DE19645038C1 - Bauteil-Testvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bauteil-Testvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Für das automatische Testen von Bauteilen ist eine Vorrich­ tung notwendig, die das zu testende Bauteil aufnimmt und ei­ nem Bauteiltester zuführt, der die zu überprüfenden elektri­ schen Eigenschaften überprüft. Hierzu weist dieser Bauteil­ tester im allgemeinen eine Kontaktanordnung auf, die den Kon­ takten des Bauteils entsprechen, und über die das zu testende Bauteil elektrisch angeschlossen wird.

Gewöhnlich ist ein Bauteilhalter vorgesehen, der das Bauteil mittels Vakuum ansaugt. Dann wird der Bauteilhalter zur Kon­ taktanordnung des Testgerätes bewegt und das Bauteil mit sei­ nen Kontakten auf den entsprechenden Kontakten der Kontaktanordnung aufgesetzt. Anschließend erfolgt das Überprüfen des Bauteils. Nach dem Überprüfen wird mit dem Bauteilhalter das Bauteil wieder von der Kontaktanordnung entfernt und an einem vorgesehenen Ort abgelegt. Nach dem Ablegen des Bauteiles kann ein neues Bauteil aufgenommen werden, wonach der zuvor beschriebene Vorgang unbegrenzt mit immer wieder neuen Bauteilen wiederholbar ist.

Für den eigentlichen Testvorgang ist es wichtig, daß die Kon­ takte des Bauteils gleichmäßig auf den Kontakten des Bauteil­ testers aufsetzen. Ist dies nicht der Fall, d. h., ein oder mehrere Kontakte berühren noch nicht die Kontaktanordnung des Bauteiltesters, während einige bereits aufsetzen, führt dies zu den folgenden Nachteilen. Zum einen würde in einem solchen Fall der Test ein fehlerhaftes Bauteil ergeben, obwohl dies eventuell in Wirklichkeit nicht der Fall ist. Um diese Wahrscheinlichkeit auszuschließen, muß das Bauteil mit erhöhtem Druck auf die Kontaktanordnung aufgesetzt werden, um die Kontaktierung bei allen Kontakten sicherzustellen. Dies würde als weiteres Problem entweder zu einer ungewollten De­ formierung der Bauteilkontakte oder gar zu einer Beschädigung desselben führen.

Aus dem Stand der Technik ist z. B. ein IC-Testhandler "Delta Flex Pick & Place" der Firma Delta Design bekannt, bei dem der Bauteilhalter zum Aufsetzen des Bauteils auf der Kontaktanordnung und zum anschließenden Abnehmen desselben mittels einer Schubstange in axialer Richtung der Schubstange bewegbar ist. Um das zuvor beschriebene Problem zu lösen, ist bei diesem bekannten Gerät ein genaues Ausrichten notwendig, damit die Ebene der Bauteilkontakte plan-parallel zur Ebene der Kontaktanordnung des Bauteiltesters ausgerichtet ist. Durch Temperatureinflüsse kann es bei diesem Gerät schnell durch das Auftreten von Temperaturdehnungen zu einer Dejustage kommen. Dies führt zur Notwendigkeit dieses bekannte Gerät häufig nachzujustieren.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bauteil- Testvorrichtung vorzusehen, bei der trotz leichter Justier­ fehler stets eine einwandfreie Ausrichtung des Bauteils beim Aufsetzen zuverlässig gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Bauteil-Testvorrichtung mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Dadurch daß die beanspruchte Vorrichtung zweigeteilt und in einer zur axialen Längsrichtung der Schubstange senkrechten Richtung kippbar ist, gibt die erfindungsgemäße Bauteil-Test­ vorrichtung beim Aufsetzen auf der Kontaktanordnung nach, so­ bald nicht alle Bauteilkontakte gleichzeitig auf der Kon­ taktanordnung aufsetzen. Es kommt somit zum Zeitpunkt des Aufsetzens automatisch zu einem Ausrichten der Ebene der Bau­ teilkontakte zur Ebene der Kontaktanordnung des Bautteil- Testers.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den untergeordneten Ansprüchen aufgeführt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Bauteil-Testvorrich­ tung,

Fig. 2 ein Ausschnitt der in Fig. 1 dargestellten Vorrich­ tung vor dem Aufsetzen auf einer dazu geneigten Ebene und

Fig. 3 eine Ausschnittsansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 nach dem Aufsetzen auf einer geneigten Ebene.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Bauteil-Testvor­ richtung dargestellt, die aus einer Schubstange 2, einer Ver­ bindungseinheit 3 und einem Bauteilhalter 1 besteht. Weiter­ hin ist eine Führungsstange 10 am Verbindungsteil 3 be­ festigt, um ein Verdrehen der Gesamtanordnung um die Dreh­ achse der Schubstange 2 zu verhindern. Am Bauteilhalter 1 ist ein Aufnehmer 12 vorgesehen, um ein zu überprüfendes Bauteil 6 aufzunehmen und um dieses am Bauteilhalter festzuhalten. Weiterhin sind am Bauteilhalter 1 Vorzentrierstifte 7 vorgesehen, deren Funktion später beschrieben ist. Das Verbindungsteil 3, das die Schubstange mit dem Bauteilhalter verbindet, ist zweigeteilt, wobei die mechanische Verbindung zwischen der Schubstangenseite des Verbindungsteiles und der Bauteilhalterseite 3b des Verbindungsteiles über Bundschrauben erfolgt. Hierzu sind auf der Schubstangenseite 3a des Verbindungsteiles Bohrungen vorgesehen, durch die die Bundschrauben gesteckt werden, wobei die Bohrungen angesenkt sind, damit sie die Senkköpfe der Bundschrauben aufnehmen. Auf der entsprechend gegenüberliegenden Seite sind in der Bauteilhalterseite 3b entsprechende Bohrungen vorgesehen, die mit einem Gewinde versehen sind, so daß die Bundschrauben 5 in das jeweilige Gewinde einschraubbar sind. Die Bundschrauben sind nunmehr so dimensioniert, daß sich zwischen der Schubstangenseite 3a des Verbindungsteiles 3 und der Bauteilhalterseite 3b des Verbindungsteiles 3 ein Abstand ergibt. Die Bohrungen, in denen die Bundschrauben 5 auf der Schubstangenseite 3a stecken, haben einen Durchmesser, der größer als der Bundschraubendurchmesser ist. Im Übergangsbereich der Bohrung zur Senkung, d. h. im Übergangsbereich zwischen dem Senkkopf und dem Schaft der Bundschrauben ist keine nennenswerte Differenz zwischen dem Schraubendurchmesser und dem Bohrungsdurchmesser vorgesehen, so daß eine um die jeweilige Bundschraube 5 koaxial geführte Spiralfeder in der Bohrung Platz findet und in dem genannten Übergangsbereich an der Schubstangenseite des Verbindungsteiles einen Widerhalt findet. Die Spiralfedern 8 sind in der Länge so dimensioniert, daß sie im in die Bauteilhalterseite 3a des Verbindungsteiles eingeschraubten Zustand ebenfalls an der Bauteilhalterseite 3b des Verbindungsteiles anliegen und dort ebenfalls einen Widerhalt finden.

Die Schubstange 2 ragt durch die Schubstangenseite 3a des Verbindungsteiles 3 hindurch und ist an diesem hindurchragen­ den Ende ballig ausgeführt. Dem balligen Ende der Schubstange ist auf der Bauteilhalterseite 3b des Verbindungsteiles eine Druckplatte 4 angeordnet, die mit einer konkaven Vertiefung ausgebildet ist.

Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf die Schubstangenseite 3a des Verbindungsteiles 3 von der Seite A der Schubstange 2 her. Wie aus dieser Ansicht zu entnehmen ist, sind bei diesem Aus­ führungsbeispiel vier Bundschrauben 5 vorgesehen, die in den Ecken eines Quadrates angeordnet sind, wobei durch die geome­ trische Mitte dieses Quadrat es die Längsachse der Schubstange 2 verläuft. Gleichzeitig ist die Schubstange 2 mit der Schub­ stangenseite 3a des Verbindungsteiles 3 mittels Bolzen 13 be­ festigt.

Nachfolgend wird der normale Betrieb des in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsbeispiels der Bauteil-Testvorrichtung er­ läutert. Ein mit dem Aufnehmer 12 gehaltenes Bauteil 6 wird mit der Bauteil-Testvorrichtung zu einer nicht dargestellten Kontakteinrichtung eines ebenfalls nicht dargestellten Test­ gerätes geführt. Es ist nunmehr vorgesehen, daß das Bauteil 6 mit seinen Kontakten 9 auf der Kontaktanordnung des Testgerä­ tes aufgesetzt wird, um vom Testgerät überprüft zu werden. Hierzu wird die Testvorrichtung mit dem Bauteil über die Kon­ taktanordnung geführt und dann mittels der Schubstange 2 ab­ gesenkt, so daß die Kontakte 9 des Bauteiles 6 mit der Kon­ taktanordnung in Berührung gelangen. Damit es zu einer ein­ wandfreien Überprüfung des Bauteiles 6 kommt, müssen die Kon­ takte 9 alle gleichmäßig auf der Kontaktanordnung aufliegen. Hierzu muß die Testvorrichtung zuvor mit der Kontaktanordnung genau ausgerichtet sein. Um zu verhindern, daß das Bauteil neben der Kontaktanordnung aufgesetzt wird, sind die Vorzen­ trierstifte 7 vorgesehen, die im Bezug zum Bauteil am Bau­ teilhalter so angeordnet sind, daß sie in Vorzentrierstift- Ausnehmungen (nicht dargestellt) einsteckbar sind, die im gleichen Bezug zur Kontaktanordnung angeordnet sind.

Sobald die Kontakte 9 des Bauteiles 6 auf der Kontaktanord­ nung aufliegen, wird über diese eine der Schubkraft, die über die Schubstange 2 zugeführt ist, entgegenwirkende Druckkraft erzeugt. Dieser Gegendruck bewirkt, daß die Spiralfedern 8, die die Bundschrauben 5 umgeben, zusammengedrückt werden, so daß der Abstand zwischen der Schubstangenseite 3a des Verbin­ dungsteiles und der Bauteilhalterseite 3b des Verbindungstei­ les verschwindet und die ballige Seite der Schubstange gegen die konkave Vertiefung der Druckplatte 4 drückt. Dadurch daß der Abstand zwischen der Schubstangenseite 3a und der Bau­ teilhalterseite 3b zusammengedrückt wird, ragen nunmehr die Senkköpfe der Bundschrauben 5 aus den Senkungen heraus.

In Fig. 2 und in Fig. 3 ist nunmehr dargestellt, was pas­ siert, wenn die Ebene, in der die Kontaktanordnung liegt, nicht mit der Ebene der Kontakte 9 des Bauteiles 6 hundert­ prozentig plan parallel zueinander ausgerichtet sind.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, kommt es bei der Annäherung der Kontakte 9 mit der Ebene 14 der Kontaktanordnung zu einem Winkel zwischen den beiden zuvor genannten Ebenen. Dies führt dazu, daß die Kontakte 9 des Bauteils 6 zuerst auf der Seite X mit der Kontaktanordnung in Berührung gelangen, während die Kontakte auf der Seite Y noch nicht mit der Kontaktanordnung in Berührung stehen. Durch den von der Schubstange 2 ausgeüb­ ten Druck wird zunächst von den Kontakten 9 auf der X-Seite ein Gegendruck auf den Bauteilhalter 1 ausgeübt. Durch diesen Druck neigt sich der Bauteilhalter 1 soweit, daß auch die Kontakte 9 auf der Y-Seite mit der Kontaktanordnung in Berührung gelangen und ein weiteres Verkippen des Bauteilhalters 1 verhindern.

Durch das Kippen des Bauteilhalters 1 ist, wie nunmehr in Fig. 3 dargestellt ist, die Ebene der Kontaktanordnung wieder zur Ebene der Kontakte 9 des Bauteiles plan-parallel ausge­ richtet. Durch den erfolgten Gegendruck gegen die Schubstange 2, sind die Bundschrauben mit ihren Senkköpfen aus den Sen­ kungen der Schubstangenseite 3a des Verbindungsteiles heraus­ gedrückt, so daß die Bundschrauben nunmehr durch den größeren Durchmesser der Bohrungen ein ausreichendes Spiel auf der Schubstangenseite des Verbindungsteiles vorfinden. Durch die­ ses Spiel verkippt der Bauteilhalter zusammen mit der Bauteilhalterseite 3b des Verbindungsteiles, wodurch das zuvor beschriebene plan-parallele Ausrichten erfolgt, ohne dabei durch die Schubstangenseite 3a des Verbindungsteiles gehindert zu werden. Hieraus ergibt sich, daß nunmehr die Schubstangenseite 3a zur Bauteilhalterseite 3b eine Winkelstellung einnimmt, die der Winkelstellung α zwischen der Ebene der Kontakte 9 und der Ebene der Kontaktanordnung entspricht.

Durch die Anordnung der Bundschrauben 5, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind, ist gewährleistet, daß mit diesem Ausfüh­ rungsbeispiel der Bauteil-Testvorrichtung jede flächenhafte Fehlausrichtung der Ebene der Kontakte 9 zu der Ebene der Kontaktanordnung mittels der zuvor beschriebenen Vorrichtung ausgleichbar ist. Es ist somit stets ein zuverlässiger und sicherer Kontakt mit den Kontakten 9 gewährleistet, ohne dabei das Bauelement der Gefahr einer Zerstörung auszusetzen und ohne dabei durch häufige Nachjustierarbeiten behindert zu werden.

Claims (8)

1. Bauteil-Testvorrichtung mit:

• a) einem Bauteilhalter (1), der ein zu testendes Bauteil (6) aufnimmt,
• b) einer Schubstange (2), die den Bauteilhalter in einer Vor­ wärtsrichtung von einer Ausgangslage in eine von dort in axialer Längsrichtung der Schubstange (2) liegende Test­ lage bewegt,
  gekennzeichnet durch
• c) ein Verbindungselement, das aus
  • c1) einem Schubstangenteil (3a), das an einem Schubstangen­ ende befestigt ist, das in die Vorwärtsrichtung zeigt und
  • c2) einem Bauteilhalterteil (3b) besteht, das am Bauteilhal­ ter angeordnet ist, wobei das Schubstangenteil (3a) und das Bauteilhalterteil (3b) so miteinander verbunden sind, daß sie zumindest in einer zur Schubstangenlängsachse senkrechten Richtung zueinander schrägstellbar sind.

2. Bauteil-Testvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubstangenteil (3a) und das Bauteilhalterteil (3b) mittels Abstandselementen gegen eine Federkraft zueinander beabstan­ det sind.

3. Bauteil-Testvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubstangenende durch das an ihm befestigte Schubstangenteil (3a) hindurchragt und entgegen der Federkraft gegen das Bau­ teilhalterteil (3b) in Vorwärtsrichtung drückbar ist.

4. Bauteil-Testvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durch das Schubstangenteil (3a) hindurchragende Schubstangenende ballig ausgebildet ist.

5. Bauteil-Testvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubstangenende einer konkav ausgebildeten Druckplatte (4) gegenübersteht, die an dem Bauteilhalterteil (3b) angeordnet ist, um den Druck von dem Schubstangenende aufzunehmen.

6. Bauteil-Testvorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Ab­ standselemente vier Bundschrauben (5) verwendet sind, die in den Ecken eines Quadrats angeordnet sind, dessen Diagonale sich in der Längsachse der Schubstange (2) schneiden.

7. Bauteil-Testvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fe­ derkraft durch Spiralfedern (8) aufgebracht wird, die um die Bundschrauben (5) herumgeführt sind, und sowohl gegen das Schubstangenteil (3a), als auch gegen das Bauteilhalterteil (3b) drücken.

8. Bauteil-Testvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ standselemente zum Schubstangenteil (3a) ein seitliches Spiel aufweisen, wenn das Schubstangenteil (3a) gegen das Bauteil­ halterteil (3b) gedrückt wird, wobei das seitliche Spiel das Neigungsausmaß begrenzt.