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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von elektronischen Bauteilen, insbesondere von Steuergeräten zur Verwendung in Fahrzeugen.
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Steuergeräte, welche in Fahrzeugen eingebaut werden, sollten möglichst über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs keinerlei Ausfallerscheinungen aufweisen. Daher werden zur Reduzierung von Ausfällen Vorrichtungen verwendet, welche ein sogenanntes Runln/Burnln ausführen können, so dass eine Fehleraktivierung vor einer Auslieferung eines derartigen Steuergeräts auftritt. Dabei werden die Steuergeräte über einen relativ breiten Temperaturbereich von - 60° bis + 200° temperiert, so dass auch eine Voralterung der Steuergeräte erreicht wird. Die bisherigen Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie nicht bzw. nur mit erheblichem Aufwand umrüstbar sind, wobei die Umrüstung viel Zeit in Anspruch nimmt.
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Das Dokument
DE 103 26 317 A1 offenbart ein Testsystem zum Testen von integrierten Bausteinen sowie ein Adapterelement für ein Testsystem.
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Die Schrift
US 2005/0077281 A1 offenbart eine Ofenvorrichtung zum Testen von Leiterplatten unter thermischem Stress.
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Ausgehend von dem zitierten Stand der Technik stellt sich einem Fachmann die Aufgabe, eine Umrüstung einer Vorrichtung zur Temperierung von elektronischen Bauteilen zu vereinfachen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorstehende Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Temperierung von elektronischen Bauteilen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist den Vorteil auf, dass sie einen modularen Aufbau hat und sehr schnell und kostengünstig auf andere elektronische Bauteile umgerüstet werden kann. Hierdurch wird eine hohe Flexibilität der Vorrichtung erreicht, so dass sie für verschiedene elektronische Bauteile, insbesondere Steuergeräte für Fahrzeuge, verwendet werden kann. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr schnell bestückt werden, so dass es möglich ist, dass sämtliche elektronischen Bauteile eines Produktionsloses überprüft werden können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Vorrichtung einen Temperaturschrank mit einer Rückwand, eine am Temperaturschrank angeordnete Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von elektronischen Bauteilen sowie eine außerhalb des Temperaturschranks angeordnete Lastvorrichtung umfasst. Die Rückwand weist an einer Innenseite eine erste standardisierte Schnittstelle auf und an einer Außenseite eine zweite standardisierte Schnittstelle auf. Die Aufnahmeeinrichtung weist eine dritte standardisierte Schnittstelle auf, welche mit der ersten Schnittstelle kompatibel ist. Die Lastvorrichtung weist eine vierte standardisierte Schnittstelle auf, welche mit der zweiten standardisierten Schnittstelle kompatibel ist. Durch das Vorsehen der standardisierten Schnittstellen an der Rückwand des Temperaturschranks sowie der Aufnahmeeinrichtung und der Lastvorrichtung kann die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung schnell auf andere Bauteile umgerüstet werden.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Vorzugsweise ist die Rückwand im Temperaturschrank auswechselbar angeordnet. Dadurch kann durch einen einfachen Austausch der Rückwand eine Rückwand mit anderen standardisierten Schnittstellen eingebaut werden, so dass die Prüfvorrichtung nun für andere Bauteile nutzbar ist.
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Um eine möglichst schnelle und einfache Verbindung an den Schnittstellen zu ermöglichen, sind die standardisierten Schnittstellen vorzugsweise als Steckkontakte oder als federnde Kontaktelemente ausgebildet.
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Die Vorrichtung umfasst erfindungsgemäß ferner eine Lastmatrix bzw. eine Verteileinheit mit einer vorgegebenen Verschaltungsanordnung. Dadurch können vorgegebene Lastzustände an den zu prüfenden Bauteilen simuliert werden.
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Weiter bevorzugt umfasst die Aufnahmeeinrichtung ein Gestellt mit mehreren einzelnen Aufnahmeplätzen, so dass eine Vielzahl von elektronischen Bauteilen auf dem Gestell angeordnet werden kann und gleichzeitig geprüft werden kann. Besonders bevorzugt weist die Aufnahmeeinrichtung dabei eine Hebelmechanik auf, um die Bauteile in die Aufnahmeeinrichtung einzuspannen. Dadurch kann durch einen einfachen Hebelvorgang gleichzeitig eine Vielzahl von Bauteilen eingespannt werden.
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Weiter bevorzugt umfasst der Temperaturschrank eine im Temperaturschrank angeordnete Wärmequelle. Die Wärmequelle kann beispielsweise elektrisch betrieben werden oder alternativ kann ein erwärmtes Fluid zugeführt werden, so dass die Wärmequelle als Wärmetauscher ausgebildet ist. Weiter bevorzugt ist im Temperaturschrank ein Ventilator angeordnet, um eine möglichst gleichmäßig Verteilung der Wärme im Temperaturschrank zu erreichen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind an der Rückwand für jede erste und/oder zweite Schnittstelle Widerstandsleiterplatten angeordnet. Hierdurch kann ein Teil der Lastvorrichtung in die Rückwand integriert werden. Bevorzugt ist weiterhin ein Lüfter und ein gemeinsamer Anschluss für alle Widerstandsleiterplatten vorgesehen.
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Figurenliste
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Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- 1 eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zur Temperierung von elektronischen Bauteilen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine schematische, perspektivische, geschnittene Ansicht der Vorrichtung von 1 und
- 3 eine perspektivische Ansicht bei einer Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der elektronischen Bauteile gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 eine Vorrichtung 1 zum Temperieren von elektronischen Bauteilen 2 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Vorrichtung 1 einen Temperaturschrank 3, in welchem eine Temperierung der zu prüfenden elektronischen Bauteile erfolgt. Hierbei sei angemerkt, dass eine Temperierung über einen breiten Temperaturbereich erfolgt, welcher den jeweiligen Einsatzbedingungen der elektronischen Bauteile entspricht. Wenn die elektronischen Bauteile beispielsweise Steuergeräte für Fahrzeuge sind, ist ein vernünftiger zu prüfender Temperaturbereich z.B. zwischen - 60°und + 400°. Der Temperaturschrank 3 ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet und weist, wie aus 2 ersichtlich ist, eine Zugangsöffnung 33 auf, durch welche der Temperaturschrank 3 bestückt werden kann bzw. die elektronischen Bauteile 2 wieder entnommen werden können. Die Zugangsöffnung 33 kann mittels einer Schwenktüre 32 geöffnet bzw. verschlossen werden. Am Temperaturschrank 3 ist ferner eine Rückwand 4 vorgesehen, welche in diesem Ausführungsbeispiel auswechselbar vorgesehen ist. D.h. die gesamte Rückwand 4 kann vom Temperaturschrank 3 entnommen werden und durch eine andere Rückwand ersetzt werden.
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Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 eine Aufnahmeeinrichtung 5 zur Aufnahme der elektronischen Bauteile 2. Die Aufnahmeeinrichtung 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass sie eine Vielzahl von elektronischen Bauteilen 2 aufnehmen kann. Hierzu weist die Aufnahmeeinrichtung 5 die Form eines Gestells auf, an dem eine Vielzahl von einzelnen Aufnahmen 51 vorgesehen ist (3). An jeder der einzelnen Aufnahmen 51 ist ein elektrischer Kontakt 6 (1) vorgesehen.
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Wie weiterhin aus 1 ersichtlich ist, sind an der Innenseite der Rückwand 4 mehrere erste Schnittstellen 11 und an der Außenseite der Rückwand 4 zweite Schnittstellen 12 vorgesehen. Die ersten Schnittstellen 11 sind in Richtung des Innenraums des Temperaturschranks 3 gerichtet und die zweiten Schnittstellen 12 sind in Richtung zur Außenseite des Temperaturschranks 3 gerichtet. Die ersten und zweiten Schnittstellen 11, 12 sind standardisierte Schnittstellen und dienen als standardisierter Kontakt mit anderen Bauteilen. Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, ist an jeder Aufnahmeeinrichtung 5 eine dritte Schnittstelle 13 vorgesehen, welche zur ersten Schnittstelle 11 kompatibel ist. Die dritten Schnittstellen 13 sind dabei jeweils mit den einzelnen Kontakten 6 an den einzelnen Aufnahmen verbunden. Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Lastvorrichtung 7, welche an der Außenseite der Rückwand 4 angeordnet ist. Darüber hinaus ist eine Verteileinheit 8 vorgesehen, welche die erzeugten Lasten jeweils auf die verschiedenen elektronischen Bauteile verteilt. An der Lastvorrichtung 7 sowie der Verteileinheit 8 sind jeweils vierte Schnittstellen 14 vorgesehen, welche mit den zweiten Schnittstellen 12 an der Rückwand 4 kompatibel sind. In der Rückwand 4 ist eine nicht gezeigte Leiterplatte integriert, welche mit der Lastvorrichtung 7 und der Verteileinheit 8 verbunden ist und die jeweiligen Lasten bzw. Signale über die erste und dritte Schnittstelle an die jeweiligen elektronischen Bauteile weitergibt.
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3 zeigt eine verwendete Aufnahmeeinrichtung 5, welche eine Vielzahl von einzelnen Aufnahmen 51 zur Aufnahme jeweils eines elektronischen Bauteils 2 aufweist. Hierbei ist an jeder einzelnen Aufnahme 51 ein Hebel 52 vorgesehen, welcher nach Einlegen des elektronischen Bauteils eine Kontaktierung des elektrischen Kontakts 6 durch Umlegen des Hebels ermöglicht. Durch das Vorsehen der Aufnahmeeinrichtung 5 mit der Vielzahl einzelner Aufnahmen 51 kann diese Aufnahmeeinrichtung außerhalb des Temperaturschranks 3 bestückt werden und dann vollständig bestückt in den Temperaturschrank 3 eingebracht werden. Hierdurch ist ein schneller Wechsel der elektronischen Bauteile möglich.
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Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, ist über den elektronischen Bauteilen ein Raum 30 im Temperaturschrank 3 vorgesehen, in welchem ein Ventilator 9 sowie eine Wärmequelle 10 angeordnet sind. Über Durchlassöffnungen 31 ist der Raum 30 mit einem Raum 34 verbunden, in welchem die elektronischen Bauteile 2 angeordnet sind. Hierdurch kann Wärme über die Durchlassöffnung 31 auf die elektronischen Bauteile 2 geführt werden. Wie aus 2 ersichtlich ist, ist eine Rückströmung des Mediums seitlich durch zwei große Kanäle 35 im Temperaturschrank 3 möglich. Die Wärmequelle 10 kann elektrisch betrieben werden oder alternativ als Wärmetauscher ausgebildet sein, welchem je nach Temperaturzyklus ein warmes oder ein kaltes Medium zugeführt wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit modular und flexibel aufgebaut und kann schnell auf andere Arten von elektronischen Bauteilen umgerüstet werden. Hierbei müssen an der Vorrichtung 1 keine großen Umbauten vorgenommen werden, sondern es können auf einfache Weise die Aufnahmeeinrichtungen 5 gegen andere Aufnahmeeinrichtungen, welche einzelne Aufnahmen für andere Bauteile aufweisen, ausgetauscht werden. Die jeweiligen Aufnahmeeinrichtungen 5 müssen dabei lediglich immer die dritte standardisierte Schnittstelle 13 gemeinsam haben, so dass diese in die erste standardisierte Schnittstelle 11 an der Rückwand 4 eingesteckt werden kann. In gleicher Weise können für verschiedene Testzyklen auch die Lastvorrichtung 7 und/oder die Verteileinheit 8 ausgetauscht werden. Alternativ kann auch für einen Testzyklus von anderen elektronischen Bauteilen 2 die komplette Rückwand 4 ausgetauscht werden. Dies wird insbesondere dann gemacht, wenn die Größe der zu testenden Bauteile in großem Umfang voneinander abweicht.
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Somit kann auf kostengünstige Weise eine Runln/Burnln-Prüfung von Bauteilen, insbesondere Steuergeräten für Fahrzeuge, durchgeführt werden, wobei durch die Schnittstellenlösung insbesondere kein aufwendiger Kabelbaum für eine Verbindung zwischen den elektronischen Bauteilen und der Lastvorrichtung 7 bzw. der Verteileinheit 8 vorzusehen ist. Ferner sei angemerkt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung selbsttestfähig ist, so dass vor einem Bestücken der Vorrichtung 1 mit zu testenden Bauteilen eine Funktionsprüfung durchführbar ist. Somit kann erfindungsgemäß ein kostengünstiges und flexibles Prüfen von verschiedenen elektronischen Bauteilen ermöglicht werden, wobei insbesondere sehr kurze Rüstzeiten bei einem Bauteilewechsel möglich sind.
