DE1800657B2

DE1800657B2 - Kontaktvorrichtung, insbesondere zur elektrischen Prüfung der Leitungszüge gedruckter oder geätzter Schaltungsplatten

Info

Publication number: DE1800657B2
Application number: DE19681800657
Authority: DE
Inventors: Kurt Korzer; Georg Neuber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-10-02
Filing date: 1968-10-02
Publication date: 1974-10-03
Also published as: DE1800657C3; DE1800657A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktvorrichtung mit einer Vielzahl über eine größere Fläche rasterartig verteilter, federnder und mit einer Schaltungsanordnung elektrisch verbundener Kontakttaststifte, zur elektrischen Kontaktierung bzw. zur Abtastung von elektrischen Leitungszügen an deren ebenfalls rasterartig verteilten Kontaktstellen, insbesondere zur elektrischen Prüfung der Leitungszüge gedruckter oder geätzter Schaltungsplatten der Fernmeldetechnik.

Zum gleichzeitigen Abtasten einer Vielzahl von Kontaktstellen ist es bekannt, eine Vorrichtung zu verwenden, welche aus einem plattenartigen Trägerblock besteht, in welchen Trägerblock in bestimmter Verteilung Tastelemente eingesetzt sind, die beim Aufsetzen des Trägerblockes z. B. auf eine zv prüfende bzw. abzutastende Schaltungsplatte federnd nachgeben können, so daß eine Berührung sämtlicher Tastelemente mit den abzutastenden Kontaktstellen gewährleistet ist. Diese Tastelemente bestehen aus Stiften, die mit zylindrischen Ansätzen in Bohrungen des Trägerblockes geführt sind und die durch eine ebenfalls in Bohrungen eingelegte Druckfeder bei Berührung mit der abzutastenden Kontaktstelle federnd ausweichen können. Weiterhin weisen diese stiftartigen Tastelemente ebenfalls stiftarlige Ansätze auf, welche Ansätze bis in Höhe der anderen Oberfläche des Trägerblockes reichen und an welchen Ansätzen elektrische Leiter angeschlossen werden können. Ein elektrischer Anschluß von Schaltdrähten, die z. B. zu einer Prüfeinrichtung führen, wird an den Taststiften selbst vorgenommen, was bedeutet, daß bei jedem Tastvorgang diese Schaltdrähte mit der federnden Bewegung des Stiftes relativ zu dem Trägerblock bewegt werden. Derartige bewegliche Schaltdrähte benötigen sehr viel Raum und belasten außerdem allein schon durch ihr Eigengewicht die federnden Taststifte, wodurch genaue Kontaktdrücke schwerlich eingehalten werden können. Da außerdem die der elektrischen Weiterführung z. B. zu einem Prüfgerät dienenden Drähte zweckmäßig an den freien Enden der Taststifte, also an deft den Tastenden entgegengesetzten Enden angeschlossen und in diesem Bereich aus der Vorrichtung herausgeführt werden müssen, bereitet die Frage der stabilen Abstützung des das Stiftenfeld auf' nehmenden Trägerblockes besondere Schwierigkeiten. Diese Frage gewinnt an Bedeutung, wenn man be-

denkt, daß bei einem Stiftenfeld mit einem vollständigen Raster zur Prüfung handelsüblicher Leiterplatten für jeden Pröfvorgang sum Teil Drücke von über einer Tonne aufgebracht und aufgefangen werden müssen, derart, daß sich der Trägerblock nicht verbiegt Bei den s vorerwähnten, bekannten Kontaktvorrichtungen kann eine zufriedenstellende Abstützung des Trägerblockes nicht erreicht werden, da in dem Bereich, in dem diese Abstützung erfolgen sollte, freier Raum für die Herausführung der bewegbaren Sthaltdrähte vorgesehen wer- den muß.

Diese Schwierigkeiten werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß sich die in einer Führungsplatte geführten Kontakttaststifte auf zylindrischen und elektrisch leitenden Federn abstützen und mit diesen in elektrischer Verbindung stehen, welche Federn ihrerseits sich vorzugsweise unter mechanischer Vorspannung auf den entsprechend dem Süftenfeld rasteranig verteilten Kontaktflächen einer mit gedruckten oder geätzten, aus dem Bereich des Stiftenfeldes herausgeführten Leiterbahnen versehenen Leiterplatte abstützt und daß schließlich diese Leiterplatte direkt oder indirekt mit ihrer gesamten, von den Kontakttaststlften überdeckten Fläche auf einem massiven Träger gelagert ist Dadurch, daß das Element, welches eine Verdrahtung zur elektrischen Verbindung der Tastenden der Kontakttaststifte z. B. mit einer außerhalb der Kontaktvorrichtung liegenden Prüfeinrichtung bildet selbst als Widerlager für die beim Tastvorgang aufgewendeten Kräfte ausgenützt wird, ist eine vollständige und sich über die gesamte Fläche des Stiftenfeldes erstrekkende massive Abstützung der gesamten Kontaktverrichtung möglich. Zusätzlicher Raum zur Unterbringung der Verdrahtung ist nicht erforderlich.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die der Abstützung der Federn dienende Leiterplatte als Mehrlagenplatte mit mehreren schichtweise übereinanderliegenden Leiterebenen ausgebildet. Die elektrischen Verbindungen von den mit den Federn zusammenwirkenden Kontaktflächen zu den einzelnen Leiterebenen kann in üblicher Weise mittels durchkontaktierter öffnungen in der Mehriagenplatte geschaffen werden.

Die Kontakttaststifte und die Federn können schon im Ruhezustand mit einer bestimmten mechanischen Vorspannung versehen werden, dadurch, daß die Teile der Kontakttaststifte bildenden Führungsdorne durch öffnungen in der Leiterplatte hindurchgreifen und an ihren freien Dornenden mit Anschlagbüchsen versehen sind, die sich im nicht betätigten Zustand der Kontakttaststifte an der Leiterputte abstützen. so

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gegeben, daß eine aus Isolierstoff bestehende Lochplatte vorgesehen ist welche entsprechend der Verteilung der auf der Schaltungsplatte in einem Arbeitsgang abzutastenden Kontaktstellen öffnungen für den Durchgriff der Kontakttaststifte aufweist, und welche Lochplatte auf die während dem Tastvorgang den Kontakttaststlften zugewandte Seite der Schaltungsplatte aufsetzbar ist. Dadurch ist gewährleistet, daß nur die Kontakttaststifte mit den abzutastenden Kontakt- stellen in Berührung kommen, die zur Prüfung der Leiterbahnen benötigt werden. Eine derartige Lochplatte trifft also eine Auswahl aus den vielen Kontaktierungsmöglichkeilen der universell verwendbaren Kontaktvorrichtung.

Die Zahl der entsprechend den vielfältigen Prüfprogrammen auf Lager zu haltenden Lochplatten kann dadurch verringert werden, daß die für den Abtastvor- gang nicht benötigten Öffnungen durch darin einsteckbare Zapfen verschlossen sind.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können diese Zapfen zur Vereinigung von Lochplatten und der zu prüfenden Schaltungsplatte herangezogen werden, dadurch, daß die Zapfen über die Lochplatte hinausragende Ansätze aufweisen, auf welche Ansätze die abzutastende Schalungsplatte aufsteckbar ist

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weben mindestens zwei auf der Lochplatte und/oder auf der Schaltungsplatte aufgebrachte Zapfen Aufnahmebohrungen für die Kontakttaststifte auf, mittels welchen die Schaltungsplatte und/oder die Lochplatte auf dem Stiftenfeld arretierbar ist Dadurch ist es möglich, die zu prüfende Schaltungsplatte beliebig auf dem Stiftenfeld anzuordnen und anstatt einer großen Schaltungsplatte auch mehrere kleine Schaltungsplatten gleichzeitig abzutasten, wobei in jedem Falle durch die Aufnahmebohrungen in dem Zapfen die genaue Lage der Kontaktstellen der zu prüfenden Schaltungsplatte im Raster des Stiftenfeldes gewährleistet ist.

Die Erfindung wird an dem \r Aer Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel näher erläutert.

In der Zeichnung sind der Übersichtlichkeit halber nur die Teile der erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung dargestellt, die zum Verständnis der Erfindung unmittelbar beitragen. Dabei sind mit i Kontakitaststifte bezeichnet, die in öffnungen einer Führungsplatte 2 geführt sind. Vorzugsweise bilden diese Kontakttaststifte 1 ein über eine größere Fläche sich ausdehnendes Stiftenfeld, innerhalb welchem sie rasteranig verteilt sind. Eine universelle Verwendbarkeit der Kontaktvorrichtung ist dadurch gegeben, daß die Ausdehnung dieses Stiftenfeldes der flächenmäßig größten zu prüfenden Schaltungsplatte angepaßt ist Die metallischen Kontakttaststifte 1 weisen jeweils einen Führungsdorn 3 auf, welcher der Führung jeweils einer zylindrischen Feder 4 dient An den mit 5 bezeichneten Stellen treten die Federn 4 in elektrischen Kontakt mit den Kontakt-♦.aststiften 1. Anderenends stützen sich die Federn 4 auf den entsprechend dem Stiftenfeld rasterartig verteilten Kontaktflächen 6 einer Leiterplatte 7 ab, die im Ausführungsbeispiel als Mehrlagenplatte ausgebildet ist und eine Vielzahl von gedruckten oder geätzten Leiterbahnen in mehreren, schichtweise übereinanderliegenden Leiterebenen 71 bis 76 aufweist In Höhe der Kontaktflächen 6 weist die Mehrlagenplatte 7 durchkontak tierte öffnungen 8 auf, durch welche eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktflächen 6 und den Leiterbahnen in den einzelnen Leiterebenen 71 bis 76 vorgenommen wird. Die Führungsdorne 3 greifen durch diese öffnungen 8 hindurch und sind an den freien Dornenden mit Anschlagbürhsen 9 versehen, welche Anschlagbüchsen 9 die Stellung der Kontakttaststifte 1 unter Vorspannung der Federn 4 bestimmen. Die Mehrlagenpiatte 7 stützt sich ihrerseits indirekt über eint im erwähnten Rastermaß gelochte Platte 10 mit ihrer gesamten, von dem Stiftenfeld überdeckten Fläche auf einem massiven Träger 11 ab. Weiterhin ist die beschriebene Kontaktvorrichtung vor* einem Rahmen 12 umgeben. Die als Mehrlagenplatte ausgeführte Leiterplatte 7 ist bis außerhalb des Rahmens 12 verlängert und besitzt dort Anschlußstellen 13 für Schaltdrähte 14, die z. B. zu einem nicht dargestellten Prüfgerät führen können.

Auf das Stiftcnfeld der beschriebenen Kontaktvorrichtung kann nun in einfacher Weise eine mit rasterar-

tig verteilten Kontaktstellen 15,16 und mit Leiterbahnen versehene Schaltungsplatte aufgesetzt werden, beispielsweise zu dem Zweck, die einseitig oder beidseitig kaschierte Schaltungsplatte 17 auf Stromdurchgang und auf Nebenschluß ihrer Leiterbahnen zu prüfen. Da beispielsweise die Schaltungsplatte 17 nur an einigen Rasterpunkten Kontakistellen 15, 16 aufweist, ist eine aus Isolierstoff bestehende Lochplatte 18 vorgesehen, welche an den Stellen der vorhandenen Kontaktstellen IS₁16 freie Öffnungen 19 for den Durchgriff der betreffenden KontaktUsutifte 1 aufweist In weitere Öffnungen 20 der Lochplatte 18 sind Zapfen 21 eingesteckt, auf deren Ansitze 22 wiederum die Schaltungsplatte 17 aufgesteckt werden kann. Mindestens zwei der Zapfen 21 weisen zentrische Aufnahmebohrungen 23 auf, wodurch die Zusammenstellung Schaltungsplatte 17 -Lochplatte 18 auf dem Stiftenfeld aufgesetzt und arretiert werden kann. Wird nun mittels eines Druckstempels 24 die mit der Lochplatte 18 vereinigte Schaltungspiatte 17 in Pfeilrichtung bewegt, so treten deren abzu- tastende Kontaktstellen 15, 16 mit den betreffenden Kontakttaststiften 1 unter Spannung der Federn 4 in elektrischen Kontakt, während die übrigen Kontakttaststifte 1 teils durch die Zapfen 21, teils durch die

untere Fläche der Lochplatte 18 von der Schaltungsplatte 17 bzw. von deren Leiterbahnen ferngehalten werden. Die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstellen 15, 16 der Schaltungsplatte 17 und einem nachgeschalteten Prüfgerät ist Ober die Kontakttaststifte 1, die Stellen 5, die Federn 4, die Kontaktstellen 6, der Mehrlagenplatte 7, die Leiterbahnen der Mehrlagenplatte 7 und über die Schaltdrähte 14 hergestellt.

Selbstverständlich können statt einer größeren Schaltungsplatte auch gleichzeitig mehrere kleinere Schaltungsplatten auf das im vollstlndigen Raster bestückte Stiftenfeld der Kontaktvorrichtung aufgesetzt und in einem Arbeitsgang abgetastet werden. Durch die Verwendung einer Leiterplatte 7, insbesondere einer Mehrlagenplatte bereitet das Herausführen der elektrischen Anschlüsse aus der Kontaktvorrichtung keine Schwierigkeiten, und es wird durch die an jeder einzelnen Stelle geschehende vollständige Abstützung der Federn 4 auf der stabilen Leiterplatte 7 und der Leiterplatte 7 auf dem massiven Träger 11 eine Veränderung der Lage der Kontakttaststifte 1 beispielsweise infolge Durchbiegens der tragenden Teile der Kontaktvorrichtung mit Sicherheit vermieden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kontaktvorrichtung mit einer Vielzahl Ober eine größere Fläche rasterartig verteilter, federnder s and mit einer Schaltungsanordnung elektrisch verbundener Kontakttaststifte, zur elektrischen Kontaktierung zur Abtastung von elektrischen Lei· tungszügen an deren ebenfalls rasterartig verteilten Kontaktstellen, insbesondere zur elektrischen PrQ-fung der LeitungszOge gedruckter oder geätzter Schaltungsplatten, dadurch gekennzeichnet, daß sich die in einer Führungsplatte (2) geführten Kontakttaststifte (1) auf zylindrischen und elektrisch leitenden Federn (4) abstützen und mit <s diesen in elektrischer Verbindung stehen, weiche Federn (4) ihrerseits sich vorzugsweise unter mechanischer Vorspannung auf den entsprechend dem Stiftenfeld rasterartig verteilten Kontaktflächen (6) einer mit gedruckten oder geätzten, aus dem Bereich des Ssiftenfeldes herausgeführten Leiterbahnen versehenen Leiterplatte (Mehrlagenplatte 7) abstützt, und daß schließlich diese Leiterplatte (Mehrlagenplatte 7) direkt oder indirekt mit ihrer gesamten, von den Kontaktstiften (1) überdeckten Fläche auf einem massiven Träger (U) gelagert ist.

2. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Abstützung der Federn (4) dienende Leiterplatte als an sich bekannte Mehrlagenplatte (7) mit mehreren schichtweise überein- anderliegenden Leiterebenen (71 bis 76) ausgebildet ist

3. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, t.iß die Leiterplatte (Mehrlagenplatte 7) außerhalb des Bereiches des Stiftenfeldes Anschlüsse (13) für eine Verdrahtung aufweist

4. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakttaststifte (1) Führungsdorne (3) für die zylindrischen Federn (4) auf- weisen.

5. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsdorne (3) durch öffnungen (8) in der Leiterplatte (7) hindurchgreifen und an ihren freien Dornenden mit Anschlag- büchsen (9) versehen sind, die sich im nicht betätigten Zustand der Kontakttaststifte (1) an der Leiterplatte (7) abstützen.

6. Kontakfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Leiterplatte (7) und dem massiven Träger (11) eine im Rastermaß des Stiftenfeldes gelochte Platte (10) angeordnet ist, in deren Löcher die Kontakttaststifte (1) mit ihren Dornenden hineinragen.

7. Kontaktvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus Isolierstoff bestehende Lochplatte (18) vorgesehen ist, welche entsprechend der Verteilung der auf der Schaltungsplatte (17) in einem Arbeitsgang abzutastenden Kontaktstellen (15, 16) öffnungen (19) für den Durchgriff der Kontakttaststifte (1) aufweist und weiche Lochplatte (18) auf die während dem Abtastvorgang den Kontakttaststiften (1) zugewandte Seite der Schaltungsplatte (17) aufsetzbar ist

8. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Abtastvorgang nicht benötigten öffnungen durch darin einsteckbare Zapfen (2t) verschlossen sind.

9. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (2J) Ober die Lochplatte (18) hinausragende Ansitze (22) aufweisen, auf welche Ansätze die abzutastende Schaltungsplatte (17) aufsteckbar ist

10. Kontaktvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei auf der Lochplatte (18) unt/oder auf der Schaltungsplatte (17) angebrachte Zapfen (21) Aufnahmebohrungen (23) für die Kontakttaststifte (1) aufweisen, mittels welchen die Schaltungsplatte und/oder die Lochplatte auf dem Stiftenfeld arretierbar ist

11. Kontaktvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen die gesamte Fläche des Stiftenfeldes überdeckenden und in Richtung der Tastenden de; kontakttaststtfte (1) bewegbaren Druckstempel (24).