DE10159165B4 - Vorrichtung zum Messen und/oder Kalibrieren eines Testkopfes - Google Patents

Vorrichtung zum Messen und/oder Kalibrieren eines Testkopfes Download PDF

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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2887—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks involving moving the probe head or the IC under test; docking stations

Abstract

Vorrichtung zum elektrischen Messen und/oder Kalibrieren eines Testkopfs (2) einer Testeinrichtung (3) zum Testen elektronischer Bauteile, insbesondere Mikroprozessoren, wobei der Testkopf (2) eine Velzahl elektrischer Kontakte aufweist, die in einem Kontaktbereich angeordnet sind, mit folgenden Merkmalen:
– die Vorrichtung (1) weist eine Kontaktiereinheit (4) auf, die so ausgebildet ist, dass sie mit einer Andockseite (8) an den Testkopf (2) andockbar ist, derart, dass die Kontaktiereinheit (4) den Kontaktbereich des Testkopfs (2) bedeckt,
– die Kontaktiereinheit (4) enthält einen Kontaktkopf (17), der wenigstens einen Meßkontakt (18) zum Kontaktieren der Kontakte des Testkopfs (2) aufweist,
– der Kontaktkopf (17) ist mittels einer Positioniereinrichtung (19) innerhalb der Kontaktiereinheit (4) mehrdimensional verfahrbar, derart, dass der Kontaktkopf (17) zumindest mehrere Kontakte des Kontaktbereichs anfahren und kontaktieren kann,
– die Vorrichtung (1) umfaßt eine Steuerung, welche die Positioniereinrichtung (19) in einem Kalibrierbetrieb so betätigt, dass mehrere oder sämtliche für die Messung und/oder...

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrischen Messen und/oder Kalibrieren eines Testkopfs einer Testeinrichtung zum Testen elektronischer Bauteile.
  • Komplexe elektronische Bauteile, wie z.B. Mikroprozessoren, können mit Hilfe von speziellen Testeinrichtungen hinsichtlich ihrer ordnungsgemäßen Funktion und Leistungsfähigkeit geprüft bzw. ausgemessen werden. Hierzu besitzt eine derartige Testeinrichtung einen Testkopf, der eine Vielzahl elektrischer Kontakte aufweist, die in einem, insbesondere ebenen, Kontaktbereich angeordnet sind. Die zu testenden Bauteile werden auf einer Platine angeordnet, die mit den Anschlüssen der zu testenden Bauteile verbundene Kontaktzonen aufweist. Beim Aufsetzen der Platine auf den Testkopf können die Kontakte des Testkopfs die Kontaktzonen der Platine kontaktieren, so dass die Testroutine ablaufen kann.
  • Beispielsweise bilden die Baureihen 83000 und 95000 von Agilent Technologies derartige Testeinrichtungen. Weitere Testeinrichtungen sind z.B. in EP-A-1092983, EP-A-999450, EP-A-965845, EP-A-859318, EP-A-864977, EP-A-886214, EP-A-882991, EP-A-882992, EP-A-882993, EP-A-882994, US-A-5,499,248 und US-A-5,453,995 beschrieben.
  • Weiter ist aus der DE 42 21 075 A1 ist eine Testvorrichtung zum Testen gedruckter Leiterplatten bekannt, welche nach dem sogenannten „Flugsonden-Prinzip" arbeitet. Dabei wird eine Testsonde zu Schaltungsknoten auf der zu testenden Leiterplatte bewegt, um dort die gewünschte Messung durchzuführen. Mittels eines geeigneten Bewegungssystems können so alle erforderlichen Schaltungsknoten angefahren und gemessen werden.
  • Aus der DE 195 03 329 C2 ist eine weitere Testvorrichtung nach dem oben genannten Flugsonden-Prinzip bekannt, welche zum Testen elektronischer Bauteile dient.
  • Um für die Tests der Testeinrichtung eine hohe Qualität und Güte gewährleisten zu können, ist es entscheidend, den Testkopf möglichst genau elektrisch oder elektronisch zu kalibrieren. Die Messung bzw. Kalibrierung des Testkopfs erfolgt mit Hilfe einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, wobei an den z.B. mehr als 1.000 Kontakten des Testkopfs eine Signalübertragung realisiert werden muß.
    •
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art eine Ausführungsform zu schaffen, die das Messen und/oder Kalibrieren des Testkopfs verbessert.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, die Vorrichtung mit einem Kontaktkopf auszustatten, der einen oder mehrere Meßkontakte zum Kontaktieren der Kontakte des Testkopfs aufweist und der mittels einer Positioniereinrichtung alle für die Messung und/oder Kalibrierung des Testkopfs erforderlichen Kontakte automatisch anfahren und kontaktieren kann. Mit anderen Worten, die Vorrichtung ist so ausgebildet, dass ihr Kontaktkopf alle für die Messung und/oder Kalibrierung des Testkopfs benötigten Kontakte selbständig anfährt und kontaktiert, so dass die Vorrichtung die erforderlichen Messungen bzw. Kalibriervorgänge automatisch durchführen kann. Die Kalibrierung eines mit einer großen Anzahl von Kontakten ausgestatteten Testkopfs kann beispielsweise mehrere Stunden dauern, wobei während dieser Zeit in der Regel keine Interaktion von Bedienpersonal erforderlich ist; der Vorteil liegt auf der Hand.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Kontaktiereinheit, die den Kontaktkopf einschließlich Positioniereinrichtung enthält. Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuerung in einer Basiseinheit untergebracht und kann die Kontaktiereinheit von der Basiseinheit entfernbar ausgebildet sein, wobei die Kontaktiereinheit über eine flexible Kabelanordnung mit der Basiseinheit verbunden ist. Um die Kontaktiereinheit an den Testkopf anzudocken, kann diese von der Basiseinheit entfernt werden, wodurch sich die Handhabung der Vorrichtung vereinfacht. Denn die Kontaktiereinheit enthält lediglich die zum automatischen Kontaktieren der Kontakte des Testkopfs erforderlichen Komponenten, während die Basiseinheit die für die eigentlichen Messungen und Kalibriervorgänge erforderlichen Komponenten, wie z.B. Rechner, Steuerungen, Stromversorgungseinheit und dergleichen enthält. Insbesondere erfolgt die Stromversorgung der Kontaktiereinheit ausgehend von der Basiseinheit über die Kabelanordnung.
  • Die Kontaktiereinheit ist dabei so ausgebildet, dass sie einerseits mit ihrer Andockseite, die an den Testkopf anschließbar ist, nach oben und andererseits mit ihrer Andockseite nach unten auf die Basiseinheit aufsetzbar ist. Durch diese Bauweise kann das Anwendungsspektrum der Vorrichtung erhöht werden. Bei nach oben weisender Andockseite kann die Vorrichtung unter den Testkopf gebracht werden, so dass der Testkopf mit nach unten weisendem Kontaktbereich auf die Kontaktiereinheit aufgesetzt werden kann. Bei nach unten weisender Andockseite ist diese geschützt, so dass Beschädigungen, insbesondere Verunreinigungen der Komponenten der Kontaktiereinheit vermieden werden können.
  • Für die Messung und Kalibrierung des Testkopfs müssen – wie oben erläutert – an einer großen Anzahl, insbesondere an allen, Kontakten des Testkopfs Signalübertragungen realisiert werden. Die Mess- bzw. Kalibrierprozedur umfaßt dabei üblicherweise eine Vielzahl von Einzelmessungen, bei denen jeweils nur an einer vergleichsweise kleinen Anzahl von Kontakten, z.B. zwei, eine Signalübertragung vorliegen muß. Zur Durchführung der Messung und/oder Kalibrierung des Testkopfs ist es grundsätzlich möglich, eine beliebige Anzahl von Kontakten gleichzeitig zu kontaktieren. Die Durchführung der Einzelmessungen erfolgt dann z.B. dadurch, dass mit Hilfe einer entsprechenden Relais-Matrix, die für die jeweilige Einzelmessung benötigte kleine Anzahl von Kontakten aktiviert wird, während alle anderen, für diese Einzelmessung nicht benötigten Kontakte deaktiviert werden. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Kontaktkopf nun genau so viele Meßkontakte, dass immer nur die für die jeweilige Einzelmessungen benötigten Kontakte des Testkopfs kontaktiert werden. Bei dieser Ausführungsform kann somit auf eine elektronische Aktivierung und Deaktivierung bestimmter Kontakte, z.B. mittels Relais-Matrix, verzichtet werden. Die Signalübertragung kann daher direkt, also nicht über eine
  • Auswahlschaltung oder Relais-Matrix, erfolgen, so dass die Qualität der übertragbaren Signale und somit die Qualität der Messungen und der erzielbaren Kalibrierung verbessert werden kann.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung wird im folgenden weiter unter Heranziehung der Zeichnungen erläutert, wobei sich gleiche Referenzzeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen. Es zeigen, jeweils schematisch,
  • 1 bis 4 perspektivische Ansichten auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung bei verschiedenen Situationen,
  • 5 eine stark vereinfachte Prinzipdarstellung einer Positioniereinrichtung der Vorrichtung.
  • 6 eine perspektivische Ansicht auf einen Kontaktkopf.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Entsprechend den 1 bis 4 weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Messen und/oder Kalibrieren eines Testkopfs 2 einer Testeinrichtung 3 zum Testen elektronischer Bauteile, z.B. Mikroprozessoren, eine Kontaktiereinheit 4 und eine Basiseinheit 5 auf. Des weiteren besitzt die Vorrichtung 1 einen Rollwagen 6, in dem die Basiseinheit 5 untergebracht ist und der mittels Rollen 7 verfahrbar ist.
  • Die Kontaktiereinheit 4 weist eine Andockseite 8 auf, mit der sie am Testkopf 2 andockbar ist. Gemäß 1 besitzt die Kontaktiereinheit 4 an ihrer Andockseite 8 eine Kontaktmaske 9, die in vorbestimmten Feldern eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 10 enthält. Die Kontaktmaske 9 bildet eine Art Verschluß der Kontaktiereinheit 4, der die im Inneren der Kontaktiereinheit 4 untergebrachten Komponenten vor Verunreinigungen und unsachgemäßer Berührung schützt. Die Kontaktiereinheit 4 ist von der Basiseinheit 5 entfernbar und wendbar ausgebildet. Eine flexible Kabelanordnung 11, die zweckmäßig an der Kontaktiereinheit 4 und/oder an der Basiseinheit 5 ausziehbar angeordnet ist, gewährleistet dabei die Stromversorgung der Kontaktiereinheit 4 sowie eine Signalübertragung zwischen den Komponenten der Kontaktiereinheit 4 und den Komponenten der Basiseinheit 5. Durch ihre Entfernbarkeit von der Basiseinheit 5 und ihre Wendbarkeit, kann die Kontaktiereinheit 4 einerseits mit ihrer Andockseite 8 nach oben, vgl. die 1 und 2, und andererseits mit ihrer Andockseite 8 nach unten, vgl. 3, auf die Basiseinheit 5 von oben aufgesetzt werden.
  • Zum Auffinden einer vorbestimmten Relativlage zwischen Kontaktiereinheit 4 und Basiseinheit 5 sind Führungs- und/oder Zentrierglieder, nämlich an einer Oberseite 15 (vgl. 4) der Basiseinheit 5 angebrachte Eckelemente 12 sowie an der Kontaktiereinheit 4 angebrachte Schienenelemente 13, vorgesehen, die beim Aufsetzen der Kontaktiereinheit 4 auf die Basiseinheit die Kontaktiereinheit 4 führen und zentrieren. Eine erste Riegel- und/oder Rasteinrichtung 14 ermöglicht eine sichere Fixierung der Kontaktiereinheit 4 an der Basiseinheit 5.
  • Gemäß 2 kann die Vorrichtung 1 unter den Testkopf 2 verfahren werden, wobei der Testkopf 2 von oben auf die Andockseite 8 der Kontaktiereinheit 4 aufsetzbar ist, um die Kontaktiereinheit 4 am Testkopf 2 anzudocken. Die angedockte Kontaktiereinheit 4 bedeckt dabei einen Kontaktbereich des Testkopfs 2, die eine Vielzahl von einzelnen elektrischen Kontakten, insbesondere in Form von federnden Kontaktstiften, aufweist. Die Durchgangsöffnungen 10 der Kontaktmaske 9 sind so positioniert und dimensioniert, dass die Kontakte des Testkopfs 2 beim Andocken durch die Durchgangsöffnungen 10 hindurchdringen und an der vom Testkopf abgewandten Innenseite der Kontaktmaske 9 kontaktierbar sind.
  • Wenn die Kontaktiereinheit 4 die in 3 mit ihrer Andockseite 8 nach unten auf die Basiseinheit 5 aufgesetzt ist, ist die Andockseite 8 von der Oberseite 15 (vgl. 4) der Basiseinheit 5 bedeckt und besonders effektiv vor Verschmutzungen geschützt. Da die Kontaktiereinheit 4 von der Basiseinheit 5 separierbar ist, kann sie von der Basiseinheit 5 abgenommen und unabhängig davon an den Testkopf 2 angedockt werden. Gemäß 4 kann die Kontaktiereinheit 4 beispielsweise von oben auf den Kontaktbereich des Testkopfs 2 aufgesetzt werden. Die Abnehmbarkeit der Kontaktiereinheit 4 ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn unterhalb des Testkopfs 2 nicht ausreichend Platz zur Verfügung steht, die Vorrichtung 1 darunter anzuordnen. Bei einer bevorzugten Weiterbildung kann außerdem die Basiseinheit 5 vom Rollkasten 6 entfernbar ausgestaltet sein, so dass auch solche Testköpfe 2 erreichbar sind, die vom Rollwagen 6 aus Platzgründen nicht anfahrbar sind.
  • Um die Kontaktiereinheit 4 am Testkopf 2 zu fixieren, kann eine zweite Riegel- und/oder Rasteinrichtung vorgesehen sein, die beispielsweise an der Kontaktmaske 9 ausgebildete Zapfen 16 umfaßt, die mit einem geeigneten, am Testkopf 2 ausgebildeten Verschluß zusammenwirken.
  • Entsprechend 5 enthält die Kontaktiereinheit 4 einen Kontaktkopf 17, der wenigstens einen, hier zwei Meßkontakte 18 trägt. Die Meßkontakte 18 können beispielsweise stiftförmig ausgebildet sein und an ihren axialen Stirnseiten kegelförmige Aufnahmen enthalten, die in axialer Richtung auf die freien Enden der stiftförmigen federnden Kontakte des Testkopfs 2 aufsetzbar sind, wobei die Kontakte des Testkopfs 2 vorzugsweise konisch angespitzt sind.
  • Der Kontaktkopf 17 ist mittels einer Positioniereinrichtung 19 innerhalb der Kontaktiereinheit 4 zumindest zweidimensional in einer XY-Ebene verfahrbar, die in der Zeichnungsebene der 5 liegt. Darüber hinaus kann der Kontaktkopf 17 oder zumindest ein Abschnitt des Kontaktkopfs 17, der die Meßkontakte 18 trägt in einer senkrecht zur XY-Ebene verlaufenden Z-Richtung verstellt werden.
  • Die Basiseinheit 5 enthält eine Steuerung zur Betätigung der Positioniereinrichtung 19. Die Steuerung ist dabei so ausgebildet, dass sie die Positioniereinrichtung 19 so betätigt, dass in einem Kalibrierbetrieb der Vorrichtung 1 sämtliche für die Messung und/oder Kalibrierung des Testkopfs 2 zu kontaktierenden Kontakte des Testkopfs 2 automatisch selbständig vom Kontaktkopf 17 angefahren und mit dessen Meßkontakten 18 kontaktiert werden. Die dabei automatisch ablaufende Routine besteht aus einer Vielzahl von Einzelmessungen, bei denen jeweils eine vorbestimmte kleine Anzahl von Kontakten, hier zwei, gleichzeitig kontaktiert werden müssen. Erfindungsgemäß besitzt der Kontaktkopf 17 genau so viele Meßkontakte 18, hier also zwei, dass ausschließlich die für die jeweilige Einzelmessung benötigten Kontakte des Testkopfs kontaktiert werden können. Das bedeutet, dass der Kontaktkopf 17 nach jeder Einzelmessung neu positioniert werden muß. Zwar ist das separate Anfahren und Kontaktieren von ausschließlich den für die jeweilige Einzelmessungen benötigten Kontakten aufwendig und zeitintensiv, dafür kann die Meßgenauigkeit erheblich gesteigert werden, was sich auf die Güte der Kalibrierung positiv auswirkt. Der erhöhte Zeitaufwand ist dabei von untergeordneter Bedeutung, zumal die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 die komplette Kalibrierungsprozedur selbständig, also insbesondere ohne Bedienpersonal durchführen kann.
  • Entsprechend 5 weist die Positioniereinrichtung 19 bei einer bevorzugten Ausführungsform einen Tragrahmen 20 auf, der hier durch ein Rechteck symbolisiert ist. Dieser Tragrahmen 20 kann eine Basisplatte 42 aufweisen oder durch eine Basisplatte 42 gebildet sein, die hier in der Zeichnungsebene liegt. Diese Basisplatte 42 ist zweckmäßig an der Andockseite 8 der Kontaktiereinheit 4 angeordnet, wobei die Basisplatte 42 gleichzeitig die Kontaktmaske 9 ausbilden kann. Einige der Aussparungen bzw. Vertiefungen mit den Durchgangsöffnungen 10 sind mit unterbrochenen Linien angedeutet. An diesem Tragrahmen 20, insbesondere an dessen Basisplatte 42, ist innerhalb der Kontaktiereinheit 4 ein Schlittenträger 21 angeordnet, der mittels einer symbolisch dargestellten ersten Linearführung 22 in einer X-Richtung der XY-Ebene geführt verstellbar am Tragrahmen 20 gelagert ist. An diesem Schlittenträger 21 ist ein Schlitten 23 angeordnet, der mit Hilfe einer zweiten Linearführung 24 in einer Y-Richtung der XY-Ebene geführt verstellbar am Schlittenträger 21 gelagert ist. Zweckmäßig steht die X-Richtung senkrecht auf der Y-Richtung. Auf diesem Schlitten 23 ist nun der Kontaktkopf 17 angeordnet, der bzw. dessen die Meßkontakte 18 tragender Abschnitte in der Z-Richtung, also senkrecht zur XY-Ebene verstellbar ist, wozu am Schlitten 23 bzw. am Kontaktkopf 17 ein entsprechendes Antriebsglied angeordnet sein kann. Zur Verstellung des Schlittens 23 sowie des Schlittenträgers 21 weist die Positioniereinrichtung 19 eine Antriebseinrichtung 25 auf, die es ermöglicht, den Schlitten 23 relativ zum Schlittenträger 21 in der Y-Richtung und den Schlittenträger 21 relativ zum Tragrahmen 20 in der X-Richtung zu verstellen.
  • Bei der hier gezeigten Ausführungsform weist die Antriebseinrichtung 25 ein band, ketten-, riemen-, seil- oder gurtförmiges Antriebsglied 26 auf, das in der Z-Richtung eine H-Anordnung zeigt. Die Antriebseinrichtung 25 besitzt vier stationäre Räder 27, die jeweils in einer von vier Ecken 28, 29, 30 bzw. 31 eines rechteckig ausgebildeten XY-Verstellbereichs 32 des Kontaktkopfs 17 am Tragrahmen 20 gelagert sind. Des weiteren umfaßt die Antriebseinrichtung 25 vier mitbewegte Räder 33, die jeweils am Schlittenträger 21 gelagert sind, wobei zwei mitbewegten Räder 33 bezüglich der Y-Richtung an dem einen Ende des Schlittenträgers 21 angeordnet sind, während die beiden anderen mitbewegten Räder 33 bezüglich der Y-Richtung am anderen Ende des Schlittenträgers 21 angeordnet sind.
  • Zwei der stationären Räder 27, hier die beiden in 5 links dargestellten, sind als motorisch antreibbare Antriebsräder, nämlich ein der ersten Ecke 28 zugeordnetes erstes Antriebsrad 34 und ein der zweiten Ecke 29 zugeordnetes zweites Antriebsrad 35, ausgebildet. Der dem jeweiligen Antriebsrad 34, 35 zugeordnete Motor ist hierbei nicht dargestellt. Die Antreibbarkeit der Antriebsräder 34, 35 ist in 5 jeweils durch einen Doppelpfeil symbolisiert. Die beiden anderen stationären Räder sind jeweils als Umlenkräder, nämlich ein der dritten Ecke 30 zugeordnetes erstes stationäres Umlenkrad 36 und ein der vierten Ecke 31 zugeordnetes zweites stationäres Umlenkrad 37, ausgebildet. Die mitbewegten Umlenkräder 33 sind entgegen dem Uhrzeigersinn als erstes, zweites, drittes bzw. viertes mitbewegtes Umlenkrad 38, 39, 40 bzw. 41 bezeichnet.
  • Die Führung des Antriebsglieds 26 ist wie folgt: Vom ersten Antriebsrad 34 zum ersten mitbewegten Umlenkrad 38, zum zweiten mitbewegten Umlenkrad 39, zum zweiten Antriebsrad 35, zum ersten stationären Umlenkrad 36, zum dritten mitbewegten Umlenkrad 40, zum vierten mitbewegten Umlenkrad 41, zum zweiten stationären Umlenkrad 37 und zurück zum ersten Antriebsrad 34. Dabei ist der Schlitten 23 zwischen dem dritten und dem vierten mitbewegten Umlenkrad 40, 41 fest mit dem Antriebsglied 26 verbunden. Alternativ kann der Schlitten 23 auch zwischen dem ersten und dem zweiten mitbewegten Umlenkrad 38, 39 mit dem Antriebsglied 26 antriebsverbunden sein.
  • Die Antriebseinrichtung 25 funktioniert wie folgt: Um den Kontaktkopf 17 ausschließlich in der positiven X-Richtung zu verstellen, dreht das erste Antriebsrad 34 entgegen dem Uhrzeigersinn, während das zweite Antriebsrad 35 im Uhrzeigersinn dreht, wobei die Drehzahlen der beiden Antriebsräder 34, 35 gleich groß sind. Um den Kontaktkopf 17 ausschließlich in der negativen X-Richtung zu bewegen, drehen beide Antriebsräder 34, 35 wieder mit derselben Drehzahl, wobei jedoch das erste Antriebsrad 34 im Uhrzeigersinn rotiert, während das zweite Antriebsrad 35 gegen den Uhrzeigersinn dreht. Um den Kontaktkopf 17 ausschließlich in der positiven Y-Richtung anzutreiben, drehen beide Antriebsräder 34 und 35 mit der gleichen Drehgeschwindigkeit entgegen dem Uhrzeigersinn. Zur Verstellung des Kontaktkopfs 17 ausschließlich in der negativen Y-Richtung, drehen die beiden Antriebsräder 34 und 35 mit der gleichen Drehzahl im Uhrzeigersinn. Wenn sich das erste Antriebsrad 34 im Uhrzeigersinn dreht, während das zweite Antriebsrad 35 stillsteht, bewegt sich der Kontaktkopf 17 von rechts oben nach links unten. Wenn bei stehendem zweiten Antriebsrad 35 das erste Antriebsrad 34 entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben ist, bewegt sich der Kontaktkopf 17 von links unten nach rechts oben. Wenn das erste Antriebsrad 34 feststeht und das zweite Antriebsrad 35 im Uhrzeigersinn angetrieben ist, bewegt sich der Kontaktkopf 17 von links oben nach rechts unten. Bei feststehendem ersten Antriebsrad 34 und bei entgegen dem Uhrzeigersinn angetriebenen zweiten Antriebsrad 35 verstellt sich der Kontaktkopf 17 von rechts unten nach links oben. Es ist klar, dass durch die Kombination unterschiedlicher Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten beliebige zweidimensionale Verstellbewegungen innerhalb des XY-Verstellbereichs 32 realisierbar sind.
  • Ein besonderer Vorteil der hier gezeigten Antriebseinrichtung 25 wird darin gesehen, dass die Antriebsmotoren stationär am Tragrahmen 20 angeordnet sind, so dass die bewegte Masse also Kontaktkopf 17, Schlitten 23 und Schlittenträger 21 relativ klein ist. Dementsprechend können Trägheitseffekte reduziert werden. Die Positioniereinrichtung 19 kann daher sehr schnell und hochgenau arbeiten. Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass zur Stromversorgung und Steuerung der Antriebsmotoren kein Kabelschlepp erforderlich ist, wodurch sich der Aufbau der Positioniereinrichtung 19 extrem vereinfacht.
  • In 6 ist eine zweckmäßige Ausführungsform des Kontaktkopfs 17 gezeigt, der am Schlitten 23 mit einem pneumatischen oder elektrischen Aktuator 43 in der Z-Richtung verstellbar gelagert ist. Die Meßkontakte 18 des Kontaktkopfs 17 sind in dieser Ansicht nicht erkennbar, dafür sind mehrere Kontakte 44 des Testkopfs 2 gezeigt, welche die Durchgangsöffnungen 10 der Basisplatte 42 bzw. der Kontaktmaske 9 durchdringen. In 6 befindet sich der Kontaktkopf 17 in einer Nichtgebrauchsstellung, in der er in der XY-Ebene verstellbar ist. Durch eine entsprechende Betätigung des Aktuators 43 kann der Kontaktkopf 17 dann in eine in Z-Richtung auf die Kontakte 44 zu verstellte Gebrauchsstellung bewegt werden, um die jeweiligen Kontakte 44 mit seinen Meßkontakten 18 zu kontaktieren.
    •
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Testkopf
    3
    Testeinrichtung
    4
    Kontaktiereinheit
    5
    Basiseinheit
    6
    Rollwagen
    7
    Rolle
    8
    Andockseite
    9
    Kontaktmaske
    10
    Durchgangsöffnung
    11
    Kabelanordnung
    12
    Winkelelement
    13
    Schienenelement
    14
    erste Riegel- und/oder Rasteinrichtung
    15
    Oberseite von 5
    16
    Zapfen
    17
    Kontaktkopf
    18
    Meßkontakt
    19
    Positioniereinrichtung
    20
    Tragrahmen
    21
    Schlittenträger
    22
    erste Linearführung
    23
    Schlitten
    24
    zweite Linearführung
    25
    Antriebseinrichtung
    26
    Antriebsglied
    27
    stationäre Räder
    28
    erste Ecke
    29
    zweite Ecke
    30
    dritte Ecke
    31
    vierte Ecke
    32
    XY-Verstellbereich von 17
    33
    mitbewegte Räder
    34
    erstes Antriebsrad
    35
    zweites Antriebsrad
    36
    erstes stationäres Umlenkrad
    37
    zweites stationäres Umlenkrad
    38
    erstes mitbewegtes Umlenkrad
    39
    zweites mitbewegtes Umlenkrad
    40
    drittes mitbewegtes Umlenkrad
    41
    viertes mitbewegtes Umlenkrad
    42
    Basisplatte von 20
    43
    Aktuator
    44
    Kontakt von 2

Claims (14)

  1. Vorrichtung zum elektrischen Messen und/oder Kalibrieren eines Testkopfs (2) einer Testeinrichtung (3) zum Testen elektronischer Bauteile, insbesondere Mikroprozessoren, wobei der Testkopf (2) eine Velzahl elektrischer Kontakte aufweist, die in einem Kontaktbereich angeordnet sind, mit folgenden Merkmalen: – die Vorrichtung (1) weist eine Kontaktiereinheit (4) auf, die so ausgebildet ist, dass sie mit einer Andockseite (8) an den Testkopf (2) andockbar ist, derart, dass die Kontaktiereinheit (4) den Kontaktbereich des Testkopfs (2) bedeckt, – die Kontaktiereinheit (4) enthält einen Kontaktkopf (17), der wenigstens einen Meßkontakt (18) zum Kontaktieren der Kontakte des Testkopfs (2) aufweist, – der Kontaktkopf (17) ist mittels einer Positioniereinrichtung (19) innerhalb der Kontaktiereinheit (4) mehrdimensional verfahrbar, derart, dass der Kontaktkopf (17) zumindest mehrere Kontakte des Kontaktbereichs anfahren und kontaktieren kann, – die Vorrichtung (1) umfaßt eine Steuerung, welche die Positioniereinrichtung (19) in einem Kalibrierbetrieb so betätigt, dass mehrere oder sämtliche für die Messung und/oder Kalibrierung des Testkopfs (2) zu kontaktierenden Kontakte des Kontaktbereichs automatisch vom Kontaktkopf (17) angefahren und kontaktiert werden.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Basiseinheit (5) aufweist, in der die Steuerung untergebracht ist, und dass die Kontaktiereinheit (4) von der Basiseinheit (5) entfernbar ausgebildet ist, wobei die Kontaktiereinheit (4) über eine flexible Kabelanordnung (11) mit der Basiseinheit (5) verbunden ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelanordnung (11) ausziehbar an der Kontaktiereinheit (4) und/oder an der Basiseinheit (5) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinheit (4) von oben auf die Basiseinheit (5) aufsetzbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinheit (4) so ausgebildet ist, dass sie einerseits mit ihrer Andockseite (8) nach oben und andererseits mit ihrer Andockseite (8) nach unten auf die Basiseinheit (5) aufsetzbar ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass Führungs- und/oder Zentrierglieder (12, 13) vorgesehen sind, die das Auffinden einer vorbestimmten Relativlage zwischen Kontaktiereinheit (4) und Basiseinheit (5) erleichtern.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinheit (4) an ihrer Andockseite (8) eine Kontaktmaske (3) aufweist, die zumindest für die zu kontaktierenden Kontakte des Testkopfs (2) Durchtrittsöffnungen (10) enthält, wobei die Kontakte des Testkopfs (2) beim Andocken die jeweilige Durchtrittsöffnung (10) durchdringen und wobei der Kontaktkopf (17) die Kontakte des Testkopfs (2) auf der vom Testkopf (2) abgewandten Innenseite der Kontaktmaske (9) kontaktiert.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung und/oder Kalibrierung des Testkopfs (2) aus mehreren Einzelmessungen besteht, wobei für jede Einzelmessung eine vorbestimmte Anzahl von Kontakten des Testkopfs (2) kontaktiert werden muß, wobei der Kontaktkopf (17) genau so viele Meßkontakte (18) aufweist, dass bei jeder Einzelmessung nur die für die jeweilige Einzelmessung benötigten Kontakte kontaktiert werden.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit (5) in einem Rollwagen (6) untergebracht ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit (5) vom Rollwagen (6) entfernbar ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Riegel- und/oder Rasteinrichtung (14, 16) vorgesehen ist, mit der die Kontaktiereinheit (4) an der Basiseinheit (5) und/oder am Testkopf (2) fixierbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, – dass die Positioniereinrichtung (19) einen Tragrahmen (20) aufweist, – dass am Tragrahmen (20) innerhalb der Kontaktiereinheit (4) ein Schlittenträger (21) in einer X-Richtung einer XY-Ebene linear geführt verstellbar gelagert ist, – dass am Schlittenträger (21) ein Schütten (23) in einer Y-Richtung der XY-Ebene linear geführt verstellbar gelagert ist, – dass der Schütten (23) den Kontaktkopf (17) trägt, – dass die Positioniereinrichtung (19) eine Antriebseinrichtung (25) aufweist, mit welcher der Schlitten (23) relativ zum Schlittenträger (21) in der Y-Richtung und der Schlittenträger (21) relativ zum Tragrahmen (20) in der X-Richtung verstellbar ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (25) ein band-, ketten-, riemen-, seil- oder gurtförmiges Antriebsglied (26) aufweist, das wie folgt geführt ist: – über ein erstes mittels eines Motors antreibbares Antriebsrad (34), das in einer ersten Ecke (28) an einen im wesentlichen rechteckigen XY-Verstellbereich (32) des Kontaktkopfs (17) angrenzend am Tragrahmen (20) gelagert ist, – über ein erstes mitbewegtes Umlenkrad (38), das bezüglich der Y-Richtung an einem der ersten Ecke (28) zugewandten Ende des Schlittenträgers (21) am Schlittenträger (21) gelagert ist, – über ein zweites mitbewegtes Umlenkrad (39), das bezüglich der Y-Richtung an einem von der ersten Ecke (28) abgewandten Ende des Schlittenträgers (21) am Schlittenträger (21) gelagert ist, – über ein zweites mittels eines Motors antreibbares Antriebsrad (35), das in einer zweiten Ecke an den XY-Verstellbereich (32) angrenzend am Tragrahmen (20) gelagert ist, – über ein erstes stationäres Umlenkrad (36), das in einer dritten Ecke (30) an den XY-Verstellbereich (32) angrenzend am Tragrahmen (20) gelagert ist, – über ein drittes mitbewegtes Umlenkrad (40), das bezüglich der Y-Richtung an einem der dritten Ecke (30) zugewandten Ende des Schlittenträgers (21) am Schlittenträger (21) gelagert ist, – über ein viertes mitbewegtes Umlenkrad (41), das bezüglich der Y-Richtung an einem von der dritten Ecke (30) abgewandten Ende des Schlittenträgers (21) am Schlittenträger (21) gelagert ist, – über ein zweites stationäres Umlenkrad (37) das in einer vierten Ecke (31) an den XY-Verstellbereich (32) angrenzend am Tragrahmen (20) gelagert ist, – wieder zurück zum ersten Antrtebsrad (34), wobei der Schlitten (23) zwischen dem ersten mitbewegten Umlenkrad (38) und dem zweiten mitbewegten Umlenkrad (39) oder zwischen dem dritten mitbewegten Umlenkrad (40) und dem vierten mitbewegten Umlenkrad (41) mit dem Antriebsglied (26) verbunden ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkopf (17) oder zumindest ein den oder die Maßkontakte (18) aufweisende Abschnitt des Kontaktkopfs (17) in einer Z-Richtung relativ zum Schlitten (23) verstellbar ist, die senkrecht zur XY-Ebene verläuft.
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