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Die
Erfindung betrifft einen Prüfhalter
für zumindest
einen Mikrochip, mit einem Grundrahmen, der wenigstens eine zentrale Öffnung aufweist,
die mindestens eine Aufnahme für
den Mikrochip umschließt,
und mit einer Anpresseinrichtung, die über ein Klapplager um eine
Klappachse in Richtung weg von der zentralen Öffnung auf- und in Richtung
zur zentralen Öffnung
zuklappbar mit dem Grundrahmen verbunden ist, wobei die Anpresseinrichtung über ein erstes
Kipplager, das eine senkrecht zur Klappachse verlaufende erste Kippachse
aufweist, kippbar mit dem Grundrahmen verbunden ist.
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Prüfhalter
für Mikrochips
sind allgemein bekannt und werden vielfach zur Positionssicherung
eines Mikrochips in einem Sockel oder Contactor, der zur elektrischen
Kontaktierung des Mikrochips ausgestaltet ist, verwendet. Insbesondere
wenn die Mikrochips elektrische Kontakte aufweisen, die auf den entsprechenden
Kontakten des Contactors aufliegen, finden oben genannte Anpressmechanismen Verwendung.
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Die
vorab genannten Kontakte der Mikrochips sind beispielsweise sogenannte
Ball oder Land Grid Arrays, bei denen die Mikrochips in etwa halbkugelförmige oder
flächige
elektrische Kontaktstellen aufweisen.
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Prüfhalter
können
jedoch auch bei Mikrochips mit anders ausgeformten elektrischen
Kontakten verwendet werden, um deren Sitz im Contactor, zum Beispiel
bei Lebensdauertests, sicherzustellen.
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Der
Grundrahmen bekannter Prüfhalter
ist mit der Anpresseinrichtung über
die Klappachse verbunden, die ein Aufklappen der Anpresseinrichtung beziehungsweise
des Prüfhalters
erlaubt, damit der Mikrochip in den mit dem Grundrahmen verbundenen
Contactor eingesetzt werden kann.
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Im
zugeklappten Zustand des Prüfhalters drückt die
Anpresseinrichtung den Mikrochip in die von der zentralen Öffnung umgebenen
oder umschlossenen Aufnahme für
den Mikrochip in den Contactor. Dabei ist es insbesondere für sogenannte Burn-in-Tests
oder auch Einbrenntests notwendig, dass der Mikrochip gleichmäßig in den
Contactor gedrückt
wird, da eine ungleichmäßige Belastung
des Mikrochips zu verfälschten
Ergebnissen des Einbrenntests oder gar zur Beschädigung des Mikrochips führen kann.
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Daher
ist bei der Herstellung und Wartung von bekannten Prüfhaltern
darauf zu achten, dass zumindest der Druckkörper im zugeklappten Zustand des
Prüfhalters
die Anpresseinrichtung parallel zum im Contactor befindlichen und
mit dem Contactor kontaktierten Mikrochip ausgerichtet ist.
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Ein
Prüfhalter
gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist aus der Druckschrift
US 520 57 42 A bekannt.
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Da
nicht nur der Prüfhalter,
sondern auch der Mikrochip, der Contactor und eine den Contactor
mechanisch und elektrisch aufnehmende und diesen womöglich mit
dem Prüfhalter
verbindende Leiterplatte während
ihrer Fertigung Maßvariationen
unterliegen, ist der durch den Druckkörper beim Anpressen des Mikrochips
in den Contactor auf den Mikrochip aufgebrachte Anpressdruck durch
mögliche
und durch die Maßvariationen
bedingte Schieflagen zwischen Mikrochip und Anpresseinrichtung nur
in Ausnahmefällen
gleichmäßig über die
gesamte Anpressfläche
verteilt.
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Daher
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten
Prüfhalter
für Mikrochips
bereitzustellen, der beim Anpressen des Mikrochips auf den Contactor
eine gleichmäßige Druckbelastung
des Mikrochips gewährleistet.
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Für den eingangs
genannten Prüfhalter
wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass das Klapplager und das erste Kipplager gemeinsam einen im Grundrahmen
aufgenommenen Achsstift umfassen, der entlang der Klappachse ausgerichtet ist.
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Durch
diese einfache Maßnahme
ist es möglich,
dass die Anpresseinrichtung des Prüfhalters einen parallel zur
Klappachse verlaufenden Gradienten des Mikrochips im mit dem Contactor
kontaktierten Zustand beziehungsweise des Contactors, der Leiterplatte
oder gar des Prüfhalters
in Bezug auf die Anpresseinrichtung selbst durch eine Ausgleichsbewegung
um die erste Kippachse ausgleicht und so ein gleichmäßiges Drücken des
Mikrochips in den Contactor gewährleistet
ist, selbst wenn eine der oben genannten Komponenten wie beschrieben
verkippt ist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung kann
durch verschiedene, jeweils für
sich vorteilhafte, beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungen
weiter verbessert werden. Auf diese Ausgestaltungsformen und die
mit ihnen verbundenen Vorteile wird im Folgenden eingegangen.
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So
können
die Anpresseinrichtung und der Grundrahmen über einen Achsstift klappbar
miteinander verbunden sein, dessen Längsachse mit der Klappachse
fluchtet und somit mit dem Grundrahmen und der Anpresseinrichtung
ein womöglich
scharnierförmiges
Klapplager bildet. Sowohl der Grundrahmen als auch die Anpresseinrichtung
können
Aufnahmen für
den Achsstift aufweisen. Dieser Prüfhalter lässt sich so einfach entwerfen
und produzieren.
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Um
den Mikrochip einfach durch die zentrale Öffnung in den Contactor einsetzen
zu können,
kann die Anpresseinrichtung um die Klappachse um zumindest 90° in Bezug
zum Grundrahmen aufklappbar sein.
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Die
Aufnahmen des Grundrahmens für
den Achsstift können
an einer Seite des Grundrahmens im maximal möglichen Abstand voneinander
ausgeformt sein. Die Aufnahmen können
als Passung für den
Achsstift ausgeformt sein, die den Achsstift möglichst spielfrei und gegebenenfalls
rotierbar aufnehmen. Derartig ausgeformte Aufnahmen ermöglichen eine
genaue Positionierung des Achsstifts. Damit die Längsachse
des Achsstifts mit der Klappachse im montierten Zustand fluchtet,
können
Symmetrieachsen der gegebenenfalls rotationssymmetrisch ausgeformten
Halterungen entlang der Klappachse angeordnet sein.
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Die
am Grundrahmen vorgesehen Aufnahmen für den Achsstift können in
ihrem Inneren so ausgestaltet sein, dass der Achsstift reibungsarm
um die Klappachse rotieren kann. Hierzu können die Innenwände der
Halterungen beispielsweise mit einem Festschmiermittel beschichtet
sein oder der Achsstift kann über
ein Kugellager mit den Aufnahmen rotierbar verbunden sein.
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Zum
mechanischen Verbinden des Grundrahmens mit dem Contactor oder mit
einer den Contactor tragenden Leiterplatte kann der Grundrahmen mindestens
zwei parallel zur zentralen Öffnung
verlaufende Öffnungen
für Schrauben
oder Passstifte aufweisen, über
die der Grundrahmen womöglich auch
elektrisch leitend mit dem Contactor oder der Leiterplatte unverschieblich
verbindbar ist.
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Ist
der Prüfhalter über dem
Contactor an der Leiterplatte montiert, kann sich der Contactor
zentriert unter der zentralen Öffnung
befinden und zumindest teilweise in die Aufnahme für den Mikrochip hineinragen.
Der Contactor kann am der Anpresseinrichtung gegenüberliegenden
Ende der zentralen Öffnung
im Zentrum der Aufnahme für
den Mikrochip angeordnet sein, wobei die Aufnahme zentriert in der zentralen Öffnung angeordnet
sein kann. Der Contactor kann beispielsweise im Wartungsfall ausgewechselt
werden, ohne dass der Prüf halter
demontiert werden muss. Der Prüfhalter
kann alternativ auch am Contactor montiert sein.
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Der
Deckelrahmen der Anpresseinrichtung kann ebenfalls zumindest eine
Aufnahme für
den Achsstift aufweisen, die im montierten Zustand der Anpresseinrichtung
zwischen den Aufnahmen des Grundrahmens insbesondere mittig angeordnet
sein kann. Der Durchmesser dieser Aufnahme kann größer sein
als der Durchmesser des Achsstifts, so dass die Anpresseinrichtung
auch um andere Achsen als um die Klappachse beweglich mit dem Achsstift
verbunden sein kann.
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Die
Aufnahme kann in ihrem Verlauf einen Verjüngungsbereich aufweisen, der
beispielsweise einen quadratischen Querschnitt aufweisen kann, der
senkrecht zur Klappachse ausgerichtet sein kann. Eine Anpresseinrichtung
mit einer derart ausgestalteten Aufnahme für den Achsstift kann in seiner Beweglichkeit
auf Bewegungen um die Klappachse und um eine zweite Bewegungsachse
beschränkt sein.
Insbesondere wenn eine der Seiten des quadratischen Querschnitts
der Aufnahme im zugeklappten Zustand der Anpresseinrichtung im Wesentlichen
parallel zum Grundrahmen verläuft,
kann die zweite Bewegungsachse mit der ersten Kippachse fluchten.
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Die
Aufnahme der Anpresseinrichtung für den Achsstift kann also zusammen
mit dem Achsstift zumindest einen Teil eines ersten Kipplagers bilden, dessen
Lagerachse mit der ersten Kippachse zusammenfallen kann.
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Um
die Position der Anpresseinheit entlang der Klappachse in Bezug
auf den Grundrahmen zu fixieren, kann der Deckelrahmen mindestens
zwei Anschläge
aufweisen, die beidseitig der Aufnahme für den Achsstift des Deckelrahmens
angeordnet sind und im montierten Zustand der Anpresseinrichtung im
Wesentlichen an den sich gegenüberliegenden Seiten
der Aufnahmen für
den Achsstift des Grundrahmens anliegen. Die Anschläge können so
am Deckelrahmen ausgeformt sein, dass sie einen Kippwinkel des ersten
Kipplagers, also eine Verkippung der Anpresseinrichtung um die erste
Kippachse, ermöglichen
und dabei begrenzen. Insbesondere können die Anschläge auch
als Bohrungen ausgeformt sein, durch die der Achsstift verläuft, wobei
deren Innendurchmesser größer sein
kann als der Durchmesser des Achsstifts.
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Um
auch Schräglagen
des mit dem Contactor vollständig
kontaktierten Mikrochips in Bezug auf den Druckkörper um eine parallel zur Klappachse verlaufende
Achse ausgleichen zu können,
kann der Deckelrahmen über
ein zweites Kipplager einen Druckkörper aufnehmen, der nicht nur
mit dem Deckelrahmen zusammen um die erste Kippachse, sondern zusätzlich auch
um eine zweite Kippachse, die mit einer Lagerachse des zweiten Kipplagers
fluchten kann, verkippbar sein kann. Somit sind nicht nur jeweils
die in Richtung einer der beiden Kippachsen verlaufenden Gradienten
zwischen der zur Anpresseinrichtung weisenden Oberfläche des
Mikrochips und dem Grundrahmen beziehungsweise der Anpresseinheit,
sondern auch gleichzeitige Schräglagen
in kombinierten Verkippungseinrichtungen um die Kippachsen ausgleichbar.
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Um
den Mikrochip nicht außermittig
zu belasten, können
die erste und die zweite Kippachse einander über einen Punkt kreuzen, der
im geschlossenen und mit dem Mikrochip beziehungsweise im Mittelpunkt
der Aufnahme für
den Mikrochip bestückten Zustand
des Prüfhalters
im geometrischen Mittelpunkt des Mikrochips liegt. Dabei können die
Kippachsen in einer gemeinsamen Ebene verlaufen und sich in dem
Punkt schneiden oder sich beabstandet voneinander passieren. Auch
können
die beiden Kippachsen senkrecht zueinander ausgerichtet sein, so dass
Gradienten der Oberfläche
des Mikrochips in Bezug auf die zum Mikrochip gerichtete Seite des Druckkörpers parallel
zu den Kippachsen gleichmäßig ausgeglichen
werden können.
Die im geschlossenen Zustand der Anpresseinrichtung in die zentrale Öffnung gerichtete
Seite des Druckkörpers
kann an die Form des Mikrochips angepasst sein, um punktuelle Belastungen
des Mikrochips zu vermeiden.
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Damit
der Druckkörper
um die zweite Kippachse beweglich ist, kann der Druckkörper kippbar mit
dem Deckelrahmen verbunden sein, wobei die Verkippungsachse des
Druckkörpers
vorzugsweise mit der zweiten Kippachse fluchten kann. Hierzu können der
Deckelrahmen und der Druckkörper über das zweite
Kipplager, das zumindest zwei sich gegenüberliegende Rotationslager
aufweisen kann, deren Lagerachsen mit der zweiten Kippachse fluchten, miteinander
verbunden sein.
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Jedes
der beiden Kipplager kann einen zumindest teilweise kreis-zylindrisch
ausgeformten Verbindungsstift umfassen. Für den Verbindungsstift können im
Deckelrahmen durchgehende und sich an gegenüberliegenden Seiten ausgeformte
Stiftaufnahmen vorgesehen sein, durch die der Stift von außen in Richtung
einer im Deckelrahmen zur Aufnahme des Druckkörpers vorgesehenen Öffnung hindurch steckbar
ist und der Verbindungsstift im eingesteckten Zustand in die im
Deckelrahmen für
den Druckkörper
vorgesehene Aufnahme ragt. Die Stiftaufnahmen können entlang der zweiten Kippachse
parallel zur Klappachse und von dieser beabstandet verlaufen.
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Der
Druckkörper
kann an zwei gegenüberliegenden
Seiten Bohrungen, die auch als Sacklöcher ausgestaltet sein können, zur
Aufnahme der Verbindungsstifte aufweisen. Auch diese Bohrungen können im
montierten Zustand des Druckkörpers
entlang der zweiten Kippachse verlaufen.
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Die
den Verbindungsstift aufnehmenden Bohrungen oder Stiftaufnahmen
sind so ausgeformt, dass sie den Verbindungsstift im Wesentlichen
spielfrei rotierbar aufnehmen. Dabei können die Innenseiten der Bohrungen
oder der Stiftaufnahmen beispielsweise mit einem Festschmiermittel
versehen sein oder als Kugellager ausgestaltet sein, so dass der
Deckelrahmen möglichst
reibungsarm um die zweite Kippachse verkippbar sein kann.
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Das
zweite Kipplager kann jedoch auch als Höhenverstelleinrichtung ausgestaltet
sein, dass durch eine Lageänderung
zumindest eines Teils des zweiten Kipplagers der Abstand des Druckkörpers im montierten
und zugeklappten Zustand der Anpresseinrichtung zum gegenüberliegenden
Ende der zentralen Öffnung
des Grundrahmens änderbar
ist. Somit können
auch Mikrochips mit unterschiedlichen Höhen durch den Prüfhalter
im Contactor gehalten werden, ohne dass der Prüfhalter zumindest teilweise
gewechselt werden muss.
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Hierzu
kann beispielsweise der Verbindungsstift zwei Zapfen aufweisen,
die starr über
einen beispielsweise senkrecht zur ihnen verlaufenden Haltesteg
miteinander verbunden sind. Die Zapfen können zylindrisch und mit einer
kreisförmigen Grundfläche ausgestaltet
sein, die parallel und beabstandet zueinander, also exzentrisch,
verlaufen können.
Die Längsachse
des ersten Zapfens kann im montierten Zustand mit der zweiten Kippachse
fluchten. Insbesondere kann dieser erste Zapfen der Zapfen sein,
der von einer der Bohrungen des Druckkörpers aufgenommen ist. Weist
der Verbindungssteg im zugeklappten oder geschlossenen Zustand der Anpresseinrichtung
vom ersten Zapfen oder auch Druckkörperzapfen in Richtung der
gegenüberliegenden
Seite der zentrale Öffnung,
ist der Druckkörper
in einer oberen Position angeordnet. Ist der Verbindungsstift um
die Längsachse
des in der Stiftaufnahme des Deckelrahmens vorgesehenen zweiten
Zapfens um 180° verdreht,
so ist der Druckkörper
in einer unteren Position, also näher zur gegenüberliegenden Seite
der zentralen Öffnung,
angeordnet. Der Unterschied der Abstände zwischen der in die zentrale Öffnung weisenden
Seite des Drückkörpers und
dem gegenüberliegenden
Ende der Öffnung
ist abhängig von
der parallel zu dieser Richtung angeordneten Länge des Verbindungssteges beziehungsweise vom
Abstand der Längsachsen
der beiden Zapfen zueinander.
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Die
sich parallel zur zweiten Kippachse erstreckende Breite des Verbindungssteges
setzt eine ausreichende Lücke
zwischen Druckkörper
und Deckelrahmen voraus. Soll die Lücke zwischen Druckkörper und
Deckelrahmen möglichst
klein sein, kann der Verbindungsstift auch anders ausgeformt sein. Insbesondere
kann der Verbindungsstift aus zwei Zapfen mit unterschiedlichen
Durchmessern bestehen. Der Zapfen mit dem kleineren Durchmesser kann
durch die Druckplatte aufgenommen werden, wobei die Längsachse
dieses Zapfens mit der zweiten Kippachse fluchtet.
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Für den zweiten,
größeren Zapfen
sind entsprechende Stiftaufnahmen im Deckelrahmen vorgesehen. Der
zweite Zapfen ist so im Deckelrahmen angeordnet, dass er um seine
parallel und beabstandet zur zweiten Kippachse verlaufende Längsachse
rotierbar ist. Ist nun der erste Zapfen außermittig und insbesondere
am Rand des zweiten Zapfens angeordnet, so entspricht die Funktionsweise
zur Änderung
der Höhenposition
des Druckkörpers
der oben beschriebenen Funktion des als zwei exzentrisch über einen
Verbindungssteg verbundenen Zapfen ausgeformten Verbindungsstiftes.
Der Unterschied zwischen der hohen und der niedrigen Position des Druckkörpers ergibt
sich durch den Abstand der Längsachsen
der beiden Zapfen.
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Der
Querschnitt der Aufnahmen für
den zweiten Zapfen und der Querschnitt des zweiten Zapfens können komplementär zueinander
und insbesondere in sich punktsymmetrisch, also beispielsweise kreisförmig oder
quadratisch, ausgeformt sein. Somit lassen sich die Verbindungsstifte
zumindest in zwei vorgegebenen Ausrichtungen in die Aufnahmen einsetzen.
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Zur
einfachen Montage der Verbindungsstifte können diese mit einer Federklammer
verbunden sein. Die Federklammer kann U-förmig und mit zwei in eine Richtung
weisenden Stegen ausgestaltet sein. Die Verbindungsstifte können Aufnahmebohrungen
für einen
der Stege aufweisen, wobei die Bohrung senkrecht zur einer durch
die Längsachsen der
Aufnahmestifte aufgespannten Fläche
verlaufen kann.
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Mit
der Federklammer lassen sich also die Verbindungsstifte in einfacher
Weiser gleichmäßig in die
dafür vorgesehenen Öffnungen
einführen.
Sind die Verbindungsstifte in den Öffnungen positioniert, kann
die Federklammer einfach aus den für die Federklammer vorgesehenen
Bohrungen in den Verbindungsstiften herausgezogen werden oder dort
verbleiben, um die Position und Lage der Verbindungsstifte zu fixieren.
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Durch
die Ausrichtung der Bohrung für
die Federklammer in den Verbindungsstiften sind die Verbindungsstifte
in zwei Positionen, entweder in der oberen oder in der unteren Montageposition
des Druckkörpers,
vorab ausgerichtet, wenn die Montageklammer im Wesentlichen parallel
zur durch die Klappachse und die erste Kippachse aufgespannten Fläche ausgerichtet
ist.
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Um
die Anpresseinrichtung im geschlossenen Zustand zu halten, kann
ein Verschlussmechanismus, zum Beispiel in Form eines L-förmigen Verschlusshebels,
vorgesehen sein, der an der gegenüber der Klappachse gelegenen
Seite mit dem Grundrahmen rotierbar verbunden sein kann und an dieser Seite
einen Vorsprung oder eine Ausbuchtung aufweisen kann, der im zugeklappten
Zustand des Hebels die Anpresseinrichtung in Richtung des Grundrahmens
drücken
kann, wodurch die Anpresseinrichtung gegen eine ungewollte Öffnung verschlossen und
gesichert ist. Der Verschlussmechanismus kann die Anpresseinrichtung
insbesondere symmetrisch der ersten Kippachse in Richtung des Grundrahmens drücken, wodurch
eine einseitig der ersten Kippachse größere Belastung des Mikrochips
vermieden werden kann. Der Grundrahmen kann eine Einhakvorrichtung
für den
Hebel aufweisen, so dass dieser in der die Anpresseinrichtung in
Richtung des Grundrahmens drückenden
Position fixierbar ist.
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Eine
für den
Mikrochip spezifische Andruckkraft kann durch die Elastizität und die
geometrische Ausgestaltung des Verschlusshebels oder auch durch
die Ausgestaltung der Einhakvorrichtung oder des Deckelrahmens vorgegeben
sein. Die Andruckkraft kann durch Anpassung des zweiten Kipplagers oder
durch einen Austausch des Verschlusshebels mit beispielsweise einer
anderen Geometrie oder einem anderen Material änderbar sein. So lässt sich die
Andruckkraft durch Änderung
der Federkonstante und/oder des Federwegs an die Erfordernisse des
jeweiligen Mikrochips adaptieren.
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Damit
der Deckelrahmen um die erste Kippachse kippbar bleibt, auch wenn
die Ausbuchtung auf der weg vom Grundrahmen weisenden Seite des Deckelrahmens
aufliegt, kann an dieser Seite des Deckelrahmens ein Auflager vorgesehen
sein, auf dem der die Ausbuchtung des Verschlusshebels aufliegt
und über
das der Verschlussheben die Andruckkraft in den Deckelrahmen einbringt.
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Das
Auflager kann beispielsweise als ein Zylinder mit einer runden Grundfläche ausgeformt
sein, dessen Längsachse
mit der ersten Kippachse fluchtet. Der Zylinder kann parallel zu
seiner Längsachse geschnitten
sein und die entstehende Schnittebene auf dem Deckelrahmen aufliegen.
Der auf dem Auflager um die erste Kippachse kippbar im zugeklappten oder
geschlossenen Zustand der Anpresseinrichtung aufliegende Teil der
Ausbuchtung kann an die Form des Lagers angepasst und insbesondere
zumindest teilweise komplementär
ausgeformt sein. In dieser Ausgestaltung ist das Auflager also als
ein Gleitlager ausgebildet.
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Einfacher
zu realisieren ist das Auflager beispielsweise als Zylinder mit
einer dreieckigen Grundfläche.
Die Längsachse
des Auflagers kann parallel zur ersten Kippachse verlaufen. Insbesondere
kann die weg vom Grundrahmen weg weisende Spitze des die Grundfläche des
Zylinders bildendes Dreiecks mit der ersten Kippachse zusammenfallen.
Auch kann das Auflager pyramidenförmig ausgestaltet sein, dessen
Spitze auf der ersten Kippachse liegt.
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Die
Auflagefläche
des Deckelrahmens kann auch eben ausgeformt sein und das Auflager
kann an der zum Deckelrahmen weisenden Seite der Ausbuchtung angeordnet
sein.
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Insbesondere
kann die Lagerachse des Auflagers mit der ersten Kippachse fluchten.
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Im
Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand von Ausführungsbeispielen
mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen
Merkmale der Ausführungsformen
können
dabei unabhängig
voneinander kombiniert werden, wie es bei den einzelnen vorteilhaften
Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Prüfhalters
mit einem Grundrahmen;
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2 eine
schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung
mit einem Deckelrahmen;
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3 eine
schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
die einen erfindungsgemäßen Druckkörper zeigt;
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4 eine
schematische Darstellung eines zylinderförmigen Achsstifts der Erfindung;
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5 eine
schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Prüfhalters
mit einem Verbindungsstift;
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6 eine
schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verbindungsstifts,
das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel
durch zwei Zapfen unterscheidet;
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7 eine
schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verbindungsstifts;
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8 eine
schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Prüfhalters in Seitenansicht;
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9 eine
schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Prüfhalters in Aufsicht;
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10 eine
schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung
mit einer erfindungsgemäßen Federklammer;
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11 eine
schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Prüfhalters in Aufsicht mit einem Verschlussmechanismus.
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Zunächst sind
Aufbau und Funktion eines erfindungsgemäßen Grundrahmens 1 mit
Bezug auf das Ausführungsbeispiel
der 1 beschrieben. 1 zeigt
den Grundrahmen 1 in einer Aufsicht A und einer Seitenansicht
S. Wie in der Aufsicht A erkennbar, weist der Grundrahmen 1 einen
im Wesentlichen rechteckigen Grundriss auf. Im Grundrahmen 1 ist
eine zentrale Öffnung 2 gezeigt,
die eine Aufnahme für
einen Mikrochip umschließt,
durch die der Mikrochip in einen nicht gezeigten Contactor einsetzbar ist.
Die zentrale Öffnung 2 ist,
wie aus der Seitenansicht ersichtlich, als ein Durchbruch durch
den Grundrahmen 1 ausgeformt.
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An
einer Seite 3 des Grundrahmens 1 sind zwei Aufnahmen 4, 5 gezeigt,
die Bestandteil eines den Grundrahmen 1 mit einer hier
nicht gezeigten Anpresseinrichtung 6 verbindenden Klapplagers
Bf sind. Die Aufnahmen 4, 5 sind in den Außenbereichen,
also an entgegengesetzten Enden der Seite 3 ausgestaltet
und ragen, wie aus der Seitenansicht S ersichtlich, in einer Höhenrichtung
h über
den Grundrahmen 1 hinaus. Zwischen den Aufnahmen 4, 5 ist eine
Aussparung 7 vorgesehen, in die ein einen weiteren Bestandteil
des Klapplagers Bf bildender Teil der Anpresseinrichtung 6 einsetzbar
ist. Um eine hier als strichpunktierte Linie dargestellte Klappachse
F ist die Anpresseinrichtung 6 in Bezug auf den Grundrahmen 1 auf-
bzw. zuklappbar.
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Die
Klappachse F und eine hier als strichpunktierte Linie dargestellte
erste Kippachse T1 sind senkrecht zueinander angeordnet gezeigt.
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Der
Grundrahmen 1 kann wenigstens zwei parallel zur zentralen Öffnung verlaufende
Durchbrüche
aufweisen, über
die er beispielsweise mit Schrauben oder Passstiften mit einer Leiterplatte oder
mit einem Contactor zur Aufnahme eines Mikrochips unverschieblich
verbindbar ist. Im montierten Zustand des Grundrahmens auf der Leiterplatte,
die mit dem Contactor bestückt
sein kann, oder auf dem Contactor befindet sich der Contactor unterhalb
der zentralen Öffnung 2 beziehungsweise
der Aufnahme für
den Mikrochip und kann zumindest teilweise in die zentrale Öffnung 2 ragen.
Durch die Aufnahme für den
Mikrochip kann der Mikrochip in den Contactor eingesetzt werden.
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2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Prüfhalters
H, wobei für
Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen des Ausführungsbeispiels
der 1 entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet
werden. Der Kürze
halber wird lediglich auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel
der 1 eingegangen.
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Die
Anpresseinrichtung 6 umfasst einen mit einem Auflager 9 versehenen
Deckelrahmen 10, wobei in der 2 auch der
Deckelrahmen 10 in einer Aufsicht A und einer Seitenansicht
S gezeigt ist. Der Deckelrahmen 10 weist zur Aufnahme eines
hier nicht gezeigten Druckkörpers 11 eine Öffnung 12 auf. Die Öffnung 12 ist
als senkrecht zu der größten Flächen des
Deckelrahmens 10 verlaufender Durchbruch durch den Deckelrahmen 10 gezeigt,
kann jedoch auch im montierten Zustand an der vom Grundrahmen 1 abgewandten
Seite geschlossen sein.
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Das
Auflager 9 erstreckt sich in Höhenrichtung h, wobei dessen
Lagerachse parallel zur ersten Kippachse T1 verläuft und diese in der Aufsicht
A zumindest teilweise überdeckt.
Insbesondere kann das Auflager so ausgestaltet sein, dass es ein
Verkippen des Deckelrahmens 10 in dessen montierten Zustand
ermöglicht,
wenn die Anpresseinrichtung 6 zugeklappt ist.
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Im äußeren Bereich
einer Seite 13, die der Seite gegenüberliegt, in deren Bereich
das Auflager 9 vorgesehen ist, sind zwei Bohrungen 14, 16 und eine
zwischen den Bohrungen 14, 16 angeordnete Aufnahme 15 gezeigt,
von denen zumindest die Aufnahme 15 im Zusammenspiel mit
den Aufnahmen 4, 5 des Grundrahmens 1 und
eines hier nicht gezeigten Achsstifts 17 das Klapplager
Bf bilden. Die Bohrungen 14, 16 und die Aufnahme 15 erstrecken
sich entlang der Klappachse F, wobei die Mittelpunkte der Bohrungen 14, 16 und
der Aufnahme 15 auf der Klappachse F liegen. Der Durchmesser
der Bohrungen 14, 16 ist größer als der Durchmesser der
Aufnahmen 4, 5 des Grundrahmens 1, die
als Passungen für den
Achsstift 17 ausgestaltet sind. Die mittig zwischen den
Bohrungen 14, 16 gelegene Aufnahme 15 weist
einen verjüngten
Bereich 18 auf, der mit dem Achsstift 17 Teil
eines ersten Kipplagers Bt1 ist, dessen Lagerachse mit der ersten
Kippachse T1 fluchtet. Die einen größeren Durchmesser als der Achsstift 17 aufweisenden
Bohrungen 14, 16 dienen als Anschläge für das erste
Kipplager Bt1, die einen möglichen Kippwinkel
um die erste Kippachse T1 begrenzen.
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Parallel
zu den Bohrungen 14, 16 sind im Deckelrahmen 10 zwei
Stiftaufnahmen 19, 20 zur Aufnahme von hier nicht
gezeigten Verbindungsstiften 21 vorgesehen. Die Längsachsen
der rotationssymmetrischen Durchbrüche 19, 20 fluchten
mit einer zweiten Kippachse T2, die senkrecht zur ersten Kippachse
T1 in einem Abstand d zur Klappachse F verläuft. Die Aufnahmen 19, 20 weisen
einen im Wesentlichen identischen Durchmesser auf, der in etwa dem
Durchmesser der Verbindungsstifte 21 in diesem Bereich
entspricht, wodurch die Verbindungsstifte mit höchstens wenig Spiel rotierbar
in die Öffnungen 19, 20 einbringbar
sind. Weisen die Verbindungsstifte 21 keinen rotationssymmetrischen
oder runden Querschnitt auf, können
die Aufnahmen 19, 20 anders und insbesondere komplementär zum Querschnitt
der Verbindungsstifte 21 ausgeformt sein. Die Verbindungsstifte 21 bilden
im Zusammenspiel mit den Stiftaufnahmen 19, 20 Teile
eines zweiten Kipplagers Bt2.
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3 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel, wobei
für Elemente,
die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiel
der 1 oder 2 entsprechen, dieselben Bezugszeichen
verwendet werden. Der Kürze
halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den bisherigen Ausführungsbeispielen
eingegangen.
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Die 3 zeigt
den Druckkörper 11 in
einer Aufsicht A und einer Seitenansicht S. Der als gerader Zylinder
ausgeformte Druckkörper 11 weist
hier eine im Wesentlichen quadratische Grundfläche auf, die jedoch auch anders
an die Form des Mikrochips und insbesondere rechteckig ausgeformt
sein kann. Im Bereich zweier sich gegenüberliegenden Seiten sind mittig
zwei Bohrungen 22 und 23 zur teilweisen Aufnahme
jeweils eines Verbindungsstiftes 21 vorgesehen. Die Bohrungen 22, 23,
deren Längsachse
im montierten Zustand des Druckkörpers
mit der zweiten Kippachse T2 fluchtet, bilden mit den Verbindungsstiften 21 und
den Aufnahmen 19, 20 des Deckelrahmens 10 das
zweite Kipplager Bt2, über
das der Druckkörper 11 in
Bezug auf den Deckelrahmen 10 um die zweite Kippachse T2
kippbar im Deckelrahmen 10 gelagert ist.
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4 zeigt
ein viertes Ausführungsbeispiel, wobei
für Elemente,
die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiel
der bisherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet
werden. Der Kürze
halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den bisherigen Ausführungsbeispielen
eingegangen.
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4 zeigt
den Achsstift 17 in einer Aufsicht A und einer Seitenansicht
S. Die Längsachse
des Achsstifts 17 fluchtet im montierten Zustand mit der Klappachse
F. Der Achsstift 17 ist hier zylinderförmig mit einer kreisförmigen Grundfläche ausgestaltet.
An seinen Enden kann der Achsstift 17 beispielsweise Bohrungen
zur Aufnahme von Splinten aufweisen, die eine Verschiebung des Achsstifts 17 in
Richtung der Klappachse F im montierten Zustand des Achsstifts 17 verhindern
oder begrenzen.
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Die 5 bis 7 zeigen
drei Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Verbindungsstifte 21,
wobei für
Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiel der
bisherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet
werden. Der Kürze
halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den bisherigen Ausführungsbeispielen
eingegangen.
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5 zeigt
einen Verbindungsstift 21 in einer Aufsicht A und einer
Seitenansicht S. Wie aus der Seitenansicht ersichtlich, weist der
Verbindungsstift 21 eine kreisförmige Grundfläche auf.
In der Aufsicht ist gezeigt, dass der Verbindungsstift 21 zylinderförmig ausgestaltet
ist. Dessen Längsachse
fluchtet im montierten Zustand mit der zweiten Kippachse.
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In
der 6 weist der Verbindungsstift 21a zwei
parallel zueinander und beabstandet voneinander verlaufende Zapfen
auf, die starr miteinander verbunden sind. Wie in der Aufsicht der 6 gezeigt, fluchtet
die Längsachse
eines ersten, hier kürzer
dargestellten Zapfens 24 im montierten Zustand mit der zweiten
Kippachse T2. Ein den Zapfen 24 mit dem parallel zu ihm
verlaufenden längeren
Zapfen 25 starr verbindender Steg 26 verläuft hier
senkrecht zu einer Längsachse
R des zweiten Zapfens 25 und der zweiten Kippachse T2 des
Zapfens 24. Im montierten Zustand ist der Verbindungsstift 21a rotierbar
in einer der Aufnahmen 19, 20 des Deckelrahmens 10 aufgenommen
und ist Teil einer Höhenverstelleinrichtung. Die
Zapfen 24, 25 verlaufen in entgegengesetzten Richtungen
und sind an jeweils einem ihrer Enden über den Verbindungssteg 26 miteinander
verbunden. Wie aus der Seitenansicht der 6 erkennbar, weisen
der erste und der zweite Zapfen 24, 25 kreisförmige Grundflächen auf.
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Die 7 zeigt
als zwei weitere Ausführungsbeispiele
die Verbindungsstifte 21b, 21b', die ebenfalls einen ersten Zapfen 27 und
einen zweiten Zapfen 28 umfassen. Im Vergleich zum ersten
Zapfen 27 weist der zweite Zapfen 28 hier einen
deutlich größeren Durchmesser
auf. Beide Zapfen weisen hier, wie aus der Seitenansicht S ersichtlich,
eine kreisförmige
Grundfläche
auf. Insbesondere die Grundfläche
des zweiten Zapfens 28 kann jedoch auch anders und beispielsweise
viereckig ausgeformt sein, solange die Grundfläche des zweiten Zapfens 28 in
sich punktsymmetrisch ist.
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Die
Längsachse
des ersten Zapfens 27 fluchtet im montierten Zustand des
Verbindungsstiftes 21b, 21b' mit der zweiten Kippachse T2.
Die Längsachse
R des zweiten Zapfens 28 verläuft parallel und beabstandet
von der Längsachse
des ersten Zapfens 27. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind
der erste und der zweite Zapfen an jeweils einer Stirnfläche miteinander
verbunden und der erste Zapfen 27 ist exzentrisch angeordnet,
so dass er in einem Randbereich des Zapfens 28 liegt. Insbesondere
ist der erste Zapfen 27 im gezeigten Ausführungsbeispiel
des Verbindungsstiftes 21b im oberen Bereich des zweiten
Zapfens 28 angeordnet.
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Im
Unterschied zum Verbindungsstift 21b ist der Verbindungsstift 21b' um die Längsachse
R um 180° verdreht,
so dass der erste Zapfen 27 nun in einem unteren Bereich
des zweiten Zapfens 28 dargestellt ist, wodurch das Prinzip
der Höhenverstelleinrichtung
dargestellt ist.
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8 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
wobei für
Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele
der bisherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet
werden. Der Kürze
halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den bisherigen Ausführungsbeispielen
eingegangen.
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Der
Prüfhalter
H ist hier mit dem Grundrahmen 1 und der Anpresseinrichtung 6 im
montierten und aufgeklappten Zustand in einer Seitenansicht S gezeigt.
Die Anpresseinrichtung 6 umfasst den Deckelrahmen 10 mit
dem Auflager 9, wobei der Deckelrahmen über in den Aufnahmen 19, 20, 22, 23 vorgesehen
Verbindungsstifte 21b' mit
dem Druckkörper 11 drehbar
verbunden ist. Die Anpresseinrichtung 6 ist in Bezug auf
den Grundrahmen 1 um über
mehr als 90° um
die Klappachse F aufgeklappt gezeigt. Im geschlossenen Zustand liegt
die Anpresseinrichtung 6 unter anderem auf dem Auflager 9 auf
und ist um die erste Kippachse T1, die mit der Lagerachse des Auflagers 9 fluchtet,
bis zu einem durch die Bohrungen 14, 16 begrenzten
maximalen Kippwinkel um die erste Kippachse T1 verkippbar.
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Die
zweite Kippachse T2 ist hier nicht gezeigt, verläuft jedoch senkrecht zur ersten
Kippachse T1 entlang der Längsachsen
der Zapfen 27 der Verbindungsstifte 21b. Der Druckkörper 11 ist
um die zweite Kippachse T2 verkippbar.
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9 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
wobei für
Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele
der bisherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet
werden. Der Kürze
halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den bisherigen Ausführungsbeispielen
eingegangen.
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Hier
ist der montierte Prüfhalter
H im zugeklappten Zustand in der Aufsicht A gezeigt. Der Grundrahmen 1 ist über den
Achsstift 17 mit dem Deckelrahmen 10 der Anpresseinrichtung 6 verbunden gezeigt.
Die Längsachse
des Achsstifts 17 sowie die Längsachsen der Aufnahme beziehungsweise
Bohrungen 4, 14, 15, 16, 5 fluchten
mit der Klappachse F, um die die Anpressvorrichtung 6 aus
der Bildebene heraus aufklappbar ist. Wie hier gut erkennbar, weisen
die Bohrungen 14, 16 des Deckelrahmens 10 einen
größeren Durchmesser
auf als der durch sie geführte
Achsstift 17. Die Aufnahmen 4, 5 des
Grundrahmens 1 sind hingegen als Passungen für den Achsstift 17 ausgeformt,
die den Achsstift 17 im Wesentlichen spielfrei rotierbar
führen.
Die mittlere Aufnahme 15 des Deckelrahmens 10 weist
in ihrem Verlauf eine Verjüngung
auf, die zumindest in einer senkrecht zum Achsstift verlaufenden
Richtung einen Durchmesser aufweist, der in etwa dem Durchmesser
des Achsstifts 17 entspricht. Der Mittelpunkt dieses Durchmessers
liegt auf der ersten Kippachse T1.
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Die
Innenwände
der Aufnahmen 4, 15, 5 können mit
einem Festschmiermittel beschichtet sein oder es können beispielsweise
auch in den Aufnahmen 4, 15, 5 Rollenkugellager
vorgesehen sein, die ein leichtes Verdrehen des Achsstifts 17 bzw.
ein leichtes Auf- und Zuklappen der Anpresseinrichtung 6 ermöglichen.
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Der
Deckelrahmen 10 ist also um die senkrecht zum Achsstift 17 verlaufende
erste Kippachse T1 kippbar mit dem Achsstift 17 verbunden.
Die Kippweite des Deckelrahmens 10 wird durch die Bohrungen 14, 16 beschränkt.
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Das
Auflager 9 ist im montierten und zugeklappten Zustand der
Anpresseinrichtung 6 auf einer weg vom Grundrahmen 1 weisenden
Seite des Deckelrahmens 10 angeordnet und weist vom Grundrahmen 1 beziehungsweise
vom Deckelrahmen 10 weg.
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Der
Druckkörper 11 ist
in der durchgehenden Aufnahme beziehungsweise Öffnung 12 des Deckelrahmens 10 eingesetzt
gezeigt. Über
zwei Verbindungsstifte 21, die durch die Stiftaufnahmen 19, 20 des
Deckelrahmens 10 in die Bohrungen 22, 23 des Druckkörpers 11 eingesetzt
sind, ist der Druckkörper 11 mit
dem Deckelrahmen 10 um die senkrecht zur ersten Kippachse
T1 verlaufende zweite Kippachse T2 kippbar verbunden.
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10 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
wobei für
Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele
der bisherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet
werden. Der Kürze
halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den bisherigen Ausführungsbeispielen
eingegangen.
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Die
Verbindungsstifte 21b weisen hier senkrecht zu einer durch
ihre Längsachsen
aufgespannten Ebene E verlaufende Bohrungen 29 auf. Die
Ebene E verläuft
senkrecht zur Zeichenebene entlang der zweiten Kippachse T2. In
die Bohrungen 29 zweier Verbindungsstifte 21b ist
jeweils einer von zwei in eine Richtung K weisende Stege 30 einer
im Wesentlichen U-förmigen
Federklammer 31 eingesetzt.
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Sowohl
die Bohrungen 29 als auch die Stege 30 weisen
hier einen kreisförmigen
Querschnitt auf. Die Querschnitte der Bohrungen 29 und
der Stege 30 können
jedoch auch anders ausgeformt sein und insbesondere zueinander komplementär und jeweils
in sich punktsymmetrisch ausgestaltet sein. Somit kann ein Verbindungsstift 21b in
wenigstens zwei verschiedenen Positionen auf die Stege 30 aufgesetzt werden,
wenn die Zapfen 27 entlang der zweiten Kippachse T2 aufeinander
zu gerichtet sind.
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Auf
der Federklammer 31 montiert, lassen sich die Verbindungsstifte 21b leicht
montieren und auch wieder demontieren.
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11 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
wobei für
Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele
der bisherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet
werden. Der Kürze
halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den bisherigen Ausführungsbeispielen
eingegangen.
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Der
Prüfhalter
H ist hier in einer Aufsicht A im zugeklappten Zustand gezeigt.
Der Deckelrahmen 10 liegt auf dem Grundrahmen 1 auf
und wird von einem Verschlussmechanismus V in Richtung des Grundrahmens
gedrückt
und so in der zugeklappten Position gehalten.
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Der
Verschlussmechanismus V weist zwei Halteösen 32, 33 auf,
die an einer der Klappachse gegenüberliegenden Seite in den äußeren und
sich gegenüberliegenden
Bereichen der Seite mit dem Grundrahmen einstückig ausgeformt sind. Die Halteösen 32, 33 weisen
parallel zur Klappachse F verlaufende Öffnungen auf, durch die ein
Verschlusshebel drehbar aufgenommen ist. Zwischen den Halteösen 32, 33 weist
der Verschlusshebel 35 eine symmetrisch zur ersten Kippachse
T1 ausgestaltete Ausbuchtung 36 auf, die über den
Deckelrahmen 10 diesen in Richtung des Grundrahmens 1 drückend angeordnet
ist. Im rechten Winkel zu den zwischen den Halteösen 32, 33 geführten Teil
des Verschlusshebels 35 verläuft ein Betätigungshebel 35' seitlich des Grundrahmens 1 im
Wesentlichen parallel zur ersten Kippachse T1 auf den Achsstift 17 gerichtet.
Oberhalb der zweiten Kippachse T2 ist seitlich am Grundrahmen 1 eine
als Klemmnase 37 ausgestaltete Einhakvorrichtung angeordnet,
unter der der Verschlusshebel 35' elastisch federnd gehalten ist.
Wird nun der Verschlusshebel 35' vom Grundrahmen 1 weg
von der Klemmnase 37 gelöst und aus der Zeichenebene
heraus um die Aufnahmen der Halteösen 33, 33 nach
oben geklappt, folgt die Ausbuchtung 36 dieser Bewegung
und drückt
folglich den Deckelrahmen 10 nicht mehr in Richtung des
Grundrahmens 1.
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Die
vom Verschlusshebel 35 aufgebrachte und den Deckelrahmen 10 in
Richtung des Grundrahmens 1 drückende elastische Anpresskraft
kann an die Erfordernisse des jeweils zu testenden Mikrochips anpassbar
sein. Beispielsweise kann durch eine Änderung der Position der Klemmnase 37,
der Größe und/oder
der Ausrichtung der Ausbuchtung 36 zum Betätigungselement 35' oder eine Einstellung des
zweiten Kipplagers eine Anpassung der Anpresskraft hervorgerufen
werden. Die Ausbuchtung 36 des Verschlusshebels 35 drückt auf
eine die Lagerachse des Auflagers 9 bestimmende und parallel
zur ersten Kippachse T1 verlaufende Kante 38 des Auflagers 9.
Das Auflager 9 ist hier als ein Zylinder mit einer dreieckigen
Grundfläche
ausgestaltet, dessen Längsachse
parallel zur ersten Kippachse Z1 verläuft, wobei eine Seite des die
Grundfläche
bildenden Dreiecks plan auf der vom Grundrahmen 1 weg weisenden
Seite des Deckelrahmens 10 aufliegt. Das Auflager 9 kann
auch anders und beispielsweise pyramidenförmig ausgestaltet sein, dessen
Spitze vom Deckelrahmen 10 weg weist, wobei die Spitze
in der dargestellen Aufsicht auf der ersten Kippachse T1 liegt.
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Durch
diese andrückende
Verbindung der Ausbuchtung 36 mit dem Auflager 9 ist
der Deckelrahmen 10 in Richtung auf dem Grundrahmen 1 gedrückt, wobei
der Deckelrahmen 10 um die erste Kippachse T1 kippbar bleibt.
Die Anpresseinrichtung 6 ist so gegen ein ungewolltes Öffnen verschlossen.