DE102010063040A1

DE102010063040A1 - Contact pin for test apparatus i.e. in-circuit-test apparatus, to test printed circuit boards, has end section including two partial contacts each comprising contact surface with quadrature axial component extending to contact pin axis

Info

Publication number: DE102010063040A1
Application number: DE102010063040A
Authority: DE
Inventors: Jens Nowotnick; Walter Wagenbrenner; Ulrich Warmbold; Sven Heinemann; Matthias Lausmann; Holger Gebhardt; Bernhard Klante
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-06-14

Abstract

The pin (5) has an end section (10) with a contact surface i.e. cutting edge, for forming electrically or mechanically deforming contact to an electrical conductive area i.e. soldering bead (16), of a circuit board (18). The end section has two partial contacts (12, 14) each comprising a contact surface forming an end of the partial contact, where the contact surface comprises a quadrature axial component extending to a contact pin axis (20) representing a contact direction. The ends of the partial contacts are spaced from each other along the contact direction. The partial contact is designed as a needle, where the pin electrically contacts the electrical conductive area. Independent claims are also included for the following: (1) a test apparatus for testing an electric circuit on a circuit board, comprising a detecting unit (2) a method for electrically contacting a circuit board with a contacting area for testing a switching circuit on the circuit board.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Kontaktstift für eine Testvorrichtung zum Testen von Leiterplatten, insbesondere eine ICT-Testvorrichtung.The invention relates to a contact pin for a test device for testing printed circuit boards, in particular an ICT test device.

Der Kontaktstift ist zum elektrischen Kontaktieren eines elektrisch leitfähigen Flächenbereichs auf der Leiterplatte, insbesondere einer Lötperle ausgebildet. Der Kontaktstift weist einen Endabschnitt mit wenigstens einer zum elektrischen oder zusätzlich mechanisch verformenden Kontaktieren der Lötperle ausgebildeten Kontaktfläche auf.The contact pin is designed for electrically contacting an electrically conductive surface area on the printed circuit board, in particular a solder bump. The contact pin has an end section with at least one contact surface formed for electrically or additionally mechanically deforming contacting of the solder bump.

Aus der US 2006/0097737 A1 ist eine Testvorrichtung, insbesondere eine ICT-Testvorrichtung (ICT = In-Circuit-Test) bekannt, wobei der Kontaktstift einen gefederten Stempel mit einer Kontaktfläche aufweist, welche eine größere Flächenerstreckung aufweist, als eine Flächenerstreckung einer Lötperle, dort „bead” genannt, in einer Leiterplattenebene. Weiter ist vorgesehen, dass der Kontaktstift, dort „fixture probe” genannt, mit dem gefederten Stempel beim Kontaktieren der Lötperle die Lötperle plastisch verformt, um so einen sicheren elektrischen Kontakt beim Berühren zu gewährleisten.From the US 2006/0097737 A1 a test device, in particular an ICT test device (ICT = In-Circuit-Test) is known, wherein the contact pin has a spring-loaded punch with a contact surface, which has a greater areal extent than a surface extension of a solder bump, there called "bead", in a circuit board level. It is further provided that the contact pin, there called "fixture probe", with the spring-loaded punch when contacting the solder ball plastically deformed the solder bump, so as to ensure a secure electrical contact when touching.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß weist der Endabschnitt wenigstens einen Teilkontakt, insbesondere einen ersten Teilkontakt und einen zweiten Teilkontakt auf. Der erste Teilkontakt und der zweite Teilkontakt weisen jeweils eine sich mit wenigstens einer Querkomponente zu einer eine Kontaktierungsrichtung repräsentierenden Kontaktstiftachse erstreckende, ein Ende des Teilkontakts bildende Kontaktfläche auf, wobei ein Ende des ersten Teilkontakts und das Ende des zweiten Teilkontakts entlang der Kontaktstiftachse – und so entlang der Kontaktierungsrichtung – zueinander beabstandet sind.According to the invention, the end section has at least one partial contact, in particular a first partial contact and a second partial contact. The first subcontact and the second subcontact each have a contact surface extending with at least one transverse component to a contact pin axis representing a contacting direction, forming one end of the subcontact, one end of the first subcontact and the end of the second subcontact along the contact pin axis - and so on the contacting direction - are spaced from each other.

Dadurch kann der zweite Teilkontakt die Lötperle kontaktieren, nachdem der erste Teilkontakt sich in die Lötperle eindrückend kontaktiert hat. Weiter vorteilhaft kann der erste Teilkontakt, welcher beispielsweise durch eine Nadelspitze gebildet ist, Lötperlen kontaktieren, welche sich in einer Senke befinden, wobei eine Abmessung der Senke in der Leiterplattenebene kleiner ist als eine quer zur Kontaktierungsrichtung sich erstreckende Querabmessung, der Kontaktfläche des zweiten Teilkontakts. Im Falle einer halbkugelförmigen Kontaktfläche, beispielsweise das Ende einer Nadel, erstreckt sich die Kontaktfläche nur am Ende quer zur Kontaktstiftachse, insbesondere Kontaktstiftlängsachse. Denkbar ist auch eine Nadelspitze als stumpfer Kegel, bei dem die Spitze abgeflacht ist, so dass eine ebener Flächenbereich der Spitze eine sich quer zur Kontaktierungsrichtung beziehungsweise Kontaktstiftachse erstreckende Kontaktfläche bildet.As a result, the second subcontact can contact the solder bump after the first subcontact has contacted the solder bump in an impressing manner. Further advantageously, the first part contact, which is formed for example by a needle tip, contact solder bumps, which are located in a sink, wherein a dimension of the sink in the circuit board level is smaller than a transversely extending to the contacting direction transverse dimension, the contact surface of the second part contact. In the case of a hemispherical contact surface, for example the end of a needle, the contact surface extends only at the end transversely to the contact pin axis, in particular contact pin longitudinal axis. Also conceivable is a needle tip as a blunt cone, in which the tip is flattened, so that a flat surface area of the tip forms a contact surface extending transversely to the contacting direction or contact pin axis.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Erstreckung der Kontaktfläche des ersten Teilkontakts quer zur Kontaktierungsrichtung kleiner als eine Erstreckung der Kontaktfläche des zweiten Teilkontakts quer zur Kontaktierungsrichtung. So kann der zweite Teilkontakt vorteilhaft als Bestandteil einer Testvorrichtung die Lötperle mit einem Toleranzbereich anfahren und kontaktieren, wohingegen der erste Teilkontakt eine Lötperle kontaktieren kann, die sich in einer Vertiefung befindet, in die sich der zweite Teilkontakt aufgrund seiner Erstreckung quer zur Kontaktierungsrichtung nicht hineinbewegen kann, da er in die Vertiefung nicht hineinpasst.In a preferred embodiment, an extension of the contact surface of the first partial contact transversely to the contacting direction is smaller than an extension of the contact surface of the second partial contact transversely to the contacting direction. Thus, the second part contact can advantageously approach and contact the solder ball with a tolerance range as part of a test device, whereas the first part contact can contact a solder ball which is located in a recess into which the second part contact can not move transversely to the contacting direction due to its extension because it does not fit into the depression.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der erste Teilkontakt durch eine Spitze gebildet, und/oder der zweite Teilkontakt weist wenigstens eine wenigstens abschnittsweise in einer Ebene verlaufende, insbesondere in der Ebene gerade verlaufende oder insbesondere in der Ebene gekrümmte Kontaktfläche auf. Mittels der wenigstens abschnittweise in der Ebene verlaufenden Kontaktfläche kann der zweite Teilkontakt vorteilhaft mit einer statistischen Sicherheit die zu kontaktierende Fläche der Leiterplatte, insbesondere die Lötperle, innerhalb eines Toleranzbereichs treffen.In an advantageous embodiment, the first part contact is formed by a tip, and / or the second part contact has at least one at least partially extending in a plane, in particular in the plane straight or curved in particular in the plane contact surface. By means of the at least partially extending in the plane contact surface of the second part contact can advantageously meet with a statistical security to be contacted surface of the circuit board, in particular the solder ball, within a tolerance range.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der zweite Teilkontakt sich radial von der Kontaktierungsrichtung, insbesondere der Kontaktstiftachse nach außen erstreckende Kontaktkanten auf. Die Kontaktkanten sind jeweils ausgebildet, während eines Kontaktierens, insbesondere eines Angedrücktwerdens an die Lötperle Verschmutzungen, Oxidschichten oder Flussmittelreste zu durchschneiden und die Lötperle elektrisch zu kontaktieren.In a preferred embodiment, the second subcontact has contact edges extending radially outward from the contacting direction, in particular the contact pin axis, to the outside. The contact edges are each designed to cut through contaminants, oxide layers or flux residues during contacting, in particular pressing on the solder bump, and to contact the solder bump electrically.

Im Falle eines sich längs erstreckenden Kontaktstiftes, welcher ausgebildet ist, die Lötperle in seiner Längsrichtung bewegend zu kontaktieren, entspricht die Kontaktstiftlängsachse der Kontaktierungsrichtung. Denkbar sind auch andere Ausführungsformen eines Kontaktstiftes oder eines Kontaktelements, welches beispielsweise mittels einer Schwenkbewegung oder einer Translationsbewegung quer zu seiner Längsachse ein Objekt, insbesondere eine Lötperle, kontaktieren kann.In the case of a longitudinally extending contact pin, which is designed to contact the solder ball in its longitudinal direction, the contact pin longitudinal axis corresponds to the contacting direction. Also conceivable are other embodiments of a contact pin or a contact element, which can contact, for example by means of a pivoting movement or a translational movement transversely to its longitudinal axis an object, in particular a solder bump.

Die in Kontaktierungsrichtung verlaufende Kontaktstiftachse wird im Folgenden auch Kontaktierungsachse genannt.The contact pin axis extending in the contacting direction is also referred to below as the contacting axis.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der zweite Teilkontakt radial von der Kontaktstiftachse nach außen beabstandete Kontaktspitzen auf. Die Kontaktspitzen sind beispielsweise jeweils durch ein Ende eines Kontaktfingers, insbesondere einer Kontaktnadel gebildet. So kann vorteilhaft eine Art Kontaktkrone gebildet sein, wobei radial nach außen von der Kontaktstiftachse beabstandete Kontaktspitzen die Lötperle mit einer statistischen Sicherheit im Toleranzbereich treffen und kontaktieren können, wohingegen eine bevorzugt mittig angeordnete Kontaktspitze, welche den ersten Teilkontakt bildet, sich in einer Vertiefung befindende Lötperlen kontaktieren kann, in welche die radial nach außen beabstandeten Kontaktspitzen nicht eindringen können.In an advantageous embodiment, the second subcontact has contact tips spaced radially outward from the contact pin axis. The contact tips are, for example, each by a End of a contact finger, in particular a contact pin formed. Thus, advantageously, a type of contact crown may be formed, wherein radially outward from the contact pin axis spaced contact tips meet and can contact the solder ball with a statistical certainty in the tolerance range, whereas a preferably centrally disposed contact tip, which forms the first part contact, located in a depression solder bumps can contact, in which the radially outwardly spaced contact tips can not penetrate.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste und der zweite Teilkontakt miteinander starr verbunden oder zusätzlich gemeinsam gegen einen Stiftabschnitt des Kontaktstifts gefedert.In a preferred embodiment, the first and the second subcontact are rigidly connected to each other or additionally sprung together against a pin portion of the contact pin.

Dadurch kann sowohl auf den ersten Teilkontakt als auch auf den zweiten Teilkontakt dieselbe Kraft zum Kontaktieren der Lötperle wirken.As a result, the same force for contacting the solder bump can act both on the first part contact and on the second part contact.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste Teilkontakt und der zweite Teilkontakt miteinander bevorzugt längsaxial federnd verbunden, oder zusätzlich weiter bevorzugt gemeinsam gegen einen Stiftabschnitt des Kontaktstifts insbesondere längsaxial gefedert.In a preferred embodiment, the first subcontact and the second subcontact are preferably connected to one another longitudinally axially resiliently, or in addition, more preferably jointly, spring-axially sprung against a pin portion of the contact pin.

Dadurch kann vorteilhaft während eines Kontaktierens des zweiten Teilkontakts mit einem Randbereich des zweiten Teilkontakts gegen die Lötperle, welche beispielsweise weniger als eine Längsabmessung des ersten Teilkontakts aus der Leiterplattenoberfläche herausragt, während eines Aufgepresstwerdens auf eine Leiterplattenoberfläche, insbesondere einen Lötstoplack, zurückfedern und so die Leiterplattenoberfläche, insbesondere den Lötstoplack nicht verletzen.As a result, during a contacting of the second partial contact with an edge region of the second partial contact against the solder bump, which protrudes less than a longitudinal dimension of the first partial contact from the printed circuit board surface during a pressing on a circuit board surface, in particular a Lötstoplack, spring back and so the printed circuit board surface, especially do not hurt the solder mask.

Bevorzugt beträgt ein Abstand zwischen der ersten Kontaktfläche und der zweiten Kontaktfläche entlang der Kontaktierungsachse weniger als ein Zehntel von der Erstreckung der Kontaktfläche des zweiten Kontaktbereichs quer zur Kontaktierungsachse. Weiter bevorzugt beträgt eine Längenabmessung des ersten Teilkontakts weniger als einen Zehntelmillimeter.Preferably, a distance between the first contact surface and the second contact surface along the contacting axis is less than one-tenth of the extent of the contact surface of the second contact region transverse to the contacting axis. More preferably, a length dimension of the first partial contact is less than one tenth of a millimeter.

Die Erfindung betrifft auch eine Testvorrichtung zum Testen eines elektrischen Schaltkreises auf einer Leiterplatte. Die Testvorrichtung weist wenigstens einen Kontaktstift auf, und eine mit dem Kontaktstift verbundene Erfassungseinheit. Die Erfassungseinheit ist ausgebildet, über den Kontaktstift ein elektrisches Signal von der Leiterplatte zu empfangen und/oder ein elektrisches Signal an die Leiterplatte zu senden.The invention also relates to a test device for testing an electrical circuit on a printed circuit board. The test device has at least one contact pin, and a detection unit connected to the contact pin. The detection unit is designed to receive an electrical signal from the printed circuit board via the contact pin and / or to send an electrical signal to the printed circuit board.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Testvorrichtung ist die Testvorrichtung ausgebildet, den Kontaktstift in der Leiterplattenebene und senkrecht zur Leiterplattenebene zu bewegen, und einen vorbestimmten Ort der Leiterplatte mit dem Kontaktstift insbesondere elektrisch oder zusätzlich plastisch verformend zu kontaktieren. Beispielsweise ist die Testvorrichtung ausgebildet, einen vorbestimmten Ort der Leiterplatte mit dem Kontaktstift anzufahren und diesen insbesondere elektrisch oder zusätzlich plastisch verformend zu kontaktieren.In a preferred embodiment of the test device, the test device is designed to move the contact pin in the printed circuit board plane and perpendicular to the printed circuit board plane, and to contact a predetermined location of the printed circuit board with the contact pin, in particular electrically or additionally plastically deforming. For example, the test device is designed to approach a predetermined location of the circuit board with the contact pin and to contact this particular electrically or additionally plastically deforming.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum elektrischen Kontaktieren einer Leiterplatte, insbesondere zum Testen eines Schaltkreises auf der Leiterplatte.The invention also relates to a method for electrically contacting a printed circuit board, in particular for testing a circuit on the printed circuit board.

Bei dem Verfahren zum elektrischen Kontaktieren einer Leiterplatte, insbesondere zum Testen eines Schaltkreises auf der Leiterplatte wird ein zu kontaktierender Ort oder Flächenbereich, insbesondere eine Lötperle der Leiterplatte, mittels eines Kontaktstiftes angesteuert und berührt. Weiter wird die Lötperle im Falle einer Ausbildung als Erhebung aus einer Leiterplattenoberfläche von dem ersten und/oder dem zweiten Teilkontakt – insbesondere elektrisch oder zusätzlich plastisch verformend – kontaktiert. Die Lötperle wird im Falle einer Ausbildung als Senke in der Leiterplattenoberfläche von dem ersten Teilkontakt – insbesondere elektrisch oder zusätzlich plastisch verformend – kontaktiert.In the method for electrically contacting a printed circuit board, in particular for testing a circuit on the printed circuit board, a location or surface area to be contacted, in particular a solder ball of the printed circuit board, is activated and touched by means of a contact pin. Further, the solder bump in the case of training as a survey of a circuit board surface of the first and / or the second subcontact - in particular electrically or additionally plastically deforming - contacted. The solder bump is in the case of training as a sink in the circuit board surface of the first part contact - in particular electrically or additionally plastically deforming - contacted.

Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den in den Figuren beschriebenen Merkmalen sowie aus den in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Merkmalen.The invention will now be described below with reference to figures and further embodiments. Further advantageous embodiments will become apparent from the features described in the figures and from the features described in the dependent claims.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Testvorrichtung mit einem Kontaktstift; 1 shows an embodiment of a test device with a contact pin;

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel zum Kontaktieren einer Lötperle mittels eines Endabschnitts eines Kontaktstifts; 2 shows an embodiment for contacting a solder ball by means of an end portion of a contact pin;

3 zeigt eine Aufsicht auf die Kontaktflächen des in 2 gezeigten Endabschnitts; 3 shows a plan view of the contact surfaces of in 2 shown end portion;

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Endabschnitt mit zylinderförmigen Schneidrohren, welche jeweils im Bereich eines Endes eine Schneide als Kontaktfläche aufweisen; 4 shows an embodiment of an end portion with cylindrical cutting tubes, each having in the region of one end a cutting edge as a contact surface;

5 zeigt eine Aufsicht auf die Kontaktflächen des in 4 gezeigten Endabschnitts. 5 shows a plan view of the contact surfaces of in 4 shown end portion.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Testvorrichtung 1. Die Testvorrichtung 1 ist als ICD-Testvorrichtung ausgebildet und weist mehrere Kontaktstifte auf, von denen der Kontaktstift 5 beispielhaft dargestellt ist. Der Kontaktstift 5 weist einen Endabschnitt 10 auf, welcher zwei jeweils zum elektrischen und/oder mechanisch verformenden Kontaktieren einer Lötperle ausgebildete Teilkontakte aufweist. 1 shows an embodiment of a test device 1 , The test device 1 is designed as an ICD test device and has a plurality of contact pins, of which the contact pin 5 is shown by way of example. The contact pin 5 has one end 10 which has two partial contacts designed in each case for electrically and / or mechanically deforming contacting of a solder bump.

Der Endabschnitt 10 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen ersten Teilkontakt 14 auf, welcher als Nadel ausgebildet ist. Der Teilkontakt 14 weist eine Nadelspitze auf, welche ein Ende des Teilkontakts und die Kontaktfläche des Teilkontakts 14 bildet.The end section 10 has a first part contact in this embodiment 14 on, which is designed as a needle. The partial contact 14 has a needle tip, which has one end of the subcontact and the contact surface of the subcontact 14 forms.

Der Endabschnitt 10 weist auch einen sternförmig ausgebildeten zweiten Teilkontakt auf. Der zweite Teilkontakt weist radial von dem Teilkontakt 14 abweisende Schneidkanten 12 auf, wobei die Schneidkante 12 beispielhaft bezeichnet ist. Die Schneidkanten des zweiten Teilkontakts bilden jeweils das Ende des zweiten Teilkontakts entlang einer Kontaktierungsrichtung 20, welche in diesem Ausführungsbeispiel mit der Kontaktstiftlängsachse des Kontaktstifts 5 koaxial verläuft.The end section 10 also has a star-shaped second part contact. The second subcontact faces radially from the subcontact 14 repellent cutting edges 12 on, with the cutting edge 12 is designated by way of example. The cutting edges of the second subcontact each form the end of the second subcontact along a contacting direction 20 , which in this embodiment with the contact pin longitudinal axis of the contact pin 5 runs coaxially.

Das Ende des Teilkontakts 14, nämlich die Nadelspitze, ist entlang der Kontaktierungsachse 20 von den Schneiden 12 beabstandet. Der Teilkontakt 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel zentral in dem Kontaktstift 5 angeordnet. Dargestellt ist der Abstand 66 zwischen dem Ende des ersten Teilkontakts und dem Ende des zweiten Teilkontakts 12. Der Kontaktstift 5 ist mittels eines Führungselements 22 entlang der Kontaktstiftlängsachse hin- und herbeweglich gelagert.The end of the partial contact 14 , namely the needle tip, is along the contacting axis 20 from the cutting edges 12 spaced. The partial contact 14 is central in the contact pin in this embodiment 5 arranged. Shown is the distance 66 between the end of the first subcontract and the end of the second subcontact 12 , The contact pin 5 is by means of a guide element 22 stored back and forth along the contact pin longitudinal axis.

Das Führungselement 22 ist mit einer abschnittsweise dargestellten Platte 26 verbunden und wird von dieser gehalten. Der Kontaktstift 5 ist mittels einer Feder 23 gegen ein Ende eines Sacklochs des Führungselements 22 federnd abgestützt. Der Kontaktstift 5 ist elektrisch mit einem Anschluss 24 verbunden. Die Platte 26 kann neben dem Kontaktstift 5 noch weitere Kontaktstifte aufweisen.The guide element 22 is with a plate shown in sections 26 connected and held by this. The contact pin 5 is by means of a spring 23 against one end of a blind hole of the guide member 22 resiliently supported. The contact pin 5 is electric with a connection 24 connected. The plate 26 can next to the contact pin 5 still have more pins.

Die Testvorrichtung 1 weist auch eine Hubvorrichtung 32 auf, welche mit einer sich parallel zur Kontaktierungsachse 20 erstreckenden Stange 30 verbunden ist. Die Stange 30 ist mit einem Reiter 28 verbunden, welcher auf der Stange 30 hin- und herbeweglich angeordnet ist. Die Testvorrichtung 1, insbesondere die Hubvorrichtung 32, ist ausgebildet, den Reiter 28 in Abhängigkeit eines Steuersignals entlang einer Längsachse der Stange 30 hin- und herzubewegen und weist dazu einen motorischen Antrieb auf. Der Reiter 28 ist mit der Platte 26 verbunden, sodass die Platte 26 mit wenigstens einer Querkomponente zur Längsachse der Stange 30, bevorzugt rechtwinklig zur Längsachse 30 verläuft. Die Testvorrichtung 1 kann zusätzlich zur Hubvorrichtung 32 noch weitere Hubvorrichtungen und/oder Stangen wie die Stange 30 aufweisen, die mit der Platte 26 verbunden sind. Nach einem Bewegen der Platte 26 in Richtung einer Leiterplatte 18 kann der Kontaktstift 5 die Leiterplatte 18 berühren. Auf diese Weise kann die Testvorrichtung in Abhängigkeit der Steuersignale den Kontaktstift 5 in eine vorbestimmte Position über der Leiterplatte 18 bewegen und den Kontaktstift 5 auf die vorbestimmte Position absenken, sodass die Kontaktfläche des ersten Teilkontakts 14 und/oder die Kontaktfläche des zweiten Teilkontakts 12 eine Lötperle kontaktieren können. Ein von der Lötperle empfangenes Signal kann über den Anschluss 24, eine Verbindungsleitung 25 bis hin zu einem Eingang 34 einer Erfassungseinheit 36 gelangen und dort empfangen werden. Dazu ist der Kontaktstift 5 mit dem Eingang 34, – beispielsweise mittels einer flexiblen Verbindungsleitung 25 – elektrisch verbunden. Die Erfassungseinheit 36 kann in Abhängigkeit eines an einem Eingang 35 empfangenen Steuersignals, welches beispielsweise erzeugt wird, wenn der Kontaktstift die Lötperle 16 angefahren und kontaktiert hat, das von der Lötperle empfangene Signal auswerten und als Auswertergebnis ein In-Ordnung-Signal oder Nicht-In-Ordnung-Signal erzeugen und dieses am Ausgang 38 bereitstellen.The test device 1 also has a lifting device 32 on, which with a parallel to the Kontaktierungsachse 20 extending rod 30 connected is. The pole 30 is with a rider 28 connected, which on the pole 30 is arranged back and forth. The test device 1 , in particular the lifting device 32 , is trained, the rider 28 in response to a control signal along a longitudinal axis of the rod 30 to move back and forth and has a motor drive on. The rider 28 is with the plate 26 connected, so the plate 26 with at least one transverse component to the longitudinal axis of the rod 30 , preferably at right angles to the longitudinal axis 30 runs. The test device 1 can in addition to the lifting device 32 even more lifting devices and / or rods such as the rod 30 exhibit that with the plate 26 are connected. After moving the plate 26 in the direction of a printed circuit board 18 can the contact pin 5 the circuit board 18 touch. In this way, the test device in response to the control signals the contact pin 5 in a predetermined position over the circuit board 18 move and the contact pin 5 Lower to the predetermined position, so that the contact surface of the first part of the contact 14 and / or the contact surface of the second subcontact 12 can contact a solder ball. A signal received from the solder bump can be sent through the connector 24 , a connection line 25 to an entrance 34 a detection unit 36 arrive and be received there. This is the contact pin 5 with the entrance 34 , - For example, by means of a flexible connection line 25 - electrically connected. The registration unit 36 can depend on one at an input 35 received control signal which is generated, for example, when the contact pin the solder ball 16 has approached and contacted, evaluate the received signal from the solder ball and generate an evaluation result, an in-order signal or non-in-order signal and this at the output 38 provide.

Dargestellt ist auch eine Leiterplatte 18 mit einem Trägermaterial 14, einer elektrisch leitfähigen Schicht, insbesondere Kupferschicht und einem Lötstoplack 44, welcher die Kupferschicht 42 wenigstens teilweise bedeckt.Shown is also a circuit board 18 with a carrier material 14 , an electrically conductive layer, in particular copper layer and a Lötstoplack 44 which is the copper layer 42 at least partially covered.

Dargestellt ist auch eine Lötperle 16, welche sich in einer Aussparung des Lötstoplacks 44 befindet und welche mit der Kupferschicht 42 elektrisch verbunden ist.Shown is also a solder ball 16 , which are located in a recess of the solder resist 44 and which with the copper layer 42 electrically connected.

Die Lötperle 16 weist eine kleinere Dickenabmessung auf als der Lötstoplack 44. Somit kann nur die Nadelspitze des ersten Teilkontakts die Lötperle 16 elektrisch kontaktieren, wohingegen die Schneiden 12 die Lötperle 16 nicht kontaktieren können, da eine Quererstreckung der Schneidkanten des zweiten Teilkontakts größer ist als eine Quererstreckung der Aussparung in dem Lötstoplack 44.The solder ball 16 has a smaller thickness than the solder mask 44 , Thus, only the needle tip of the first part contact the solder ball 16 electrically contact, whereas the cutting 12 the solder ball 16 can not contact, since a transverse extent of the cutting edges of the second subcontact is greater than a transverse extent of the recess in the Lötstoplack 44 ,

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Kontaktieren einer Lötperle 17, welche mittels dem in 1 bereits dargestellten Endabschnitt 10 kontaktiert wird. 2 shows an embodiment for contacting a solder ball 17 , which by means of in 1 already shown end section 10 will be contacted.

2 zeigt auch die in 1 bereits dargestellte Leiterplatte 18 mit der Trägerschicht 14, der elektrisch leitfähigen Schicht 42 und mit dem Lötstoplack 44, welcher die elektrisch leitfähige Schicht 42 wenigstens teilweise bedeckt. In dem Lötstoplack 44 ist eine Aussparung 45 gebildet, welche in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Lötperle 17 gefüllt ist. Die Lötperle 17 weist eine größere Dickenabmessung auf, als der Lötstoplack 44, sodass die Lötperle 17 von dem zweiten Teilkontakt kontaktiert werden kann. 2 also shows the in 1 already shown printed circuit board 18 with the carrier layer 14 , the electrically conductive layer 42 and with the solder mask 44 , which is the electrically conductive layer 42 at least partially covered. In the solder stop 44 is a recess 45 formed, which in this embodiment with a solder ball 17 is filled. The solder ball 17 has a larger thickness dimension than the solder resist 44 so the solder ball 17 can be contacted by the second subcontact.

Die Schneiden des zweiten Teilkontakts kontaktieren in diesem Ausführungsbeispiel die Lötperle 17, wobei ein radial äußeres Ende einer Schneide des zweiten Schneidkontakts in diesem Ausführungsbeispiel eine Mitte der Lötperle 17 kontaktiert. So wird die Lötperle 17 in diesem Ausführungsbeispiel nur zur Hälfte kontaktiert und liegt somit noch im Toleranzbereich von der in 1 gezeigten Testvorrichtung. The cutting of the second subcontact contact the solder ball in this embodiment 17 wherein a radially outer end of a blade of the second cutting contact in this embodiment is a center of the solder ball 17 contacted. This is how the soldering bead becomes 17 contacted in this embodiment, only half and is thus still within the tolerance range of in 1 shown test device.

3 zeigt eine Aufsicht auf die Kontaktflächen des in 2 bereits dargestellten Endabschnitts des in 1 dargestellten Kontaktstifts 5. Die Kontaktflächen des zweiten Teilkontakts sind in diesem Ausführungsbeispiel als radial von einem Zentrum abweichende Schneidkanten gebildet. 3 shows a plan view of the contact surfaces of in 2 already shown end section of in 1 illustrated contact pin 5 , The contact surfaces of the second subcontact are formed in this embodiment as radially deviating from a center cutting edges.

Im Zentrum ist der erste Teilkontakt angeordnet, welcher in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Nadel gebildet ist, wobei eine Nadelspitze der Nadel die Kontaktfläche des ersten Teilkontakts bildet. Zwischen den Kontaktflächen des zweiten Teilkontakts 12 können Flussmittelreste oder Verschmutzungen entlang der Kontaktstiftlängsachse abgeführt werden.In the center of the first part contact is arranged, which is formed in this embodiment by a needle, wherein a needle tip of the needle forms the contact surface of the first subcontact. Between the contact surfaces of the second subcontact 12 Flux residues or contamination along the contact pin longitudinal axis can be dissipated.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Endabschnitt 46 eines Kontaktstifts, welcher beispielsweise anstelle des Endabschnitts 10 mit dem Kontaktstift 5 in 1 verbunden sein kann. Der Endabschnitt 46 weist ringförmig ausgebildete Schneidkanten 48 und 50 auf, welche zusammen die Kontaktfläche des zweiten Teilkontakts bilden. Die Schneidkanten 48 und 50 weisen jeweils zueinander verschiedene Ringdurchmesser auf. 4 shows an embodiment for an end portion 46 a contact pin which, for example, instead of the end portion 10 with the contact pin 5 in 1 can be connected. The end section 46 has ring-shaped cutting edges 48 and 50 which together form the contact surface of the second subcontact. The cutting edges 48 and 50 each have different ring diameters to each other.

Der Endabschnitt 46 weist auch einen in diesem Ausführungsbeispiel mittig angeordneten ersten Teilkontakt 52 auf. Der erste Teilkontakt 52 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Nadel ausgebildet.The end section 46 also has a first part contact arranged centrally in this exemplary embodiment 52 on. The first part contact 52 is formed in this embodiment as a needle.

5 zeigt eine Aufsicht auf die Kontaktflächen, insbesondere die Schneidkanten des in 4 dargestellten Endabschnitts 46. Die ringförmig ausgebildete Schneidkante 50 wird von der ringförmig ausgebildeten Schneidkante 48 umschlossen. Die Schneidkante 50 umschließt den ersten Teilkontakt 52. Der erste Teilkontakt 52 weist eine als Spitze ausgebildete Kontaktfläche 53 auf. 5 kann auch als Querschnitt von dem in 4 gezeigten Endabschnitt 46 gesehen werden. Zwischen den Schneidkanten 48 und 50, welche beispielsweise jeweils das Ende eines Zylinders bilden, können in einem längsgestreckten Hohlraum Verschmutzungen oder Flussmittelreste transportiert werden. Denkbar ist auch eine Spülvorrichtung, welche mit dem Hohlraum verbunden ist und den Hohlraum zu den Scheidkanten 48 und 50 hin mit einem Lösungsmittel spülen und so reinigen kann. 5 shows a plan view of the contact surfaces, in particular the cutting edges of in 4 illustrated end portion 46 , The ring-shaped cutting edge 50 is from the annular cutting edge 48 enclosed. The cutting edge 50 encloses the first part contact 52 , The first part contact 52 has a contact surface formed as a tip 53 on. 5 can also be used as a cross section of the in 4 shown end portion 46 be seen. Between the cutting edges 48 and 50 , which for example each form the end of a cylinder, dirt or flux residues can be transported in an elongated cavity. Also conceivable is a flushing device, which is connected to the cavity and the cavity to the cutting edges 48 and 50 Rinse with a solvent and clean it.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2006/0097737 A1 [0003]

Claims

Contact pin ( 5 ) for a test device ( 1 ), in particular ICT test device, for testing printed circuit boards ( 18 ), wherein the contact pin ( 5 ) for electrically contacting an electrically conductive area ( 16 . 17 ) on the circuit board ( 18 ), in particular a solder bump ( 16 . 17 ), and the contact pin ( 5 ) an end portion ( 10 . 46 ) with at least one for electrically or additionally mechanically deforming contacting the electrically conductive surface area ( 16 . 17 ) formed contact surface ( 12 ), characterized in that the end portion ( 10 . 46 ) has at least two partial contacts, wherein a first partial contact ( 14 . 52 ) and a second subcontact ( 12 . 48 . 50 ) in each case one with at least one transverse component to a contacting direction representing a contact pin axis ( 20 ), one end of the subcontact forming contact surface, wherein one end of the first part contact ( 14 . 52 . 58 . 64 ) and the end of the second subcontract ( 12 . 48 . 50 ) are spaced apart along the contacting direction.

Contact pin ( 5 ) according to claim 1, characterized in that an extension of the contact surface of the first partial contact ( 14 . 52 ) across the pin axis ( 20 ) is smaller than an extension of the contact area of the second subcontact ( 12 . 48 . 50 ) across the pin axis ( 20 ).

Contact pin ( 5 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first part contact by a tip ( 14 . 53 ) is formed and / or the second part contact ( 12 . 48 . 50 ) at least one at least partially extending in a plane contact surface ( 14 . 62 . 48 . 50 ) having.

Contact pin ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second partial contact ( 12 ) radially extending from the contact pin axis outwardly extending contact edges ( 12 ) having.

Contact pin ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second partial contact radially spaced from the longitudinal axis to the outside contact tips ( 56 ) having.

Contact pin ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second subcontact ( 12 . 14 ) are rigidly connected to each other or in addition together against a pin section ( 22 ) of the contact pin ( 5 ) are sprung.

Contact pin ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first partial contact ( 64 ) and second subcontact ( 62 ) are longitudinally resiliently connected to each other or additionally together against a pin section ( 22 ) of the contact pin are longitudinally sprung spring.

Test device ( 1 ) for testing an electrical circuit on a printed circuit board, wherein the test device ( 1 ) at least one contact pin ( 5 ), and one with the contact pin ( 5 ) connected detection unit ( 36 ), which is formed via the contact pin ( 5 ) an electrical signal from the printed circuit board ( 5 ) and / or an electrical signal to the printed circuit board ( 5 ) to send.

Test device ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the test device ( 1 ) is formed, the contact pin ( 5 ) in the board plane and perpendicular to the circuit board plane, and a predetermined location ( 16 . 17 ) of the printed circuit board ( 18 ) with the contact pin ( 5 ) in particular to contact electrically or additionally plastically deforming.

Method for electrically contacting a printed circuit board ( 18 ), in particular for testing a circuit on the printed circuit board ( 18 ), in which a surface area to be contacted, in particular a solder bump ( 16 . 17 ) of the printed circuit board by means of a contact pin ( 5 ) is touched and touched, in which the solder ball in the case of training as a survey ( 17 ) is contacted from a circuit board surface of the first and / or the second partial contact - in particular electrically or additionally plastically deforming - and the solder ball in the case of a training as a sink ( 16 ) in the circuit board surface of the first part contact - in particular electrically or additionally plastically deforming - is contacted.