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Die Erfindung betrifft einen Adapter für eine automatische Testvorrichtung zum Testen von integrierten Schaltkreisen, eine Verwendung des Adapters sowie eine entsprechende Testvorrichtung.
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Der Begriff integrierter Schaltkreis kann im Sinne der Anmeldung einen einzelnen Transistor oder eine Anordnung von Transistoren oder eine elektronische Schaltung, jeweils innerhalb eines Bauteils bzw. Gehäuses beschreiben. Ein integrierter Schaltkreis kann beispielsweise Bestandteil eines Mikroprozessors oder der Mikroprozessor selbst sein. Ein integrierter Schaltkreis kann insbesondere auch jegliche Art sogenannter „embedded electronic” umfassen bzw. deren Bestandteil sein oder eine auf einer Leiterplatte angeordnete Elektronik.
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In der Regel werden integrierte Schaltkreise nach der Herstellung auf Funktionsfähigkeit geprüft. Hierzu wird ein integrierter Schaltkreis temporär mit einer Leiterplatte verbunden und geprüft, ob vorgegebene Funktionen des integrierten Schaltkreises vorhanden sind. Der integrierte Schaltkreis kann auch testweise betrieben werden. Da zur vollständigen Funktionsprüfung mehrere Prüfungen durchzuführen sind, kann der integrierte Schaltkreis mit mehreren Leiterplatten temporär kontaktiert werden, wobei jede Leiterplatte ausgelegt ist, eine bestimmte Funktionsprüfung durchzuführen. Die für die verschiedenen Funktionsprüfungen notwendige Elektronik kann jedoch auch auf einer einzigen Leiterplatte vorgesehen sein, wobei diese Leiterplatte dann in der Regel mehrere Sockel oder Kontaktbereiche aufweist, mit welchen der zu prüfende integrierte Schaltkreis nacheinander temporär kontaktiert wird, um die Funktionsprüfungen nacheinander durchzuführen.
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Die Funktionsprüfung kann sowohl manuell als auch automatisiert in Testvorrichtungen stattfinden. Dabei ist grundsätzlich für jeden zu prüfenden Typ eines integrierten Schaltkreises eine an diesen Typen angepaßte Leiterplatte zur temporären Kontaktierung bereitzustellen.
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Die Druckschrift
US 6 762 599 B1 offenbart einen Adapter gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Die Druckschrift
US 2003/0 122 536 A1 offenbart eine Docking-Station zur Aufnahme eines Testkopfes eines IC-Testers an eine IC-Testvorrichtung.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Prüfung integrierter Schaltkreise in zuverlässiger Weise durchzuführen, die Handhabung zu vereinfachen und den Aufwand zu senken.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Adapter mit den Merkmalen des Anspruchs 1, die Verwendung des Adapters gemäß Anspruch 7 und eine Testvorrichtung gemäß Anspruch 8. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Adapter gemäß einem Aspekt
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Adapter für eine automatische Testvorrichtung zum Testen von integrierten Schaltkreisen, wobei der Adapter umfaßt:
- – eine Leiterplatte mit zumindest einem Leiterplattenkontakt,
- – eine komplementäre Adapteraufnahmevorrichtung, welche durch eine Adapteraufnahmevorrichtung der automatischen Testvorrichtung aufnehmbar ist,
- – eine Testkopfaufnahmevorrichtung, mittels welcher ein Testkopf zumindest bereichsweise entlang einer Aufnahmerichtung A aufnehmbar ist, wobei die Testkopfaufnahmevorrichtung weiter umfaßt:
– eine Befestigungsvorrichtung, mit welcher der Testkopf lösbar an dem Adapter befestigbar ist,
- – zumindest eine Kontaktvorrichtung mit zumindest einem Kontaktelement, welches mit einem zugeordneten Leiterplattenkontakt elektrisch verbunden ist und welches mit einem zugeordneten Kontakt des Testkopfes elektrisch kontaktierbar ist.
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Vorteilhafterweise kann die Leiterplatte eine Elektronik zur Durchführung einer oder mehrerer Funktionsprüfungen umfassen, wobei diese Elektronik für die Funktionsprüfung unterschiedlicher Typen integrierter Schaltkreise verwendet werden kann. Daher ist diese Elektronik nur einmal bereitzustellen, während ein Testkopf zur temporären Kontaktierung des zu prüfenden integrierten Schaltkreises austauschbar an dem Adapter angeordnet ist. Da die zur Prüfung notwendige Elektronik um ein vielfaches aufwendiger und teurer ist als ein austauschbarer Testkopf, der gemäß der unterschiedlichen geometrischen Anordnung der Kontakte des zu prüfenden integrierten Schaltkreises entsprechende Kontaktbereiche zur Verfügung stellt, kann durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Adapters die zur Prüfung mehrerer Typen von integrierten Schaltkreisen notwendige Elektronik reduziert werden, wodurch elektronische Bauteile eingespart und die damit verbundenen Kosten reduziert werden.
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Die Leiterplatte kann an der komplementären Adapteraufnahmevorrichtung lösbar oder unlösbar befestigt sein. Weiter weist die Leiterplatte zumindest einen Leiterplattenkontakt auf. Es versteht sich jedoch, daß die Leiterplatte auch eine Vielzahl von Leiterplattenkontakten aufweisen kann, beispielsweise 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, ... 64, ..., 128, ... 256, usw. Dabei können die Leiterplattenkontakte zu einem oder zu mehreren Feldern von Leiterplattenkontakten, auch Leiterplattenkontaktarrays genannt, gruppiert sein. Insbesondere kann die Leiterplatte zwei, drei, vier, sechs, acht, zehn, zwölf oder mehr. Felder von Leiterplattenkontakten aufweisen. Jedes dieser Felder bzw. Arrays kann einen oder mehrere Leiterplattenkontakt(e) aufweisen. Bevorzugt sind die Felder bzw. Arrays in einer rechteckigen Konfiguration von n × m Leiterplattenkontakten angeordnet, wobei n und m jeweils eine natürliche Zahl ist. Die Leiterplattenkontakte bzw. die Arrays sind auf der Leiterplatte an vorbestimmten Positionen angeordnet, so daß ein Kontaktieren eines Schaltkreisbauteils an einer bestimmten Position mit der Leiterplatte eine bestimmte Prüfung bewirken kann.
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Der Adapter umfaßt eine komplementäre Adapteraufnahmevorrichtung, welche mit der automatischen Testvorrichtung verbindbar bzw. verriegelbar ist, so daß der Adapter an bzw. in der automatischen Testvorrichtung gehalten wird. Um ein falsches Einführen bzw. Positionieren des Adapters an bzw. in der Testvorrichtung zu vermeiden, kann die komplementäre Adapteraufnahmevorrichtung zumindest ein Führungselement aufweisen, beispielsweise eine Nut, eine Fase, eine Führungsnase oder ähnliches. Dadurch kann vorteilhafterweise eine Beschädigung der automatischen Testvorrichtung bzw. des Adapters verhindert werden.
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Weiter kann die komplementäre Adapteraufnahmevorrichtung komplementäre Befestigungselemente aufweisen, welche mit entsprechenden Befestigungselementen der Adapteraufnahmevorrichtung der automatischen Testvorrichtung verriegelbar sind. Das Verriegeln des Adapters mit der Testvorrichtung kann gleichzeitig ein elektrisches Kontaktieren der Leiterplatte des Adapter mit der Testvorrichtung bewirken bzw. damit einhergehen.
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Die Testkopfaufnahmevorrichtung ist an der komplementären Adapteraufnahmevorrichtung befestigt, wobei ein Testkopf entlang der Aufnahmerichtung A aufnehmbar und mittels der Befestigungsvorrichtung lösbar befestigbar ist. Die Testkopfaufnahmevorrichtung umfaßt weiter zumindest eine Kontaktvorrichtung, welche ihrerseits zumindest ein Kontaktelement aufweist. Das zumindest eine Kontaktelement ist mit einem zugeordneten Leiterplattenkontakt der Leiterplatte elektrisch verbunden. Diese Verbindung kann lösbar (beispielsweise durch Anpressen, Klemmen usw. erfolgen) oder unlösbar (beispielsweise durch Löten) erfolgen. Im allgemeinen kann ein elektrischer Kontakt auch einen mechanischen Kontakt, insbesondere mit einer vorbestimmten Anpreßkraft, bedingen bzw. umfassen. Die Kontaktelemente können bevorzugt federelastisch ausgebildet sein und weiter bevorzugt einen federnd gelagerten Kontaktstift aufweisen.
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Die Befestigungsvorrichtung weist zumindest zwei Verriegelungselemente auf, welche entlang einer Verriegelungsrichtung V linear verschiebbar an gegenüberliegenden Seiten der Testkopfaufnahmevorrichtung gelagert sind. Weiter bevorzugt kann durch die Verlagerung der Verriegelungselemente entlang der Verriegelungsrichtung V ein Anpreßdruck zwischen dem Testkopf und dem Adapter erzeugt werden, so daß vorteilhafterweise die Kontakte des Testkopfes die Kontaktelemente der Kontaktvorrichtung mit einer vorbestimmten Andruckkraft kontaktieren, wodurch der Übergangswiderstand zwischen beiden reduziert wird. Beispielsweise kann die Andruckkraft zwischen einem Kontakt des Testkopfes und einem zugeordneten Kontaktelement der Kontaktvorrichtung etwa 0,01 N bis etwa 0,1 N betragen.
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Weiter umfaßt die Befestigungsvorrichtung:
- – zumindest ein Betätigungselement, welches drehbar gelagert ist, und
- – zumindest eine Schubstange, welche mit einem ersten Endbereich gelenkig mit einem zugeordneten Betätigungselement verbunden ist und mit einem zweiten Endbereich gelenkig mit einem zugeordneten Verriegelungselement verbunden ist.
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Vorteilhafterweise kann das Betätigungselement einen Hebel aufweisen, wodurch mittels der Hebelwirkung das (manuelle) Verlagern des zumindest einen Verriegelungselements und gegebenenfalls das Erzeugen der Andruckkraft zwischen Testkopf und Adapter erleichtert wird. Besonders bevorzugt ist die Drehachse des Betätigungselements senkrecht zur Verriegelungsrichtung V und insbesondere parallel zur Aufnahmerichtung A orientiert.
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Vorzugsweise umfaßt die Befestigungsvorrichtung weiter:
- – zumindest ein Eckelement, welches drehbar gelagert ist, und
- – zumindest zwei Schubstangen,
wobei eine der Schubstangen mit einem ersten Endbereich gelenkig mit einem ersten Hebelbereich des zugeordneten Eckelements und mit einem zweiten Endbereich gelenkig mit einem zugeordneten Verriegelungselement verbunden ist und
wobei die andere der Schubstangen mit einem ersten Endbereich gelenkig mit einem zweiten Hebelbereich des zugeordneten Eckelements und mit einem zweiten Endbereich gelenkig mit einem zugeordneten Verriegelungselement oder einem zugeordneten Betätigungselement verbunden ist.
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Vorteilhafterweise können mittels eines Eckelements zwei Verriegelungselemente gekoppelt werden. Weiter bevorzugt können mittels der Schubstangen ein Betätigungselement mit einem Verriegelungselement und mit diesem Verriegelungselement mittels eines Eckelements ein weiteres Verriegelungselement miteinander gekoppelt werden. Vorteilhafterweise können die Verriegelungsrichtungen V zweier mittels eines Eckelements gekoppelter Verriegelungselemente im wesentlichen rechtwinklig zueinander orientiert sein. Besonders bevorzugt ist die Drehachse des Eckelements senkrecht zur Verriegelungsrichtung V und insbesondere parallel zur Aufnahmerichtung A orientiert.
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Vorzugsweise weisen die Verriegelungselemente jeweils ein oder zwei Langlöcher auf, wobei mittels jedem Langloch eine Schubstange gelenkig an einem der Verriegelungselemente befestigt ist. Mit anderen Worten können Schubstangen mittels des Langlochs und einer darin aufgenommenen Achse der Schubstange sowohl drehbar an dem Verriegelungselement gelagert als auch in beschränktem Umfang linear verlagerbar sein. Insbesondere weist das Langloch eine Längserstreckung auf, welche lediglich 0,5 mm bis etwa 1 mm länger ist als die Quererstreckung. Vorteilhafterweise kann ein Zwingen der Schubstangen während des Verlagerns verhindert werden.
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Vorzugsweise sind alle Verriegelungselemente gleichzeitig bzw. synchron verlagerbar. Vorteilhafterweise kann eine gleichzeitige Verriegelung an allen Seiten des Testkopfes erfolgen, so daß kein Verkanten des Testkopfes auftritt. Dadurch werden weiter vorteilhafterweise die elektrischen Kontakte des Testkopfs bzw. die Kontaktelemente des Adapters vor Beschädigungen geschützt.
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Vorzugsweise sind die Verriegelungselemente jeweils an gegenüberliegenden Seiten der Testkopfaufnahmevorrichtung, die Betätigungselemente an gegenüberliegenden Eckpunkten – der Testkopfaufnahmevorrichtung und die Eckelemente an gegenüberliegenden Eckpunkten der Testkopfaufnahmevorrichtung angeordnet. Insbesondere sind diese Elemente ringförmig mittels Schubstangen mechanisch gekoppelt. Dadurch kann ein gleichzeitiges Verlagern der Verriegelungselemente entlang oder entgegen der Verriegelungsrichtung V erfolgen.
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Vorzugsweise weist die Kontaktvorrichtung zumindest ein austauschbares Kontaktelement auf, welches mit einem ersten Endbereich einen zugeordneten Leiterplattenkontakt kontaktiert und wobei mit einem zweiten Endbereich ein zugeordneter Kontakt des Testkopfes elektrisch kontaktierbar ist.
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Verwendung gemäß einem Aspekt
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Adapters mit einer automatischen Testvorrichtung zum Testen von integrierten Schaltkreisen, wobei der Adapter in der automatischen Testvorrichtung aufgenommen wird und mittels des Adapters ein vom Adapter lösbarer Testkopf mit der automatischen Testvorrichtung mechanisch und elektrisch verbunden wird.
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Testvorrichtung gemäß einem Aspekt
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine automatische Testvorrichtung zum Testen von integrierten Schaltkreisen mit einem erfindungsgemäßen Adapter.
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Die Testvorrichtung kann weiter eine Positioniereinrichtung umfassen, mit welcher zu prüfende Schaltkreisbauteile automatisch an dem Testkopf positioniert und damit elektrisch kontaktiert werden können. Weiter kann die Testvorrichtung weiter eine Dokumentationseinrichtung umfassen, mit welcher die Prüfergebnisse ausgewertet und dokumentiert werden können.
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Figurenbeschreibung
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Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der begleitenden Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht des Adapters gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,
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2 eine Testkopfaufnahmevorrichtung des in 1 gezeigten Adapters in einer perspektivischen Ansicht,
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3 eine perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten Adapters mit abgenommener Testkopfaufnahmevorrichtung,
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4 eine Schnittansicht durch des in den 1 bis 3 gezeigten Adapters in der Offenposition und ein Testkopf,
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5 eine perspektivische Ansicht des in den 1 bis 4 gezeigten Adapters mit einem darin aufgenommenen Testkopf in einer Anordnungsposition,
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6 eine Schnittansicht durch den in der 5 gezeigten Adapter,
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7 eine perspektivische Ansicht des Adapters mit aufgenommenem Testkopf in einer Verriegelungsposition und
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8 eine Seitenansicht des in 7 gezeigten Adapters.
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Die 1 zeigt einen Adapter 1 für eine automatische Testvorrichtung (nicht gezeigt) zum Testen von integrierten Schaltkreisen, wobei der Adapter 1 eine Testkopfaufnahmevorrichtung 3 umfaßt, mittels welcher ein Testkopf 5 zumindest bereichsweise entlang einer Aufnahmerichtung A aufnehmbar ist. Die 2 zeigt die Testkopfaufnahmevorrichtung 3 in einer perspektivischen Ansicht. Die 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Adapters gemäß 1, wobei die Testkopfaufnahmevorrichtung (in 2 gezeigt) von dem Adapter 1 entfernt ist. Die 4 zeigt den Adapter, wie in den 1 bis 3 gezeigt, in einer Seitenansicht sowie den Testkopf 5, welcher durch eine Verlagerung entlang der Aufnahmerichtung A an bzw. in der Testkopfaufnahmevorrichtung 3 aufnehmbar ist. Die 1 bis 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wobei identische Elemente in den 1 bis 4 mit identischen Bezugszeichen bezeichnet sind.
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Der in 1 bis 4 gezeigte Adapter 1 umfaßt eine Leiterplatte 7 mit zumindest einem Leiterplattenkontakt 9, eine komplementäre Adapteraufnahmevorrichtung 11, welche durch eine Adapteraufnahmevorrichtung der automatischen Testvorrichtung (nicht gezeigt) aufnehmbar ist, und die Testkopfaufnahmevorrichtung 3, welche den Testkopf 5 entlang der Aufnahmerichtung A aufnehmen kann.
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Der Adapter 1 basiert auf einem auswechselbaren Testvorrichtungstestkopf, welcher in der Regel die in der 3 gezeigten Merkmale des Adapters 1 aufweist. Zur auswechselbaren Aufnahme eines solchen Testvorrichtungstestkopfs bzw. des Adapters 1 in die automatische Testvorrichtung weist der Adapter 1 eine komplementäre Adapteraufnahmevorrichtung 11 auf, welche mit der automatischen Testvorrichtung verbindbar bzw. verriegelbar ist, so daß der Adapter 1 an der automatischen Testvorrichtung gehalten wird. Dazu kann die komplementäre Adapteraufnahmevorrichtung 11 zumindest ein Führungselement 13 aufweisen, damit eine korrekte Positionierung des Adapters 1 an bzw. in der automatischen Testvorrichtung ermöglicht wird. Bevorzugt ist eine Vielzahl von Führungselementen 13 vorgesehen, die insbesondere derart angeordnet sind, daß ein Einführen des Adapters 1 in die automatische Testvorrichtung lediglich gemäß einer Orientierung möglich ist. Dadurch kann vorteilhafterweise eine Beschädigung der automatischen Testvorrichtung sowie des Adapters 1 verhindert werden. Weiter weist die komplementäre Adapteraufnahmevorrichtung bevorzugt komplementäre Befestigungselemente 15 auf, welche ausgelegt sind, mit entsprechenden Befestigungselementen (nicht gezeigt) der Adapteraufnahmevorrichtung der automatischen Testvorrichtung verriegelt zu werden. Durch das Verriegeln der komplementären Befestigungselemente 15 mit den Befestigungselementen der automatischen Testvorrichtung kann der Adapter 1 an der automatischen Testvorrichtung befestigt werden. Zur einfacheren Handhabbarkeit des Adapters 1 können Handgriffe 17 vorgesehen sein, um den Adapter 1 manuell oder automatisch zu positionieren. Die komplementäre Adapteraufnahmevorrichtung 11 ist bevorzugt aus einem verbindungssteifen Material gefertigt. Insbesondere kann die komplementäre Adapteraufnahmevorrichtung 11 im wesentlichen aus Aluminium ausgebildet sein. Die Führungselemente 13 sowie die komplementären Befestigungselemente 15 können mit der komplementären Adapteraufnahmevorrichtung 11 einstückig ausgebildet sein oder lösbar mit der komplementären Adapteraufnahmevorrichtung 11 verbunden sein.
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An der komplementären Adapteraufnahmevorrichtung 11 ist eine Leiterplatte 7 angeordnet bzw. befestigt, welche zumindest einen Leiterplattenkontakt 9 aufweist. In der Regel weist die Leiterplatte 7 jedoch eine Vielzahl von Leiterplattenkontakten 9 auf. Dabei können die Leiterplattenkontakte 9 zu einem oder zu mehreren Feldern gruppiert sein. Insbesondere kann die Leiterplatte zwei, drei, vier, sechs, acht, zehn, zwölf oder mehr Felder 19 von Leiterplattenkontakten 9 aufweisen. Jedes dieser Felder 19 kann eine Vielzahl von Leiterplattenkontakten 9 aufweisen, welche bevorzugt in einer rechteckigen Konfiguration angeordnet sind. Insbesondere kann jedes Feld eine Anzahl von n × m Leiterplattenkontakten aufweisen, wobei n eine natürliche Zahl, wie beispielsweise 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder größer, und m ebenfalls eine natürliche Zahl, wie beispielsweise 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 und größer, sein kann. Die Leiterplattenkontakte 9 bzw. die Felder 19 der Leiterplattenkontakte 9 sind auf der Leiterplatte 7 an vorbestimmten Positionen angeordnet, wobei die Leiterplattenkontakte 9 als freie, ebene Kontaktfläche der Leiterplatte 7 ausgebildet sein können oder eine Löthülse, einen Sockel, einen Kontaktor oder ein anderes Kontaktelement aufweisen können, welches bzw. welcher mittelbar oder unmittelbar mit einem elektrischen Bauteil, welches zu testen ist, elektrisch verbindbar ist.
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Die Leiterplatte 7 kann zusätzliche elektronische Bauteile aufweisen, welche beispielsweise geeignet sind, ein elektrisches Testen bzw. Prüfen eines integrierten Schaltkreises durchzuführen. Weiter können zusätzliche elektronische Bauteile auf der Leiterplatte 7 vorgesehen sein, welche der Kommunikation der Leiterplatte 7 und der damit verbundenen zu prüfenden integrierten Schaltkreise mit der automatischen Testvorrichtung dienen, beispielsweise mit der Dokumentationsvorrichtung. Insbesondere kann jedem Feld 19 von Leiterplattenkontakten 9 eine Anzahl von elektronischen Bauteilen zugeordnet sein, welche mit den Leiterplattenkontakten 9 eines zugeordneten Feldes 19 elektrisch verbunden sind, um eine spezifische Prüfung eines integrierten Schaltkreises durchzuführen. Bevorzugt ist jedes Feld 19 von Leiterplattenkontakten 9 mit einer Anordnung bzw. Schaltung von elektronischen Bauteilen verbunden, welche von den anderen Anordnungen bzw. Schaltungen von elektronischen Bauteilen verschieden ist, mit welcher die anderen Felder 19 von Leiterplattenkontakten 9 elektrisch verbunden sind. Mit anderen Worten werden jeweils verschiedene Prüfungen durch ein Kontaktieren eines zu prüfenden integrierten Schaltkreises mit einem der Prüfung zugeordneten Feld 19 von Leiterplattenkontakten 9 ermöglicht. Zur Durchführung der verschiedenen Prüfungen des integrierten Schaltkreises wird dieser mittels der automatischen Testvorrichtung nacheinander an einem oder mehreren, insbesondere mit allen, Feldern 19 der Leiterplatte 7 elektrisch kontaktiert. Es versteht sich, daß die Anordnung der Leiterplattenkontakte 9 auf der Leiterplatte 7 für den Fall, daß die zu prüfenden integrierten Schaltkreise unmittelbar mit den Leiterplattenkontakten 9 der Leiterplatte 7 elektrisch kontaktiert werden sollen, entsprechend der Kontaktkonfiguration des zu prüfenden integrierten Schaltkreises auf der Leiterplatte 7 angeordnet sein müssen. Mit anderen Worten sind verschiedene Leiterplatten 7 vorzusehen, wenn unterschiedliche integrierte Schaltkreise geprüft werden sollen. Dies ist selbst dann der Fall, wenn die auf. der Leiterplatte 7 vorhandenen elektronischen Bauteile und Schaltungen geeignet sein sollten, die Prüfung des integrierten Schaltkreises durchzuführen. Dies entspräche der bisherigen Vorgehensweise aus dem Stand der Technik.
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Erfindungsgemäß umfaßt der Adapter 1 die in 2 gezeigte Testkopfaufnahmevorrichtung 3. Die Testkopfaufnahmevorrichtung 3 ist an der komplementären Adapteraufnahmevorrichtung 11 befestigt und ist ausgelegt, einen Testkopf 5 (wie in 4 gezeigt) entlang der Aufnahmerichtung A aufzunehmen. Nach dem Aufnehmen des Testkopfs 5 ist dieser mittels einer Befestigungsvorrichtung 21 lösbar mit dem Adapter befestigbar. Die Testkopfaufnahmevorrichtung umfaßt weiter zumindest eine Kontaktvorrichtung 23 mit zumindest einem Kontaktelement 25, wobei das zumindest eine Kontaktelement 25 mit einem zugeordneten Leiterplattenkontakt 9 der Leiterplatte 7 elektrisch verbunden ist. Weiter kann das zumindest eine Kontaktelement 25 mit einem zugeordneten Kontakt des Testkopfes 5 elektrisch kontaktiert werden.
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In den 1 bis 4 ist der Adapter 1 in der Offenposition dargestellt, in welcher der Testkopf 5 entlang der Aufnahmerichtung A in einem Anordnungsbereich der Testkopfaufnahmevorrichtung 3 anordenbar ist. Die gezeigte bevorzugte Ausführungsform umfaßt vier Verriegelungselemente 27, wobei jeweils zwei Verriegelungselemente an gegenüberliegenden Seiten der Testkopfaufnahmevorrichtung 3 bzw. deren Aufnahmebereich angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Verriegelungselemente 27 paarweise gegenüberliegend angeordnet. Die Verriegelungselemente 27 sind jeweils entlang einer zugeordneten Verriegelungsrichtung V linear verschiebbar an der Testkopfaufnahmevorrichtung 3 gelagert. Bevorzugt sind die Verriegelungsrichtungen zweier gegenüberliegender Verriegelungselemente 27 parallel zueinander orientiert. Jedes der Verriegelungselemente 27 weist einen Verriegelungszapfen 29 auf, welcher ausgelegt ist, in einer komplementären Verriegelungsnut 31 des Testkopfes 5 eingeführt zu werden und damit verriegelbar zu sein. Es versteht sich, daß auch mehr als ein Verriegelungszapfen pro Verriegelungselement 27 vorgesehen sein kann. Insbesondere können. Verriegelungszapfen 29 und Verriegelungsnut 31 vertauscht sein. Mit anderen Worten kann ein Verriegelungselement 27 eine Verriegelungsnut 31 aufweisen, während der Testkopf 5 einen dazu komplementären Verriegelungszapfen aufweist. In der Offenposition sind die Verriegelungszapfen 29 der Verriegelungselemente 27 derart positioniert, daß beim Anordnen des Testkopfs 5 entlang der Aufnahmerichtung A an oder in die Testkopfaufnahmevorrichtung 3 die Verriegelungszapfen 29 durch einen Öffnungsbereich 33 der zugeordneten Verriegelungsnut 31 in die Verriegelungsnut 31 einführbar sind. Zur exakten Positionierung des Testkopfs 5 während der Anordnung entlang der Aufnahmerichtung A kann zumindest ein Positionierungselement 35, beispielsweise in Form eines Positionierungszapfens, vorgesehen sein.
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Durch das Anordnen des Testkopfs 5 an bzw. in die Testkopfaufnahmevorrichtung 3 gelangen die Kontakte des Testkopfes 5 mit einem zugeordneten Kontaktelement 25 des Adapters 1 in elektrischen Kontakt. Die Kontaktelemente 25 der Kontaktvorrichtung 23 sind bevorzugt als federnde Kontaktstifte ausgebildet, welche durch Anordnen des Testkopfs 5 rückstellfähig verformt werden. Aufgrund der rückstellfähigen Verformung des Kontaktelements 25 wird eine Anpreßkraft entgegen der Aufnahmerichtung A von dem Kontaktelement 25 an den zugeordneten Kontakt des Testkopfs 5 angelegt. Dadurch wird vorteilhafterweise der elektrische Übergangswiderstand zwischen dem Kontakt des Testkopfs 5 und dem zugeordneten Kontaktelement 25 vermindert.
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Der in der 4 gezeigte Testkopf 5 weist eine Testkopfleiterplatte 37 auf, welche an der dem Adapter 1 zugewandten Seite Kontakte aufweist (nicht gezeigt), welche ausgelegt sind, mit einem zugeordneten Kontaktelement 25 des Adapters 1 zu kontaktieren. An der dem Adapter 1 gegenüberliegenden Seite der Testkopfleiterplatte 37 sind Testkontakte (in 4 nicht gezeigt) angeordnet, welche ausgelegt sind, mittelbar oder unmittelbar mit dem zu testenden integrierten Schaltkreis elektrisch verbunden zu werden, wobei die Testkontakte zu Testfeldern von Testkontakten gruppiert sein können. Die Anordnung der Testkontakte innerhalb eines Testfeldes ist abhängig von der Anordnung der Kontakte des zu prüfenden integrierten Schaltkreises oder eines mit den Testkontakten kontaktierenden Sockels.
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Bevorzugt kann die Testkopfleiterplatte 37 weniger Kontakte aufweisen, als der Adapter 1 Kontaktelemente 25 aufweist, so daß der Testkopf 5 eine Auswahl der von der Leiterplatte 7 bereitstellbaren Funktionen zur Verfügung stellt.
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Es versteht sich, daß der Testkopf 5 noch weitere elektrische bzw. elektronische Bauteile bzw. Schaltungen aufweisen kann, um die Testkontakte mit den Kontakten elektrisch zu verbinden, welche mit den Kontaktelementen 25 des Adapters 1 elektrisch kontaktieren. Die zusätzlichen Schaltungen des Testkopfs 5 können dazu dienen, die Eigenschaften des zu prüfenden integrierten Schaltkreises bzw. dessen elektrische Verschaltung zu adaptieren, beispielsweise durch Pegelanpassung oder richtige Zuordnung von Kontakten, so daß eine Prüfung mittels der an der Leiterplatte 7 des Adapters 1 vorgesehenen elektrischen Schaltungen möglich ist. Es versteht sich, daß vorteilhafterweise bei der Prüfung elektrisch ähnlicher doch im Layout verschiedener integrierter Schaltkreise lediglich der Testkopf 5 ausgetauscht werden muß, um eine Prüfung durchzuführen. Wie vorgehend beschrieben, umfaßt die Testkopfleiterplatte 27 lediglich Mittel, um die elektrischen Kontakte eines zu prüfenden integrierten Schaltkreises anzupassen, daß eine Prüfung mittels der Elektronik, welche auf der Leiterplatte 7 des Adapters 1 angeordnet ist, erfolgen kann. Da die Testkopfleiterplatte 37 keine höherwertige Elektronik zur eigenständigen Auswertung oder Prüfung von integrierten Schaltkreisen aufweist, ist der Testkopf 5, welcher über den Adapter 1 mit der automatischen Testvorrichtung verbindbar ist, in einfacher und schneller Weise herstellbar, wobei zusätzlich die Elektronik zur Prüfung der integrierten Schaltkreise, welche auf der Leiterplatte 7 vorgesehen ist, für eine größere Anzahl von zu prüfenden integrierten Schaltkreisen verwendbar ist. Dadurch ergibt sich eine weitere Material und Kostenersparnis.
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Die 5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Adapters 1 in einer Anordnungsposition, in welcher der Testkopf 5 in der Testkopfaufnahmevorrichtung 3 aufgenommen ist, aber noch nicht damit verriegelt ist. Die 6 zeigt einen Schnitt durch den in der 5 gezeigten Adapter 1 sowie durch den Testkopf 5. Die in den 5 und 6 gezeigten Elemente sind mit den in den 1 bis 4 gezeigten Elementen identisch, so daß identische Bezugszeichen verwendet werden.
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In der Anordnungsposition sind die Kontakte des Testkopfs 5 mit dem zugeordneten Kontaktelementen 25 der zumindest einen Kontaktvorrichtung 23 elektrisch kontaktiert. Wie in 6 gezeigt, können die Kontaktvorrichtungen 23 bzw. deren Kontaktelemente 25 an der Leiterplatte 7 durch Löten befestigt sein. Bevorzugt sind die Kontaktelemente 25 der Kontaktvorrichtungen 23 jedoch lösbar mit der Leiterplatte 7 kontaktiert, so daß die Kontaktelemente 25 bevorzugt einzeln austauschbar sind.
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In der Anordnungsposition des Adapters 1 greifen die Verriegelungszapfen 29 der Verriegelungselemente 27 jeweils in eine zugeordnete Verriegelungsnut 31 des Testkopfs 5 ein. Jedoch kann der Testkopf 5 in der Anordnungsposition durch eine Verlagerung entgegen der Anordnungsrichtung A von dem Adapter 1 entfernt werden. Um dies zu verhindern, kann der Testkopf 5 mittels der Verriegelungselemente 27 an dem Adapter 1 befestigt werden. Dazu werden die Verriegelungselemente 27 entlang einer zugeordneten Verriegelungsrichtung V linear bewegt, so daß sich die Verriegelungszapfen 29 der Verriegelungselemente 27 innerhalb der zugeordneten Verriegelungsnut 31 des Testkopfs 5 derart verlagert, daß eine Hintergreifung stattfindet und der Testkopf 5 nicht mehr entgegen der Aufnahmerichtung A verlagerbar ist.
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Gleichzeitig können die Verriegelungsnuten 31 derart ausgebildet sein, daß durch eine Verlagerung der darin eingreifenden Verriegelungszapfen 29 ein Anpressen des Testkopfs 5 gegen den Adapter 1 bzw. gegen die Kontaktelemente 25 erfolgt. Um eine möglichst gleichmäßige Verriegelung bzw. ein gleichmäßiges Anpressen des Testkopfes 5 gegen den Adapter 1 bzw. die Kontaktelemente 25 zu erreichen, sind die Verriegelungselemente 27 bzw. die daran angeordneten Verriegelungszapfen 29 gleichzeitig bzw. synchron zueinander verlagerbar. Die Verlagerung der Verriegelungselemente 27 kann dabei durch Betätigen zumindest einer Befestigungsvorrichtung 39 erfolgen. Die in den Figuren gezeigte bevorzugte Ausführungsform weist zwei Betätigungselemente 39 auf, welche über Schubstangen 41 mit den Verriegelungselementen 27 verbunden sind. Jedes Betätigungselement 39 ist um eine Achse drehbar gelagert an dem Adapter 1 befestigt. Die Drehachse 39A ist dabei bevorzugt parallel zur Aufnahmerichtung A orientiert, so daß ein von der Drehachse 39A beabstandeter erster Hebelbereich 39B und ein von der Drehachse 39A beabstandeter zweiter Hebelbereich 39C in einer Ebene verlagerbar sind, welche die Verriegelungsrichtung V beinhaltet. Eine Schubstange 41 ist mit einem ersten Endbereich 41A in dem ersten Hebelbereich 39B eines zugeordneten Betätigungselements 39 gelenkig verbunden. Weiter ist die Schubstange 41 mit einem zweiten Endbereich 41B gelenkig mit einem zugeordneten Verriegelungselement 27 verbunden. Durch ein Betätigen des Betätigungselements 39, das heißt durch eine Drehen des Betätigungselements 39 um die Drehachse 39A, wird mittels der Schubstange 41 – das zugeordnete Verriegelungselement 27 entlang bzw. entgegen der Verriegelungsrichtung V linear verlagert. Um ein Zwingen des Materials während bzw. durch die Betätigung des Betätigungselements 39 zu verhindern, kann das Verriegelungselement 27 ein Langloch 27A aufweisen, um eine gelenkige Verbindung mit der Schubstange 41 auszubilden. Mit anderen Worten ist die Schubstange mittels des Langlochs 27A sowohl drehbar an dem Verriegelungselement 27 gelagert als auch in beschränktem Umfang linear verlagerbar. Insbesondere weist das Langloch eine Längserstreckung auf, welche lediglich 0,5 mm bis etwa 1 mm länger ist als die Quererstreckung. Alternativ oder zusätzlich kann ein Langloch 27B in dem ersten Hebelbereich 39B und/oder in dem zweiten Hebelbereich 39C ausgebildet sein, um eine der Schubstangen 41 gelenkig mit dem Betätigungselement 39 zu verbinden. Dabei kann das Langloch 27B entsprechend zu dem Langloch 27A des Verriegelungselements 27 ausgebildet sein.
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Wie in der 5 gezeigt, sind die beiden Betätigungselemente 39 jeweils über Schubstangen 41 mit zwei zugeordneten Verriegelungselementen 27 mechanisch verbunden. Um ein gleichzeitiges bzw. synchrones Verlagern aller Verriegelungselemente 27 zu gewährleisten, umfaßt die Befestigungsvorrichtung weiter zwei Eckelemente 43, wobei jedes Eckelement 43 mittels einer Drehachse 43A drehbar an dem Adapter 1 befestigt ist. Die Drehachse 43A ist bevorzugt parallel zur Aufnahmerichtung A orientiert. Jedes der Eckelemente 43 weist einen ersten Hebelbereich 43B und einen zweiten Hebelbereich 43C auf. An dem ersten und zweiten Hebelbereich 43B, 43C ist jeweils eine zugeordnete Schubstange 45 gelenkig angeordnet, wobei die Schubstangen 45 jeweils mit einem ersten Endbereich 45A gelenkig mit dem ersten Hebelbereich 43B oder dem zweiten Hebelbereich 43C gelenkig verbunden ist. Die Schubstangen 45 sind jeweils mit einem zweiten Endbereich 45B gelenkig mit einem zugeordneten der Verriegelungselemente 27 verbunden. Wie bereits mit Hinblick auf die mechanische Kopplung zwischen Betätigungselement 39 und Verriegelungselement 27 mittels der Schubstangen 41 ausgeführt wurde, können die Schubstangen 45 mittels eines Langlochs mit dem zugeordneten Verriegelungselement 27 gelenkig verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann ebenfalls ein Langloch in dem ersten Hebelbereich 43B und/oder dem zweiten Hebelbereich 43C des Eckelements 43 vorgesehen sein.
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Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, greifen die Schubstangen 41, 45, welche an einem Verriegelungselement 27 angelenkt sind, an gegenüberliegenden Enden des Verriegelungselements 27 an. Insbesondere sind die Anlenkungspunkte, beispielsweise die Langlöcher 27A und 27B entlang der Verriegelungsrichtung V voneinander beabstandet. Mittels der Schubstangen 45 und des Eckelementes 43 werden zwei Verriegelungselemente 27 miteinander mechanisch gekoppelt, welche ihrerseits mit zwei verschiedenen Betätigungselementen 39 gekoppelt sind. Wie in den Figuren gezeigt, können die Verriegelungselemente 27, die Betätigungselemente 39 und die Eckelemente 43 derart angeordnet sein, daß diese Elemente zusammen mit den Schubstangen 41, 45 eine im wesentlichen rechteckige Konfiguration ausbilden, wobei die Verriegelungselemente 27 jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Rechtecks, die Betätigungselemente 39 an diagonal gegenüberliegenden Eckpunkten des Rechtecks und die Eckelemente 43 an den verbleibenden diagonal gegenüberliegenden Eckpunkten des Rechtecks angeordnet sind, wobei diese Elemente ringförmig mittels der Schubstangen 41, 45 mechanisch gekoppelt sind. Dadurch bedingt das Betätigen eines der Betätigungselemente 39 oder beider Betätigungselemente 39 ein Verlagern der Verriegelungselemente 27 entlang oder entgegen der Verriegelungsrichtung V. Nach dem Verlagern der Verriegelungselemente 27 entlang der Verriegelungsrichtung V geht der Adapter 1 in die Verriegelungsposition über.
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Die 7 zeigt den Adapter 1 in der Verriegelungsposition mit dem darin verriegelten Testkopf 5 in einer perspektivischen Ansicht. Die 8 zeigt eine Seitenansicht des Adapters 1 in der Verriegelungsposition. Die in den 7 und 8 gezeigten Elemente sind identisch zu den in den 1 bis 6 gezeigten Elementen und daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Verriegelungselemente 27 sind in der Verriegelungspostion bevorzugt in einer maximalen Auslenkung bzw. Position entlang der Verriegelungsrichtung V angeordnet. Um ein weiteres Aufbringen einer Kraft auf die Verriegelungselemente 27 mittels der Betätigungselemente 39 in der Verriegelungsposition zu verhindern, können die Betätigungselemente 39 jeweils einen Betätigungshebel 47 aufweisen, welcher schwenkbar um eine Drehachse 39D an dem Befestigungselement 39 befestigt ist. Die Drehung des Betätigungshebels 47 um die Schwenkachse 39D des Betätigungselements 39 kann derart gehemmt sein, daß eine minimale Kraft notwendig ist, um ein Schwenken des Betätigungshebels 47 relativ zum Betätigungselement 39 um die Schwenkachse 39D zu ermöglichen. Bevorzugt ist diese minimale Kraft größer als die Kraft, die notwendig ist, um die Verriegelungselemente 27 zu verlagern und den Testkopf 5 in der Testkopfaufnahmevorrichtung 3 zu verriegeln. Daher ist es vorteilhafterweise möglich, nach dem Erreichen der Verriegelungsposition, wenn die weitere Verlagerung der Verriegelungselemente 27 gehemmt ist, beispielsweise durch ein Anschlagen der Verriegelungszapfen 29 an ein Ende der Verriegelungsnut 31, durch ein erhöhtes Anlegen einer Kraft an den Betätigungshebel 47 die minimale Kraft zu erreichen, um den Betätigungshebel 47 um die Schwenkachse 39D zu schwenken, und Richtung des aufgenommenen Testkopfs 5 zu verlagern. Dadurch kann vorteilhafterweise vermieden werden, daß die Betätigungshebel 47 über den äußeren Umriß des Adapters 1 hervorstehen und beim Einsetzen des Adapters 1 in die automatische Testvorrichtung hinderlich sind oder Beschädigungen hervorrufen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Adapter
- 3
- Testkopfaufnahmevorrichtung
- 5
- Testkopf
- 7
- Leiterplatte
- 9
- Leiterplattenkontakte der Leiterplatte 7
- 11
- Komplementäre Adapteraufnahmevorrichtung
- 13
- Führungselement
- 15
- Komplementäres Befestigungselement
- 17
- Handgriff
- 19
- Feld von Leiterplattenkontakten 9
- 21
- Befestigungsvorrichtung
- 23
- Kontaktvorrichtung
- 25
- Kontaktelement der Kontaktvorrichtung 23
- 27
- Verriegelungselement
- 27A
- Langloch des Verriegelungselements 27
- 27B
- Langloch des Verriegelungselement 27
- 29
- Verriegelungszapfen des Verriegelungselements 29
- 31
- Verriegelungsnut des Testkopfs 5
- 33
- Öffnungsbereich der Verriegelungsnut 31
- 35
- Positionierungselement
- 37
- Testkopfleiterplatte
- 39
- Betätigungselement
- 39A
- Drehachse des Betätigungselements 39
- 39B
- Erster Hebelbereich des Betätigungselements 39
- 39C
- Zweiter Hebelbereich des Betätigungselements 39
- 39D
- Schwenkachse des Betätigungselements 39
- 41
- Schubstange
- 41A
- Erste Endbereich der Schubstange 41
- 41B
- Zweiter Endbereich der Schubstange 41
- 43
- Eckelement
- 43A
- Drehachse des Eckelements 43
- 43B
- Erster Hebelbereich des Eckelements 43
- 43C
- Zweiter Hebelbereich des Eckelements 43
- 45
- Schubstange
- 45A
- Erster Endbereich der Schubstange 45
- 45B
- Zweiter Endbereich der Schubstange 45
- 47
- Betätigungshebel
