren eingebracht. Sie können jedoch auch z. B. durch Stanzen oder Fräsen eingebracht werden.

Das Verhältnis Materialstärke der einzelnen Lamelle 9 zu Durchmesser der sie durchdringenden Testnadeln 3 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel in etwa 2,0.

Mittels der Stahlstifte 13 sind die einzelnen Lamellen 9 so unlösbar miteinander verstiftet, daß sie mit ihrer größten Fläche aufeinander liegen und die in sie eingebrachten Öffnungen miteinander fluchten. Da die Öffnungen einzeln in die Lamellen 9 eingebracht werden können, kann so eine hohe Genauigkeit erreicht werden. Vorzugsweise werden die Lamellenstapel 19, 20 nach Einbringen der Öffnungen in die Lamellen 9 auf diese Weise vormontiert.

Die Zahl der einen Lamellenstapel 19, 20 bildenden Lamellen 9 wird von den Anforderungen, insbesondere von der Länge und Dicke der den Lamellenstapel 19, 20 durchdringenden Testnadeln, bestimmt.

In dem gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei Lamellenstapel 19, 20 vorgesehen, die eine unterschiedliche Anzahl von Lamellen 9 aufweisen.

Die Lamellenstapel 19, 20 sind an der Oberseite (der Leiterplatinenträgerplatte 2 zugewandte Seite) bzw. Unterseite (der Leiterplatinenträgerplatte 2 abgewandte Seite) der Nadelträgerplatte 1 angeordnet und über die Führungsstifte 15 paßgenau mit der Nadelträgerplatte 1 verbunden.

Um eine Austauschbarkeit und Reparierbarkeit der Lamellenstapel 19, 20 zu gewährleisten ist diese Verbindung lösbar gestaltet.

Wie in Fig. 2 weiter gezeigt, ist der auf der Oberseite der Nadelträgerplatte 1 angeordnete Lamellenstapel 19 teilweise in einer in die Nadelträgerplatte 1 eingebrachte Vertiefung 11 gelagert. Dadurch wird der Lamellenstapel 19 besonders sicher fixiert.

Zudem erstreckt sich der an der Oberseite der Nadelträgerplatte 1 befestigte Lamellenstapel 19 über die Nadelträgerplatte 1 hinaus. Somit sind die in diesem gelagerte Testnadeln 3 gut vor einer Beschädigung durch Querkräfte geschützt, da sowohl der maximale Hebel, mit der eine Querkraft auf eine so gelagerte Testnadel 3 einwirken kann, als auch die Angriffsfläche, die eine Testnadeln 3 einer Querkraft bieten, reduziert ist.

Weiter weist die Nadelträgerplatte 1 Bohrungen 21 für die Hülsen 18 der Testnadeln 3 auf. Diese Bohrungen 21 lassen sich trotz der wegen der sehr dünnen Testnadeln 3 sehr kleinen Bohrdurchmesser mit ausreichender Genauigkeit realisieren, da die Dicke der Nadelträgerplatte 1 in dem relevanten Bereich hoher Nadelträgerdichte durch die in die Nadelträgerplatte 1 eingebrachte Vertiefung 11 reduziert ist.

Damit der auf der Oberseite der Nadelträgerplatte 1 angeordnete und über diese hinausragende Lamellenstapel 19 bei einem Absenken der Leiterplatinenträgerplatte 2 nicht mit dieser kollidiert, ist in die Leiterplatinenträgerplatte 2 auf ihrer dem auf der Nadelträgerplatte 1 angeordneten Lamellenstapel 19 gegenüber liegenden Seite eine Aussparung 10 eingebracht, die den gegenüberliegenden Lamellenstapel 19 zumindest teilweise aufnehmen kann.

Diese Aussparung 10 ist lokal begrenzt und wirkt sich deshalb kaum auf die Gesamtstabilität der Leiterplatinenträgerplatte 2 aus, zumal sich die Aussparung nicht über die ganze Dicke der Leiterplatinenträgerplatte 2 erstreckt. Der verbleibende Steg hat zudem den Vorteil, daß die Testnadeln 3 bei nicht zu der Nadelträgerplatte 1 hinbewegter Leiterplatinenträgerplatte 2 von oberhalb der Leiterplatinenträgerplatte 2 nicht zugänglich, und somit geschützt sind.

Wie aus Fig. 2 ferner ersichtlich, erstreckt sich der auf der Unterseite der Nadelträgerplatte 1 angeordnete Lamellenstapel 20 nahezu über die ganze Länge der Hülsen 18 der Testnadeln 3. Somit sind die Hülsen 18 und mit diesen die Testnadeln 3 auch gegen Beschädigung von unten geschützt.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen nahezu vollständigen Lagerung der Testnadeln in den Lamellenstapeln 19, 20 ist in dem einfachen Einführen der Testnadeln zu sehen, wenn - im Gegensatz zu den in Fig. 2 abgebildeten Testnadeln - hülsenlose Testnadeln verwendet werden.

Zur Vereinfachung der Montage von benachbarten Lamellenstapeln weist der auf der Oberseite der Nadelträgerplatte 1 angeordnete Lamellenstapel 19 eine spezielle Lamelle 17 auf, die auch benachbarten Lamellenstapeln (nicht gezeigt) gemeinsam ist. Die spezielle Lamelle 17 dient in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zusätzlich zur Nachführung von nicht in Lamellenstapeln 19, 20 angeordneten Hülsen 39 für Testnadeln 33.

Um weiterhin eine individuelle Zugänglichkeit und Reparierbarkeit der einzelnen Lamellenstapel 19 zu gewährleisten, weist die spezielle Lamelle 17 Sollbruchstellen 22 in Form von Ausfräsungen auf, die die von der Lamelle 17 durchdrungenen Lamellenstapel umgeben.

Damit der erfindungsgemäße Testadapter auch in Systemen einsetzt werden kann, die mit Vakuum arbeiten, ist zwischen dem auf der Unterseite der Nadelträgerplatte 1 angeordneten Lamellenstapel 20 und der Unterseite der Nadelträgerplatte 1 eine paßgenau gebohrte Schicht 12 aus dichtendem Material angeordnet. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich diese Schicht 12 über die gesamte Nadelträgerplatte 1 und dient zusätzlich zur Abdichtung von nicht in Lamellenstapeln 19, 20 angeordneten Hülsen 39 für Testnadeln 33.

Um Störeinflüsse weiter auszuschließen, können die einzelnen Lamellen der Lamellenstapel zusätzlich untereinander vakuumdicht isoliert sein.

In Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts durch eine Nadelträgerplatte 1 eines erfindungsgemäßen Testadapters abgebildet.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde hier auf eine Darstellung von Testnadeln und einzelnen Lamellen verzichtet.

Wie ersichtlich, sind in Bereichen hoher Nadeldichte an der Ober- und Unterseite der Nadelträgerplatte 1 Lamellenstapel 19, 20 angeordnet.

Die Form der Lamellenstapel 19, 20 kann dabei der Anordnung der Testnadeln folgen. Ein unterer Abschnitt der an der Oberseite der Nadelträgerplatte 1 angeordneten Lamellenstapel 19 ist in Vertiefungen 11 in der Nadelträgerplatte 1 eingelassen. Benachbarte Lamellenstapel 19 sind über eine gemeinsame spezielle Lamelle 17 miteinander verbunden, wodurch eine gemeinsame Montage der benachbarten Lamellenstapel 19 ermöglicht ist.

Damit die Lamellenstapel 19 nach der Montage bei Bedarf einzeln entfernt werden können, weist die spezielle Lamelle 17 Sollbruchstellen 22 auf, die die jeweiligen Lamellenstapel 19 umgeben.

Mit dem erfindungsgemäßen Testadapter ist es trotz Verwendung von Testnadeln mit sehr geringem Durchmesser und hoher Dichte der Testnadeln möglich, eine ausreichende Stabilität der Testnadeln und somit Zuverlässigkeit des Testadapters sicherzustellen, da die Testnadeln über einen großen Teil ihrer Länge in Lamellenstapeln gelagert und so besser in der Lage sind, senkrecht auf die Kolben einwirkende Kräfte aufzunehmen, da die Testnadeln nicht seitlich ausweichen können.

Wenn sich der zumindest eine Lamellenstapel über die Nadelträgerplatte hinaus erstreckt, sind in diesem gelagerte Testnadeln zudem besser vor einer Beschädigung durch Querkräfte geschützt, da der maximale Hebel und die Angriffsfläche, mit der eine Querkraft auf eine so gelagerte Testnadel einwirken kann, reduziert ist.

Auch ist es mit dem erfindungsgemäßen Testadapter möglich, bestehende Produktionsschwierigkeiten bei Testadaptern, die Testnadeln mit geringen Durchmessern verwenden, auszuräumen:
Da es aufgrund des sehr geringen Durchmessers der verwendeten Testnadeln wegen des zu hohen Verhältnisses Bohrtiefe zu Bohrdurchmesser nicht oder nur sehr schwer möglich ist, die Bohrungen für Testnadeln bzw. die Hülsen der Testnadeln mit ausreichender Genauigkeit durch die volle Dicke der Nadelträgerplatte zu treiben, weist diese in Bereichen hoher Nadeldichte Vertiefungen auf.

Diese lokal begrenzten Vertiefungen beeinträchtigen die Gesamtstabilität der Nadelträgerplatte nur geringfügig, zumal in den Vertiefungen Lamellenstapel angeordnet werden können.

Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Lamellenstapel ist ferner darin zu sehen, daß diese vormontiert werden können.

Zudem lassen sich die Lamellen und somit der wenigstens eine Lamellenstapel mit den bei dem Testadapterbau üblichen Maschinen ohne besonderen zusätzlichen Aufwand herstellen.

Dadurch können die Kosten für den erfindungsgemäßen Testadapter gering gehalten werden.

Claims (20)

1. Testadapter zum Testen einer insbesondere bestückten Leiterplatine (6), umfassend:
eine Nadelträgerplatte (1), an der Testnadeln (3) zum Kontakt der Testnadeln (3) mit Testpunkten (5) der Leiterplatine (6) angeordnet sind, und
eine Leiterplatinenträgerplatte (2), die zum Tragen einer zu prüfenden Leiter­ platine (6) ausgelegt ist und Durchgangsbohrungen (8) für die Testnadeln (3) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß in zumindest einem Bereich hoher Nadeldichte der Nadelträgerplatte (1) mehrere übereinander angeordnete und gegeneinander fixierte Lamellen (9) angeordnet sind, und
daß der so gebildete zumindest eine Lamellenstapel (19) von Testnadeln (3) durchsetzt wird und die Lage der ihn durchsetzenden Testnadeln (3) zueinander fixiert.

2. Testadapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Lamellenstapel (19) auf der der Leiterplatinenträgerplatte (2) zugewandten Seite der Nadelträgerplatte (1) angeordnet ist.

3. Testadapter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatinenträgerplatte (2) auf ihrer der Nadelträgerplatte (1) zugewandten Seite in einem Bereich, der dem auf der Nadelträgerplatte (1) angeordneten zumindest einen Lamellenstapel (19) gegenüber liegt, eine Aussparung (10) aufweist, die den Lamellenstapel (19) zumindest teilweise aufnimmt.

4. Testadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Lamellenstapel (19) auf der der Leiterplatinenträgerplatte (2) abgewandten Seite der Nadelträgerplatte (1) angeordnet ist.

5. Testadapter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Testnadeln (3) in dem zumindest einen Bereich hoher Nadeldichte auf der der Leiterplatinenträgerplatte (2) abgewandten Seite der Nadelträgerplatte (1) über ihre ganze Länge in dem zumindest einen Lamellenstapel (20) angeordnet sind.

6. Testadapter nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nadelträgerplatte (1) in dem zumindest einen Bereich hoher Nadeldichte eine Vertiefung (11) aufweist, und
daß in diese Vertiefung (11) wenigstens eine Lamelle (9) des zumindest einen Lamellenstapels (19) eingelassen ist.

7. Testadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des wenigstens einen Lamellenstapels (19, 20) eine paßgenau gebohrte Schicht aus dichtendem Material (12) angeordnet ist, die die Testnadeln (3) gegen die Lamellen (9) abdichtet.

8. Testadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (9) des wenigstens einen Lamellenstapels (19, 20) untereinander vakuumdicht isoliert sind.

9. Testadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lamellen (9) des wenigstens einen Lamellenstapels (19, 20) ein Verhältnis Materialstärke zu Durchmesser der sie durchdringenden Testnadeln (3) von nicht mehr als zehn aufweisen.

10. Testadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Lamellenstapel (19, 20) zwischen drei und fünfzig Lamellen (9) aufweist.

11. Testadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (9) aus isolierendem Material bestehen.

12. Testadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (9) aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen.

13. Testadapter mach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lamellen (9) des wenigstens einen Lamellenstapels (19) über Stahlstifte (13) so miteinander verstiftet sind, daß in die Lamellen (9) eingebrachte Durchtrittsöffnungen (14) für die Testnadeln (3) miteinander fluchten.

14. Testadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in die Nadelträgerplatte (1) Führungsstifte (15) eingelassen sind, und
daß der wenigstens eine Lamellenstapel (19, 20) paßgenaue Bohrungen (16) für die Führungsstifte (15) dergestalt aufweist,
daß der wenigstens eine Lamellenstapel (19, 20) mit Hilfe der Führungsstifte (15) paßgenau an der Nadelträgerplatte (1) befestigt ist.

15. Testadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Lamellenstapel (19, 20) lösbar an der Nadelträgerplatte (1) befestigt ist.

16. Testadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine spezielle Lamelle (17) vorgesehen ist, die sich über einen Teilbereich der Nadelträgerplatte (1) erstreckt und wenigstens zwei benachbarten Lamellenstapeln (19) gemeinsam angehört.

17. Testadapter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich die spezielle Lamelle (17) über die ganze Fläche der Nadelträgerplatte (1) erstreckt.

18. Testadapter nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die spezielle Lamelle (17) Sollbruchstellen (22) aufweist, die die einzelnen von der speziellen Lamelle (17) durchdrungenen Lamellenstapel (19) umgeben.

19. Testadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Testnadeln (3) den zumindest einen Lamellenstapel (19, 20) hülsenlos durchsetzen.

20. Testadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den zumindest einen Lamellenstapel (19, 20) durchsetzenden Testnadeln (3) in in dem Lamellenstapel (19, 20) angeordneten Hülsen (18) angeordnet sind.