DE19654404A1

DE19654404A1 - Adaptationsvorrichtung zum elektrischen Test von Leiterplatten

Info

Publication number: DE19654404A1
Application number: DE19654404A
Authority: DE
Inventors: Albert Ott; Wilhelm Tamm; Steffen Laur; Volker Harr
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 1998-06-25
Also published as: KR19980064499A; US6147505A; EP0851234A2; TW366423B; JPH10232260A; EP0851234A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Adaptationsvorrichtung zum elektrischen Test von Leiterplatten gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei herkömmlichen Testsystemen befindet sich zwischen dem Prüfling und der Vollrasterkassette mit den Testnadeln ein Adapter. Dieser Adapter besitzt Öffnungen an den Stellen der Kontaktpunkte des Prüflings. Durch diese Öffnungen im Adapter werden die Nadeln geführt und können so auch in Schrägstellung den Prüfling an den Anschlußstellen kontaktieren. Mit diesen herkömmlichen Testsystemen lassen sich aber Leiterplatten mit hoher Leiterbahndichte nicht mehr testen.

In der DE-Z "Galvanotechnik" 87, (1996), Nr. 7, Seiten 2358 bis 2360, befindet sich die Abbildung einer Vorrichtung, die eine elektrische Prüfung feinster Strukturen ermöglicht. Unter dem Prüfling befindet sich ein Nadeladapter, der an den Kontaktstellen des Prüflings Öffnungen besitzt. Zwischen dem Nadeladapter und der Vollrasterkassette mit den Prüfstiften sitzt eine einfache Leiterplatte als Translator. Dieser Translator besitzt adapterseitig dasselbe Kontaktbild wie der Prüfling. Auf der anderen Seite hat der Translator das Kontaktbild der Vollrasterkassette. Die Kontaktstellen des Prüflings und des Translators sind durch die Adapteröffnungen mit Nadeln verbunden. Die Kontaktstellen der Ober- und Unterseite des Translators sind über Leiterbahnen und Durchkontaktierungen miteinander verbunden. Mit dieser Vorrichtung ist ein paralleler elektrischer Test aller Kontaktpunkte auf dem Prüfling möglich. Für die nächste Leiterplattengeneration stößt jedoch auch diese Variante an ihre Grenzen. Noch dünnere Nadeln im Adapter führen zu sehr hohen Kosten oder sind nicht mehr herstellbar. Zusätzlich verringert sich die Zuverlässigkeit der Kontaktierung.

Weitere Vorrichtungen, die auch Leiterplatten mit großen Leiterbahndichten testen können, sind serielle Finger-Testsysteme. Bei diesem System werden die Kontaktpunkte nacheinander auf Kurzschluß und Leerlauf untersucht. Hierfür wird bedeutend mehr Zeit benötigt. Bei der immer größer werdenden Menge an Kontaktpunkten können die Finger-Testsysteme die nächste Leiterplatten generation nur mit erheblichem Zeitaufwand testen.

Aus der DE-OS 42 37 591 ist eine Adapter-Folie bekannt, die Prüfflächen mit sehr feinen Strukturen aufweist. Allerdings ist eine sichere Kontaktierung des Prüflings nicht gewährleistet, da jede Leiterplatte leichte Unebenheiten aufweist und sogar Versetzungen der Kontaktflächen auf der Leiterplatte möglich sind. Aus diesem Grund wirkt auf manchen Anschlußflächen ein zu großer Druck, der die Kontaktflächen auf der Leiterplatte und der Adapter-Folie zerstören kann. An anderen Kontaktflächen hingegen ist der Anpreßdruck zu gering, so daß der Kontaktwiderstand zu groß ist und sich falsche elektrische Meßwerte ergeben.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Adaptations vorrichtung für den elektrischen Test von Leiterplatten zu schaffen, die die erwähnten Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden auch bei Leiterplatten höchster Leiterbahndichte alle Anschlußpunkte gleichzeitig kontaktiert und parallel zueinander auf Kurzschluß und Leerlauf getestet. Somit kann auch der elektrische Test von Multichip-Modulen in Flip-Chip-Technik und aller Leiterplatten höchster Komplexität schnell und kostengünstig durchgeführt werden.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, lassen sich sogar Leiterplatten, die einen Pitch zu Pitch-Abstand von 200 µm haben, elektrisch testen. Dies ist möglich, da die Kontaktflächen des Prüflings nicht mit Nadeln, sondern mit Kontaktpunkten ("Bumps") aus Nickel-Gold oder einer anderen Metallkombination, die sich auf der flexiblen Translatorfolie befinden, kontaktiert werden. Das feine Raster an Bumps und Kontaktflächen ist problemlos durch chemische oder galvanische Abscheidung, einem selektiven Sputter-Prozeß, Aufdampfen und selektivem Ätzen oder durch andere Verfahren herstellbar. Die feinen Leiterbahnen, die zur Entflechtung auf das Nadelraster dienen, können problemlos durch Verfahren der Dünnschichttechnik erzeugt werden.

Die bekannte Vorrichtung gemäß der eingangs erwähnten DE-OS 42 37 591 welche eine Adapter-Folie aufweist, hat zwar auf ihrer Oberfläche Kontaktpunkte mit sehr feinen Strukturen, eine sichere Kontaktierung ist allerdings nicht möglich. Da die Leiterplatte immer etwas uneben ist oder die Kontaktflächen der Leiterplatte sogar versetzt sein können, lastet auf manchen Kontaktflächen ein zu großer Druck, der die Kontaktpunkte der Folie und die Kontaktflächen der Leiterplatte zerstören kann. Andere Kontaktflächen auf dem Prüfling und der Folie haben einen zu geringen Anpreßdruck, so daß der Kontaktwiderstand zu groß ist und damit eine fehlerhafte elektrische Messung zustande kommt.

Die erfundene Vorrichtung gewährleistet demgegenüber eine sichere Kontaktierung.

Die erste Möglichkeit zum Erreichen einer sicheren Kontaktierung ist das Anlegen von Druckpolstern, die von außen auf die Translatorfolien einwirken und somit eine gleichmäßige Kontaktierung ermöglichen.

Die zweite Möglichkeit beruht auf einer Evakuierung des Zwischenraumes zweier Translatorfolien. Dadurch entsteht ein sehr starres "Paket", das einen gleichmäßigen Druck der Testnadeln auf alle Kontaktflächen garantiert.

Sind Kontaktflächen auf dem Prüfling in ihrer Höhe versetzt, so können optional in die Vorrichtung bei Druck leitfähig werdende Gummischichten eingesetzt werden, die die Höhendifferenzen ausgleichen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine einseitige Adaptationsvorrichtung zum elektrischen Test von Leiterplatten mit höchster Komplexität geschaffen, mit der alle Anschlußpunkte der Leiterbahnen gleichzeitig kontaktiert und die Leiterbahnen parallel zueinander auf Kurzschluß und Leerlauf untersucht werden können. Diese einseitige Vorrichtung umfaßt folgende Komponenten a) bis c):

a) Ein Nadeladapter mit gefederten Nadeln, die in einer Vollrasterkassette befestigt sind: Der Nadeladapter kontaktiert bei dem elektrischen Test die Anschlußflächen der Translatorfolie. Besitzt die Leiterplatte auf ihrer Oberfläche dasselbe Kontaktraster wie der Nadeladapter, kann auch direkt kontaktiert werden.
b) Eine oder zwei Translatorfolien: Die Oberfläche der Translatorfolie, die dem Prüfling zugewandt ist, muß dasselbe Kontaktmuster besitzen wie der Prüfling. Im Bereich außerhalb des Prüflings bzw. der Seite der Folie, die dem Nadeladapter zugewandt ist, wird das Rastermaß des eingesetzten Nadeladapters benötigt. Die Entflechtung der dichteren Kontaktseite auf die adapterseitigen Kontakte wird auf Ebenen innerhalb der Folie durchgeführt. Hierbei verbinden die Leiterzüge die Anschlußflächen der Folie miteinander.
c) Ein Druckpolster, das auf der Unterseite der Translatorfolie für einen gleichmäßigen Gegendruck sorgt und Unebenheiten der Leiterplatte ausgleicht.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel einer einseitigen Adaptationsvorrichtung nach der Erfindung ist zwischen den Anschlußflächen der Leiterplatte und den Anschlußpunkten der Translatorfolie eine Gummischicht angebracht. Sie ist an den Stellen leitend, an denen ein Mindestdruck herrscht.

Dadurch werden Versetzungen der Anschlußflächen und Unebenheiten auf der Leiterplatte ausgeglichen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine beidseitige Adaptationsvorrichtung zum elektrischen Test von Leiterplatten mit höchster Komplexität, mit der alle Testpunkte des Prüflings gleichzeitig kontaktiert und parallel zueinander auf Kurzschluß und Leerlauf untersucht werden können. Die beidseitige Vorrichtung weist folgende Komponenten a) bis d) auf:

a) Zwei Nadeladapter mit gefederten Nadeln, die in Vollrasterkassetten befestigt sind:
Die Nadeladapter kontaktieren bei der elektrischen Messung die Anschlußflächen der Translatorfolien.
b) Zwei Translatorfolien, bei denen die Oberflächen, die dem Prüfling zugewandt sind, dasselbe Kontaktmuster besitzen, wie der Prüfling:
Im Bereich außerhalb des Prüflings bzw. der Seite der Folie, die dem Nadeladapter zugewandt ist, wird das Rastermaß des eingesetzten Nadeladapters benötigt. Die Entflechtung der dichteren Kontaktseite auf die adapterseitigen Kontakte wird auf Ebenen innerhalb der Folie durchgeführt. Hierbei verbinden die Leiterzüge die entsprechenden Anschlußflächen der Folie miteinander.
c) Dichtgummis, die den Raum zwischen den Translatorfolien abdichten:
Über eine Durchbohrung einer Translatorfolie, ein Ventil und eine an einem Absaugschlauch angeschlossene Vakuumpumpe wird ein Unterdruck zwischen den Translatorfolien erzeugt und gehalten. Dadurch werden Unebenheiten der Leiterplatte ausgeglichen und es wirkt ein gleichmäßiger Druck der Anschlußpunkte auf die Leiterplatte.
d) Stützschichten, die sich zwischen den beiden Translatorfolien befinden:
Diese verhindern ein Knicken der Translatorfolien.

In einer weiteren Ausgestaltung des vorherigen Ausführungsbeispiels sind zwischen den Anschlußflächen der Leiterplatte und den Anschlußpunkten der beiden Translatorfolien Gummischichten angebracht. Diese sind an den Stellen leitend, an denen ein Mindestdruck herrscht. Dadurch werden Versetzungen der Anschlußflächen und Unebenheiten auf der Leiterplatte ausgeglichen.

Bei einer weiteren Ausführungsart einer beidseitigen Adaptionsvorrichtung sind anstelle der Vakuumvorrichtung zwei Druckpolster eingesetzt. Die Druckpolster bewirken einen gleichmäßigen Druck von außen auf die Translatorfolien und auf die Leiterplatte. Dadurch werden Unebenheiten der Leiterplatte ausgeglichen.

Zusätzlich können noch zwischen den Anschlußflächen der Leiterplatte und den Anschlußpunkten der beiden Folien Gummischichten angebracht sein. Sie sind an den Stellen leitend, an denen ein Mindestdruck herrscht. Dadurch werden Versetzungen der Anschlußflächen und Unebenheiten auf der Leiterplatte ausgeglichen.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel einer beidseitigen Adaptations vorrichtung kann die Entflechtung der dichteren Kontaktseite auf die adapterseitigen Kontakte auf zwei Ebenen innerhalb der Folie stattfinden. Durch die Platzersparnis werden keine zusätzlichen Stützschichten benötigt. Bei einer solchen Ausführung der Erfindung können noch zwischen den Anschlußflächen der Leiterplatte und den Anschlußpunkten der beiden Folien Gummischichten angebracht sein. Diese sind an den Stellen leitend, an denen ein Mindestdruck herrscht. Dadurch werden Versetzungen der Anschlußflächen und Unebenheiten auf der Leiterplatte ausgeglichen.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Abb. 1a Eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einseitig angeordnetem Nadeladapter und Translatorfolie;

Abb. 1b eine vergrößerte Darstellung des "Bumps" auf der Translatorfolie gemäß Abb. 1a;

Abb. 1c eine weitere Ausführung der Erfindung mit einseitig angeordnetem Nadeladapter, Translatorfolie und unter Druck elektrisch leitender Gummischicht;

Abb. 1d eine weitere Ausführungsform mit einseitig angeordnetem Nadeladapter und Translatorfolie unter Vakuum;

Abb. 2a eine Ausführungsform mit beidseitig angeordnetem Nadeladapter und Translatorfolien unter Vakuum;

Abb. 2b eine Ausführungsform mit beidseitig angeordnetem Nadeladapter, Translatorfolien und unter Druck elektrisch leitenden Gummischichten unter Vakuum;

Abb. 3a eine Ausführungsform mit beidseitig angeordnetem Nadeladapter, Druckpolster und Translatorfolien;

Abb. 3b eine Ausführungsform mit beidseitig angeordnetem Nadeladapter, Druckpolster, Translatorfolien und unter Druck elektrisch leitenden Gummischichten;

Abb. 4a eine Ausführungsform mit beidseitig angeordnetem Nadeladapter und Mehrlagen-Translatorfolien unter Vakuum;

Abb. 4b eine Ausführungsform mit beidseitig angeordnetem Nadeladapter, Mehrlagen-Translatorfolien und unter Druck elektrisch leitenden Gummischichten unter Vakuum.

In den Abb. 1a-4b werden für jeweils gleichartige Komponenten in den einzelnen Ausführungsbeispielen die gleichen Bezugszeichen wie folgt verwendet:

1 Obere Kontakte des Prüflings
2 Prüfling (Multichip-Modul oder Leiterplatte)
3 Untere Kontakte des Prüflings
4 Kontaktkugeln (Bumps) der Translatorfolie
5 Kontaktflächen, auf die die Bumps aufgebaut sind
6 Translatorfolie
7 Leiterzüge in der Translatorfolie
8 Kontakte auf der Translatorfolie (auf der Seite des Nadeladapters)
9 Nadeln
10 Nadelhalterung
11 Stützschichten (evtl. FR4-Board)
12 Kontakte der Stützschichten
13 Dichtgummi
14 Durchbohrung
15 Ventil
16 Absaugschlauch
17 Druckpolster, mit Flüssigkeit oder Gas gefülltem Silikonmantel
18 bei Druck elektrisch leitfähige Gummischicht
19 Weitere Lage der Translatorfolie
20 Auflage-Tisch

Bei den in den Abb. 1a-4a zu testenden Leiterplatten handelt es sich um Multichip-Module oder Leiterplatten mit höchster Komplexität, die beidseitig kontaktiert werden. Die Kontaktflächen auf der Oberseite der Leiterplatten 2, die in den Abb. 1a-1d geprüft werden, sind gleichmäßig im Rastermaß des Nadeladapters angeordnet. An diese Kontaktflächen werden nach dem erfolgreichen elektrischen Test die Versorgungsspannungen und Signalleitungen angelegt. Die Kontaktflächen auf der Oberseite der Leiterplatten, die in den Abb. 2a-4b geprüft werden, besitzen ein dichteres Raster und müssen durch die Translatorfolie 6 auf das Rastermaß des Nadeladapters "entflochten" werden. Die Unterseite der zu prüfenden Boards besitzt das Kontaktraster der aufzubringenden Bauelemente, die nach erfolgreichem Test aufgebondet werden.

Sie muß ebenfalls durch die Translatorfolien auf das Rastermaß des Nadeladapters entflochten werden.

Die Translatorfolie besteht aus organischem Substrat mit einer Dicke zwischen 50 µm und 200 µm je nach Anwendung. Auf dieser Folie sind Kontaktflächen 5 aus Metall mit einem Durchmesser von ca. 50 µm vorhanden. Sie sind nach demselben Raster angeordnet, wie die Kontaktflächen 3 auf der zu testenden Leiterplatte und haben einen Durchmesser von ca. 130 µm. Die Durchmesserdifferenz zwischen den Kontaktflächen 3 und 5 ermöglicht es, x- und y-Toleranzen auszugleichen und ein kostengünstiges Zentrieren der Prüflinge im Adapter zu erreichen. Durch das Führen der Leiterzüge 7 auf einer Ebene innerhalb der Translatorfolie können sehr hohe Kontaktdichten des Prüflings auf das Rastermaß der Nadeladapter entflochten werden.

Bei dieser Vorrichtung wird von einem minimalen Abstand vom Mittelpunkt einer Kontaktfläche zum Mittelpunkt der benachbarten Kontaktfläche von ca. 200 µm ausgegangen. Auf den Kontaktflächen 5 sind halbkugelförmige Kontaktpunkte, "Bumps" 4, aufgebaut. Sie bestehen, wie auch die Kontaktflächen 8, aus einer Nickel-Gold-Schicht oder einer anderen Metallkombination. Mit der Nickel-Gold-Kombination ist ein geringer Übergangswiderstand und eine sichere Kontaktierung gewährleistet. Die Kontaktflächen sind in einem gleichmäßigen Matrixraster von 1,27 mm bzw. 2,54 mm angeordnet. Die Rastermaße sind von den Nadeladaptern vorgegeben. Die Kontaktflächen 5 und 8 sind über Leiterzüge 7 aus Silber oder einem anderen Metall, die in Dünnfilmtechnik hergestellt werden, miteinander verbunden. Durch das Führen der Leiterzüge 7 auf einer Ebene innerhalb der Translatorfolie können sehr hohe Kontaktdichten des Prüflings auf das Rastermaß der beiden Nadeladapter (oben und unten) entfochten werden. Die Adapter bestehen aus einer Vollrasterkassette 10 mit gefederten Nadeln 9 im Rastermaß von 1,27 bzw. 2,54 mm.

Mit einem geringen Druck werden die Nadeladapter auf dem Prüfling bzw. den Translatorfolien aufgesetzt. Um ein planes Anliegen der Folie zu garantieren, werden freie Flächen neben dem Prüfling mit sog. Stützschichten 11 auf die gleiche Höhe wie der Prüfling gebracht. Unebenheiten, die nun noch zwischen der Leiterplatte 2, den Stützschichten 11 und den Translatorfolien 6 bestehen können, werden durch das Evakuieren des Folienzwischenraumes ausgeglichen. In diesem entstandenen starren Paket ist eine gleichmäßige Kontaktierung der Bumps 4 mit den Kontakten 3 des Prüflings und der Nadeln 9 mit den Kontakten 8 der Translatorfolie garantiert.

Eine weitere Möglichkeit zum Ausgleichen von Unebenheiten besteht darin, ein Druckpolster 17 vorzusehen, das aus einem mit Flüssigkeit oder Gas gefüllten Silikonmantel besteht (siehe Abb. 3).

Werden beim elektrischen Test nicht alle Nadeln des Adapters benötigt d. h. gibt es Leerstellen im Nadelkissen, dann sollte dieser Zwischenraum mit einem Druckpolster 17 aufgefüllt werden (siehe Abb. 3). Dieses Polster dient als Niederhalter, da an diesen Stellen die Translatorfolie knicken könnte.

Nach diesen allgemeinen Erläuterungen werden im folgenden die Abbildungen im einzelnen erklärt.

Die Testvorrichtungen gemäß Abb. 1a, b, c und d bestehen aus:

- einer bzw. zwei Translatorfolien 6 mit den Kontaktflächen 5, 8, den halbkugelförmigen Bumps 4 und den Leiterbahnen 7;
- Stützschichten 11;
- zum Erzeugen und Beibehalten des Vakuums: Dichtgummis 13, Durchbohrung 14, Ventil 15 und ein Absaugschlauch 16;
- Druckpolster 17;
- bei Druck leitend werdende Gummischicht 18.

Abb. 1a zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der auf der einen Seite des Prüflings 2 ein Nadeladapter und auf der anderen Seite eine Translatorfolie angeordnet sind. Abb. 1b ist eine vergrößerte Darstellung des "Bumps" auf der Translatorfolie von Abb. 1a. Auf der Kontaktfläche 5 aus Kupfer, Platin oder einem anderen Metall ist eine Halbkugel 4a aus Nickel oder einem anderen Metall, deren Oberfläche auch ovalförmig sein kann, abgeschieden worden. Auf diese Schicht wird zusätzlich eine Schicht aus Gold oder einem anderen Metall 4b abgeschieden.

Abb. 1c zeigt eine Ausführungsform, bei der auf der einen Seite des Prüflings 2 ein Nadeladapter und auf der anderen Seite eine Translatorfolie und eine unter Druck elektrisch leitend werdende Gummischicht 18 angeordnet sind. In Abb. 1c wird angenommen, daß die Kontaktflächen 3 der Leiterplatte 2 in der Höhe versetzt sind oder die Leiterplatte Unebenheiten aufweist. In diesem Fall sollen durch Verwendung einer unter Druck leitfähigen Gummischicht 18 neben dem Druckpolster 17 die Unebenheiten ausgeglichen und eine Kontaktierung sichergestellt werden. Die Gummischicht ist ohne Druckeinwirkung nichtleitend und beginnt ab einem Mindestdruck in vertikaler Richtung zu leiten.

Abb. 1d zeigt eine Ausführungsform, bei der auf der einen Seite des Prüflings 2 ein Nadeladapter und auf der anderen Seite eine Translatorfolie angeordnet sind, wobei im Bereich des Prüflings Vakuum angelegt wird. Man erhält durch das Evakuieren des Zwischenraumes der Translatorfolien ein stabiles Paket, das sich sehr gut von den Nadeln kontaktieren läßt. Durch die Absaugvorrichtung 14, 15, 16 und die Dichtgummis 13 wird das Vakuum erzeugt und gehalten.

Die Kontakte des Prüflings auf der einem Tisch 20 zugewandten Seite werden durch Bumps 4 abgegriffen und von der unteren Translatorfolie so entflochten, daß sie durch einfache Stützschichten 11 wie z. B. durchkontaktierte FR4-Leiterplatten oder Polyimid-Folien im Rastermaß der Nadeln an die obere Translatorfolie gebrückt werden können. Somit ist es möglich, mit einseitigem Nadeladapter gleichzeitig beide Seiten des Boards testen zu können. Die Kontakte auf der Leiterplattenoberseite werden ebenfalls durch Bumps abgegriffen und im richtigen Rastermaß auf die Außenseite der Translatorfolie zu den Testnadeln geführt.

In den Abb. 2a, 2b werden elektrische Testaufbauten beschrieben, bei denen Multichip-Module oder Leiterplatten auf Testanlagen mit beidseitigem Nadeladapter getestet werden können. Es werden beide Leiterplattenseiten in einem Schritt entflochten, kontaktiert und getestet. Es kann somit ein sehr schneller elektrischer Test von komplexen Leiterplatten durchgeführt werden.

Die Test-Vorrichtungen aus den Abb. 2a, 2b bestehen aus:

- zwei Translatorfolien 6, 6' mit den Kontaktflächen 5, 8, den halbkugelförmigen Bumps 4 und den Leiterbahnen 7;
- Stützschichten 11;
- für das Erzeugen und Halten des Vakuums: Dichtgummis 13, Durchbohrung 14, Ventil 15 und ein Absaugschlauch 16;
- bei Druck leitend werdende Gummischichten 18.

Die Kontaktflächen 1 und 3 des Prüflings 2 besitzen gewöhnlich unterschiedliche Anordnungsmuster. Somit unterscheiden sich auch die Muster auf den Translatorfolien 6, 6' für die beiden Seiten. Durch das Evakuieren des Zwischenraum es der zwei Translatorfolien 6, 6' erhält man eine starres Paket, das beidseitig von den Nadeln 9, 9' sehr gut kontaktiert werden kann.

In Abb. 2b ist eine Ausführungsform dargestellt mit beidseitigem Nadeladapter, Translatorfolien und unter Druck elektrisch leitenden Gummischichten unter Vakuum.

Auf beiden Seiten des Prüflings 2 sind bei Druck elektrisch leitfähige Gummischichten 18, 18' für den Ausgleich von Unebenheiten eingebaut. Die Gummischichten werden ab einem Mindestdruck elektrisch leitfähig. Der Zwischenraum der Translatorfolien wird evakuiert. Man erhält dadurch ein starres Paket, das vom Nadeladapter sehr gut kontaktiert werden kann.

In den Abb. 3a, 3b werden elektrische Testaufbauten beschrieben, bei denen Multichip-Module oder Leiterplatten auf Testanlagen mit beidseitigem Nadeladapter getestet werden können. Es werden beide Leiterplattenseiten in einem Schritt entflochten, kontaktiert und getestet. Es kann somit ein sehr schneller elektrischer Test von komplexen Leiterplatten durchgeführt werden.

Die Testvorrichtungen aus den Abb. 3a, 3b bestehen aus:

- zwei Translatorfolien 6, 6' mit den Kontaktflächen 5, 8, den halbkugelförmigen Bumps 4 und den Leiterbahnen 7;
- Stützschichten 11;
- Druckpolster 17, 17';
- bei Druck leitend werdende Gummischichten 18, 18'.

Der Aufbau gemäß Abb. 3a, 3b unterscheidet sich von den Abb. 2a, 2b dadurch, daß bei diesem Testaufbau ohne Vakuum gearbeitet wird. Es müssen dadurch andere Maßnahmen gewährleisten, daß bei der Kontaktierung mit dem Nadeladapter 9, 10 die Bumps 4 der Translatorfolien 6 straff an den Kontaktflächen 1 des Prüflings anliegen. Sollten nun nicht alle Nadeln des Adapters im Einsatz sein, d. h. entstehen also Leerstellen zwischen Folie und Adapter, so sollten diese durch ein zusätzlich eingelegtes Druckpolster 17 ausgeglichen werden. Dieses Druckpolster besteht aus mit Flüssigkeit oder Gas gefüllten Silikonmantel und hat die Funktionsweise eines Niederhalters.

Bei Unebenheit oder Höhenunterschieden der Kontaktflächen 1, 3 der Leiterplatte 2 können elektrisch leitfähige Gummischichten 18, 18' eingesetzt werden, die die Höhenunterschiede ausgleichen. Die Gummischichten sind ohne Druckeinwirkung nichtleitend und beginnen ab einem Mindestdruck elektrisch zu leiten.

In den Abb. 4a, 4b werden elektrische Testaufbauten beschrieben, bei denen Multichip-Module oder Leiterplatten auf Testanlagen mit beidseitigem Nadeladapter getestet werden können. Es werden beide Leiterplattenseiten in einem Schritt entflochten, kontaktiert und getestet. Durch die Verwendung von mehrlagigen Translatorfolien kann die Entflechtung der Prüflingoberfläche an ein kleineres Nadelraster angepaßt werden.

Durch die Evakuierung des Zwischenraum es der Translatorfolien erhält man ein starres Paket, das sich von den Nadeln des Testadapters sehr gut kontaktieren läßt.

Mit diesem Aufbau kann ein sehr schneller elektrischer Test von komplexen Leiterplatten durchgeführt werden.

Die E-Test-Vorrichtungen aus den Abb. 4a, 4b bestehen aus:

- zwei mehrlagigen Translatorfolien 6, 6' mit den Kontaktflächen 5, 8, den halbkugelförmigen Bumps 4 und den Leiterbahnen 7;
- für das Erzeugen und Halten des Vakuums: Dichtgummis 13, Durchbohrung 14, Ventil 15 und ein Absaugschlauch 16;
- bei Druck elektrisch leitend werdende Gummischichten 18, 18'.

Mit dem Einsatz von mehrlagigen Translatorfolien 6, 19 bzw. 6', 19' kann die Entflechtung des dichten Kontaktrasters der Prüflingsoberfläche auf eine im Vergleich zu den vorhergehenden Abbildungen kleinere Fläche oder ein noch feineres Raster angepaßt werden.

Bei Unebenheit oder Höhenunterschieden der Kontaktflächen 1, 3 der Leiterplatte 2 können elektrisch leitfähige Gummischichten 18 eingesetzt werden, die die Höhenunterschiede ausgleichen. Die Gummischichten sind ohne Druckeinwirkung nichtleitend und beginnen ab einem Mindestdruck elektrisch zu leiten.

Bezugszeichenliste

Claims

1. Adaptationsvorrichtung zum elektrischen Test von Leiterplatten, mit welcher die Anschlußpunkte einer zu testenden Leiterplatte gleichzeitig kontaktiert und die Leiterbahnen parallel zueinander auf Kurzschluß und Leerlauf untersucht werden können, mit folgenden Bestandteilen:

a) einem Nadeladapter mit Nadeln (9), welche in einem vorgegebenen Raster angeordnet sind,
b) einer Translatorfolie (6), welche Anschlußpunkte im Muster der zu testenden Leiterplatte und Anschlußpunkte im vorgegebenen Raster aufweist und bei welcher leitende Verbindungen (7) zwischen diesen beiden Arten von Anschlußpunkten vorgesehen sind, gekennzeichnet durch
c) Mittel (17; 13-16) zum Herstellen eines sicheren elektrischen Kontaktes zwischen den im Muster der zu testenden Leiterplatte (2) angeordneten Anschlußpunkten der Translatorfolie (6) und den entsprechenden Anschlußpunkten der Leiterplatte, welche während des elektrischen Tests auch bei Unebenheiten der Leiterplatte eine ausreichende elektrische Kontaktierung gewährleisten.

2. Adaptationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Herstellen eines sicheren elektrischen Kontakts eine Einrichtung (13-16) zum Erzeugen eines Vakuums auf beiden Seiten der Leiterplatte (2) umfassen.

3. Adaptationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Herstellen eines sicheren elektrischen Kontakts ein Druckpolster (17) umfassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anschlußflächen (1, 3) der Leiterplatte (2) und den Anschlußpunkten (4) der Translatorfolie (6) eine Gummischicht (18) angeordnet ist, welche an den Stellen leitend wird, an denen ein bestimmter Mindestdruck herrscht.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten der Leiterplatte (2) Nadeladapter vorgesehen sind, und daß auf jeder Seite der Leiterplatte je eine Translatorfolie (6 bzw. 6') zwischen Nadeladapter und Leiterplatte angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch

- Dichtelemente (13), die den Raum zwischen den Translatorfolien (6, 6') abdichten,
- eine Durchbohrung (14) in einer der Translatorfolien,
- eine Einrichtung zum Evakuieren des Zwischenraums zwischen den Translatorfolien durch die Durchbohrung (14), und
- eine zwischen den Translatorfolien (6, 6') angeordnete Stützschicht (11), welche ein Einknicken der Translatorfolien unter Vakuum verhindert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Druckpolster (17, 17'), welche jeweils von außen einen gleichmäßigen Druck auf die Translatorfolien (6, 6') ausüben.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Translatorfolie mehrere Ebenen (6, 19) aufweist, in denen Leiterzüge verlaufen.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadeladapter gefederte Nadeln (9) aufweist, die in Vollrasterkassetten (10) befestigt sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußpunkte (4) der Translatorfolie (6) als halbrunde Erhöhungen mit Edelmetalloberfläche ausgeführt sind.