DE102014222184A1

DE102014222184A1 - Vorrichtung zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen und Verfahren zur Testkontaktierung

Info

Publication number: DE102014222184A1
Application number: DE102014222184.6A
Authority: DE
Inventors: Christoph KROENER; Johannes Hollkott; Thomas Kuemmel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2016-05-04

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen, mit einer Trägerplatte (1) zur Aufnahme elektronischer Bauteile (2) und mit einer Kontaktierungsplatte (4) zur Testkontaktierung der elektronischen Bauteile (2). Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Trägerplatte (1) und die Kontaktierungsplatte (4) derart aneinander anlegbar sind, dass ein hermetisch dichter Hohlraum besteht, welcher im Wesentlichen von der Trägerplatte (1) und der Kontaktierungsplatte (2) begrenzt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Testkontaktierung von elektronischen Schaltungen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen, mit einer Trägerplatte zur Aufnahme elektronischer Bauteile und mit einer Kontaktierungsplatte zur Testkontaktierung der elektronischen Bauteile.
Bei bestehenden Testkontaktierungen für Halbleiterbauteile werden Kontaktfedern unterschiedlicher Bauart verwendet. Um ein Bauteil zu kontaktieren, wird dieses durch einen Mechanismus gegen die Kontaktfedern gedrückt. Um die Kontaktkräfte aufzubringen und das Bauteil dabei nicht mechanisch zu schädigen, wir das Bauteil dabei von einem Träger gestützt, der ein Gegenlagen zu den Kontaktfedern bildet. Weiterhin wird durch den Träger dafür gesorgt, dass an jedem Kontakt möglichst der gleiche Federweg zugestellt wird.
Bei großflächigen Kontaktierungen, Bauteilen mit sehr vielen Kontakten und Kontaktierungen die eine große Anzahl von Bauteilen gleichzeitig kontaktieren, können die Kontaktkräfte in Summe sehr hoch werden. Um trotzdem für alle Kontakte einen gleichmäßigen Anpressdruck und Federweg der Kontaktfedern zu erreichen, wird hierzu die Trägerplatte teilweise sehr dick ausgeführt. Dies hat dann auch ein entsprechend hohes Gewicht zur Folge.
Bei Anlagen zum Test von Beschleunigungssensoren werden die Bauteile einschließlich der Testkontaktierung während des Testvorgangs einer Beschleunigung ausgesetzt.
Eine sehr dicke und schwere Trägerplatte führt hier zu Nachteilen im schwingungsdynamischen Verhalten der Maschine, und das höhere Gewicht macht einen stärkeren Antrieb notwendig, der wiederum zu erhöhten Beschaffungskosten und Flächenbedarf in einer Produktionslinie führt.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen, mit einer Trägerplatte zur Aufnahme elektronischer Bauteile und mit einer Kontaktierungsplatte zur Testkontaktierung der elektronischen Bauteile. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Trägerplatte und die Kontaktierungsplatte derart aneinander anlegbar sind, dass ein hermetisch dichter Hohlraum besteht, welcher im Wesentlichen von der Trägerplatte und der Kontaktierungsplatte begrenzt wird.
Kern der Erfindung ist, dass die Trägerplatte nicht punktuell durch eine Mechanik gegen die Kontaktierungsplatte gedrückt wird sondern durch Vakuum angesaugt wird. Die Trägerplatte kann so sehr dünn ausgeführt werden. Die Anpresskraft durch den Luftdruck wirkt gleichmäßig auf die gesamte Fläche der Trägerplatte. In allen Bereichen der Trägerplatte wirken gleiche und definierte Kräfte auf die Kontaktierung. Eine dünne und somit elastische Trägerplatte unterstützt dabei die gleichmäßige Kraftverteilung und gewährleistet so den gleichen Zustellweg an jeder Stelle der Kontaktierung.
Durch die Erfindung kann diese Trägerplatte kleiner und leichter ausgeführt werden als im Stand der Technik. Die oben genannten Nachteile treten somit nicht auf, wobei die gewünschten Kontaktkräfte weiterhin aufgebracht werden können.
In einem Schwingsystem zum Test von Beschleunigungssensoren hat eine solche leichte Trägerplatte nur geringen dynamischen Einfluss. Weiterhin kann auf mechanische Spannmechanismen zum Halten der Trägerplatte verzichtet werden. Dies verringert nochmals das Gesamtgewicht der Kontaktierung und ein solcher Spannmechanismus wäre auch, durch den komplexen mechanischen Aufbau schwingungstechnisch nur schwer zu beherrschen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen sieht vor, dass an der Trägerplatte und/oder an der Kontaktierungsplatte eine Vakuumdichtung 3 angeordnet ist, durch welche der Hohlraum hermetisch dichtbar ist. Vorteilhaft kann mit der Dichtung der Hohlraum sicher abgedichtet werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen sieht vor, dass an der Trägerplatte und/oder an der Kontaktierungsplatte ein Vakuumanschluss angeordnet ist, derart, dass der Vakuumanschluss einen Zugang zum Hohlraum aufweist. Vorteilhaft kann mittels des Vakuumanschlusses leicht ein atmosphärischer Unterdruck im Hohlraum erzeugt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen.
Zeichnung
1 zeigt eine Trägerplatte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen.
3 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen.
Beschreibung
1 zeigt eine Trägerplatte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen.
Der Aufbau besteht aus einer Trägerplatte 1 mit einer gewissen Elastizität, auf der die zu testenden elektrischen oder elektronischen Bauteile 2, verteilt über die gesamte Fläche, angeordnet sind. Die Halterung der Bauteile 2 auf der Trägerplatte 1 kann durch einzelne Aufnahmen oder auch im Verbund durch einen Werkstückträger erfolgen. Am Rand der Trägerplatte 1 befindet sich eine vakuumtaugliche Dichtung 3.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen. Neben der oben beschriebenen Trägerplatte 1 weist die Vorrichtung eine Kontaktierungsplatte 4 auf. Trägerplatte 1 und Kontaktierungsplatte 4 sind aneinander anlegbar, derart, dass ein hermetisch abgeschlossener Hohlraum besteht, welcher im Wesentlichen von der Trägerplatte 1 und der Kontaktierungsplatte 4 begrenzt wird. Die vakuumtaugliche Dichtung 3 dichtet dabei die Anlagefläche ab. Mittels eines Vakuumanschlusses 6, der an der Kontaktierungsplatte 4 angeordnet ist, kann der Hohlraum evakuiert, oder wenigstens ein Unterdruck darin erzeugt werden, sodass die Trägerplatte 1 und die Kontaktierungsplatte 4 durch äußeren Druck aneinander gepresst werden. Dabei kontaktieren Kontaktstifte 5, welche an der Kontaktierungsplatte angeordnet sind, die Bauteile 2, wenn diese auf der Trägerplatte 1 angeordnet sind.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Vakuumanschluss 6 an der Trägerplatte 1 angeordnet.
3 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen. Das Verfahren weist drei wesentliche Schritte auf:

(A) Bereitstellen einer Trägerplatte 1, welche mit elektronischen Bauteilen 2 bestückt ist und Bereitstellen einer Kontaktierungsplatte 4,
(B) Anlegen der Trägerplatte 1 an die Kontaktierungsplatte 4,
(C) Herstellen eines atmosphärischen Unterdrucks in einem Hohlraum, welcher von der Trägerplatte 1 und der Kontaktierungsplatte 4 begrenzt wird und in welchem sich die elektronischen Bauteile 2 befinden und Kontaktieren der elektronischen Bauteile 2 an der Kontaktierungsplatte 4.

Zum Test der Bauteile wird die mit den elektronischen Bauteilen 2 bestückte Trägerplatte 1 beispielsweise durch einen Zuführmechanismus gegen die Kontaktierungsplatte 4 gedrückt, bis die Dichtung 3 der Trägerplatte 1 an der Kontaktierungsplatte 4 im Wesentlichen dicht anliegt. Anschließend wird der Bereich innerhalb der Dichtfläche evakuiert, wodurch vom äußeren atmosphärischen Druck die Kräfte zum Kontaktieren der Bauteile 2 aufgebracht werden und jede Einzelkontaktierung, hier in Form des Kontaktstifts 5, bis zum vorgesehenen Anschlag einfedert.
Alternativ kann der Unterdruck im Hohlraum auch hergestellt werden, indem eine elastisch komprimierbare Dichtung verwendet wird und Trägerplatte und Kontaktierungsplatte initial fest zusammengepresst werden. Nach dem Ende des Zusammenpressens dehnt sich die Dichtung teilweise wieder aus, vergrößert den hermetisch dichten Hohlraum etwas und erzeugt so den erfindungsgemäßen Unterdruck im Hohlraum, welcher die Grundplatte und die Trägerplatte aneinander hält.
Durch die Elastizität der Trägerplatte 1 und die flächig wirkenden Kräfte des Vakuums bzw. des Unterdrucks ist gewährleistet, dass auf jedes einzelne Bauteil 2 gleiche Andruckkräfte wirken und ein gleichmäßiges Einfedern der Kontaktierung 5 gewährleistet ist. Dies sichert ein mechanisches Anliegen des Kontakts 5 an dem entsprechenden Bauteil 2 und ermöglicht so eine sichere elektrische Testkontaktierung.

Claims

Vorrichtung zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen, mit einer Trägerplatte (1) zur Aufnahme elektronischer Bauteile (2) und mit einer Kontaktierungsplatte (4) zur Testkontaktierung der elektronischen Bauteile (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (1) und die Kontaktierungsplatte (4) derart aneinander anlegbar sind, dass ein hermetisch dichter Hohlraum besteht, welcher im Wesentlichen von der Trägerplatte (1) und der Kontaktierungsplatte (2) begrenzt ist.
Vorrichtung zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägerplatte (1) und/oder an der Kontaktierungsplatte (4) eine Vakuumdichtung (3) angeordnet ist, durch welche der Hohlraum hermetisch dichtbar ist.
Vorrichtung zur Testkontaktierung von elektronischen Bauteilen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägerplatte (1) und/oder an der Kontaktierungsplatte (4) ein Vakuumanschluss (6) angeordnet ist, derart, dass der Vakuumanschluss (6) einen Zugang zum Hohlraum aufweist.
Verfahren zur Testkontaktierung von elektronischen Schaltungen mit den Schritten: (A) Bereitstellen einer Trägerplatte (1), welche mit elektronischen Bauteilen (2) bestückt ist und Bereitstellen einer Kontaktierungsplatte(4), (B) Anlegen der Trägerplatte (1) an die Kontaktierungsplatte (4), (C) Herstellen eines atmosphärischen Unterdrucks in einem Hohlraum, welcher von der Trägerplatte (1) und der Kontaktierungsplatte (4) begrenzt wird und in welchem sich die elektronischen Bauteile (2) befinden und Kontaktieren der elektronischen Bauteile (2) an der Kontaktierungsplatte (4).