DE2046729B2

DE2046729B2 - Pruefklemme fuer loetfreie verbindungen mit integrierten bausteinen

Info

Publication number: DE2046729B2
Application number: DE19702046729
Authority: DE
Inventors: Rudolf 8000 München Hermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-09-22
Filing date: 1970-09-22
Publication date: 1977-12-29
Also published as: DE2046729A1; DE2046729C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfklemme zum

ίο Herstellen lötfreier Verbindungen mit Anschlüssen integrierter Bausteine aus zwei drehbeweglich miteinander verbundenen Seitenteilen aus Isolierstoff, an deren unteren Enden auf der Innenseite, dem Abstand der Anschlüsse entsprechend, jeweils eine Reihe von Konlaktelementen angeordnet ist.

Die fortschreitende technologische Entwicklung hat in der Nachrichtentechnik zu Schaltkreistechniken geführt, bei denen elektronische Baugruppen nicht mehr mit diskreten Bauelementen realisiert werden, sondern sich aus integrierten Schaltkreisen zusammensetzen, die gleichzeitig mehrere Funktionen erfüllen. Diese technologische Entwicklung hat vor allem in der Datenverarbeitung, aber auch auf anderen Gebieten der elektrischen Nachrichtentechnik, zu einer außerordentlich hohen Packungsdichte der elektronischen Baugruppen geführ:, ks größeren Einheiten sind diese sogenannten Flachbaugruppen mit den auf Leiterplatten montierten Bauelementen in Abständen von ein bis zwei Zentimetern nebeneinander angeordnet. Neben dem, in vielen Fällen noch nicht so ins Gewicht fallenden geringen Platzbedarf ermöglicht diese Aufbautechnik vor allem sehr schnelles Arbeiten der Schaltkreise.

Sie wirft aber auch wieder neue Probleme auf. So ist es häufig notwendig, beim Prüfen von Schaltungen, die mit integrierten Bausteinen in z. B. TTL-Technik (Transistor-Transistor-Logik) aufgebaut sind, an den Anschlüssen der unter Spannung liegenden integrierten Bausteine direkt und ohne Kurzschlußbildung zu messen. Dazu sind Vorrichtungen notwendig, mit denen Meßleitungen an einzelne oder sämtliche Anschlüsse der integrierten Bausteine lötfrei unter guter Kontaktgabe anschließbar sind.

Solche Vorrichtungen zum Herstellen lötfreier Verbindungen mit Anschlüssen integrierter Bausteine sind als Prüfklemmen an sich bekannt. Beim Aufstecken auf einen integrierten Baustein umschließen sie diesen unter Federdruck zangenartig. Auf den Innenseiten der zueinander beweglich gelagerten Seitenteile ist jeweils eine Reihe von Kontaktelementen in einem gegenseitigen Abstand angeordnet, der dem der Teilung der Anschlüsse des integrierten Bausteines entspricht. Die die Kontaktelemente tragenden Enden der Seitenteile werden ähnlich wie bei einer entgegen einer Federkraft sich öffnenden Zange von Hand gespreizt und auf einen integrierten Baustein aufgeschoben. Diese bekannte Ausbildung einer Prüfklemme ist zwar verhältnismäßig einfach aufgebaut, hat aber den wesentlichen Nachteil, daß ihre Abmessungen zu groß sind. So können mit ihr keine Meßleitungen an Bausteine von Flachbaugruppen angeschlossen werden, die im gesteckten Zustand, d. h. voll eingebaut, geprüft werden sollen. Es wurde bereits erwähnt, daß der Abstand der Leiterplatten im eingebauten Zustand ein bis zwei Zentimeter beträgt, so daß die Einbauhöhe einer Prüfklemme etwa einen

HS Zentimeter nicht überschreiten dürfte. Diese Forderung ist aber mit einer zangenartig ausgebildeten Prüfklemme nicht zu erfüllen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

Prüfklemme zu schaffen, die sich durch eine Einbauhöhe von weniger als einem Zentimeter auszeichnet, dabei aber eine sichere und kurzschlußfreie Kontaktgabe von Meßleitungen an sämtliche Anschlüsse eines integrierten Bausteines gewährleistet und trotzdem einfach ο montierbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Prüfklemme zum Herstellen lötfreier Verbindungen an Anschlüsse integrierter Bausteine aus zwei drehbeweglich zueinander gelagerten Seitenteilen aus Isolierstoff, an deren unteren Enden auf der Innenseite, dem Abstand der Anschlüsse entsprechend, jeweils eine Reihe von Kontaktelementen angeordnet ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Seitenteile oberhalb von den als Kontaktfedern ausgebildeten und in nach innen geöffneten Kammern angeordneten Kontaktelementen je einen senkrecht dazu verlaufenden Verbindungssteg tragen und auf einem dieser Verbindungsstege ein Exzenter drehbeweglich gelagert ist, durch dessen Drehung die Seitenteile gegenseitig verspannbar sind. Diese erfindungsgemäße Lösung hat den großen Vorteil der geringen Einbauhöhe, so daß es damit auch möglich ist, integrierte Bausteine auf gesteckten Flachbaugruppen zu prüfen, d. h. Messungen unter echten Betriebsbedingungen durchzuführen. Dazu kommt, daß eine 2s derartige Prüfklemme auf einen integrierten Baustein in einfacher Weise aufsteckbar ist und ihre Lage sowie die gute Kontaktgabe allein schon durch die Drehung eines Exzenters gesichert wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Verbindungssteg des einen Seitenteiles in der Mitte eine Aussparung besitzt, in die ein Ansatz an dem Verbindungssteg des zweiten Seitenteiles eingreift, auf dem eine Schraube angeordnet ist, deren Kopf als Exzenter ausgebildet ist, und daß beide Seitenteile über v, in beiden Verbindungsstegen geführte Zylinderstifte scharnierartig verbunden sind. Die drehbewegliche Verbindung der beiden Seitenteile wird damit auf einfache Weise erreicht und die Seitenteile trotzdem doch so zentriert, daß mit einer einzigen, als Exzenter ausgebildeten Schraube an jedem Anschluß des integrierten Bausteines die notwendige Anpreßkraft der zugeordneten Kontaktfeder gewährleistet ist.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Innenseiten der Seitenteile am unteren Ende wie ein Kamm geschlitzt, in die Zwischenräume zwischen die so gebildeten Zinken die Kontaktfedern eingelegt und die Außenseiten der Seitenteile durch je eine Deckplatte abgedeckt sind. Dadurch werden Kammern gebildet, in denen die Kontaktfedern nachgiebig und kurzschlußsicher angeordnet sind, da die Zinken beim Aufsetzen der Prüfklemme auf einen integrierten Baustein zwangsläufig zwischen die Anschlüsse dieses integrierten Bausteines eingreifen. v>

Eine andere, besonders vorteilhafte Ausbildung dieser Kammern besteht nach einer Weiterbildung der Erfindung darin, daß die Seitenteile am unteren Ende auf der Innenseite Nuten zur Aufnahme der Kontaktfedern tragen und diese in Höhe der Verbindungsstege in ho Durchbrüchen zum Durchführen von Anschlußfahnen der Kontaktfedern enden, wobei in diesen Durchbrüchen von außen nach innen in Richtung der Verbindungsstege Schlitze verlaufen, in die an den Schmalseiten der Kontaktfedern abstehende Lappen zum Zentrieren eingreifen. Beim heutigen technologischen Stand der Kunststoffspritztechnik ist ein derartiges Bauteil aus einem elektrisch nicht leitfähigen Kunststoff in einem Arbeitsgang leicht herzustellen. Durch diese Ausbildung der Seitenteile werden die Kontaktfedern beim Einlegen automatisch zentriert, so daß da^für ein eigener Arbeitsgang nicht notwendig ist. Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann die Lage der Kontaktfedern in den Seitenteilen auch dadurch gesichert werden, daß die Durchbrüche nach dem Einlegen der Kontaktfedern plastisch verformt werden. Das ist zum Beispiel durch Ultraschallschweißen ohne weiteres möglich. Andere Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Prüfklemme mit verschiedenen Möglichkeiten der Ausbildung der Kammern für die Kontaktfedern bzw. für deren Anschlußfahnen und

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Seitenteil mit der Darstellung einer Möglichkeit zum Zentrieren einer Kontaktfeder.

In Fig. 1 ist eine Prüfklemme mit den beiden Seitenteilen 1 und 2 dargestellt, die aus elektrisch nichtleitendem Kunststoff besteht. Diese beiden Seitenteile 1 und 2 besitzen an den zueinander gekehrten Innenseiten je einen Verbindungssteg 3 bzw. 4, durch die sie scharnierartig miteinander verbunden sind. Dazu besitzt der eine Verbindungssteg 3 in der Mitte eine Aussparung 5, in die ein Ansatz 6 des zweiten Verbindungssteges 4 eingreift. Die beiden Verbindungsstege 3 und 4 haben fluchtende Bohrungen, in die jeweils Zylinderstifte 7 eingelassen sind, auf denen die beiden Seitenteile 1 und 2 drehbeweglich gelagert sina. Die beiden Seitenteile 1 und 2 besitzen am unteren Ende nach innen geöffnete Kammern, die durch senkrecht verlaufende und nach innen geöffnete Nuten 9 gebildet werden, in denen die Kontaktfedern 8 nachgiebig angeordnet sind. Die Nuten 9 enden in Höhe der Unterseiten der Verbindungsstege 3 und 4 in Durchbrüchen 10, durch die die Anschlußfahnen 81 bzw. 82 der Kontaktfedern 8 auf die Außenseiten der Seitenteile 1 und 2 herausgeführt sind. In den Seitenwänden der Seitenteile 1 und 2 verlaufen parallel zu den Durchbrüchen 10 von innen nach außen in Richtung der Verbindungsstege 3 bzw. 4 Schlitze 11, in die zum Zentrieren der Kontaktfedern 8 von deren Schmalseiten abstehende Lappen 83 eingreifen.

Diese Einzelheit ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt. Anhand dieser Figur sei noch kurz erläute/t, welche Möglichkeiten bestehen, die Kontaktfedern 8 in ihrer Lage zu sichern. Dazu können die Durchbrüche 10 plastisch verformt werden, wenn die Kontaktfedern 8 eingelegt sind. Besonders vorteilhaft ist es zum Beispiel, die Durchbrüche 10 durch Ultraschallschweißen plastisch zu verformen. Dabei werden die Seitenwände der Durchbrüche 10 teilweise abgetragen und im plastischen Zustand in Richtung der Kontaktfedern 8 transportiert. In Fig. 2 ist schematisch durch gestrichelte Linien dargestellt, daß besonders außenliegende Teile der Wandungen der Druchbrüche 10 abgetragen werden und sich in der Umgebung der Kontaktfedern 8 wieder ablagern, so daß die Kontaktfedern 8 in der gezeichneten Lage festgehalten werden.

Für die Verbindung der Kontaktfeder^ 8 mit /uleitiingsdiähten 12 sind in der F i g. I verschiedene Möglichkeiten angedeutet. Die Anschlußfahnen der Kontaktfedern können entweder als Messerkontakte 81 ausgebildet sein, auf die mit den Zuleitungsdrähtcn

verbundene Kabelschuhe aufzuschieben sind. Sie können aber auch als Lötösen 82 ausgeführt sein, an die die Zuleitungsdrähte 12 direkt angelötet werden. Die erste der beiden Möglichkeiten wird vor allem dann vorzuziehen sein, wenn an einem einzelnen Anschluß direkt gemessen werden soll, während sich naturgemäß die zweite Möglichkeit mehr für feste Verdrahtungen der Kontaktfedern mit Zuleitungsdrähten 12 eignet. In diesem Fall ist es besonders zweckmäßig, an den oberen Enden der Seitenteile 1 und 2 auf der Außenseite einen Absatz 13 vorzusehen, der dann — wie in F i g. 1 durch strichpunktierte Linien angedeutet— nachträglich ausgegossen wird. Das hat den besonderen Vorteil, daß die Lötverbindungen zwischen den Lötfahnen 82 und den Zuleitungsdrähten 12 zugentlastet sind.

Für die notwendige Andruckkraft der Kontaktfedern 8 auf die Anschlüsse eines integrierten Bausteines sorgt eine Exzenterschraube 14 mit einem exzentrisch ausgebildeten Kopf, die drehbeweglich auf dem Ansatz 6 des Verbindungssteges 4, also oberhalb der Lagerstelle der beiden Seitenteile 1 und 2, angeordnet ist. Sie ist als Schlitzschraube ausgebildet und deshalb leicht durch einen Schraubenzieher zu betätigen. In der Verriegelungslage, die in F i g. 1 dargestellt ist, verläuft der Schraubenschlitz parallel zu den Zylinderstiften 7. Dabei drückt der Schraubenkopf gegen die oberhalb der Lagerstelle liegenden Wandungen der beiden Seitenteile 1 und 2, so daß sich dessen untere Enden aufeinander zu bewegen.

Bei einer Prüfklemme mit der in F i g. 1 dargestellten Lage der Exzenterschraube 14 werden die Kontaktfedern 8 mit der notwendigen Andruckkraft gegen die Anschlüsse eines integrierten Bausteines gedruckt. Um diese Lage zu sichern und ein Abrutschen der Prüfklemme von dem integrierten Baustein zu vermeiden, sind schließlich am unteren Ende der beiden Seitenteile 1 und 2 auf deren Innenseite Nasen 16 angeordnet, die sich bei der in F i g. 1 dargestellten Lage der Prüfklemme gegen die Unterseite des Gehäuses des integrierten Bausteines legen.

Vorstehend wurde ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, um ihre wesentlichen Merkmale

ίο zu erläutern. Neben dieser Ausführungsform sind selbstverständlich auch noch andere Weiterbildungen im Rahmen der Erfindung denkbar. So wurden verschiedene Möglichkeiten für die Verbindung von Zuleitungsdrähten mit den Anschlußfahnen der Kontaktfedern beispielhaft und etwas schematisch dargestellt, ohne daß damit die möglichen Verbindungen erschöpfend aufgezählt wurden. Ein weiteres Beispiel dafür wären einzelne Steckverbindungen, die in manchen Anwendungsfällen zweckmäßig sein mögen.

Ebenso sind für Kontaktfedern verschiedene Ausführungsformen bekannt, die jeweils für bestimmte Anwendungsfälle besonders geeignet sind. Auch ist die Zentrierung der Kontaktfedem in den Seitenteilen der Prüfklemme bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel zwar besonders zweckmäßig und technologisch günstig, sie wäre aber konstruktiv noch auf andere Art und Weise zu erreichen.

Schließlich können auch mehrere erfindungsgemäß ausgebildete Prüfklemmen nebeneinander auf einen integrierten Baustein aufgesetzt werden, wenn die Zahl der Anschlüsse des Bausiteines größer ist als die der Kontaktfedem einer Prüf'idemme.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Prüfkiemme zum Herstellen lötfreier Verbindungen mit Anschlüssen integrierter Bausteine aus zwei drehbeweglich zueinander gelagerten Seitenteilen aus Isolierstoff, an deren unteren Enden auf der Innenseite, dem Abstand der Anschlüsse entsprechend, jeweils eine Reihe von Kontaktelementen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (1, 2) oberhalb von den als Kontaktfedern (8) ausgebildeten und in nach innen geöffneten Kammern (9) angeordenten Kontaktelementen je einen senkrecht dazu verlaufenden Verbindungssteg (3 bzw. 4) tragen und auf einem dieser Verbindungsstege (4) ein Exzenter (14) drehbeweglich gelagert ist, durch dessen Drehung die Seitenteile (1,2) gegenseitig verspannbar sind.

2. Prüfklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (3) des einen Seitenteils (1) in der Mitte eine Aussparung (5) besitzt, in die ein Ansatz (6) an dem Verbindungssteg (4) des zweiten Seitenteils (2) eingreift, auf dem die Schraube (14) angeordnet ist, deren Kopf als Exzenter ausgebildet ist, und daß beide Seitenteile (1, 2) über in beiden Verbindungsstegen (3, 4) geführte Zylinderstifte (7) scharnierartig verbunden sind.

3. Prüfklemme nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseiten der Seitenteile (1, 2) am unteren Ende wie ein Kamm geschlitzt, in die Zwischenräume zwischen die so gebildeten Zinken die Kontaktfedern (8) eingelegt und die Außenseiten der Seitenteile (1, 2) durch je eine Deckplatte abgedeckt sind.

4. Prüfklemme nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (1, 2) am unteren Ende auf der Innenseite Nuten (9) zur Aufnahme der Kontaktfedern (8) tragen und diese Nuten (9) in Höhe der Verbindungsstege (3, 4) in Durchbrüchen (10) zum Durchführen von Anschlußfahnen (81, 82) der Kontaktfedern (8) enden, wobei in diesen Durchbrüchen (10) von außen nach innen in Richtung der Verbindungsstege (3 bzw. 4) Schlitze (11) verlaufen, in die an den Schmalseiten der Kontaktfedern (8) abstehende Lappen (83) zum Zentrieren eingreifen.

5. Prüfklemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Kontaktfedern (8) in den Seitenteilen (1, 2) dadurch gesichert ist, daß die Durchbrüche (10) nach dem Einlegen der Kontaktfedern (8) plastisch verformt werden.

6. Prüfklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der Seitenteile (1, 2) auf der Innenseite Nasen (16) angeordnet sind, die sich beim Aufsetzen der Prüfklemme auf einen integrierten Baustein an dessen Unterseite anlegen, so daß die Prüfklemme den integrierten Baustein klammerartig umgibt.

7. Prüfklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahnen (81, 82) der Kontaktfedern (8) als Lötösen (82) ausgebildet und in einem Absatz (13) auf der Außenseite am oberen Ende der Seitenteile (1, 2) angeordnet sind, der nach dem Anschließen von Zuleitungsdrähten (12) nachträglich mit Isolierstoff ausgegossen wird.

8. Prüfklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahnen der Kontaktfedern (8) als Messerkontakte (81) ausgebildet sind, auf die zur Kontaktgabe an Zuleitungsdrähte (12) Kabelschuhe einzeln aufzuschieben sind.