DE102005042521A1 - Method and apparatus for a twisting mount probe for probing test access point structures - Google Patents
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Abstract
Eine sich verdrehende Halterungssonde zum Reinigen von Oxiden, Resten oder anderen Verunreinigungsstoffen von der Oberfläche einer Lötmittelwulstsonde und Sondieren einer Lötmittelwulstsonde an einer gedruckten Schaltungsplatine während eines schaltungsinternen Testens.A twisting mount probe for cleaning oxides, residues or other contaminants from the surface of a solder bead probe and probing a solder bead probe on a printed circuit board during in-circuit testing.
Description
Der Gegenstand dieser Patentanmeldung ist auf denselben der US-Patentanmeldung Seriennr. 10/670,649, mit dem Titel Gedruckte-Schaltungsplatine-Testzugriffspunktstrukturen und Verfahren zum Herstellen derselben, eingereicht am 24. September 2003 von Kenneth P. Parker, Ronald J. Peiffer und Glen E. Leinbach und an Agilent Technologies, Inc. übertragen, bezogen, die hierdurch hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Der Gegenstand dieser Patentanmeldung ist ferner mit demselben der US-Patentanmeldung mit dem Titel Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen und Sondieren von Gedruckte-Schaltungsplatine-Testzugriffspunktstrukturen (Method And Apparatus For Manufacturing And Probing Printed Circuit Board Test Access Point Structures), eingereicht am 25. Oktober 2004 von Kenneth P. Parker und Chris R. Jacobsen und übertragen an Agilent Technologies, Inc., bezogen, die hierdurch hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.Of the The subject of this patent application is the same of the US patent application Ser. No. 10 / 670,649, entitled Printed Circuit Board Test Access Point Structures and method for making the same, filed on September 24, 2003 by Kenneth P. Parker, Ronald J. Peiffer and Glen E. Leinbach and transferred to Agilent Technologies, Inc., which is hereby incorporated herein by reference. The subject of this patent application is further with the same of the US patent application entitled Method and apparatus for manufacturing and probing Printed Circuit Board Test Access Point Structures (Method And Apparatus For Manufacturing And Probing Printed Circuit Board Test Access Point Structures), filed October 25, 2004 by Kenneth P. Parker and Chris R. Jacobsen and transferred to Agilent Technologies, Inc., which is hereby incorporated herein by reference.
Gedruckte Schaltungsanordnungen (PCAs = Printed circuit assemblies) werden typischerweise nach einer Herstellung getestet, um die Kontinuität von Leiterbahnen zwischen Anschlussflächen und Durchkontaktierungen an der Platine zu verifizieren und um zu verifizieren, dass Komponenten, die auf der Platine bestückt sind, sich innerhalb von Spezifikationen verhalten. Ein derartiges Gedruckte-Schaltungsanordnung-Testen wird allgemein mit automatisierten schaltungsinternen Testern bzw. In-Circuit-Testern oder ICTs durchgeführt und erfordert komplexe Testerressourcen. Die Testerhardware muss allgemein zum Sondieren bzw. Untersuchen leitfähiger Anschlussflächen, Durchkontaktierungen und Leiterbahnen auf der Testplatine in der Lage sein.printed Circuitry (PCAs = Printed circuit assemblies) are typically tested after manufacture to ensure the continuity of printed conductors between connection surfaces and vias on the board to verify and to verify that components that are populated on the board behave within specifications. Such printed circuit arrangement testing is generally used with automated in-circuit testers or In-circuit testers or ICTs performed and requires complex Tester resources. The tester hardware must generally be used for probing or investigate more conductive Pads Vias and traces on the test board in the To be able to do.
Schaltungsinterne Tester (ICT) verwendeten herkömmlicherweise einen „Nagelbett"-Zugriff (BON-Zugriff; BON = „bed-of-nails"), um eine elektrische Konnektivität mit einer Schaltungsverdrahtung (Leiterbahnen, Netze, Anschlussflächen) für eine bei einem Testen benötigte Steuer- und Beobachtungsfähigkeit zu gewinnen. Der Agilent 3070 ist ein typischer In-Circuit-Tester und ist von Agilent Technologies, Inc. Aus Palo Alto, Kalifornien, erhältlich. Dies erfordert, Zugriffspunkte innerhalb des Layouts von Schaltungsnetzen aufzuweisen, die Ziele für ICT-Sonden sein können. Testzugriffspunkte sind für gewöhnlich kreisförmige Ziele mit 711,2 bis 889 μm (28 bis 35 tausendstel Zoll) Durchmesser, die mit Leiterbahnen an der gedruckten Schaltungsplatine verbunden sind. In einigen Fällen sind diese Ziele absichtlich hinzugefügte Testanschlussflächen und in anderen Fällen sind die Ziele „Durchkontaktierung"-Anschlussflächen, die bereits in der gedruckten Schaltung vorhandene Durchkontaktierungen umgeben.Internal circuit Testers (ICT) used conventionally a "bed of nails" access (BON access; BON = "bed-of-nails") to an electric connectivity with a circuit wiring (tracks, networks, pads) for one at a Testing needed Control and observation capability to win. The Agilent 3070 is a typical in-circuit tester and is owned by Agilent Technologies, Inc. of Palo Alto, California, available. This requires access points within the layout of circuit networks to show the goals for ICT probes could be. Test access points are usually circular targets with 711.2 to 889 μm (28 up to 35 thousandths of an inch) diameter, with traces at the printed circuit board are connected. In some cases these goals intentionally added Testpads and in other cases The goals are "via" pads, which are already printed in the Circuit surrounding existing vias.
Es ist zunehmend schwierig, Ziele mit geringerem Durchmesser zuverlässig und wiederholbar zu treffen, besonders wenn eine Testhalterung eventuell mehrere Tausend derartiger Sonden enthält. Es ist immer erwünscht, Ziele mit größerem Durchmesser zu verwenden, aber dies steht in einem grundlegenden Konflikt mit dem Industrietrend zu höheren Dichten und Vorrichtungen mit kleinerer Geometrie.It is increasingly difficult, targets with smaller diameter reliable and repeatable, especially if a test fixture may be contains several thousand of such probes. It is always desirable goals with a larger diameter to use, but this is in a fundamental conflict with the industrial trend to higher densities and devices with smaller geometry.
Noch ein anderer Industrietrend besteht darin, Logikfamilien mit immer höherer Geschwindigkeit zu verwenden. Ein-Megahertz- (MHz-) Entwürfe wurden zu Zehn-MHz-Entwürfen, dann zu 100-MHz-Entwürfen und erreichen nun den Gigahertz-Bereich. Die Anstiege bei der Logikgeschwindigkeit machen eine Aufmerksamkeit der Industrie für Platinenlayoutregeln für Verbindungen mit höherer Geschwindigkeit erforderlich. Das Ziel dieser Regeln besteht darin, einen Weg mit gesteuerter Impedanz zu erzeugen, der ein Rauschen, ein Übersprechen und Signalreflexionen minimiert. Gedruckte-Schaltungsplatine-Leiterbahnen, die Hochgeschwindigkeitssignale tragen, neigen dazu, kritische Layoutanforderungen aufzuweisen, und erfordern gesteuerte charakteristische Impedanzen. Wenn herkömmliche Testsondenziele hinzugefügt werden, bewirkt dies Diskontinuitäten bei den gesteuerten Impedanzen und kann eine Signalgenauigkeit beschädigen.Yet another industry trend is having always, logic families higher Speed to use. One-megahertz (MHz) designs were made to ten-MHz designs, then to 100 MHz designs and now reach the gigahertz range. The Increases in logic speed are paying attention the industry for Board layout rules for Connections with higher Speed required. The purpose of these rules is to to create a controlled impedance path that produces noise, a crosstalk and minimize signal reflections. Printed circuit board traces, The high-speed signals tend to have critical layout requirements and require controlled characteristic impedances. If conventional Added test probe targets this will cause discontinuities in the controlled impedances and can damage signal accuracy.
Bei einigen Entwürfen mit höherer Geschwindigkeit ist es ferner wichtig, die Symmetrie der Leiterbahnen zu steuern. Ein Leiten bzw. Führen (Routing) von Signalen auf einer stark bestückten gedruckten Schaltungsplatine erfordert jedoch Kurven und Biegungen in dem Weg, was übereinstimmende Längen und Symmetrien schwieriger macht. In einigen Fällen können Reihenkomponenten (wie beispielsweise Reihenabschlüsse oder Gleichsignal-Blockierungskondensatoren) in dem Weg enthalten sein und diese weisen Abmessungen auf, die sich von den Layoutparametern unterscheiden. Signale müssen ferner eventuell Verbinder überqueren, was die Schwierigkeiten erhöht.at some designs with higher Speed, it is also important to the symmetry of the tracks to control. Leading (Routing) of signals on a heavily populated printed circuit board however, requires curves and bends in the path, whatever lengths and lengths Makes symmetries more difficult. In some cases, series components (such as for example, row terminations or DC blocking capacitors) in the path Its and these have dimensions that differ from the layout parameters differ. Signals have to furthermore possibly cross connectors, which increases the difficulties.
Ein anderer Trend ist zu Platinen mit immer höherer Dichte hin, die ebenfalls layoutkritisch sind. Wenn herkömmliche Testsondenziele zu einer Platine mit hoher Dichte hinzugefügt werden, wird das Platinen-Layout im Allgemeinen gestört, wobei ein Hinzufügen von Testsondenzielen zu einem oder mehreren Knoten ein aus dem Weg Bewegen von mehreren anderen erforderlich macht. Derartige Veränderungen an Platinen mit hoher Dichte sind in vielen Fällen eventuell nicht praktisch, da es eventuell keinen Raum gibt, um Leiterbahnen zu bewegen. Falls irgendwelche der Signalleiterbahnen ferner zufällig Hochfrequenzsignalleiterbahnen sind, dann können die Biegungen, die benötigt werden, um dieselben umzuleiten, ebenfalls eine negative Leistungsfähigkeitswirkung sowie die negativen Wirkungen des herkömmlichen Ziels selbst aufweisen.One Another trend is for boards with ever higher density, which also layout critical are. If conventional Test probe targets are added to a high density board, the board layout is generally disturbed, with an addition of Test probe targets to one or more nodes moving out of the way required by several others. Such changes high-density boards may not be practical in many cases, because there may be no room to move tracks. If any of the signal traces further randomly carry high frequency signal traces are, then you can the bends that needed to redirect them also have a negative performance effect and the negative effects of the conventional target itself.
Zusätzliche
Schwierigkeiten ergeben sich, wenn ein Testen betrachtet wird. Ein
Testen erfordert einen Testerzugriff auf Schaltungsleiterbahnen
bei speziellen Sondenzielen. Layout-Regeln erfordern typischerweise,
dass Testziele zumindest 1270 μm (50
tausendstel Zoll) auseinander sind, und können erfordern, dass der Durchmesser
der Testpunktziele die Breite der Leiterbahnen stark überschreitet.
Das
Positionieren von Testzielen
Während gedruckte Hochgeschwindigkeitsschaltungsplatinen ein Beispiel layoutkritischer Schaltungen sind, ist ein anderer allgemeinerer Fall der von Platinen mit hoher Dichte. Ein Hinzufügen herkömmlicher Sondenziele zu einer Platine mit hoher Dichte stört sehr wahrscheinlich das Layout. Beispielsweise macht ein Hinzufügen von Testpunkten zu lediglich einem oder mehreren Knoten ein aus dem Weg Bewegen von mehreren anderen Leiterbahnen erforderlich. In vielen Fällen kann dies bei einem Schaltungsentwurf mit hoher Dichte unpraktisch wenn nicht unmöglich sein, da es eventuell keinen Raum gibt, um diese Leiterbahnen bei einem stark bestückten Schaltungslayout zu bewegen. Falls irgendwelche Leiterbahnen ferner Hochfrequenzsignalleiterbahnen sind, dann kann das Umleiten eine zusätzliche negative Leistungsfähigkeitswirkung sowie die negativen Wirkungen an dem optimalen Schaltungslayout selbst aufweisen.While printed High speed circuit boards an example of layout critical circuits Another common case is that of high-end boards Density. An addition of conventional Probe targets to a high density board are very likely to interfere with this Layout. For example, adding test points makes only One or more nodes move one out of the way other tracks required. In many cases, this may be the case in a circuit design high-density impractical if not impossible, as it may There is no room for these tracks in a heavily populated circuit layout to move. If any tracks further comprise high frequency signal traces then redirecting can have an additional negative performance effect as well as the negative effects on the optimal circuit layout own.
Wie
es ausführlicher
in der US-Patentanmeldung Seriennr. 10/670,649, mit dem Titel Gedruckte-Schaltungsplatine-Testzugriffspunktstrukturen
und Verfahren zum Herstellen derselben, eingereicht am 24. September
2003 von Kenneth P. Parker u. a. und der US-Patentanmeldung mit
dem Titel Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen und Sondieren
von Gedruckte-Schaltungsplatine-Testzugriffspunktstrukturen (Method
And Apparatus For Manufacturing And Probing Printed Circuit Board
Test Access Point Structures), eingereicht am 25. Oktober 2004 von Kenneth
P. Parker erörtert
und in
Wie
es in
Wie
es oben angemerkt ist, ist ein wichtiger Faktor bei einem Sondieren
ein Erhalten eines guten elektrischen Kontakts zwischen der Halterungssonde und
dem Testziel. Bei dem alten Beispiel wurde dies typischerweise durch
ein Sondieren mit einer scharfen Sondenspitze
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Implementieren einer sich verdrehenden Halterungssonde, ein Verfahren zum Sondieren einer Lötmittelwulstsonde an einer gedruckten Schaltungsplatine, eine Halterungssonde und ein Verfahren zum Reinigen einer Lötmittelwulstsonde an einer gedruckten Schaltungsplatine mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.It It is the object of the present invention to provide a method for implementing a twisting mount probe, a method of probing a solder bead probe on a printed circuit board, a mounting probe and a method for cleaning a solder bead probe on a printed circuit board with improved characteristics create.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, Anspruch 7 und Anspruch 20 und eine Halterungssonde gemäß Anspruch 13 gelöst.These The object is achieved by a method according to claim 1, claim 7 and Claim 20 and a mounting probe according to claim 13 solved.
Die vorliegende Erfindung löst das Problem, wie ein guter elektrischer Kontakt zwischen einer Lötmittelwulstsonde oder einer Testzugriffspunktstruktur und einer Halterungssonde für ein Gedruckte-Schaltungsplatine-Testen zu erhalten ist.The present invention solves the problem, such as good electrical contact between a solder bead probe or a test access point structure and a mounting probe for a printed circuit board testing to obtain is.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann eine Oberfläche einer Lötmittelwulstsonde durch eine Drehbewegung einer sich verdrehenden Halterungssonde gereinigt werden, wenn die sich verdrehende Halterungssonde in einen Kompressionskontakt mit der Lötmittelwulstsonde gebracht wird.at an embodiment can be a surface a solder bead probe by a rotational movement of a twisting mounting probe be cleaned when the twisting mounting probe in a Compression contact with the solder bead probe is brought.
Bei einem exemplarischen Verfahren zum Implementieren der sich verdrehenden Halterungssonde wird eine im Wesentlichen flache Spitze an einem Drehbauglied angebracht, das in einen betriebsmäßigen Kontakt mit einem Drehmechanismus und einer Federkraft gebracht wird und mit denselben verbunden wird.at an exemplary method for implementing the twisting Mounting probe becomes a substantially flat tip on one Rotary member mounted, which is in operative contact with a rotating mechanism and a spring force is brought and connected to the same.
Bei einem exemplarischen Verfahren zum Reinigen und Sondieren einer Lötmittelwulstsonde an einer gedruckten Schaltungsplatine wird eine sich verdrehende Halterungssonde mit einer Lötmittelwulstsonde ausgerichtet und in einen Kompressionswischkontakt mit derselben gebracht. Ein Testen kann dann ausgeführt werden, wobei sich die Halterungssonde in Kontakt mit der Lötmittelwulstsonde befindet.at an exemplary method for cleaning and probing a Solder bead probe on a printed circuit board becomes a twisting mount probe with a solder bead probe aligned and in a compression wiping contact with the same brought. Testing can then be performed, with the Bracket probe in contact with the solder bead probe.
Ein vollständigeres Verständnis dieser Erfindung und viele der zugehörigen Vorteile derselben werden ohne weiteres ersichtlich, wenn dieselbe durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung betrachtet in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ersichtlicher wird, bei denen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder ähnliche Komponenten angeben.One complete understanding of this invention and many of the attendant advantages thereof readily apparent when the same by reference to the following detailed description considered in connection with the associated Draws more apparent in which like reference numerals the same or similar Specify components.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The present invention will be described below with reference to FIG the enclosed drawings closer explained. Show it:
Unter jetziger detaillierter Bezugnahme auf die Erfindung erkennen Fachleute auf dem Gebiet, dass an einer Leiterbahn, die in einem x-,y-,z-Koordinatensystem definiert ist, wobei die x-Abmessung die Leiterbahnbreite darstellt, die y-Abmessung die Leiterbahnlänge darstellt und die z-Abmessung die Leiterbahndicke darstellt, vorliegende Techniken für eine Testzugriffspunktplatzierung auf einer gedruckten Schaltungsplatine lediglich die x- und die y-Abmessung verwenden. Die vorliegende Erfindung nimmt durch ein Ausnutzen der z-Abmessung, d. h. der Leiterbahndicke, einen unterschiedlichen Ansatz. In dieser Hinsicht ist die Testzugriffspunktstruktur der Erfindung ein örtlich begrenzter „hoher Punkt" an einer Gedruckte-Schaltungsplatine-Leiterbahn, der die Impedanz der Leiterbahn nicht erheblich stört und der mit einer Sonde anvisiert werden kann. Überall in dieser Beschreibung werden Testzugriffspunktstruktur und Wulstsondenstruktur austauschbar verwendet.Under Now, detailed reference to the invention will be apparent to those skilled in the art in the field, that on a trace, in an x, y, z coordinate system is defined, where the x-dimension represents the track width, the y dimension the trace length represents and the z-dimension represents the trace thickness, present techniques for a test access point placement on a printed circuit board, only the x and the Use y dimension. The present invention takes advantage of exploiting the z dimension, d. H. the conductor track thickness, a different approach. In this The test access point structure of the invention is a localized high Point "at one Printed circuit board trace, showing the impedance of the trace does not bother significantly and which can be targeted with a probe. Everywhere in this description Both test access point structure and bead probe structure become interchangeable used.
Wie
es bei den oben angegebenen Patentanmeldungen genauer erörtert ist,
stellt
Wie
es oben erörtert
und in
Für die Zwecke
einer Erörterung
nehme man an, dass die Halterungssonde eine flache Oberfläche aufweist,
die mit dem Testzugriffspunkt oder dem Wulst
Analog kann man sich eine Kartoffel als eine Wulstsonde und die Kartoffelhaut als Oberflächenverunreinigungen, Reste oder Oxide vorstellen. Die Kartoffel wird auf eine flache harte Oberfläche platziert. Ein zweites Objekt, das eine Halterungssonde darstellt und eine flache, harte Oberfläche mit einem Durchmesser aufweist, der zumindest so groß wie derselbe der Kartoffel ist, wird in einen Kompressionskontakt mit der Kartoffel gebracht, bis die Oberfläche der Kartoffel beginnt, sich zu verformen und abzuflachen. Wenn dies geschieht, wird die Kartoffelhaut verformt und die flache Oberfläche des zweiten Objekts, das die Halterungssonde darstellt, kommt in Kontakt mit der Innenseite der Kartoffel, die ein nicht verunreinigtes Lötmittel der Wulstsonde darstellt.Analogous You can get a potato as a bead probe and the potato skin as surface contaminants, Imagine radicals or oxides. The potato is on a flat hard surface placed. A second object representing a mounting probe and a flat, hard surface having a diameter at least as large as the same The potato is in compression contact with the potato brought up the surface the potato starts to deform and flatten. If this happens, the potato skin is deformed and the flat surface of the second object, which represents the mounting probe, comes into contact with the inside of the potato containing a non-contaminated solder represents the bead probe.
Als
ein beispielhaftes Modell beträgt
die Dehngrenze des Lötmittels
näherungsweise
344,7 Bar (5000psi) oder 2,268 g pro 0,0006452mm2 (0,005 Pfund
pro tausendstel Quadratzoll) oder 2268 mg pro 0,0006452mm2 (0,08 Unzen pro tausendstel Quadratzoll).
Um somit eine typische flache Sonde mit 113,4 g (4 Unzen) zu tragen,
muss der abgeflachte Bereich
Wenn
ein Sondieren einmal eine Wulstsonde abgeflacht hat, unterliegt
der Lötmittelwulst
einem Aufwachsen einer neuen Schicht einer Oxidbeschichtung oder
anderen Oberflächenverunreinigungsstoffen,
wenn die Zeit vergeht. Falls die Platine von dem Einsatzort für ein erneutes
Testen zurückgegeben
wird, oder falls die Platine einen Reparatur- und Wiedertestzyklus
durchlaufen müsste,
kann es deshalb eine neue Oxid- oder Verunreinigungsstoffschicht
an der Oberfläche
der Wulstsonde
Dieses
Problem kann durch ein Verwenden einer glattflächigen Sonde angesprochen werden, die
sich um die Langachse derselben (um die z-Achse) dreht oder verdreht.
Aus der obigen detaillierten Beschreibung der Erfindung ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung die Konfliktprobleme eindeutig löst, die durch herkömmliche Techniken für eine Testzugriffspunktplatzierung auf gedruckten Schaltungsplatinen angetroffen werden. Obwohl dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für darstellende Zwecke offenbart wurde, ist Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Substitutionen möglich sind, ohne von dem Schutzbereich und der Wesensart der Erfindung abzuweichen, wie es in den zugehörigen Ansprüchen definiert ist. Zum Beispiel können die Testzugriffsziele durch eine gewisse andere Einrichtung als durch einen Kontakt mit den Halterungssonden verformt werden. Ferner können Wulstsonden auf einer oder beiden Seiten einer zweiseitigen gedruckten Schaltungsplatine implementiert werden. Es ist ferner möglich, dass andere Vorteile oder Verwendungen der gegenwärtig offenbarten Erfindung mit der Zeit offensichtlich werden.Out the above detailed description of the invention is evident that the present invention clearly solves the conflict problems that by conventional Techniques for a test access point placement on printed circuit boards be encountered. Although this preferred embodiment of the present invention for for illustrative purposes is one of skill in the art It can be seen that various modifications, additions and Substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention, as it is in the associated claims is defined. For example, you can the test access targets by some means other than be deformed by contact with the mounting probes. Further can Bead probes printed on one or both sides of a two-sided Circuit board to be implemented. It is also possible that Other advantages or uses of the presently disclosed invention become obvious over time.
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US10/972,829 | 2004-10-25 | ||
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DE102016203777A1 (en) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | Thyssenkrupp Ag | Method for electrically contacting a conductor layer and device |
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2005
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102016203777A1 (en) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | Thyssenkrupp Ag | Method for electrically contacting a conductor layer and device |
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